【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】近红外葡萄糖传感器相关申请本申请要求2018年6月27日提交的美国临时申请第62/690,657号的优先权，所述美国临时申请的内容据此出于所有目的通过引用以它们的整体并入本文。本申请与2016年12月27日提交的美国临时专利申请第62/439,363号和2016年12月27日提交的美国临时专利申请第62/439,364号、2017年12月27日提交的美国专利申请第15/855,555号、以及2017年12月27日提交的国际专利申请第PCT/US17/68531号相关，所述专利中的每一者的内容通过引用以它们的整体并入本文。
本公开属于发光染料、聚合物和生物传感器的领域。
技术介绍
对糖尿病和某些代谢病症的诊断、治疗和管理需要监测血液中的葡萄糖浓度。尽管在微创血糖监测方面取得了许多进步，但当前使用的方法是昂贵的、麻烦的、耗时的，并且不提供准确实时血糖浓度信息。因此，存在对更好的长期微创葡萄糖监测系统的需要。在最小程度的用户维护下以非侵袭性方式进行此举是必要的，并且在实际用户环境中，数天至数月的传感器寿命是至关重要的。对血液中的葡萄糖浓度的这种实时连续测量可通过使用插入或植入至组织中的传感器，以及通过位于身体外部的装置测量由传感器产生的信号来实现。发光提供了一种用于设计这类传感器的有用工具。通过皮肤来以光学方式监测的传感器需要激发和发射光谱在皮肤的近红外(NIR)光学窗口中的高度稳定染料。这些染料性质对于成功设计可被深度植入至组织中的发光传感器是至关重要的。通过皮肤来以非侵袭性方式进行监测需要使用激...
【技术保护点】
1.一种式I化合物：/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180627 US 62/690,6571.一种式I化合物：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中点线表示键或不存在键；
当连接R1和O的点线是键时，R1是CX1X2，并且R15是不存在的；并且当连接R1和O的点线是不存在键时，R15在每次出现时独立地是H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地是H或C1-C6烷基；
R2是H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11、R12、R14或L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12、R13和R14独立地是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地是H、C1-C6烷基、可聚合部分或NIR染料部分；
L1、L2和L3独立地是键或接头基团；并且
所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
2.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式IA、IB或IC结构：
或其异构体、互变异构体或盐。
3.如权利要求1或权利要求2所述的化合物，其中所述吸电子基团选自卤素、-C(O)R’、-COOR’、-C(O)NH2、-C(O)NR’R”、-CF3、-CN、-SO3H、-SO2CF3、-SO2R’、-SO2NR’R”、铵、烷基铵和-NO2，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基。
4.如权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中给电子基团选自-NRN1RN2、-OR’、-NHC(O)R’、-OC(O)R’、苯基和乙烯基，其中RN1、RN2和R’独立地是H或C1-C6烷基。
5.如权利要求1至4中任一项所述的化合物，其中L1是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的-C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基以及任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
6.如权利要求1至5中任一项所述的化合物，其中L2是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-(CH2)mC6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-[任选取代的C6-C10亚芳基]-、-[任选取代的C6-C10亚芳基]-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-、-Ar-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基以及任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，m是整数0、1或2，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
7.如权利要求1至6中任一项所述的化合物，其中L3是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基以及任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
8.如权利要求1至7中任一项所述的化合物，其中L1包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
9.如权利要求1至8中任一项所述的化合物，其中L2包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
10.如权利要求1至9中任一项所述的化合物，其中L3包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
11.如权利要求1至10中任一项所述的化合物，其中所述可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2、-O(CO)C(R)CH2和–CHCH2，其中R是H或C1-C3烷基。
