DE10320351A1 - Production of a coated support by stepwise synthesis of a receptor comprising a linker and probe comprises monitoring the synthesis by incorporating one or more labeled synthesis units into the linker and the probe - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Validierung der Synthese von Arrays, insbesondere von Biopolymeren, durch schrittweisen Aufbau aus geschützten und markierten Synthesebausteinen.The The present invention relates to a method for validating the Synthesis of arrays, especially biopolymers, by stepwise Structure from protected and marked synthesis building blocks.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden die Rezeptoren (Sonden) eines Arrays durch kovalente oder nicht-kovalente Wechselwirkung immobilisiert oder in situ auf der festen Phase synthetisiert. Die Bausteine eines chemischen Polymerisationsprozesses werden generell als "Synthone" bezeichnet. Die funktionellen Gruppen eines Synthons erlauben eine zielgerichtete chemische Reaktion mit geeigneten anderen funktionellen Gruppen an einem zweiten Synthon. In aller Regel sind diese reaktiven Zentren durch sogenannte Schutzgruppen maskiert, die in einer geeigneten chemischen Umgebung gezielt entfernt werden können, wodurch eine Steuerung des Syntheseprozesses möglich wird, da nur solche funktionellen Gruppen umgesetzt werden, die keine Schutzgruppe tragen. Abhängig von der jeweiligen Synthesestrategie können Schutzgruppen im Allgemeinen durch eine Änderung chemischer oder physikochemischer Umgebungsparameter, wie dem Redoxpotential, dem pH-Wert oder der Temperatur, aber auch durch den Eintrag elektromagnetischer Energie, z.B. durch Bestrahlung mit Licht einer bestimmten Wellenlänge, entfernt werden.To the current state of the art, the receptors (probes) of an array through covalent or non-covalent interaction immobilized or synthesized in situ on the solid phase. The building blocks chemical polymerization processes are generally referred to as "synthons". The functional groups of a synthon allow a targeted chemical reaction with suitable other functional groups on a second synth. As a rule, these are reactive centers masked by so-called protecting groups, which are in a suitable chemical environment can be removed, creating a control of the synthesis process possible will be implemented, since only those functional groups that do not wear a protective group. Dependent Protective groups in general can depend on the particular synthesis strategy through a change chemical or physicochemical environmental parameters, such as the redox potential, the pH value or the temperature, but also through the entry of electromagnetic energy, e.g. by irradiation with light of a certain wavelength become.
Für die sequenzspezifische Synthese von Oligomeren, wie Oligonukleotiden, Oligonukleotidderivaten, Peptiden oder Kohlenhydraten, die aus unterschiedlichen, jedoch endlich vielen Monomereinheiten aufgebaut sind, hat sich die von Merryfield eingeführte, sequenzielle Polymerisation durch Kondensation an einer festen Phase bewährt (R. B. Merryfield (1963), J. Am. Chem. Soc. 85: 2149–2154; R. B. Merryfield (1965) Science 150: 179–185). Die Synthese nach Merryfield beginnt an einer trägergebundenen funktionellen Gruppe, die eine Schutzgruppe tragen kann und sich durch deren Entfernung aktivieren lässt. Dadurch wird die Kopplung eines in Lösung zugeführten, nächsten Monomers gestattet, dass nach erfolgter Polymerisation durch Kondensation seinerseits als Ausgangspunkt für einen weiteren Polymerisationsschritt zur Verfügung steht. Die sukzessive Wiederholung von Aktivierung und nachfolgender Polymerisation durch Kondensation führt schließlich zur Synthese des gewünschten Oligomeren.For the sequence specific Synthesis of oligomers, such as oligonucleotides, oligonucleotide derivatives, peptides or carbohydrates made up of different, but finally many Monomer units are built, the sequential introduced by Merryfield Polymerization by condensation on a solid phase has proven itself (R. B. Merryfield (1963), J. Am. Chem. Soc. 85: 2149-2154; R. B. Merryfield (1965) Science 150: 179-185). The Merryfield synthesis starts on a carrier-bound functional group that can carry a protecting group and itself can be activated by removing them. This will couple one in solution supplied, next Monomers allowed that after polymerization through condensation in turn as a starting point for a further polymerization step is available. The successive Repetition of activation and subsequent polymerization by Condensation leads finally to Synthesis of the desired Oligomers.
