发明内容
有鉴于此,本发明提供一种芯片、制备方法、用途及筛选药物的方法。该芯片具有很好的抗蛋白质非特异性吸附能力,能够并行固定多种小分子物质,进而用于筛选具有复杂组分的药物,仅仅需要微量的化合物就能够有效地分析小分子化合物与具体疾病靶标的生物活性,灵敏度高。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种芯片,包括固体支持物、引发组合物、引发单体和光交联剂;引发单体通过引发组合物与固体支持物连接,光交联剂与引发单体连接;引发组合物包括引发剂和稀释剂;引发剂为双硫醇引发剂。
引发剂,又称自由基引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物,可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应,也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。
硫醇是包含巯基官能团(-SH)的一类非芳香化合物,可以看成醇中的氧被硫替换。由于双硫醇与反应中生成的过硫酸盐形成了氧化还原对,因此本发明提供的双硫醇能够有效加速聚合反应。
引发剂的分子量对聚合反应的促进作用也不同。在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂为式Ⅰ所示化合物
式Ⅰ
其中,R选自-CH3-Br、式Ⅱ所示基团、式Ⅲ所示基团、式Ⅳ所示基团、式Ⅴ所示基团
式Ⅱ 式Ⅲ
式Ⅳ 式Ⅴ。
当R为-CH3-Br时,引发剂的结构如式Ⅵ所示
式Ⅵ。
当R为式Ⅱ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅶ所示
式Ⅶ。
当R为式Ⅲ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅷ所示
式Ⅷ。
当R为式Ⅳ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅸ所示
式Ⅸ。
当R为式Ⅴ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅹ所示
式Ⅹ。
引发剂的浓度对聚合反应的速率有影响。在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:20~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:200~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:300~1600。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:100~500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发单体为寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
在本发明的一些实施例中,引发反应以甲醇和水(体积比为1:1)为溶剂,卤化铜/抗坏血酸作为催化剂。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,引发单体形成的高分子膜在干态下的厚度为3~30nm,优选为3~10nm。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,稀释剂为巯基聚乙二醇。
光交联剂是能在线型分子间起架桥作用从而使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。本发明通过在芯片表面引入含有叠氮基团的光交联剂,利用该基团在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)照射下转化为反应活性较高的中间体卡宾,卡宾基团能以多种方式结合小分子而无需小分子带有特定功能基团这一特性,用于筛选药物。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片中,光交联剂选自苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物。
作为优选,本发明提供的芯片中,固体支持物为玻璃基片或镀金玻璃基片。
本发明还提供了一种芯片的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:取引发剂与稀释剂混合获得引发组合物;
步骤2:取固体支持物经预处理后,通过引发组合物引发单体聚合,获得高分子聚合物;
步骤3:活化高分子聚合物,与光交联剂经酸胺缩合反应偶联,即得;
引发剂为双硫醇引发剂。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,高分子聚合物的聚合度为100~10000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,高分子聚合物的聚合度为200~5000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,高分子聚合物的聚合度为400~1000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,高分子聚合物的聚合度为1000~5000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,高分子聚合物的聚合度为5000~10000。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法,引发剂为式Ⅰ所示化合物
式Ⅰ
其中,R选自-CH3-Br、式Ⅱ所示基团、式Ⅲ所示基团、式Ⅳ所示基团、式Ⅴ所示基团
式Ⅱ 式Ⅲ
式Ⅳ 式Ⅴ。
当R为-CH3-Br时,引发剂的结构如式Ⅵ所示
式Ⅵ。
当R为式Ⅱ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅶ所示
式Ⅶ。
当R为式Ⅲ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅷ所示
式Ⅷ。
当R为式Ⅳ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅸ所示
式Ⅸ。
当R为式Ⅴ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅹ所示
式Ⅹ。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:20~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:200~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:300~1600。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:100~500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,引发单体为寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,高分子聚合物的聚合度为100~10000。
在本发明的一些实施例中,引发反应以甲醇和水(体积比为1:1)为溶剂,卤化铜/抗坏血酸作为催化剂。