12.如权利要求1至10中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分是花青、半花青、荧光酮、噁嗪、啡啶、若丹明、罗萨明、吲哚鎓、喹啉鎓、苯并吩噁嗪、苯并吡喃鎓、双吲哚基顺丁烯二酰亚胺、硼-二吡咯亚甲基、硼-氮杂-二吡咯亚甲基、卡波派洛宁、苝、卟啉、钌络合物、镧系络合物、苯并呫吨鎓、呫吨、荧光素、方酸菁、香豆素、蒽、并四苯、并五苯或芘染料残基。
13.如权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有选自以下的结构：
或其异构体、互变异构体或盐，其中RN1和RN2独立地是任选地被一个或多个选自–SO3H、-SO3–、–CO2H或–CO2–的基团取代的C1-C10烷基，并且表示与L2的连接点。
14.如权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中所述染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地是H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C2-C10烯基、任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基。
15.如权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有以下结构：
其中Y1是-O-、-P(O)(R’)-、-Si(R’)(R”)-或-NR’-，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R20连同它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R23和R24独立地是H或C1-C6烷基；或R23和R24连同它们所连接的氮原子一起形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R22和R25独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R22连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R24和R25连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环；并且
R26和R27独立地是H或C1-C6烷基；或R26和R20连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R27和R23连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环。
16.如权利要求15所述的化合物，其中Y1是-Si(Me)2-。
17.如权利要求1至16中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在皮肤的光学窗口中的激发和发射波长。
18.如权利要求1至17中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约500nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约500nm与约1000nm之间的最大吸收。
19.如权利要求1至18中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约550nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约550nm与约1100nm之间的最大发射。
20.如权利要求1至16中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于500nm、大于550nm、大于600nm、大于650nm或大于700nm的最大吸收。
21.如权利要求1至16中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于550nm、大于600nm、大于650nm、大于700nm、大于800nm、大于900nm、大于1000nm或大于1100nm的最大发射。
22.如权利要求1至21中任一项所述的化合物，其中Z是任选取代的亚苯基或亚蒽基。
23.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式II结构：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、L1、L2和L3如对于式I化合物所限定，并且其中所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
24.如权利要求23所述的化合物，其中R3、R5、R6和R8是H。
25.如权利要求22或权利要求23所述的化合物，其中所述化合物具有式IIA结构：
或其异构体、互变异构体或盐。
26.如权利要求23至25中任一项所述的化合物，其中L2是键，并且R13是H。
27.如权利要求23至26中任一项所述的化合物，其中R4、R7、R11、R12和R14是H。
28.如权利要求23至27中任一项所述的化合物，其中L3是任选取代的C1-C6亚烷基。
29.如权利要求23至28中任一项所述的化合物，其中R9是–NHC(O)C(CH3)CH2。
30.如权利要求23至29中任一项所述的化合物，其中R1与O之间的两条点线均是不存在键，两个R15均是不存在的，并且R1和R2中的每一者是H。
31.如权利要求23所述的化合物，其中所述化合物具有式IIB结构：
或其异构体、互变异构体或盐。
32.如权利要求23至31中任一项所述的化合物，其中所述化合物选自表1的化合物1、2、3、4、5、6或7。
33.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式III结构：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中点线表示键或不存在键；