Die
Produkte einer konventionellen festphasengestützten (Bio-) Polymersynthese
werden durch Spaltung einer Sollbruchstelle, z.B. durch Hydrolyse
eines Oxalats oder Succinats, von der festen Phase abgetrennt und
sind damit den bekannten Analysemethoden, wie z.B. NMR, HPLC, CE,
MS, Phosphorimager etc., zugänglich.
Durch Kombination eines spaltbaren Spaceramidits (Sollbruchstelle
= Ester, Sulfone etc.) und eines fluoreszierenden verzweigten Phosphoramidits
lässt sich
die oben beschriebene Strategie im Sinne eines Baukastenansatzes
auch auf Arrays übertragen.
Die Spaltprodukte sind 3'-fluoreszensmarkiert.
Auf diese Weise kann man Rückschlüsse auf
die Kopplungseffizienz ziehen [
Eine weitere Möglichkeit zur Qualitätskontrolle besteht darin, zusätzliche spaltbare phosphatgruppenmarkierte Phosphoramidite an die 5'-Enden zu kondensieren. Das Signal der Reportergruppe wird dann zur Qualitätskontrolle der Synthese herangezogen. Nach Abspaltung der Reportergruppe erhält man 5'-phosphorylierte Sonden [Beier, WO 00/15837].A another possibility for quality control is additional to condense cleavable phosphate group-labeled phosphoramidites at the 5 'ends. The signal from the reporter group then becomes quality control the synthesis. After splitting off the reporter group, 5'-phosphorylated ones are obtained Probes [Beier, WO 00/15837].
Das Verfahren zur Herstellung konfektionierter chemischer Oberflächen, welches in WO 01/36086 beschrieben ist, hat zur Aufgabe funktionelle Gruppen in situ, also während des Funktionalisierungsprozesses einzuführen, und dem späteren Anwendungsprozess angepasst eine Oberfläche spezifischer chemischer bzw. physikochemischer Eigenschaften bereitzustellen.The Process for the manufacture of finished chemical surfaces, which is described in WO 01/36086, has functional groups as its task in situ, i.e. during of the functionalization process and the later application process customized a surface to provide specific chemical or physicochemical properties.
Andere Verfahren verwenden "Starburst"-Dendrimere um die Anzahl an Reaktionsorten zu erhöhen, wodurch es schließlich zu einer Erhöhung der Dichte an funktionellen Gruppen auf der Oberfläche und mittelbar zu einer Verbesserung des Detektionssignals (M. Beier, J. D. Hoheisel (1999) Nucleic Acids Res. 27: 970–1977) kommt oder bessere Signal-Rauschverhältnisse erzielt werden (Niemeyer et al. (2000), Chembiochem. 2: 685–694).Other Methods use "starburst" dendrimers around the Increase the number of reaction sites, which it finally to an increase the density of functional groups on the surface and indirectly to an improvement in the detection signal (M. Beier, J. D. Hoheisel (1999) Nucleic Acids Res. 27: 970-1977) comes or better signal-to-noise ratios can be achieved (Niemeyer et al. (2000), Chembiochem. 2: 685-694).
Durch Verwendung sogenannter inverser Synthone, hierbei handelt es sich um Nukleoside, die an ihren 5'-Hydroxyfunktionen eine Phosphoramidit- und an ihren 3'-Hydroxyfunktionen eine Schutzgruppe, z.B. DMT oder Nppoc, tragen, wird es möglich die chemische Oligonukleotidsynthese in der natürlichen 5'→3' Richtung durchzuführen. Durch die geänderte Orientierung auf der Array-Oberfläche wird ein weiteres Anwendungsgebiet für DNA/RNA Microarrays erschlossen. Es ermöglicht u.a. die enzymatische Kettenverlängerung durch Polymerasen [WO 00/61594; WO 01/55451; M. C.Pirrung, Org. Lett. 2001, 3,8,1105–1108].By using so-called inverse synthons, these are nucleosides that have a phosphoramidite on their 5'-hydroxy functions and a protective group on their 3'-hydroxy functions, e.g. DMT or Nppoc, it is possible to carry out chemical oligonucleotide synthesis in the natural 5 '→ 3' direction. The changed orientation on the array surface opens up another area of application for DNA / RNA microarrays. Among other things, it enables the enzymatic chain extension by polymerases [WO 00/61594; WO 01/55451; MCPirrung, Org. Lett. 2001, 3.8, 1105-1108].
