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JP7641003B2 - Fluorescent probes, methods for evaluating liquid phase polarity and viscosity, and compounds - Google Patents
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Fluorescent probes, methods for evaluating liquid phase polarity and viscosity, and compounds Download PDF

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特許法第30条第2項適用 (1)発行物名:第43回日本分子生物学会年会のオンライン要旨、掲載ウェブサイトのアドレス:ttps://www2.aeplan.co.jp/mbsj2020/、掲載年月日:令和2年11月19日 (2)集会名:第43回日本分子生物学会年会のオンライン年会、掲載ウェブサイトのアドレス:ttps://www2.aeplan.co.jp/mbsj2020/、掲載年月日:令和2年12月4日Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act (1) Publication name: Online Abstracts of the 43rd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, website address: ttps://www.aeplan.co.jp/mbsj2020/, date of publication: November 19, 2020 (2) Meeting name: Online Meeting of the 43rd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan, website address: ttps://www.aeplan.co.jp/mbsj2020/, date of publication: December 4, 2020

本発明は、蛍光プローブ、液相の極性及び粘性を評価する方法、並びに化合物に関する。 The present invention relates to a fluorescent probe, a method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase, and a compound.

多くの細胞内コンパートメントは、生体分子の液-液相分離(liquid-liquid phase separation:LLPS)によって形成される。LLPSにより生じる凝集体は、脂質二重膜を有さないため、膜のないオルガネラ(membraneless organelle)とも呼ばれる。膜のないオルガネラとしては、コアクチベーター凝縮体、中心体、ストレス顆粒、核小体等が挙げられる。原理的には、相分離した凝集体は、タンパク質合成の制御を伴うことなく、生体分子を局所的に高濃度に存在させることができる。LLPSは、細胞内における動的な生命反応場を提供する。 Many intracellular compartments are formed by liquid-liquid phase separation (LLPS) of biomolecules. The aggregates produced by LLPS are also called membraneless organelles because they do not have a lipid bilayer. Examples of membraneless organelles include coactivator condensates, centrosomes, stress granules, and nucleoli. In principle, phase-separated aggregates can provide a localized high concentration of biomolecules without the need for control of protein synthesis. LLPS provides a dynamic biological reaction field within cells.

LLPSの動態または物性を評価する方法としては、明視野イメージング又は蛍光顕微鏡を用いた相分離アッセイ、マイクロレオロジーを用いた粒子トラッキング、NMR解析による方法等が提案されている。しかしながら、これらの方法には、バックグラウンドの高さ、操作の煩雑さ、試料調製の困難さ、データ処理の困難さ等の様々な技術的課題が存在する。また、細胞内のLLPSの動態及び物性の評価に適用することは難しい。 Methods proposed for evaluating the dynamics or physical properties of LLPS include phase separation assays using bright-field imaging or fluorescence microscopy, particle tracking using microrheology, and NMR analysis. However, these methods have various technical issues, such as high background noise, complicated operations, difficulty in sample preparation, and difficulty in data processing. In addition, it is difficult to apply these methods to the evaluation of the dynamics and physical properties of LLPS within cells.

ピレンは、4個のベンゼン環が縮合した多環芳香族炭化水素である。ピレンは、溶媒環境によって変調される二重の蛍光活性を有する。ピレンは、励起状態のピレンモノマーが基底状態の別のピレンモノマーと濃度依存的に相互作用することで、エキシマーを形成することができる(非特許文献1)。このようなピレンの性質を利用して、脂質ラベル(非特許文献1)、テロメアリピートRNAの検出プローブ(非特許文献2)、相補鎖DNA配列検出用プローブ(特許文献1)等に適用した例が報告されている。 Pyrene is a polycyclic aromatic hydrocarbon with four fused benzene rings. Pyrene has dual fluorescent activity that is modulated by the solvent environment. Pyrene can form excimers by the concentration-dependent interaction of an excited pyrene monomer with another pyrene monomer in the ground state (Non-Patent Document 1). Examples of applications of such properties of pyrene have been reported, such as lipid labels (Non-Patent Document 1), telomere repeat RNA detection probes (Non-Patent Document 2), and complementary DNA sequence detection probes (Patent Document 1).

特開2005-080637号公報JP 2005-080637 A

Pentti Somerharju, Pyrene-labeled lipids as tools in membrane biophysics and cell biology. Chem Phys Lipids. 2002 Jun; 116(1-2):57-74.Pentti Somerharju, Pyrene-labeled lipids as tools in membrane biophysics and cell biology. Chem Phys Lipids. 2002 Jun; 116(1-2):57-74. Yan Xu, Yuta Suzuki, Kenichiro Ito, and Makoto Komiyama. Telomeric repeat-containing RNA structure in living cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Aug 17;107(33):14579-84.Yan Xu, Yuta Suzuki, Kenichiro Ito, and Makoto Komiyama. Telomeric repeat-containing RNA structure in living cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Aug 17;107(33):14579-84.

細胞内のLLPSの動態及び物性は、細胞内の生命反応の理解に重要である。近年、神経変性疾患及びがん等の疾患においても、相転移及び/又は相転移の制御異常が関連していると考えられている。そのため、LLPSの動態及び物性を簡易に検出可能な技術の開発が求められている。 The dynamics and physical properties of LLPS in cells are important for understanding intracellular vital reactions. In recent years, it has been thought that phase transitions and/or abnormalities in the control of phase transitions are also involved in diseases such as neurodegenerative diseases and cancer. Therefore, there is a demand for the development of technology that can easily detect the dynamics and physical properties of LLPS.

そこで、本発明は、細胞内のLLPSの動態又は物性を評価可能な蛍光プローブ、前記蛍光プローブを用いた液相の極性及び粘性を評価する方法、並びに前記蛍光プローブに用いられる化合物を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a fluorescent probe capable of evaluating the dynamics or physical properties of LLPS in cells, a method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe, and a compound used in the fluorescent probe.

本発明は以下の態様を含む。
[1]下記一般式(p)で表される化合物(P)からなる、液相の極性及び粘性を評価するための蛍光プローブ。
The present invention includes the following aspects.
[1] A fluorescent probe for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase, comprising a compound (P) represented by the following general formula (p):

Figure 0007641003000001
[式中、Pyはピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表し、Pyはピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表し、Lは2価の有機基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。n及びnは、それぞれ独立に、1~9の整数を表す。]
[2]前記化合物(P)が、下記一般式(p-1)で表される化合物である、[1]に記載の蛍光プローブ。
Figure 0007641003000001
[In the formula, Py1 represents a group obtained by removing ( n1 +1) hydrogen atoms from pyrene, Py2 represents a group obtained by removing ( n2 +1) hydrogen atoms from pyrene, L represents a divalent organic group, R1 and R2 each independently represent a monovalent organic group, and n1 and n2 each independently represent an integer from 1 to 9.]
[2] The fluorescent probe according to [1], wherein the compound (P) is a compound represented by the following general formula (p-1):

Figure 0007641003000002
[式中、Lは2価の有機基を表し、R11及びR12は、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。]
[3]前記化合物(P)が、下記式(Pyr-A)で表される化合物である、[2]に記載の蛍光プローブ。
Figure 0007641003000002
[In the formula, L 1 represents a divalent organic group, and R 11 and R 12 each independently represent a monovalent organic group.]
[3] The fluorescent probe according to [2], wherein the compound (P) is a compound represented by the following formula (Pyr-A):

Figure 0007641003000003
[式中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。]
[4]前記液相が、細胞内に存在する液相である、[1]~[3]いずれか1つに記載の蛍光プローブ。
[5][1]~[4]いずれか1つに記載の蛍光プローブを用いて、液相の極性及び粘性を評価する方法であって、対象試料中で、前記蛍光プローブのモノマー発光による蛍光(m)を測定する工程(i)と、前記対象試料中で、前記蛍光プローブのエキシマー発光による蛍光(e)を測定する工程(ii)と、を含む、液相の極性及び粘性を評価する方法。
[6]前記工程(i)で測定された蛍光(m)と、前記工程(ii)で測定された蛍光(e)との蛍光強度比に基づいて、前記液相の極性及び粘性を評価する工程(iii)をさらに含む、[5]に記載の液相の極性及び粘性を評価する方法。
[7]前記液相が、細胞内に存在する液相である、[5]又は[6]に記載の液相の極性及び粘性を評価する方法。
[8]下記式(Pyr-A)で表される化合物。
Figure 0007641003000003
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]
[4] The fluorescent probe according to any one of [1] to [3], wherein the liquid phase is a liquid phase present within a cell.
[5] A method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe according to any one of [1] to [4], comprising: a step (i) of measuring, in a target sample, fluorescence (m) due to monomer emission of the fluorescent probe; and a step (ii) of measuring, in the target sample, fluorescence (e) due to excimer emission of the fluorescent probe.
[6] The method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase described in [5], further comprising a step (iii) of evaluating the polarity and viscosity of the liquid phase based on a fluorescence intensity ratio between the fluorescence (m) measured in the step (i) and the fluorescence (e) measured in the step (ii).
[7] The method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase described in [5] or [6], wherein the liquid phase is a liquid phase present within a cell.
[8] A compound represented by the following formula (Pyr-A):

Figure 0007641003000004
[式中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。]
Figure 0007641003000004
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]

本発明によれば、細胞内のLLPSの動態又は物性を評価可能な蛍光プローブ、前記蛍光プローブを用いた液相の極性及び粘性を評価する方法、並びに前記蛍光プローブに用いられる化合物が提供される。 The present invention provides a fluorescent probe capable of evaluating the dynamics or physical properties of LLPS in cells, a method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe, and a compound used in the fluorescent probe.