当连接R1和O的点线是键时，R1是CX1X2，并且R15是不存在的；并且当连接R1和O的点线是不存在键时，R15在每次出现时独立地是H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地是H或C1-C6烷基；
R2是H或C1-C6烷基；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12和R14独立地是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
R9、R10和R13独立地是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分或NIR染料；
L1、L2和L3独立地是接头基团或键；并且
其中所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
34.如权利要求33所述的化合物，其中所述吸电子基团选自由以下组成的组：卤素、-C(O)R’、-COOR’、-C(O)NH2、-C(O)NR’R”、-CF3、-CN、-SO3H、-SO2CF3、-SO2R’、-SO2NR’R”、铵、烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基。
35.如权利要求33或权利要求34所述的化合物，其中所述给电子基团选自由以下组成的组：-NRN1RN2、-OR’、-NHC(O)R’、-OC(O)R’、苯基和乙烯基，其中RN1、RN2和R’独立地是H或C1-C6烷基。
36.如权利要求33至35中任一项所述的化合物，其中L1是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
37.如权利要求33至36中任一项所述的化合物，其中L2是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-(CH2)mC6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-[任选取代的C6-C10亚芳基]-、-[任选取代的C6-C10亚芳基]-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-、-Ar-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，m是0、1或2，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
38.如权利要求33至37中任一项所述的化合物，其中L3是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
39.如权利要求33至38中任一项所述的化合物，其中L1包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
40.如权利要求33至39中任一项所述的化合物，其中L2包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
41.如权利要求33至40中任一项所述的化合物，其中L3包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
42.如权利要求33至41中任一项所述的化合物，其中所述可聚合部分选自-NH(CO)C(R)CH2、-O(CO)C(R)CH2和–CHCH2，其中R是H或C1-C3烷基。
43.如权利要求33至42中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分是花青、半花青、荧光酮、噁嗪、啡啶、若丹明、罗萨明、吲哚鎓、喹啉鎓、苯并吩噁嗪、苯并吡喃鎓、双吲哚基顺丁烯二酰亚胺、硼-二吡咯亚甲基、硼-氮杂-二吡咯亚甲基、卡波派洛宁、苝、卟啉、钌络合物、镧系络合物、苯并呫吨鎓、呫吨、荧光素、方酸菁、香豆素、蒽、并四苯、并五苯或芘染料残基。
44.如权利要求33至43中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有选自以下的结构：
其中RN1和RN2独立地是H或任选地被一个或多个选自–SO3H、-SO3–、–CO2H或–CO2–的基团取代的C1-C10烷基，并且表示与L2的连接点。
45.如权利要求33至43中任一项所述的化合物，其中所述染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地是H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代的C2-C10烯基、任选取代的C2-C10炔基或任选取代的C2-C20杂烷基。
46.如权利要求33至43中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有以下结构：
其中Y1选自O、P(O)R’、SiR’R”和NR’，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R20连同它们所连接的氮原子一起形成形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R23和R24独立地是H或C1-C6烷基；或R23和R24连同它们所连接的氮原子一起形成形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R22和R25独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R22连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R24和R25连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环；并且
R26和R27独立地是H或C1-C6烷基；或R26和R20连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R27和R23连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环。
47.如权利要求46所述的化合物，其中Y1是–Si(Me)2–。
