JP2021513988A

JP2021513988A - 胆道系及び腎臓系の蛍光マーカーとして使用するためのヘプタメチン系シアニン

Info

Publication number: JP2021513988A
Application number: JP2020543808A
Authority: JP
Inventors: シュナーマン、マーティン・ジョン; キム、ピーター・シー．ダブリュ．; チャ、ジェピョン; ナニ、ロジャー・ラウハウザー
Original assignee: Childrens National Medical Center Inc
Current assignee: Childrens National Medical Center Inc
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2021-06-03
Also published as: EP3752204A1; JP2021513968A; AU2019222477A1; JP7085633B2; WO2019161091A1; EP3752204B1; WO2019161091A9; US11787764B2; US11746086B2; EP3752486A1; US20230382857A1; CA3091423A1; WO2019161159A1; AU2019222477B2; US20240140909A1; CA3090797A1; CA3090797C; KR20200122338A; US20210100919A1; US10961193B2

Abstract

胆道系及び腎臓系の蛍光マーカーとして使用するためのヘプタメチン系シアニンを開示する。あるヘプタメチン系シアニンは腎臓系への特異性を示し、他のヘプタメチン系シアニンは胆道系への特異性を示す。当該化合物は、診断及び／又は手術中の腎臓系又は胆道系の可視化に使用することができる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年２月１５日にされた米国仮出願第62/631,390号の優先権を主張し、その教示は、あらゆる目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

発明者による先の開示に関する陳述
この技術は、Bioorganic & Medicinal Chemistry Lettersに掲載され、２０１８年２月２４日にオンラインで公開された学術論文「A chemically stable fluorescent marker of the ureter（化学的に安定な尿管の蛍光マーカー）」に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

技術分野
本発明は、ヘプタメチン系シアニン化合物及びその胆道系及び腎臓系の蛍光マーカーとしての使用に関する。

関連技術の説明
分子医学の目覚しい進歩にもかかわらず、外科的介入は、通常、記憶や視覚・触覚による手がかりのみで行われる。重要な構造を認識し、かつ、正確に切開し、また修復することは、外科的プロセスの中核である。意図しない損傷は、短期及び長期の合併症、入院の長期化並びに高額の医療費をもたらす。イメージングによる知見の追加が、さまざまな医療機器で検討されている。蛍光ガイド手術は、比較的単純な光学的情報のみによるリアルタイムのイメージを提供する。この方法は、さまざまな疾患において臨床で使用する方向に進んでいる。しかしながら、臨床の大半は、５０年以上前にＦＤＡが承認した化合物であるインドシアニングリーンを使用している。蛍光ガイド手術の幅広い適応を可能にするために、現場での特定の課題に対処する新しい色素が必要である。

上述した「背景技術」は、本発明の背後関係を一般的に提示することを目的としている。この背景技術の項で説明されている範囲での発明者の作業、及び他に出願時における先行技術とは見なされない説明は、本発明に対する先行技術として明示的又は黙示的にも認めていない。

本発明は、ヘプタメチン系シアニン化合物及び胆道系及び腎臓系の蛍光マーカーとしての当該化合物の使用方法に関する。

本発明のある態様によれば、ヘプタメチン系シアニンは、式Ｉ：

（式中、ｍは３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立して水素、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２は独立してメチル、エチル、n-プロピル又はイソプロピルであり、Ｒ^３及びＲ^４は独立してアルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１０は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１１及びＲ^１２は独立して、スルホン酸塩、水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルである。）
で表される構造を有する。特定の態様では、ヘプタメチン系シアニンは、式ＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは３であり、ｐは２、３又は４である。）
で表される構造を有する。

本発明のある態様によれば、ヘプタメチン系シアニンは、式ＩＩ：

（式中、ｍは２、３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立してＨ、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１２は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルであり、Ｒ^１７はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｚは単原子イオンである。）
で表される構造を有する。特定の態様では、ヘプタメチン系シアニンは式ＩＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
で表される構造を有する。

ある態様によれば、本発明は、さらに、式ＩＡ、式ＩＩＡ又は

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
で表される構造を有する化合物を対象に投与し、続いて対象の標的部位にある量の光を照射し（当該光の量は、当該化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有する）、当該対象の標的部位の蛍光を検出する（蛍光は当該対象の標的部位に当該化合物が存在することを示す）ことを含む、対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部を可視化する方法に関する。ある態様では、光は、近赤外の波長又は波長範囲を有する。

本発明のある態様によれば、化合物は式ＩＡで表される化合物であり、対象の標的部位は、腎臓系の少なくとも一部を含む。別の態様では、化合物は式ＩＩＡ又はFNIR-AR-H_N-BSで表される化合物であり、対象の標的部位は、胆道系の少なくとも一部を含む。

ある態様によれば、本発明は、さらに、式ＩＡで表される化合物の投与し、続いて、患者の腎盂尿管移行部にある量の光を照射し（前記光の量は式ＩＡで表される化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有する）、患者の腎盂尿管移行部において蛍光を検出し（蛍光は患者の腎盂尿管移行部に式ＩＡで表される化合物が存在することを示す）、かつ、患者の腎盂尿管移行部における蛍光の検出に基づいて、尿管の障害を特定することを含む、患者の腎臓系の少なくとも一部を可視化する方法に関する。

ある態様によれば、本発明は、さらに、式ＩＩＡ又はFNIR-AR-H_N-BSで表される化合物の投与し、続いて、患者の胆道系にある量の光を照射し（前記光の量は式ＩＩＡ又はFNIR-AR-H_N-BSで表される化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有する）、患者の胆道系において蛍光を検出し（蛍光は患者の胆道系に式ＩＩＡ又はFNIR-AR-H_N-BSで表される化合物が存在することを示す）、かつ、患者の胆道系における蛍光の検出に基づいて、胆道系の胆管からの胆汁の漏出を特定することを含む、患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法に関する。

上記記載は、一般的な紹介であって、特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。発明の詳細な説明を図面と共に参照することにより、以下に述べる実施の態様とその利点を、最もよく理解するであろう。

以下の詳細な説明を添付の図面と合わせて参照することにより、本発明の完全な理解が進み、本願の利点の多くを容易に得ることができる。
図１は、式Ｉで表されるヘプタメチン系シアニン化合物の一例を製造するための代表的な合成方法である。図２は、式ＩＩで表されるヘプタメチン系シアニン化合物の一例を製造するための代表的な合成方法である。図３は、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を対象に注入し、対象の胆道系及び／又は腎臓系の少なくとも一部に所望の波長の光を照射することによる前記化合物を使用する方法に関する上位概念の流れ図である。図４は、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を対象に注入し、対象の胆道系及び／又は腎臓系の少なくとも一部に所望の波長の光を照射することによる前記化合物を使用する方法の一実施態様を示す概略図である。図５は、本発明の代表的な態様による、患者の腎臓系の評価のために本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図６は、本発明の代表的な態様による、患者の胆道系の評価のために本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図７は、本発明の代表的な態様による、患者の胆道系の評価のために、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図８は、本発明の代表的な態様による、BL-760の分光特性を示すグラフである。図９は、本発明の代表的な態様による、シアニンの量及び時間の関数としてのヘプタメチン系シアニンのグルタチオン安定性を示すグラフである。図１０は、本発明の代表的な態様による、ＨＥＫ-２９３細胞の全プロテオームに対するシアニンの反応性を示すゲルの写真である。図１１は、本発明の代表的な態様による、IRDye（登録商標）800CW及びUL-766を使用した尿管の近赤外蛍光ガイドによる手術中の識別を示す一連の画像である。図１２は、本発明の代表的な態様による、IRDye（登録商標）800CW及びUL-766の注射後のラットにおける腎臓蛍光の経時的なコントラスト−バックグラウンド比を示すグラフである。図１３Ａは、本発明の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１３Ｂは、本発明の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１４は、本発明の代表的な態様による、ＢＬ-７６６及びＩＣＧの注射後の豚における腎臓蛍光の経時的なコントラスト−バックグラウンド比を示すグラフである。図１５は、本発明の代表的な態様による、豚の胆のう及び胆のう管の可視化を示す図である。図１６は、本発明の代表的な態様による、カロー三角の可視化を示す図である。

本明細書において、「a」又は「an」という用語は、１又は１以上と定義される。本明細書において、「複数（plurality）」という用語は、２又は２以上と定義される。本明細書において、「別の（another）」という用語は、少なくとも２番目以上と定義される。本明細書において、「含む（including）」及び／又は「有する（having）」という用語は、含む（すなわち、開いた言葉使い）と定義される。明細書全体で、「一つの態様」、「ある態様」、「態様」、「具体化」、「実施例」又は同様の用語は、実施の態様に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも１つの態様に含まれることを意味する。したがって、明細書のさまざまな箇所におけるこれらの語句の出現は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。さらに、上記特定の特徴、構造又は特性は、限定されることなく、１以上の態様において、適切な方法で組み合わせてもよい。

本明細書は、ヘプタメチン系シアニン、並びに胆道系及び腎臓系の蛍光マーカーとしてのヘプタメチン系シアニンの製造及び使用方法の態様に関する。有利なことに、本願化合物のいくつかは、腎臓系又は胆道系のいずれかを介して高い特異性で効率的に移行し、また、良好な量子収率を示すので、腎臓系又は胆道系のin vivo可視化の優れた候補となる。

Ｉ．定義及び略語
以下の用語及び略語の説明は、本発明をよりよく説明し、本発明の実施において当業者を導くために提供される。本明細書では、文脈が明確に他を示さない限り、「含む（comprising）」は「含む（including）」を意味し、単数形「a」、「an」又は「the」には、複数への言及が含まれる。「又は」、「若しくは」という用語は、文脈が明確に他を示さない限り、述べられた代替要素の一つ又は二つ以上の要素の組合せを指す。

他に説明がない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、この技術分野の当業者が一般的に理解しているものと同じ意味である。本発明の実施又は試験では、本明細書に記載のものと類似又は同等の方法及び材料を使用することができるが、適切な方法及び材料を以下に説明する。材料、方法及び実施例は例示にすぎず、限定することを意図したものではない。発明の他の特徴は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかである。

他に説明がない限り、この明細書又は特許請求の範囲で使用される、成分の量、分子量、パーセンテージ、温度、時間などを表す全ての数値は、「約」という用語によって変更されるものとして理解されるべきである。したがって、他に説明がない限り、暗黙的又は明示的に説明されている数値パラメータは、求められる所望の特性、及び／又は標準的な試験の条件／方法の下での限界に依存してもよい近似値である。実施の態様を先行技術から直接的かつ明示的に区別する場合、「約」という単語を用いて記述されない限り、実施の態様に示された数値は近似値ではない。

化学についての一般的な用語の定義は、Richard J. Lewis, Sr. (ed.), Hawley’s Condensed Chemical Dictionary, published by John Wiley & Sons, Inc., 1997 (ISBN 0-471-29205-2)に見いだすことができる。分子生物学についての一般的な用語の定義は、Benjamin Lewin, Genes VII, published by Oxford University Press, 2000 (ISBN 019879276X)、Kendrew et al. (eds.), The Encyclopedia of Molecular Biology, published by Blackwell Publishers, 1994 (ISBN 0632021829)及びRobert A. Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference, published by Wiley, John & Sons, Inc., 1995 (ISBN 0471186341)、並びに他の同様の参考書に見いだすことができる。

本発明のさまざまな実施の態様の再検討を容易にするために、特定の用語について、以下に説明を行う：

アルキル：
飽和炭素鎖を有する炭化水素基。鎖は、分枝、非分枝又は環状（シクロアルキル）であってもよい。特に明記しない限り、アルキルという用語は、置換及び非置換アルキルを包含する。

アリール：
単一の環（例、フェニル）又は少なくとも１つの環が芳香族である縮合環（例、キノリン、インドール、ベンゾジオキソールなど）を有する、炭素原子数６〜１５の一価の芳香族炭素環基（他に特定がある場合を除く）。ここで、結合点はアリール基の芳香族部分の原子で、結合点の芳香族部分は芳香環の炭素である。芳香環部分がヘテロ原子を含む場合、その基はヘテロアリールであって、アリールではない。アリール基は、単環式、二環式、三環式又は四環式である。他で特定されない限り、アリールという用語は、置換及び非置換アリールを含む。

ｃＬｏｇＰ：
計算又は予測されたｌｏｇＰ値。ｌｏｇＰは、化合物のn-オクタノールと水の間の分配係数の対数：ｌｏｇ（ｃ_{オクタノール}／ｃ_水）である。

有効量又は治療有効量：
対象又は特定の割合の対象に、有益又は治療的な効果を提供するのに十分な量。

ヘテロアルキル：
少なくとも１つのヘテロ原子、例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓ又はＳ（Ｏ）_ｎ（ｎは１又は２）を含むアルキル又はシクロアルキルラジカル。

近赤外（近ＩＲ、ＮＩＲ）：
６５０〜２５００ｎｍの波長。他で特定されない限り、本明細書における「近赤外」及び「ＮＩＲ」という用語は、６５０〜９００ｎｍの波長を指す。