在本发明的一些实施例中,引发单体形成的高分子膜在干态下的厚度为3~30nm,优选为3~10nm。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,稀释剂为巯基聚乙二醇。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,光交联剂选自苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的芯片制备方法中,固体支持物为玻璃基片或镀金玻璃基片。
本发明还提供了上述制备方法制得的芯片。
本发明还提供了上述芯片用于筛选药物的应用。
本发明还提供了一种基于芯片筛选药物的方法,包括如下步骤:
步骤1:取待测物与芯片混合,干燥后置于紫外光下经光交联后,洗去未结合的待测物,灭活未结合位点后与靶标混合,经表面等离子体共振检测获得第一响应值;
步骤2:取不与靶标结合的配体作为阴性对照物与所述芯片混合,干燥后置于紫外光下经光交联后,洗去未结合的所述阴性对照物,灭活未结合位点后与靶标混合,经表面等离子体共振检测获得第二响应值;
步骤3:获得第一响应值与第二响应值的比值,根据比值判断待测物与靶标是否结合;比值不小于3时,待测物为与靶标结合的药物;比值小于3时,待测物为不与靶标结合的配体;
芯片包括固体支持物、引发组合物、引发单体和光交联剂;引发单体通过引发组合物与固体支持物连接,光交联剂与引发单体连接;引发组合物包括引发剂和稀释剂;引发剂为双硫醇引发剂。
具体可以为,本发明提供的一种基于芯片筛选药物的方法,包括如下步骤:
步骤1:采用高精度点样仪将待测物点样于芯片的特定区域,干燥后置于紫外光进行光交联,洗去未结合的待测物,灭活未结合位点后与靶标混合,获得小分子阵列,经表面等离子体共振检测获得第一响应值;
步骤2:采用高精度点样仪将阴性对照物点样于芯片的特定区域,干燥后置于紫外光进行光交联,洗去未结合的阴性对照物,灭活未结合位点后与靶标混合,获得小分子阵列,经表面等离子体共振检测获得第二响应值;
步骤3:获得第一响应值与第二响应值的比值,根据比值判断所述待测物与靶标是否结合;比值不小于3时,待测物为与靶标结合的药物;比值小于3时,待测物为不与靶标结合的配体;
芯片包括固体支持物、引发组合物、引发单体和光交联剂;引发单体通过引发组合物与固体支持物连接,光交联剂与引发单体连接;引发组合物包括引发剂和稀释剂;引发剂为双硫醇引发剂。
其中,引发剂为式Ⅰ所示化合物
式Ⅰ
其中,R选自-CH3-Br、式Ⅱ所示基团、式Ⅲ所示基团、式Ⅳ所示基团、式Ⅴ所示基团
式Ⅱ 式Ⅲ
式Ⅳ 式Ⅴ。
当R为-CH3-Br时,引发剂的结构如式Ⅵ所示
式Ⅵ。
当R为式Ⅱ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅶ所示
式Ⅶ。
当R为式Ⅲ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅷ所示
式Ⅷ。
当R为式Ⅳ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅸ所示
式Ⅸ。
当R为式Ⅴ所示基团时,引发剂的结构如式Ⅹ所示
式Ⅹ。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:20~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:200~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:300~1600。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:100~500。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:500~1000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000~2000。
在本发明的另一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,芯片中引发剂与稀释剂的摩尔比为1:1000。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,引发单体为寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
在本发明的一些实施例中,引发反应以甲醇和水(体积比为1:1)为溶剂,卤化铜/抗坏血酸作为催化剂。
在本发明的一些实施例中,引发单体形成的高分子膜在干态下的厚度为3~30nm,优选为3~10nm。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,稀释剂为巯基聚乙二醇。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,光交联剂选自苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,固体支持物为玻璃基片或镀金玻璃基片。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,第一响应值与第二响应值的比值不小于3。
在本发明的一些实施例中,本发明提供的基于芯片筛选药物的方法,药物为中药复方或天然产物的馏分。
本发明提供的芯片,仅仅需要极其微量(ng级别)的化合物就能够有效地分析小分子化合物与具体疾病靶标的生物活性,所用样品量少;此外,本发明采用自组装化合物将聚乙二醇、结合基团共价固定于芯片的表面,降低背景噪音,提高信噪比,具有很好的抗蛋白质非特异性吸附能力;本发明提供的芯片表面引入光交联剂,在紫外光照射下转化为反应活性较高的中间体卡宾,卡宾基团能以多种方式结合小分子而无需小分子带有特定功能基团。该筛选方法可以实现各种结构的天然药物分子的并行固定;本发明提供的芯片可以将高达800多种化合物直接固定于SPR芯片的特定区域,然后利用SPR技术的高通量、快速、动力学分析等优点,快速筛选中药复方、天然产物的有效组分,检测迅速,成本低廉。
具体实施方式
本发明公开了一种芯片、制备方法、用途及筛选药物的方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明提供的一种芯片、制备方法、用途及筛选药物的方法中所用原料及试剂均可由市场购得。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅵ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:20混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物聚合度为10000。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例2本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅶ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:2000混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物聚合度为100。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例3本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅷ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:200混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物聚合度为1000。