液相の粘性及び極性と、化合物(P)のモノマー発光及びエキシマー発光との関係を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the viscosity and polarity of a liquid phase and the monomer luminescence and excimer luminescence of a compound (P). 各種溶媒中での化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルを示す。励起波長358nm。The fluorescence spectra of the compound (Pyr-A) in various solvents are shown. Excitation wavelength: 358 nm. 各種溶媒のE(30)に対して、モノマー発光(検出波長400nm)の蛍光強度とエキシマー発光(検出波長470nm)の蛍光強度との合計値に対するエキシマー発光の蛍光強度の割合を示す値[I470(I400/I470)]をプロットしたグラフである。The graph shows the ratio of the fluorescence intensity of excimer emission to the sum of the fluorescence intensity of monomer emission (detection wavelength 400 nm) and the fluorescence intensity of excimer emission (detection wavelength 470 nm) versus E T (30) for various solvents [I 470 (I 400 /I 470 )]. メタノールとポリエチレングリコール4000(PEG4000)との混合溶媒(PEG4000濃度:0gL-1、25gL-1、50gL-1、100gL-1)中での化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルを示す。励起波長358nm。Fluorescence spectra of compound (Pyr-A) in a mixed solvent of methanol and polyethylene glycol 4000 (PEG4000) (PEG4000 concentrations: 0 gL −1 , 25 gL −1 , 50 gL −1 , 100 gL −1 ) are shown, excitation wavelength 358 nm. 化合物(Pyr-A)の存在下(+)及び非存在下(-)で、BRD4-IDR-mEGFPの液滴を形成させて撮像した蛍光顕微鏡画像を示す。Fluorescence microscopy images taken of droplets of BRD4-IDR-mEGFP formed in the presence (+) and absence (-) of a compound (Pyr-A) are shown. BRD4-IDR-mEGFPの液滴サイズに対して、エキシマー発光(蛍光(e))とモノマー発光(蛍光(m))との蛍光強度比(蛍光(e)/蛍光(m))をプロットしたグラフである。Pearson r=-0.83、p=0.011。Figure 1 shows a plot of the fluorescence intensity ratio (fluorescence(e)/fluorescence(m)) between excimer emission (fluorescence(e)) and monomer emission (fluorescence(m)) versus droplet size of BRD4-IDR-mEGFP. Pearson r=-0.83, p=0.011. 化合物(Pyr-A)で処理した細胞の蛍光顕微鏡画像を示す。間期(上段)及び有糸分裂期(下段)の細胞を用いた。Fluorescence microscopy images of cells treated with compound (Pyr-A) were taken at interphase (upper row) and mitotic phase (lower row). 有糸分裂期における中心体の成熟を模式的に示す図である。FIG. 1 is a schematic showing centrosome maturation during mitosis. 中心体におけるエキシマー発光(蛍光(e))とモノマー発光(蛍光(m))との蛍光強度比(蛍光(e)/蛍光(m))を解析した結果を示す。The results of analyzing the fluorescence intensity ratio (fluorescence (e)/fluorescence (m)) between excimer luminescence (fluorescence (e)) and monomer luminescence (fluorescence (m)) in the centrosome are shown.

「芳香族炭化水素基」は、芳香環を少なくとも1つ有する炭化水素基を意味する。芳香環は、4n+2個のπ電子をもつ環状共役系であれば特に限定されず、単環式でもよいし、多環式でもよい。
「脂肪族炭化水素基」とは、芳香環を含まない炭化水素基を意味する。
「置換基を有してもよい」と記載する場合、水素原子(-H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(-CH-)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
本明細書及び本特許請求の範囲において、化学式で表される構造によっては、不斉炭素が存在し、エナンチオ異性体(enantiomer)やジアステレオ異性体(diastereomer)が存在し得るものがある。その場合は一つの化学式でそれら異性体を代表して表す。それらの異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
The term "aromatic hydrocarbon group" refers to a hydrocarbon group having at least one aromatic ring. The aromatic ring is not particularly limited as long as it is a cyclic conjugated system having 4n+2 π electrons, and may be either monocyclic or polycyclic.
The term "aliphatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group that does not contain an aromatic ring.
The phrase "may have a substituent" includes both the case where a hydrogen atom (--H) is replaced with a monovalent group and the case where a methylene group (--CH 2 -) is replaced with a divalent group.
In the present specification and claims, some structures represented by chemical formulas may have asymmetric carbons, and may have enantiomers or diastereomers. In such cases, a single chemical formula represents all of the isomers. These isomers may be used alone or as a mixture.

[蛍光プローブ]
本発明の第1の態様は、下記一般式(p)で表される化合物(P)からなる、液相の極性及び粘性を評価するための蛍光プローブ(以下、「蛍光プローブ(P)」ともいう)である。
[Fluorescent probe]
A first aspect of the present invention is a fluorescent probe for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase (hereinafter also referred to as “fluorescent probe (P)”), which comprises a compound (P) represented by the following general formula (p):

Figure 0007641003000005
[式中、Pyはピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表し、Pyはピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表し、Lは2価の有機基を表し、R及びRは、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。n及びnは、それぞれ独立に、1~9の整数を表す。]
Figure 0007641003000005
[In the formula, Py1 represents a group obtained by removing ( n1 +1) hydrogen atoms from pyrene, Py2 represents a group obtained by removing ( n2 +1) hydrogen atoms from pyrene, L represents a divalent organic group, R1 and R2 each independently represent a monovalent organic group, and n1 and n2 each independently represent an integer from 1 to 9.]

前記式(p)中、Pyは、ピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表す。Pyは、ピレンから(n+1)個の水素原子を除いた基を表す。
及びnは、それぞれ独立に、1~9の整数を表す。n及びnは、1~5の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1又は2がさらに好ましく、1が特に好ましい。n及びnは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、n及びnは、同じであることが好ましい。
In the formula (p), Py1 represents a group in which ( n1 +1) hydrogen atoms have been removed from pyrene, and Py2 represents a group in which ( n2 +1) hydrogen atoms have been removed from pyrene.
n1 and n2 each independently represent an integer of 1 to 9. n1 and n2 are preferably integers of 1 to 5, more preferably integers of 1 to 3, further preferably 1 or 2, and particularly preferably 1. n1 and n2 may be the same or different. From the viewpoint of ease of synthesis, it is preferable that n1 and n2 are the same.

前記式(p)中、R及びRは、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。前記1価の有機基としては、置換基を有してもよい炭化水素基が挙げられる。前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。 In the formula (p), R1 and R2 each independently represent a monovalent organic group. The monovalent organic group may be a hydrocarbon group which may have a substituent. The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

及びRにおける1価の有機基が、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基である場合、前記脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。前記脂肪族炭化水素基は、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基であってもよく、環構造(脂肪族環)を含む脂肪族炭化水素基であってもよい。 When the monovalent organic group in R1 and R2 is an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated. The aliphatic hydrocarbon group may be a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, or may be an aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure (aliphatic ring).

直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭化水素鎖を構成するメチレン基(-CH-)の一部が2価の置換基で置換されてもよい。前記2価の置換基としては、例えば、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、-S-、-S(=O)-、-S(=O)-O-等が挙げられるが、これらに限定されない。 In the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, some of the methylene groups (-CH 2 -) constituting the hydrocarbon chain may be substituted with a divalent substituent. Examples of the divalent substituent include, but are not limited to, -O-, -O-C(=O)-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), -S-, -S(=O) 2 -, -S(=O) 2 -O-, and the like.

環構造を含む脂肪族炭化水素基が含む脂肪族環は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。前記脂肪族環は、炭化水素環であってもよく、ヘテロ原子を含む複素環であってもよい。前記ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。前記脂肪族環は、炭素原子数3~10が好ましく、炭素原子数3~8がより好ましく、炭素原子数3~6がさらに好ましい。脂肪族環の炭素原子数には、置換基の炭素原子数を含まないものとする。
環構造を含む脂肪族炭化水素基としては、脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環から1個の水素原子を除いた基;脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環から1個の水素原子を除いた基の水素原子の一部が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基に置換された基;脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基;脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
The aliphatic ring contained in the aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure may be a monocyclic group or a polycyclic group. The aliphatic ring may be a hydrocarbon ring or a heterocycle containing a heteroatom. Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom. The aliphatic ring preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 8 carbon atoms, and even more preferably 3 to 6 carbon atoms. The number of carbon atoms in the aliphatic ring does not include the number of carbon atoms of the substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure include a group in which one hydrogen atom is removed from an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle; a group in which a part of the hydrogen atoms of the group in which one hydrogen atom is removed from an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle is substituted with a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group; a group in which an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle is bonded to the end of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group; a group in which an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle is interposed in the middle of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, etc. Examples of the straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group include the same as those mentioned above.

及びRにおける1価の有機基が、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である場合、前記芳香族炭化水素基が含む芳香環は、芳香族炭化水環であってもよく、芳香族複素環であってもよい。芳香族複素環が含むヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。芳香環は、単環であってもよく、多環であってもよい。
芳香環の炭素原子数は5~30であることが好ましく、炭素原子数5~20がより好ましく、炭素原子数6~15がさらに好ましく、炭素原子数6~12が特に好ましい。芳香環の炭素原子数には、置換基の炭素原子数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基として、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から1個の水素原子を除いた基;芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から1個の水素原子を除いた基の水素原子の一部が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基に置換された基;芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基;芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
When the monovalent organic group in R1 and R2 is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, the aromatic ring contained in the aromatic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle. Examples of heteroatoms contained in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom. The aromatic ring may be a monocycle or a polycycle.
The number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 12. The number of carbon atoms in the aromatic ring does not include the number of carbon atoms of the substituent.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which one hydrogen atom has been removed from an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle; a group in which a part of the hydrogen atoms of the group in which one hydrogen atom has been removed from an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle has been substituted with a linear or branched aliphatic hydrocarbon group; a group in which an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group; a group in which an aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle is interposed in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, etc. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the same as those mentioned above.

前記脂肪族炭化水素基及び前記芳香族炭化水素基は、水素原子の一部が1価の置換基で置換されてもよい。前記1価の置換基は、特に限定されない。前記1価の置換基としては、例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、ニトリル基、カルボキシ基、オキソ基、チオール基、アルコキシ基、アシル基等が挙げられるが、これらに限定されない。 In the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, some of the hydrogen atoms may be substituted with a monovalent substituent. The monovalent substituent is not particularly limited. Examples of the monovalent substituent include, but are not limited to, an amino group, a hydroxy group, a nitro group, a nitrile group, a carboxy group, an oxo group, a thiol group, an alkoxy group, and an acyl group.

及びRは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、R及びRは、同じであることが好ましい。 R 1 and R 2 may be the same or different. From the viewpoint of ease of synthesis, it is preferable that R 1 and R 2 are the same.

及びRは、上記の直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、環構造を脂肪族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が組み合わされたものであってもよい。
及びRは、置換基を有してもよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含むことが好ましい。前記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭化水素鎖を構成するメチレン基(-CH-)の一部が、親水性を付与する2価の置換基で置換されていることが好ましい。前記2価の置換基としては、例えば、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、-S-、-S(=O)-、又は-S(=O)-O-等が挙げられる。前記2価の置換基としては、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-が好ましく、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-がより好ましく、-O-がさらに好ましい。直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、直鎖状の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
R 1 and R 2 may be a combination of the above-mentioned straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon groups, aliphatic hydrocarbon groups having a ring structure, and aromatic hydrocarbon groups.
It is preferable that R 1 and R 2 contain a linear or branched aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. It is preferable that the linear or branched aliphatic hydrocarbon group has a part of the methylene groups (-CH 2 -) constituting the hydrocarbon chain substituted with a divalent substituent which imparts hydrophilicity. Examples of the divalent substituent include -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)- (H may be substituted with a substituent such as an alkyl group or an acyl group), -S-, -S(=O) 2 -, or -S(=O) 2 -O-. The divalent substituent is preferably -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, or -C(=O)-NH-, more preferably -O-, -C(=O)-O-, or -C(=O)-NH-, and still more preferably -O-. The linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group.

及びRは、下記一般式(r)で表される基が好ましい。 R 1 and R 2 are preferably groups represented by the following general formula (r).