薬学的に許容される担体：
本発明において有用な薬学的に許容される担体（ビヒクル）は、通常のものである。Remington: The Science and Practice of Pharmacy, The University of the Sciences in Philadelphia, Editor, Lippincott, Williams, & Wilkins, Philadelphia, PA, 21^st Edition (2005)は、本明細書に開示された１以上の立体配座が制限されたシアニンフルオロフォアの送達に適した組成物及び製剤を記載している。

一般に、担体の性質は、投与の形態に依存する。例えば、非経口製剤は、通常、ビヒクルとして、水、生理食塩水、平衡塩類溶液、水性デキストロース、グリセロールなどの薬学的及び生理学的に許容される流体を含む注射可能な流体を含む。ある例では、薬学的に許容される担体は、対象への投与（例、非経口、筋肉内又は皮下注射）に適しているように無菌であってもよい。生物学的に中性の担体に加え、投与される医薬組成物は、湿潤剤、乳化剤、防腐剤、ｐＨ緩衝剤など、例えば酢酸ナトリウム又はモノラウリン酸ソルビタンなどの少量の非毒性補助物質を含んでいてもよい。

薬学的に許容される塩：
開示された立体配座が制限されたシアニンフルオロフォアの生物学的に適合性の塩。塩は、当該技術分野において知られたさまざまな有機及び無機の対イオンに由来し、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなどが含まれ、分子が塩基性の官能基を含む場合、塩酸塩、臭化水素酸塩、酒石酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩などの有機酸又は無機酸の塩である。薬学的に許容される酸付加塩は、生物学的に又は他の理由で望ましくない、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、及び、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸などの有機酸ではない酸によって形成されている間、遊離塩基の生物学的有効性を保持する塩である。薬学的に許容される塩基付加塩には、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、マンガン塩、アルミニウム塩などの無機塩基に由来するものが含まれる。代表的な塩は、アンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩である。薬学的に許容される有機非毒性塩基に由来する塩には、一級、二級及び三級アミンの塩、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環状アミン、並びにイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、2-ジメチルアミノエタノール、2-ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、N-エチルピペリジン、ポリアミン樹脂などの塩基性イオン交換樹脂が含まれるが、これらに限定されるものではない。代表的な有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン及びカフェインである。（例えば、S. M. Berge, et al., "Pharmaceutical Salts," J. Pharm. Sci. 1977, 66:1-19を参照。これは、参照により本明細書に組み込まれる。）

量子収率：
吸収された励起光子の数に対する放出された蛍光光子の数の比。

立体異性体：
分子式と結合した原子の並びは同じであるが、原子の３次元配向のみが異なる異性体。

置換基：
反応の結果、分子内の別の原子を置き換える原子又は原子団。「置換基」という用語は、通常、元の炭化水素鎖又は環における、１つの水素原子、置換基が二重結合を介して結合している場合は２つの水素原子を置き換える原子又は原子団、又は、置換基が二重結合に結合している場合は２つの水素原子を指す。「置換基」という用語は、分子への複数の結合点を有する原子団であってもよく、例えば、置換基は、元の炭化水素鎖又は環の２以上の水素原子を置換する。そのような場合、置換基は、他で言及しない限り、任意の配向で元の炭化水素鎖又は環に結合してもよい。代表的な置換基には、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アシル基、アルデヒド基、アミド基、アミノ基、アミノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアミノ基、炭酸塩、カルボキシル基、シアノ基、シクロアルキル基、ジアルキルアミノ基、ハロ基、ハロ脂肪族基（例、ハロアルキル基）、ハロアルコキシ基、ヘテロ脂肪族基、ヘテロアリール基、ヘテロ脂環式基、ヒドロキシル基、イソシアノ基、イソチオシアノ基、オキソ基、スルホンアミド基、スルフヒドリル基、チオ基及びチオアルコキシ基が含まれる。

置換された：
１以上の置換基が結合した、芳香族化合物若しくは脂肪族化合物などの基本的な化合物又はそのラジカルで、通常、基本的な化合物の水素原子が置換基に置き換わる。たとえば、限定されるものではないが、置換された芳香族化合物は、芳香環に結合した脂肪族基を有していてもよく、トルエンなどである。また、たとえば、限定されるものではないが、長鎖の炭化水素は、ヒドロキシル基を結合していてもよい。

スルホン酸含有基：
ＳＯ_３ ⁻含む基。スルホン酸塩含有基という用語は、−ＳＯ_３ ⁻基及び−ＲＳＯ_３ ⁻基（Ｒは置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換アリール、又は置換若しくは非置換ヘテロアリールである。）を含む。

標的：
標的化剤を含む立体配座が制限されたシアニンフルオロフォアが特異的に結合することが予定された分子。標的の例には、試料組織中のタンパク質や核酸配列が含まれる。標的領域は、標的分子が存在しているか、存在している可能性がある領域である。

互変異性体：
プロトンと電子の位置のみが異なり、水素原子の移動により相互に変換可能な有機化合物の構造異性体。通常、互変異性体同士は平衡状態で存在する。

ＩＩ．ヘプタメチン系シアニン
本発明のある態様によれば、本願のヘプタメチン系シアニン化合物は、式Ｉ：

で表される構造又はその立体異性体であってもよい。

式Ｉに関し、ｍは３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立して水素、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２は独立してメチル、エチル、n-プロピル又はイソプロピルであり、Ｒ^３及びＲ^４は独立してアルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１０は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１１及びＲ^１２は独立して、スルホン酸塩、水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、式Ｉで表される化合物は、対称的であってもよい。この場合、ある態様では、Ｒ^３及びＲ^４は同じ置換基であり、Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、各Ｒ^２はメチル又はエチルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^５〜Ｒ^１０は水素であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１１及びＲ^１２はスルホン酸塩であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなアルキルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、ｐは１、２、３、４又は５であってもよい。

ある態様では、ｍは３である。ある態様では、ｍは４である。ある態様では、ｍは５である。ある態様では、ｎは１である。ある態様では、ｎは２である。ある態様では、ｎは３である。ある態様では、ｐは１である。ある態様では、ｐは２である。ある態様では、ｐは３である。ある態様では、ｐは４である。ある態様では、ｐは５である。ある態様では、ｐは６である。ある態様では、ｐは７である。ある態様では、ｐは８である。ある態様では、ｐは９である。ある態様では、ｐは１０である。

ある態様では、Ｒ^ａは水素である。ある態様では、Ｒ^ａはハロである。ある態様では、Ｒ^ａは置換アルキルである。ある態様では、Ｒ^ａは非置換アルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。ある態様では、Ｒ^ａは置換アリールである。

ある態様では、Ｒ^２はメチルである。ある態様では、Ｒ^２はエチルである。ある態様では、Ｒ^２はn-プロピルである。ある態様では、Ｒ^２はイソプロピルである。

ある態様では、Ｒ^３はメチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^４はメチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^５は水素である。ある態様では、Ｒ^５はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^６は水素である。ある態様では、Ｒ^６はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^７は水素である。ある態様では、Ｒ^７はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^８は水素である。ある態様では、Ｒ^８はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^９は水素である。ある態様では、Ｒ^９はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１０は水素である。ある態様では、Ｒ^１０はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１１はスルホン酸塩である。ある態様では、Ｒ^１１は水素である。ある態様では、Ｒ^１１はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１２はスルホン酸塩である。ある態様では、Ｒ^１２は水素である。ある態様では、Ｒ^１２はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１３は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。ある態様では、Ｒ^１３は、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１４は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。ある態様では、Ｒ^１４は、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１５は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。ある態様では、Ｒ^１５は、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１６は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。ある態様では、Ｒ^１６は、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、式Ｉで表される化合物は中性化合物（全体の電荷が０）であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、式Ｉで表される化合物の量子収率は、少なくとも１５％、例えば、少なくとも２０％、少なくとも２５％又は少なくとも３０％であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、式Ｉで表される化合物の最大発光波長は、７００〜９００ｎｍであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、式Ｉで表される化合物のｃＬｏｇＰ値は５．０以下であってもよく、化合物は水溶性であってもよい。ある態様では、式Ｉで表される化合物は、チオール（例．グルタチオン）及び細胞プロテオームと反応しない。

本発明のある態様によれば、化合物は、式ＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは３であり、ｐは２、３又は４であり、Ｒ^２〜Ｒ^４及びＲ^１３〜Ｒ^１６は上記のとおりである。）
で表される構造又はその立体異性体である。

ある態様では、Ｒ^２はメチルである。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^３及びＲ^４はメチルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１３〜Ｒ^１６はメチルであってもよい。

ある態様では、式Ｉで表される化合物は、

である。

本発明のある態様によれば、ヘプタメチン系シアニン化合物は、式ＩＩ：

で表される構造又はその立体異性体である。

式ＩＩに関し、ｍは２、３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立してＨ、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１２は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルであり、Ｒ^１７はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｚは単原子イオンである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、式ＩＩで表される化合物は、対称的であってもよい。この場合、ある態様では、Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^２はメチル又はエチルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^５〜Ｒ^１２は水素であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなアルキルであってもよい。ある態様では、Ｒ^１３〜Ｒ^１６はメチルである。上記態様のいずれか又は全てにおいて、ｐは２、３、４、５又は６であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｚ^＋はＮａ^＋又はＫ^＋であってもよい。

ある態様では、ｍは２である。ある態様では、ｍは３である。ある態様では、ｍは４である。ある態様では、ｍは５である。ある態様では、ｎは１である。ある態様では、ｎは２である。ある態様では、ｎは３である。ある態様では、ｐは１である。ある態様では、ｐは２である。ある態様では、ｐは３である。ある態様では、ｐは４である。ある態様では、ｐは５である。ある態様では、ｐは６である。ある態様では、ｐは７である。ある態様では、ｐは８である。ある態様では、ｐは９である。ある態様では、ｐは１０である。

ある態様では、Ｒ^２はＣ_１−Ｃ_３アルキルである。

ある態様では、Ｒ^１１は水素である。ある態様では、Ｒ^１１はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１２は水素である。ある態様では、Ｒ^１２はアルキルである。ある態様では、アルキルは、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル又はt-ブチルである。

ある態様では、Ｒ^１３はアルキルである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

ある態様では、Ｒ^１４はアルキルである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

ある態様では、Ｒ^１５はアルキルである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

ある態様では、Ｒ^１６はアルキルである。ある態様では、アルキル基は、例えばＣ_１−Ｃ_５アルキル又はＣ_１−Ｃ_３アルキルのようなＣ_１−Ｃ_１０アルキルである。

ある態様では、Ｒ^１７はＣ_１−Ｃ_３アルキルである。

ある態様では、Ｚは単原子イオンである。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、式ＩＩで表される化合物の量子収率は、少なくとも１５％、例えば、少なくとも２０％又は少なくとも２５％であってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、式ＩＩで表される化合物の最大発光波長は、７００〜９００ｎｍであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、式ＩＩで表される化合物のｃＬｏｇＰ値は５．０以下であってもよく、化合物は水溶性であってもよい。ある態様では、式ＩＩで表される化合物は、チオール（例．グルタチオン）及び細胞プロテオームと反応しない。

本発明のある態様によれば、ヘプタメチン系シアニンは、式ＩＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
で表される構造又はその立体異性体である。

上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^２はメチルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１３〜Ｒ^１６はメチルであってもよい。上記態様のいずれか又は全てにおいて、Ｒ^１７はメチル又はエチルであってもよい。

ある態様では、式ＩＩで表される化合物は、

である。

ＩＩＩ．医薬組成物
ある態様によれば、本発明は、本明細書に開示された少なくとも１つのヘプタメチン系シアニンを含有する医薬組成物を含む。医薬組成物のいくつかの態様は、薬学的に許容される担体及び少なくとも１つのヘプタメチン系シアニンを含む。有用な薬学的に許容される担体及び賦形剤は、当該技術分野において知られている。

１つ以上のヘプタメチン系シアニンを含む医薬組成物は、例えば、投与方法及び／又は画像化する部位に基づいて、さまざまな方法で製剤化してもよい。非経口製剤は、水、生理食塩水、他の平衡塩類溶液、デキストロース水溶液、グリセロールなどの薬学的及び生理学的に許容される流体であって注射可能な流体を含んでいてもよい。賦形剤には、例えばクレモフォール（登録商標）として知られたポリエトキシル化ヒマシ油などの非イオン性可溶化剤、又はヒト血清アルブミン又は血漿調製物などのタンパク質が含まれてもよい。必要に応じて、投与される医薬組成物は、例えば、酢酸ナトリウム又はモノラウリン酸ソルビタンのような、湿潤剤、乳化剤、防腐剤、ｐＨ緩衝剤などの非毒性の補助物質も含んでいてもよい。

医薬組成物の形態は、投与方法によって決まる。医薬組成物の実施の態様は、例えば、経口、口腔内、全身、注射、経皮、直腸などを含む、事実上任意の投与方法に適した形態、又は、吸入若しくは吹入（insufflation）による投与に適した形態としてもよい。一般に、医薬組成物は、注射により全身的に、又は経口により投与されるであろう。

