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WO2015108172A1 - 鉄（ｉｉ）イオン検出剤及びそれを用いた検出方法 - Google Patents

鉄（ｉｉ）イオン検出剤及びそれを用いた検出方法 Download PDF

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WO2015108172A1
WO2015108172A1 PCT/JP2015/051151 JP2015051151W WO2015108172A1 WO 2015108172 A1 WO2015108172 A1 WO 2015108172A1 JP 2015051151 W JP2015051151 W JP 2015051151W WO 2015108172 A1 WO2015108172 A1 WO 2015108172A1
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WO
WIPO (PCT)
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group
acid
iron
ring
bonded
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/051151
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀子 永澤
祐 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gifu City
Original Assignee
Gifu City
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gifu City filed Critical Gifu City
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Priority to US15/111,919 priority patent/US10451640B2/en
Priority to EP15737579.1A priority patent/EP3096143B1/en
Priority to JP2015557906A priority patent/JP6612131B2/ja
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    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/84—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving inorganic compounds or pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
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    • C07D493/10—Spiro-condensed systems
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    • C09B11/00—Diaryl- or thriarylmethane dyes
    • C09B11/04—Diaryl- or thriarylmethane dyes derived from triarylmethanes, i.e. central C-atom is substituted by amino, cyano, alkyl
    • C09B11/10—Amino derivatives of triarylmethanes
    • C09B11/24—Phthaleins containing amino groups ; Phthalanes; Fluoranes; Phthalides; Rhodamine dyes; Phthaleins having heterocyclic aryl rings; Lactone or lactame forms of triarylmethane dyes
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    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks

Definitions

  • the present invention relates to an iron (II) ion detection agent. Specifically, the present invention relates to an iron (II) ion detection agent capable of selectively and highly sensitively measuring iron (II) ions in test tubes and living cells.
  • Iron is the most abundant transition metal species in the human body and is involved in various life phenomena such as oxygen transport and electron transfer in the respiratory system. On the other hand, it has been pointed out that abnormal iron concentration in the body is related to serious diseases such as cancer, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, especially iron (II) ion, which accounts for the majority of free iron ions in vivo. Due to its high ability to generate reactive oxygen species, its involvement in asbestos carcinogenesis and hepatitis C has recently been suggested. (For example, Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Documents 1 to 5).
  • fluorescent probes capable of labeling biomolecules, ions, and the like have been actively developed.
  • fluorescent probes having a fluorophore such as fluorescein or rhodamine as a basic skeleton have been reported (for example, patent documents). 3 and 4, Non-Patent Documents 6 and 7, etc.).
  • Non-Patent Documents 8 and 9 there have been reported examples of quenching type iron ion detection probes as fluorescent probes for detecting iron ions (for example, Non-Patent Documents 8 and 9), but this probe has low detection sensitivity and selectivity for iron ions and has a low concentration. It was difficult to detect changes sensitively.
  • Patent Document 5 reports a fluorescent probe for measuring aluminum ions and / or ferric ions, but the target is iron (III) ions and does not target iron (II) ions. Moreover, the selectivity of metal ions was not sufficient.
  • Patent Document 6 reports an iron (II) ion detection fluorescent probe having an N-oxide partial structure (for example, RhoNox-1, etc., see FIG. 1).
  • This fluorescent probe utilizes the characteristic that fluorescence increases when the N-oxide moiety reacts with iron (II) ions and undergoes a deoxygenation reaction. Fluorescent probes that exhibit a fluorescence-type response to such iron (II) ions are extremely original, which is different from conventional fluorescent probes that exhibit a quenching-type response. (II) It has a feature that it has excellent ion detection sensitivity and selectivity.
  • Non-Patent Documents 10 to 12 report fluorescent probes obtained by improving the fluorescent probe (RhoNox-1 etc.) of Patent Document 6.
  • the fluorescent probes of Patent Documents 10 to 12 are compounds obtained by converting the carboxyl group of the rhodamine skeleton of RhoNox-1 into a hydroxyl group (for example, HMRhoNox-M, HMRhoNox-E, etc., see FIG. 1). .
  • JP 2011-79834 A US Patent Application Publication No. 2009/137612 International Publication No. 01/62755 International Publication No.99 / 01447 JP 2004-101389 A JP 2013-193990 A
  • Patent Document 6 a fluorescent probe excellent in detection sensitivity and selectivity of iron (II) ions is reported.
  • the response speed to iron (II) ions is not always sufficient, and iron (II) ion detection agents with faster fluorescence response performance when considering the development of clinical test drugs, detection kits, automatic measuring devices, etc. was desired.
  • the present invention provides an iron (II) ion detector capable of detecting fluorescence of iron (II) ions with high sensitivity and speed as compared with the fluorescent probe described in Patent Document 6, and a detection method using the same. Let it be an issue.
  • the inventors of the present invention have intensively studied to achieve the above-mentioned problems.
  • the iron (II) ion-selective fluorescent probe described in Patent Document 6 was allowed to coexist with an aminoacetic acid-based chelate compound such as nitrilotriacetic acid (NTA) or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA).
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • the present invention provides the following iron (II) ion detector.
  • R 1 and R 2 are the same or different and are a lower alkyl group, a carboxy lower alkyl group, an aryl group or an aryl lower alkyl group
  • R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or a lower alkyl group
  • R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a pyrrolidine ring, piperidine ring, morpholine ring, or an optionally substituted piperazine ring together with the adjacent nitrogen atom
  • R 1 and R 3 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 2 and R 4 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 5 represents a hydrogen atom, an optionally protected hydroxyl group, a lower alkoxy group, or formula (A): —NR 51 R 52 (wherein R 51 and R 52 are the same or different and represent a lower alkyl group, carboxy lower alkyl, R 51 and R 52
  • R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or a lower alkyl group
  • R 5 is a group represented by the formula (A)
  • R 51 and R 6 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 52 and R 7 are bonded to each other to form a trimethylene group.
  • Ring A is an optionally substituted aromatic ring or an optionally substituted heteroaromatic ring
  • V is O or SiR 10 R 11 (R 10 and R 11 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group)
  • W is CH 2 , CO or S (O) p
  • Z is O or NR 9 (R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group);
  • m and n are the same or different and are 0 or 1, p is 1 or 2.
  • An iron (II) ion detector comprising a combination of a compound represented by the formula (fluorescent probe) and a compound having three or more coordinating positions.
  • the compound having three or more coordination sites is a compound having three or more same or different coordination sites selected from the group consisting of an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphonic acid group and a nitrogen-containing heteroaromatic ring.
  • Item 2. The iron (II) ion detection agent according to Item 1.
  • the compounds having three or more coordination sites are iminodiacetic acid (IDA), nitrilotriacetic acid (NTA), N, N, N ′, N′-ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,3-propanediamine.
  • IDA iminodiacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • EDTA N′-ethylenediaminetetraacetic acid
  • 1,3-propanediamine 1,3-propanediamine.
  • Tetraacetic acid (PDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), 1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid (CyDTA), glycol etherdiaminetetraacetic acid (GEDTA) Or EGTA), N, N-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediaminediacetic acid (HBED), ethylenediaminedipropionic acid (EDDP), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), ethylenediamine disuccinic acid (EDDS), 1,3-diamino -2-Hydroxypropa Tetraacetic acid (DPTA-OH), dihydroxyethylglycine (DHEG), hexamethylenediaminetetraacetic acid (HDTA), hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), diaminoprop
  • R 8 is an optionally protected hydroxyl group, lower alkoxy group, halogen atom, carboxyl group, lower alkoxycarbonyl group, —N ⁇ C ⁇ O, —N ⁇ C ⁇ S, a sulfo group or an active ester. And q is 0, 1, 2 or 3, and when q is 2 or 3, R 8 may be the same or different.
  • Item 4 The iron (II) ion detection agent according to any one of Items 1 to 3, which is a ring represented by the formula:
  • R 1 and R 2 may be the same or different and each is a C1-C6 alkyl group, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a morpholine ring or a substituted group together with an adjacent nitrogen atom.
  • R 3 and R 4 may be a hydrogen atom, or R 1 and R 3 may be bonded to each other to form a trimethylene group, and R 2 and R 4 are bonded
  • a hydroxyl group which may form a trimethylene group and R 5 may be protected or a group represented by the formula (A): —NR 51 R 52 , and R 5 is represented by the formula (A)
  • R 51 and R 52 are the same or different and are C1-C6 alkyl groups
  • R 6 and R 7 are hydrogen atoms
  • R 51 and R 6 are bonded to each other to form a trimethylene group.
  • R 52 and And R 7 may be bonded to each other to form a trimethylene group, q is 0, W is CH 2 or CO, Z is O, m is 0, and n is 0. 5.
  • the iron (II) ion detection agent according to any one of Items 1 to 4.
  • R 1 and R 2 are the same or different and are a C1 to C3 alkyl group
  • R 3 and R 4 are hydrogen atoms
  • R 5 may be a protected hydroxyl group or formula ( A): a group represented by —NR 51 R 52
  • R 51 and R 52 are the same or different and each represents a C1-C3 alkyl group
  • R 6 And R 7 is a hydrogen atom
  • q is 0, W is CH 2 or CO
  • Z is O
  • m is 0, and n is 0,
  • the iron (II) ion detection agent as described.
  • Item 7. The iron (II) ion detection agent according to any one of Items 1 to 6, wherein the compound represented by formula (I) (fluorescent probe) and a compound having three or more coordination sites are mixed.
  • Item 8 Any one of Items 1 to 6, which is in the form of a kit comprising a container containing the compound represented by the general formula (I) (fluorescent probe) and a container containing a compound having three or more coordination sites.
  • Item 9 A method for detecting iron (II) ions, comprising: (1) a step of mixing a specimen containing iron (II) ions and the iron (II) ion detector according to any one of Items 1 to 8, and (2) measuring a fluorescence spectrum of the obtained mixture.
  • a detection method comprising a step.
  • Item 10 A method for enhancing the detection sensitivity of iron (II) ions, (1) a step of mixing a specimen containing iron (II) ions and the iron (II) ion detector according to any one of Items 1 to 8, and (2) measuring a fluorescence spectrum of the obtained mixture.
  • Item 11 A method for producing an iron (II) ion detector, comprising a general formula (I):
  • R 1 and R 2 are the same or different and are a lower alkyl group, a carboxy lower alkyl group, an aryl group or an aryl lower alkyl group
  • R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or a lower alkyl group
  • R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a pyrrolidine ring, piperidine ring, morpholine ring, or an optionally substituted piperazine ring together with the adjacent nitrogen atom
  • R 1 and R 3 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 2 and R 4 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 5 represents a hydrogen atom, an optionally protected hydroxyl group, a lower alkoxy group, or formula (A): —NR 51 R 52 (wherein R 51 and R 52 are the same or different and represent a lower alkyl group, carboxy lower alkyl, R 51 and R 52
  • R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or a lower alkyl group
  • R 5 is a group represented by the formula (A)
  • R 51 and R 6 may be bonded to each other to form a trimethylene group
  • R 52 and R 7 are bonded to each other to form a trimethylene group.
  • Ring A is an optionally substituted aromatic ring or an optionally substituted heteroaromatic ring
  • V is O or SiR 10 R 11 (R 10 and R 11 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a lower alkyl group)
  • W is CH 2 , CO or S (O) p
  • Z is O or NR 9 (R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group); m and n are the same or different and are 0 or 1, p is 1 or 2. )
  • a compound having three or more coordination sites are mixed.
  • the iron (II) ion detection agent of the present invention contains a compound represented by the general formula (I) (fluorescent probe) and a compound having three or more coordination sites, and compared with the fluorescent probe alone, (II) Ions can be detected with high sensitivity and rapid fluorescence.
  • the fluorescent probe selectively reacts with iron (II) ions to reduce N-oxide and convert it to an amino group, and emits strong fluorescence.
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2013-193990
  • the fluorescent probe does not react with an inactive iron (II) ion stabilized with a chelating agent such as 2,2′-bipyridyl.
  • Patent Document 6 paragraphs [0024] and [0098], FIG. 7 and the like.
  • iron (II) ions can be detected with higher sensitivity and speed.
  • the measurement time which took 1 hour using only the fluorescent probe, can be significantly reduced from 5 minutes to 10 minutes (see, for example, Test Example 1 and FIGS. 2 (e) and 2 (f)).
  • the iron (II) ion detection method of the present invention comprises mixing a compound having three or more coordination sites such as NTA (nitrilotriacetic acid) or ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) with the fluorescent probe. And can be carried out by a very simple operation. Therefore, versatility is also high.
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • the iron (II) ion detection agent of the present invention can detect the increase or decrease of iron (II) ions in a test tube or in a cell selectively and quantitatively with a fluorescence microscope or the like, and quickly and with high sensitivity. It is extremely useful in pathophysiology research for diseases suspected of It is also extremely useful in situations where rapid testing is required, such as in the medical field and drug development.
  • iron (II) ions are key at the beginning of corrosion of iron as a material, it can also be used for elucidation research on iron corrosion mechanisms in ships and the like. Therefore, the iron (II) ion detection agent of the present invention can contribute not only to medicine but also to the material science field.
  • Excitation wavelength 540 nm.
  • (a) and (b) show changes in the fluorescence spectrum when iron (II) sulfate was added to HMRhoNox-M in the presence of NTA.
  • Excitation wavelength 550 nm.
