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技術 ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンコンジュゲート及び分析物検出方法におけるそれらの使用

出願人 エーエーティーバイオクエストインコーポレイテッドアフィメトリクスインコーポレイテッド
発明者 ジウチェンジュングオハイタオペンルオグチャオキンジェニングストラビスフナタケキャッスル
出願日 2017年3月27日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2018-546691
公開日 2019年5月16日 (1年7ヶ月経過) 公開番号 2019-512573
状態 拒絶査定
技術分野 染料 ポリエーテル ポリオキシメチレン、炭素-炭素結合重合体
主要キーワード 染色ポリマー フェロ流体 フォトアブレーション エチレンオキシドモノマー 施設職員 光固定 電子共鳴 電子的励起状態
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この項目の情報は公開日時点(2019年5月16日)のものです。
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課題・解決手段

本発明は、ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンコンジュゲート及び分析物検出方法におけるそれらの使用を提供する。

概要

背景

蛍光プローブは、分子及び細胞分析及び分離、ならびに他の材料の検出及び定量化に有用な試薬である。非常に少数蛍光分子が最適な状況下で検出され得る。Barak及びWebbは、SITカメラを使用して細胞のLDL受容に関連する50個未満の蛍光脂質類似体を可視化した(J.CELLBIOL.,90,595−604(1981)(非特許文献1))。フローサイトメトリーを使用して、粒子またはある特定の細胞に関連する10,000個未満のフルオレセイン分子を検出することができる(Muirhead,Horan and Poste,BIOTECHNOLOGY,3,337−356(1985)(非特許文献2))。蛍光プローブの用途のいくつかの具体的な例には、(1)蛍光フローサイトメトリー技法蛍光活性細胞選別技法、及び蛍光顕微鏡技法による細胞混合物中の細胞亜集団の特定及び分離、(2)蛍光免疫アッセイ技法における第2の種(例えば、抗原−抗体反応物)に結合する物質の濃度の決定、(3)蛍光染色技法によるゲル及び他の不溶性支持体中の物質の局在化がある。これらの技法は、Herzenberg,et al.,”CELLULARIMMUNOLOGY”3rd ed.,Chapter 22;Blackwell Scientific Publications(1978)(非特許文献3)、及びGoldman,”FLUORESCNCE ANTBODY METHODS”,Academic Press,New York,(1968)(非特許文献4)、及びTaylor,et al.,APPLICATIONS OF FLUORESCENCE IN THEBIOMEDICAL SCIENCES,Alan Liss Inc.,(1986)(非特許文献5)によって説明されている。

上記の目的のために蛍光ポリマーを用いる場合、蛍光ポリマーの選択に対する多くの制約が存在する。1つの制約は、試験用試料、例えば、血液、尿、脳脊髄液中の多くのリガンド受容体、及び材料が蛍光を発し、蛍光標識の蛍光の正確な決定を妨害するため、蛍光ポリマーの吸収及び放出特性である。この現象は、自己蛍光またはバックグラウンド蛍光と呼ばれる。別の考慮すべき事項は、蛍光ポリマーをリガンド及び受容体ならびに他の生物学的及び非生物的材料コンジュゲートする能力、ならびにかかるコンジュゲーションの蛍光ポリマーへの影響である。多くの場合、別の分子へのコンジュゲーションにより、蛍光ポリマーの蛍光特性の著しい変化がもたらされ得、ある場合には、蛍光ポリマーを著しく破壊し得るか、または蛍光ポリマーの量子効率を著しく低下させ得る。蛍光ポリマーとのコンジュゲーションが標識された分子の機能を不活性化することも可能である。第3の考慮すべき事項は、高感度検出のために高くなくてはならない蛍光ポリマーの量子効率である。第4の考慮すべき事項は、同様に可能な限り大きくなくてはならない蛍光ポリマーの光吸収能力または減衰係数である。蛍光分子が近接近している際に互いに相互作用して自己消光をもたらすかも懸念事項である。さらなる懸念事項は、単独で、または蛍光ポリマーがコンジュゲートした化合物と併せてのいずれかによる、蛍光ポリマーの他の化合物または容器壁への非特異的結合が存在するかである。

上述の方法の適用性及び有用性は、好適な蛍光化合物可用性と密接に関係している。具体的には、これらのフルオロフォア励起が生成する自己蛍光が少なく、また、スペクトルの全可視及び近赤外領域が利用され得る場合に異なる波長で蛍光を発する複数の発色団が同時に分析され得るため、405nmで強い吸収を有し、かつ大きいストークスシフトで蛍光を発光する蛍光物質が必要とされている。近年、バイオレットレーザー(405nm)は、他のレーザー(例えば、488nmのアルゴンレーザー及び633nmのHe−Neレーザー)よりもはるかに大きい発光波長窓を与えるため、商用蛍光器具への設置が増えている。

フィコビリタンパク質は、それらの高い減衰係数及び高い量子収率のため、重要な貢献となっている。これらのフルオロフォア含有タンパク質は、多くのタンパク質に共有結合している場合があり、顕微鏡法及びフローサイトメトリーにおける蛍光抗体アッセイに使用される。しかしながら、フィコビリタンパク質は、それらの生物学的用途を限定する少数の不利点、例えば、(1)フィコビリタンパク質が比較的複雑であり、高度希釈溶液中で解離する傾向がある、(2)それらが非常に不安定であり、照射時に素早く消える、(3)フィコビリタンパク質が405nmの非常に弱い吸収を有するという不利点を有する。

明るく蛍光性ポリマーは、高感度での付着材料の検出または位置を可能にする。ある特定のポリフルオレンポリマーは、免疫学的用途のための試薬の標識化としての有用性を実証している(例えば、米国特許第8,158,444号(特許文献1)、米国特許第8,455,613号(特許文献2)、米国特許第8,354,239号(特許文献3)、米国特許第8,362,193号(特許文献4)、及び米国特許第8,575,303号(特許文献5)(Gaylord,et al.)、ならびにWO2013/101902(特許文献6)(Chiu et al.))。ポリフルオレンポリマーの他の生物学的用途が、Thomas III et al.(Chem.Rev.2007,107,1339)(非特許文献6)、Zhu et al(Chem.Rev.2012,112,4687)(非特許文献7)、及びZhu et al.(Chem.Soc.Rev.,2011,40,3509)(非特許文献8)によって十分に立証されている。それにもかかわらず、必要とされる主要な中間体が商業的に入手不能であるため、全ての既存の水溶性ポリフルオレンポリマーは、非置換フルオレンに基づいている。置換フルオレンポリマーの生物学的用途を調査する努力がなされていない。非置換ポリフルオレンポリマーは、ある特定の不利点、例えば、(1)既存のポリフルオレンポリマーが可視波長(400〜800nm)のUV端近くの発光波長を有し、(2)既存のポリフルオレンポリマーが自己凝集する(すなわち、積み重なる)非常に強い傾向もあり、これにより、Mishra,et al.,CHEM.REV.,100,1973(2000)(非特許文献9)による広範な概説に記載されるように、蛍光量子収率が著しく低下し得、かつ(3)既存のポリフルオレンポリマーがポリマーの直線性及び平面性を著しく低下させる中間単結合を中心とした2つのベンゼン単位の自由回転振動被るという不利点を共有することで知られている。この現象は、“MODERN MOLECULAR PHOTOCHEMISTRY”,Chapters 5 and 6,University Science Books,Sausalito,CA, authored by Nicholas J.Turro(1991)(非特許文献10)に記載の「ベルト緩め効果(loose belt effect)」と呼ばれる。したがって、改善された蛍光特性を有する蛍光ポリマーの必要性が未だ存在する。

概要

本発明は、ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンコンジュゲート及び分析物検出方法におけるそれらの使用を提供する。

目的

本開示は、1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、1つ以上のモノマーが、
式Aのモノマー

(式中、Xが、ポリマー中のモノマーA単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが6〜100である)、
式Bのモノマー

(式中、Yが、ポリマー中のモノマーB単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが0〜99である)、及び
式Cのモノマー

(式中、Zが、ポリマー中のモノマーC単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜99である)
からなる群から選択され、式中、XのY+Zに対する比率が1超であり、X+Y+Zの合計が10超であり、R1〜R6が独立して、水素アルキルポリエチレングリコール(PEG)、アリールヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSである、ポリマーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

式Iのポリマーコンジュゲートであって、式中、前記ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダム分布したA、B、及びCで表される3つのモノマー単位を含み、R1〜R6が独立して、水素アルキルポリエチレングリコール(PEG)、アリールヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、xが6〜100の整数であり、y及びzが各々、0〜99から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマー比率が0.2〜3であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が10超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲート。

請求項2

モノマー単位B及びモノマー単位Cが異なる、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項3

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項1または2に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項4

前記リンカーが、アルキル、PEG、カルボキサミドチオエーテルエステルイミンヒドラジンオキシムアルキルアミンエーテルアリールアミンボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体アミノトリアジントリアジニルエーテル、アミジン尿素ウレタンチオ尿素亜リン酸エステルシリルエーテルスルホンアミドスルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジンチアゾリジン、2−ジフェニルホスホニルベンゾアミドイソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルまたはPEG基を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項5

(i)R1〜R6が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(ii)SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキルスルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(iii)Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖であり、かつ/または(iv)BSが、抗体、ペプチドタンパク質オリゴヌクレオチド核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(v)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(vi)xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項6

(i)R1〜R6が水素であり、かつ/または(ii)SG1及びSG2がPEGであり、かつ/または(iii)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項7

(i)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、もしくはL−BSを表すか、または(ii)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、アミノアルキルもしくはL−BSを表す、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項8

アルキルがメチル基である、請求項7に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項9

R1〜R6が水素であり、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、xが16〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項10

SG1及びSG2が独立して、PEG6〜PEG18である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項11

BS/ポリマーの比率が1であり、xが16〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜64から独立して選択される整数であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項12

(i)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(ii)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項1〜11のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項13

式IIのポリマーコンジュゲートであって、式中、前記ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したD、E、F、及びGで表される4つのモノマー単位を含み、フルオロフォアFP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、wが6〜100の整数であり、x及びzが各々、0〜98から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が10超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲート。

請求項14

モノマー単位E及びモノマー単位Gが異なる、請求項13に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項15