有用な注射用製剤は、水性又は油性ビヒクル中の活性化合物の滅菌された懸濁液、溶液又は乳濁液を含む。この組成物は、懸濁剤、安定剤及び／又は分散剤などの配合剤も含んでいてもよい。この注射用製剤は、例えばアンプルのような単位投与剤形、又は複数回投与容器により提供することができ、防腐剤が添加されていてもよい。この組成物は、油性又は水性ビヒクル中の懸濁液、溶液剤又は乳濁液といった形態としてもよく、懸濁剤、安定剤及び／又は分散剤などの配合剤を含んでいてもよい。例えば、非経口投与はボーラス注入又は連続注入により行ってもよい。あるいは、ヘプタメチン系シアニンは、使用前に適切なビヒクル、例えば滅菌水を用いて再構成する粉末の形態であってもよい。

全身投与用製剤は、皮下、静脈内、筋肉内又は腹腔内注射などの注射による投与が意図されたもの、及び経皮、経粘膜、経口又は経肺による投与が意図されたものを含む。

経口製剤は、液体（例．シロップ、溶液、懸濁液）又は固形（例．粉末、錠剤、カプセル剤）であってもよい。経口製剤は、内皮バリアを通過するための標的リガンドと組み合わせることができる。ヘプタメチン系シアニン製剤は、二糖と共に乾燥、例えば噴霧乾燥させ、ヘプタメチン系シアニン粉末を形成してもよい。固形組成物は、結合剤（例．α化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、充填剤（例．ラクトース、マンニトール、微結晶セルロース、リン酸水素カルシウム）、潤滑剤（例．ステアリン酸マグネシウム、タルク、シリカ）、崩壊剤（例．バレイショデンプン、グリコール酸デンプンナトリウム）又は湿潤剤（例．ラウリル硫酸ナトリウム）などの薬学的に許容される賦形剤を用い、従来の方法によって調製することができる。錠剤は、当該技術分野において周知の方法、例えば、糖、フィルム又は腸溶コーティングにより被覆されていてもよい。そのような剤形を調製する実際の方法は、当業者に知られているか、又は当業者にとって明らかである。

経口投与用の液体製剤は、例えば、エリキシル剤、溶液、シロップ又は懸濁液の形態としてもよい。そのような液体製剤は、懸濁剤（例．ソルビトールシロップ、セルロース誘導体、水素化された食用油脂）、乳化剤（例．レシチン、アラビアゴム）、非水性ビヒクル（例．アーモンド油、油性エステル、エチルアルコール、クレモフォール（登録商標）、分別された植物油）及び防腐剤（例．メチル又はプロピル-p-ヒドロキシ安息香酸、ソルビン酸）などの薬学的に許容される添加剤を用いた従来の方法によって調製することができる。製剤は、必要に応じて、緩衝塩、防腐剤、香味料、着色料及び甘味料も含んでいてもよい。経口投与用の製剤は、よく知られているように、フルオロフォアの制御放出を与えるように適切に処方されていてもよい。

直腸投与の場合、ヘプタメチン系シアニンは、溶液（浣腸用）、坐剤又はカカオバター若しくは他のグリセリドなどの従来の坐剤用基剤を含む軟膏として処方してもよい。経鼻投与又は吸入若しくは吹入による投与の場合、ヘプタメチン系シアニンは、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、フルオロカーボン、二酸化炭素又は他の適切な気体の噴射剤を用い、加圧パック又はネブライザーから、エアゾールのスプレー又はミストの形態で簡便に送達することができる。加圧式のエアゾールの場合、投与量は、一定量を提供するバルブを用いることにより、測定してもよい。

本発明のある態様によれば、本明細書に記載のヘプタメチン系シアニンを含む医薬組成物は、正確な投与量の個々の投与に適した単位剤形で処方してもよい。医薬組成物は、必要に応じて、ヘプタメチン系シアニンを含む１つ以上の単位剤形が含まれていてもよいパック又はディスペンサーデバイスで提供されてもよい。パックは、例えば、ブリスターパックのように、金属製又はプラスチック製の箔を含んでいてもよい。パック又はディスペンサーデバイスには、投与の手順が添付されていてもよい。

投与されるヘプタメチン系シアニンの量は、少なくとも部分的には、治療される対象、標的部位（例：胆道系又は腎臓系）及び投与方法に依存し、医薬組成物及び／又は造影剤投与の当業者に知られているように決めてもよい。これらの範囲内で、投与される製剤は、対象への投与後に適切な手段でヘプタメチン系シアニンを可視化するのに有効な量で、本明細書に開示のヘプタメチン系シアニンを含んでいてもよい。ある態様では、ヘプタメチン系シアニンの有効量は、１〜２４０μｇ／ｋｇ体重、例えば、１０〜２４０μｇ／ｋｇ体重、２０〜２４０μｇ／ｋｇ体重、４０〜２４０μｇ／ｋｇ体重、５０〜２００μｇ／ｋｇ体重又は５０〜１５０μｇ／ｋｇ体重である。

ＩＶ．合成
本発明のある態様によれば、本明細書に開示される事項は、式Ｉ又は式ＩＩで表されるヘプタメチン系シアニン化合物の製造方法である。

式Ｉで表されるヘプタメチン系シアニンを製造する代表的な合成法を図１に示す。窒素をアルキル化するのに有効な条件下で、インドレニン１とヨウ化アルキル又はヨウ化ヘテロアルキルを結合させる。図１の方法では、シアン化メチルの存在下、１２０℃で、インドレニン１を1-ヨウ化-2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エタン（H₃C(OCH₂CH₂)₃I）でアルキル化することにより、化合物３を得る。シアニンは、化合物３と化合物４（(N-[(3-(アニリノメチレン)-2-クロロ-1-シクロヘキセン-1-イル)メチレン]アニリン一塩酸塩）の反応、例えば、還流したエタノール、トリエチルアミン及び無水酢酸で還流することにより形成され、化合物５を得る。化合物５は、逆相精製してもよい。Ｃ４’位の塩素は、アルカノールアミンとの反応で置換される。例えば、エチル体（化合物６）は、化合物５とN-メチルエタノールアミンとの反応、例えば、N,N′-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）の存在下、７５℃で、N-メチルエタノールアミンと反応させることにより得ることができる。化合物６のスマイルス転位は、窒素原子から酸素原子への転位を開始できる化合物、例えば、ハロゲン化アルキルとの反応により達成される。図１では、化合物６の転移反応は、ヨウ化メチル及び重炭酸ナトリウムの存在下、ＤＭＦ中７５℃で進行し、化合物８を得る。

プロピル体（化合物７）を得るには、化合物５をＤＭＦの存在下、７５℃でメチルプロパノールアミンと反応させる。化合物９を得るための化合物７の転位反応は２段階反応である。第一段階では、化合物７とトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を反応させ、次いで溶媒を除去する。化合物７のＴＦＡによる処理は、窒素原子から酸素原子への転位（最大吸光度の深色シフトに基づく）を誘発する。この中間体は、次いでヨウ化メチルの存在下、ＤＭＦ中６０℃に加熱することによりN-アルキル化され、化合物９を得る。

式ＩＩで表されるヘプタメチン系シアニンを製造する代表的な合成法を図２に示す。市販の色素であるIR-Dye 783は、Ｃ４’位の塩素をアルカノールアミンに置換するのに有効な条件下でアルカノールアミンと結合させる。図２の方法では、ＤＭＦ中８０℃でIR-Dye 783と2-(メチルアミノ)エタノールを反応させ、BL-760中間体を得る。この中間体は逆相クロマトグラフィーで精製してもよい。BL-760中間体の転位及びアシル化は、窒素原子から酸素原子への転位を開始できる化合物及びアシル化触媒との反応により達成させる。図２では、転位及びアシル化は、酢酸、ＨＡＴＵ（1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム 3-オキシドヘキサフルオロホスファート、N-[(ジメチルアミノ)-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジン-1-イルメチレン]-N-メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスファート N-オキシド）及びＤＩＰＥＡ（N,N-ジイソプロピルエチルアミン）の存在下、ＤＭＦ中で進行し、活性化エステル溶液を得る。活性化エステル溶液を３５℃で一晩加熱し、BL-760を得る。BL-760は逆相クロマトグラフィーで精製してもよい。

Ｖ．使用方法
ある態様によれば、本発明のヘプタメチン系シアニンは、生きている細胞の可視化及び追跡に有用である可能性がある。さらに、探査及び診断での使用は、本発明の範囲内である。

ある態様によれば、本発明のヘプタメチン系シアニンは、in vivoでの可視化及び追跡に用いられる。例えば、本発明の化合物の特定の態様は、対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部を可視化するのに有用である。

対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部を可視化する方法は図３に示されている。図３では、方法３３０の工程３３２において、本明細書に開示の化合物又は

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
を対象に投与することを含む。方法３３０の工程３３４において、化合物が蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を対象の標的部位に照射する。方法３３０の工程３３６において、対象の標的部位で蛍光を検出し、この蛍光は、対象の標的部分に化合物が存在することを示す。ある態様では、投与される化合物は、式ＩＡ若しくは式ＩＩＡで表される化合物又は化合物FNIR-Ar-H_N-BSである。

化合物を対象に投与することは、化合物が対象の標的部分に存在する場合に蛍光が検出可能であるような有効量の化合物を投与することを含んでいてもよい。ある態様では、化合物の投与は、化合物及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の投与を含む。上記態様のいずれか又は全てにおいて、光の波長は、近赤外であってもよい。

ある態様では、可視化は、可視、遠赤外又は近赤外の波長及び特定の強度の一定量の光の照射による、試料又は対象の標的部位の発光を含み、ここで、照射する光の量は化合物が蛍光を発するのに十分な量であり、これにより、化合物が発する蛍光を検出する。有利には、光の波長は、ヘプタメチン系シアニンの最大吸収波長又はその近傍である。例えば、６５０〜９００ｎｍ又は７５０〜８５０ｎｍなど、６５０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長の光で試料を照射してもよい。ある態様では、光源は、レーザー、ＬＥＤ（発光ダイオード）、キセノンランプ、ハロゲンバルブ、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー）などである。光の適切な強度は、標的部位及び照射方法に応じ、１〜７５０ｍＷ/ｃｍ^２又は３００〜７００ｍＷ/ｃｍ^２など、１ｍＷ/ｃｍ^２〜１０００ｍＷ/ｃｍ^２である。近赤外の光源は、Thorlabs（Newton, NJ）、Laser Components, USA（Hudson, NH）、ProPhotonix（Salem, NH）などの市販の光源が利用できる。ある態様では、ＮＩＲ光の有効量は０．１〜１０００ｍＷ/ｃｍ^２、例えば０．１〜３００ｍＷ/ｃｍ^２である。

ある態様では、対象の胆道系及び／又は腎臓系の可視化により、検出及び／又は鑑定される可能性のある状態であることが疑われる対象に、有効量のヘプタメチン系シアニン又は当該化合物を含む医薬組成物を投与する。例えば、静脈内注射、動脈内注射、筋肉内注射、腫瘍内注射、皮下注射、経口投与、鼻腔内投与又は舌下投与など、適切な方法で投与する。続いて、近赤外の波長及び特定の強度の一定量の光を対象の標的領域に照射することにより、投与された化合物が発光し、ここで、照射する光の量はヘプタメチン系シアニンを励起するのに十分な量である。標的部位（胆道系又は腎臓系の一部）を照射する場合、ＮＩＲ光の有効量は０．１〜１０００ｍＷ/ｃｍ^２、例えば０．１〜３００ｍＷ/ｃｍ^２であってもよい。対象の標的部分における化合物からの蛍光を検出し、それにより対象の状態を診断する。

一般に、標的組織、例えば、胆道系及び／若しくは腎臓系若しくはその一部、又は標的組織の外側の皮膚を含むように、光を照射する範囲を選択する。in vivoの生物学的試料に対し、的を絞って外部から光を照射することが必要な場合、光を照射する範囲は、マイクロレンズ、フレネルレンズ又はディフューザーの利用などの適切な光照射装置を用いることにより制御することができる。的を絞った内部からの光の照射では、適切な内視鏡又は光ファイバーカテーテルが選択できる。ある応用法では、光散乱溶液で満たされた留置カテーテルを標的組織の近くに配置し、光ファイバーとなるカテーテルに光を導入してもよい。（例えば、Madsen et al., Lasers in Surgery and Medicine 2001, 29, 406-412参照）。

例えば、図３を考慮し、図４では、ヘプタメチン系シアニン化合物４１０を、対象４００又は患者に静脈内注射で投与する。化合物が胆道系及び／又は腎臓系に優先的に蓄積する時間が経過することが許容される。続いて、外部光照射装置４２０を使用した所望の波長を有する有効量のＮＩＲ光エネルギーの照射により、対象の標的部分が選択的に発光する。光照射装置４２０は胆道系又は腎臓系の少なくとも一部を含む標的領域に光を照射し、それにより、化合物は蛍光を生じる。その蛍光を検出することにより、前記胆道系又は腎臓系を可視化する。