48.如权利要求33至47中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在皮肤的光学窗口中的激发和发射波长。
49.如权利要求33至48中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约500nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约500nm与约1000nm之间的最大吸收。
50.如权利要求33至49中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约550nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约550nm与约1100nm之间的最大发射。
51.如权利要求33至50中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于500nm、大于550nm、大于600nm、大于650nm或大于700nm的最大吸收。
52.如权利要求33至51中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于550nm、大于600nm、大于650nm、大于700nm、大于800nm、大于900nm、大于1000nm或大于1100nm的最大发射。
53.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式IIIF结构结构：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中点线在每次出现时独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的点线是键时，R1是CX1X2，并且R15是不存在的；并且当连接R1和O的点线是不存在键时，R15是H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地是H或C1-C6烷基；
R2是H或C1-C6烷基；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12和R14独立地是H、C1-C6烷基、可聚合部分、吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地是H、C1-C6烷基、可聚合部分或NIR染料部分；
L1和L3独立地是键或选自以下的接头基团：任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的(CH2CH2O)n-，其中n是在1与10之间的整数；
L2是键、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基；-O-、任选取代的–(CH2)mC6H4O-、酰胺基、氨基、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-[任选取代的C6-C10亚芳基]-或-[任选取代的C6-C10亚芳基]-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-；其中m是0、1或2；
Y1选自-O-、-P(O)(R’)-、-Si(R’)(R”)-或-NR’-，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基；
R20和R21独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R20连同它们所连接的氮原子一起形成形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R23和R24独立地是H或C1-C6烷基；或R23和R24连同它们所连接的氮原子一起形成形成任选地被可聚合部分取代的6或5元环；
R22和R25独立地是H或C1-C6烷基；或R21和R22连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R24和R25连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环；
R26和R27独立地是H或C1-C6烷基；或R26和R20连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环，或R27和R23连同它们所连接的原子一起形成任选取代的6或5元饱和、不饱和或部分饱和环；并且
所述化合物包含一个或多个可聚合部分。
54.如权利要求53所述的化合物，其中L2是键或任选取代的选自以下的基团：亚苯基、或–C6H4-O-。
55.如权利要求53或54中任一项所述的化合物，其中Y1是–Si(Me)2–。
56.如权利要求53至55中任一项所述的化合物，其中R10是-NHC(O)C(CH3)CH2。
57.如权利要求53至56中任一项所述的化合物，其中R9是-NHC(O)C(CH3)CH2。
58.如权利要求53至57中任一项所述的化合物，其中L1是任选取代的C1-C10亚烷基或任选取代的C2-C20亚杂烷基。
59.如权利要求53至58中任一项所述的化合物，其中L3是任选取代的C1-C10亚烷基或任选取代的C2-C20亚杂烷基。
60.如权利要求53至59中任一项所述的化合物，其中R11、R14和R12是H。
61.如权利要求53至60中任一项所述的化合物，其中R22、R25、R26和R27是H。
62.如权利要求53至61中任一项所述的化合物，其中每个R15是H，并且R1在每次出现时独立地选自由以下组成的组：H；吸电子基团，所述吸电子基团选自卤素、-C(O)R’、-COOR’、-C(O)NH2、-C(O)NR’R”、-CF3、-CN、-SO3H、-SO2CF3、-SO2R’、-SO2NR’R”、铵、烷基铵和NO2，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基；以及给电子基团，所述给电子基团选自-NRN1RN2、-OR’、-NHC(O)R’、-OC(O)R’、苯基和乙烯基，其中RN1、RN2和R’独立地是H或C1-C6烷基。