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項13または14に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項16

前記リンカー(L)が、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキル、PEG、またはFPを含む、請求項13〜15のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項17

(a)FPが、フルオレセインローダミン、ロドール(rhodol)、シアニンボディピー(bodipy)、スクアラインクマリンペリレンジイミドジケトピロロピロールポルフィリン、もしくはフタロシアニンであり、かつ/または(b)R1〜R6が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(c)SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(d)Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、かつ/または(e)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(f)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(g)wが11〜80の整数であり、x及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項13または16のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項18

R1〜R6が水素である、請求項13〜17のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項19

BS/ポリマーの比率が1であり、wが16〜79の整数であり、x及びzが各々、0〜63から独立して選択される整数であり、w+x+y+zの合計が30〜80である、請求項13〜18のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項20

FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6が水素であり、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wが11〜80の整数であり、x及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項13に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項21

FPが、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである、請求項13〜20のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項22

(a)FPがローダミンであるか、または(b)FPがシアニンである、請求項21に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項23

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項13〜22のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項24

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表し、かつ/または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項13〜23のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項25

式IIIのポリマーコンジュゲートであって、式中、前記ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したH、I、及びJで表される3つのモノマー単位を含み、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、x、y、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、(2)x+y+zの合計が10超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲート。

請求項26

モノマー単位H、I、及びJが異なる、請求項25に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項27

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項25または26に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項28

前記リンカーが、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルまたはPEG基を含む、請求項25〜27のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項29

(a)R1〜R4が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(b)SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(c)Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖であり、かつ/または(d)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(e)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(f)x、y、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項25〜28のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項30

(a)R1〜R4が水素であり、かつ/または(b)SG1及びSG2がPEGであり、かつ/または(c)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項25〜29のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項31

(a)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、もしくはL−BSを表すか、または(b)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項25〜30のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項32

アルキルがメチル基である、請求項31に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項33

R1〜R4が水素であり、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはまたはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、または炭水化物であり、xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項25に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項34

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項25〜33のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項35

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項25〜34のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項36

式IVのポリマーコンジュゲートであって、式中、前記ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したK、L、M、及びNで表される4つのモノマー単位を含み、フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、w、x、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、(2)w+x+y+zの合計が10超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲート。

請求項37

モノマー単位K、L、及びNが異なる、請求項36に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項38

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項36または37に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項39

前記リンカー(L)が、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキル、PEG、またはFPを含む、請求項36〜38のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項40

(a)FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、もしくはフタロシアニンであり、かつ/または(b)R1〜R4が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(c)SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(d)Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、かつ/または(e)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(f)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(g)w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項36〜39のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項41

R1〜R4が水素である、請求項36〜40のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項42

FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4が水素であり、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、またはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、または炭水化物であり、w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項36〜41のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項43

BS/ポリマーの比率が1であり、w+x+y+zの合計が30〜80である、請求項36〜42のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項44

FPが、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである、請求項36〜43のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項45

FPが、(a)ローダミンであるか、または(b)シアニンである、請求項44に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項46

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項36〜45のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項47

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項36〜46のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項48

試料中の分析物を検出する方法であって、a)前記試料を、請求項1〜47のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲートを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、b)前記検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出することを含む、前記方法。

請求項49

BSが抗体である、請求項48に記載の方法。

請求項50

BSが抗ジゴキシゲニン抗体である、請求項49に記載の方法。

請求項51

BSが、ヤギ抗マウスIgG抗体、ヤギ抗ウサギIgG抗体、ヤギ抗ヒトIgG抗体、ロバ抗マウスIgG抗体、ロバ抗ウサギIgG抗体、ロバ抗ヒトIgG抗体、ニワトリ抗マウスIgG抗体、ニワトリ抗ウサギIgG抗体、またはニワトリ抗ヒトIgG抗体である、請求項49に記載の方法。

請求項52

BSが、アビジンストレプトアビジンニュートラアビジン、アビジンDN、またはアビジンD部分である、請求項48に記載の方法。

請求項53

前記分析物が、細胞表面で発現する標的タンパク質である、請求項48〜52のいずれか一項に記載の方法。

請求項54

1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、前記1つ以上のモノマーが、式Aのモノマーであって、式中、Xが、前記ポリマー中のモノマーA単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが6〜100である、式Aのモノマー、式Bのモノマーであって、式中、Yが、前記ポリマー中のモノマーB単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが0〜99である、式Bのモノマー、及び式Cのモノマーであって、式中、Zが、前記ポリマー中のモノマーC単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜99である、式Cのモノマーからなる群から選択され、式中、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、前記ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSであり、XのY+Zに対する比率が1超であり、X+Y+Zの合計が10超である、前記ポリマー。

請求項55

前記ポリマーがL−BSを含み、BSのポリマーに対する比率が0.2〜3である、請求項54に記載のポリマー。

請求項56

モノマー単位B及びモノマー単位Cが異なる、請求項54または55に記載のポリマー。

請求項57

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項54〜56のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項58

前記リンカーが、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である、請求項54〜57のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項59

(i)R1〜R6が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(ii)SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(iii)Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖であり、かつ/または(iv)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(v)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(vi)xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項54〜58のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項60

(i)R1〜R6が水素であり、かつ/または(ii)SG1及びSG2がPEGであり、かつ/または(iii)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項54〜59のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項61

(i)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、もしくはL−BSを表すか、または(ii)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、アミノアルキルもしくはL−BSを表す、請求項54〜60のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項62

アルキルがメチル基である、請求項61に記載のポリマー。

請求項63

R1〜R6が水素であり、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、xが16〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項54に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項64

SG1及びSG2が独立して、PEG6〜PEG18である、請求項54〜63のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項65

BS/ポリマーの比率が1であり、xが16〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜64から独立して選択される整数であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項54〜64のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項66

(i)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(ii)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項54〜65のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項67

1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、前記1つ以上のモノマーが、式Dのモノマーであって、式中、Wが、前記ポリマー中のモノマーD単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Wが6〜100である、式Dのモノマー、式Eのモノマーであって、式中、Xが、前記ポリマー中のモノマーE単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜98である、式Eのモノマー、式Fのモノマーであって、式中、Yが、前記ポリマー中のモノマーF単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが1〜20である、式Fのモノマー、及び式Gのモノマーであって、式中、Zが、前記ポリマー中のモノマーG単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜98である、式Gのモノマーからなる群から選択され、式中、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、前記ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSであり、WのX+Y+Zに対する比率が1超であり、W+X+Y+Zの合計が10超であり、FPが、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超えるフルオロフォアまたは蛍光色素である、前記ポリマー。

請求項68

前記ポリマーがL−BSを含み、BSのポリマーに対する比率が0.2〜3である、請求項67に記載のポリマー。

請求項69

モノマー単位E及びモノマー単位Gが異なる、請求項67または68に記載のポリマー。

請求項70

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項67〜69のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項71

前記リンカーが、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルもしくはPEG基もしくはFPを含むか、またはアルキルもしくはPEG基もしくはFPである、請求項67〜70のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項72

(a)FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、もしくはフタロシアニンであり、かつ/または(b)R1〜R6が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(c)SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(d)Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、かつ/または(e)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(f)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(g)wが11〜80の整数であり、x及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項67〜71のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項73

R1〜R6が水素である、請求項67〜72のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項74

BS/ポリマーの比率が1であり、wが16〜79の整数であり、x及びzが各々、0〜63から独立して選択される整数であり、w+x+y+zの合計が30〜80である、請求項67〜73のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項75

FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6が水素であり、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wが11〜80の整数であり、x及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項67に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項76

FPが、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである、請求項67〜75のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項77

(a)FPがローダミンであるか、または(b)FPがシアニンである、請求項75に記載のポリマー。

請求項78

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項67〜77のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項79

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表し、かつ/または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項67〜78のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項80

1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、前記1つ以上のモノマーが、式Hのモノマーであって、式中、Xが、前記ポリマー中のモノマーH単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜100である、式Hのモノマー、式Iのモノマーであって、式中、Yが、前記ポリマー中のモノマーI単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが0〜100である、式Iのモノマー、及び式Jのモノマーであって、式中、Zが、前記ポリマー中のモノマーJ単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜100である、式Jのモノマーからなる群から選択され、式中、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、前記ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSであり、X+Y+Zの合計が10超である、前記ポリマー。

請求項81

前記ポリマーがL−BSを含み、BSのポリマーに対する比率が0.2〜3である、請求項80に記載のポリマー。

請求項82

モノマー単位H、I、及びJが異なる、請求項80または81に記載のポリマー。

請求項83

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項80〜82のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項84

前記リンカーが、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である、請求項80〜83のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項85

(a)R1〜R4が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(b)SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(c)Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖であり、かつ/または(d)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(e)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(f)x、y、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項80〜84のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項86

(a)R1〜R4が水素であり、かつ/または(b)SG1及びSG2がPEGであり、かつ/または(c)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項80〜85のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項87

(a)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、もしくはL−BSを表すか、または(b)SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表す、請求項80〜86のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項88

アルキルがメチル基である、請求項87に記載のポリマー。

請求項89

R1〜R4が水素であり、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはまたはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖またはPEG鎖を含み、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、または炭水化物であり、xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項80に記載のポリマー。

請求項90

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項80〜89のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項91

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項80〜90のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項92

1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、前記1つ以上のモノマーが、式Kのモノマーであって、式中、Wが、前記ポリマー中のモノマーK単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Wが0〜100である、式Kのモノマー、式Lのモノマーであって、式中、Xが、前記ポリマー中のモノマーL単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜100である、式Lのモノマー、式Cのモノマーであって、式中、Yが、前記ポリマー中のモノマーM単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが1〜20である、式Cのモノマー、及び式Nのモノマーであって、式中、Zが、前記ポリマー中のモノマーN単位の数であり、前記モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜100である、式Nのモノマーからなる群から選択され、式中、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、前記ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSであり、W+X+Y+Zの合計が10超であり、フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素である、前記ポリマー。

請求項93

前記ポリマーがL−BSを含み、BSのポリマーに対する比率が0.2〜3である、請求項92に記載のポリマー。

請求項94

モノマー単位K、L、及びNが異なる、請求項92または93に記載のポリマー。

請求項95

前記モノマー単位が互いに直接結合している、請求項92〜94のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項96