本発明のある態様によれば、対象の標的部分は、腎臓系の少なくとも一部であてもよく、ヘプタメチン系シアニンは、式Ｉ又は式ＩＡで表される化合物である。ある態様では、光の波長は、６００〜８５０ｎｍであってもよい。ある態様では、前記化合物は化合物９（UL-766ともいう）：

であってもよい。

尿管は、外傷や、開腹手術、腹腔鏡検査・手術及び内視鏡手術などのさまざまな外科的処置中の医原性損傷に対して脆弱であるため、これは重要である。婦人科、産科、一般外科又は泌尿器科を問わず、ほぼ全ての腹骨盤内の外科的処置が尿管を損傷する可能性がある。腹部及び骨盤内の手術中の尿管損傷の発生率は、０．５〜１０％であると報告されている（Gioux et al., Mol Imaging 2010, 9(5):237-255；Reinhart et al., Surgical Innovation 2015；Verbeek et al., J Urology 2013, 190(2):574-579）。この損傷率は、主に、後腹膜腔及び骨盤上部のほぼ全てにおいて、尿管が血管に近接していることに起因する。ステントを挿入することなく、又は、器具との接触による蠕動を引き起こすことなく尿管を可視化することは、急性の尿管損傷を鑑定するのに有益である。尿管吻合を行った後に、尿管漏出を直ちに検査することもできる。さらに重要なことには、蛍光ガイド下による手術中のはっきりとした可視化は、この重大な病的状態を軽減する可能性がある。

都合のよいことに、UL-766などの式Ｉ又は式ＩＡで表される特定の化合物は、優れた腎クリアランスを受け、ＮＩＲ蛍光イメージングシステムにより尿管を可視化するために用いることができる。UL-766は、市販のIR-800CWと比較して、腎クリアランスに対する特異性の改善を示す。さらに、この化合物は、生物学的求核試薬との反応性が低い。UL-766及び関連する分子の反応性の低下は、臨床毒性学の観点から重要である可能性がある。

式Ｉ又は式ＩＡで表されるヘプタメチン系シアニン化合物のいくつかは、低用量（例．１〜１００μｇ／ｋｇ体重）で対象に静脈内注射することができ、注射後直ちに、かつ長期間、可視化するのに十分な感度を有する。ある態様では、ヘプタメチン系シアニンは、注射後数分、例えば、２０分、１５分、１０分又は５分以内に、少なくとも１．５、少なくとも２．０、少なくとも２．５、少なくとも３又は少なくとも４のコントラスト対バックグラウンド比（ＣＢＲ）となる。特定の態様では、ヘプタメチン系シアニンは、対象に静脈内注射した後１０分以内に、２〜１０、例えば３〜５のＣＢＲとなる。ある態様では、少なくとも１．５のＣＢＲ比は、注射後少なくとも３０分、少なくとも４５分又は少なくとも６０分間、例えば注射後１０〜３０分、１０〜４５分、１０〜６０分、５〜６０分又は５〜９０分、維持される。式Ｉ又は式ＩＡで表されるヘプタメチン系シアニンのある態様は、少なくとも１５％、例えば、少なくとも２０％、少なくとも２５％又は少なくとも３０％の量子収率を有する。有利なことに、蛍光は腎臓系に特異的である。例えば、胆道系及び腎臓系を蛍光させる場合、蛍光の少なくとも８５％、少なくとも９０％又は少なくとも９５％が腎臓系に存在するかもしれない。例えば、UL-766の胆汁：尿の特異性は５：９５で、量子収率は３０％である。

本発明のある態様によれば、対象の標的部分は、胆道系の少なくとも一部を含み、ヘプタメチン系シアニンは、式Ｉ若しくは式ＩＩＡで表される化合物又は

であってもよい。

特定の態様では、光の波長は、６００ｎｍ〜８５０ｎｍである。

ある態様によれば、化合物は、

であってもよい。

都合のよいことに、BL-760などの式ＩＩ又は式ＩＩＡで表される特定の化合物及びFNIR-Ar-H_N-BSは、優れた胆道系からのクリアランスを受け、ＮＩＲ蛍光イメージングシステムにより胆道系又はその一部を可視化するために用いることができる。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）及びIRDye（登録商標）800CWなどの市販の色素と比較して、式ＩＩ若しくは式ＩＩＡで表される化合物のいくつか又はFNIR-Ar-H_N-BSは、より大きな胆汁：尿の特異性、胆汁へのより速い移行、及び／又はより大きな量子収率を示す。

ある態様によれば、式ＩＩ若しくは式ＩＩＡで表されるヘプタメチン系シアニン化合物のいくつか又はFNIR-Ar-H_N-BSは、低用量で対象に静脈内注射することができ、胆汁に素早く移行し、注射後直ちに可視化するのに十分な感度を有する。ある態様では、可視化を可能にするのに十分な量のヘプタメチン系シアニン化合物は、その最小閾値量を対象に静脈内注射した後、５分以内に胆汁に移行する。式ＩＩ若しくは式ＩＩＡで表されるヘプタメチン系シアニン化合物のある態様又はFNIR-Ar-H_N-BSは、少なくとも１５％、例えば、少なくとも２０％又は少なくとも２５％の量子収率を有する。都合のよいことに、胆道系及び腎臓系を蛍光させる場合、蛍光の少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％又は１００％が胆道系に存在するかもしれない。例えば、FNIR-Ar-H_N-BSの胆汁：尿の特異性は９５：５で、BL-760の胆汁：尿の特異性は１００：０である。

ある態様によれば、本発明は、患者の腎臓系の少なくとも一部を可視化するための方法に関する。尿管は、特に炎症が生じていたり、歪んだ構造の場合、しばしは特定することが難しく、また、損傷の危険性がある。現行の識別支援は必ずしも効果的ではない。蛍光色素の使用により、侵襲的処置を行うことなく、手術中の尿管の識別を改善することができる。さらに、手術中の尿管構造の改善された識別は、特に隣接する組織の手術の場合、尿管の医原性損傷の危険性を最小限に抑える。上記を考慮し、ある態様では、患者の腎臓系の少なくとも一部を可視化する方法は、腎盂尿管移行部とその周囲の組織を可視化する方法であり、例えば、尿管閉塞や腹部手術中の医原性損傷についての知見を提供する。図５では、この方法は方法５３０である。方法５３０の工程５３２において、化合物を対象に投与する。腎臓系の腎盂尿管移行部の場合、化合物は式ＩＡで表される化合物又はUL-766であり、そして対象は患者である。方法５３０の工程５３４において、UL-766が蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を患者の腎盂尿管移行部に照射する。UL-766の腎臓系への到達を待つため、光を照射は一定の時間が経過した後であると理解できる。方法５３０の工程５３６において、光の照射に応じて、腎臓系の腎盂尿管移行部でUL-766の蛍光を検出する。ある態様では、手術の段取りにおいて、検出された蛍光に基づいて鑑定を行うことができる。一例では、蛍光が腎盂に集中している場合、尿管に障害があると断定することができる。一例では、蛍光が腹腔内に漏れ出ている場合、医原性の損傷が発生し、腎臓系が傷つけられたと断定することができる。いずれの場合も、対応が必要である。

ある態様によれば、本発明は、さらに、患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法に関する。目視、触診及び術中超音波は、肝臓胆道手術における胆道の識別で、今日でも手術中に最も利用されているツールである。しかし、これらの方法は、特に触診が不可能な低侵襲手術又はロボット支援手術では問題がある。このような場合、肝組織、胆管などに対する手術中の医原性損傷の危険性が増加する。上記を考慮し、ある態様では、患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法は、胆道とその周囲の組織を可視化する方法であり、例えば、肝臓胆道手術中の胆管への医原性損傷についての知見を提供する。図６では、この方法は方法６３０である。方法６３０の工程６３２において、化合物を対象に投与する。胆道系の胆管の場合、化合物は式ＩＩＡで表される化合物又はBL-760であり、そして対象は患者である。方法６３０の工程６３４において、BL-760が蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を患者の胆管に照射する。BL-760の胆道系への到達を待つため、光を照射は一定の時間が経過した後であると理解できる。方法６３０の工程６３６において、光の照射に応じて、胆道系の胆管でBL-760の蛍光を検出する。ある態様では、手術の段取りにおいて、検出された蛍光に基づいて鑑定を行うことができる。一例では、蛍光が腹腔内に漏れ出ることにより、胆汁漏出が示された場合、医原性の損傷が発生し、胆管が傷つけられたと断定することができる。そのような場合、対応が必要である。

ある態様によれば、本発明は、さらに、患者の肝臓胆道系の少なくとも一部を可視化する方法に関する。特に、患者の肝臓胆道系の少なくとも一部を可視化する方法は、胆道を可視化する方法であり、例えば、肝臓胆道手術中の胆管への医原性損傷についての知見を提供する。図７では、この方法は方法７３０である。方法７３０の工程７３２において、化合物を対象に投与する。肝臓胆道系の胆管の場合、化合物はFNIR-AR-H_N-BSであり、そして対象は患者である。方法７３０の工程７３４において、FNIR-AR-H_N-BSが蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を患者の胆管に照射する。FNIR-AR-H_N-BSの胆管への到達を待つため、光を照射は一定の時間が経過した後であると理解できる。方法７３０の工程７３６において、光の照射に応じて、肝臓胆道系の胆管でFNIR-AR-H_N-BSの蛍光を検出する。ある態様では、手術の段取りにおいて、検出された蛍光に基づいて鑑定を行うことができる。一例では、蛍光が腹腔内に漏れ出ている場合、医原性の損傷が発生し、胆管が傷つけられたと断定することができる。そのような場合、対応が必要である。

ある態様によれば、本発明は、さらにがんの検出に関する。

特に、ある態様によれば、本発明は、さらに、患者の肝組織の少なくとも一部を可視化する方法に関し、式ＩＩＡで表される化合物又はFNIR-AR-H_N-BSを投与し、続いて、化合物が蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を患者の肝組織に照射し、蛍光を検出し、検出された蛍光に基づいて患者の肝組織における肝細胞がんを特定することを含む。

ある態様によれば、本発明は、さらに、患者の肝組織の少なくとも一部を可視化する方法に関し、式ＩＩＡで表される化合物又はFNIR-AR-H_N-BSを投与し、続いて、化合物が蛍光を発するのに十分な波長及び強度の光を患者の肝組織に照射し、蛍光を検出し、検出された蛍光に基づいて患者の肝組織における結腸直腸がん肝転移を特定することを含む。

ＶＩ．キット
ある態様によれば、本発明は、キットについてさらに説明する。キットの態様は、少なくとも１つの式Ｉ又は式ＩＩで表されるヘプタメチン系シアニン化合物を含む。ある態様では、キットには、少なくとも１つの化合物を溶解又は懸濁できる溶液を含んでいてもよい。キットは、使い捨てのバイアル又は注射器などの１以上の容器を含んでいてもよい。キットは、化合物を使用するための説明書をさらに含んでいてもよい。

キットの態様では、ヘプタメチン系シアニンは、固体として提供することができ、溶液は液体の形で提供することができる。この溶液は、溶解したヘプタメチン系シアニンを対象に投与することができるように、化合物を溶解するのに適した溶液であってもよい。溶液は、意図された使用法、例えば、静脈内注射に適した濃度で提供してもよい。あるいは、溶液は使用前に希釈する濃縮された溶液として提供してもよい。

キットの態様では、ヘプタメチン系シアニンは、医薬組成物、例えば、静脈内注射に適した医薬組成物として提供することができる。特定の態様では、医薬組成物は、１以上の容器（例．バイアル又は注射器）に事前に定量して入れられていてもよい。

実施例１化合物の合成
特に明記しない限り、一般的に、反応は、オーブンで乾燥したガラス器具を使用し、窒素又はアルゴン雰囲気下で無水溶媒（活性アルミナカラムを通過）を使用して行った。全ての市販の試薬は、そのまま使用した。N-[(3-(アニリノメチレン)-2-クロロ-1-シクロヘキセン-1-イル)メチレン]アニリン・塩酸塩はSigma-Aldrich（St. Louis, MO）から購入した。IR-800CWは、Li-Cor Biosciences（Lincoln, NE）から購入した。

実施例１ａＵＬ-７６６
マグネチックスターラー回転子が入ったマイクロ波反応用容器にインドレニン１（３．０ｇ、１０．８ｍｍｏｌ；Park et al., Bioconjugate Chem. 2012, 23:350）、ＭｅＣＮ（１２ｍＬ）及びヨウ化物１（３．０ｇ、１０．８ｍｍｏｌ；Lawal et al., Supramol. Chem. 2009, 21:55）を加えた。容器をアルゴン中で封止し、淡褐色のスラリーを砂浴中１２０℃で２２時間加熱したところ、反応物は濃い赤／ピンク色に変化した。反応物を冷却し、溶媒をロータリーエバポレーターで留去した。水（１０ｍＬ）を赤色の粗生成物に加え、逆相クロマトグラフィー（C₁₈Aq、０→３０％ＭｅＣＮ／水）で精製した。生成物含有画分を合わせ、溶媒をロータリーエバポレーターで留去し、化合物３（２．１ｇ、収率４５％）を赤いゴム状固体として得た。

^１H NMR (400 MHz, DMSO-d_６, エナミン：イミン互変異生体の比93:7) δ 7.38 - 7.29 (m, 2H), 6.59 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 3.96 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 3.88 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 3.68 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 3.57 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 3.52 - 3.43 (m, 6H), 3.41 - 3.36 (m, 2H), 3.22 (s, 3H), 1.26 (s, 6H)、^１３C NMR (125 MHz, DMSO-d_６) δ 160.6, 145.7, 139.3, 135.7, 125.3, 119.4, 104.2, 74.7, 71.2, 70.1, 69.8, 69.6, 66.4, 58.0, 43.5, 41.9, 29.7; IR（薄膜法） 2921, 1715, 1650, 1604, 1486, 1382, 1182 cm^−１、HRMS (ESI) C_１８H_２８NO_６S (M+H)^＋計算値：386.1632, 実測値：386.1632.