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例4本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅸ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:300混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物聚合度为800。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例5本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅹ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:1600混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为200。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例6本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅵ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:500混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为600。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例7本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅶ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:50混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为5000。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例8本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅷ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:1000混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA3600.18g,HEMA0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为800。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例9本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅸ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:800混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为400。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例10本发明提供的芯片的制备
在洁净的玻璃基片表面蒸镀或磁控溅射1-2nm铬膜,再在铬膜的表面蒸镀或者磁控溅射约50nm的金膜。
取蒸馏水30mL加热至70~80℃,再加入氨水6mL、双氧水6mL;放入上述制得的镀金玻璃基片,于70~80℃下处理10min;冷却10min后用蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干,制得固体支持物。
取双硫醇引发剂(如式Ⅹ所示化合物)与稀释剂巯基聚乙二醇按照摩尔比为1:100混合,制备自组装引发化合物,以乙醇为溶剂,总浓度为1mM。将上述制得的固体支持物浸泡在上述自组装引发化合物溶液中,放置15小时。取结合有自组装引发化合物的固体支持物,用乙醇充分淋洗,氮气吹干。
称取2,2’-联吡啶12.5mg(0.8mmol),OEGMA360 0.18g,HEMA 0.65g,加入溶剂超纯水5mL和甲醇5mL搅拌溶解。加入1mL CuCl2的溶液(0.04mM),通入氮气,排除氧气15min。用注射器缓慢注入1mL抗坏血酸(ascorbicacid,AscA)溶液(0.04mM),Cu(II)配合物逐渐被还原为Cu(I)的配合物,反应溶液由通明的淡蓝色变为淡红色。继续无氧处理15min,表面引发聚合反应在氮气环境的手套箱中进行。
将结合有引发剂的固体支持物,浸泡在上述聚合反应溶液中,表面引发剂将引发单体(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟乙酯)聚合于芯片表面。在室温下反应16小时后,取出,终止反应,并用甲醇和超纯水清洗干净,氮气吹干待用,所得高分子聚合物的聚合度为2000。然后将其浸泡在含有丁二酸酐(10mg mL-1)和DMAP(15mg mL-1)的DMF反应溶液中进行羧基功能化。室温下反应12小时。取出后,用DMF和乙醇充分淋洗,氮气吹干。表面的羧基经由EDC/NHSS活化后,固定光交联试剂(苯基叠氮类化合物、吖丙啶类化合物、二苯甲酮类化合物),即得芯片。
实施例11本发明提供的芯片蛋白非特异性吸附的检测
试验组:取243个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得试验组芯片。
对照组:将基片用蒸馏水H2O 30mL加热至70~80℃;加入氨水6mL;加入双氧水6mL;放入待洗芯片,70~80℃下处理10min;冷却10min;蒸馏水、乙醇清洗,氮气吹干。称取的一定量11-巯基-1-十一酸(以下简称为MUA),溶于无水乙醇配成1mM的溶液。将上述清洗好的芯片浸泡其新配制的溶液中,室温过夜(15小时)。取出过夜的芯片,用乙醇浸泡并置于摇床上,室温15分钟,然后分别用去离子水及乙醇冲洗3次,用氮气吹干,储存于冰箱,备用。取上述芯片浸泡在10mL的EDC/NHS溶液中,室温30分钟,固定光交联试剂trifluoromethylaryldiazirines(TADs)。将243个天然小分子作为待测物溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将样品点样于光交联表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得对照组芯片。
取试验组芯片及对照组芯片,分别用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,通入14-3-3靶标蛋白(10μM)250s。本发明实施例1提供的芯片与对照组普通芯片的表面蛋白质吸附情况比较结果如图1所示。其中,线1示对照组芯片表面吸附蛋白引起SPR信号相应为85RU,线2示试验组芯片表面吸附蛋白引起SPR信号相应为32RU。结果表明试验组芯片能显著降低蛋白质的非特异性吸附,从而能提高检测的灵敏度和特异性。用本发明实施例2至10制得的芯片采用上述方法,结果同上,试验组芯片能显著降低蛋白质的非特异性吸附,从而能提高检测的灵敏度和特异性。实施例12本发明提供的芯片用于药物的筛选