前記リンカーが、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含み、好ましくは、前記リンカーが、アルキルもしくはPEG基もしくはFP基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基もしくはFP基である、請求項92〜95のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項97

(a)FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、もしくはフタロシアニンであり、かつ/または(b)R1〜R4が独立して、水素、メチル、もしくはエチルを表し、かつ/または(c)SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、もしくはL−BSを表し、かつ/または(d)Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、かつ/または(e)BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、もしくは炭水化物であり、かつ/または(f)HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、もしくはボロニルを表し、かつ/または(g)w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項92〜96のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項98

R1〜R4が水素である、請求項92〜97のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項99

FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4が水素であり、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、またはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴ、核酸、または炭水化物であり、w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、請求項92〜98のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項100

BS/ポリマーの比率が1であり、w+x+y+zの合計が30〜80である、請求項92〜99のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項101

FPが、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである、請求項92〜100のいずれか一項に記載のポリマー。

請求項102

FPが、(a)ローダミンであるか、または(b)シアニンである、請求項101に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項103

BS/ポリマーの比率が1であり、x+y+zの合計が30〜80である、請求項92〜102のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項104

(a)HG1及びHG2が独立して、水素、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表すか、または(b)HG1及びHG2が独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、もしくはL−BSを表す、請求項92〜103のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。

請求項105

試料中の分析物を検出する方法であって、a)前記試料を、請求項54〜104のいずれか一項に記載のポリマーを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、b)前記検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出することを含む、前記方法。

請求項106

BSが抗体である、請求項105に記載の方法。

請求項107

BSが抗ジゴキシゲニン抗体である、請求項106に記載の方法。

請求項108

BSが、ヤギ抗マウスIgG抗体、ヤギ抗ウサギIgG抗体、ヤギ抗ヒトIgG抗体、ロバ抗マウスIgG抗体、ロバ抗ウサギIgG抗体、ロバ抗ヒトIgG抗体、ニワトリ抗マウスIgG抗体、ニワトリ抗ウサギIgG抗体、またはニワトリ抗ヒトIgG抗体である、請求項106に記載の方法。

請求項109

BSが、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジン、アビジンDN、またはアビジンD部分である、請求項105に記載の方法。

請求項110

前記分析物が、細胞表面で発現する標的タンパク質である、請求項105〜109のいずれか一項に記載の方法。

技術分野

0001

関連出願
本出願は、全ての目的のために参照により全体が本明細書に組み込まれる、2016年8月19日出願の米国仮特許出願第62/376,941号及び2016年3月28日出願の米国仮特許出願第62/313,977号の優先権を主張するものである。

0002

分野
本発明は、概して、蛍光ポリマーコンジュゲート及び分析物検出方法におけるそれらの使用に関する。

背景技術

0003

蛍光プローブは、分子及び細胞分析及び分離、ならびに他の材料の検出及び定量化に有用な試薬である。非常に少数蛍光分子が最適な状況下で検出され得る。Barak及びWebbは、SITカメラを使用して細胞のLDL受容に関連する50個未満の蛍光脂質類似体を可視化した(J.CELLBIOL.,90,595−604(1981)(非特許文献1))。フローサイトメトリーを使用して、粒子またはある特定の細胞に関連する10,000個未満のフルオレセイン分子を検出することができる(Muirhead,Horan and Poste,BIOTECHNOLOGY,3,337−356(1985)(非特許文献2))。蛍光プローブの用途のいくつかの具体的な例には、(1)蛍光フローサイトメトリー技法蛍光活性細胞選別技法、及び蛍光顕微鏡技法による細胞混合物中の細胞亜集団の特定及び分離、(2)蛍光免疫アッセイ技法における第2の種(例えば、抗原−抗体反応物)に結合する物質の濃度の決定、(3)蛍光染色技法によるゲル及び他の不溶性支持体中の物質の局在化がある。これらの技法は、Herzenberg,et al.,”CELLULARIMMUNOLOGY”3rd ed.,Chapter 22;Blackwell Scientific Publications(1978)(非特許文献3)、及びGoldman,”FLUORESCNCE ANTBODY METHODS”,Academic Press,New York,(1968)(非特許文献4)、及びTaylor,et al.,APPLICATIONS OF FLUORESCENCE IN THEBIOMEDICAL SCIENCES,Alan Liss Inc.,(1986)(非特許文献5)によって説明されている。

0004

上記の目的のために蛍光ポリマーを用いる場合、蛍光ポリマーの選択に対する多くの制約が存在する。1つの制約は、試験用試料、例えば、血液、尿、脳脊髄液中の多くのリガンド受容体、及び材料が蛍光を発し、蛍光標識の蛍光の正確な決定を妨害するため、蛍光ポリマーの吸収及び放出特性である。この現象は、自己蛍光またはバックグラウンド蛍光と呼ばれる。別の考慮すべき事項は、蛍光ポリマーをリガンド及び受容体ならびに他の生物学的及び非生物的材料にコンジュゲートする能力、ならびにかかるコンジュゲーションの蛍光ポリマーへの影響である。多くの場合、別の分子へのコンジュゲーションにより、蛍光ポリマーの蛍光特性の著しい変化がもたらされ得、ある場合には、蛍光ポリマーを著しく破壊し得るか、または蛍光ポリマーの量子効率を著しく低下させ得る。蛍光ポリマーとのコンジュゲーションが標識された分子の機能を不活性化することも可能である。第3の考慮すべき事項は、高感度検出のために高くなくてはならない蛍光ポリマーの量子効率である。第4の考慮すべき事項は、同様に可能な限り大きくなくてはならない蛍光ポリマーの光吸収能力または減衰係数である。蛍光分子が近接近している際に互いに相互作用して自己消光をもたらすかも懸念事項である。さらなる懸念事項は、単独で、または蛍光ポリマーがコンジュゲートした化合物と併せてのいずれかによる、蛍光ポリマーの他の化合物または容器壁への非特異的結合が存在するかである。

0005

上述の方法の適用性及び有用性は、好適な蛍光化合物可用性と密接に関係している。具体的には、これらのフルオロフォア励起が生成する自己蛍光が少なく、また、スペクトルの全可視及び近赤外領域が利用され得る場合に異なる波長で蛍光を発する複数の発色団が同時に分析され得るため、405nmで強い吸収を有し、かつ大きいストークスシフトで蛍光を発光する蛍光物質が必要とされている。近年、バイオレットレーザー(405nm)は、他のレーザー(例えば、488nmのアルゴンレーザー及び633nmのHe−Neレーザー)よりもはるかに大きい発光波長窓を与えるため、商用蛍光器具への設置が増えている。

0006

フィコビリタンパク質は、それらの高い減衰係数及び高い量子収率のため、重要な貢献となっている。これらのフルオロフォア含有タンパク質は、多くのタンパク質に共有結合している場合があり、顕微鏡法及びフローサイトメトリーにおける蛍光抗体アッセイに使用される。しかしながら、フィコビリタンパク質は、それらの生物学的用途を限定する少数の不利点、例えば、(1)フィコビリタンパク質が比較的複雑であり、高度希釈溶液中で解離する傾向がある、(2)それらが非常に不安定であり、照射時に素早く消える、(3)フィコビリタンパク質が405nmの非常に弱い吸収を有するという不利点を有する。

0007

明るく蛍光性ポリマーは、高感度での付着材料の検出または位置を可能にする。ある特定のポリフルオレンポリマーは、免疫学的用途のための試薬の標識化としての有用性を実証している(例えば、米国特許第8,158,444号(特許文献1)、米国特許第8,455,613号(特許文献2)、米国特許第8,354,239号(特許文献3)、米国特許第8,362,193号(特許文献4)、及び米国特許第8,575,303号(特許文献5)(Gaylord,et al.)、ならびにWO2013/101902(特許文献6)(Chiu et al.))。ポリフルオレンポリマーの他の生物学的用途が、Thomas III et al.(Chem.Rev.2007,107,1339)(非特許文献6)、Zhu et al(Chem.Rev.2012,112,4687)(非特許文献7)、及びZhu et al.(Chem.Soc.Rev.,2011,40,3509)(非特許文献8)によって十分に立証されている。それにもかかわらず、必要とされる主要な中間体が商業的に入手不能であるため、全ての既存の水溶性ポリフルオレンポリマーは、非置換フルオレンに基づいている。置換フルオレンポリマーの生物学的用途を調査する努力がなされていない。非置換ポリフルオレンポリマーは、ある特定の不利点、例えば、(1)既存のポリフルオレンポリマーが可視波長(400〜800nm)のUV端近くの発光波長を有し、(2)既存のポリフルオレンポリマーが自己凝集する(すなわち、積み重なる)非常に強い傾向もあり、これにより、Mishra,et al.,CHEM.REV.,100,1973(2000)(非特許文献9)による広範な概説に記載されるように、蛍光量子収率が著しく低下し得、かつ(3)既存のポリフルオレンポリマーがポリマーの直線性及び平面性を著しく低下させる中間単結合を中心とした2つのベンゼン単位の自由回転振動被るという不利点を共有することで知られている。この現象は、“MODERN MOLECULAR PHOTOCHEMISTRY”,Chapters 5 and 6,University Science Books,Sausalito,CA, authored by Nicholas J.Turro(1991)(非特許文献10)に記載の「ベルト緩め効果(loose belt effect)」と呼ばれる。したがって、改善された蛍光特性を有する蛍光ポリマーの必要性が未だ存在する。

0008

米国特許第8,158,444号
米国特許第8,455,613号
米国特許第8,354,239号
米国特許第8,362,193号
米国特許第8,575,303号
WO2013/101902

先行技術

0009

J.CELLBIOL.,90,595−604(1981)
Muirhead,Horan and Poste,BIOTECHNOLOGY,3,337−356(1985)
Herzenberg,et al.,”CELLULARIMMUNOLOGY”3rd ed.,Chapter 22;Blackwell Scientific Publications(1978)
Goldman,”FLUORESCENCE ANTIBODY METHODS”,Academic Press,New York,(1968)
Taylor,et al.,APPLICATIONS OF FLUORESCENCE IN THEBIOMEDICAL SCIENCES,Alan Liss Inc.,(1986)
Thomas III et al.(Chem.Rev.2007,107,1339)
Zhu et al(Chem.Rev.2012,112,4687)
Zhu et al.(Chem.Soc.Rev.,2011,40,3509)
Mishra,et al.,CHEM.REV.,100,1973(2000)
“MODERN MOLECULAR PHOTOCHEMISTRY”,Chapters 5 and 6,University Science Books,Sausalito,CA, authored by Nicholas J.Turro(1991)