Figure 0007641003000006
[式中、Yは置換基を有してもよい炭化水素基を表し、Rは親水性基を表す。*はPy又はPyに結合する結合手を表す。]
Figure 0007641003000006
[In the formula, Y 0 represents a hydrocarbon group which may have a substituent, R 0 represents a hydrophilic group, and * represents a bond bonded to Py 1 or Py 2. ]

式(r)中、Yは置換基を有してもよい炭化水素基を表す。前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基としては、上記R及びRにおける脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基とそれぞれ同様のものが挙げられる。 In formula (r), Y 0 represents a hydrocarbon group which may have a substituent. The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. Examples of the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group include the same aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group as those in R 1 and R 2 , respectively.

における炭化水素基は、炭素原子数1~20が好ましく、炭素原子数3~15がより好ましく、炭素原子数6~10がより好ましい。Yは、芳香族炭化水素基が好ましく、芳香環と直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が結合した基がより好ましく、芳香環と直鎖状の脂肪族炭化水素基が結合した基がより好ましい。Yが芳香族炭化水素基である場合、Yが含む芳香環の数は特に限定されないが、1~3個が好ましく、1又は2個がより好ましく、1個がさらに好ましい。Yが芳香環と直鎖状の脂肪族炭化水素基が結合した基である場合、Yが含む直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素原子数1~6が好ましく、炭素原子数1~3がより好ましく、炭素原子数1又は2がさらに好ましい。 The hydrocarbon group in Y 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably has 3 to 15 carbon atoms, and more preferably has 6 to 10 carbon atoms. Y 0 is preferably an aromatic hydrocarbon group, more preferably a group in which an aromatic ring and a linear or branched aliphatic hydrocarbon group are bonded, and more preferably a group in which an aromatic ring and a linear aliphatic hydrocarbon group are bonded. When Y 0 is an aromatic hydrocarbon group, the number of aromatic rings contained in Y 0 is not particularly limited, but is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1. When Y 0 is a group in which an aromatic ring and a linear aliphatic hydrocarbon group are bonded, the linear aliphatic hydrocarbon group contained in Y 0 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and even more preferably 1 or 2 carbon atoms.

式(r)中、Rは親水性基を表す。親水性基は、特に限定されない。親水性基としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(2-オキサゾリン)、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリアミノ酸、ポリサッカライド等の親水性ポリマーを含む基が挙げられる。Rは、細胞透過性ペプチド(ポリアルギニン、ポリリジン、Tatペプチド等)を含む基であってもよい。蛍光プローブ(P)を細胞に適用する場合、Rは、生体適合性が高い基であることが好ましく、細胞膜透過性を有する基がより好ましい。細胞膜透過性を有する基としては、ポリエチレングリコール基が好ましい。 In formula (r), R 0 represents a hydrophilic group. The hydrophilic group is not particularly limited. Examples of the hydrophilic group include groups containing hydrophilic polymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly(2-oxazoline), polyvinylpyrrolidone, polylactic acid, polycaprolactone, polyamino acid, and polysaccharide. R 0 may be a group containing a cell-penetrating peptide (polyarginine, polylysine, Tat peptide, etc.). When the fluorescent probe (P) is applied to a cell, R 0 is preferably a group having high biocompatibility, and more preferably a group having cell membrane permeability. As the group having cell membrane permeability, a polyethylene glycol group is preferable.

前記式(p)中、Lは2価の有機基を表す。前記2価の有機基は、炭素原子数5~50が好ましく、炭素原子数6~40がより好ましく、炭素原子数8~30がさらに好ましい。前記2価の有機基としては、置換基を有してもよい2価の炭化水素基が挙げられる。前記炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。 In the formula (p), L represents a divalent organic group. The divalent organic group preferably has 5 to 50 carbon atoms, more preferably has 6 to 40 carbon atoms, and even more preferably has 8 to 30 carbon atoms. The divalent organic group may be a divalent hydrocarbon group which may have a substituent. The hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.

Lにおける2価の有機基が、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基である場合、前記脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよい。前記脂肪族炭化水素基は、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基であってもよく、環構造(脂肪族環)を含む脂肪族炭化水素基であってもよい。 When the divalent organic group in L is an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated. The aliphatic hydrocarbon group may be a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, or may be an aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure (aliphatic ring).

直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭化水素鎖を構成するメチレン基(-CH-)の一部が2価の置換基で置換されてもよい。前記2価の置換基としては、上記と同様のものが挙げられる。 In the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, some of the methylene groups (-CH 2 -) constituting the hydrocarbon chain may be substituted with a divalent substituent. Examples of the divalent substituent include the same as those mentioned above.

環構造を含む脂肪族炭化水素基が含む脂肪族環は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。前記脂肪族環は、炭化水素環であってもよく、ヘテロ原子を含む複素環であってもよい。前記ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。前記脂肪族環は、炭素原子数3~10が好ましく、炭素原子数3~8がより好ましく、炭素原子数3~6がさらに好ましい。脂肪族環の炭素原子数には、置換基の炭素原子数を含まないものとする。
環構造を含む脂肪族炭化水素基としては、脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環から2個の水素原子を除いた基;脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環から1個の水素原子を除いた基の水素原子の一部が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基に置換された基;脂肪族炭化水素環又は脂肪族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
The aliphatic ring contained in the aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure may be a monocyclic group or a polycyclic group. The aliphatic ring may be a hydrocarbon ring or a heterocycle containing a heteroatom. Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom. The aliphatic ring preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 8 carbon atoms, and even more preferably 3 to 6 carbon atoms. The number of carbon atoms in the aliphatic ring does not include the number of carbon atoms of the substituent.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group containing a ring structure include a group in which two hydrogen atoms have been removed from an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle; a group in which a part of the hydrogen atoms of the group in which one hydrogen atom has been removed from an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle has been substituted with a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group; and a group in which an aliphatic hydrocarbon ring or an aliphatic heterocycle is interposed in the middle of a straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group. Examples of the straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group include the same as those mentioned above.

Lにおける2価の有機基が、置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である場合、前記芳香族炭化水素基が含む芳香環は、芳香族炭化水環であってもよく、芳香族複素環であってもよい。芳香族複素環が含むヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。芳香環は、単環であってもよく、多環であってもよい。
芳香環の炭素原子数は5~30であることが好ましく、炭素原子数5~20がより好ましく、炭素原子数6~15がさらに好ましく、炭素原子数6~12が特に好ましい。芳香環の炭素原子数には、置換基の炭素原子数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基として、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から2個の水素原子を除いた基;芳香族炭化水素環又は芳香族複素環から1個の水素原子を除いた基の水素原子の一部が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基に置換された基;芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基等が挙げられる。直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、上記と同様のものが挙げられる。
When the divalent organic group in L is an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, the aromatic ring contained in the aromatic hydrocarbon group may be an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle. Examples of heteroatoms contained in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom. The aromatic ring may be a monocycle or a polycycle.
The number of carbon atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, still more preferably 6 to 15, and particularly preferably 6 to 12. The number of carbon atoms in the aromatic ring does not include the number of carbon atoms of the substituent.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which two hydrogen atoms have been removed from an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle; a group in which a part of the hydrogen atoms of the group in which one hydrogen atom has been removed from an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle has been substituted with a linear or branched aliphatic hydrocarbon group; a group in which an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle is present in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, etc. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the same as those mentioned above.

前記脂肪族炭化水素基及び前記芳香族炭化水素基は、水素原子の一部が1価の置換基で置換されてもよい。前記1価の置換基としては、上記と同様のものが挙げられる。 In the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, some of the hydrogen atoms may be substituted with a monovalent substituent. Examples of the monovalent substituent include the same ones as described above.

Lは、上記の直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、環構造を脂肪族炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が組み合わされたものであってもよい。
Lは、置換基を有してもよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含むことが好ましい。前記直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭化水素鎖を構成するメチレン基(-CH-)の一部が、親水性を付与する2価の置換基で置換されていることが好ましい。前記2価の置換基としては、上記と同様のものが挙げられる。前記2価の置換基としては、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-が好ましく、-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-がより好ましく、-O-がさらに好ましい。
L may be a combination of the above-mentioned straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon groups, aliphatic hydrocarbon groups having a cyclic structure, and aromatic hydrocarbon groups.
L preferably contains a linear or branched aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. In the linear or branched aliphatic hydrocarbon group, a part of the methylene groups (-CH 2 -) constituting the hydrocarbon chain is preferably substituted with a divalent substituent which imparts hydrophilicity. Examples of the divalent substituent include the same as those described above. Examples of the divalent substituent include preferably -O-, -C(=O)-O-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O- and -C(=O)-NH-, more preferably -O-, -C(=O)-O- and -C(=O)-NH-, and even more preferably -O-.

化合物(P)は、下記一般式(p-1)で表される化合物が好ましい。 Compound (P) is preferably a compound represented by the following general formula (p-1):

Figure 0007641003000007
[式中、Lは2価の有機基を表し、R11及びR12は、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。]
Figure 0007641003000007
[In the formula, L 1 represents a divalent organic group, and R 11 and R 12 each independently represent a monovalent organic group.]

式中、R11及びR12は、それぞれ独立に、1価の有機基を表す。前記1価の有機基としては、前記R及びRにおける1価の有機基と同様のものが挙げられる。 In the formula, R11 and R12 each independently represent a monovalent organic group. Examples of the monovalent organic group include the same monovalent organic groups as those in R1 and R2 .

式中、Lは2価の有機基を表す。前記2価の有機基としては、前記Lにおける2価の有機基と同様のものが挙げられる。 In the formula, L1 represents a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include the same divalent organic groups as those in L1 .

化合物(P)の具体例を以下に示すが、これに限定されない。 Specific examples of compound (P) are shown below, but are not limited to these.

Figure 0007641003000008
[式中、PEGは、ポリエチレングルコール基を表す。]
Figure 0007641003000008
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]

前記式(Pyr-A)中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。PEGで表されるポリエチレングリコール基は、ポリエチレングリコールから誘導される。前記ポリエチレングリコール基を誘導するポリエチレングリコールの数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、200~4000が好ましく、400~2000がより好ましく、600~1500がさらに好ましく、800~1000が特に好ましい。 In the formula (Pyr-A), PEG represents a polyethylene glycol group. The polyethylene glycol group represented by PEG is derived from polyethylene glycol. The number average molecular weight (Mn) of the polyethylene glycol from which the polyethylene glycol group is derived is not particularly limited, but is preferably 200 to 4000, more preferably 400 to 2000, even more preferably 600 to 1500, and particularly preferably 800 to 1000.

<化合物(P)の合成方法>
化合物(P)は、公知の化学反応を組み合わせて合成することができる。化合物(P)の合成方法の一例を以下に示す。下記反応式中、Py、R、n、Py、R、及びnは、前記式(p)におけるものと同様である。
<Method for synthesizing compound (P)>
Compound (P) can be synthesized by combining known chemical reactions. An example of a method for synthesizing compound (P) is shown below. In the following reaction formula, Py 1 , R 1 , n 1 , Py 2 , R 2 , and n 2 are the same as those in formula (p).

まず、化合物(a1)を化合物(c1)と反応させて、化合物(b1)を得る(Reaction 1)。反応は、例えば、トルエン/エタノールの混合溶媒中で、KCO等による塩基性条件下、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh)等の触媒を用いて行うことができる。 First, compound (a1) is reacted with compound (c1) to obtain compound (b1) (Reaction 1). The reaction can be carried out, for example, in a mixed solvent of toluene/ethanol under basic conditions such as K2CO3 , using a catalyst such as tetrakis(triphenylphosphine)palladium (Pd( PPh3 ) 4 ).