  • (b) to (e) show the results of measuring the fluorescence intensity 30 minutes after adding various metal compounds to FluNox-1 in the presence of various polydentate ligand compounds with a microplate reader.
  • the vertical axis is a relative value when the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added (“no metal” in the figure) is “1”.
  • (a) shows the structure of FluNox-2.
  • (b) to (e) show the results of measuring the fluorescence intensity 30 minutes after adding various metal compounds to FluNox-2 in the presence of various polydentate ligand compounds with a microplate reader.
  • the vertical axis is a relative value when the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added (“no metal” in the figure) is “1”.
  • (a) shows the structure of RhoNox-1.
  • (b) to (e) show the results of measuring the fluorescence intensity 30 minutes after adding various metal compounds to RhoNox-1 in the presence of various polydentate ligand compounds with a microplate reader.
  • the vertical axis is a relative value when the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added (“no metal” in the figure) is “1”.
  • (a) shows the structure of RhoNox-3.
  • (b) to (e) show the results of measuring the fluorescence intensity 30 minutes after adding various metal compounds to RhoNox-3 in the presence of various polydentate ligand compounds with a microplate reader. The vertical axis is a relative value when the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added (“no metal” in the figure) is “1”.
  • (a) shows the structure of Si-RhoNox-1.
  • (b) shows the result of measuring the fluorescence intensity 30 minutes after adding various metal compounds to Si-RhoNox-1 in the presence of TPA with a microplate reader.
  • the vertical axis is a relative value when the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added (“no metal” in the figure) is “1”.
  • (a) to (f) are the results of measuring the temporal change in fluorescence intensity with a spectrofluorometer after adding iron (II) sulfate to the fluorescent probe in the presence of various polydentate ligand compounds. Indicates.
  • the vertical axis is a relative value where the fluorescence intensity when only the fluorescent probe is added is “1”.
  • the iron (II) ion detection agent of the present invention comprises a compound represented by the general formula (I) (fluorescent probe) and a compound having three or more coordination sites (hereinafter referred to as “compounds”) , Sometimes referred to as “multidentate ligand compound”).
  • Compound represented by general formula (I) (fluorescent probe)
  • the compound represented by the general formula (I) has an N-oxide moiety, which is selectively reacted with an iron (II) ion to be converted into an amino group. Since the obtained amino group-containing compound emits strong fluorescence, the compound represented by the general formula (I) has a fluorescence characteristic that can detect iron (II) ions with high selectivity and high sensitivity. It is useful as an iron (II) ion selective fluorescent probe.
  • iron (II) ions to be detected are not only free iron (II) ions but also iron (II) ions and ligand-like compounds (citric acid, amino acids, protoporphyrin IX, etc.) are also included.
  • Examples of the “lower alkyl group” represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 51 , R 52 , R 6 and R 7 include a linear or branched C1-C6 alkyl group. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, sec-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl Group, isohexyl group, 3-methylpentyl group and the like.
  • it is a C1-C3 alkyl group of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the “carboxy lower alkyl group” represented by R 1 , R 2 , R 51 and R 52 is a group in which one or more hydrogen atoms of the above “lower alkyl group” are substituted with a carboxyl group.
  • a 2-carboxyethyl group is preferred.
  • Examples of the “aryl group” represented by R 1 , R 2 , R 51 and R 52 include a monocyclic or bicyclic aryl group, and specifically include a phenyl group, a toluyl group, a xylyl group, and a naphthyl group. Groups and the like. A phenyl group is preferred.
  • the “aryl group lower alkyl group” represented by R 1 , R 2 , R 51 and R 52 is a group in which one or more hydrogen atoms of the above “lower alkyl group” are substituted with an aryl group. Examples thereof include phenyl C1-6 alkyl groups such as benzyl group and phenethyl group. A benzyl group is preferred.
  • halogen atom represented by R 3 , R 4 , R 6 and R 7 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • Examples of the “lower alkoxy group” represented by R 5 include a linear or branched C1-C6 alkoxy group, and specifically include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propyloxy group, an isopropyloxy group.
  • Examples of the protecting group in the “optionally protected hydroxyl group” represented by R 5 include a methoxymethyl group (MOM), a 2-tetrahydropyranyl (THP) group, an acetyl group (Ac), and the like.
  • MOM methoxymethyl group
  • THP 2-tetrahydropyranyl
  • Ac acetyl group
  • R 1 and R 2 are bonded to each other to form a pyrrolidine ring, a piperidine ring, a morpholine ring, or an optionally substituted piperazine ring together with the adjacent nitrogen atom.
  • X is O, CH 2 or NR 12 (R 12 represents hydrogen or an alkylcarbonyl group). It means that it is group shown by.
  • alkylcarbonyl group represented by R 12 include C2 to C6 alkylcarbonyl groups, and specific examples include acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group and the like.
  • a C2-C3 alkylcarbonyl group such as an acetyl group or a propionyl group is preferable, and an acetyl group is more preferable.
  • R 1 and R 3 are bonded to each other to form a trimethylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 —; the same applies hereinafter), and / or R 2 and R 4 are bonded to each other to form a trimethylene group.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as above. It means that it is group shown by.
  • R 5 is a group represented by the formula (A)
  • R 51 and R 52 are bonded to each other to form a pyrrolidine ring, a piperidine ring or a morpholine ring together with the adjacent nitrogen atom.
  • Y represents O, CH 2 or NR 13 (R 13 represents hydrogen or an alkylcarbonyl group). It means that it is group shown by.
  • alkylcarbonyl group represented by R 13 include a C2 to C6 alkylcarbonyl group, and specific examples include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, and an isobutyryl group.
  • a C2-C3 alkylcarbonyl group such as an acetyl group or a propionyl group is preferable, and an acetyl group is more preferable.
  • R 5 is a group represented by the formula (A)
  • R 51 and R 6 are bonded to each other to form a trimethylene group
  • / or R 52 and R 7 are bonded to each other to form a trimethylene group.
  • R 51 , R 52 , R 6 and R 7 are the same as above. It means that it is group shown by.
  • Examples of the aromatic ring in the optionally substituted aromatic ring represented by ring A include monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatic rings, such as benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, etc. Is mentioned.
  • Examples of the substituent of the aromatic ring include an optionally protected hydroxyl group, lower alkoxy group, halogen atom, carboxyl group, lower alkoxycarbonyl group, —N ⁇ C ⁇ O, —N ⁇ C ⁇ S, sulfo group or An active ester group etc. are mentioned. One to three of these substituents may be present on the aromatic ring.
  • the heteroaromatic ring in the optionally substituted heteroaromatic ring represented by ring A includes 1 to 3 atoms selected from the group consisting of monocyclic, bicyclic or tricyclic oxygen, nitrogen and sulfur.
  • Examples include heteroaromatic rings.
  • substituent of the heteroaromatic ring examples include an optionally protected hydroxyl group, lower alkoxy group, halogen atom, carboxyl group, lower alkoxycarbonyl group, —N ⁇ C ⁇ O, —N ⁇ C ⁇ S, sulfo group. Or an active ester group etc. are mentioned. One to three of these substituents may be present on the heteroaromatic ring.
  • Ring A is preferably the formula (a):
  • R 8 is an optionally protected hydroxyl group, lower alkoxy group, halogen atom, carboxyl group, lower alkoxycarbonyl group, —N ⁇ C ⁇ O, —N ⁇ C ⁇ S, a sulfo group or an active ester.
  • q is 0, 1, 2 or 3, and when q is 2 or 3, R 8 may be the same or different.
  • Examples of the protecting group in the “optionally protected hydroxyl group” which is a substituent (including R 8 ) on ring A include, for example, methoxymethyl group (MOM), 2-tetrahydropyranyl (THP) group, acetyl group (Ac) etc. are mentioned.
  • Examples of the “lower alkoxy group” which is a substituent on ring A (including R 8 ) include linear or branched C1-C6 (especially C1-C3) alkoxy groups, specifically Methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group and the like.
  • halogen atom that is a substituent (including R 8 ) on the ring A include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • Examples of the “lower alkoxycarbonyl group” which is a substituent (including R 8 ) on ring A include, for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propyloxycarbonyl group, isopropyloxycarbonyl group, tert-butyloxycarbonyl And straight-chain or branched (C1-C6 alkoxy group) carbonyl group such as a group.
  • the active ester group that is a substituent (including R 8 ) on ring A is a group in which a carboxyl group (—COOH) is converted to a reactive ester having high reactivity, for example, N-hydroxysuccinimide
  • the active ester group used for example, —C ( ⁇ O) OSu: Su is a succinimide group), a group obtained by converting a carboxylic acid into a mixed anhydride (for example, —C ( ⁇ O) OC ( ⁇ O) R: R is a C1-C6 alkyl group), an imidazolide group using CDI (for example, —C ( ⁇ O) —Im: Im is a 1-imidazolyl group), and the like.
  • q is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
  • the bonding position of the benzene ring to which R 8 is bonded is preferably
  • W is CH 2 , CO or S (O) p , preferably CH 2 or CO, more preferably CO.
  • Z is O or NR 9 (R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group), preferably O.
  • the alkyl group represented by R 9 is, for example, a linear or branched C1-C6 alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
  • M is 0 or 1, preferably 0.
  • N is 0 or 1, preferably 0.
  • P is 1 or 2, preferably 2.
  • Preferred compounds of the general formula (I) are those in which R 1 and R 2 are the same or different and are a C1 to C6 alkyl group, and R 1 and R 2 are bonded to each other together with an adjacent nitrogen atom. It may form a morpholine ring or an optionally substituted piperazine ring (preferably an optionally substituted piperazine ring, more preferably an alkylcarbonyl group substituted piperazine ring), and R 3 and R 3 4 is a hydrogen atom, or R 1 and R 3 may be bonded to each other to form a trimethylene group, R 2 and R 4 may be bonded to form a trimethylene group, and R 5 is protected not be good hydroxyl group or the formula (a): - a group represented by NR 51 R 52, when a group R 5 is represented by the formula (a), R 51 and R 52 are the same or different, 1 to a C6 alkyl group, R 6 and R 7 are hydrogen atom, or may form a trimethylene group R 51 and R
  • More preferred compounds of the general formula (I) are those in which R 1 and R 2 are the same or different and are a C1-C6 alkyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms, or R 1 And R 3 may be bonded to each other to form a trimethylene group, R 2 and R 4 may be bonded to form a trimethylene group, and R 5 may be protected as a hydroxyl group or a formula ( A): a group represented by —NR 51 R 52 , and when R 5 is a group represented by formula (A), R 51 and R 52 are the same or different and are a C1-C6 alkyl group, and R 6 And R 7 is a hydrogen atom, or R 51 and R 6 may be bonded to each other to form a trimethylene group, and R 52 and R 7 may be bonded to each other to form a trimethylene group, q is 0 and W is CH 2 or C And a compound in which Z is O, m is 0, and n is 0.
  • More preferable compounds of the present invention include those in the general formula (I), wherein R 1 and R 2 are the same or different, are C1-C3 alkyl groups, R 3 and R 4 are hydrogen atoms, 5 is protected not good hydroxyl group or even the formula (a): - a group represented by NR 51 R 52, when a group R 5 is represented by the formula (a), R 51 and R 52 are the same or different A C1-C3 alkyl group, R 6 and R 7 are hydrogen atoms, R 8 is a hydrogen atom, q is 0, W is CH 2 or CO, Z is O, A compound in which m is 0 and n is 0 is exemplified.
  • W ′ is CH 2 or CO
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 51 , R 52 , R 6 , R 7 , and V are the same as above.
  • the compound represented by these is mentioned.
  • V is O or SiR 10 R 11 , preferably O.
  • R 10 and R 11 are the same or different and are a hydrogen atom or a lower alkyl group, preferably a lower alkyl group.
  • the lower alkyl group for R 10 or R 11 is, for example, a linear or branched C1-C4 alkyl group, preferably a C1-2 alkyl group. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
  • V is preferably O
  • R 1 , R 2 , R 51 and R 52 are the same or different and are a C1-C3 alkyl group (further, a methyl group or an ethyl group, particularly an ethyl group).
  • R 3 , R 2 , R 6 and R 7 are each a hydrogen atom.
  • the group R 5 has an electron-donating nitrogen atom or oxygen atom (for example, —NR 51 R 52 , a hydroxyl group)
  • the compound represented by the general formula (I) In some cases, the conjugated system of the ring moves and the ring is opened.
  • the group R 5 is —NR 51 R 52 , the ring is opened to give the general formula (Ia):
  • the compound represented by the above general formula (I) can be produced, for example, as follows.
  • compounds in which W is CH 2 include, for example, Organic Letters 2010, 12, 3219-21, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960-3. It can manufacture according to description of etc. or according to it.
  • the compound represented by the general formula (I) can be produced by subjecting the compound represented by the general formula (II) to an oxidation reaction (N-oxidation reaction of a nitrogen atom).
  • an oxidation reaction N-oxidation reaction of a nitrogen atom
  • it can be produced according to or according to the description in Patent Document 6.
  • a compound represented by This compound usually emits strong fluorescence.
  • the compound represented by the general formula (II) and / or the compound represented by the general formula (IIa) is dissolved in a medium (solvent)
  • the compound represented by (IIa) is in an equilibrium state, and the balance of the equilibrium may vary depending on the polarity, pH, etc. of the medium (solvent).
  • the compound represented by general formula (II) and the compound represented by general formula (IIa) will be collectively described as a compound represented by general formula (II).