0010

本発明は、この必要性に対処し、いわゆる「ベルト緩め効果」が2つのベンゼン環架橋によって排除され得るという発見に基づく。驚くべきことに、フルオレノ[4,5−cde]オキセピン系ポリマーが予想外に所望の生物学的特性をもたらしたことが見出された。これらのポリマーコンジュゲートは、(1)高い蛍光量子収率、(2)赤方偏移発光、(3)高い水溶性、(4)高い直線性、(5)高い平面性、(6)第2の色素がポリマーに結合したときの高い蛍光共鳴エネルギー伝達(FRET)効率、及び(7)高い光安定性を有する。

0011

炭素が示されるように番号付けされたコアフルオレン構造が以下に示される。この番号付けは、本明細書全体にわたって採用されている。

フルオレン

0012

フルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマー単位基本構造は、以下の通りである。

フルオレノ[4,5−cde]オキセピン

0013

かかるモノマーは、本発明で有用であり、本発明の一態様を定義する。本発明は、少なくとも1つのフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマー単位を含むポリマーにも関する。本発明はさらに、生物学的基質に結合した少なくとも1つのフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマー単位を含むポリマー、及びかかるポリマーを使用する方法に関する。

0014

本開示は、1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、1つ以上のモノマーが、
式Aのモノマー

(式中、Xが、ポリマー中のモノマーA単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが6〜100である)、
式Bのモノマー

(式中、Yが、ポリマー中のモノマーB単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが0〜99である)、及び
式Cのモノマー

(式中、Zが、ポリマー中のモノマーC単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜99である)
からなる群から選択され、式中、XのY+Zに対する比率が1超であり、X+Y+Zの合計が10超であり、R1〜R6が独立して、水素アルキルポリエチレングリコール(PEG)、アリールヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSである、ポリマーを提供する。いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキルスルホニルアルキルホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。生物学的基質(BS)は、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド核酸、または炭水化物であり得る。リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミドチオエーテルエステルイミンヒドラジンオキシムアルキルアミンエーテルアリールアミンボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体アミノトリアジントリアジニルエーテル、アミジン尿素ウレタンチオ尿素亜リン酸エステルシリルエーテルスルホンアミドスルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジンチアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミドイソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、それに結合した生物学的基質を欠く。代わりに、特定の実施形態では、生物学的基質を欠く本明細書に記載のポリマーは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、SG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、HG1、またはHG2のうちの1つ以上でコンジュゲートされるか、またはさもなければ付加される1つ以上の生物学的基質を含むように修飾され得る。特定の実施形態では、ポリマーがL−BSを含む場合、BSのポリマーに対する比率は、0.2〜3である。

0015

本開示は、1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、1つ以上のモノマーが、
式Dのモノマー

(式中、Wが、ポリマー中のモノマーD単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Wが6〜100である)、
式Eのモノマー

(式中、Xが、ポリマー中のモノマーE単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜98である)、
式Fのモノマー

(式中、Yが、ポリマー中のモノマーF単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが1〜20であり、フルオロフォア(FP)が蛍光色素であり、例示の蛍光色素が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、蛍光量子収率が5%を超える)、及び
式Gのモノマー

(式中、Zが、ポリマー中のモノマーG単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜98である)
からなる群から選択され、式中、WのX+Y+Zに対する比率が1超であり、W+X+Y+Zの合計が10超であり、FPが、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超えるフルオロフォアまたは蛍光色素であり、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSである、ポリマーを提供する。いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。生物学的基質(BS)は、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり得る。リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、及びFP基、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、それに結合した生物学的基質を欠く。代わりに、特定の実施形態では、生物学的基質を欠く本明細書に記載のポリマーは、R1、R2、R3、R4、R5、R6、SG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、SG7、HG1、またはHG2のうちの1つ以上でコンジュゲートされるか、またはさもなければ付加される1つ以上の生物学的基質を含むように修飾され得る。特定の実施形態では、ポリマーがL−BSを含む場合、BSのポリマーに対する比率は、0.2〜3である。

0016

本開示は、1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、1つ以上のモノマーが、
式Hのモノマー

(式中、Xが、ポリマー中のモノマーH単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜100である)、
式Iのモノマー

(式中、Yが、ポリマー中のモノマーI単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが0〜100である)、及び
式Jのモノマー

(式中、Zが、ポリマー中のモノマーJ単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜100である)
からなる群から選択され、式中、X+Y+Zの合計が10超であり、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSである、ポリマーを提供する。いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。生物学的基質(BS)は、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり得る。リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、それに結合した生物学的基質を欠く。代わりに、特定の実施形態では、生物学的基質を欠く本明細書に記載のポリマーは、R1、R2、R3、R4、SG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、HG1、またはHG2のうちの1つ以上でコンジュゲートされるか、またはさもなければ付加される1つ以上の生物学的基質を含むように修飾され得る。特定の実施形態では、ポリマーがL−BSを含む場合、BSのポリマーに対する比率は、0.2〜3である。

0017

本開示は、1つ以上のモノマーを含むポリマーであって、1つ以上のモノマーが、
式Kのモノマー

(式中、Wが、ポリマー中のモノマーK単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Wが0〜100である)、
式Lのモノマー

(式中、Xが、ポリマー中のモノマーL単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Xが0〜100である)、
式Mのモノマー

(式中、Yが、ポリマー中のモノマーM単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Yが1〜20であり、フルオロフォア(FP)が蛍光色素であり、例示の蛍光色素が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、蛍光量子収率が5%を超える)、及び
式Nのモノマー

(式中、Zが、ポリマー中のモノマーN単位の数であり、モノマー単位が、連続的または非連続的であり、Zが0〜100である)
からなる群から選択され、式中、W+X+Y+Zの合計が10超であり、フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)であり、SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSであり、ポリマーが、末端基HG1及びHG2を含み、HG1及びHG2が独立して、水素、アルキル、ハロゲン、ボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSである、ポリマーを提供する。いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。生物学的基質(BS)は、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり得る。リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、FP基、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。特定の実施形態では、本明細書に記載のポリマーは、それに結合した生物学的基質を欠く。代わりに、特定の実施形態では、生物学的基質を欠く本明細書に記載のポリマーは、R1、R2、R3、R4、SG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、SG7、HG1、またはHG2のうちの1つ以上でコンジュゲートされるか、またはさもなければ付加される1つ以上の生物学的基質を含むように修飾され得る。特定の実施形態では、ポリマーがL−BSを含む場合、BSのポリマーに対する比率は、0.2〜3である。

0018

本開示は、式Iのポリマーコンジュゲートであって、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダム分布したA、B、及びCで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
xが6〜100の整数であり、y及びzが各々、0〜99から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式I内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x/(y+z)の比率が1超であり、
(3)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0019

全ての関連態様に従う好ましい実施形態では、モノマー単位B及びモノマー単位Cは、異なるモノマー単位であり、それ故に、同一ではない。特定の実施形態では、少なくとも1つのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、及びSG6置換基は、残りのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、またはSG6置換基とは異なる。

0020

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、A〜Cから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0021

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0022

特定の実施形態では、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表す。具体的な実施形態では、R1〜R6は各々、水素を表す。

0023

いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。したがって、特定の実施形態では、SG1〜SG6は独立して、PEG基、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル基、またはL−BSを表す。さらなる実施形態では、SG1もSG2もいずれもPEG基であり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0024

いくつかの実施形態では、生物学的基質(BS)は、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物である。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのBSを含む実施形態の場合、各BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物から独立して選択され得る。

0025

特定の実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニル基を表す。

0026

さらなる実施形態では、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。特定の実施形態では、x+y+zの合計は、20超である。

0027

さらなる実施形態では、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。

0028

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1〜2である。

0029

したがって、特定の実施形態では、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル基、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0030

他の実施形態では、本開示は、式Iのポリマーコンジュゲートであって、式中、R1〜R6が水素であり、SG1及びSG2がPEGであり、SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0031

いくつかの実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG基、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表す。

0032

他の実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG基、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0033

いくつかの実施形態では、SG1及びSG2は独立して、PEG6〜PEG18である。

0034

いくつかの実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1であり、x+y+zの合計は、30〜80である。したがって、これらの実施形態では、必要に応じて、xは、16〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜64から独立して選択される整数である。特定の実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、メチル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表す。

0035

特定の実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、メチル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0036

したがって、さらなる実施形態では、本開示は、式Iのポリマーコンジュゲートであって、式中、R1〜R6が水素であり、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、xが11〜80の整数であり、y及びzが各々、0〜80から選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0037

いくつかの実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0038

他の実施形態では、HG1及びHG2は独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0039

誤解を避けるために、上述のR1〜R6、SG1〜SG6、HG1、HG2、L、及びBSの実施形態は、本明細書に記載のポリマーコンジュゲートII〜IVに準用され、具体的に企図される。それらは、モノマー成分との関連で定義される本発明のポリマーにも適用される。簡潔さのみのために、上述の全ての実施形態が必ずしも以下で繰り返されるわけではない。

0040

したがって、さらなる一態様では、本開示は、式IIのポリマーコンジュゲートであって、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したD、E、F、及びGで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(上で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
wが6〜100の整数であり、x及びzが各々、0〜98から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式II内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、
(3)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0041

全ての関連態様に従う好ましい実施形態では、モノマー単位E及びモノマー単位Gは、異なるモノマー単位であり、それ故に、同一ではない。特定の実施形態では、少なくとも1つのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、及びSG7置換基は、残りのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6、またはSG7置換基とは異なる。

0042

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、D〜Gから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0043

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG基、もしくはFPを含むか、またはアルキル、PEG基、もしくはFPである。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0044

いくつかの実施形態では、FPは、フルオレセインローダミン、ロドール(rhodol)、シアニンボディピー(bodipy)、スクアラインクマリンペリレンジイミドジケトピロロピロールポルフィリン、またはフタロシアニンである。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのFPを含む実施形態の場合、各FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンから独立して選択され得る。