Figure 0007641003000009
Figure 0007641003000009

同様に、化合物(a2)を化合物(c2)と反応させて、化合物(b2)を得る(Reaction 2)。反応は、例えば、トルエン/エタノール混合溶媒等の有機溶媒中で、炭酸カリウム等による塩基性条件下Pd(PPh等のパラジウム触媒を用いて行うことができる。 Similarly, compound (a2) is reacted with compound (c2) to obtain compound (b2) (Reaction 2). The reaction can be carried out, for example, in an organic solvent such as a toluene/ethanol mixed solvent under basic conditions such as potassium carbonate using a palladium catalyst such as Pd( PPh3 ) 4 .

Figure 0007641003000010
Figure 0007641003000010

化合物(d)を化合物(e)と反応させて、化合物(f)を得る(Reaction 3)。反応は、例えば、ジオキサン等の有機溶媒中で、酢酸カリウム等による塩基性条件下、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(Pd(dppf)Cl)等のパラジウム触媒を用いて行うことができる。 Compound (d) is reacted with compound (e) to obtain compound (f) (Reaction 3). The reaction can be carried out, for example, in an organic solvent such as dioxane under basic conditions such as potassium acetate, using a palladium catalyst such as [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II) (Pd(dppf) 2Cl2 ) .

Figure 0007641003000011
Figure 0007641003000011

次に、化合物(f)を、化合物(b1)及び化合物(b2)と反応させることにより、一般式(p)で表される化合物(P)を得ることができる(Reaction 4)。反応は、例えば、トルエン/エタノール混合溶媒等の有機溶媒中で、炭酸カリウム等による塩基性条件下、Pd(PPh等のパラジウム触媒を用いて行うことができる。 Next, compound (f) is reacted with compound (b1) and compound (b2) to obtain compound (P) represented by general formula (p) (Reaction 4). The reaction can be carried out, for example, in an organic solvent such as a toluene/ethanol mixed solvent under basic conditions such as potassium carbonate using a palladium catalyst such as Pd( PPh3 ) 4 .

Figure 0007641003000012
Figure 0007641003000012

式(p)中、(Rn1-Py-と(Rn2-Py-とが、同一の基である場合、Reaction 1とReaction 2とは同一の反応となる。 In formula (p), when (R 1 ) n1 -Py 1 - and (R 2 ) n2 -Py 2 - are the same group, Reaction 1 and Reaction 2 are the same reaction.

式(p)中のRに、ポリエチレングリコール基等の親水性ポリマーを導入する場合、Reaction 1において、化合物(c1)に替えて化合物(c1’)を用いてもよい。同様に、式(p)中のRに、ポリエチレングリコール基等の親水性ポリマーを導入する場合、Reaction 2において、化合物(c2)に替えて化合物(c2’)を用いてもよい。 When a hydrophilic polymer such as a polyethylene glycol group is introduced into R 1 in formula (p), compound (c1') may be used in place of compound (c1) in Reaction 1. Similarly, when a hydrophilic polymer such as a polyethylene glycol group is introduced into R 2 in formula (p), compound (c2') may be used in place of compound (c2) in Reaction 2.

Figure 0007641003000013
[式中、Y01及びY02は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭化水素基を表し、Xは官能基を表す。]
Figure 0007641003000013
[In the formula, Y 01 and Y 02 each independently represent a hydrocarbon group which may have a substituent, and X represents a functional group.]

前記式(c1’)及び(c2’)中のY01及びY02は、前記式(r)中のYと同様である。
前記式(c1’)及び(c2’)中、Xは、官能基である。Xにおける官能基は、親水性ポリマーの導入に使用され得る。Xの具体例としては、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、アジド基、アルキニル基、チオール基等が挙げられる。
Y 01 and Y 02 in the formulae (c1') and (c2') are the same as Y 0 in the formula (r).
In the formulas (c1') and (c2'), X is a functional group. The functional group in X can be used to introduce a hydrophilic polymer. Specific examples of X include a hydroxy group, an amino group, a carboxy group, an azide group, an alkynyl group, and a thiol group.

Reaction 4の後、前記式(c1’)及び(c2’)中のXで表される官能基を利用して、式(p)で表される化合物(P)に親水性ポリマーを導入することができる。 After Reaction 4, a hydrophilic polymer can be introduced into compound (P) represented by formula (p) using the functional group represented by X in formulas (c1') and (c2').

化合物(P)は、ピレン環を含む2個の原子団((Rn1-Ry-、及び(Rn2-Ry-)が、リンカー(L)で結合した構造を有している。化合物(P)は、液相中において、液相の物性に応じて、分子内の2個のピレン環が会合してエキシマーを形成した状態と、2個のピレン環が解離した状態とに変化する。「エキシマー発光」は、化合物(P)の2個のピレン環がエキシマーを形成した状態で発生する蛍光である。「モノマー発光」は、化合物(P)の2個のピレン環がエキシマーを形成していない状態(2個のピレン環が解離した状態)で発生する蛍光である。 Compound (P) has a structure in which two atomic groups each containing a pyrene ring ((R 1 ) n1 -Ry 1 - and (R 2 ) n2 -Ry 2 -) are linked by a linker (L). In a liquid phase, compound (P) changes between a state in which two pyrene rings in the molecule associate to form an excimer and a state in which the two pyrene rings are dissociated, depending on the physical properties of the liquid phase. "Excimer emission" is fluorescence generated when the two pyrene rings of compound (P) form an excimer. "Monomer emission" is fluorescence generated when the two pyrene rings of compound (P) do not form an excimer (when the two pyrene rings are dissociated).

図1に示すように、液相中に存在する化合物(P)は、液相の粘性が高くなるとエキシマーを形成しない分子の割合が高くなる。そのため、粘性の高い液相では、モノマー発光の蛍光強度が大きくなる。一方、液相中に存在する化合物(P)は、液相の粘性が低くなると、エキシマーを形成する分子の割合が高くなる。そのため、粘性の低い液相では、エキシマー発光の蛍光強度が大きくなる。
液相中に存在する化合物(P)は、液相の極性が低くなるとエキシマーを形成しない分子の割合が高くなる。そのため、極性の低い液相では、モノマー発光の蛍光強度が大きくなる。一方、液相中に存在する化合物(P)は、液相の極性が高くなると、エキシマーを形成する分子の割合が高くなる。そのため、極性の高い液相では、エキシマー発光の蛍光強度が大きくなる。
化合物(P)は、上記のような性質を有することから、化合物(P)からなる蛍光プローブは、液相の粘性及び極性を評価するために使用することができる。
As shown in Figure 1, the proportion of molecules of compound (P) present in the liquid phase that do not form excimers increases as the viscosity of the liquid phase increases. Therefore, in a highly viscous liquid phase, the fluorescence intensity of monomer emission increases. On the other hand, the proportion of molecules of compound (P) present in the liquid phase that form excimers increases as the viscosity of the liquid phase decreases. Therefore, in a low-viscosity liquid phase, the fluorescence intensity of excimer emission increases.
The proportion of molecules of the compound (P) present in the liquid phase that do not form excimers increases as the polarity of the liquid phase decreases. Therefore, in a liquid phase with low polarity, the fluorescence intensity of the monomer emission increases. On the other hand, the proportion of molecules of the compound (P) present in the liquid phase that form excimers increases as the polarity of the liquid phase increases. Therefore, in a liquid phase with high polarity, the fluorescence intensity of the excimer emission increases.
Since the compound (P) has the above-mentioned properties, a fluorescent probe made of the compound (P) can be used to evaluate the viscosity and polarity of a liquid phase.

化合物(P)は、前記式(p)中のR及びRに親水性基(好ましくは、親水性ポリマーを含む基)を導入することにより、細胞膜透過性を向上させることができる。そのため、R及びRに親水性基が導入された化合物(P)からなる蛍光プローブ(P)は、細胞内に存在する液相の粘性及び極性を評価するために用いることができる。
LLPSは、溶液中の溶質が均一に混ざり合わず、熱力学的な安定性に従って溶液が2相に分離する現象である。LLPSにより溶質が濃縮されると、溶液の粘性及び極性が変化する。このようなLLPSによる溶液特性の変化についても、蛍光プローブ(P)のエキシマー発光及びモノマー発光を測定することにより、評価することができる。
細胞内では、LLPSは細胞膜のないオルガネラの形成に関与し、様々な生命反応の足場を提供している。蛍光プローブ(P)を細胞に取り込ませ、蛍光プローブ(P)のエキシマー発光及びモノマー発光を測定することにより、細胞内LLPSの動態及び物性を簡易に評価することができる。
The cell membrane permeability of the compound (P) can be improved by introducing a hydrophilic group (preferably a group containing a hydrophilic polymer) into R 1 and R 2 in the formula (p). Therefore, a fluorescent probe (P) made of the compound (P) having a hydrophilic group introduced into R 1 and R 2 can be used to evaluate the viscosity and polarity of the liquid phase present in a cell.
LLPS is a phenomenon in which solutes in a solution do not mix uniformly, and the solution separates into two phases according to thermodynamic stability. When solutes are concentrated by LLPS, the viscosity and polarity of the solution change. Such changes in solution properties due to LLPS can also be evaluated by measuring the excimer and monomer luminescence of the fluorescent probe (P).
Intracellular LLPS is involved in the formation of membrane-free organelles and provides a scaffold for various biological reactions. The dynamics and physical properties of intracellular LLPS can be easily evaluated by incorporating the fluorescent probe (P) into cells and measuring the excimer and monomer luminescence of the fluorescent probe (P).

[液相の極性及び粘性を評価する方法]
本発明の第2の態様は、前記第1の態様の蛍光プローブを用いて、液相の極性及び粘性を評価する方法である。本態様の方法は、対象試料中で、前記蛍光プローブのモノマー発光による蛍光(m)を測定する工程(i)と、前記対象試料中で、前記蛍光プローブのエキシマー発光による蛍光(e)を測定する工程(ii)と、を含む。
[Method for evaluating polarity and viscosity of liquid phase]
A second aspect of the present invention is a method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe of the first aspect. The method of this aspect includes a step (i) of measuring fluorescence (m) due to monomer emission of the fluorescent probe in a target sample, and a step (ii) of measuring fluorescence (e) due to excimer emission of the fluorescent probe in the target sample.

(工程(i))
工程(i)では、対象試料中で、蛍光プローブ(P)のモノマー発光による蛍光(m)を測定する。
(Step (i))
In step (i), fluorescence (m) due to monomer emission of the fluorescent probe (P) is measured in a target sample.