  • Compounds having three or more coordination sites include, for example, amino groups, hydroxyl groups, ether groups (—O—), carboxyls And a compound having three or more coordination sites selected from the group consisting of a group, a phosphonic acid group and a nitrogen-containing heteroaromatic ring.
  • the amino group means a partial structure containing a nitrogen atom having an sp 3 hybrid orbital.
  • the nitrogen-containing heteroaromatic ring means a partial structure of a heteroaromatic ring containing 1 to 3 nitrogen atoms (for example, a pyridine ring, an imidazole ring, a pyrrole ring, etc.).
  • the nitrogen-containing heteroaromatic ring may have 1 to 3 substituents (for example, an aryl group such as phenyl, toluyl, xylyl, and mesityl; an alkyl group such as methyl and ethyl).
  • an amino group, a carboxyl group, a phosphonic acid group, and a nitrogen-containing heteroaromatic ring are preferred, an amino group, a carboxyl group, and a pyrididine ring are more preferred, an amino group, and More preferred is a pyridine ring.
  • the number of coordination sites in the compound is usually 3 to 16, preferably 4 to 12, more preferably 4 to 10, and further preferably 4 to 5.
  • the number is preferably 5 or less.
  • the number is preferably 3 or less.
  • the compound having three or more coordination sites quickly forms a complex with iron (II) ion, and the complex reacts with the compound represented by formula (I) (fluorescent probe) to reduce N-oxide. It is considered that the reaction (deoxygenation reaction) is promoted.
  • a compound having three or more coordination sites is preferably a compound capable of forming a vacant coordination site capable of reacting with a fluorescent probe when complexed with iron (II) ions.
  • compounds having three or more coordination sites include, for example, iminodiacetic acid (IDA), nitrilotriacetic acid (NTA), N, N, N ′, N′-ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1 , 3-propanediaminetetraacetic acid (PDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), 1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid (CyDTA), glycol ether Diamine tetraacetic acid (GEDTA or EGTA), N, N-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediaminediacetic acid (HBED), ethylenediaminedipropionic acid (EDDP), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), ethylenediamine disuccinic acid (EDDS), 1,3-diamino-
  • salts of compounds having three or more coordination sites include alkali metal salts (lithium salts, sodium salts, potassium salts, etc.), alkaline earth metal salts (calcium salts, etc.), ammonium salts, tetraalkylammonium salts. Etc.
  • alkali metal salts lithium salts, sodium salts, potassium salts, etc.
  • alkaline earth metal salts calcium salts, etc.
  • ammonium salts tetraalkylammonium salts.
  • Etc in particular, in the case of a compound containing a carboxylic acid, an alkali metal salt (sodium salt) is preferable.
  • Iron (II) ion detector of the present invention comprises a compound represented by the general formula (I) (fluorescent probe) and a compound having three or more coordination sites (multidentate). (Ligand compound).
  • the iron (II) ion detection agent of the present invention is not particularly limited as long as it contains the above two components, and includes various forms.
  • the form for example, a composition, a compounding agent, etc.
  • a form for example, a kit form in which both are contained in separate containers.
  • a mixed form in the case of a mixed form, it includes both a solid (powder, crystal, etc.) state and a dissolved or dispersed state in a medium (eg water, buffer solution, etc.) Also in the case where both are contained in separate containers, each may be in a solid state or a state dissolved or dispersed in a medium (for example, water, buffer solution, etc.).
  • a medium eg water, buffer solution, etc.
  • the method of measuring (or detecting) iron (II) ions of the present invention comprises (1) a specimen containing iron (II) ions and the iron (II) ion detection agent of the present invention. And (2) a step of measuring a fluorescence spectrum of the obtained mixture. Specifically, a sample containing iron (II) ions and the iron (II) ion detection agent of the present invention are mixed and incubated in an appropriate buffer, and then the fluorescence is measured by applying excitation light to the mixture. Can measure iron (II) ions.
  • the buffer solution is not particularly limited, and for example, a known solution such as a HEPES buffer solution (pH 7.4) can be used.
  • the concentration of the compound represented by formula (I) in the buffer is not particularly limited, and is usually about 0.1 ⁇ M to 1 mM, preferably about 1 ⁇ M to 0.1 mM, more preferably about 5 ⁇ M to 20 ⁇ M. It is.
  • the concentration of the compound having three or more coordination sites (multidentate ligand compound) in the buffer is not particularly limited, and is usually about 0.1 ⁇ M to 10 mM, preferably about 1 ⁇ M to 1 mM, more preferably. Is about 10 ⁇ M to 500 ⁇ M.
  • the compound having 3 or more coordination sites is usually 1 to 1000 mol per 1 mol of the compound represented by formula (I) (fluorescent probe).
  • the degree is preferably about 10 to 100 mol.
  • the incubation temperature and time are not particularly limited, and are, for example, about 0 to 40 ° C. and about 10 minutes to 2 hours.
  • the specimen is a cell or tissue, it is preferably a temperature suitable for the culture (for example, 37 ° C. for a human-derived cell or tissue).
  • Fluorescence can be measured using a commercially available fluorometer.
  • observation can be performed using a known method such as a fluorescence microscope or a confocal laser scanning fluorescence microscope.
  • iron (II) ions can be detected with high sensitivity and rapidly compared to the fluorescent probe described in Patent Document 6.
  • silica gel column chromatography or alumina chromatography is used for the purification of compounds, and thin layer chromatography (TLC), ESI-MS (JEOL JMS-T100TD), 1 H-NMR, 13 C-NMR (JEOL ECA-500 spectrometer) was used.
  • Example 1 3 ′-(diethylamino) -N, N-diethyl-3-oxo-3H-spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-amine oxide (hereinafter referred to as “RhoNox-1”) And synthesized according to Patent Document 6.
  • Example 2 (1) 3 ′-(dimethylamino) -N, N-dimethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-amine oxide (hereinafter referred to as “HMRhoNox-M” or “RhoNox-2”) was synthesized as follows.
  • N 3 ′ , N 3 ′ , N 6 ′ , N 6 ′ -tetramethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -3 ′, 6′-diamine (90 mg, 0.24 mmol) was added to ethyl acetate 18 Dissolved in mL and cooled to 0 ° C. with stirring. Here, 83 mg (0.48 mmol) of metachloroperbenzoic acid was slowly added, and the mixture was returned to room temperature and stirred for 1 hour.
  • HMRhoNox-E 3 ′-(diethylamino) -N, N-diethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-amine oxide
  • the precursor compounds N 3 ′ , N 3 ′ , N 6 ′ , N 6 ′ -tetraethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -3 ′, 6′-diamine are organic letters 2010, 12, Synthesized according to 3219-21, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960-3, etc.
  • HMFluNox-M 3′-hydroxy-N, N-dimethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-amine oxide
  • HMFluNox-E 3′-hydroxy-N, N-diethyl-3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-amine oxide
  • the precursor compound 3 ′-(diethylamino) -3H spiro [isobenzofuran-1,9′-xanthene] -6′-ol is obtained from Organic Letters 2010, 12, 3219-21, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960-3 etc.
  • 3 '-(Diethylamino) -3H spiro [isobenzofuran-1,9'-xanthene] -6'-ol 100 mg (0.27 mmol) was dissolved in 10 mL of ethyl acetate and cooled to 0 C with stirring.
  • the obtained solution was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • Si-RhoNox-1 3- (Diethylamino) -N, N-diethyl-5,5-dimethyl-3′-oxo-3′H, 5H spiro [dibenzo [b, e] cillin-10,1′-isobenzofuran]- 7-amine oxalate (hereinafter referred to as “Si-RhoNox-1”) was synthesized as follows.
  • the precursor compound 3,7-bis (diethylamino) -5,5-dimethyl-3′H, 5H spiro [dibenzo [b, e] cillin-10,1′-isobenzofuran] -3′-one (Si— Rhodamine) was synthesized according to Chemical Communications 2014, 50, 14374-14377 and the like. 300 mg (0.6 mmol) of Si-Rhodamine was dissolved in 15 mL of ethyl acetate solution of 104 mg (1.2 mmol) of sodium bicarbonate, and 182 mg (0.74 mmol) of metachloroperbenzoic acid was slowly added thereto at 0 ° C. Stir for 30 minutes after warming to room temperature.
  • RhoNox-1 was used as a fluorescent probe.
  • a 1 mM RhoNox-1 dimethyl sulfoxide solution was prepared, and this was added to the buffer solution to a desired final concentration.
  • RhoNox-1 to 50 mM HEPES buffer solution (pH 7.4) to a final concentration of 2 ⁇ M, and various polydentate ligand compounds (NTA, EDTA and TPA) to a final concentration of 200 ⁇ M. did.
  • NTA, EDTA and TPA various polydentate ligand compounds
  • II ferrous sulfate iron
  • HMRhoNox-M was used as a fluorescent probe.
  • a 1 mM HMRhoNox-M dimethyl sulfoxide solution was prepared, and this was added to the buffer solution to a desired final concentration.
  • HMRhoNox-M was added to a 50 ⁇ mM HEPES buffer solution (pH 7.4) to a final concentration of 2 ⁇ m, and a polydentate ligand compound NTA was further added to a final concentration of 200 ⁇ m.
  • ferrous sulfate iron (II) was added to a final concentration of 20 ⁇ M, and fluorescence measurement was performed every 5 minutes while stirring at room temperature. Excitation wavelength: 520 nm.
  • HMFluNox-M HMFluNox-M and NTA
  • HMFluNox-M was used as a fluorescent probe.
  • a 1 mM HMFluNox-M dimethyl sulfoxide solution was prepared and added to the buffer solution to obtain the desired final concentration.
  • HMFluNox-M was added to a 50 mM mM HEPES buffer solution (pH 7.4) to a final concentration of 2 ⁇ M, and a polydentate ligand compound NTA was further added to a final concentration of 200 ⁇ M.
  • ferrous sulfate iron (II) was added to a final concentration of 20 ⁇ M, and fluorescence measurement was performed every 5 minutes while stirring at room temperature.
  • both the response speed and the fluorescence intensity enhancement ratio are responsive to iron (II) ions. It turns out that it improves significantly. Therefore, the iron (II) ion detection agent of the present invention can detect iron (II) ions contained in various specimens with high selectivity, high sensitivity and speed.
  • Test Example 4 (Selective detection of iron (II) ions)
  • FluNox-1, FluNox-2, RhoNox-1, RhoNox-2, RhoNox-3, or Si-RhoNox-1 as a fluorescent probe, IDA, NTA, EDTA, or TPA as a multidentate ligand compound
  • MnSO 4 , CoSO 4 , NiSO 4 , FeSO 4 , FeCl 3 , CuSO 4 , ZnSO 4 , NaCl, KCl, MgCl 2 , CaCl 2 , or [Cu (MeCN) 4 PF 6 ] was used.
  • the following stock solution was prepared.
  • IDA sodium salt
  • NTA sodium salt
  • EDTA sodium salt
  • TPA 100 mM dimethyl sulfoxide solution.
  • a filter set corresponding to the wavelength of each fluorescent probe was used, and the fluorescence intensity was measured. Specifically, for FluNox-1 and FluNox-2, the excitation intensity was 490 nm, and the fluorescence intensity from 510 nm to 570 nm was measured. RhoNox-1, RhoNox-2, and RhoNox-3 used 525 nm as the excitation wavelength, and measured the fluorescence intensity from 580 nm to 640 nm. For Si-RhoNox-1, the fluorescence intensity from 660 nm to 720 nm was measured using an excitation wavelength of 625 nm. The measurement results are shown in FIGS.
  • Test Example 5 FluNox-1, FluNox-2, RhoNox-1, RhoNox-2, RhoNox-3, or Si-RhoNox-1 as a fluorescent probe, IDA, NTA, EDTA, or TPA as a multidentate ligand compound FeSO 4 was used as a metal compound.
  • the stock solution was prepared in the same manner as in Test Example 4.
  • the stock solution was used in addition to the buffer solution to the desired final concentration. Specifically, it is as follows. A fluorescent probe was added to 3 mL of 50 mM HEPES buffer solution (pH 7.4) to a final concentration of 2 ⁇ M, and a polydentate ligand compound was added to a final concentration of 200 ⁇ M. Here, FeSO 4 was added to a final concentration of 20 ⁇ M. The fluorescence spectrum was measured with a spectrofluorometer (FP-6600, manufactured by JASCO) from the addition until 0 seconds passed, 10 seconds passed, and then every 300 seconds passed until 60 minutes passed.
  • FP-6600 spectrofluorometer
  • the excitation wavelengths were 500 nm (FluNox-1 and FluNox-2), 530 nm (RhoNox-1, RhoNox-2, and RhoNox-3), and 630 nm (SiRhoNox-1).
  • the emission intensities at 530 nm (FluNox-1 and FluNox-2), 570 nm (RhoNox-1, RhoNox-2, and RhoNox-3), and 665 nm (SiRhoNox-1) were measured. The measurement results are shown in FIG.