0045

いくつかの実施形態では、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表す。

0046

いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。したがって、特定の実施形態では、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0047

いくつかの実施形態では、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物である。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのBSを含む実施形態の場合、各BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物から独立して選択され得る。

0048

いくつかの実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表す。

0049

いくつかの実施形態では、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。特定の実施形態では、w+x+y+zの合計は、20超である。

0050

さらなる実施形態では、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。

0051

さらなる実施形態では、yは、1〜10の整数である。

0052

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1〜2である。

0053

したがって、特定の実施形態では、本開示は、式IIのポリマーコンジュゲートであって、FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6が独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wが11〜80の整数であり、x及びzが各々、0〜80から選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0054

いくつかの実施形態では、R1〜R6は、水素である。

0055

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1である。さらなる実施形態では、w+x+y+zの合計は、30〜80である。特定の実施形態では、BS/ポリマーの比率が1の場合、w+x+y+zの合計は、30〜80である。したがって、これらの実施形態では、必要に応じて、wは、16〜79の整数であり、x及びzは各々、0〜63から独立して選択される整数である。

0056

特定の実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのFPを含む実施形態の場合、各FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンから独立して選択され得る。

0057

具体的な実施形態では、FPは、ローダミン110、ローダミン123、ローダミン6GローダミンB、ローダミングリーン、及びローダミンレッドを含むローダミンである。

0058

他の実施形態では、FPは、Cy2、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、及びCy7を含むシアニンである。

0059

特定の実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0060

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1であり、x+y+zの合計は、30〜80である。

0061

さらなる実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0062

他の実施形態では、HG1及びHG2は独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0063

別の態様では、本開示は、式IIIのポリマーコンジュゲートであって、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したH、I、及びJで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
x、y、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式III内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0064

全ての関連態様に従う好ましい実施形態では、モノマー単位H〜Jは、異なるモノマー単位であり、それ故に、同一ではない。特定の実施形態では、少なくとも1つのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、及びSG6置換基は、残りのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、またはSG6置換基とは異なる。

0065

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、H〜Jから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0066

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0067

いくつかの実施形態では、R1〜R4は独立して、水素、メチル、またはエチルを表す。

0068

いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。したがって、特定の実施形態では、SG1〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0069

さらなる実施形態では、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物である。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのBSを含む実施形態の場合、各BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物から独立して選択され得る。

0070

さらなる実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表す。

0071

さらなる実施形態では、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。特定の実施形態では、x+y+zの合計は、20超である。

0072

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1〜2である。

0073

したがって、特定の実施形態では、本開示は、式IIIのポリマーコンジュゲートであって、式中、R1〜R4が独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、x、y、及びzが、0〜80の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0074

さらなる実施形態では、R1〜R4は、水素である。

0075

さらなる実施形態では、SG1及びSG2は、PEGである。したがって、特定の実施形態では、SG1及びSG2がPEGである場合、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0076

したがって、特定の実施形態では、本開示は、式IIIのポリマーコンジュゲートであって、式中、R1〜R4が水素であり、SG1及びSG2がPEGであり、SG3〜SG6が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、x、y、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0077

さらなる実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表す。

0078

他の実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0079

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1である。なおさらなる実施形態では、x+y+zの合計は、30〜80である。

0080

さらなる実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、メチル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表す。

0081

さらなる実施形態では、SG3〜SG6は独立して、PEG、メチル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0082

さらなる実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはまたはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、xは、11〜80から選択される整数であり、y及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0083

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1であり、x+y+zの合計は、30〜80である。

0084

なおさらなる実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。他の実施形態では、HG1及びHG2は独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0085

さらなる一態様では、本開示は、式IVのポリマーコンジュゲートであって、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したK、L、M、及びNで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(上で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
w、x、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であり、
yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式IV内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0086

全ての関連態様に従う好ましい実施形態では、モノマー単位K、L、及びNは、異なるモノマー単位であり、それ故に、同一ではない。特定の実施形態では、少なくとも1つのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6及びSG7置換基は、残りのSG1、SG2、SG3、SG4、SG5、SG6またはSG7置換基とは異なる。

0087

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、K〜Nから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0088

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG基、もしくはFPを含むか、またはアルキル、PEG基、もしくはFPである。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0089

いくつかの実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンである。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのFPを含む実施形態の場合、各FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンから独立して選択され得る。

0090

さらなる実施形態では、R1〜R4は独立して、水素、メチル、またはエチルを表す。

0091

いくつかの実施形態では、水溶性基は、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基から選択される。したがって、特定の実施形態では、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表す。

0092

さらなる実施形態では、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物である。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのBSを含む実施形態の場合、各BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物から独立して選択され得る。

0093

さらなる実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表す。

0094

さらなる実施形態では、w、x、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。特定の実施形態では、w+x+y+zの合計は、20超である。

0095

さらなる実施形態では、yは、1〜10の整数である。

0096

なおさらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1〜2である。特定の実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1である。

0097

したがって、特定の実施形態では、本開示は、式IVのポリマーコンジュゲートであって、式中、FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4が独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0098

さらなる実施形態では、R1〜R4は、水素である。

0099

さらなる実施形態では、w+x+y+zの合計は、30〜80である。特定の実施形態では、BS/ポリマーの比率が1の場合、w+x+y+zの合計は、30〜80である。かかる実施形態では、w、x、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数である。

0100

さらなる実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンである。ポリマーコンジュゲートが1つより多くのFPを含む実施形態の場合、各FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、またはフタロシアニンから独立して選択され得る。特定の実施形態では、FPは、ローダミン110、ローダミン123、ローダミン6G、ローダミンB、ローダミングリーン、及びローダミンレッドを含むローダミンである。いくつかの実施形態では、FPは、Cy2、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、及びCy7を含むシアニンである。

0101

したがって、特定の実施形態では、本開示は、式IVのポリマーコンジュゲートであって、FPが、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4が水素であり、SG1〜SG7が独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lが、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSが、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、w、x、及びzが各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yが1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする、前記ポリマーコンジュゲートを提供する。

0102

さらなる実施形態では、BS/ポリマーの比率は、1であり、x+y+zの合計は、30〜80である。

0103

さらなる実施形態では、HG1及びHG2は独立して、水素、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。代替の実施形態では、HG1及びHG2は独立して、ハロゲン、ボロニル、カルボキシアリール、またはL−BSを表す。

0104

上及び本明細書に記載の特徴及び実施形態は全て、別途文脈が明確にしない限り、組み合わせ可能である。本明細書に記載の式I〜IVに従うポリマーコンジュゲートに関して明確に列挙される特徴及び実施形態の全ての可能な組み合わせが企図され、関連性のあるモノマー成分との関連で定義される他の式のポリマーコンジュゲート及び本発明のポリマーとの関連で開示されるとみなされるものとする。全ての可能な組み合わせが簡潔さのみのために明確に述べられていないが、これらの組み合わせは、当業者には明白かつ明確に明らかであろう。

0105

さらなる一態様では、本開示は、試料中の分析物を検出する方法であって、
a)前記試料を、本発明のポリマーコンジュゲートまたはポリマー、具体的には、本明細書に開示され、かつ本明細書でさらに定義される式I〜IVのうちのいずれか1つの構造を有するポリマーコンジュゲート、または本明細書に開示され、かつ本明細書でさらに定義されるモノマー成分との関連で定義されるポリマーを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、
b)検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出すること
を含む、前記方法を提供する。

0106

本開示は、試料中の分析物を検出する方法であって、
a)前記試料を、式Iの構造を有するポリマーコンジュゲートを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、
b)検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出すること
を含み、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したA、B、及びCで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
xが6〜100の整数であり、y及びzが各々、0〜99から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x/(y+z)の比率が1超であり、
(3)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記方法を提供する。

0107

別の態様では、本開示は、試料中の分析物を検出する方法であって、
a)前記試料を、式IIの構造を有するポリマーコンジュゲートを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、
b)検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出すること
を含み、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したD、E、F、及びGで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(本明細書で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
wが6〜100の整数であり、x及びzが各々、0〜98から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、
(3)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記方法を提供する。

0108

別の態様では、本開示は、試料中の分析物を検出する方法であって、
a)前記試料を、式IIIの構造を有するポリマーコンジュゲートを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、
b)検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出すること
を含み、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したH、I、及びJで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
x、y、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記方法をさらに提供する。

0109

さらなる一態様では、本開示は、試料中の分析物を検出する方法であって、
a)前記試料を、式IVの構造を有するポリマーコンジュゲートを含む検出試薬と、前記検出試薬が前記分析物に結合する条件下で組み合わせることと、
b)検出試薬が結合した分析物を蛍光により検出すること
を含み、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したK、L、M、及びNで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、
R1〜R4が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(本明細書で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
w、x、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする、前記方法を提供する。

0110

本発明の全てのポリマーコンジュゲート及びポリマーについて、各モノマーとそのモノマーが含まれるポリマー主鎖との間の結合の位置は、関連モノマー位置から延びる結合として示される。特定の実施形態では、モノマー単位は、互いに直接結合していてもよい。したがって、モノマー単位間の結合に関して、結合が2つのフルオレンモノマー間(例えば、式IのモノマーBとモノマーCとの間)である場合、その結合は、以下の例に示されるように、一方のモノマーのC7と他方のモノマーのC2との間である。

0111

結合が2つのフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマー間(例えば、式IIIのモノマーHとモノマーIとの間)である場合、その結合は、以下の例に示されるように、一方のモノマーのC2と他方のモノマーのC8との間である。

0112

フルオレンモノマーがフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーに結合される(例えば、式IIのモノマーD及びE)状況では、HG1〜HG2軸に対するモノマー配列の配向に応じて2種類の結合が可能である。一方の配向では、結合は、例えば、以下に示されるように、モノマー配列D−E(HG1末端からHG2末端)における、フルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーのC8とフルオレンのC7との間で行われる。

0113

同様に、他方の配向では、フルオレンモノマーとフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーとの間の結合は、例えば、以下の例に示されるように、モノマー配列E−D(HG1末端からHG2末端)における、フルオレンのC2とフルオレノ[4,5−cde]オキセピンのC2との間であろう。