63.如权利要求53至62中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在皮肤的光学窗口中的激发和发射波长。
64.如权利要求53至63中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约500nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约500nm与约1000nm之间的最大吸收。
65.如权利要求53至64中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有在约550nm与约900nm之间、在约600nm与约1000nm之间或在约550nm与约1100nm之间的最大发射。
66.如权利要求53至65中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于500nm、大于550nm、大于600nm、大于650nm或大于700nm的最大吸收。
67.如权利要求53至66中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有大于550nm、大于600nm、大于650nm、大于700nm、大于800nm、大于900nm、大于1000nm或大于1100nm的最大发射。
68.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有式IIIE结构：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中：
其中点线在每次出现时独立地表示键或不存在键；并且当连接R1和O的点线是键时，R1是CX1X2，并且R15是不存在的；并且当连接R1和O的点线是不存在键时，R15是H或C1-C6烷基；
L1、L2和L3是独立地选自以下的接头部分：键、任选取代的C1-C6亚烷基、任选取代的C2-C6亚烯基、任选取代的C2-C6亚炔基、-O-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的C2-C20PEG接头、任选取代的酰胺基、任选取代的氨基以及任选取代的C6-C10亚芳基，其中n是在1与10之间的整数；
R3、R4和R7独立地选自H、C1-C6烷基、吸电子基团和给电子基团；
R13是NIR染料部分；并且
R10和R9是H或可聚合部分。
69.如权利要求68所述的化合物，其中R10和R9是-NHC(O)C(CH3)CH2。
70.如权利要求1所述的化合物，其中所述化合物是表1的化合物。
71.一种组合物，所述组合物包含权利要求1-64所述的化合物中的任一化合物。
72.一种包含聚合物的用于检测分析物的传感器，其中所述聚合物包含权利要求1-70中任一项所述的化合物的一个或多个残基。
73.如权利要求72所述的传感器，其中所述聚合物是水凝胶。
74.如权利要求72或权利要求73所述的传感器，其中所述化合物具有在哺乳动物皮肤的NIR光学窗口中的激发和发射波长。
75.如权利要求72至74中任一项所述的传感器，其中所述化合物具有在约500nm与约900nm之间的最大吸收和在约600nm或约1000nm之间的最大发射。
76.如权利要求72至75中任一项所述的传感器，其中所述化合物的所述残基以约0.01mM至约20mM、约0.1mM至约20mM、约0.5mM至约10mM、约1mM至约20mM、约5mM至约20mM或约5mM至约10mM的浓度存在。
77.如权利要求76所述的传感器，其中所述化合物的所述残基以约1mM、约5mM、约10mM或约20mM的浓度存在。
78.如权利要求72至77中任一项所述的传感器，其中所述聚合物还包含甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N,N–二甲基丙烯酰胺或聚乙二醇二丙烯酰胺的残基。
79.如权利要求72至78中任一项所述的传感器，其中所述聚合物还包含[2-(丙烯酰基氧基)乙基]三甲基氯化铵、丙烯酸2-羧乙酯或聚乙二醇二丙烯酰胺的残基。
80.如权利要求72至79中任一项所述的传感器，其中所述聚合物还包含残基N,N–二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺或聚乙二醇二丙烯酰胺。
81.如权利要求72至80中任一项所述的传感器，其中所述分析物是葡萄糖。
82.如权利要求72至81中任一项所述的传感器，其中当放置在哺乳动物受试者的皮肤下时，所述传感器产生可检测的发光信号。
83.如权利要求82所述的传感器，其中当放置在哺乳动物受试者的皮肤下多达约5mm深度时，所述传感器产生可检测的发光信号。
84.如权利要求82所述的传感器，其中当放置在哺乳动物受试者的皮肤下大于1mm深度时，所述传感器产生可检测的发光信号。
85.如权利要求81至84中任一项所述的传感器，其中所述哺乳动物受试者是人。
86.如权利要求72至85中任一项所述的传感器，其中所述传感器在哺乳动物组织中稳定长于1周、长于2周、长于一个月、长于2个月、长于3个月或长于1年。
87.如权利要求72至86中任一项所述的传感器，其中所述传感器是组织整合的。
88.如权利要求72至87中任一项所述的传感器，所述传感器还包含过氧化氢酶。
89.一种测量哺乳动物受试者中的血糖浓度的方法，所述方法包括：
a)将权利要求72至88中任一项所述的传感器植入至哺乳动物受试者的皮下组织中；
b)用检测器测量来自所述传感器的葡萄糖浓度依赖性发光信号中的至少一个波长的光以产生检测的发光信号；以及
c)处理所述检测的发光信号以产生葡萄糖浓度。
90.一种式AI化合物：
或其异构体、互变异构体或盐，
其中点线表示键或不存在键；
当连接R1和O的点线是键时，R1是CX1X2，并且R15是不存在的；并且当连接R1和O的点线是不存在键时，R15在每次出现时独立地是H或C1-C6烷基，并且R1在每次出现时是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
X1和X2独立地是H或C1-C6烷基；
R2是H或C1-C6烷基；
Z是任选地被R11、R12、R14或L2R13取代的C6-C14亚芳基；