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Abstract

本発明は、鉄（II）イオンを高感度かつ迅速に蛍光検出できる鉄（II）イオン検出剤及びそれを用いた鉄（II）イオン検出方法を提供する。 一般式（Ｉ）：（式中、Ｒ１及びＲ２は低級アルキル基等であり、Ｒ３及びＲ４は水素原子等であり、Ｒ５は水素原子、水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２（式中、Ｒ５１及びＲ５２は低級アルキル基等である。）で示される基であり、Ｒ６及びＲ７は水素原子等であり、環Ａは芳香環等であり、ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１（Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基を示す。）であり、ＷはＣＨ２、ＣＯ等であり、ＺはＯ等であり、ｍ及びｎは同一又は異なって０又は１である。）で表される化合物（蛍光プローブ）と、３個以上の配位座を有する化合物と組み合わせてなる鉄（II）イオン検出剤、並びにそれを用いた鉄（II）イオン検出方法に関する。

Description

鉄（ＩＩ）イオン検出剤及びそれを用いた検出方法
　本発明は鉄（II）イオン検出剤に関する。具体的には、試験管内及び生細胞内の鉄（II）イオンを選択的かつ高感度で測定することができる鉄（II）イオン検出剤に関する。
　鉄は人体中において最も多く含まれている遷移金属種であり、酸素運搬や呼吸器系における電子伝達などをはじめ、様々な生命現象に関与している。一方、体内における鉄の濃度異常はがん、アルツハイマー病、パーキンソン病などの重篤疾患に関与することが指摘されており、特に、生体内遊離鉄イオンの大半を占める鉄(II)イオンはその高い活性酸素種生成能のために、最近アスベスト発がんやＣ型肝炎においてもその関与が示唆されている。（例えば、特許文献１及び２、非特許文献１～５）。そのため、生細胞や生組織中において鉄(II)イオンを選択的に検知できかつ濃度変化を鋭敏に検知できる蛍光プローブが開発できれば、鉄(II)イオンが関与する病態や生命現象の研究、医薬品開発等において非常に重要な手法となる。
　近年、生体分子、イオン等を標識できる蛍光プローブの開発が積極的に行われており、例えば、フルオレセイン、ローダミン等の蛍光団を基本骨格として有する蛍光プローブが数多く報告されている（例えば、特許文献３及び４、非特許文献６及び７等）。
　これまで、鉄イオンを検知する蛍光プローブとしては消光型鉄イオン検出プローブの報告例はあるが（例えば、非特許文献８及び９等）、このプローブでは鉄イオンの検知感度や選択性が低く濃度変化を鋭敏に検知することが困難であった。
　また、特許文献５には、アルミニウムイオン及び／又は第二鉄イオン測定用の蛍光プローブが報告されているが、対象が鉄（III）イオンであり鉄（II）イオンを対象とするものではないし、金属イオンの選択性も充分ではなかった。
　上記の課題を解決するべく、特許文献６には、Ｎ－オキシド部分構造を有する鉄（II）イオン検出蛍光プローブ（例えば、RhoNox-1等、図１を参照）が報告されている。この蛍光プローブは、Ｎ－オキシド部分が鉄（II）イオンと反応して脱酸素化反応を受けることで蛍光が増大する特性を利用している。このような鉄（II）イオンに対し発蛍光型の応答を示す蛍光プローブは、従来の消光型の応答を示す蛍光プローブとは一線を画す極めて独創的なものであり、当該蛍光プローブは、鉄（II）イオンの検知感度や選択性に優れているという特徴を有している。
　さらに、非特許文献１０～１２には、特許文献６の蛍光プローブ（RhoNox-1等）を改良した蛍光プローブが報告されている。特許文献１０～１２の蛍光プローブは、具体的には、RhoNox-1のローダミン骨格のカルボキシル基をヒドロキシル基へ変換した化合物（例えば、HMRhoNox-M、HMRhoNox-E等、図１を参照）である。
特開2011-79834号公報 米国特許出願公開第2009/137612号明細書 国際公開第01/62755号 国際公開第99/01447号 特開2004-101389号公報 特開2013-193990号公報
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　上記の特許文献６には、鉄（II）イオンの検知感度や選択性に優れた蛍光プローブが報告されている。しかし、鉄（II）イオンに対する応答速度が必ずしも充分ではなく、臨床検査薬、検出キット、自動測定装置等への展開を考えた場合、より迅速な蛍光応答性能をもつ鉄（II）イオン検出剤が望まれていた。
　本発明は、特許文献６に記載された蛍光プローブと比べて、鉄（II）イオンを高感度かつ迅速に蛍光検出できる鉄（II）イオン検出剤及びそれを用いた検出方法を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究を重ねた。その結果、特許文献６に記載された鉄（II）イオン選択的蛍光プローブに、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のアミノ酢酸系キレート化合物を共存させることで、鉄（II）イオン蛍光プローブの蛍光応答の応答速度及び蛍光応答のコントラストが大きく増大することを見出した。つまり、特許文献６に記載された蛍光プローブの鉄（II）イオンに対する蛍光応答をさらに高感度化できることを見出した。かかる知見に基づきさらに研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
　本発明は、下記の鉄（II）イオン検出剤を提供する。
　項１．一般式（Ｉ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式中、
Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、
Ｒ３及びＲ４は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、
Ｒ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
Ｒ２及びＲ４が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
Ｒ５は水素原子、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２（式中、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、或いはＲ５１及びＲ５２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよい。）で示される基であり、
Ｒ６及びＲ７は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
環Ａは置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロ芳香環であり、
ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１（Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基を示す。）であり、
ＷはＣＨ２、ＣＯ又はＳ（Ｏ）ｐであり、
ＺはＯ又はＮＲ９（Ｒ９は水素原子又はアルキル基を示す。）であり、
ｍ及びｎは同一又は異なって、０又は１であり、
ｐは１又は２である。）
で表される化合物（蛍光プローブ）、並びに３個以上の配位座（coordinating positions）を有する化合物を組み合わせてなる鉄（II）イオン検出剤。
　項２．前記３個以上の配位座を有する化合物が、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、ホスホン酸基及び含窒素ヘテロ芳香環からなる群より選ばれる同一又は異なる３個以上の配位座を有する化合物である項１に記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項３．前記３個以上の配位座を有する化合物が、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、１，３－プロパンジアミン四酢酸（ＰＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）、１，２－ジアミノシクロヘキサン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ又はＥＧＴＡ）、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン二酢酸（ＨＢＥＤ）、エチレンジアミン二プロピオン酸（ＥＤＤＰ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミンジコハク酸（ＥＤＤＳ）、１，３－ジアミノ－２－ヒドロキシプロパン四酢酸（ＤＰＴＡ－ＯＨ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ヘキサメチレンジアミン四酢酸（ＨＤＴＡ）、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジアミノプロパン四酢酸（Ｍｅｔｈｙｌ－ＥＤＴＡ）、ニトリロ三プロピオン酸（ＮＴＰ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｏ，Ｏ'－ビス－２－アミノフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－四酢酸（ＢＡＰＴＡ）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）（ＮＴＰＯ）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、ホスホノブタン三カルボン酸（ＰＢＴＣ）、トリス（２－ピリジルメチル）アミン（ＴＰＡ）、ジピコリルアミン（ＤＰＡ）、ｏ－アミノフェノール－Ｎ，Ｎ，Ｏ－三酢酸（ＡＰＴＲＡ）、ポルフィリン若しくはその誘導体、フタロシアニン若しくはその誘導体、１，４，７－トリアザシクロノナン（ＴＡＣＮ）、１，４，７，１０－テトラアザシクロドデカン（ＣＹＣＬＥＮ）、１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラデカン（ＣＹＣＬＡＭ）、又はこれらの塩類である項１又は２に記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項４．一般式（Ｉ）において、環Ａが、式（ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（式中、Ｒ８は、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、スルホ基又は活性エステル基であり、ｑは０、１、２又は３であり、ｑが２又は３のとき、Ｒ８は同一又は異なっていてもよい。）
で表される環である項１～３のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項５．一般式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にモルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、或いはＲ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ２及びＲ４が結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、或いはＲ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、項１～４のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項６．一般式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、項１～５のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項７．一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）と３個以上の配位座を有する化合物とが混合されてなる、項１～６のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項８．一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）を含む容器、及び３個以上の配位座を有する化合物を含む容器を有してなるキットの形態である、項１～６のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
　項９．鉄（II）イオンの検出方法であって、
（１）鉄（II）イオンを含む検体と、項１～８のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤とを混合する工程、及び
（２）得られた混合物の蛍光スペクトルを測定する工程
を含むことを特徴とする検出方法。
　項１０．鉄（II）イオンの検出感度を増強する方法であって、
（１）鉄（II）イオンを含む検体と、項１～８のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤とを混合する工程、及び
（２）得られた混合物の蛍光スペクトルを測定する工程
を含むことを特徴とする検出感度の増強方法。
　項１１．鉄（II）イオン検出剤の製造方法であって、一般式（Ｉ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（式中、
Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、
Ｒ３及びＲ４は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、
Ｒ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
Ｒ２及びＲ４が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
Ｒ５は水素原子、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２（式中、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、或いはＲ５１及びＲ５２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよい。）で示される基であり、
Ｒ６及びＲ７は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
環Ａは置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロ芳香環であり、
ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１（Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基を示す。）であり、
ＷはＣＨ２、ＣＯ又はＳ（Ｏ）ｐであり、
ＺはＯ又はＮＲ９（Ｒ９は水素原子又はアルキル基を示す。）であり、
ｍ及びｎは同一又は異なって、０又は１であり、
ｐは１又は２である。）
で表される化合物（蛍光プローブ）と、３個以上の配位座を有する化合物とを混合することを特徴とする製造方法。
　本発明の鉄（II）イオン検出剤は、一般式（I）で表される化合物（蛍光プローブ）と３個以上の配位座を有する化合物を含んでおり、蛍光プローブのみと比べて、鉄(II)イオンを高感度かつ迅速に蛍光検出できる。
　具体的には、当該蛍光プローブは、鉄(II)イオンと選択的に反応してＮ－オキシドが還元されアミノ基に変換されて強い蛍光を発する。特許文献６（特開2013-193990号公報）によれば、当該蛍光プローブは、２，２’－ビピリジル等のキレート剤で安定化された不活性な鉄(II)イオンとは反応しないと認識されていた（特許文献６の段落［００２４］、［００９８］、図７等）。しかし、今回予想に反して、蛍光プローブに３個以上の配位座を有する化合物を添加することにより、鉄(II)イオンを更に高感度かつ迅速に蛍光検出できることが分かった。例えば、当該蛍光プローブだけを用いて１時間かかっていた測定時間を、５分から１０分程度に大幅に短縮することができる（例えば、試験例１、図２の（e）及び（f）を参照）。
　本発明の鉄（II）イオン検出方法は、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）やエチレンジアミン四酢酸等（ＥＤＴＡ）等の安価かつ入手容易な３個以上の配位座を有する化合物を当該蛍光プローブと混合して使用するだけでよく、極めて簡便な操作で実施することができる。そのため汎用性も高い。
　本発明の鉄（II）イオン検出剤は、試験管内及び細胞内における鉄(II)イオンの増減を蛍光顕微鏡等で選択的かつ定量的に、しかも迅速且つ高感度に検出できるため、鉄の関与が疑われる疾患の病態解明研究において極めて有用である。また、医療現場、医薬品開発等の迅速な試験が必要となる場面においても極めて有用である。
　また、材料としての鉄の腐食開始期では鉄（II）イオンが鍵となっていることから、船舶等における鉄の腐食機構の解明研究にも用いることができる。そのため、本発明の鉄（II）イオン検出剤は、医学のみならず材料科学分野にも貢献し得る。