対象試料は、極性及び粘性の評価対象となる試料である。対象試料は、液相を含む試料であれば、特に限定されない。対象試料としては、例えば、細胞、高分子化合物溶液等が挙げられる。前記細胞は、由来する生物種は特に限定されない。細胞は、動物細胞、植物細胞、真菌細胞、原生生物細胞、及び細菌細胞のいずれであってもよい。前記高分子化合物溶液が含む高分子化合物としては、タンパク質、ペプチド、核酸、脂質、糖などの生体高分子;合成ポリマー等が挙げられる。対象試料は、LLPSが生じる試料が好ましい。 The target sample is a sample to be evaluated for polarity and viscosity. There is no particular limitation on the target sample, so long as it is a sample that contains a liquid phase. Examples of target samples include cells, polymer compound solutions, and the like. There is no particular limitation on the biological species from which the cells are derived. The cells may be any of animal cells, plant cells, fungal cells, protozoan cells, and bacterial cells. Examples of polymer compounds contained in the polymer compound solution include biopolymers such as proteins, peptides, nucleic acids, lipids, and sugars; synthetic polymers, and the like. The target sample is preferably a sample in which LLPS is generated.

蛍光プローブ(P)を対象試料に添加し、蛍光プローブ(P)のモノマー発光による蛍光(m)を測定する。対象試料が細胞である場合、蛍光プローブ(P)を含む培地で培養することにより、蛍光プローブ(P)を細胞に取り込ませる。培養時間は、特に限定されないが、例えば、15分以上、30分以上、45分以上、又は60分以上が挙げられる。培養時間の上限は、特に限定されないが、例えば、180分以下、150分以下、120分以下、又は100分以下等が挙げられる。 The fluorescent probe (P) is added to the target sample, and the fluorescence (m) due to monomer emission of the fluorescent probe (P) is measured. When the target sample is a cell, the fluorescent probe (P) is taken up by the cells by culturing in a medium containing the fluorescent probe (P). The culture time is not particularly limited, but examples include 15 minutes or more, 30 minutes or more, 45 minutes or more, or 60 minutes or more. The upper limit of the culture time is not particularly limited, but examples include 180 minutes or less, 150 minutes or less, 120 minutes or less, or 100 minutes or less.

蛍光プローブ(P)を含む対象試料に、励起光を照射し、モノマー発光による蛍光(m)を測定する。励起光の波長は、化合物(P)の構造に応じて設定することができる。励起光の波長としては、例えば、300~400nmが挙げられる。励起光の波長は、340~380nmが好ましい。励起光の波長の具体例としては、358nmが挙げられる。
モノマー発光による蛍光(m)の測定に用いる波長は、化合物(P)の構造に応じて設定することができる。蛍光(m)の測定に用いる波長としては、例えば、380~420nmが挙げられ、390~410nmが好ましい。蛍光(m)の測定に用いる波長の具体例としては、400nmが挙げられる。
A target sample containing a fluorescent probe (P) is irradiated with excitation light, and fluorescence (m) due to monomer emission is measured. The wavelength of the excitation light can be set according to the structure of the compound (P). The wavelength of the excitation light is, for example, 300 to 400 nm. The wavelength of the excitation light is preferably 340 to 380 nm. A specific example of the wavelength of the excitation light is 358 nm.
The wavelength used for measuring the fluorescence (m) due to monomer emission can be set according to the structure of compound (P). Examples of the wavelength used for measuring the fluorescence (m) include 380 to 420 nm, and preferably 390 to 410 nm. A specific example of the wavelength used for measuring the fluorescence (m) is 400 nm.

(工程(ii))
工程(ii)では、対象試料中で、蛍光プローブ(P)のエキシマー発光による蛍光(e)を測定する。
(Step (ii))
In step (ii), fluorescence (e) due to excimer emission of the fluorescent probe (P) is measured in a target sample.

対象試料は、工程(i)の試料と同じである。対象試料の液相中に蛍光プローブ(P)を存在させた後、工程(i)の前、工程(i)の後、又は工程(i)と同時に、工程(ii)を行うことができる。 The target sample is the same as the sample in step (i). After the fluorescent probe (P) is present in the liquid phase of the target sample, step (ii) can be carried out before step (i), after step (i), or simultaneously with step (i).

蛍光プローブ(P)を含む対象試料に、励起光を照射し、エキシマー発光による蛍光(e)を測定する。励起光は、工程(i)と同じ波長を用いることができる。
エキシマー発光による蛍光(e)の測定に用いる波長は、化合物(P)の構造に応じて設定することができる。蛍光(e)の測定に用いる波長としては、例えば、450~490nmが挙げられ、460~480nmが好ましい。蛍光(e)の測定に用いる波長の具体例としては、470nmが挙げられる。
A target sample containing a fluorescent probe (P) is irradiated with excitation light, and fluorescence (e) due to excimer emission is measured. The excitation light may have the same wavelength as in step (i).
The wavelength used for measuring the fluorescence (e) due to excimer emission can be set according to the structure of compound (P). Examples of the wavelength used for measuring the fluorescence (e) include 450 to 490 nm, and preferably 460 to 480 nm. A specific example of the wavelength used for measuring the fluorescence (e) is 470 nm.

蛍光プローブ(P)は、液相の粘度が高くなると蛍光(m)の蛍光強度が高くなり、液相の粘度が低くなると蛍光(e)の蛍光強度が高くなる。蛍光プローブ(P)は、液相の極性が高くなると蛍光(e)の蛍光強度が高くなり、液相の極性が低くなると蛍光(m)の蛍光強度が高くなる。
したがって、モノマー発光による蛍光(m)及びエキシマー発光による蛍光(e)の蛍光強度に基づいて、液相の粘性及び極性を評価することができる。
The fluorescent probe (P) emits higher intensity of fluorescence (m) when the viscosity of the liquid phase increases, and emits higher intensity of fluorescence (e) when the viscosity of the liquid phase decreases. The fluorescent probe (P) emits higher intensity of fluorescence (e) when the polarity of the liquid phase increases, and emits higher intensity of fluorescence (m) when the polarity of the liquid phase decreases.
Therefore, the viscosity and polarity of the liquid phase can be evaluated based on the fluorescence intensity of the fluorescence due to monomer emission (m) and the fluorescence due to excimer emission (e).

(任意工程)
本態様の方法は、上記工程(i)及び工程(ii)に加えて、他の工程を含んでもよい。他の工程としては、例えば、前記工程(i)で測定された蛍光(m)と、前記工程(ii)で測定された蛍光(e)との蛍光強度比に基づいて、液相の極性及び粘性を評価する工程(iii)が挙げられる。
(Optional step)
The method of this aspect may include other steps in addition to the above steps (i) and (ii), such as step (iii) of evaluating the polarity and viscosity of the liquid phase based on the fluorescence intensity ratio between the fluorescence (m) measured in the step (i) and the fluorescence (e) measured in the step (ii).

蛍光(m)と蛍光(e)との蛍光強度比を算出することにより、液相の極性及び粘性をより的確に把握することができる。蛍光強度比は、蛍光(m)に対する蛍光(e)の比(蛍光(e)/蛍光(m))であってもよく、蛍光(e)に対する蛍光(m)の比(蛍光(m)/蛍光(e))であってもよい。例えば、「蛍光(e)/蛍光(m)」の値が大きくなる場合、液相は低粘性、高極性であると評価することができる。「蛍光(e)/蛍光(m)」の値が小さくなる場合、液相は高粘性、低極性であると評価することができる。
例えば、「蛍光(m)/蛍光(e)」の値が大きくなる場合、液相は高粘性、低極性であると評価することができる。「蛍光(m)/蛍光(e)」の値が小さくなる場合、液相は低粘性、高極性であると評価することができる。
By calculating the fluorescence intensity ratio between fluorescence (m) and fluorescence (e), the polarity and viscosity of the liquid phase can be more accurately understood. The fluorescence intensity ratio may be the ratio of fluorescence (e) to fluorescence (m) (fluorescence (e)/fluorescence (m)), or may be the ratio of fluorescence (m) to fluorescence (e) (fluorescence (m)/fluorescence (e)). For example, when the value of "fluorescence (e)/fluorescence (m)" is large, the liquid phase can be evaluated as having low viscosity and high polarity. When the value of "fluorescence (e)/fluorescence (m)" is small, the liquid phase can be evaluated as having high viscosity and low polarity.
For example, when the value of "fluorescence(m)/fluorescence(e)" is large, the liquid phase can be evaluated as having high viscosity and low polarity. When the value of "fluorescence(m)/fluorescence(e)" is small, the liquid phase can be evaluated as having low viscosity and high polarity.

対象試料の液相に蛍光プローブ(P)を存在させた状態で、モノマー発光による蛍光(m)及びエキシマー発光による蛍光(e)を経時的に測定することで、液相の極性及び粘性の特性変化を経時的に追跡することができる。また、細胞に蛍光プローブ(P)を取り込ませて、蛍光(m)及び蛍光(e)を経時的に測定することで、細胞内のLLPSの動態を経時的に追跡することができる。 By measuring the fluorescence (m) due to monomer emission and the fluorescence (e) due to excimer emission over time with the fluorescent probe (P) present in the liquid phase of the target sample, it is possible to track changes in the polarity and viscosity properties of the liquid phase over time. In addition, by incorporating the fluorescent probe (P) into cells and measuring the fluorescence (m) and fluorescence (e) over time, it is possible to track the dynamics of LLPS within the cells over time.

[化合物]
本発明の第3の態様は、下記式(Pyr-A)で表される化合物(化合物(Pyr-A))である。

Figure 0007641003000014
[式中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。] [Compound]
A third aspect of the present invention is a compound represented by the following formula (Pyr-A) (compound (Pyr-A)).
Figure 0007641003000014
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]

化合物(Pyr-A)は、実施例に記載した方法により合成することができる。
化合物(Pyr-A)は、蛍光プローブ(P)として用いることができる。
The compound (Pyr-A) can be synthesized by the method described in the Examples.
The compound (Pyr-A) can be used as a fluorescent probe (P).

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[合成例]
(化合物(1)の合成)
1,6-ジブロモピレン(1.80g,5.0mmol)、4-(ヒドロキシメチル)フェニルボロン酸(0.76g,5.0モmmol)、炭酸カリウム(2M水溶液,13mL)及びトルエン(80mL)の混合物を、窒素ガスで40分間バブリングして脱酸素化した。混合物に、Pd(Pph(208mg,0.18mmol)を添加し、窒素ガスで10分間バブリングして脱酸素化し、N下で100℃に加熱した。加熱中、脱酸素化したエタノール(10mL)を混合物に添加した。20時間加熱した後、得られた混合物を室温に冷却し、水中に滴下し、CHClの混合物で抽出した。有機層を水で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、次いで蒸発乾燥固した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、淡黄色固体として化合物(1)を得た(1.05g,2,7mmol,54%)。
[Synthesis Example]
(Synthesis of compound (1))
A mixture of 1,6-dibromopyrene (1.80 g, 5.0 mmol), 4-(hydroxymethyl)phenylboronic acid (0.76 g, 5.0 mmol), potassium carbonate (2 M aqueous solution, 13 mL) and toluene (80 mL) was deoxygenated by bubbling nitrogen gas for 40 min. To the mixture, Pd(Pph 3 ) 4 (208 mg, 0.18 mmol) was added, deoxygenated by bubbling nitrogen gas for 10 min and heated to 100° C. under N 2. During heating, deoxygenated ethanol (10 mL) was added to the mixture. After heating for 20 h, the resulting mixture was cooled to room temperature, dropped into water and extracted with a mixture of CH 2 Cl 2. The organic layer was washed with water, dried over anhydrous Na 2 SO 4 and then evaporated to dryness. The residue was purified by silica gel column chromatography to obtain compound (1) as a pale yellow solid (1.05 g, 2.7 mmol, 54%).

