D-萤光素及D-萤光素衍生物、以及这些化合物的前体、以及它们的制造方法与流程

本发明涉及d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法、以及作为用于制造d-萤光素及d-萤光素衍生物的原料的前体的制造方法。

背景技术：

1、d-萤光素(萤火虫萤光素)包含于萤火虫、甲虫中，是基于酶中的萤光素酶的生物发光物质。生物发光具有如下特征：与化学发光相比效率良好，几乎不存在由反应导致的热损耗。利用生物发光的技术已被用于检测大肠杆菌的atp的卫生检查试剂(龟甲万百欧凯米发株式会社制)、诺如病毒和丙型肝炎病毒的检测试剂(荣研化学公司制)、基因的报告检测(toyo b-net co.,ltd.制)等中。在医疗研究领域中，在癌细胞和干细胞等生物成像用途方面、最近在使d-萤光素的发射波长(560nm)长波长化至被称为生物之窗的近红外区(650～900nm)方面，作为生物体内发光成像中的重要工具开始引起关注。

2、d-萤光素及进行了官能团修饰的d-萤光素衍生物的制造此前已提出了一些方案。专利文献1公开了通过萤光素酶来发光且为了使发光波长移动到长波长侧而在苯并噻唑环的7位进行了官能团修饰的d-萤光素衍生物。专利文献2公开了合成了具有萘并噻唑环的d-萤光素衍生物，该萤光素衍生物的定位是长波长且低能量释放型的生物发光物质。专利文献3公开了一种将苯并噻唑环6位的羟基转化为氨基的d-萤光素衍生物，以长波长化。专利文献4公开了一种在噻唑环上导入有取代基的d-萤光素衍生物，以使溶液中的d-萤光素稳定化。

3、1961年，white等首次化学合成了d-萤光素(非专利文献1)。之后，对d-萤光素及其衍生物的合成路线进行了改进，但所有的制造方法中均使用2-氰基-6-羟基苯并噻唑作为原料(专利文献1～3)。

4、在2-氰基-6-羟基苯并噻唑的合成中，需要使用氧化剂、还原剂、酸、碱、有机金属之类多种化学药品经多工序来进行合成，另外在使用时需要利用硅胶柱色谱纯化至高纯度。作为不使用2-氰基-6-羟基苯并噻唑的d-萤光素合成方法，虽然有由苯醌和半胱氨酸直接合成d-萤光素的报道，但是收率低，不适合工业化(非专利文献2)。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1:日本特开2010-180191(7-取代萤光素衍生物)

8、专利文献2:日本特开2019-68817号公报(长波长萤光素衍生物萘并噻唑)

9、专利文献3:日本特开2007-91695号公报(6-氨基取代萤光素衍生物)

10、专利文献4:日本特表2012-533654(5,5-2取代萤光素衍生物)

11、非专利文献

12、非专利文献1:j.am.chem.soc.，1961，83(10)，2402

13、非专利文献2:scientific reports，2016，6，24794

14、非专利文献3:j.am.chem.soc.，2020，142，16205

15、非专利文献4:acs appl.mater.interfaces，2012，4，3788

16、非专利文献5:j.labelled comp radiopharm，1990，28，209

17、非专利文献6:j.am.chem.soc.，2012，134，7604

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、因此，本发明的目的是，建立制造工序为多个阶段且不使用昂贵的2-氰基-6-羟基苯并噻唑的、史无前例的d-萤光素及d-萤光素衍生物的新的制造方法。

3、用于解决问题的方案

4、本发明包括以下方式。

5、[1]

6、一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体，

7、

8、(式中，x为h、och3或oh，y、z及w为h或1价的有机基团)。

9、[2]

10、一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体的制造方法，

11、

12、(式中，x为h、och3或oh，y、z及w为h或1价的有机基团)，

13、所述制造方法包括工序(a)：使下述式(2)所示的d-半胱氨酸取代体与下述式(3)所示的邻氨基苯硫醇衍生物在碱存在下进行反应，

14、

15、(式中，x、y、z及w如前所述)。

16、[3]

17、一种下述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，

18、

19、(式中，x、y、z及w如前所述)

20、所述制造方法包括工序(b)：使上述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体在碱存在下进行环化。

21、[4]

22、根据[3]所述的上述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，其中，上述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体是通过[2]所述的工序(a)得到的。

23、[5]

24、根据[2]所述的方法，其中，上述式(2)所示的d-半胱氨酸取代体是通过使四氯乙烯与d-半胱氨酸在碱存在下进行反应而得到的。

25、[6]

26、一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体的制造方法，

27、

28、(式中，x为h、och3或oh，y、z及w为h或1价的有机基团)，

29、所述制造方法包括工序(c)：使下述式(5)所示的氨基硫醚衍生物与d-半胱氨酸在碱存在下进行反应，

30、

31、(式中，x、y、z及w如前所述)。

32、[7]

33、根据[3]所述的上述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，其中，上述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体是通过[6]所述的工序(c)得到的。

34、[8]

35、根据[6]所述的方法，其中，上述式(5)所示的氨基硫醚衍生物为通过使下述式(3)所示的邻氨基苯硫醇衍生物与四氯乙烯在碱存在下进行反应而得到的，

36、

37、(式中，x、y、z及w如前所述)。

38、[9]

39、根据[2]～[8]中任一项所述的方法，其中，上述碱选自由naoh、dbn、三乙胺组成的组。

40、发明的效果

41、根据本发明，可以通过不使用昂贵的2-氰基-6-羟基苯并噻唑的史无前例的新的制造方法制造作为用于制造d-萤光素及d-萤光素衍生物的原料的前体，经由该前体可以容易地制造d-萤光素及d-萤光素衍生物。

技术特征：

1.一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体，

2.一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体的制造方法，

3.一种下述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，

4.根据权利要求3所述的上述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，其中，上述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体是通过权利要求2所述的工序(a)得到的。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，上述式(2)所示的d-半胱氨酸取代体是通过使四氯乙烯与d-半胱氨酸在碱存在下进行反应而得到的。

6.一种下述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体的制造方法，

7.根据权利要求3所述的上述式(4)所示的d-萤光素及d-萤光素衍生物的制造方法，其中，上述式(1)所示的二氨基二硫醚取代体是通过权利要求6所述的工序(c)得到的。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，上述式(5)所示的氨基硫醚衍生物为通过使下述式(3)所示的邻氨基苯硫醇衍生物与四氯乙烯在碱存在下进行反应而得到的，

9.根据权利要求2～8中任一项所述的方法，其中，上述碱选自由naoh、dbn、三乙胺组成的组。

技术总结
建立了制造工序为多个阶段且不使用昂贵的2‑氰基‑6‑羟基苯并噻唑的、史无前例的D‑萤光素及D‑萤光素衍生物的新的制造方法。在D‑萤光素及D‑萤光素衍生物的制造方法中，通过经由作为前体的下述式(1)所示的新的二氨基二硫醚取代体而解决了上述课题。(式中，X为H、OCH3或OH，Y、Z及W为H或1价的有机基团)。

技术研发人员：松本浩一,小林政史
受保护的技术使用者：关东电化工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16