上段：RhoNox-1とヒドロキシメチルローダミン（HMRhoNox-M、HMRhoNox-E）及びヒドロキシメチルロドール（HMFluNox-M、HMFluNox-E）を蛍光団としたN-オキシド型鉄(II)イオン蛍光プローブ分子の構造を示す。下段：今回用いた多座配位子化合物の構造と名称を示す。 (a)～（d)は、RhoNox-1に対して硫酸鉄(II)を各種多座配位子化合物の存在下で加えた時の蛍光スペクトル変化を示す。(a) 多座配位子化合物無し、(b) NTA、(c) EDTA、(d) TPA。点線は多座配位子化合物無しの場合の１時間後の蛍光強度を示す。(e) 各スペクトル変化の575 nmにおける蛍光強度の時間変化を示す。灰色丸：多座配位子化合物無し、黒四角：NTA、黒三角：EDTA、黒丸：TPA。(f) 上記(e)の0秒から900秒までの部分を拡大したもの。測定条件：2 μM RhoNox-1、20 μM FeSO4、200 μM多座配位子化合物、50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)中で測定した。励起波長：540 nm。 (a)及び（b)は、HMRhoNox-Mに対して硫酸鉄(II)をNTAの存在下で加えた時の蛍光スペクトル変化を示す。(a)NTA無し、(b) NTA。 (c) 各スペクトル変化の575 nmにおける蛍光強度の時間変化を示す。灰色丸：NTA無し、黒丸：NTA。(d) (c)の0秒から900秒までの部分を拡大したもの。測定条件：2 μM HMRhoNox-M、20 μM FeSO4、200 μMNTA、50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)中で測定した。励起波長：550 nm。(e)及び（f)は、HMFluNox-Mに対して硫酸鉄(II)をNTAの存在下で加えた時の蛍光スペクトル変化を示す。(e)NTA無し、(f) NTA。 (g) 各スペクトル変化の535 nmにおける蛍光強度の時間変化を示す。灰色丸：NTA無し、黒丸：NTA。(h) (g)の0秒から900秒までの部分を拡大したもの。測定条件：2 μM HMFluNox-M、20 μM FeSO4、200 μMNTA、50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)中で測定した。励起波長：520 nm。 (a)は、FluNox-1の構造を示す。(b)～（e)は、FluNox-1に対して各種金属化合物を各種多座配位子化合物の存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。 (b) IDA、(c) NTA、(d) EDTA、(e) TPA。励起波長：490 nm、測定波長：510～570 nm。 (a)は、FluNox-2の構造を示す。(b)～（e)は、FluNox-2に対して各種金属化合物を各種多座配位子化合物の存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。(b) IDA、(c) NTA、(d) EDTA、(e) TPA。励起波長：490 nm、測定波長：510～570 nm。 (a)は、RhoNox-1の構造を示す。(b)～（e)は、RhoNox-1に対して各種金属化合物を各種多座配位子化合物の存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。(b) IDA、(c) NTA、(d) EDTA、(e) TPA。励起波長：525 nm、測定波長：580～640 nm。 (a)は、RhoNox-2の構造を示す。(b)～（e)は、RhoNox-2に対して各種金属化合物を各種多座配位子化合物の存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。(b) IDA、(c) NTA、(d) EDTA、(e) TPA。励起波長：525 nm、測定波長：580～640 nm。 (a)は、RhoNox-3の構造を示す。(b)～（e)は、RhoNox-3に対して各種金属化合物を各種多座配位子化合物の存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。(b) IDA、(c) NTA、(d) EDTA、(e) TPA。励起波長：525 nm、測定波長：580～640 nm。 (a)は、Si-RhoNox-1の構造を示す。(b)は、Si-RhoNox-1に対して各種金属化合物をTPAの存在下で加えてから30分後の蛍光強度をマイクロプレートリーダーで測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合（図中、「no metal」）の蛍光強度を「１」とした、相対値である。励起波長：625 nm、測定波長：660～720 nm。 (a)～（f)は、蛍光プローブに対して硫酸鉄(II)を各種多座配位子化合物の存在下で加えてからの、蛍光強度の時間変化を分光蛍光光度計で測定した結果を示す。縦軸は、蛍光プローブのみを加えた場合の蛍光強度を「１」とした、相対値である。 (a) FluNox-1、(b) FluNox-2、(c) RhoNox-1、(d) RhoNox-2、(e) RhoNox-3、(f) Si-RhoNox-1。灰色丸：多座配位子化合物無し、黒三角：IDA、黒四角：NTA、黒丸：EDTA、黒逆三角：TPA。励起波長：500 nm (FluNox-1及びFluNox-2)、530 nm (RhoNox-1、RhoNox-2、及びRhoNox-3)、630 nm (SiRhoNox-1)。測定波長：530 nm (FluNox-1及びFluNox-2)、570 nm (RhoNox-1、RhoNox-2、及びRhoNox-3)、665 nm (SiRhoNox-1)。
　以下、本発明について詳細に説明する。
１．本発明の鉄（II）イオン検出剤
　本発明の鉄（II）イオン検出剤は、一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）、及び３個以上の配位座を有する化合物（以下、「多座配位子化合物」と表記する場合がある）を組み合わせてなる。
（１）一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）
　一般式（Ｉ）で表される化合物はＮ－オキシド部位を有し、この部位が鉄（II）イオンと選択的に反応してアミノ基に変換される。得られたアミノ基含有化合物は強い蛍光を発することから、一般式（Ｉ）で表される化合物は、鉄(II)イオンを高選択的かつ高感度で検出できる蛍光特性を有しているため、鉄(II)イオン選択的な蛍光プローブとして有用である。
　なお、本発明において、検出対象である鉄(II)イオンは、遊離の鉄(II)イオンのみならず、鉄(II)イオンと配位子様化合物（クエン酸、アミノ酸、プロトポルフィリンIX等）と配位した化合物も包含される。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６及びＲ７で示される「低級アルキル基」としては、例えば、直鎖又は分枝鎖のＣ１～Ｃ６アルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ－ヘキシル基、イソヘキシル基、３－メチルペンチル基等が挙げられる。好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基のＣ１～Ｃ３アルキル基であり、より好ましくは、メチル基又はエチル基である。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５１及びＲ５２で示される「カルボキシ低級アルキル基」としては、上記「低級アルキル基」の１個以上の水素原子がカルボキシル基で置換された基であり、例えば、１～３個（特に、１個）のカルボキシル基を有する直鎖又は分枝鎖のＣ１～Ｃ６アルキル基が挙げられ、具体的には、カルボキシメチル基、２－カルボキシエチル基、３－カルボキシプロピル基、４－カルボキシブチル基等が挙げられる。好ましくは２－カルボキシエチル基である。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５１及びＲ５２で示される「アリール基」としては、例えば、単環又は二環のアリール基が挙げられ、具体的には、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。好ましくはフェニル基である。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５１及びＲ５２で示される「アリール基低級アルキル基」としては、上記「低級アルキル基」の１個以上の水素原子がアリール基で置換された基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基等のフェニルＣ１～６アルキル基が挙げられる。好ましくはベンジル基である。
　Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６及びＲ７で示される「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
　Ｒ５で示される「低級アルコキシ基」としては、例えば、直鎖又は分枝鎖のＣ１～Ｃ６アルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ－ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブチルオキシ基、ｓｅｃ－ブチルオキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ－ヘキシル基オキシ、イソヘキシルオキシ基、３－メチルペンチルオキシ基等が挙げられる。
　Ｒ５で示される「保護されていてもよい水酸基」における保護基としては、例えば、メトキシメチル基（ＭＯＭ）、２－テトラヒドロピラニル（ＴＨＰ）基、アセチル基（Ａｃ）等が挙げられる。
　Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成するとは、好ましくは、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（式中、Ｒ１又はＲ２は前記に同じ。）
で示される基が、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
（式中、ＸはＯ、ＣＨ２、又はＮＲ１２（Ｒ１２は水素又はアルキルカルボニル基を示す。）である。）
で示される基であることを意味する。
　Ｒ１２で示される「アルキルカルボニル基」としては、例えば、Ｃ２～Ｃ６アルキルカルボニル基が挙げられ、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基等が挙げられる。好ましくは、アセチル基、プロピオニル基等のＣ２～Ｃ３アルキルカルボニル基であり、より好ましくは、アセチル基である。
　Ｒ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基（-CH2CH2CH2-；以下同じ）を形成する、及び／又は、Ｒ２及びＲ４が互いに結合してトリメチレン基を形成するとは、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記に同じ。）
で示される基が、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は前記に同じ。）
で示される基であることを意味する。
　Ｒ５が式（Ａ）で示される基の場合、Ｒ５１及びＲ５２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環又はモルホリン環を形成するとは、好ましくは、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（式中、Ｒ５１又はＲ５２は前記に同じ。）
で示される基が、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（式中、ＹはＯ、ＣＨ２、又はＮＲ１３（Ｒ１３は水素又はアルキルカルボニル基を示す。）である。）
で示される基であることを意味する。
　Ｒ１３で示される「アルキルカルボニル基」としては、例えば、Ｃ２～Ｃ６アルキルカルボニル基が挙げられ、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基等が挙げられる。好ましくは、アセチル基、プロピオニル基等のＣ２～Ｃ３アルキルカルボニル基であり、より好ましくは、アセチル基である。
　Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成する、及び／又は、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成するとは、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（式中、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６、Ｒ７及びｎは前記に同じ。）
で示される基が、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
（式中、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６及びＲ７は前記に同じ。）
で示される基であることを意味する。
　環Ａで示される置換されていてもよい芳香環における、芳香環としては、単環、二環又は三環式の芳香環が挙げられ、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等が挙げられる。芳香環の置換基としては、例えば、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、スルホ基又は活性エステル基等が挙げられる。これらの置換基は芳香環上に１～３個有していてもよい。
　環Ａで示される置換されていてもよいヘテロ芳香環における、ヘテロ芳香環としては、単環、二環又は三環式の酸素、窒素及び硫黄からなる群より選ばれる１～３個の原子を含むヘテロ芳香環が挙げられる。例えば、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、アクリジン環等が挙げられる。ヘテロ芳香環の置換基としては、例えば、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、スルホ基又は活性エステル基等が挙げられる。これらの置換基はヘテロ芳香環上に１～３個有していてもよい。
　環Ａとして好ましくは、式（ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
（式中、Ｒ８は、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、スルホ基又は活性エステル基であり、ｑは０、１、２又は３であり、ｑが２又は３のとき、Ｒ８は同一又は異なっていてもよい。）
で表される環である。
　環Ａ上の置換基（Ｒ８を含む）である「保護されていてもよい水酸基」における保護基としては、例えば、メトキシメチル基（ＭＯＭ）、２－テトラヒドロピラニル（ＴＨＰ）基、アセチル基（Ａｃ）等が挙げられる。
　環Ａ上の置換基（Ｒ８を含む）である「低級アルコキシ基」としては、例えば、直鎖又は分枝鎖のＣ１～Ｃ６（特にＣ１～Ｃ３）アルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基等が挙げられる。
　環Ａ上の置換基（Ｒ８を含む）である「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
　環Ａ上の置換基（Ｒ８を含む）である「低級アルコキシカルボニル基」としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ－プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル基等の直鎖又は分枝鎖の（Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基）カルボニル基が挙げられる。
　環Ａ上の置換基（Ｒ８を含む）である活性エステル基としては、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）が反応性の高い活性エステルに変換された基であり、例えば、Ｎ－ヒドロキシコハク酸イミドを用いた活性エステル基（例えば、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＳｕ：Ｓｕはコハク酸イミド基）、カルボン酸を混合酸無水物にした基（例えば、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ：ＲはＣ１～Ｃ６アルキル基）、ＣＤＩを用いたイミダゾライド基（例えば、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｉｍ：Ｉｍは１－イミダゾリル基）等が挙げられる。
　式（ａ）において、ｑは０、１又は２が好ましく、０又は１がより好ましく、０が特に好ましい。ｑが１のとき、Ｒ８が結合するベンゼン環の結合位置として好ましくは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
（式中、Ｒ８、Ｗ及びＺは前記に同じ。）
が挙げられる。　ＷはＣＨ２、ＣＯ又はＳ（Ｏ）ｐであり、好ましくはＣＨ２又はＣＯであり、より好ましくはＣＯである。
　ＺはＯ又はＮＲ９（Ｒ９は水素原子又はアルキル基を示す。）であり、好ましくはＯである。
　Ｒ９で示されるアルキル基としては、例えば、直鎖又は分岐のＣ１～Ｃ６アルキル基であり、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
　ｍは０又は１であり、好ましくは０である。
　ｎは０又は１であり、好ましくは０である。
　ｐは１又は２であり、好ましくは２である。
　一般式（Ｉ）で表される化合物の好ましいものとしては、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にモルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環（好ましくは置換されていてもよいピペラジン環、より好ましくはアルキルカルボニル基で置換されているピペラジン環）を形成していてもよく、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、或いはＲ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ２及びＲ４が結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、或いはＲ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、化合物が挙げられる。
　一般式（Ｉ）で表される化合物のより好ましいものとしては、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、或いはＲ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ２及びＲ４が結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、或いはＲ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、化合物が挙げられる。
　本発明の化合物のよりさらに好ましいものとしては、一般式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、Ｒ８が水素原子であり、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、化合物が挙げられる。
　本発明の化合物の特に好ましいものとしては、一般式（ＩＡ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
（式中、Ｗ’はＣＨ２又はＣＯであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６、Ｒ７、及びＶは前記に同じ。）
で表される化合物が挙げられる。
　ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１であり、好ましくはＯである。Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基であり、好ましくは低級アルキル基である。Ｒ１０又はＲ１１で低級アルキル基としては、例えば直鎖又は分枝のＣ１～Ｃ４のアルキル基であり、好ましくはＣ１～２のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
　このうち特に好ましいものとしては、ＶがＯであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５１及びＲ５２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基（さらにメチル基又はエチル基、特にエチル基）であり、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ６及びＲ７が水素原子である化合物が挙げられる。
　一般式（Ｉ）で表される化合物は、基Ｒ５が電子供与性の窒素原子や酸素原子等を有する場合（例えば、－ＮＲ５１Ｒ５２、水酸基）、その電子供与により、キサンテン骨格のベンゼン環の共役系が移動して環が開環した化合物となる場合もある。例えば、基Ｒ５が－ＮＲ５１Ｒ５２の場合には、開環して一般式（Ｉａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｖ、Ｗ、Ｚ、環Ａ、ｍ及びｎは前記に同じ。）
で表される化合物となる。別の例として、基Ｒ５が水酸基の場合には、開環して一般式（Ｉｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｖ、Ｗ、Ｚ、環Ａ、ｍ及びｎは前記に同じ。）