H NMRにより、化合物(1)の構造を同定した。
H NMR(400MHz,CDCl,TMS standard):δ(ppm)1.77(t,J=5.9Hz,1H,OH),4.86(t,J=5.9Hz,2H,CH),7.58(d,J=8.3Hz,2H,ArH),7.63(d,J=8.3Hz,2H,ArH),7.98(d,J=9.3Hz,1H,ArH),8.00(d,J=8.3Hz,1H,ArH),8.01(d,J=7.9Hz,1H,ArH),8.18(d,J=9.3Hz,1H,ArH),8.21(d,J=9.2Hz,1H,ArH),8.25(d,J=8.3Hz,1H,ArH),8.27(d,J=7.9Hz,1H,ArH),8.48(d,J=9.2Hz,1H,ArH).
The structure of compound (1) was identified by 1 H NMR.
1H NMR (400MHz, CDCl3 , TMS standard): δ (ppm) 1.77 (t, J = 5.9Hz, 1H, OH), 4.86 (t, J = 5.9Hz, 2H, CH2 ), 7.58 (d, J = 8.3 Hz, 2H, ArH), 7.63 (d, J = 8.3 Hz, 2H, ArH), 7.98 (d, J = 9 .3Hz, 1H, ArH), 8.00 (d, J = 8.3Hz, 1H, ArH), 8.01 (d, J = 7.9Hz, 1H, ArH) , 8.18 (d, J=9.3Hz, 1H, ArH), 8.21 (d, J=9.2Hz, 1H, ArH), 8.25 (d, J=8. 3Hz, 1H, ArH), 8.27 (d, J = 7.9Hz, 1H, ArH), 8.48 (d, J = 9.2Hz, 1H, ArH).

Figure 0007641003000015
Figure 0007641003000015

(化合物(2)の合成)
下、THF(70mL)中の2,2-ジブチル-1,3-プロパンジオール(3.85g,20.5mmol)を、THF(15mL)中のNaH(60% dispersion in oil,2.45g,61.4mmol)に、0℃でゆっくりと添加した。混合物を0℃で1時間撹拌した後、THF(15mL)中の4-ブロモベンジルブロミド(15.36g,61.4mmol)を0℃でゆっくりと添加した。次いで、室温まで温めた。混合物に、脱水DMF(50mL)を添加し、室温で1週間撹拌した。得られた混合物を氷水に滴下し、ヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で抽出した。有機層を水で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、次いで蒸発乾固した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(CHCl/ヘキサン=5/95)で精製し、白色固体として化合物(2)を得た(6.81g,12.9mmol,63%)。
(Synthesis of compound (2))
Under N2 , 2,2-dibutyl-1,3-propanediol (3.85 g, 20.5 mmol) in THF (70 mL) was slowly added to NaH (60% dispersion in oil, 2.45 g, 61.4 mmol) in THF (15 mL) at 0 °C. The mixture was stirred at 0 °C for 1 h, and then 4-bromobenzyl bromide (15.36 g, 61.4 mmol) in THF (15 mL) was slowly added at 0 °C. It was then warmed to room temperature. To the mixture, anhydrous DMF (50 mL) was added and stirred at room temperature for 1 week. The resulting mixture was added dropwise to ice water and extracted with a mixed solvent of hexane and ethyl acetate (hexane:ethyl acetate = 3:1). The organic layer was washed with water, dried over anhydrous Na2SO4 , and then evaporated to dryness. The residue was purified by silica gel column chromatography (CH 2 Cl 2 /hexane=5/95) to obtain compound (2) as a white solid (6.81 g, 12.9 mmol, 63%).

H NMRにより、化合物(2)の構造を同定した。
HNMR(400MHz,CDCl,TMS standard):δ(ppm)0.88(t,J=7.2Hz,6H,CH),1.08-1.32(m,12H,CH),3.25(s,4H,CH2),4.40(s,4H,CH),7.15(d,J=8.3Hz,4H,ArH),7.43(d,J=8.3Hz,4H,ArH).
The structure of compound (2) was identified by 1 H NMR.
1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 , TMS standard): δ (ppm) 0.88 (t, J = 7.2 Hz, 6H, CH 3 ), 1.08-1.32 (m, 12H, CH 2 ), 3.25 (s, 4H, CH2), 4.40 (s, 4H, CH 2 ), 7.15 (d, J=8.3Hz, 4H, ArH), 7.43 (d, J=8.3Hz, 4H, ArH).

Figure 0007641003000016
Figure 0007641003000016

(化合物(3)の合成)
化合物(2)(1.05g,2.0mmol)、ビス(ピナコラート)ジボロン(1.12g,4.4mmol)、酢酸カリウム(1.30g,13.2mmol)、及びジオキサン(14mL)の混合物を、窒素ガスで40分間バブリングして脱酸素化した。混合物に、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)ジクロロメタン付加物(50mg)を添加し、窒素ガスで20分間バブリングして脱酸素化し、N下で80℃に加熱した。追加のPd触媒(50mg)及びビス(ピナコラート)ジボロン(67mg)を混合物に添加した。30分間加熱した後、得られた混合物を室温に冷却し、水中に滴下し、ヘキサン及び酢酸エチルの混合溶媒(ヘキサン:酢酸エチル=4:1)で抽出した。有機層をブラインで洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、次いで蒸発乾固した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=5/95)で精製し、透明オイルとして化合物(3)を得た(0.56g,0.9mmol,45%)。
(Synthesis of compound (3))
A mixture of compound (2) (1.05 g, 2.0 mmol), bis(pinacolato)diboron (1.12 g, 4.4 mmol), potassium acetate (1.30 g, 13.2 mmol), and dioxane (14 mL) was deoxygenated by bubbling nitrogen gas for 40 minutes. To the mixture, [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II) dichloromethane adduct (50 mg) was added, deoxygenated by bubbling nitrogen gas for 20 minutes, and heated to 80°C under N2 . Additional Pd catalyst (50 mg) and bis(pinacolato)diboron (67 mg) were added to the mixture. After heating for 30 minutes, the resulting mixture was cooled to room temperature, dropped into water, and extracted with a mixed solvent of hexane and ethyl acetate (hexane:ethyl acetate = 4: 1 ). The organic layer was washed with brine, dried over anhydrous Na2SO4 , and then evaporated to dryness. The residue was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate/hexane=5/95) to obtain compound (3) as a transparent oil (0.56 g, 0.9 mmol, 45%).

H NMRにより、化合物(3)の構造を同定した。
HNMR(400MHz,CDCl,TMS standard):δ(ppm)0.87(t,J=7.3Hz,6H,CH),1.08-1.30(m,12H,CH),1.34(s,24H,CH),3.26(s,4H,CH),4.48(s,4H,CH2),7.31(d,J=8.1Hz,4H,ArH),7.77(d,J=8.1Hz,4H,ArH).
The structure of compound (3) was identified by 1 H NMR.
1 HNMR (400MHz, CDCl 3 , TMS standard): δ (ppm) 0.87 (t, J=7.3Hz, 6H, CH 3 ), 1.08-1.30 (m, 12H, CH 2 ), 1.34 (s, 24H, CH 3 ), 3.26 (s, 4H, CH 2 ), 4.48 (s, 4H, CH 2 ), 7.31 (d, J=8.1Hz, 4H, ArH), 7.77 (d, J=8.1Hz, 4H, ArH).

Figure 0007641003000017
Figure 0007641003000017

(化合物(4)の合成)
化合物(3)(400mg,0.64mmol)、化合物(1)(548mg,1.41mmol)、炭酸カリウム(2Mの水溶液,2mL)エタノール(2mL)、及びトルエン(4mL)の混合物を、窒素ガスで30分間バブリングして脱酸素化した。混合物に、Pd(PPh(45mg,0.04mmol)を添加し、窒素ガスで20分間バブリングして脱酸素化し、N下で15時間還流した。得られた混合物を室温に冷却し、ろ過した。残留物を水、メタノール及びCHClで洗浄し、真空乾燥し、淡黄色固体として化合物(4)を得た(531mg,0.54mmol,84%)。
(Synthesis of compound (4))
A mixture of compound (3) (400 mg, 0.64 mmol), compound (1) (548 mg, 1.41 mmol), potassium carbonate (2 M aqueous solution, 2 mL), ethanol (2 mL), and toluene (4 mL) was deoxygenated by bubbling with nitrogen gas for 30 minutes. To the mixture, Pd( PPh3 ) 4 (45 mg, 0.04 mmol) was added, deoxygenated by bubbling with nitrogen gas for 20 minutes, and refluxed under N2 for 15 hours. The resulting mixture was cooled to room temperature and filtered. The residue was washed with water, methanol, and CH2Cl2 , and dried in vacuum to give compound (4) (531 mg, 0.54 mmol, 84%) as a pale yellow solid.

H NMRにより、化合物(4)の構造を同定した。
HNMR(400MHz,DMSO-d6,TMS standard):δ(ppm)0.92(br-t,6H,CH),1.20-1.38(m,12H,CH),3.42(s,4H,CH),4.63-4.70(br-m,8H,CH),5.36(br-t,3H,OH),7.52-8.73(m,32H,ArH).
The structure of compound (4) was identified by 1 H NMR.
1 HNMR (400MHz, DMSO-d6, TMS standard): δ (ppm) 0.92 (br-t, 6H, CH 3 ), 1.20-1.38 (m, 12H, CH 2 ), 3.42 (s, 4H, CH 2 ), 4.63-4.70 (br-m, 8H, CH 2 ), 5.36 (br-t, 3H, OH), 7.52-8.73 (m, 32H, ArH).

Figure 0007641003000018
Figure 0007641003000018

(化合物((Pyr-A))の合成)
NaH(60% dispersion in oil,20mg,0.29mmol)を、化合物(4)(36mg,0.06mmol)、脱水THF(0.5mL)、及び脱水DMF(0.6mL)の混合物に、N下、0℃で、ゆっくりと添加した。0℃で2時間撹拌した後、混合物に、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルトシラート(Mn=900gmol-1,156mg,0.24mmol)を添加し、室温まで温めて、35時間撹拌した。得られた混合物を、飽和NHCl aq.に滴下し、CHClで抽出した。有機層を水で洗浄し、無水NaSO上で乾燥させ、次いで蒸発乾固した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(メタノール/CHCl=2/98~5/95)及びサイズ排除クロマトグラフィーで精製し、淡黄色固体として化合物(Pyr-A)を得た(48mg,0.019mmol,32%)。
(Synthesis of compound (Pyr-A))
NaH (60% dispersion in oil, 20 mg, 0.29 mmol) was slowly added to a mixture of compound (4) (36 mg, 0.06 mmol), anhydrous THF (0.5 mL), and anhydrous DMF (0.6 mL) under N2 at 0°C. After stirring at 0°C for 2 hours, poly(ethylene glycol) methyl ether tosylate (Mn=900 gmol -1 , 156 mg, 0.24 mmol) was added to the mixture, which was then warmed to room temperature and stirred for 35 hours. The resulting mixture was added dropwise to a saturated NH4Cl aq. and extracted with CH2Cl2 . The organic layer was washed with water, dried over anhydrous Na2SO4 , and then evaporated to dryness. The residue was purified by silica gel column chromatography (methanol/CH 2 Cl 2 =2/98 to 5/95) and size exclusion chromatography to obtain compound (Pyr-A) as a pale yellow solid (48 mg, 0.019 mmol, 32%).