试验组:取243个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第一芯片。
对照组:不与14-3-3靶标蛋白结合的配体小分子生物素作为阴性对照物,溶于DMSO中,利用高精度点样仪Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,点样量为1nL,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第二芯片。
分别取第一芯片及第二芯片,用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,分别通入14-3-3靶标蛋白(10μM)250s,试验组获得第一检测值,对照组获得第二检测值。检测结果如图2所示。其中,线1示待测物R18,线2示待测物FOBISIN101,线3示阴性对照物。
结果表明,待测物R18与14-3-3靶标蛋白、待测物FOBISIN101与14-3-3靶标蛋白均具有显著作用,而阴性对照物与14-3-3靶标蛋白没有明显的信号变化。第一检测值与第二检测值相比,具有显著差异。第一检测值与第二检测值的比值大于3。由此可知,待测物R18、待测物FOBISIN101能够与14-3-3靶标蛋白特异性结合,可以用作相关疾病的治疗药物。
实施例13本发明提供的芯片用于药物的筛选
试验组:取300个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第一芯片。
对照组:不与Plasmepsins II靶标蛋白结合的配体小分子生物素作为阴性对照物,溶于DMSO中,利用高精度点样仪Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,点样量为1nL,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第二芯片。
分别取第一芯片及第二芯片,用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,分别通入Plasmepsins II靶标蛋白(10μM)250s,试验组获得第一检测值,对照组获得第二检测值。
结果表明,待测物PO1与Plasmepsins II靶标蛋白、待测物PO2与Plasmepsins II靶标蛋白均具有显著作用,而阴性对照物与Plasmepsins II靶标蛋白没有明显的信号变化。第一检测值与第二检测值相比,具有显著差异。第一检测值与第二检测值的比值大于3。由此可知,待测物PO1、待测物PO2能够与Plasmepsins II靶标蛋白特异性结合,可以用作治疗相关疾病的药物。实施例14本发明提供的芯片用于药物的筛选
试验组:取341个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第一芯片。
对照组:不与histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白结合的配体小分子生物素作为阴性对照物,溶于DMSO中,利用高精度点样仪Genetix Q-ArrayMini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,点样量为1nL,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第二芯片。
分别取第一芯片及第二芯片,用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,分别通入histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白(10μM)250s,试验组获得第一检测值,对照组获得第二检测值。
结果表明,待测物HA1与histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白、待测物HA2与histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白均具有显著作用,而阴性对照物与histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白没有明显的信号变化。第一检测值与第二检测值相比,具有显著差异。第一检测值与第二检测值的比值大于3。由此可知,待测物HA1、待测物HA2能够与histone deacetylase 5(HDAC5)靶标蛋白特异性结合,可以用作治疗相关疾病的药物。
实施例15本发明提供的芯片用于药物的筛选
试验组:取301个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第一芯片。
对照组:不与beta-site APP Cleaving Enzyme1(BACE1)靶标蛋白结合的配体小分子生物素作为阴性对照物,溶于DMSO中,利用高精度点样仪Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,点样量为1nL,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第二芯片。
分别取第一芯片及第二芯片,用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,分别通入beta-site APP Cleaving Enzyme1(BACE1)靶标蛋白(10μM)250s,试验组获得第一检测值,对照组获得第二检测值。
结果表明,待测物KA2与beta-site APP Cleaving Enzyme1(BACE1)靶标蛋白、待测物FA2与beta-site APP Cleaving Enzyme1(BACE1)靶标蛋白均具有显著作用,而阴性对照物与beta-site APP Cleaving Enzyme1(BACE1)靶标蛋白没有明显的信号变化。第一检测值与第二检测值相比,具有显著差异。第一检测值与第二检测值的比值大于3。由此可知,待测物KA2、待测物FA2能够与beta-site APP Cleaving Enzyme 1(BACE1)靶标蛋白特异性结合,可以用作治疗相关疾病的药物。
实施例16本发明提供的芯片用于药物的筛选
试验组:取260个天然配体小分子作为待测物,溶于DMSO中,利用Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第一芯片。
对照组:不与COX-2靶标蛋白结合的配体小分子生物素作为阴性对照物,溶于DMSO中,利用高精度点样仪Genetix Q-Array Mini将待测物点样于实施例1至10制得的芯片中光交联试剂表面,点样量为1nL,室温下放置,干燥后,在紫外光(波长365nm,能量4J/cm2)下暴露45分钟,光交联固定待测物,获得第二芯片。
分别取第一芯片及第二芯片,用DMF、乙醇充分清洗,洗掉未固定的待测物,氮气吹干后浸泡入乙醇胺(1M,pH=8.5)30min,使未结合的活化位点失活;然后按照SPR的操作手册安装芯片以PBS缓冲溶液(pH=7.4)作为流动相,待基线稳定后,分别通入14-3-3靶标蛋白(10μM)250s,试验组获得第一检测值,对照组获得第二检测值。
结果表明,待测物CO8与COX-2靶标蛋白具有显著作用,而阴性对照物与COX-2靶标蛋白没有明显的信号变化。第一检测值与第二检测值相比,具有显著差异。第一检测值与第二检测值的比值大于3。由此可知,待测物CO8能够与COX-2靶标蛋白特异性结合,可以用作治疗相关疾病的药物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。