Für eine in situ Array-Synthese ist eine ortsspezifische Deprotektion einzelner Schutzgruppen zwingend notwendig. Eine Möglichkeit zur ortsaufgelösten Synthese nutzt den Prozess der Photolithographie und soll am Beispiel der DNA-Synthese erläutert werden: Bei der lichtgesteuerten Synthese von Nukleinsäure-Chips finden fotolabile Nukleosid-Derivate Verwendung. Hierbei findet der Kettenaufbau der Nukleinsäure-Fragmente üblicherweise mittels Phosphoramidit-Synthonen statt. Die Bausteine tragen jeweils eine temporäre Fotoschutzgruppe, die durch Lichteinstrahlung entfernt werden kann. Das Syntheseprinzip sieht eine zyklische Abfolge von Kondensations- und Deprotektions-Schritten (durch Licht) vor. Die Effizienz, mit der eine solche lichtgesteuerte Synthese erfolgen kann, wird im Wesentlichen durch die verwendeten fotolabilen Schutzgruppen, insbesondere durch die Effizienz, mit der diese im Bestrahlungsschritt entfernt werden können, bestimmt.For an in situ array synthesis is a site-specific deprotection of individuals Protection groups absolutely necessary. A possibility for spatially resolved synthesis uses the process of photolithography and should use the example of DNA synthesis explained : In the light-controlled synthesis of nucleic acid chips find photolabile nucleoside derivatives. Here takes place the chain structure of the nucleic acid fragments usually using phosphoramidite synthons instead. The building blocks each carry a temporary Photo protection group that can be removed by exposure to light. The synthesis principle sees a cyclic sequence of condensation and deprotection steps (by light). The efficiency with Such a light-controlled synthesis can take place in Essentially due to the photolabile protective groups used, in particular by the efficiency with which it is removed in the irradiation step can be certainly.
Bei den bislang zur lichtgesteuerten Synthese verwendeten Fotoschutzgruppen handelt es sich üblicherweise um die Schutzgruppen NVOC (S. P. A. Fodor et al., Science 251 (1991), 767 ff.), MeNPOC (A. C. Pease et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91 (1994), 5022 ff.), DMBOC (M. C. Pirrung, J. Chem. 60 (1995), 1116 ff.) und NPPOC (A. Hassan et al., Tetrahedron 53 (1997), 4247 ff.). Weitere bekannte fotolabile Schutzgruppen in der Nukleosid- bzw. Nukleotidchemie sind o-Nitrobenzyl-Gruppen und ihre Derivate (vgl. z.B. Pillai, Org. Photochem. 9 (1987), 225; Walker et al., J. Am. Chem.Soc. 110 (1988), 7170). Als weitere fotolabile Schutzgruppen wurden die 2-(o-Nitrophenyl)ethyl-Gruppe (Pfleiderer et al., In: "Biosphosphates and their Analogues – Synthesis, Structure, Metabolism and Activity", ELSEVIER Science Publishers B.V. Amsterdam (1987), 133 ff.) sowie Derivate davon (WO 97/4434, WO 96/18634, WO 02/20150) vorgeschlagen.at the photo protection groups previously used for light-controlled synthesis it is usually the NVOC protective groups (S.P.A. Fodor et al., Science 251 (1991), 767 ff.), MeNPOC (A.C. Pease et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91 (1994), 5022 ff.), DMBOC (M.C. Pirrung, J. Chem. 60 (1995), 1116 ff.) and NPPOC (A. Hassan et al., Tetrahedron 53 (1997), 4247 ff.). Other known photolabile protective groups in the nucleoside or Nucleotide chemistry is o-nitrobenzyl groups and their derivatives (cf. e.g. Pillai, Org. Photochem. 9: 225 (1987); Walker et al., J. Am. Soc. 110: 7170 (1988). As further photolabile protective groups the 2- (o-nitrophenyl) ethyl group (Pfleiderer et al., In: "Biosphosphates and their Analogues - Synthesis, Structure, Metabolism and Activity ", ELSEVIER Science Publishers B.V. Amsterdam (1987), 133 ff.) And derivatives thereof (WO 97/4434, WO 96/18634, WO 02/20150) proposed.