エタノール（１４ｍＬ）及び塩化物４（０．４５ｇ、１．４ｍｍｏｌ）が入ったマグネチックスターラー回転子入りマイクロ波反応用チューブにインドレニン３（２．０７ｇ、４．９ｍｍｏｌ）を加えた。容器を密閉し、アルゴンを流した。トリエチルアミン（１．３７ｍＬ、９．８ｍｍｏｌ）及び無水酢酸（１．８５ｍＬ、１９．６ｍｍｏｌ）をシリンジで続けて加えた。黄色の溶液を１２０℃で３０分間加熱したところ、濃い緑色に変化した。反応物を冷却し、溶媒をロータリーエバポレーターで留去した。ＮａＨＣＯ_３飽和水溶液（１７ｍＬ）を加え、緑色の残留物を逆相クロマトグラフィー（C₁₈、０→３０％ＭｅＣＮ／水）で精製した。生成物含有画分を凍結乾燥し、化合物５（１．０４ｇ、収率４６％）を緑色の固体として得た。

^１H NMR (500 MHz, メタノール-d_４) δ 8.46 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 7.92 (d, J = 1.7 Hz, 2H), 7.88 (dd, J = 8.3, 1.7 Hz, 2H), 7.40 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.49 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 4.41 (t, J = 5.1 Hz, 4H), 3.91 (t, J = 5.1 Hz, 4H), 3.60 - 3.57 (m, 4H), 3.53 - 3.50 (m, 4H), 3.48 - 3.44 (m, 4H), 3.41 - 3.37 (m, 4H), 3.28 (s, 6H), 2.75 (t, J = 6.2 Hz, 4H), 2.00 - 1.91 (m, 2H), 1.77 (s, 12H); ^１３C NMR (125 MHz, メタノール-d_４) δ 175.6, 151.4, 145.7, 145.3, 143.6, 142.4, 129.0, 128.0, 121.3, 112.4, 104.2, 72.9, 72.1, 71.7, 71.4, 69.2, 59.1, 50.7, 46.1, 28.3, 27.4, 22.1.; IR（薄膜法） 2864, 1546, 1509, 1427, 1387, 1234, 1151 cm^−１; HRMS (ESI) C_４４H_６０ClN_２O_１２S_２ (M+H)^＋計算値：907.3271, 実測値：907.3268.

マグネチックスターラー回転子が入った１ドラムバイアルに塩化物５（１００ｍｇ、０．１０８ｍｍｏｌ）及びＤＭＦ（１．０ｍＬ）を加えた。2-(メチルアミノ)-エタノール（３５μＬ、０．４３ｍｍｏｌ）を加え、７５℃で１５分間加熱したところ、緑から濃い青色に変化した。反応物を冷却し、ＮａＨＣＯ_３飽和水溶液（３ｍＬ）及び水（７ｍＬ）で希釈し、逆相クロマトグラフィー（C₁₈ Aq gold、０→２５％ＭｅＣＮ／水）で直接精製した。生成物含有画分を凍結乾燥し、化合物６（９０ｍｇ、収率８５％）を青色の固体として得た。

^１H NMR (400 MHz, メタノール-d_４) δ 7.89 - 7.64 (m, 6H), 7.16 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 6.05 (d, J = 13.2 Hz, 2H), 4.27 - 4.11 (m, 4H), 4.01 - 3.92 (m, 4H), 3.89 - 3.81 (m, 4H), 3.61 - 3.57 (m, 4H), 3.57 - 3.51 (m, 7H), 3.51 - 3.46 (m, 4H), 3.45 - 3.40 (m, 4H), 3.30 (s, 6H), 2.63 - 2.45 (m, 4H), 1.92 -1.79 (m, 2H), 1.67 (s, 12H);^１３C NMR (125 MHz, DMSO-d_６) δ 176.1, 168.1, 143.2, 143.2, 140.7, 139.1, 125.7, 123.3, 119.3, 108.7, 95.9, 71.2, 70.3, 69.8, 69.7, 67.3, 59.6, 58.5, 58.0, 47.2, 44.1, 43.3, 28.7, 24.4, 21.5; IR（薄膜法） 3409, 2927, 2870, 1546, 1509, 1365, 1279, 1158 cm^−１; HRMS (ESI) C_４７H_６８N_２O_１３S_２ (M+H)^＋計算値：946.4188, 実測値：946.4186.

マグネチックスターラー回転子が入った１ドラムバイアルに塩化物５（６４０ｍｇ、０．６５ｍｍｏｌ）及びＤＭＦ（１８ｍＬ）を加えた。3-(メチルアミノ)-1-プロパノール（２５０μＬ、２．５４ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で２５分間加熱したところ、緑から濃い青色に変化した。反応物を冷却し、ＮａＨＣＯ_３飽和水溶液（１８ｍＬ）で希釈し、逆相クロマトグラフィー（C₁₈ Aq gold、０→４０％ＭｅＣＮ／水）で直接精製した。生成物含有画分を凍結乾燥し、化合物７（６１６ｍｇ、収率７４％）を青色の固体として得た。

^１H NMR (500 MHz, DMSO-d_６) δ 7.62 (d, J = 1.7 Hz, 2H), 7.55 (dd, J = 8.2, 1.7 Hz, 2H), 7.46 (d, J = 13.3 Hz, 2H), 7.12 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 5.98 (d, J = 13.3 Hz, 2H), 4.61 (t, J = 4.7 Hz, 1H), 4.24 - 4.14 (m, 4H), 3.90 - 3.80 (m, 2H), 3.78 - 3.69 (m, 4H), 3.53 - 3.50 (m, 4H), 3.49 - 3.39 (m, 14H), 3.33 (s, 3H), 3.18 (s, 6H), 2.49 - 2.46 (m, 4H), 1.91 (p, J = 6.0 Hz, 2H), 1.74 (p, J = 6.7 Hz, 2H), 1.58 (s, 12H).;^１３C NMR (125 MHz, DMSO-d_６) δ 174.9, 168.2, 143.3, 143.2, 140.4, 139.0, 125.8, 123.3, 119.4, 108.8, 96.0, 71.2, 70.3, 69.8, 69.7, 67.3, 58.1, 58.0, 55.6, 47.2, 44.8, 43.4, 31.5, 28.7, 24.3, 21.4; IR（薄膜法） 3410, 2926, 2870, 1543, 1366, 1279, 1160 cm^−１; HRMS (ESI) C_４８H_７０N_３O_１３S_２ (M+H)^＋計算値：960.4345, 実測値：960.4343.

マグネチックスターラー回転子が入ったマイクロ波反応用容器にシアニン６（７０ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）及びＮａＨＣＯ_３（６１ｍｇ、０．７２ｍｍｏｌ）を加えた。ＤＭＦ（１．５ｍＬ）及びヨウ化メチル（４５μＬ、０．７２ｍｍｏｌ）を加え、９５℃で２時間加熱したところ、青から緑色に変化した。反応物を冷却し、水（１０ｍＬ）で希釈し、逆相クロマトグラフィー（C₁₈ Aq gold、０→３０％ＭｅＣＮ／水）で直接精製した。生成物含有画分を凍結乾燥し、化合物８（６０ｍｇ、収率８６％）を緑色の固体として得た。

^１H NMR (500 MHz, DMSO-d_６) δ 7.87 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 7.74 (s, 2H), 7.67 - 7.59 (m, 2H), 7.35 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.29 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 4.47 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 4.39 (t, J = 5.3 Hz, 4H), 3.95 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.79 (t, J = 5.1 Hz, 4H), 3.54 - 3.48 (m, 4H), 3.45 - 3.35 (m, 12H), 3.31 (s, 9H), 3.18 (s, 6H), 2.60 (t, J = 6.2 Hz, 4H), 1.85 - 1.73 (m, 2H), 1.67 (s, 12H).; ^１３C NMR (125 MHz, DMSO-d_６) δ 172.2, 167.9, 145.3, 142.4, 140.1, 139.1, 126.0, 122.4, 119.5, 110.7, 101.0, 71.2, 70.3, 69.8, 69.6, 69.4, 67.5, 64.1, 58.0, 53.4, 48.6, 44.3, 27.8, 24.2, 20.5.; IR（薄膜法） 2868, 1556, 1504, 1392, 1357, 1249, 1148 cm^−１; HRMS (ESI) C_４９H_７２N_３O_１３S_２ (M+H)^＋計算値：974.4501, 実測値：974.4506.

マグネチックスターラー回転子が入った丸底フラスコにシアニン７（６２０ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）及びＴＦＡ（６ｍＬ）を加えた。この赤色溶液をアルゴン中６０℃で５分加熱した。ＴＦＡを真空で除去し、残留物を５分間真空（０．１Ｔｏｒｒ未満）中に置いた。ＤＭＦ（２０ｍＬ）、ＮａＨＣＯ_３（２．６ｇ）及びヨウ化メチル（２ｍＬ）を加え、６０℃で３時間加熱した。反応物を冷却し、水（４０ｍＬ）で希釈し、逆相クロマトグラフィー（C₁₈ Aq gold、０→４０％ＭｅＣＮ／水）で直接精製した。生成物含有画分を凍結乾燥し、化合物９（４２０ｍｇ、収率６７％）を緑色の固体として得た。

^１H NMR (500 MHz, DMSO-d_６) δ 7.94 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 1.8 Hz, 2H), 7.63 (dd, J = 8.1, 1.8 Hz, 2H), 7.33 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.28 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 4.37 (t, J = 5.3 Hz, 4H), 4.03 (t, J = 5.6 Hz, 2H), 3.79 (t, J = 5.1 Hz, 4H), 3.76 - 3.70 (m, 2H), 3.53 - 3.49 (m, 5H), 3.44 - 3.36 (m, 8H), 3.33 - 3.30 (m, 4H),3.26 (s, 9H), 3.18 (s, 6H), 2.62 - 2.54 (m, 4H), 2.44 - 2.36 (m, 2H), 1.84 - 1.76 (m, 2H), 1.69 (s, 12H); ^１３C NMR (125 MHz, DMSO-d_６) δ 172.2, 168.5, 145.2, 142.4, 140.1, 139.5, 126.0, 122.3, 119.7, 110.6, 100.8, 73.4, 71.2, 70.3, 69.8, 69.7, 67.5, 62.9, 58.0, 52.4, 48.6, 44.2, 39.5, 27.9, 24.2, 23.8, 20.7; IR（薄膜法） 2874, 1557, 1506, 1392, 1359, 1248, 1151 cm^−１; HRMS (ESI) C_５０H_７４N_３O_１３S_２ (M+H)^＋計算値：988.4658, 実測値：988.4660.

実施例１ｂＢＬ-７６０
第一に、BL-760中間体を製造した。マグネチックスターラー回転子入りマイクロ波反応用チューブを用い、市販のIR Dye 783（１２０ｍｇ、０．１６ｍｍｏｌ）を乾燥ＤＭＦ（２ｍＬ）に溶解し、密封した。アルゴンを２分間流し、続いて2-(メチルアミノ)エタノール（６５μＬ、０．８ｍｍｏｌ）を加えた。溶液を砂浴中で８０℃に加熱したところ、緑から青色に変化し、ＬＣ-ＭＳは所望の生成物の形成を示した。反応混合物を冷却し、Ｅｔ_２Ｏ中に沈殿させ、４５００ｒｐｍで３分間遠心分離した。ペレットに水（２ｍＬ）及びＮａＨＣＯ_３飽和水溶液（２ｍＬ）を加え、残留物を逆相クロマトグラフィー（C₁₈、０→４０％ＭｅＣＮ／水）で精製した。生成物含有画分を合わせ、凍結乾燥し、BL-760中間体（９９ｍｇ、収率７９％）を青色の固体として得た。

^１H NMR (400 MHz, メタノール-d_４) δ 7.77 (d, J = 13.3 Hz, 1H), 7.37 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.32 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.11 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 5.96 (d, J = 13.4 Hz, 1H), 4.1 - 4.0 (m, 4H), 3.95 - 3.85 (m, 4H), 3.53 - 3.39 (m, 4H), 2.87 (t, J = 6.8 Hz, 4H), 2.55 (t, J = 6.6 Hz, 4H), 2.05 - 1.86 (m, 8H), 1.85 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 1.65 (s, 12H) ppm.