H NMRにより、化合物(Pyr-A)の構造を同定した。
HNMR(400MHz,CDCl3,TMS standard):δ(ppm)0.96(t,J=7.1Hz,6H,CH),1.24-1.45(m,12H,CH),3.36-3.78(m,CH,CH),4.69(s,4H,CH),4.72(s,4H,CH),7.53-7.57(m,8H,ArH),7.59-7.63(m,8H,ArH),7.90-7.99(m,8H,ArH),8.08-8.20(m,8H,ArH).
The structure of the compound (Pyr-A) was identified by 1 H NMR.
1 HNMR (400MHz, CDCl3, TMS standard): δ (ppm) 0.96 (t, J=7.1Hz, 6H, CH 3 ), 1.24-1.45 (m, 12H, CH 2 ), 3.36-3.78 (m, CH 2 , CH 3 ), 4.69 (s, 4H, CH 2 ), 4.72 (s, 4H, CH 2 ), 7.53-7.57 (m, 8H, ArH), 7.59-7.63 (m, 8H, ArH), 7.90-7.99 (m, 8H, ArH), 8.08-8.20 (m, 8H, ArH).

Figure 0007641003000019
Figure 0007641003000019

[化合物(Pyr-A)の蛍光特性]
分光光度計(V-750,日本分光株式会社)を用いて、各種溶媒中での化合物(Pyr-A)の紫外可視吸収スペクトルを測定した。分光蛍光光度計(FP-8300,日本分光株式会社)を用いて、各種溶媒中での化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルを測定した。測定中の温度は、25±1℃に維持した。溶媒中での化合物(Pyr-A)の濃度は、1.0μMとした。化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルは、励起波長358nmで測定した。
[Fluorescence properties of compound (Pyr-A)]
The ultraviolet-visible absorption spectrum of the compound (Pyr-A) in various solvents was measured using a spectrophotometer (V-750, JASCO Corporation). The fluorescence spectrum of the compound (Pyr-A) in various solvents was measured using a spectrofluorophotometer (FP-8300, JASCO Corporation). The temperature during the measurement was maintained at 25±1° C. The concentration of the compound (Pyr-A) in the solvent was 1.0 μM. The fluorescence spectrum of the compound (Pyr-A) was measured at an excitation wavelength of 358 nm.

化合物(Pyr-A)は、320~400nmの範囲に、1,6-ジフェニルピレン誘導体と同様の強い吸収帯を有していた(データは示さず)。 Compound (Pyr-A) had a strong absorption band in the range of 320 to 400 nm, similar to that of 1,6-diphenylpyrene derivatives (data not shown).

図2に、各種溶媒中での化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルを示す。化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルは、400nm付近及び470nm付近に2つのバンドが確認された。これら2つのバンドは、1.6-ジフェニルピレン誘導体のバンドと類似しており、それぞれモノマーとエキシマーの発光に対応していると考えられた(Imai, K., et al., (2012). Polym. Bull. 68, 158-1601.)。
蛍光強度は、溶媒の種類によって異なっていた。極性の高い溶媒では、極性の低い溶媒と比較して、化合物(Pyr-A)のエキシマー発光が増強されていた。一方、極性の低い溶媒では、極性の高い溶媒と比較して、モノマー発光が増強されていた。
Figure 2 shows the fluorescence spectra of compound (Pyr-A) in various solvents. Two bands were confirmed in the fluorescence spectrum of compound (Pyr-A) at around 400 nm and 470 nm. These two bands were similar to those of 1,6-diphenylpyrene derivatives and were considered to correspond to the emission of the monomer and excimer, respectively (Imai, K., et al., (2012). Polym. Bull. 68, 158-1601.).
The fluorescence intensity varied depending on the type of solvent: more polar solvents enhanced the excimer emission of compound (Pyr-A) compared to less polar solvents, whereas less polar solvents enhanced the monomer emission compared to more polar solvents.

図3に、モノマー発光(検出波長400nm)の蛍光強度とエキシマー発光(検出波長470nm)の蛍光強度との合計値に対するエキシマー発光の割合を示す値[I470(I400/I470)]を、溶媒の極性パラメータE(30)の関数としてプロットした結果を示す。[I470(I400/I470)]値は、溶媒の極性が高いほど大きくなった。この結果からも、溶媒の極性が高いほど、エキシマー発光が増強されることが確認された。エキシマー発光は、粘度の高いプロトン系の極性溶媒よりも、粘度の低い非プロトン系の極性溶媒で顕著であった。 3 shows the results of plotting the value [I 470 (I 400 /I 470 )], which indicates the ratio of excimer emission to the total value of the fluorescence intensity of monomer emission (detection wavelength 400 nm) and excimer emission (detection wavelength 470 nm), as a function of the solvent polarity parameter E T (30). The higher the polarity of the solvent, the larger the [I 470 (I 400 /I 470 )] value. This result also confirmed that the higher the polarity of the solvent, the more enhanced the excimer emission. The excimer emission was more prominent in low-viscosity aprotic polar solvents than in high-viscosity protic polar solvents.

図4は、メタノールとポリエチレングリコール4000(PEG4000)との混合溶媒(PEG4000濃度:0gL-1、25gL-1、50gL-1、100gL-1)中での化合物(Pyr-A)の蛍光スペクトルを示す。PEG4000の濃度が高くなるほど、モノマー発光が増強され、エキシマー発光が抑制された。 4 shows the fluorescence spectrum of the compound (Pyr-A) in a mixed solvent of methanol and polyethylene glycol 4000 (PEG4000) (PEG4000 concentration: 0 gL −1 , 25 gL −1 , 50 gL −1 , 100 gL −1 ). As the concentration of PEG4000 increased, the monomer emission was enhanced and the excimer emission was suppressed.

以上の結果から、化合物(Pyr-A)は、極性が高く粘性が低い環境ではエキシマー発光が優勢となり、極性が低く粘性が高い環境ではモノマー発光が優勢となることが確認された。 These results confirm that for compound (Pyr-A), excimer emission is dominant in environments with high polarity and low viscosity, while monomer emission is dominant in environments with low polarity and high viscosity.

[液滴アッセイ]
BRD4は、転写制御に関与するコアアクティベーターであり、そのIDRはin vitroで液滴を形成する(Wang, Z.A., and Cole, P.A. (2020). Cell Chem. Biol. 27, 953-969.)。そこで、BRD4のIDR(BRF4-IDR)とmEGFP(monomeric enhanced green fluorescent protein)とを含む組換え融合タンパク質(BRD4-IDR-mEGFP)を作製し、化合物(Pyr-A)の液滴アッセイを行った。
Droplet Assay
BRD4 is a coactivator involved in transcriptional regulation, and its IDR forms droplets in vitro (Wang, ZA, and Cole, PA (2020). Cell Chem. Biol. 27, 953-969.). We therefore constructed a recombinant fusion protein (BRD4-IDR-mEGFP) containing the IDR of BRD4 (BRF4-IDR) and mEGFP (monomeric enhanced green fluorescent protein), and performed a droplet assay of the compound (Pyr-A).

組換えmEGFPタンパク質は、ORIGENE(Sku#TP790050)から入手した。組換えmEGFP融合タンパク質(BRF4aa674-1351;BRD4-IDR-mEGFP)を、Amicon Ultra遠心式フィルター(50K MWCO,Millipore)を用いて濃縮した。組換えタンパク質を、液滴バッファー(50mM Tris-Hcl pH7.5,10%グリセロール,1mM DTT,10% PEG)で、最終濃度が10μMとなるように希釈した。希釈に用いた液滴バッファーは、10μMの化合物(Pyr-A)を含むものと、含まないものとを用いた。希釈後直ぐに、ガラス底ディッシュ(松浪硝子工業)に載せ、カバーガラスで覆った。水銀ランプ及びPlan-Apochromat 100×/1.4オイル対物レンズを備えたZeiss LSM5 EXCITER顕微鏡を用いて、液滴を撮像した。モノマー発光は、カスタマイズした蛍光キューブI(Ex365/DM390/Em425,Zeiss)を用いて測定した。エキシマー発光は、蛍光キューブII(Ex365/DM400/Em490,Zeiss)を用いて測定した。画像取得には、Axio Visionソフトウェア(version 4.8)を用いた。 Recombinant mEGFP protein was obtained from ORIGENE (Sku# TP790050). Recombinant mEGFP fusion protein (BRF4aa674-1351; BRD4-IDR-mEGFP) was concentrated using an Amicon Ultra centrifugal filter (50K MWCO, Millipore). The recombinant protein was diluted with droplet buffer (50 mM Tris-HCl pH 7.5, 10% glycerol, 1 mM DTT, 10% PEG) to a final concentration of 10 μM. The droplet buffer used for dilution was either with or without 10 μM compound (Pyr-A). Immediately after dilution, the mixture was placed on a glass-bottom dish (Matsunami Glass Industry) and covered with a cover glass. Droplets were imaged using a Zeiss LSM5 EXCITER microscope equipped with a mercury lamp and a Plan-Apochromat 100x/1.4 oil objective. Monomer emission was measured using a customized fluorescence cube I (Ex365/DM390/Em425, Zeiss). Excimer emission was measured using a fluorescence cube II (Ex365/DM400/Em490, Zeiss). Axio Vision software (version 4.8) was used for image acquisition.

図5に、液滴アッセイの結果を示す。BRD4-IDR-mEGFPの液滴内に、化合物(Pyr-A)が取り込まれていることが確認された。 Figure 5 shows the results of the droplet assay. It was confirmed that the compound (Pyr-A) was incorporated into the droplets of BRD4-IDR-mEGFP.

図6に、エキシマー発光(蛍光(e))とモノマー発光(蛍光(m))の蛍光強度比(蛍光(e)/蛍光(m))と、液滴サイズとの関係を示す。「蛍光(e)/蛍光(m)」は、液滴サイズと負の相関を示した。この結果は、タンパク質の液滴の成熟に伴い、疎水性と粘性が増大することを示唆する。 Figure 6 shows the relationship between the fluorescence intensity ratio (fluorescence (e)/fluorescence (m)) of excimer emission (fluorescence (e)) and monomer emission (fluorescence (m)) and the droplet size. "Fluorescence (e)/fluorescence (m)" showed a negative correlation with the droplet size. This result suggests that hydrophobicity and viscosity increase as the protein droplets mature.