Die gegenwärtig für die lichtgesteuerte Synthese von Nukleinsäuren verwendeten fotolabilen Schutzgruppen (z.B. NVOC, MeNPOC, NPPOC) zeichnen sich im Allgemeinen durch einen vergleichsweise niedrigen Absorptionskoeffizienten bei der Wellenlänge der Lichteinstrahlung aus. Die Bestrahlung der fotolabilen Nukleosid-Derivate erfolgt üblicherweise mit Hg-Hochdrucklampen bei einer Wellenlänge von 365 nm. Der niedrige Absorptionskoeffizient der verwendeten fotolabilen Schutzgruppe bei dieser Wellenlänge hat zur Folge, dass nur ein sehr geringer Anteil des eingestrahlten Lichts zur Anregung der Moleküle verwertet werden kann. Des Weiteren handelt es sich bei den verwendeten fotolabilen Schutzgruppen zumeist um farblose Derivate. Dies wiederum hat zur Folge, dass es während der Synthese nicht möglich ist, mit einfachen spektroskopischen Methoden zu detektieren, ob die fotolabile Schutzgruppe sich noch am Nukleosid-Derivat befindet oder bereits teilweise oder vollständig durch den Lichteintrag abstrahiert worden ist. Es lässt sich somit der Vorgang der Abstraktion nur schwer oder gar nicht verfolgen.The currently for the light-controlled synthesis of nucleic acids used photolabile Protective groups (e.g. NVOC, MeNPOC, NPPOC) generally stand out due to a comparatively low absorption coefficient the wavelength from the light. Irradiation of the photolabile nucleoside derivatives usually takes place with Hg high pressure lamps at a wavelength of 365 nm. The low absorption coefficient of the photolabile protecting group used at this wavelength with the result that only a very small proportion of the irradiated Light to excite the molecules can be used. Furthermore, it concerns the used photolabile protecting groups mostly around colorless derivatives. this in turn has the consequence that during synthesis not possible is to use simple spectroscopic methods to detect whether the photolabile protective group is still on the nucleoside derivative or already partially or completely has been abstracted by the entry of light. It can be thus it is difficult or impossible to follow the process of abstraction.
Eine Weiterentwicklung des photolithographischen Prozesses stellt die Verwendung fluoreszierender fotolabiler Schutzgruppen dar. Bei den benzylischen photolabilen Schutzgruppen werden Moleküle des Typs ArCR1R2-OC(O)X verwendet, wobei Ar ein kondensierter Aromat, z.B. Pyren und R1R2 substituierte Aromaten sein können. Die Fluoreszenz der Pymoc-Gruppe wird zur Abschätzung der Funktionalisierungsdichte herangezogen [WO 98/39348]. Eine andere Vorgehensweise stellt die Markierung von Nitrobenzylderivaten dar [C. Muller et al, Helv. Chim Acta 2001, 84, 3735–3740]. Die Fluoreszenzsignale des Coumarins lassen sich zur Qualitätskontrolle heranziehen.A further development of the photolithographic process is the use of fluorescent photolabile protective groups. The benzylic photolabile protective groups use molecules of the type ArCR 1 R 2 -OC (O) X, where Ar is a condensed aromatic, for example pyrene and R 1 R 2 substituted aromatics can. The fluorescence of the Pymoc group is used to estimate the functionalization density [WO 98/39348]. Another approach is the labeling of nitrobenzyl derivatives [C. Muller et al, Helv. Chim Acta 2001, 84, 3735-3740]. The fluorescence signals of the coumarin can be used for quality control.