次いで、１ドラムバイアル中で、ＨＡＴＵ（６１ｍｇ、０．１６ミリモル）、酢酸（１０μｌ、０．１７ミリモル）及び乾燥ＤＭＦ（２．８ｍＬ）を混合し、アルゴンを流すことにより、BL-760を製造した。ＤＩＰＥＡ（３１μｌ、０．１７ｍｍｏｌ）を加え、溶液を室温で１０分間撹拌した。別の１ドラムバイアル中で、BL-760中間体を乾燥ＤＭＦ（２．１ｍＬ）に溶解し、アルゴンを流した。この溶液に１．４ｍＬの活性化エステル溶液を加え、溶液を砂浴中３５℃で一晩加熱したところ、青から緑色に変化した。溶液を冷却し、Ｅｔ_２Ｏ中に沈殿させ、４５００ｒｐｍで３分間遠心分離した。ペレットを水（５ｍＬ）に溶解し、逆相クロマトグラフィー（C₁₈、０→４０％ＭｅＣＮ／水）で直接精製した。生成物含有画分を合わせ、凍結乾燥し、BL-760（５３ｍｇ、収率８０％）を緑色の固体として得た。

^１H NMR (400 MHz、メタノール-d_４、化合物は回転異性体の混合物として存在、多数の異性体は^＊、少数の異性体は^＃で示す。) δ 8.14 (two overlapping d, J = 14.2 Hz, 2H^＊, 2H^＃), 7.49 (dd, J = 7.5, 1.1 Hz, 2H^＊, 2H^＃), 7.44 - 7.37 (m, 2H^＊, 2H^＃), 7.35 - 7.31 (m, 2H^＊, 2H^＃), 7.24 (tdd, J = 7.4, 1.9, 1.0 Hz, 2H^＊, 2H^＃), 6.22 (d, J = 5.9 Hz, 2H^＊), 6.19 (d, J = 5.8 Hz, 2H^＃), 4.25 - 4.08 (m, 6H^＊, 6H^＃), 4.07 - 3.87 (m, 2H^＊, 2H^＃), 3.29 (s, 3H^＊), 3.20 (s, 3H^＃), 2.88 (td, J = 7.2, 1.7 Hz, 4H^＊, 4H^＃), 2.66 (q, J = 5.7 Hz, 4H^＊, 4H^＃), 2.29 (s, 3H^＊), 2.22 (s, 3H^＃), 2.03 - 1.89 (m, 10H^＊, 10H^＃), 1.74 (s, 12H^＊), 1.70 (s, 12H^＃) ppm。
図８は、ＰＢＳ（ｐＨ７．４）中のBL-760の分光特性を示す。

実施例２ in vitroでの化合物の特徴付け
フラッシュカラムクロマトグラフィーは、CombiFlash（登録商標）Rf200iシステム（Teledyne Isco, Inc.）の逆相（１００Å、粒子径２０〜４０μ、RediSep（登録商標）RfGold（登録商標）逆相C18又はC18Aqカラム）で行った。高分解能ＬＣ／ＭＳは、陰イオンモードのIon MAX APIエレクトロスプレーイオンソースを備えたThermo-Fisher LTQ-Orbitrap-XLハイブリッド質量分析システムで行った。分析ＬＣ／ＭＳは、Phenomenex, Inc.から入手したKinetex ２．６μｍＣ１８１００Å（２．１×５０ｍｍ）カラムを用い、Shimadzu LCMS-2020シングル四重極システムで行った。０→９０％ＭｅＣＮ／０．１％ギ酸水溶液のグラジエントを用い、流速０．２ｍＬ／ｍｉｎで４．５分かけて分析を行った。^１ＨＮＭＲ及び^１３ＣＮＭＲスペクトルは、ブルカー分光計（４００若しくは５００ＭＨｚ又は１００若しくは１２５ＭＨｚ）で測定し、重水素化溶媒のシグナルと比較して報告する。^１ＨＮＭＲスペクトルのデータは、化学シフト（δｐｐｍ）、多重度、結合定数（Ｈｚ）及び積分値で報告する。^１３ＣＮＭＲスペクトルのデータは、化学シフトにより報告する。ＩＲスペクトルは、Jasco FT/IR-4100分光計で測定し、吸収周波数（ｃｍ^−１）により報告する。量子収率の吸収曲線は、Shimadzu UV-2550分光光度計でUVProbe 2.32ソフトウェアを用いて測定した。蛍光は、励起及び発光スリット幅５ｎｍ、インテグレーション比（integration rate）０．１ｓ並びに有効な発光補正を備えたPTI QuantaMaster定常状態分光蛍光光度計で、FelixGX 4.2.2ソフトウェアを用いて記録した。データ分析及びカーブフィッティングには、Microsoft（登録商標）Excel 2011及びGraphPad Prism 7を使用した。光の強度は、S120VC標準Ｓｉフォトダイオードパワーセンサー（２００〜１１００ｎｍ、５０ｎＷ〜５０ｍＷ）を備えたThorlabs PM200光パワー及びエネルギーメーターで測定した。フローサイトメトリーはCCR Flow Cytometry Core（NCI-Frederic
k）で行い、顕微鏡検査はOptical Microscopy and Analysis Laboratory（NCI-Frederick）で行った。略号については、JOC Standard Abbreviations and Acronyms（http://pubs.acs.org/userimages/ContentEditor/1218717864819/joceah_abbreviations.pdf）を参照。

安定性の研究を行うために、最初に、ＤＭＳＯを用いて、化合物７、化合物９及びIR-800CWのストック溶液（５ｍＭ）を調製した。５０ｍＭＰＢＳ緩衝液（ｐＨ＝７．４）で５００倍希釈し、１０μＭの試料を得た。ＨＰＬＣで試料を分析し（ｔ＝０分）、０．２Ｍのグルタチオン脱イオン水溶液を５μＬ加え、グルタチオンの最終濃度を１ｍＭとした。ＨＰＬＣで試料を２０分ごとに継続的に分析し、７８０ｎｍの吸光度の積分ピーク面積を時間に対してプロットした。試料は、流速０．８ｍＬ／ｍｉｎで２〜９８％ＭｅＣＮ／１０ｍＭ重炭酸アンモニウム勾配（７分）により、Symmetry（登録商標）300 Ｃ１８３．５μｍ１００Å（２．１×１００ｍｍ）カラムを装着したAgilent 1260 Infinity HPLCで分析した。IR-800CWのグルタチオン付加物の形成を確認するために、IR-800CW（５０μＭ）をグルタチオン（１ｍＭ）の存在下又は不存在下、ＰＢＳ（ｐＨ７．４）中で２４時間インキュベートした。ＭＳ付加物（［Ｍ／２］⁻）の形成は、グルタチオン存在下でのみ確認された。

各化合物の細胞培養の特性評価、全細胞の溶解物の分離及びシアニン反応性のゲルによる分析を行うため、最初に、ＨＥＫ２９３細胞を１０％ＦＢＳ及び２ｍＭグルタミンを添加したＤＭＥＭの増殖培地を用い、５％ＣＯ_２下、３７℃で培養した。培養密度が８０〜９０％となった細胞を、氷冷ＰＢＳで３回洗浄し、Falcon（登録商標）チューブにこすり落とし、遠心分離（１４００ｒｃｆ、３分、４℃）して、細胞ペレットを形成させ、ＰＢＳ上清を除去することにより回収した。細胞を溶解するために、最初にプロテアーゼ阻害剤カクテル（1X、EDTA-free、Cell Signaling Technology #5871S）及びＰＭＳＦ（１ｍＭ、Sigma # 78830）を含む１ｍＬの氷冷ＰＢＳに再懸濁（１０〜２０×１０^６細胞／ｍＬ）し、次いで、100 W QSonica XL2000ソニケーター（１秒パルス３回、振幅１、パルスの間は氷上で６０秒）による超音波処理によって溶解した。溶解物を遠心分離（１４，０００ｒｃｆ、３０分、４℃）でペレット化し、Qubit（登録商標）Protein Assay Kitを用いQubit（登録商標）2.0 Fluorometerで定量し、２ｍｇ／ｍＬに希釈した。シアニン反応性のゲルによる分析を行うため、ＨＥＫ２９３溶解物２０μｇを１０μＭのシアニン色素と室温で２４時間処理し、４〜１２％SDS-PAGEゲルにより、製造元の指示に従って電気泳動的に分離した。ゲルは、ＮＩＲレーザー励起（７００ｎｍ及び８００ｎｍ発光チャネル）を有するOdyssey（登録商標）CLx imager（LI-COR）を用いて、クーマシー染色により可視化した。

化合物８及び９のチオール反応性を評価した。C4'-フェノール体は容易にチオール交換を受けることが知られているのに対し、FNIR-774（C4'-O-アルキルシアニン）は、以下に示すようにチオール置換反応の影響をほとんど受けない（Nani et al., Organic Letters 2015, 17(2):302-305）。

化合物８、９及びIRDye（登録商標）800CWの反応性を、ＰＢＳ（ｐＨ７．４）中の１ｍＭグルタチオン（ＧＳＨ）を用いてＨＰＬＣアッセイにより比較した（図９）。FNIR-774は、同じ条件ではチオール付加を受けなかった。

IRDye（登録商標）800CWの半減期（ｔ_１／２）は約２時間で、質量分析により、ＧＳＨ付加物の明確な形成が確認された。やや意外なことに、そして、他のいくつかのC4'-アルキルエーテルシアニンとは異なり、エチルリンカーである化合物８は、同じ条件では反応速度が適度に遅いにもかかわらず、同じ反応を受けた。しかし、トリメチルアンモニウム基へのプロピルリンカーである化合物９は、この条件では反応せず、室温で１２時間のインキュベーション後に９５％を超える出発物質が残っていた。この結果は、強電子求引性基がβ位に結合し、γ位に結合していない場合、C4'-O-アルキルシアニンはチオール交換を受ける可能性があることを示唆している。

細胞プロテオームにおけるチオール置換反応を評価した。ＨＥＫ-２９３細胞の全細胞溶解物を、化合物８、９、FNIR-774及びIRDye（登録商標）800CWと室温で２４時間インキュベートした。次に、混合物をSDS-pageゲルにかけ、８００ｎｍの蛍光発光を画像化した。この方法は、シアニン蛍光骨格により共有結合的に修飾されたタンパク質の可視化を可能にする。図１０に示すように、化合物８及びIRDye（登録商標）800CWは非常に効果的に標識される。化合物９及びFNIR-774では標識は観察されなかった。これらの蛍光バンドはヘプタメチン系シアニンによる標識に起因するという考えと一致して、７００ｎｍによる励起では重要なシグナルは観察されなかった。これらの研究は、C4'-フェノール置換シアニンがおそらく上述したS-アルキル化経路を介して細胞タンパク質と反応でき、このことは、それらのシアニンのin vivoでの適用をあまり望ましくないものにするという最初の証拠を提供する。

実施例３ in vivoでの化合物の特徴付け
式Ｉ及び式ＩＩで表される本発明のヘプタメチン系シアニンの実施の態様は、対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部のin vivoでの可視化であってもよい。ヘプタメチン系シアニンを含む適切な医薬組成物は対象に投与することができる。投与後、対象の腎臓系及び／又は胆道系の少なくとも一部に有効な量の近赤外線を照射することができ、画像が得られ、これにより、腎臓系及び／又は胆道系の器官及び／又は構造が可視化される。照射は外部から、又は内部で行うことができる。外部からの照射では、光を照射する範囲は、マイクロレンズ、フレネルレンズ又はディフューザーの利用などの適切な光照射装置で制御することができる。内部からの照射では、内視鏡又は光ファイバーカテーテルを使用してもよい。腎臓系の可視化では、ヘプタメチン系シアニンは式Ｉ又は式ＩＡで表される構造であってもよい。胆道系の可視化では、ヘプタメチン系シアニンは式ＩＩ又は式ＩＩＡで表される構造であってもよい。