[細胞アッセイ]
化合物(Pyr-A)を用いて、細胞内の中心体を観察した。中心体は、一対の中心小体と中心小体周辺物質(PCM)により構成される。中心体には、centrin-1及びpericentrinが含まれる。有糸分裂期には、核膜が壊れた後、NUP62等の核膜孔複合体の特定の成分が中心体に局在し、PCMの成熟に関与する。有糸分裂期の中心体は、間期に比べて顕著に大きくなる。有糸分裂期には、間期と比較して、細胞内の粘性が増大し、極性が低下すると考えられる(図7B参照)。
[Cell assay]
The compound (Pyr-A) was used to observe the centrosomes in cells. The centrosome is composed of a pair of centrioles and pericentriolar material (PCM). Centrin-1 and pericentrin are included in the centrosome. During mitosis, after the nuclear membrane breaks down, specific components of the nuclear pore complex, such as NUP62, localize to the centrosome and participate in the maturation of the PCM. The centrosomes in mitosis are significantly larger than those in interphase. During mitosis, intracellular viscosity is thought to increase and polarity is thought to decrease compared to interphase (see FIG. 7B).

(細胞培養)
HeLa細胞は、American Type Culture Collection(ATCC)から入手した。細胞は、10%ウシ胎児血清及びペニシリン/ストレプトマイシンを含むダルベッコ改変イーグル培地(Invitrogen)用いて、加湿雰囲気下、5%CO、37℃で培養した。
(Cell Culture)
HeLa cells were obtained from the American Type Culture Collection (ATCC). The cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (Invitrogen) containing 10% fetal bovine serum and penicillin/streptomycin in a humidified atmosphere at 37° C. with 5% CO 2 .

(cDNA Vector及び形質転換)
KpnI/BamH1制限サイトを用いて、HeLa細胞のcDNAをC1-EGFPベクターにクローニングすることにより、centrin1-EGFPベクターを作製した。HeLa細胞へのDNAの導入は、Lipofectamine 2000(Life Technologies)を用いて行った。形質転換後、G418処理により、Centrin1-EGFPを安定的に発現するHeLa細胞を選抜した。
(cDNA Vector and Transformation)
Centrin1-EGFP vector was prepared by cloning HeLa cell cDNA into C1-EGFP vector using KpnI/BamH1 restriction site. DNA was introduced into HeLa cells using Lipofectamine 2000 (Life Technologies). After transformation, HeLa cells stably expressing Centrin1-EGFP were selected by G418 treatment.

(ライブセル蛍光顕微鏡イメージング)
細胞をガラス底ディッシュ(松浪硝子工業)に播種し、24時間培養して接着させた。次いで、チミジンブロックにより細胞を同期させ、有糸分裂期の細胞密度を高め、10μMの化合物(Pyr-A)を含む培地で培養した。1時間培養後、細胞をPBSで2回洗浄し、新鮮な培地を添加した。次いで、水銀ランプ及びPlan-Apochromat 100×/1.4オイル対物レンズを備えたZeiss LSM5 EXCITER顕微鏡を用いて、細胞を撮像した。画像取得には、Axio Visionソフトウェア(version 4.8)を用いた。中心体の領域を特定するために、約30枚の画像スライス(厚さ0.2mm)を取得した。ラインプロファイル解析のために、centrin1-GFPシグナルが最大となる位置を選択した。
(Live cell fluorescence microscopy imaging)
Cells were seeded on glass-bottom dishes (Matsunami Glass Industry) and cultured for 24 hours to allow attachment. Cells were then synchronized by thymidine block to increase cell density in mitosis and cultured in medium containing 10 μM compound (Pyr-A). After 1 hour of culture, cells were washed twice with PBS and fresh medium was added. Cells were then imaged using a Zeiss LSM5 EXCITER microscope equipped with a mercury lamp and a Plan-Apochromat 100×/1.4 oil objective. Axio Vision software (version 4.8) was used for image acquisition. Approximately 30 image slices (0.2 mm thick) were acquired to identify the region of the centrosome. The position with the maximum centrin1-GFP signal was selected for line profile analysis.

図7Aに、間期と有糸分裂期の細胞の蛍光顕微鏡画像を示す。間期及び有糸分裂期のいずれの細胞でも、細胞内でモノマー発光及びエキシマー発光の両方が観察された。この結果から、化合物(Pyr-A)は細胞を透過することが確認された。 Figure 7A shows fluorescence microscopy images of cells in the interphase and mitosis phase. Both monomer and excimer luminescence were observed in the cells in both the interphase and mitosis phases. This result confirmed that the compound (Pyr-A) penetrates the cells.

図8に、中心体におけるエキシマー発光(蛍光(e))とモノマー発光(蛍光(m))のと蛍光強度比(蛍光(e)/蛍光(m))を解析した結果を示す。有糸分裂期の細胞では、間期の細胞と比較して、centrin1-GFPシグナルを中心とする領域の「蛍光(e)/蛍光(m)」の値が有意に低かった。これらの結果は、有糸分裂期には、PCMの拡張により中心体が成熟し、中心体周辺の微小環境を、粘性が高く、極性の低い状態に変化させることを示している。 Figure 8 shows the results of analyzing the excimer emission (fluorescence (e)) and monomer emission (fluorescence (m)) in the centrosomes, as well as the fluorescence intensity ratio (fluorescence (e)/fluorescence (m)). In cells in mitosis, the "fluorescence (e)/fluorescence (m)" value in the region centered on the centrin1-GFP signal was significantly lower than in cells in interphase. These results indicate that during mitosis, centrosomes mature through expansion of the PCM, changing the microenvironment around the centrosome to a more viscous, less polar state.

本発明によれば、細胞内のLLPSの動態又は物性を評価可能な蛍光プローブ、前記蛍光プローブを用いた液相の極性及び粘性を評価する方法、及び前記蛍光プローブに用いられる化合物が提供される。 The present invention provides a fluorescent probe capable of evaluating the dynamics or physical properties of LLPS in cells, a method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe, and a compound used in the fluorescent probe.

Claims (8)

下記一般式(p-1)で表される化合物(P)からなる、液相の極性及び粘性を評価するための蛍光プローブ。
Figure 0007641003000020
[式中、L は、炭素原子数6~40の2価の炭化水素基を表す。但し、前記2価の炭化水素基が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含む場合、前記脂肪族炭化水素基の炭化水素鎖を構成するメチレン基の一部が、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-、-S-、-S(=O) -、及び-S(=O) -O-からなる群より選択される2価の置換基で置換されてもよい。R 11 及びR 12 は、それぞれ独立に、下記一般式(r)で表される基を表す。]
Figure 0007641003000021
[式中、Y は、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基を表す。但し、前記2価の炭化水素基が直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含む場合、前記脂肪族炭化水素基の炭化水素鎖を構成するメチレン基の一部が、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-、-S-、-S(=O) -、及び-S(=O) -O-からなる群より選択される2価の置換基で置換されてもよい。R はポリエチレングリコール基を表す。*は一般式(p-1)中のピレン環に結合する結合手を表す。]
A fluorescent probe for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase, comprising a compound (P) represented by the following general formula (p −1 ):
Figure 0007641003000020
[In the formula, L 1 represents a divalent hydrocarbon group having 6 to 40 carbon atoms. However, when the divalent hydrocarbon group contains a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, a part of the methylene groups constituting the hydrocarbon chain of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a divalent substituent selected from the group consisting of -O-, -O-C(=O)-, -C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)-, -S-, -S(=O) 2 -, and -S(=O) 2 -O-. R 11 and R 12 each independently represent a group represented by the following general formula (r)]
Figure 0007641003000021
[In the formula, Y 0 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. However, when the divalent hydrocarbon group contains a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, a part of the methylene groups constituting the hydrocarbon chain of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a divalent substituent selected from the group consisting of -O-, -O-C(═O)-, -C(═O)-, -O-C(═O)-O-, -C(═O)-NH-, -NH-, -NH-C(═NH)-, -S-, -S (═O) 2 -, and -S(═O) 2 -O-. R 0 represents a polyethylene glycol group. * represents a bond bonded to the pyrene ring in general formula (p-1).]
前記LThe above L 1 が、炭化水素鎖を構成するメチレン基の一部が-O-及び-S-からなる群より選択される2価の置換基で置換されてもよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含み、a linear or branched aliphatic hydrocarbon group in which a part of the methylene groups constituting the hydrocarbon chain may be substituted with a divalent substituent selected from the group consisting of -O- and -S-;
前記YThe Y 0 が、炭化水素鎖を構成するメチレン基の一部が-O-及び-S-からなる群より選択される2価の置換基で置換されてもよい、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基を含む、a linear or branched aliphatic hydrocarbon group in which a part of the methylene groups constituting the hydrocarbon chain may be substituted with a divalent substituent selected from the group consisting of -O- and -S-;
請求項1に記載の蛍光プローブ。The fluorescent probe according to claim 1 .
前記化合物(P)が、下記式(Pyr-A)で表される化合物である、請求項2に記載の蛍光プローブ。
Figure 0007641003000022
[式中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。]
3. The fluorescent probe according to claim 2, wherein the compound (P) is a compound represented by the following formula (Pyr-A):
Figure 0007641003000022
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]
前記液相が、細胞内に存在する液相である、請求項1~3のいずれか一項に記載の蛍光プローブ。 The fluorescent probe according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid phase is a liquid phase present within a cell. 請求項1~4のいずれか一項に記載の蛍光プローブを用いて、液相の極性及び粘性を評価する方法であって、
対象試料中で、前記蛍光プローブのモノマー発光による蛍光(m)を測定する工程(i)と、
前記対象試料中で、前記蛍光プローブのエキシマー発光による蛍光(e)を測定する工程(ii)と、
を含む、液相の極性及び粘性を評価する方法。
A method for evaluating polarity and viscosity of a liquid phase using the fluorescent probe according to any one of claims 1 to 4, comprising the steps of:
A step (i) of measuring fluorescence (m) due to monomer emission of the fluorescent probe in a target sample;
(ii) measuring fluorescence (e) due to excimer emission of the fluorescent probe in the target sample;
A method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase, comprising:
前記工程(i)で測定された蛍光(m)と、前記工程(ii)で測定された蛍光(e)との蛍光強度比に基づいて、前記液相の極性及び粘性を評価する工程(iii)をさらに含む、請求項5に記載の液相の極性及び粘性を評価する方法。 The method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase according to claim 5, further comprising a step (iii) of evaluating the polarity and viscosity of the liquid phase based on the fluorescence intensity ratio between the fluorescence (m) measured in the step (i) and the fluorescence (e) measured in the step (ii). 前記液相が、細胞内に存在する液相である、請求項5又は6に記載の液相の極性及び粘性を評価する方法。 The method for evaluating the polarity and viscosity of a liquid phase according to claim 5 or 6, wherein the liquid phase is a liquid phase present within a cell. 下記式(Pyr-A)で表される化合物。
Figure 0007641003000023
[式中、PEGは、ポリエチレングリコール基を表す。]
A compound represented by the following formula (Pyr-A):
Figure 0007641003000023
[In the formula, PEG represents a polyethylene glycol group.]
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