0114

参考までに、本明細書全体にわたって論じられるフルオレンのコア構造及びフルオレノ[4,5−cde]オキセピンの基本構造の炭素数は、本出願の要約に提供される。

0115

本明細書に開示されるポリマーコンジュゲートの全ての特定の実施形態は、本発明の方法に準用される。

0116

いくつかの実施形態では、本方法は、式I、II、III、もしくはIVのポリマーコンジュゲート、または本明細書に開示され、かつ本明細書でさらに定義されるモノマー成分との関連で定義されるポリマーの使用を含み、ポリマーコンジュゲートまたはポリマーに存在するBSのうちの1つ以上〜最大全てが抗体である。特定の実施形態では、ポリマーコンジュゲートまたはポリマーに存在するBSのうちの1つ以上〜最大全てが、抗ジゴキシゲニン抗体である。代替の実施形態では、ポリマーコンジュゲートまたはポリマーに存在するBSのうちの1つ以上〜最大全てが、ヤギ抗マウスIgG抗体、ヤギ抗ウサギIgG抗体、ヤギ抗ヒトIgG抗体、ロバ抗マウスIgG抗体、ロバ抗ウサギIgG抗体、ロバ抗ヒトIgG抗体、ニワトリ抗マウスIgG抗体、ニワトリ抗ウサギIgG抗体、またはニワトリ抗ヒトIgG抗体から独立して選択される。

0117

なおさらなる実施形態では、本方法は、式I、II、III、もしくはIVのポリマーコンジュゲート、または本明細書に開示され、かつ本明細書でさらに定義されるモノマー成分との関連で定義されるポリマーの使用を含み、ポリマーコンジュゲートまたはポリマーに存在するBSのうちの1つ以上〜最大全てが、アビジンストレプトアビジンニュートラアビジン、アビジンDN、またはアビジンD分子から独立して選択される。

0118

なおさらなる実施形態では、本明細書に開示される方法によって検出される分析物は、細胞表面で発現する標的タンパク質である。

0119

本開示、具体的には、特許請求の範囲及び/または項において、「含む(comprises)」、「含まれる(comprised)」、「含むこと(comprising)」等の用語は、米国特許法におけるそれに帰する意味を有してもよく、例えば、それらは、「含む(includes)」、「含まれる(included)」、「含むこと(including)」等を意味してもよく、「から本質的になること」及び「から本質的になる」等の用語は、米国特許法におけるそれらに帰する意味を有し、例えば、それらは、明確に列挙されていない要素を考慮するが、先行技術に見られる要素または本発明の基本的特性もしくは新規の特性に影響を及ぼす要素を除外することに留意されたい。これら及び他の実施形態が開示されるか、または以下の発明を実施するための形態から明らかであり、それに包含される。

図面の簡単な説明

0120

本実施形態の前述及び他の特徴及び利点は、添付の図面と併せて例証的実施形態の以下の発明を実施するための形態からより完全に理解されるであろう。

0121

PBS緩衝液(pH=7.4)中でのポリフルオレン(破線)及びポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピン(PFO、実線正規化吸収スペクトル。PFOは、ポリフルオレン(減衰係数=2,100,000cm−1M−1)よりも強い吸収(減衰係数=3,500,000cm−1M−1)を有する。PFOは、ポリフルオレンの吸収波長よりも長い吸収波長も有する。
PBS緩衝液(pH=7.4)中でのポリフルオレン(破線)及びポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピン(PFO、実線)の正規化蛍光スペクトル。PFOは、ポリフルオレンの発光波長よりも長い発光波長を有する。
ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンコンジュゲートの典型的な合成(実施例1〜66を参照のこと)。BSは、生物学的基質である。w、x、y、及びzは、ポリマーコンジュゲート主鎖内に含まれるモノマー単位の数を表す。FGは、表2に列記されるコンジュゲーションに使用される官能基である。FPは、表1に列記されるフルオロフォアである。Lは、リンカーである。
図3-1の説明を参照のこと。
図3-1の説明を参照のこと。
図3-1の説明を参照のこと。
ファロイジンとポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンとのコンジュゲートでの細胞F−アクチン染色(実施例53を参照のこと)。Hela細胞をPBS中3〜4%ホルムアルデヒドで、室温で10〜30分間固定した。固定細胞をPBS緩衝液で3回洗浄した。0.1%Tritonを固定細胞に添加して、コンジュゲート透過性を10分間にわたって増加させた。細胞をPBSで3回すすいだ。5μLのPFO−ファロイジンコンジュゲート溶液(10μg/mL)を固定細胞に添加した(100μL/ウェル、96ウェルプレート)。細胞を室温で20〜90分間インキュベートし、PBSで3回穏やかにすすいで、過剰なファロイジンコンジュゲートを除去した後に、蛍光顕微鏡下で画像化した。
Cy3.5−PFOタンデム−mCD8a抗体コンジュゲートのSuperdex 200 SEC精製(実施例64及び65を参照のこと)。第1の溶出ピーク精製生成物として収集し、約13mLでの大きいOD280ピーク遊離抗体である。
S200 SEC精製後のCy3.5−PFOタンデム−mCD8a抗体コンジュゲートのさらなるタンパク質G親和性精製(実施例64を参照のこと)。遊離ポリマー、すなわち、mCD8a抗体にコンジュゲートしていないポリマーを第1の組のカラム体積中に溶出し、コンジュゲートを約12mLから低pH条件で溶出した。
PFOにコンジュゲートし、かつフローサイトメトリーによって分析された抗マウスCD8a(クローン53−6.7)抗体でのマウス脾細胞の染色。単細胞懸濁液を、それぞれ、同じ条件下で、ラット抗マウスCD8a(クローン53−6.7)抗体にコンジュゲートしたCy3.5−PFOタンデムまたはBD Horizon(商標)BV605ラット抗マウスCD8(クローン53−6.7、BD Bioscienceから入手可能)で染色した。Cy3.5−PFOタンデムとラット抗マウスCD8aとのコンジュゲーションを実施例64に記載されるように調製した。細胞懸濁液を2〜8℃で30分間染色し、1回洗浄し、その後、実施例67及び68に記載されるように405nm励起レーザー線及び605/40帯域通過フィルターを使用してフローサイトメトリーによって分析した。Cy3.5−PFOタンデムのラット抗マウスCD8aコンジュゲート(図7、Bでラベル付けされたもの)は、ポリフルオレン系BD Horizon(商標)BV605ラット抗マウスCD8(図7、Aでラベル付けされたもの)よりも強いシグナルを示した。
ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピンにコンジュゲートしたヤギ抗マウスIgGを有するHela細胞中チューブリン蛍光画像化(実施例59を参照のこと)。Hela細胞を4%ホルムアルデヒドで固定した。マウス抗チューブリンを固定細胞とインキュベートした。一次インキュベーション後、細胞を5体積の染色緩衝液ですすぎ、3〜5分間沈降させた。その後、細胞をヤギ抗マウスIgG−PFOポリマーコンジュゲートと10〜500nMの範囲内の濃度で30〜60分間インキュベートした。二次インキュベーション後、細胞を3〜5体積の染色緩衝液ですすぎ、3〜5分間沈降させた。細胞をOlympus蛍光顕微鏡で画像化した。

0122

詳細な説明
必要とされる主要な中間体が商業的に入手不能であるため、全ての既存の水溶性ポリフルオレンポリマーは、非置換フルオレンに基づいている。置換フルオレンポリマーの生物学的用途を調査する努力がなされていない。米国特許第8,598,306号(Mary McKiernan and Jonathan Pillow)は、仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーを開示した。しかしながら、このモノマーは、いくつかの理由により本発明に関連しない。(1).当業者は、Mary McKiernan and Jonathan Pillowによって説明されたモノマーを使用して、有用な生物学的ポリマーを作製することができない。Mary McKiernan and Jonathan Pillowが電子デバイス(例えば、OLED)用に特別に設計したポリマーは、極めて疎水性である。仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーに由来するポリマーは水不溶性であり、それ故に、常に水性環境を必要とする生物学的系では使用することができない。(2).仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーさえもMary McKiernan and Jonathan Pillowによって開示される方法によって作製することができないことが明らかである。米国特許第8,598,306号は、AlCl3及びBF3によって触媒された合成法を開示した。これらの条件下で、オキセピン環が破壊されるであろう。(3).仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンポリマーのスペクトル研究も生物学的研究もMary McKiernan and Jonathan Pillowによって説明されてない。(4).少なくとも3つの理由により、Mary McKiernan and Jonathan Pillowの仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンポリマーを生物学的基質にコンジュゲートすることは不可能である。(a).Mary McKiernan and Jonathan Pillowの仮説上のポリマーは、生物学的基質に結合するための生物学的に適合性の官能基を欠く。(b).それらの極めて乏しい水溶性により、仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンポリマーに由来するいずれの生物学的コンジュゲートも役に立たなくなるであろう。(c).全ての生物学的コンジュゲートが水性系中で使用されるため、仮説上のフルオレノ[4,5−cde]オキセピンポリマーの凝集により、それらの生物学的用途の調査が不可能になるであろう。

0123

本発明をさらに詳細に説明する前に、本発明が、記載される特定の方法、デバイス溶液、または装置が当然ながら異なるため、かかる方法、デバイス、溶液、または装置に限定されないことを理解されたい。本明細書で使用される専門用語が特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本発明の範囲を限定するようには意図されていないことも理解されたい。

0124

別途本明細書で定義されない限り、本発明に関連して使用される科学用語及び専門用語は、当業者によって一般に理解される意味を有するものとする。それらの用語の意味及び範囲が明らかであるべきであるが、いずれかの潜在的な曖昧さが生じた場合、本明細書に提供される定義が、いずれの辞書または外部の定義に優先するものとする。単数形「a」、「an」、及び「the」の使用は、別途文脈が明確に指示しない限り、複数の言及を含む。したがって、例えば、「プローブ(a probe)」への言及は、複数のプローブを含むといった具合である。加えて、「2つ」、「3つ」等の特定の複数の言及の使用は、別途文脈が明確に指示しない限り、より大きい数の同じ対象と読むことができる。