式Ｉ及び式ＩＩで表される本発明のヘプタメチン系シアニンの実施の態様は、手術、例えば、腹部及び／又は骨盤内の手術中の対象の腎臓系又は胆道系のin vivoでの可視化であってもよい。ヘプタメチン系シアニンを含む適切な医薬組成物を対象に投与することができる。対象の腎臓系及び／又は胆道系の一部に有効な量の近赤外線を照射することができ、画像を取得することができ、これにより、腎臓系及び／又は胆道系の器官及び／又は構造が可視化される。上記のとおり、照射は外部から、又は内部で行うことができる。外部からの照射は、対象の皮膚を介した照射、又は、例えば開腹手術中における、関心のある器官への直接の照射を含んでいてもよい。内部での照射は、例えば、低侵襲又は腹腔鏡による処置中に行ってもよい。ある態様では、ヘプタメチン系シアニンは、手術中又は手術の直前（例、５〜３０分前）に対象に投与することができる。腎臓系の可視化では、ヘプタメチン系シアニンは式Ｉ又は式ＩＡで表される構造であってもよい。胆道系の可視化では、ヘプタメチン系シアニンは式ＩＩ又は式ＩＩＡで表される構造であってもよい。

実施例３ａＵＬ-７６６の動物−Sprague Dawleyラット−による評価
Children’s National Hospitalの動物の管理及び使用のための委員会がプロトコルを承認した（IACUC # 30597）。全ての手順はChildren’s National HospitalのResearch Animal Facilityで行われた。この実験では、Charles River Laboratories（Wilmington, Massachusetts, USA）の、体重２５０〜３００ｇの雌のSprague-Dawleyラットを使用した。鎮静と拘束のために、４％イソフルランを３分間吸入した。麻酔は、キシラジン２ｍｇ／ｋｇ及びケタミン７５ｍｇ／ｋｇを筋肉内注射して維持した。無菌状態を確保した後、開腹した。蛍光イメージングでは、２４Ｇカテーテルを尾静脈に留置し、９０μｇ／ｋｇの注射を行い、その後、直ちにイメージングした。

カラー及び蛍光の両者の画像の記録を可能にするために、２箇所のカメラポートを有する既存の手術顕微鏡OPMI S5（Karl Zeiss, Germany）を使用した。顕微鏡は、焦点距離２５０ｍｍの主対物レンズ、及び顕微鏡の本体と連結した仮想ビームスプリッターにより分割された左右のアーム上の２箇所のカメラポートを有している。CAM1（GS3-U3-41C6C-C, FLIR, U.S.）は、毎秒３０フレームで動作する2048×2048ピクセルのＨＤカラービジョンを用いた。CAM2（GS3-U3-41C6NIR-C, FLIR, U.S.）は、バンドパスフィルター（790/30nm）を有し、同じ2048×2048ピクセルで毎秒３０フレームで動作するＮＩＲ蛍光イメージングを用いた。照明には、内蔵のショートパスフィルター（カットオフ波長：800nm）を備えた顕微鏡照明を使用した。可視化と記録を同時に行うために、カメラを操作する全てのプログラムを、Linux（登録商標）機用に自作した。

尿管の画像及び定量評価：
開腹手術では、正中開腹術を行った。蛍光イメージングでは、２４Ｇカテーテルを尾静脈に留置し、９０μｇ／ｋｇを注入し、その後、直ちにイメージングした。画像化機器を配置し、最大で２時間のビデオを記録した。全ての撮影は３３ミリ秒の露光時間で行った。ImageJソフトウェアを用い、関心領域の蛍光シグナルとバックグラウンドシグナルの比を定量化した。コントラスト−バックグラウンド比（ＣＢＲ）を計算し、時間軸に対してプロットした。結果を、平均＋／−標準誤差（ＳＥＭ）で表した。

化合物９及びUreter Label-766（UL-766）のin vivoでの分布とクリアランスを評価し、IR-800CWと比較した。２つの化合物をラットに静脈内注射（０．０９ｍｇ／ｋｇ）し、注射した化合物の挙動を６０分以上リアルタイムでモニターした。その手順と画像化の詳細は上記のとおりである。図１１に示すように、IRDye（登録商標）800CWは複雑な生体内分布を示し、主に胆管、腸及び腎臓に見られる。これに対して、UL-766はほぼ排他的な腎クリアランスを示し、腎臓と尿管以外の臓器に目に見える非特異的なバックグラウンド信号は認められなかった。

図１２は、IRDye（登録商標）800CWとUL-766の腎臓における蛍光の経時的なコントラスト−バックグラウンド比（ＣＢＲ）を示す。このグラフによれば、ＣＢＲは、IRDye（登録商標）800CWよりUL-766の方が２倍以上高い。さらに、尿管の可視化時間ははるかに長く、UL-766注射の直後に始まった。

市販の色素（インドシアニングリーン（ＩＣＧ）、IRDye（登録商標）800CW）並びに式Ｉ（UL-766）及び式ＩＩ（Nac-Aryll-H_N-BS、BL-760ともいう）で表される化合物を含むいくつかのヘプタメチン系シアニンを上述のようにラットに注射した場合の、胆汁への移行及び胆汁：尿の特異性について評価した。画像を注射の１０分後に得た。結果を図１３Ａ及び１３Ｂに示す。驚くべきことに、UL-766のみが高い（９５％）尿特異性を示し、胆汁への移行はほとんど又は全くなく、そして、量子収率は３０％であった。実際、UL-766は腎臓系特異性が４０％を超える唯一の化合物であった。FNIR-Ar-H_N-BS及びNac_Aryll-H_N-BS（BL-760）は、胆汁に急速−５分以内−に移行し、高い（９５〜１００％）胆汁特異性を示し、そして、量子収率は少なくとも２０％であった。他のいくつかの化合物も胆汁特異性を示したが、その移行は非常に遅く、及び／又は、量子収率は低かった。例えば、ＦＤＡが承認したＩＣＧは胆汁特異的であるが、胆汁への移行時間は４時間で、量子収率はわずか９％である。IRDye（登録商標）800CWは、胆汁に急速に移行するが、胆汁：尿の特異性は６０：４０であって、許容することができない高い非特異的蛍光を生じる。

実施例３ｂＵＬ-７６６の動物−豚−による評価
この実施例では腹腔鏡手術におけるUL-766の有用性を評価した。さらに、この実施例では、激しい炎症の下で尿管の可視化を支援するUL-766の能力を評価した。臨床で利用可能な腹腔鏡蛍光システムを用いた、腹部に炎症を有する豚における尿管の可視化を支援する色素の能力。

UL-766を上述したように合成し、実験の開始まで、−２０℃で保存した。

腹腔鏡は、ＦＤＡが承認した腹腔鏡蛍光イメージングシステム（Model-L, InTheSmart Incorporated, USA）を使用した。このシステムは、２重光源（ITSEL1711, InTheSmart Incorporated, USA）による白色光と近赤外線の同時イメージングが可能である。

２頭の雌のヨークシャー豚（体重２０〜３０ｋｇ）を使用した。最初の処置として、右後腹膜に炎症を発生させた。豚をイソフルランで麻酔し、左側臥位とした。腹部に４つのトロカールを挿入した後、鈍的切開と電気焼灼により、右尿管を周囲の組織から注意深く切り離した。腎臓の右下の縁から尿管が膀胱に入る部位まで行った。尿管と周囲の血管を切り離さないように注意した。次に、ガーゼを用い、点状の出血が見られるまで、尿管及び周囲の後腹膜組織を摩擦した。十分に磨耗した後、トロカールを取り除き、元に戻した。

豚に炎症を生じさせ、最初の処置の７日後に可視化の実験を行った。腹腔鏡検査システムで融合した可視化を行うために、右後腹膜をＮＩＲ及び白色光の両者で照らした。１０ｍＬの滅菌水で希釈したUL-766を、２０ｍＬ／ｋｇ／時間で生理食塩水を注入しながら、耳静脈カテーテルに注入することにより、１２０μｇ／ｋｇで投与した。UL-766により尿管が可視化された後、内部腎極（interior renal pole）から膀胱まで、尿管から周囲の組織を取り除いた。最初の注入から最大で４時間、蛍光シグナルをモニターした。実験の終わりに、剪刀で尿管の一部を完全に切断し、尿を腹膜内に流出させた。

ＣＢＲは、対象の構造における蛍光強度と周囲の組織の蛍光強度の比として定義された。UL-766のＣＢＲは

（式中、バックグラウンド強度は、後腹膜の組織で測定された蛍光シグナルである）
により計算した。基本的に、ＣＢＲは、蛍光が特定の組織に局在する度合いを説明するのに役に立つ。ＣＢＲの値が大きい高い色素は、蛍光性が高い標的に対する、蛍光シグナルが最小であるか認められない周囲の組織という強いコントラストを生み出す。

豚１では、色素注入の７分後に尿管の可視化が達成された。尿管の可視化は、豚２で色素注入の５分後に完全に達成された。予想したとおり、尿管からの蛍光は、尿が尿管内腔内に存在する場合にのみ検出された。腎盂から尿管に沿って膀胱に移動する尿の蛍光を観察することができる。尿管での蛍光の前に、腎臓において蛍光が観察された。これらの臓器におけるピークのＣＢＲを表２に示す。色素注入後１０分及び４時間における尿管の平均ＣＢＲ値−それぞれ、３８．５６及び１４．５−は、注目に値する。

後腹膜での炎症発生は成功した。豚２では、炎症は、腎盂の遠位側すぐの尿管で軽度の障害を引き起こす癒着帯を形成するのに十分であった。尿管と周囲の炎症組織を切り離すために、蛍光を利用した。両方の豚で、炎症を起こした尿管をその周囲の組織から分離するのに成功した。

実施例３ｃＢＬ-７６０の動物−Sprague Dawleyラット及び豚−による評価
BL-760を他の４種のヘプタメチン系シアニンとともに試験した。各化合物を合成し、動物実験で使用するために、−２０℃で保存した。相対的な明るさは、手術顕微鏡を用い、１ｍｇ／ｍＬの溶液で決定した。各薬剤の生体内分布を可視化するために、ラットの静脈に投与した（投与量：９０μｇ／ｋｇ）。

体重２５〜３００ｇの雌のSprague-Dawleyラットを使用した。開腹手術を行った。蛍光イメージングでは、２４Ｇカテーテルを尾静脈に留置し、フルオロフォア（９０μｇ／ｋｇ）を注入し、その後、直ちにイメージングした。イメージングシステムをセットアップし、フルオロフォアの注入後３時間ビデオを記録した。ターゲットに対するバックグラウンド（ＴＢＲ）ノイズ、又は（ターゲット−ノイズ）／（バックグラウンド−ノイズ）（ここで、バックグラウンドは正常な隣接肝実質組織で、ターゲットはＣＢＤである）を計算した。ターゲット及びバックグラウンドの領域の外側の領域におけるノイズを使用した。

低侵襲を適切にモデル化するために、雌のヨークシャー豚（２５〜３０ｋｇ）で腹腔鏡イメージングを行った。正中開腹術を行った。最初の、カロー三角を露出し、画像化した。イメージングの２時間後、電気焼灼で左肺葉を切除し、肝実質に沿った肝内胆管を可視化した。腹腔鏡システムをセットアップし、フルオロフォアの注入後３時間ビデオを記録した。ＣＢＲを計算した。

豚への色素の静脈注入（９０μｇ／ｋｇ）後、ＩＣＧ及びBL-760から蛍光が得られ、腹腔鏡画像システムで記録した。最初に、胆のう管内のBL-760の蛍光を、同様の注射後の時点でのＩＣＧの蛍光と比較した。静脈内注射後、５〜１０分以内に、両方の豚で胆のう管が正常に可視化された。図１４に見られるように、注射後９分の時点で、BL-760は、ＩＣＧと比較して胆管と肝実質との間の高いＴＢＲコントラストを示す。このコントラストは注射後２時間持続した。

胆のう及び胆のう管の可視化を提供するこのコントラストの能力も、豚で評価した。胆のう、胆のう管及び胆のう動脈は、図１５に示した蛍光により観察することができる。

肝門部を注意深く切開した後、カロー三角を露出したところ、図１６に示すように、可視化に成功した。次いで、左肺葉切除術を実施した。肝臓を切断し、肝内胆管を露出したところ、図１６に示すように、肝内胆管が蛍光で強調されていた。さらに、術中に肝実質に小さな穴が形成され、図１６に示すように、胆汁漏出が容易に検出された。

肝切除中、BL-760はグリソンと肝静脈を区別することを可能にした。BL-760は、手術中の予期しない胆道の解剖学的構造の識別を可能した。

本発明の原理が適用され得る多くの実施の態様を考慮し、例示した実施の態様は、本発明の好ましい例にすぎず、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではないことを認識されたい。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義される。したがって、我々は、特許請求の範囲とその思想に含まれる全ての事項を発明として主張する。

明らかに、上述した教示に照らし、多くの修正及び変形が可能である。したがって、特許請求の範囲内で、本発明は、本明細書に具体的に記載されている方法以外の方法で実施され得ることが理解されるべきである。

本発明の実施の態様は、以下に記載されるとおりであってもよい。

(１) 式Ｉ：

（式中、ｍは３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立して水素、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２は独立してメチル、エチル、n-プロピル又はイソプロピルであり、Ｒ^３及びＲ^４は独立してアルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１０は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１１及びＲ^１２は独立して、スルホン酸塩、水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルである。）
で表される化合物又はその立体異性体。

(２) Ｒ^３及びＲ^４は同じ置換基であり、Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である、(１)に記載の化合物。