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12、R13和R14独立地是H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C2-C6炔基、任选取代的C2-C10杂烷基、可聚合部分、NIR染料部分、吸电子基团或给电子基团；
R9和R10独立地是H、C1-C6烷基、可聚合部分或NIR染料部分；
L1、L2和L3独立地是键或接头基团；并且
所述化合物包含一个或多个NIR染料部分和一个或多个可聚合部分。
91.如权利要求90所述的化合物，其中所述化合物具有式AIA、AIB或AIC结构：
或其异构体、互变异构体或盐。
92.如权利要求90或91所述的化合物，其中所述吸电子基团选自由以下组成的组：卤素、-C(O)R’、-COOR’、-C(O)NH2、-C(O)NR’R”、-CF3、-CH2F、-CHF2、C1-C6全氟烷基、-OCF3、-SCF3、-N(CF3)2、-CN、-SO3H、-SO2CF3、-SO2R’、-SO2NR’R”、-P(O)RaRbRc、铵、烷基铵和-NO2，其中R’和R”独立地是H或C1-C6烷基；或R’和R”连同氮原子一起形成任选地含有一个选自S、O或N的另外的杂原子的3、4、5、6、7或8元杂环；并且其中Ra、Rb和Rc各自独立地是C1-C6烷基、C6-C10芳基、C1-C6烷氧基或C6-C10芳基氧基。
93.如权利要求90至92中任一项所述的化合物，其中所述给电子基团选自由以下组成的组：-NRN1RN2、-OR’、-NHC(O)R’、-OC(O)R’、苯基和乙烯基，其中RN1、RN2和R’独立地是H或C1-C6烷基。
94.如权利要求90至93中任一项所述的化合物，其中L1是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的-C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基以及任选取代的C2-C10亚炔基、任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
95.如权利要求90至94中任一项所述的化合物，其中L2是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的–(CH2)mC6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-[任选取代的C6-C10亚芳基]-、-[任选取代的C6-C10亚芳基]-[任选取代的5至10元亚杂芳基]-、-Ar-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基以及任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，m是整数0、1或2，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
96.如权利要求90至95中任一项所述的化合物，其中L3是键或选自以下的接头基团：任选取代的氨基、任选取代的酰胺基、-O-、任选取代的-CH2C6H4O-、C2-C20PEG接头、任选取代的C6-C10亚芳基、任选取代的5至10元亚杂芳基、任选取代的-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的C2-C6亚烯基-Ar-、任选取代的C2-C6亚炔基-Ar-、任选取代的–C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-、任选取代的–C1-C6亚烷基-C(O)NH-C1-C6亚烷基-Ar-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2-、任选取代的-CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)nCH2CH2-、任选取代的-CH2CH2(CH2CH2O)n-、任选取代的-(CH2CH2O)n-、任选取代的C1-C10亚烷基、任选取代的C2-C10亚烯基、任选取代的C2-C10亚炔基以及任选取代的C2-C20亚杂烷基，其中n是在1与10之间的整数，并且Ar是C6-C10亚芳基或5至10元亚杂芳基。
97.如权利要求90至96中任一项所述的化合物，其中L1包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
98.如权利要求90至97中任一项所述的化合物，其中L2包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
99.如权利要求90至98中任一项所述的化合物，其中L3包含一个或多个选自羧基、磺酸基团、铵和氨基的取代基。
100.如权利要求90至99中任一项所述的化合物，其中所述可聚合部分选自-NH(C＝O)C(R)＝CH2、-O(C＝O)C(R)＝CH2和–CH＝CH2，其中R是H或C1-C3烷基。
101.如权利要求90至99中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分是花青、半花青、荧光酮、噁嗪、啡啶、若丹明、罗萨明、吲哚鎓、喹啉鎓、苯并吩噁嗪、苯并吡喃鎓、双吲哚基顺丁烯二酰亚胺、硼-二吡咯亚甲基、硼-氮杂-二吡咯亚甲基、卡波派洛宁、苝、卟啉、钌络合物、镧系络合物、苯并呫吨鎓、呫吨、荧光素、方酸菁、香豆素、蒽、并四苯、并五苯或芘染料残基。
102.如权利要求90至101中任一项所述的化合物，其中所述NIR染料部分具有选自以下的结构：
或其异构体、互变异构体或盐，其中RN1和RN2独立地是任选地被一个或多个选自–SO3H、-SO3–、–CO2H或–CO2–的基团取代的C1-C10烷基，并且表示与L2的连接点。
103.如权利要求90至101中任一项所述的化合物，其中所述染料部分具有以下结构：
其中R’在每次出现时独立地是H、任选取代的C1-C10烷基、任选取代...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·盖姆西，V·贝尔纳特，A·库蒂亚文，J·W·克拉里，S·普拉丹，
申请(专利权)人：普罗菲尤萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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