で表わされる化合物となる。
一般式（Ｉ）で表される化合物及び／又は一般式（Ｉａ）で表される化合物を媒体（溶媒）に溶解した場合には、通常、一般式（Ｉ）で表される化合物及び一般式（Ｉａ）で表される化合物の平衡状態にあり、その媒体（溶媒）の極性やｐＨ等によりその平衡の偏りが変動し得る。そのため、本明細書では、一般式（Ｉ）で表される化合物及び一般式（Ｉａ）で表される化合物をまとめて、一般式（Ｉ）で表される化合物として表記することとする。
　上記一般式（Ｉ）で表される化合物は、例えば次のようにして製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｖ、Ｗ、Ｚ、環Ａ、ｍ及びｎは前記に同じ。）
　一般式（ＩＩ）で表される化合物は容易に入手できるか、或いは公知の方法に従い又は準じて製造することができる。
　一般式（ＩＩ）で表される化合物のうちＷがＣ＝Ｏである化合物は、市販されているか、或いは、例えば、Bioorg. Med. Chem. 17 (2009) 6952-6958、Org. Lett. 12 (2007) 496-499、Org. Lett. 13 (2010), 6354-6357、Tetrahedron 61 (2005) 3097-3105等の記載に従い又は準じて製造することができる。
　また、一般式（ＩＩ）で表される化合物のうちＷがＣＨ２である化合物は、例えば、Organic Letters 2010, 12, 3219－21、J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960－3等の記載に従い又は準じて製造することができる。
　一般式（Ｉ）で表される化合物は、一般式（ＩＩ）で表される化合物を酸化反応（窒素原子のＮ－オキサイド化反応）に付すことにより製造することができる。例えば、特許文献６の記載に従い又は準じて製造することができる。
　原料である一般式（ＩＩ）で表される化合物は、基Ｒ１及びＲ２が結合する窒素原子からの電子供与により、キサンテン骨格のベンゼン環の共役系が移動して環が開環した、一般式（ＩＩａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｖ、Ｗ、Ｚ、環Ａ、ｍ及びｎは前記に同じ。）
で表される化合物となる場合もある。この化合物は、通常、強い蛍光を発する。一般式（ＩＩ）で表される化合物及び／又は一般式（ＩＩａ）で表される化合物を媒体（溶媒）に溶解した場合には、通常、一般式（ＩＩ）で表される化合物及び一般式（ＩＩａ）で表される化合物の平衡状態にあり、その媒体（溶媒）の極性やｐＨ等によりその平衡の偏りが変動し得る。そのため、本明細書では、一般式（ＩＩ）で表される化合物及び一般式（ＩＩａ）で表される化合物をまとめて、一般式（ＩＩ）で表される化合物として表記することとする。
（２）３個以上の配位座を有する化合物
　３個以上の配位座を有する化合物（多座配位子化合物）としては、例えば、アミノ基、水酸基、エーテル基（－Ｏ－）、カルボキシル基、ホスホン酸基及び含窒素ヘテロ芳香環からなる群より選ばれる同一又は異なる３個以上の配位座を有する化合物が挙げられる。
　ここで、アミノ基とは、ｓｐ３混成軌道を有する窒素原子を含む部分構造を意味する。
　また、含窒素ヘテロ芳香環とは、窒素原子を１～３個含むヘテロ芳香環（例えば、ピリジン環、イミダゾール環、ピロール環等）の部分構造を意味する。当該含窒素ヘテロ芳香環は置換基（例えば、フェニル、トルイル、キシリル、メシチル等のアリール基；メチル、エチル等のアルキル基等）を１～３個有していてもよい。
　上記配位座のうち、アミノ基、カルボキシル基、ホスホン酸基及び含窒素ヘテロ芳香環（ピリジン環、ピロール環等）が好ましく、さらにアミノ基、カルボキシル基及びピリジジン環がより好ましく、アミノ基、及びピリジン環がさらに好ましい。化合物中の配位座の数は、通常、３～１６個、好ましくは４～１２個、より好ましくは４～１０個、さらに好ましくは４～５個である。
　３個以上の配位座を有する化合物が窒素原子を含む場合、その数は５個以内であることが好ましい。
　３個以上の配位座を有する化合物がピリジン環を含む場合、その数は３個以内であることが好ましい。
　この３個以上の配位座を有する化合物は速やかに鉄（II）イオンと錯体を形成し、その錯体が式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）と反応してＮ－オキシドの還元反応（脱酸素化反応）を促進していると考えられる。この反応機構を考慮すると、３個以上の配位座を有する化合物としては、鉄（II）イオンと錯形成した時に、蛍光プローブが反応できる空配位サイトができるものが好適である。
　３個以上の配位座を有する化合物として具体的には、例えば、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、１，３－プロパンジアミン四酢酸（ＰＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）、１，２－ジアミノシクロヘキサン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ又はＥＧＴＡ）、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン二酢酸（ＨＢＥＤ）、エチレンジアミン二プロピオン酸（ＥＤＤＰ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミンジコハク酸（ＥＤＤＳ）、１，３－ジアミノ－２－ヒドロキシプロパン四酢酸（ＤＰＴＡ－ＯＨ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ヘキサメチレンジアミン四酢酸（ＨＤＴＡ）、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジアミノプロパン四酢酸（Ｍｅｔｈｙｌ－ＥＤＴＡ）、ニトリロ三プロピオン酸（ＮＴＰ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｏ，Ｏ'－ビス－２－アミノフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－四酢酸（ＢＡＰＴＡ）、ｏ－アミノフェノール－Ｎ，Ｎ，Ｏ－三酢酸（ＡＰＴＲＡ）等のアミノカルボン酸化合物；エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）（ＮＴＰＯ）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、ホスホノブタン三カルボン酸（ＰＢＴＣ）等のホスホン酸化合物；トリス（２－ピリジルメチル）アミン（ＴＰＡ）、ジピコリルアミン（ＤＰＡ）、等のピリジルメチルアミン化合物；１，４，７－トリアザシクロノナン（ＴＡＣＮ）、１，４，７，１０－テトラアザシクロドデカン（ＣＹＣＬＥＮ）、１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラデカン（ＣＹＣＬＡＭ）等の環状ポリアミン化合物；ポルフィリン若しくはその誘導体、プロトポルフィリンＩＸ若しくはその誘導体、フタロシアニン若しくはその誘導体、環状ポリピロール誘導体；又はこれらの塩類が挙げられる。これらの中でも、好ましくはピリジルメチルアミン化合物、アミノカルボン酸化合物等が挙げられ、より好ましくはピリジルメチルアミン化合物が挙げられる。
　３個以上の配位座を有する化合物の塩類としては、例えば、アルカリ金属塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等）、アルカリ土類金属塩（カルシウム塩等）、アンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩等が挙げられる。特に、カルボン酸を含む化合物の場合、アルカリ金属塩（ナトリウム塩）が好ましい。
（３）鉄（II）イオン検出剤
　本発明の鉄（II）イオン検出剤は、一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）と３個以上の配位座を有する化合物（多座配位子化合物）を組み合わせてなるものである。
　本発明の鉄（II）イオン検出剤は、上記の２成分を含むものであれば特に限定はなく、種々の形態が含まれる。例えば、一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）と３個以上の配位座を有する化合物（多座配位子化合物）が混合されてなる形態（例えば、組成物、配合剤等）、或いは、両者が別々の容器に収容されている形態（例えば、キットの形態）が挙げられる。混合形態の場合には、固体（粉末、結晶等）状態、媒体（例えば、水、緩衝液等）に溶解又は分散した状態のいずれの場合も包含する。両者が別々の容器に収容された形態の場合にも、それぞれが固体状態、媒体（例えば、水、緩衝液等）に溶解又は分散した状態のいずれであってもよい。
２．鉄（II）イオン検出方法
　本発明の鉄(II)イオンを測定（又は検出）する方法は、（１）鉄（II）イオンを含む検体と、本発明の鉄（II）イオン検出剤とを混合する工程、及び（２）得られた混合物の蛍光スペクトルを測定する工程を含むことを特徴とする。具体的には、適当な緩衝液中で鉄(II)イオンを含む検体及び本発明の鉄（II）イオン検出剤を混合しインキュベートした後、この混合物に励起光を当てて蛍光を測定することで鉄(II)イオンを測定できる。
　緩衝液としては特に限定はなく、例えば、HEPES緩衝液（pH 7.4）等の公知のものを用いることができる。
　緩衝液中の式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）の濃度は特に限定はなく、通常、０．１μＭ～１ｍＭ程度、好ましくは１μＭ～０．１ｍＭ程度、より好ましくは５μＭ～２０μＭ程度である。また、緩衝液中の３個以上の配位座を有する化合物（多座配位子化合物）の濃度も特に限定はなく、通常、０．１μＭ～１０ｍＭ程度、好ましくは１μＭ～１ｍＭ程度、より好ましくは１０μＭ～５００μＭ程度である。
　緩衝液中において、３個以上の配位座を有する化合物（多座配位子化合物）は、式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）１モルに対して、通常、１～１０００モル程度、好ましくは１０～１００モル程度である。
　インキュベーションの温度及び時間は、特に限定されず、例えば、０～４０℃程度で１０分～２時間程度である。検体が細胞又は組織である場合には、その培養に適した温度（例えば、ヒト由来の細胞又は組織であれば３７℃）であることが好ましい。
　蛍光の測定は、市販の蛍光計を用いることができる。細胞内の鉄（II）イオンの動態を調べる場合には、蛍光顕微鏡、共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡等の公知の方法を用いて観察することができる。
　本発明の方法を採用することで、特許文献６に記載された蛍光プローブと比べて、鉄（II）イオンを高感度かつ迅速に蛍光検出することができる。
　本発明を、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　下記実施例において、化合物の精製にはシリカゲルカラムクロマトグラフィー又はアルミナクロマトグラフィーを使用し、化合物の同定には薄層クロマトグラフィー（TLC）、ESI-MS（JEOL JMS-T100TD）、1H-NMR, 13C-NMR（JEOL ECA-500 spectrometer）を使用した。
　実施例１
　３’－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ－ジエチル－３－オキソ－３Ｈ－スピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－アミンオキサイド（以下、「RhoNox-1」と表記する）を、特許文献６に従って合成した。
　実施例２
（１）３'－（ジメチルアミノ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－アミンオキシド（以下、「HMRhoNox-M」又は「RhoNox-2」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物であるＮ３’，Ｎ３’，Ｎ６’，Ｎ６’－テトラメチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－３'，６'－ジアミンを、Organic Letters 2010, 12, 3219－21、J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960－3等に従い合成した。Ｎ３’，Ｎ３’，Ｎ６’，Ｎ６’－テトラメチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－３'，６'－ジアミン90 mg（0.24 mmol）を酢酸エチル18 mLに溶解し、撹拌しながら0 ℃に冷却した。ここにメタクロロ過安息香酸83 mg（0.48 mmol）をゆっくり加え、室温に戻し、１時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝50：1から20：１）にて精製し、HMRhoNox-Mを無色の粉末として得た（64 mg、収率71%）。
　1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.91 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.44 (dd, J = 8.6 Hz, 2.3 Hz, 1H), 7.37 (m, 2H), 7.26 (m, 1H), 7.04 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.90 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 6.9Hz, 1H), 6.46 (m, 2H), 5.30 (dd, J = 20.0 Hz, 12.6 Hz, 2H), 3.58 (d, J = 4.0 Hz, 6H), 2.97 (s, 6H).
　13C NMR ( MHz, CDCl3) δ: 154.5, 151.5, 151.3, 150.9, 144.5, 139.1, 129.9, 129.2, 128.4, 128.2, 128.2, 125.7, 123.8, 120.7, 114.2, 111.7, 109.2, 109.0, 98.5, 83.3, 72.1, 63.2, 63.1, 40.3.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C24H25N2O3 +: 389.1860, found 389.1871.
（２）３'－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ－ジエチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－アミンオキシド（以下、「HMRhoNox-E」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物であるＮ３’，Ｎ３’，Ｎ６’，Ｎ６’－テトラエチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－３'，６'－ジアミンはOrganic Letters 2010, 12, 3219－21、J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960－3等に従い合成した。Ｎ３’，Ｎ３’，Ｎ６’，Ｎ６’－テトラエチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－３'，６'－ジアミン267 mg（0.62 mmol）を酢酸エチル20 mLに溶解し、撹拌しながら0 ℃に冷却した。ここにメタクロロ過安息香酸214 mg（1.24 mmol）をゆっくり加え、室温に戻し、１時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝20：1から10：１）にて精製し、HMRhoNox-Eを淡紫色の粉末として得た（145 mg、収率53%）。
　1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ : 7.78 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.37 (m, 2H), 7.28 (m, 2H), 7.03 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 6.77 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 6.42 (m, 4H), 5.29 (dd, J = 16.4 Hz, 12.6 Hz, 2H), 3.70 (m, 4H), 3.35 (q, J = 7.1 Hz, 4H), 1.16 (q, J = 6.6 Hz, 12H).
　13C NMR (125 MHz, CDCl3) δ : 151.7, 151.0, 149.0, 148.8, 144.4, 139.2, 129.6, 129.4, 128.3, 128.1, 125.5, 123.8, 120.6, 115.5, 111.1, 110.7, 108.5, 97.5, 83.3, 71.9, 66.9, 44.4, 12.5, 8.3.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C28H33N2O3 +: 445.2486, found 445.2501.
（３）３'－ヒドロキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－アミンオキシド（以下、「HMFluNox-M」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物である３'－（ジメチルアミノ）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－オールはOrganic Letters 2010, 12, 3219－21、J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960－3等に従い合成した。３'－（ジメチルアミノ）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－オール34 mg（0.098 mmol）を酢酸エチル4 mLに溶解し、撹拌しながら0 ℃に冷却した。ここにメタクロロ過安息香酸34 mg（0.20 mmol）をゆっくり加え、室温に戻し、１時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝10：1から8：１）にて精製し、HMFluNox-Mを無色の粉末として得た（21 mg、収率58%）。
　1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ : 8.47 (s, 1H), 7.28 (s, 2H), 7.18-7.17 (m, 1H), 7.11 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 6.93(s, 2H), 6.83(d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.67 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 6.48 (dd, J = 8.8 Hz, 2.4 Hz, 1H) 5.24, (m, 2H), 3.52 (s, 6H).