(３) ｐは２、３又は４である、(１)又は(２)に記載の化合物。

(４) 前記化合物が式ＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは３であり、ｐは２、３又は４である。）
で表される化合物である、(１)〜(３)のいずれかに記載の化合物。

(５) Ｒ^３又はＲ^４の少なくとも一つがメチルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６がメチルである、(１)〜(４)のいずれかに記載の化合物。

(６) 式ＩＩ：

（式中、ｍは２、３、４又は５であり、ｎは１、２又は３であり、ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、Ｒ^ａは独立してＨ、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、Ｒ^２はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｒ^５〜Ｒ^１２は独立して水素又はアルキルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルであり、Ｒ^１７はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、Ｚは単原子イオンである。）
で表される化合物又はその立体異性体。

(７) Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である、(６)に記載の化合物。

(８) ｐは３、４又は５である、(６)又は(７)に記載の化合物。

(９) 前記化合物は式ＩＩＡ：

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
で表される化合物である、(６)〜(８)のいずれかに記載の化合物。

(１０) 少なくとも１つのＲ^１７はメチル又はエチルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６はメチルである、(６)〜(９)のいずれかに記載の化合物。

(１１) Ｒ^２は独立してメチル又はエチルである、(１)〜(５)のいずれかに記載の化合物。

(１２) Ｒ^２は独立してメチル又はエチルである、(６)〜(１０)のいずれかに記載の化合物。

(１３) 前記化合物は、

である、(１)〜(５)のいずれかに記載の化合物。

(１４) 前記化合物は、

である、(６)〜(１０)のいずれかに記載の化合物。

(１５) (１)〜(５)のいずれかに記載の化合物及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。

(１６) (６)〜(１０)のいずれかに記載の化合物及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。

(１７) 対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、前記対象に化合物を投与し、続いて、前記対象の標的部位にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し、かつ、前記対象の標的部位において蛍光を検出する、ここで、蛍光は前記対象の標的部位に前記化合物が存在することを示す、ことを含む方法。

(１８) 前記化合物は、

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは３であり、ｐは２、３又は４である。）
である、(１７)に記載の方法。

(１９) 前記化合物は、

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
である、(１７)又は(１８)に記載の方法。

(２０) 前記化合物は、

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
である、(１７)〜(１９)のいずれかに記載の方法。

(２１) 前記光は、近赤外の波長又は波長範囲を有する、(１７)〜(２０)のいずれかに記載の方法。

(２２) 前記対象の標的部位は、腎臓系の少なくとも一部を含む、(１７)〜(２１)のいずれかに記載の方法。

(２３) 前記光は７６０〜７８０ｎｍの波長を有する、(１７)〜(２２)のいずれかに記載の方法。

(２４) 前記化合物は、

である、(１７)に記載の方法。

(２５) 前記化合物は、

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
を含む群から選択されたものであり、前記対象の標的部位は、胆道系の少なくとも一部を含む、(１７)に記載の方法。

(２６) 前記光は６００〜８５０ｎｍの波長を有する、(１７)又は(２５)に記載の方法。

(２７) 前記化合物は、

である、(１７)又は(２５)に記載の方法。

(２８) 患者の腎臓系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、前記患者に化合物を投与し；続いて、前記患者の腎盂尿管移行部にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；前記患者の腎盂尿管移行部において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の腎盂尿管移行部に前記化合物が存在することを示し；かつ、前記患者の腎盂尿管移行部における前記蛍光の検出に基づいて、尿管の障害を特定する、ことを含み、前記化合物は、

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは３であり、ｐは２、３又は４である。）
である、方法。

(２９) 患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、前記患者に化合物を投与し；続いて、前記患者の胆道系にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；前記患者の胆道系において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の胆道系に前記化合物が存在することを示し；かつ、前記患者の胆道系における前記蛍光の検出に基づいて、前記胆道系の胆管からの胆汁の漏出を特定する、ことを含み、前記化合物は、

（式中、Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、ｍは２であり、ｐは３、４又は５である。）
である、方法。

(３０) 患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、前記患者に化合物を投与し；続いて、前記患者の胆道系にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；前記患者の胆道系において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の胆道系に前記化合物が存在することを示し；かつ、前記患者の胆道系における前記蛍光の検出に基づいて、前記胆道系の胆管からの胆汁の漏出を特定する、ことを含み、前記化合物は

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
である、方法。

このように、前述の検討は、本発明の単なる代表的な実施の態様を開示し、説明する。当業者によって理解されるように、本発明は、その思想又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の態様で具体化されてもよい。したがって、明細書の開示は、この発明の特許請求の範囲を示すことを意図するものであり、限定するものではない。明細書における教示の容易に識別可能な変形を含むこの開示は、独創的な主題が公衆のものとはならないように、特許請求の範囲の用語の範囲を部分的に定義する。

以下の詳細な説明を添付の図面と合わせて参照することにより、本発明の完全な理解が進み、本願の利点の多くを容易に得ることができる。
図１は、式Ｉで表されるヘプタメチン系シアニン化合物の一例を製造するための代表的な合成方法である。図２は、式ＩＩで表されるヘプタメチン系シアニン化合物の一例を製造するための代表的な合成方法である。図３は、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を対象に注入し、対象の胆道系及び／又は腎臓系の少なくとも一部に所望の波長の光を照射することによる前記化合物を使用する方法に関する上位概念の流れ図である。図４は、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を対象に注入し、対象の胆道系及び／又は腎臓系の少なくとも一部に所望の波長の光を照射することによる前記化合物を使用する方法の一実施態様を示す概略図である。図５は、本発明の代表的な態様による、患者の腎臓系の評価のために本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図６は、本発明の代表的な態様による、患者の胆道系の評価のために本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図７は、本発明の代表的な態様による、患者の胆道系の評価のために、本願のヘプタメチン系シアニン化合物を使用する方法に関する下位概念の流れ図である。図８は、本発明の代表的な態様による、BL-760の分光特性を示すグラフである。図９は、本発明の代表的な態様による、シアニンの量及び時間の関数としてのヘプタメチン系シアニンのグルタチオン安定性を示すグラフである。図１０は、本発明の代表的な態様による、ＨＥＫ-２９３細胞の全プロテオームに対するシアニンの反応性を示すゲルの写真である。図１１は、本発明の代表的な態様による、IRDye（登録商標）800CW及びUL-766を使用した尿管の近赤外蛍光ガイドによる手術中の識別を示す一連の画像である。図１２は、本発明の代表的な態様による、IRDye（登録商標）800CW及びUL-766の注射後のラットにおける腎臓蛍光の経時的なコントラスト−バックグラウンド比を示すグラフである。図１３Ａ−１は、本発明の式Ｉ及びＩＩで表される化合物の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１３Ａ−２は、本発明の式Ｉ及びＩＩで表される化合物の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１３Ｂ−１は、本発明の式Ｉ及びＩＩで表される化合物の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１３Ｂ−２は、本発明の式Ｉ及びＩＩで表される化合物の代表的な態様による、市販の色素及びヘプタメチン系シアニンの胆汁移行、胆汁：尿特異性、スルホン化、量子収率及びｃＬｏｇＰの値の表である。図１４は、本発明の代表的な態様による、ＢＬ-７６６及びＩＣＧの注射後の豚における腎臓蛍光の経時的なコントラスト−バックグラウンド比を示すグラフである。図１５は、本発明の代表的な態様による、豚の胆のう及び胆のう管の可視化を示す図である。図１６は、本発明の代表的な態様による、カロー三角の可視化を示す図である。

Claims

式Ｉ：

（式中、
ｍは３、４又は５であり、
ｎは１、２又は３であり、
ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、
Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、
Ｒ^ａは独立して水素、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、
Ｒ^２は独立してメチル、エチル、n-プロピル又はイソプロピルであり、
Ｒ^３及びＲ^４は独立してアルキルであり、
Ｒ^５〜Ｒ^１０は独立して水素又はアルキルであり、
Ｒ^１１及びＲ^１２は独立して、スルホン酸塩、水素又はアルキルであり、
Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルである。）
で表される化合物又はその立体異性体。
Ｒ^３及びＲ^４は同じ置換基であり、Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、かつ、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である、請求項１に記載の化合物。
ｐは２、３又は４である、請求項１に記載の化合物。
前記化合物が式ＩＡ：

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは３であり、
ｐは２、３又は４である。）
で表される化合物である、請求項１に記載の化合物。
Ｒ^３又はＲ^４の少なくとも一つがメチルであり、Ｒ^１３〜Ｒ^１６がメチルである、請求項１に記載の化合物。
式ＩＩ：

（式中、
ｍは２、３、４又は５であり、
ｎは１、２又は３であり、
ｐは独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０であり、
Ｒ^１は−ＣＲ^ａ _２−であり、
Ｒ^ａは独立してＨ、ハロ、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいアリールであり、
Ｒ^２はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、
Ｒ^５〜Ｒ^１２は独立して水素又はアルキルであり、
Ｒ^１３〜Ｒ^１６は独立してアルキルであり、
Ｒ^１７はＣ_１−Ｃ_３アルキルであり、
Ｚは単原子イオンである。）
で表される化合物又はその立体異性体。
Ｒ^５及びＲ^８は同じ置換基であり、Ｒ^６及びＲ^９は同じ置換基であり、Ｒ^７及びＲ^１０は同じ置換基であり、Ｒ^１１及びＲ^１２は同じ置換基であり、かつ、Ｒ^１３〜Ｒ^１６は同じ置換基である、請求項６に記載の化合物。
ｐは３、４又は５である、請求項６に記載の化合物。
前記化合物は式ＩＩＡ：

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは２であり、
ｐは３、４又は５である。）
で表される化合物である、請求項６に記載の化合物。
少なくとも１つのＲ^１７はメチル又はエチルであり、かつ、Ｒ^１３〜Ｒ^１６はメチルである、請求項６に記載の化合物。
Ｒ^２は独立してメチル又はエチルである、請求項１に記載の化合物。
Ｒ^２は独立してメチル又はエチルである、請求項６に記載の化合物。
前記化合物は、

である、請求項１に記載の化合物。
前記化合物は、

である、請求項６に記載の化合物。
請求項１に記載の化合物及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。
請求項６に記載の化合物及び薬学的に許容される担体を含む、医薬組成物。
対象の腎臓系又は胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、
前記対象に化合物を投与し；
続いて、前記対象の標的部位にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；かつ、
前記対象の標的部位において蛍光を検出する、ここで、蛍光は前記対象の標的部位に前記化合物が存在することを示す、ことを含む方法。
前記化合物は、

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは３であり、
ｐは２、３又は４である。）
である、請求項１７に記載の方法。
前記化合物は

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは２であり、
ｐは３、４又は５である。）
である、請求項１７に記載の方法。
前記化合物は、

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
である、請求項１７に記載の方法。
前記光は近赤外の波長又は波長範囲を有する、請求項１７に記載の方法。
前記対象の標的部位は腎臓系の少なくとも一部を含む、請求項１８に記載の方法。
前記光は７６０〜７８０ｎｍの波長を有する、請求項２２に記載の方法。
前記化合物は、

である、請求項１７に記載の方法。
前記化合物は、

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは２であり、
ｐは３、４又は５である。）
を含む群から選択されたものであり、前記対象の標的部位は胆道系の少なくとも一部を含む、請求項１７に記載の方法。
前記光は６００〜８５０ｎｍの波長を有する、請求項２２に記載の方法。
前記化合物は、

である、請求項２５に記載の方法。
患者の腎臓系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、
前記患者に化合物を投与し；
続いて、前記患者の腎盂尿管移行部にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；
前記患者の腎盂尿管移行部において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の腎盂尿管移行部に前記化合物が存在することを示し；かつ、
前記患者の腎盂尿管移行部における前記蛍光の検出に基づいて、尿管の障害を特定する、ことを含み、
前記化合物は、

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは３であり、
ｐは２、３又は４である。）
である、方法。
患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、
前記患者に化合物を投与し；
続いて、前記患者の胆道系にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；
前記患者の胆道系において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の胆道系に前記化合物が存在することを示し；かつ、
前記患者の胆道系における前記蛍光の検出に基づいて、前記胆道系の胆管からの胆汁の漏出を特定する、ことを含み、
前記化合物は、

（式中、
Ｒ^１は−ＣＨ_２−であり、
ｍは２であり、
ｐは３、４又は５である。）
である、方法。
患者の胆道系の少なくとも一部を可視化する方法であって、前記方法は、
前記患者に化合物を投与し；
続いて、前記患者の胆道系にある量の光を照射し、ここで、前記光の量は前記化合物が蛍光を生じるのに十分な波長及び強度を有し；
前記患者の胆道系において蛍光を検出し、ここで、蛍光は前記患者の胆道系に前記化合物が存在することを示し；かつ、
前記患者の胆道系における前記蛍光の検出に基づいて、前記胆道系の胆管からの胆汁の漏出を特定する、ことを含み、
前記化合物は

（式中、Ｚは単原子イオンである。）
である、方法。