[发明专利]亲水性且特别是水溶性的DBOV-衍生物

说明书

本发明涉及具有通式(1)的化合物，其中在所述通式(1)中，残基R₁至R₈和Ar相同或不同，并且彼此独立地选自氢、未取代的烃基、取代的烃基和无机基团，其中所述残基R₁至R₈和Ar中的至少一个是亲水性基团，例如包含一个或多个聚乙烯基的基团。(1)。

本发明涉及二苯并[hi,st]卵苯(DBOV)的亲水性且特别是水溶性的衍生物，其特别适用于超分辨率显微术。

超分辨率显微术表示显微术技术，其具有比光的衍射极限高的分辨率，即，其具有比λ/(2 N.A.)高的横向分辨率，其中N.A.是数值孔径，并且λ是所用光的波长。超分辨率显微术技术的突出实例是单分子定位显微术(SMLM)和受激发射损耗显微术(STED)。

SMLM技术基于使用荧光团(即在通过吸收辐射被激发之后发光的荧光化合物)作为标志物，其具有低占空比。具有低占空比的荧光团的特征在于-当用激发辐射激发时-它们处于“开”态(即辐射发射状态)的时间段除以它们处于“关”态(即，分别为非发射基态或“暗态”)的时间段的比率是低的。换句话说，所使用的荧光团显示(随时间而观察)带有在时间轴上具有短峰宽的发射峰的荧光发射光谱，其中两个发射峰之间的时间间隔相当长。具有低占空比的荧光团也显示具有良好的闪烁性质。因此，当样品中的部分用相应荧光团分子标记的样品被激光激发时，例如当细胞中的微管用相应荧光团分子标记的细胞被激光激发时，在每个时间点，仅有相当少量的荧光团分子处于“开”态，并在相当短的时间段内发射荧光辐射。因此，相邻荧光团分子在同一时间点发射辐射的概率相当低，因此使得两个相邻荧光团分子的发射信号重叠的风险非常低。由于这个原因，获得了单个荧光团分子的荧光发射廓图的空间和时间分离，这允许通过映射在测量时间内获得的(通常数千个)图片来精确地重建单个荧光团的位置。

除了良好的闪烁性质之外，适于SMLM的荧光团将提供另外的性质。为了可用于生物成像应用，例如用于生物系统(如细胞)的显微术，重要的是荧光团具有良好的水溶性。此外，特别重要的是荧光团具有高光子数，即，它在其短“开”态期间发射大量光子。另外，优选荧光团具有非常高的光稳定性，使得其可以尽可能频繁地在“开”态和“关”态之间循环，并且因此在短期内不会光漂白，即在“开”态和“关”态之间的少数几次循环之后，不会丧失其被激发到“开”态的能力。除此之外，荧光团应具有低于5 nm且理想地低于1 nm的小尺寸(以便允许优异的空间分辨率)、相当窄的激发光谱、相当窄的发射光谱，并且应发射可见光，以便允许获得单个荧光团分子的荧光发射廓图的优异空间分离。特别优选地，荧光团应具有低毒性。

有机染料(如由ThermoFisher Scientific发售的Alexa Fluor^® 647染料)显示良好的闪烁性质、窄激发光谱和窄发射光谱。然而，需要专用的缓冲剂，例如与氧化还原剂组合的氧气耗尽环境，以便维持这些性质。这使得所述过程不仅费力，而且使得在所有环境中执行高质量成像特别具有挑战性。此外，这样的染料仅在数小时内，例如小于8小时内具有良好的闪烁行为，因为该专用缓冲条件随时间而变化。