　13C NMR (400 MHz, CDCl3) δ : 159.8, 153.7, 151.5, 151.0, 144.4, 139.0, 129.9, 129.4, 128.4, 128.2, 126.1, 124.0, 120.6, 113.7, 113.4, 112.8, 110.5, 103.1, 83.3, 72.1, 63.1, 62.2.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C22H20NO4 + : 362.1387, found 362.1389.
（４）３'－ヒドロキシ－Ｎ，Ｎ－ジエチル－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－アミンオキシド（以下、「HMFluNox-E」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物である３'－（ジエチルアミノ）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－オールはOrganic Letters 2010, 12, 3219－21、J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12960－3等に従い合成した。３'－（ジエチルアミノ）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９'－キサンテン］－６'－オール100 mg（0.27 mmol）を酢酸エチル10 mLに溶解し、撹拌しながら0 °Cに冷却した。ここにメタクロロ過安息香酸93 mg（0.54 mmol）をゆっくり加え、室温に戻し、１時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝20：1から10：１）にて精製し、HMFluNox-Eを無色の粉末として得た（102 mg、収率97%）。
　1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ : 7.72 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.33 (m, 3H), 7.19 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.02 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.55 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 6.46 (dd, J = 8.7 Hz, 2.4 Hz, 1H), 5.24 (s, 1H), 3.76 (m, 2H), 3.56 (m, 1H), 1.01 (m, 6H).
　13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ : 158.8, 151.1, 150.1, 148.3, 144.6, 138.7, 130.0, 129.8, 128.3, 126.0, 123.2, 120.8, 115.8, 115.2, 112.2, 110.8, 101.7, 83.3, 72.2, 66.4, 29.3, 22.2, 13.0, 7.22.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C24H24NO4 +: 390.1700, found 390.1695.
（５）４－（３’－ヒドロキシ－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル）モルフォリン ４－オキサイド（以下、「FluNox-1」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物である、３’－ヒドロキシ－６’－モルフォリノ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３－オンを、Organic Letters, 2011, 13, 6354－6357等に従い合成した。３’－ヒドロキシ－６’－モルフォリノ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３－オン100 mg（0.23 mmol）をジメチルホルムアミド10 mLに溶解し、0 ℃で10分間撹拌した。ここにメタクロロ過安息香酸47 mg（0.27 mmol）をゆっくり加え、室温に戻し、３時間撹拌し、それから追加のメタクロロ過安息香酸47 mg（0.27 mmol）をゆっくり加えた。３時間撹拌後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝7：1）にて精製し、FluNox-1を得た（37 mg、収率63%）。
　1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ：8.10 (d, 1H, J = 2.3 Hz), 8.05 (d, 1H, J = 7.4 Hz), 7.80-7.71 (m, 2H), 7.67 (dd, 1H, J = 9.2, 2.3 Hz), 7.22 (d, 1H, J = 7.4 Hz), 7.00 (d, 1H, J = 9.2 Hz), 6.65-6.58 (m, 2H), 4.47 (t, 2H, J = 11.2 Hz), 4.18-1.12 (m, 2H), 3.94 (d, 2H, J = 12.6 Hz), 3.23 (m, 2H).
　13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ：169.7, 160.1, 155.2, 115.3, 113.0, 109.9, 109.2, 102.4, 82.4, 66.9, 61.6.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C24H20NO6 +: 418.1285, found: 418.1304.
（６）４－アセチル－１－（３’－ヒドロキシ－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル）－ピペラジン １－オキサイド（以下、「FluNox-2」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物である３’－ヒドロキシ－６’－（ピペラジン－１－イル）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３－オンを、Chemical Communications, 2013, 49, 10474－10476等に従い合成した。３’－ヒドロキシ－６’－（ピペラジン－１－イル）－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３－オン78 mg（0.16 mmol）をピリジン2 mLに溶解し、そこへ無水酢酸148μL（1.6 mmol）を0 ℃でゆっくり加えた。室温に戻して１時間撹拌後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝100：0から100：1）にて精製し、３’－（４－アセチルピペラジン－１－イル）－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル アセテートを淡黄色の粉末として得た（68 mg、収率91%）。
　1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.02 (dd, J = 7.6 Hz, 1H), 7.64 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.62 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.17 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.06 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.81－6.76 (m, 2H), 6.69 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.65 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 6.60 (dd, J = 8.9 Hz, 2.2 Hz, 1H), 3.75－3.72 (m, 2H), 3.60－3.58 (m, 2H), 3.25－3.20 (m, 4H), 2.32 (s, 3H), 2.12 (s, 3H).
　13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ：169.2, 168.9, 168.8, 152.7, 152.4, 152.0, 151.8, 151.7, 135.0, 129.7, 129.0, 128.7, 126.4, 124.9, 123.9, 117.2, 116.6, 112.2, 110.1, 109.2, 102.2, 82.5, 48.1, 47.9, 45.6, 40.8, 21.2, 21.0.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C28H24N2O6Na+: 507.1527, found 507.1554.
　続いて、得られた３’－（４－アセチルピペラジン－１－イル）－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル アセテート90 mg（0.19 mmol）をジクロロメタン5 mLに溶解し、そこへメタクロロ過安息香酸48 mg（0.28 mmol）を0 ℃でゆっくり加えた。室温に戻して５時間撹拌後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝10：1）にて精製し、１－（３’－アセトキシ－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル）－４－アセチルピペリジン １－オキシドを無色の粉末として得た（26 mg、収率28%）。
　1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ: 8.25 (d, J =  2.0 Hz, 1H), 8.06 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.72－7.66 (m, 2H), 7.61 (dd, J = 8.7 Hz, 2.0 Hz, 1H), 7.18 (t, J =  Hz, 1H), 7.14 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 6.96 (t, J = 8.7 Hz, 1H), 6.85 (s, 2H), 4.67 (d, J = 13.7 Hz, 2H), 4.43 (t, J = 12.5 Hz, 2H), 3.86－3.73 (m, 4H), 3.21 (t, J = 10.6 Hz, 4H), 2.33 (s, 3H), 2.18 (s, 3H).
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C28H24N2O7Na+: 523.1476, found 523.1483.
　続いて、得られた無色の粉末18 mg（0.036 mmol）をメタノール1.5 mLに溶解し、そこへ炭酸カリウム15 mg（0.11 mmol）の水溶液0.5 mLを加えた。室温で30分間撹拌後、1 M Hclaqを加えて中和した。得られた中和物からジクロロメタンで抽出した（5 mL×5）。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝10：1から7：1）にて精製し、FluNox-2を無色の粉末として得た（14 mg、収率82%）。
　1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 8.11 (dd, J = 5.2 Hz, 2.3 Hz, 1H), 8.03 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.78 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.73 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.66－7.63 (m, 1H), 7.20 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 6.73 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 6.64 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 6.58 (d, J = 8.6 Hz, 2.3 Hz, 1H), 4.61 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 4.12－4.10 (m, 2H), 4.00－3.98 (m, 2H), 3.64－3.59 (m, 1H), 3.27－3.26 (m, 2H), 2.16 (s, 3H).
　13C NMR (CD3OD, 125 MHz) δ：170.5, 169.6, 160.2, 155.3, 152.8, 152.1, 151.7, 135.6, 130.2, 129.3, 128.9, 126.2, 124.8, 123.8, 120.8, 115.4, 112.9, 109.9, 109.2, 102.3, 66.6, 41.1, 36.3, 19.7.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C26H23N2O6 +: 459.1551, found 459.1553.
（７）４－アセチル－１－（３’－（４－アセチルピペラジン－１－イル）－３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－６’－イル）ピペラジン １－オキサイド（以下、「RhoNox-3」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物であるジ－ターシャリー－ブチル ４，４’－（３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］３’，６’－ジイル）ビス（ピペラジン－１－カルボキシラート）をOrg. Lett. 2011, 13, 6354－6357等に従い合成した。ジ－ターシャリー－ブチル ４，４’－（３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］３’，６’－ジイル）ビス（ピペラジン－１－カルボキシラート）188 mg（0.028 mmol）をメタノール3 mLに溶解し、そこへ2 M HCl / メタノール溶液3 mLを0 ℃で滴下した。室温に戻して10時間撹拌後、減圧留去し、残渣（黒紫色の粉末）を得た。この残渣を乾燥ジクロロメタン5 mLに溶解し、そこへトリエチルアミン196 μL（1.41 mmol）及びピリジン68 μL（0.84 mmol）を加えた。0 ℃に冷却し、塩化アセチル60 μL（0.28 mmol）のジクロロメタン溶液（3 mL）を加えた。室温に戻して窒素雰囲気下で３時間撹拌後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液30 mLでクエンチし、ジクロロメタンで抽出した（30 mL×5）。有機層を水50 mL及び塩水50 mLで洗浄した。得られた溶液を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた紫色の粉末をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝20：1から10：1）にて精製し、１，１’－（４，４’－（３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３’，６’－ジイル）ビス（ピペラジン－４，１－ジイル）ジエタノンを紫色の粉末として得た（142 mg、収率92%）。
　1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.00 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.65- 7.60 (m, 2H), 7.17 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 6.69 (m, 2H), 6.67 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 6.61 (dd, J = 8.8 Hz, 2.4 Hz, 2H), 3.77- 3.76 (m, 4H), 3.66- 3.61 (m, 4H), 3.26- 3.22 (m, 8H), 2.15 (s, 6H).
　13C NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 171.8, 171.7, 154.6, 152.1, 135.9, 131.0, 130.1, 129.6, 126.4, 125.8, 113.5, 111.3, 102.7, 46.9, 42.3, 21.2. 
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C32H32N4NaO5 +: 575.2265, found 575.2288.
　続いて、得られた１，１’－（４，４’－（３－オキソ－３Ｈスピロ［イソベンゾフラン－１，９’－キサンテン］－３’，６’－ジイル）ビス（ピペラジン－４，１－ジイル）ジエタノン133 mg（0.24 mmol）を酢酸エチル4 mL及びジクロロメタン2 mLに溶解し、そこへメタクロロ過安息香酸46 mg（0.27 mmol）を0 ℃でゆっくり加えた。室温に戻して１時間撹拌後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝20：1から8：1）にて精製し、RhoNox-3を白色の粉末として得た（60 mg、収率44%）。
　1H NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 8.12 (dd, J = 5.2 Hz, 2.3 Hz, 1H), 8.04 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.78 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.73 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.65－ 7.62 (m, 1H), 7.20 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 6.88 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 6.79 (d, J = 8.6 Hz, 2.3 Hz, 1H), 6.67 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 4.63 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 4.15－ 4.12 (m, 2H), 4.02－ 3.96 (m, 2H), 3.72－ 3.61 (m, 5H), 3.32－ 3.25 (m, 6H), 2.18 (s, 3H), 2.13 (s, 1H).
　13C NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 170.5, 170.4, 169.7, 155.3, 153.1, 152.8, 152.1, 151.9, 135.5, 130.2, 129.3, 128.4, 126.3, 124.7, 123.8, 120.8, 115.3, 112.6, 109.9, 108.4, 101.8, 82.3, 66.6, 45.7, 41.1, 41.0, 36.3, 19.8, 19.7.
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C32H33N4O6 +: 569.2395, found 569.2390.
（８）３－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ－ジエチル－５，５－ジメチル－３’－オキソ－３’Ｈ，５Ｈスピロ［ジベンゾ［ｂ，ｅ］シリン－１０，１’－イソベンゾフラン］－７－アミン オキサイド（以下、「Si-RhoNox-1」と表記する）を次のようにして合成した。
　前駆化合物である３，７－ビス（ジエチルアミノ）－５，５－ジメチル－３’Ｈ，５Ｈスピロ［ジベンゾ［ｂ，ｅ］シリン－１０，１’－イソベンゾフラン］－３’－オン（Si-Rhodamine）をChemical Communications 2014, 50, 14374－14377等に従い合成した。Si-Rhodamine 300 mg（0.6 mmol）を、炭酸水素ナトリウム 104 mg（1.2 mmol）の酢酸エチル溶液15 mLに溶解し、そこへメタクロロ過安息香酸182 mg（0.74 mmol）を0 ℃でゆっくり加えた。室温まで温めてから３０分間撹拌した。セライトパッドで濾過することにより不溶物を除去し、減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝15：1）にて精製し、Si-RhoNox-1を橙色の粉末として得た（172 mg、収率55%）。
　1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.31 (d, 1H, J = 2.4 Hz), 8.01 (d, 1H, J = 7.7 Hz), 7.72 (t, 1H, J = 7.0 Hz), 7.61 (t, 1H, J = 7.5 Hz), 7.41 (t, 2H, J = 7.5 Hz), 7.01 (d, 1H, J = 9.2 Hz), 6.94 (d, 1H, J = 2.9 Hz), 6.83 (d, 1H, J = 9.2 Hz), 6.51 (dd, 1H, J = 9.2, 2.9 Hz), 3.66 － 3.62 (m, 4H), 3.37 (q, 4H, J = 7.1 Hz), 1.16 － 1.12 (m, 12H), 0.68 (d, 6H, J = 14.0 Hz) ; 
　13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: －2.12, 8.01, 8.03, 12.13. 18.11, 43.92, 66.43, 66.51, 76.89, 90.45, 112.06, 115.59, 121.67, 124.48, 125.77, 126.53, 126.64, 127.34, 128.14, 128.92, 133.53, 136.47, 138.43, 145.18, 146.49, 152.51, 169.76; 
　HRMS (ESI+): m/z calculated for C30H37N2O3Si+: 501.2568, found 501.2571.