0125

「結合した(connected)」、「結合した(attached)」、「コンジュゲートした」、及び「連結した」等の用語は、本明細書で同義に使用され、別途文脈が明確に指示しない限り、直接的および間接的な結合(connection)、結合(attachment)、連結、またはコンジュゲーションを包含する。本明細書で使用されるとき、「ポリマーコンジュゲート」及び「コンジュゲートしたポリマー」という用語は、本明細書で定義される生物学的基質に直接的または間接的に結合(connection)、結合(attachment)、連結、またはコンジュゲートした本発明のポリマーを指す。

0126

本明細書で述べられる全ての出版物は、参考文献が引用される特定の材料及び方法を開示及び説明するために、参照により本明細書に組み込まれる。本明細書で論じられる出版物は、本出願の出願日前に開示されたものとして提供されているにすぎない。本明細書において、本発明が先行発明によりかかる開示に先行する権利を有しないという承認解釈されるべきではない。

0127

本発明に到達する際に、フルオレンポリマーの生物学的検出用途を調査するために、フルオレンポリマーの様々な化学修飾が試みられた。注目すべきことに、1、2、3、6、7、及び8位での任意の置換が結果として生じるポリマーコンジュゲートの蛍光強度を著しく低下させた。加えて、これらの置換フルオレンポリマーコンジュゲートは、乏しい水溶性も有する。4位及び5位に努力を集中させた。4位及び5位での異なる置換及び異なる架橋の最初の努力により、所望のポリマーは生成されなかった。5、6、及び8員基による4位及び5位でのハロゲン化アルキル化アミノ化、ならびに4位及び5位での架橋により、望ましくないフルオレンポリマーコンジュゲートが得られた。しかしながら、フルオレノ[4,5−cde]オキセピン系ポリマーコンジュゲートは、予想外に、所望の生物学的特性をもたらした。これらのポリマーコンジュゲートが、以下の有利な特性:
(1)高い蛍光量子収率、
(2)赤方偏移発光、
(3)高い水溶性、
(4)高い直線性、
(5)高い平面性、
(6)第2のフルオロフォアがポリマーに結合したときの高い蛍光共鳴エネルギー伝達(FRET)効率、及び
(7)高い安定性
を有することが見出された。

0128

フルオレノ[4,5−cde]オキセピンポリマーが、予想外に、背景技術の項で論じられた問題を緩和し、タンパク質、核酸、及び他のバイオポリマーにコンジュゲートしたときに実質的により蛍光性の蛍光ポリマーコンジュゲートをもたらしたことが発見された。本発明のポリマー−生体分子コンジュゲート強化された蛍光強度により、より高いアッセイ感度がもたらされる。

0129

さらに、本開示は、典型的には約405nmの最大吸光度を呈するポリマーコンジュゲートを提供し、それ故に、これらのポリマーコンジュゲートは、バイオレットレーザーの主要な発光線(405nm)と一致するように選択され得る。本発明のいくつかのポリマーコンジュゲートが非常に長い波長発光を呈するため、それらは、赤外波長に透過性の試料に特に有用である。

0130

本開示は、フルオレノ[4,5−cde]オキセピン系ポリマーコンジュゲートを含むポリマーコンジュゲートを提供する。これらの生物学的コンジュゲートは、試料中の分析物またはリガンドの相互作用または存在を見つけるか、または検出するために使用される。本明細書に開示される方法に使用するためのかかるポリマーまたはポリマーコンジュゲートを組み込むキットも企図される。

0131

したがって、本開示は、1)ポリフルオレノ[4,5−cde]オキセピン、及び任意に、2)生物学的基質(BS)を含有するフルオレノ[4,5−cde]オキセピン系ポリマーコンジュゲートを含むポリマーコンジュゲートを提供する。本発明のポリマーコンジュゲートは、典型的には、式Iの構造を有し、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したA、B、及びCで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R6が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
xが6〜100の整数であり、y及びzが各々、0〜99から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式I内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x/(y+z)の比率が1超であり、
(3)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする。

0132

本明細書で使用されるとき、「アルキル」という用語(単独で、または別の用語(複数可)と組み合わせて)は、典型的には1〜15個の炭素原子、例えば、1〜10、1〜8、1〜6、または1〜4個の炭素原子を含む、直鎖または分岐鎖飽和ヒドロカルビル置換基を意味する。「Cnアルキル」基とは、n個の炭素原子を含む脂肪族基を指す。例えば、C1〜C10アルキル基は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の炭素原子を含む。アルキル基への結合は、炭素原子を介して起こる。かかる置換基の例としては、メチル、エチル、n−プロピルイソプロピルn−ブチルイソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル(分岐または非分岐)、ヘキシル(分岐または非分岐)、ヘプチル(分岐または非分岐)、オクチル(分岐または非分岐)、ノニル(分岐または非分岐)、及びデシル(分岐または非分岐)が挙げられる。「アルキル」という用語は、飽和環式炭化水素置換基が典型的には3〜14個の炭素環原子を含むことを意味する、シクロアルキル基も含む。シクロアルキルは、典型的には3〜8個の炭素環原子、より典型的には3〜6個の環原子を含む単一炭素環であり得る。シクロアルキル基への結合がシクロアルキル基の環原子を介することが理解される。単一環シクロアルキルの例としては、シクロプロピルシクロプロパニル)、シクロブチルシクロブタニル)、シクロペンチルシクロペンタニル)、シクロヘキシルシクロヘキサニル)が挙げられる。あるいは、シクロアルキルは、多環式であり得るか、または1つより多くの環を含み得る。多環式シクロアルキルの例としては、架橋、縮合、及びスピロ環式シクロアルキルが挙げられる。スピロ環式シクロアルキルにおいて、1個の原子が2つの異なる環に共通している。スピロ環式シクロアルキルの一例は、スピロペンタニルである。架橋シクロアルキルにおいて、環は、少なくとも2つの共通の非隣接原子を共有する。架橋シクロアルキルの例としては、ビシクロ[2.2.1]ペプタニル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エニル、及びアダマンタニルが挙げられる。縮合環シクロアルキル系において、2つの環が1つの共通の結合を共有するように、2つ以上の環が一緒に縮合され得る。二縮合環または三縮合環シクロアルキルの例としては、ナフタレニルテトラヒドロナフタレニル(テトラリニル)、インデニルインダニル(ジヒドロインデニル)、アントラセニル、フェナントレニル、及びデカリニルが挙げられる。

0133

本明細書で使用されるとき、「ポリエチレングリコール(PEG)」基は、当該技術分野で周知であり、エチレンオキシドモノマー単位で構成される可変鎖長のポリマーであり、そのラジカルは、以下の式:−(O−CH2−CH2)n−OHで表され得る。特定の実施形態では、n=8〜20である。好ましい実施形態では、n=12である。この用語は、分岐状PEG、星状PEG、及び状PEGを含み、これらは全て当該技術分野で既知である。本発明で使用するためのPEG基の具体的な例は、PEG6〜PEG18である。

0134

本明細書で使用されるとき、「アリール」という用語(単独で、または別の用語(複数可)と組み合わせて)は、6〜14個の炭素環原子、または3〜8、3〜6、もしくは5〜6個の炭素環原子を含む芳香族シクロアルキルを意味する。アリールは、単環式または多環式(すなわち、1つより多くの環を含み得る)であり得る。多環式芳香族環の場合、多環式系内の1つのみの環が不飽和でなければならず、残りの環(複数可)は、飽和、部分飽和、または不飽和であり得る。アリール基への結合は、その環に含まれる炭素原子を介して起こる。アリール基の例としては、フェニルナフチル、インデニル、インダニル、及びテトラヒドロナフチルが挙げられる。

0135

本明細書で使用されるとき、「ヘテロアリール」という用語(単独で、または別の用語(複数可)と組み合わせて)は、環原子のうちの少なくとも1つがヘテロ原子(すなわち、酸素窒素、または硫黄)であるアリール基を意味する。ヘテロアリールは、単一環、または二縮合もしくは三縮合環であり得る。ヘテロアリール置換基の例としては、6員環置換基、例えば、ピリジル、ピラジル、ピリミジニルピリダジニル、及び1,3,5−、1,2,4−、または1,2,3−トリアジニル、5員環置換基、例えば、イミダジル、フラニルチオフェニル、ピラゾリルオキサゾリルイソオキサゾリルチアゾリル、1,2,3−、1,2,4−、1,2,5−、または1,3,4−オキサジアゾリル、及びイソチアゾリル、6/5員縮合環置換基、例えば、ベンゾチオフラニル、ベンズイソキサゾリルベンズオキサゾリルプリニル、ならびに6/6員縮合環、例えば、ベンゾピラニル、キノリニルイソキノリニルシンノリニル、キナゾリニル、及びベンズオキサゾニルが挙げられる。

0136

本明細書で使用されるとき、「HG1」及び「HG2」は、ポリマーコンジュゲートの末端を表し、それらは独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(本明細書で定義されるもの)を表す。

0137

「生物学的基質」は、本明細書の他の箇所で定義される通りである。

0138

本明細書で使用されるとき、「水溶性基」は、親水性官能基を含む。親水性官能基は、ポリマーの水中溶解度を増加または増強するために使用される。本明細書に記載のポリマーは、水性環境での機能性を促進するのに十分な水溶性をポリマーに付与するように、本明細書に記載の1つ以上のモノマーに1つ以上の水溶性基、すなわち、親水性官能基を含む。本明細書に記載のコンジュゲートされた水溶性ポリマーの作製に有用な例示の水溶性基及びコンジュゲートされたポリマーに適用する際の水溶性の概念は、各々参照により全体が本明細書に組み込まれる、Liu et al.,Chem.Mater.,2004,16(23),pp.4467−4476及びFeng et al.,Chem.Soc.Rev.,2010,39,pp.2411−2419に記載されている。「水溶性基」または親水性官能基の具体的な例としては、PEG基、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキル基が挙げられる。

0139

本明細書で使用されるとき、という用語は、「ハロゲン」または「ハロ」という用語は、塩素フッ素臭素、及びヨウ素から選択される基を指す。

0140

本明細書で使用されるとき、「スルホニル」または「スルホ」という用語は、スルホン酸置換基(−S(O)2OH)、またはスルホン酸の塩(スルホン酸塩)を意味する。この用語は、スルホニル基のOHが別の置換基で置き換えられたスルホン酸基を含む。