　試験例１（RhoNox-1及び多座配位子化合物）
　本実験ではRhoNox-1を蛍光プローブとして用いた。ここではすべて1 mMのRhoNox-1のジメチルスルホキシド溶液を調製し、これを希望の最終濃度となるよう緩衝溶液に加えて使用した。
　50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)に最終濃度が2 μMとなるようRhoNox-1を添加し、さらに最終濃度が200 μMとなるよう各種多座配位子化合物（NTA、EDTA及びTPA）を添加した。ここに最終濃度20 μMとなるよう 硫酸鉄(II)を添加し、室温で撹拌しながら5分おきに蛍光測定を実施した。励起波長：540 nm。
　図２の(a)から(d)に示すように、鉄(II)イオンのみの添加の場合は1時間で約30倍の蛍光強度の増大であったのに対して、鉄(II)イオン＋NTAでは100倍、鉄(II)イオン＋TPAでは200倍、鉄(II)イオン＋EDTAでは80倍の蛍光増大を示すことが分かった。また、図２の(e)及び(f)から、575 nmにおける蛍光強度の時間変化において特に、初期に顕著な差が見られ、添加して5分程度で一気に多座配位子化合物無しの1時間後の蛍光強度とほぼ同等の蛍光を示すことが分かった。以上のことから、これら多座配位子化合物の添加により鉄(II)イオンを高感度で検出できることが確認された。
　試験例２（HMRhoNox-M及びNTA）
　本実験ではHMRhoNox-Mを蛍光プローブとして用いた。ここではすべて1 mMのHMRhoNox-Mのジメチルスルホキシド溶液を調製し、これを希望の最終濃度となるよう緩衝溶液に加えて使用した。
　50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)に最終濃度が2 μMとなるようHMRhoNox-Mを添加し、さらに最終濃度が200 μMとなるよう多座配位子化合物NTAを添加した。ここに最終濃度20 μMとなるよう 硫酸鉄(II)を添加し、室温で撹拌しながら5分おきに蛍光測定を実施した。励起波長：520 nm。
　図３の(a)から(d)に示すように、ヒドロキシメチル型のHMRhoNox-MについてNTA存在下で蛍光測定したところ、鉄(II)イオンを高感度で検出できることが確認された。
　試験例３（HMFluNox-M及びNTA）
　本実験ではHMFluNox-Mを蛍光プローブとして用いた。ここではすべて1 mMのHMFluNox-Mのジメチルスルホキシド溶液を調製し、これを希望の最終濃度となるよう緩衝溶液に加えて使用した。
　50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)に最終濃度が2 μMとなるようHMFluNox-Mを添加し、さらに最終濃度が200 μMとなるよう多座配位子化合物NTAを添加した。ここに最終濃度20 μMとなるよう 硫酸鉄(II)を添加し、室温で撹拌しながら5分おきに蛍光測定を実施した。
　図３の(e)から(h)に示すように、ヒドロキシメチル型のHMFluNox-MについてNTA存在下で蛍光測定したところ、鉄(II)イオンを高感度で検出できることが確認された。
　以上の実験事実から、一般式（Ｉ）で表される蛍光プローブに各種多座配位子化合物を共存させることで、鉄(II)イオンへの応答性について、応答速度及び蛍光強度増強比ともに大幅に向上することが分かった。よって、本発明の鉄(II)イオン検出剤は、各種検体に含まれる鉄(II)イオンを高選択的、高感度かつ迅速に検出することができる。
　試験例４（鉄(II)イオンの選択的検出）
　本実験では、蛍光プローブとしてFluNox-1、FluNox-2、RhoNox-1、RhoNox-2、RhoNox-3、又はSi-RhoNox-1を、多座配位子化合物としてIDA、NTA、EDTA、又はTPAを、金属化合物としてMnSO4、CoSO4、NiSO4、FeSO4、FeCl3、CuSO4、ZnSO4、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、又は[Cu(MeCN)4PF6]を用いた。まず、以下のストック溶液を調製した。
＜金属化合物ストック溶液＞
　[Cu(MeCN)4PF6]以外の遷移金属化合物：1 mM水溶液
　アルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物：100 mM水溶液
　[Cu(MeCN)4PF6]：1 mMアセトニトリル溶液
＜蛍光プローブストック溶液＞
　1 mMジメチルホルムアミド溶液
＜多座配位子化合物ストック溶液＞
　IDA（ナトリウム塩）：100 mM水溶液
　NTA（ナトリウム塩）：100 mM水溶液
　EDTA（ナトリウム塩）：100 mM水溶液
　TPA：100 mMジメチルスルホキシド溶液。
　これらのストック溶液を希望の最終濃度となるよう緩衝溶液に加えて使用した。具体的には次の通りである。50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4)に、最終濃度が2 μMとなるように蛍光プローブを添加し、さらに最終濃度が200 μMとなるように多座配位子化合物を添加した。得られた溶液100 μLを96ウェルプレートのそれぞれのウェルに入れた。ここに、最終濃度20 μMとなるように遷移金属化合物を添加し、或いは最終濃度2 mMとなるようにアルカリ金属又はアルカリ土類金属化合物を添加した。室温で撹拌しながら30分間インキュベートした後、蛍光強度をマイクロプレートリーダー（GloMax、プロメガ社製）で測定した。測定には各蛍光プローブの波長に対応したフィルターセットを用い、蛍光強度を測定した。具体的にはFluNox-1およびFluNox-2は励起波長に490 nmを用い、510 nmから 570 nmの蛍光強度を測定した。RhoNox-1、RhoNox-2およびRhoNox-3は励起波長に525 nmを用い、580 nmから 640 nmの蛍光強度を測定した。Si-RhoNox-1は励起波長に625 nmを用い、660 nmから 720 nmの蛍光強度を測定した。測定結果を図４～９に示す。
　試験例５
　本実験では、蛍光プローブとしてFluNox-1、FluNox-2、RhoNox-1、RhoNox-2、RhoNox-3、又はSi-RhoNox-1を、多座配位子化合物としてIDA、NTA、EDTA、又はTPAを、金属化合物としてFeSO4を用いた。ストック溶液は試験例４と同様に調製した。
　ストック溶液を希望の最終濃度となるよう緩衝溶液に加えて使用した。具体的には次の通りである。50 mM HEPES緩衝溶液(pH 7.4) 3 mLに、最終濃度が2 μMとなるように蛍光プローブを添加し、さらに最終濃度が200 μMとなるように多座配位子化合物を添加した。ここに、最終濃度20 μMとなるようにFeSO4を添加した。添加から、0秒経過、10秒経過、以降は300秒経過毎に、60分経過まで、蛍光スペクトラムを分光蛍光光度計（FP-6600、JASCO社製）で測定した。励起波長は、500 nm (FluNox-1及びFluNox-2)、530 nm (RhoNox-1、RhoNox-2、及びRhoNox-3)、630 nm (SiRhoNox-1)とした。530 nm (FluNox-1及びFluNox-2)、570 nm (RhoNox-1、RhoNox-2、及びRhoNox-3)、665 nm (SiRhoNox-1)の発光強度を測定した。測定結果を図１０に示す。

Claims (11)

  1. 一般式（Ｉ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、
    Ｒ３及びＲ４は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
    Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、
    Ｒ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    Ｒ２及びＲ４が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    Ｒ５は水素原子、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２（式中、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、或いはＲ５１及びＲ５２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよい。）で示される基であり、
    Ｒ６及びＲ７は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
    Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    環Ａは置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロ芳香環であり、
    ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１（Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基を示す。）であり、
    ＷはＣＨ２、ＣＯ又はＳ（Ｏ）ｐであり、
    ＺはＯ又はＮＲ９（Ｒ９は水素原子又はアルキル基を示す。）であり、
    ｍ及びｎは同一又は異なって、０又は１であり、
    ｐは１又は２である。）
    で表される化合物（蛍光プローブ）、並びに３個以上の配位座を有する化合物を組み合わせてなる鉄（II）イオン検出剤。
  2. 前記３個以上の配位座を有する化合物が、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、ホスホン酸基及び含窒素ヘテロ芳香環からなる群より選ばれる同一又は異なる３個以上の配位座を有する化合物である請求項１に記載の鉄（II）イオン検出剤。
  3. 前記３個以上の配位座を有する化合物が、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、１，３－プロパンジアミン四酢酸（ＰＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）、１，２－ジアミノシクロヘキサン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ又はＥＧＴＡ）、Ｎ，Ｎ－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン二酢酸（ＨＢＥＤ）、エチレンジアミン二プロピオン酸（ＥＤＤＰ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミンジコハク酸（ＥＤＤＳ）、１，３－ジアミノ－２－ヒドロキシプロパン四酢酸（ＤＰＴＡ－ＯＨ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ヘキサメチレンジアミン四酢酸（ＨＤＴＡ）、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ジアミノプロパン四酢酸（Ｍｅｔｈｙｌ－ＥＤＴＡ）、ニトリロ三プロピオン酸（ＮＴＰ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｏ，Ｏ'－ビス－２－アミノフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'－四酢酸（ＢＡＰＴＡ）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）、ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）（ＮＴＰＯ）、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、ホスホノブタン三カルボン酸（ＰＢＴＣ）、トリス（２－ピリジルメチル）アミン（ＴＰＡ）、ジピコリルアミン（ＤＰＡ）、ｏ－アミノフェノール－Ｎ，Ｎ，Ｏ－三酢酸（ＡＰＴＲＡ）、ポルフィリン若しくはその誘導体、フタロシアニン若しくはその誘導体、１，４，７－トリアザシクロノナン（ＴＡＣＮ）、１，４，７，１０－テトラアザシクロドデカン（ＣＹＣＬＥＮ）、１，４，８，１１－テトラアザシクロテトラデカン（ＣＹＣＬＡＭ）、又はこれらの塩類である請求項１又は２に記載の鉄（II）イオン検出剤。
  4. 一般式（Ｉ）において、環Ａが、式（ａ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、Ｒ８は、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、スルホ基又は活性エステル基であり、ｑは０、１、２又は３であり、ｑが２又は３のとき、Ｒ８は同一又は異なっていてもよい。）
    で表される環である請求項１～３のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
  5. 一般式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にモルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、或いはＲ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ２及びＲ４が結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、或いはＲ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、請求項１～４のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
  6. 一般式（Ｉ）において、Ｒ１及びＲ２が同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ３及びＲ４が水素原子であり、Ｒ５が保護されていてもよい水酸基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２で示される基であり、Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、Ｃ１～Ｃ３アルキル基であり、Ｒ６及びＲ７が水素原子であり、ｑが０であり、ＷがＣＨ２又はＣＯであり、ＺがＯであり、ｍが０であり、ｎが０である、請求項１～５のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
  7. 一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）と３個以上の配位座を有する化合物とが混合されてなる、請求項１～６のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
  8. 一般式（Ｉ）で表される化合物（蛍光プローブ）を含む容器、及び３個以上の配位座を有する化合物を含む容器を有してなるキットの形態である、請求項１～６のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤。
  9. 鉄（II）イオンの検出方法であって、
    （１）鉄（II）イオンを含む検体と、項１～８のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤とを混合する工程、及び
    （２）得られた混合物の蛍光スペクトルを測定する工程
    を含むことを特徴とする検出方法。
  10. 鉄（II）イオンの検出感度を増強する方法であって、
    （１）鉄（II）イオンを含む検体と、項１～８のいずれかに記載の鉄（II）イオン検出剤とを混合する工程、及び
    （２）得られた混合物の蛍光スペクトルを測定する工程
    を含むことを特徴とする検出感度の増強方法。
  11. 鉄（II）イオン検出剤の製造方法であって、一般式（Ｉ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、
    Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、
    Ｒ３及びＲ４は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
    Ｒ１及びＲ２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよく、
    Ｒ１及びＲ３が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    Ｒ２及びＲ４が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    Ｒ５は水素原子、保護されていてもよい水酸基、低級アルコキシ基又は式（Ａ）：－ＮＲ５１Ｒ５２（式中、Ｒ５１及びＲ５２は同一又は異なって、低級アルキル基、カルボキシ低級アルキル基、アリール基又はアリール低級アルキル基であり、或いはＲ５１及びＲ５２が互いに結合して隣接する窒素原子と共にピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、又は置換されていてもよいピペラジン環を形成していてもよい。）で示される基であり、
    Ｒ６及びＲ７は同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子又は低級アルキル基であり、
    Ｒ５が式（Ａ）で示される基のとき、Ｒ５１及びＲ６が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、Ｒ５２及びＲ７が互いに結合してトリメチレン基を形成していてもよく、
    環Ａは置換されていてもよい芳香環又は置換されていてもよいヘテロ芳香環であり、
    ＶはＯ又はＳｉＲ１０Ｒ１１（Ｒ１０及びＲ１１は同一又は異なって水素原子又は低級アルキル基を示す。）であり、
    ＷはＣＨ２、ＣＯ又はＳ（Ｏ）ｐであり、
    ＺはＯ又はＮＲ９（Ｒ９は水素原子又はアルキル基を示す。）であり、
    ｍ及びｎは同一又は異なって、０又は１であり、
    ｐは１又は２である。）
    で表される化合物（蛍光プローブ）と、３個以上の配位座を有する化合物とを混合することを特徴とする製造方法。
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