0141

同様に、「カルボキシ」とは、カルボン酸置換基またはカルボン酸の塩を意味する。

0142

「ホスホニル」とは、本明細書で使用されるとき、ホスホン酸置換基を意味し、ホスホン酸の塩を含む。この用語は、−P(O)(R1)R2(式中、R1及びR2が各々、アルキル基等の別の置換基であり、R1及びR2が同じであり得るか、または異なり得る)等のホスホニルラジカルも含む。

0143

「ボロニル」とは、本明細書で使用されるとき、ボロン酸を意味し、ボロン酸の塩を含む。この用語は、式−B(R)OH、−B(R1)OR2、または−B(R)2(式中、R1及びR2が各々、アルキル基等の別の置換基であり、R1及びR2が同じであり得るか、または異なり得る)のラジカルを含む。

0144

本明細書で使用されるとき、別途指定されない限り、置換基のアルキル部分、例えば、アルキル、アルコキシアリールアルキルアルキルアミノジアルキルアミノトリアルキルアンモニウム(−N+(R1)(R2)(R3)(式中、R1〜R3が各々、同じまたは異なるアルキルである))、またはペルフルオロアルキルは、任意に、飽和、不飽和、直鎖状、または分岐状であり、全てのアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、及びジアルキルアミノ置換基自体が、任意に、カルボキシ、スルホ、アミノ、またはヒドロキシによってさらに置換されている。

0145

本明細書で使用されるとき、「アミノ」という用語は、−NH2基を指す。アミノ基は、同じであり得るか、または異なり得る1つ以上の置換基で任意に置換され得る(「置換アミノ」)。アミノ基置換基は、アルキル、アリール、及び/またはヘテロシクリル基であり得るが、これらに限定されない。

0146

本明細書で使用されるとき、「アルコキシ」という用語は、−O−アルキル基を指す。アルコキシ基は、直鎖状、分岐状、または環式飽和もしくは不飽和炭化水素鎖、例えば、メトキシルエトキシルプロポキシル、イソプロポキシル、ブトキシル、t−ブトキシル、及びペントキシル等を指し得る。アルコキシ基は、任意に、1つ以上の置換基で任意に置換され得る(「置換アルコキシ」)。

0147

ヒドロキシル」という用語は、−OH基を指す。

0148

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、A〜Cから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0149

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0150

好ましい実施形態では、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0151

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0152

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0153

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0154

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、スルホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0155

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、ホスホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0156

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、11〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0157

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、16〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜64から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0158

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、スルホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、16〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜64から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0159

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、ホスホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、16〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜64から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0160

他の好ましい実施形態では、R1〜R6は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、xは、16〜80の整数であり、y及びzは各々、0〜64から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x/(y+z)の比率が1超であり、(3)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0161

好ましい一実施形態は、式IIの化合物であり、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したD、E、F、及びGで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R6が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(本明細書で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
wが6〜100の整数であり、x及びzが各々、0〜98から独立して選択される整数であり、
yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式II内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、
(3)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする。

0162

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、D〜Gから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0163

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG基、もしくはFPを含むか、またはアルキル、PEG基、もしくはFPである。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0164

好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0165

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0166

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0167

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0168

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0169

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、11〜80の整数であり、x及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0170

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wは、16〜79の整数であり、x及びzは各々、0〜63から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0171

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、またはフタロシアニンであり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、16〜79の整数であり、x及びzは各々、0〜63から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0172

他の好ましい実施形態では、FPは、表1から選択される蛍光色素であり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、wは、16〜79の整数であり、x及びzは各々、0〜63から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0173

他の好ましい実施形態では、FPは、表1から選択される蛍光色素であり、R1〜R6は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、wは、16〜79の整数であり、x及びzは各々、0〜63から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)w/(x+y+z)の比率が1超であり、(3)w+x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0174

好ましい一実施形態は、式IIIの化合物であり、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したH、I、及びJで表される3つのモノマー単位を含み、
R1〜R4が独立して、水素、アルキル、ポリエチレングリコール(PEG)、アリール、ヘテロアリール基、またはリンカーを介してコンジュゲートされた生物学的基質(L−BS)を表し、
SG1〜SG6が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
x、y、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式III内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする。

0175

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、H〜Jから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0176

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキルもしくはPEG基を含むか、またはアルキルもしくはPEG基である。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0177

好ましい実施形態では、R1〜R4は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0178

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0179

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0180

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0181

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、スルホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0182

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、ホスホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0183

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0184

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0185

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、スルホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0186

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、ホスホニルアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0187

他の好ましい実施形態では、R1〜R4は、水素であり、SG1及びSG2は、PEGであり、SG3〜SG6は独立して、PEG、アルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲンもしくはボロニル、またはL−BSを表し、x、y、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1であり、(2)x+y+zの合計が30〜80であることを条件とする。

0188

好ましい一実施形態は、式IVの化合物であり、

式中、ポリマーコンジュゲートが、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布したK、L、M、及びNで表される4つのモノマー単位を含み、
フルオロフォア(FP)が、450nmを超える吸収極大及び500nmを超える発光極大を有し、かつ蛍光量子収率が5%を超える蛍光色素であり、R1〜R4が独立して、水素、アルキル、PEG、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BS(本明細書で定義されるもの)を表し、
SG1〜SG7が独立して、アルキル、水溶性基、またはL−BSを表し、
HG1及びHG2が独立して、水素、ハロゲン、ボロニル、アルキル、アリール、ヘテロアリール基、またはL−BSを表し、
w、x、及びzが各々、0〜100から独立して選択される整数であり、yが1〜20の整数であるが、但し、
(1)生物学的基質が式IV内の1つ以上の位置に存在する場合、BS/ポリマーの比率が0.2〜3であり、
(2)w+x+y+zの合計が10超である
ことを条件とする。

0189

全ての関連態様に従う特定の実施形態では、K〜Nから選択されるモノマー単位は、(本明細書の他の箇所に記載されるように)任意のモノマー単位順に互いに直接結合している。

0190

特定の実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG、FP、カルボキサミド、チオエーテル、エステル、イミン、ヒドラジン、オキシム、アルキルアミン、エーテル、アリールアミン、ボロン酸エステル、N−アシル尿素もしくは無水物、白金錯体、アミノトリアジン、トリアジニルエーテル、アミジン、尿素、ウレタン、チオ尿素、亜リン酸エステル、シリルエーテル、スルホンアミド、スルホン酸エステル、1,2,3−トリアゾール、ピラダジン、チアゾリジン、2−ジフェニルホスホニル−ベンゾアミド、イソオキサゾール、またはスクシンイミド基を含む。好ましい実施形態では、リンカーは、アルキル、PEG基、もしくはFPを含むか、またはアルキル、PEG基、もしくはFPである。複数のリンカーを含む実施形態の場合、これらのリンカーは、同じであり得るか、または異なり得る。

0191

式I〜IVのポリマーコンジュゲートのモノマー単位は、ポリマー主鎖に沿ってランダムに分布している。したがって、これらのモノマー単位は、任意の順にポリマー主鎖全体にわたって見られ得る。特定の実施形態では、これらのモノマー単位は、互いに直接結合していてもよい。換言すると、式Iを一例として使用して、ポリマー主鎖がモノマー単位A−B−Cの順(HG1末端からHG2末端への方向に)で描写されるが、これは、例証目的のみのためであり、このモノマー単位の順は任意の順であり得る。これは、本発明に従うポリマーが、実際には、成分モノマーの順に関して完全にランダムである(例えば、特定の3つのモノマー配列が、実際には、HG1末端からHG2末端への方向にA−B−C、A−C−B、C−B−A、C−A−B、B−A−C、B−C−A等であり得る)ためである。

0192

各モノマーとポリマー主鎖との間の結合の位置は、関連モノマー位置から延びる結合として示される。したがって、結合が2つのフルオレンモノマー間(例えば、式IのモノマーBとモノマーCとの間)である場合、その結合は、一方のモノマーのC7と他方のモノマーのC2との間である。結合が2つのフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマー間(例えば、式IIIのモノマーHとモノマーIとの間)である場合、その結合は、一方のモノマーのC2と他方のモノマーのC8との間である。フルオレンモノマーがフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーに結合される(例えば、式IIのモノマーD及びE)状況では、HG1〜HG2軸に対するモノマー配列の配向に応じて2種類の結合が可能である。一方の配向では、結合は、例えば、モノマー配列D−E(HG1末端からHG2末端)における、フルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーのC8とフルオレンのC7との間で行われる。同様に、他方の配向では、フルオレンモノマーとフルオレノ[4,5−cde]オキセピンモノマーとの間の結合は、例えば、モノマー配列E−D(HG1末端からHG2末端)における、フルオレンのC2とフルオレノ[4,5−cde]オキセピンのC2との間であろう。参考までに、本明細書全体にわたって論じられるフルオレンのコア構造及びフルオレノ[4,5−cde]オキセピンの基本構造の炭素数は、本出願の要約に提供される。モノマー間の直接結合により、ポリマーコンジュゲートのバイオレットレーザー励起機能性が保存される。

0193

好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、w、x、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0194

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4は独立して、水素、メチル、またはエチルを表し、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、またはアミノアルキルを表し、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、ボロニル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、w、x、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

0195

他の好ましい実施形態では、FPは、フルオレセイン、ローダミン、ロドール、シアニン、ボディピー、スクアライン、クマリン、ペリレンジイミド、ジケトピロロピロール、ポルフィリン、またはフタロシアニンであり、R1〜R4は、水素であり、SG1〜SG7は独立して、PEG、アルキル、カルボキシアルキル、スルホニルアルキル、ホスホニルアルキル、アミノアルキル、またはL−BSを表し、ここで、Lは、アルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖を含むか、またはアルキル鎖、FP、もしくはPEG鎖であり、BSは、抗体、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、核酸、または炭水化物であり、HG1及びHG2は独立して、水素、アリール、ハロゲン、またはボロニルを表し、w、x、及びzは各々、0〜80から独立して選択される整数であり、yは、1〜10の整数であるが、但し、(1)BS/ポリマーの比率が1〜2であり、(2)w+x+y+zの合計が20超であることを条件とする。

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