Eine
Alternative zur Photolithographie stellt die DNA-Synthese dar, die
auf Tandemschutzgruppen basiert. Man erhält diesen Schutzgruppentyp
durch Kombination zweier für
die Nukleotidchemie etablierter Schutzgruppen, z. B. einer photolabilen
Nppoc-(2-[2-Nitrophenyl]-propyloxycarbonylchlorid) und einer säurelabilen
Dimethoxytritylgruppe, und den sich daraus ableitenden Derivaten
(
Das Bestreben, die Eigenschaften der Tritylschutzgruppe zu beeinflussen, hat eine lange Tradition [A. Taunton-Rigby et al., J. Org. Chem. 1972, 37, 956–964]. Einige Arbeitsgruppen haben den hydrophoben Charakter für die Reinigung anhand der RP-Chromatographie verstärkt [R. Ramage et al. Tetrahedron Lett. 34 (1993) 7133; H. Seliger et al., Angew. Chem. 1981, 93, 709], andere haben die exocyclischen Gruppen so variiert, dass sich die Abspaltungsbedingungen umkehrten (basenlabile Trityle) [M. Sekine et al., Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58, 336; M. Sekine et al., J. Am. Soc. 1986, 108, 4581] oder sich unter besonders schonenden Bedingungen, z.B. Hydrazinolyse von 4-(9-Fluorenenylmethoxyoxycarbonyl)oxy- bzw. amino-4',4''-dimethoxytriyl, abspalten ließen [E. Happ et al., Nucleosides and Nucleotides 1988, 7, 813–816.]. Die fluorenmarkierten Tritylverbindungen dienen streng als Schutzgruppe mit unüblichen Labilitätseigenschaften.The effort to influence the properties of the trityl protecting group has a long tradition [A. Taunton-Rigby et al., J. Org. Chem. 1972, 37, 956-964]. Some working groups have increased the hydrophobic character for purification using RP chromatography [R. Ramage et al. Tetrahedron Lett. 34 (1993) 7133; H. Seliger et al., Angew. Chem. 1981, 93, 709], others have varied the exocyclic groups so that the cleavage conditions are reversed (base-labile trityle) [M. Sekine et al., Bull. Chem. Soc. Jpn. 1985, 58, 336; M. Sekine et al., J. Am. Soc. 1986, 108, 4581] or can be split off under particularly gentle conditions, for example hydrazinolysis of 4- (9-fluorenenylmethoxyoxycarbonyl) oxy- or amino-4 ', 4''- dimethoxytriyl [E. Happ et al., Nucleosides and Nucleotides 1988, 7, 813-816.]. The fluorine-labeled trityl compounds serve strictly as a protective group with unusual lability properties.
Weiterhin können die Nachweisgrenzen der tritylhaltigen Nukleotide und Oligonucleotide bei HPLC oder DC, durch Pyreneinbau in das Tritylgerüst, herabgesetzt werden. Diese Verbindung entspricht dem Typ: Pm-C*, wobei Pm eine Schutzgruppe P ist, die eine Markierung m, z.B. einen Fluoreszenzfarbstoff, tragen kann und C* eine zu schützende funktionelle Gruppe ist, die der 5'-Hydroxygruppe eines Nucleosids entspricht [J. L. Fourrey et al. Tetrahedron Lett., 1987, 28, 5157].Furthermore, the detection limits of the trityl-containing nucleotides and oligonucleotides in HPLC or DC can be reduced by incorporating pyrene into the trityl framework. This compound corresponds to the type: P m -C *, where P m is a protective group P which can carry a label m, for example a fluorescent dye, and C * is a functional group to be protected which corresponds to the 5'-hydroxy group of a nucleoside [JL Fourrey et al. Tetrahedron Lett., 1987, 28, 5157].
Das
Patent
Bei der arraygestüzten Polymersynthese von zum Teil komplexen Substanzbibliotheken, steht man in der Regel vor dem Problem, dass erst die Synthese durchgeführt wird und dann im Nachhinein erfährt man, ob die Synthese erfolgreich verlaufen ist. Erschwerend kommt hinzu, dass die Oberflächen der in situ erzeugen Arrays mitunter schwer zugänglich sein können. Dies kann die Qualitätskontrolle durch Standard-Oberflächenanalysemethoden erheblich beeinträchtigen. Aus wirtschaftlichen Gründen wäre es daher wünschenswert, ein Verfahren zu besitzen, das eine frühzeitige Qualitätsaussage, noch während der Prozessierung, ermöglicht.at the array-based Polymer synthesis of sometimes complex substance libraries one usually faces the problem that only the synthesis is carried out and then experienced afterwards whether the synthesis was successful. To make matters worse added to the surfaces that arrays created in situ can be difficult to access. This can quality control through standard surface analysis methods significantly affect. Because of economical reasons would it be therefore desirable to have a process that provides an early indication of quality, still while processing.
Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung von festphasengebundenen Arrays zu entwickeln, welches eine verbesserte Qualitätskontrolle gegenüber den Verfahren des Standes der Technik erlaubt.A The object underlying the present invention was a method for producing solid-phase arrays develop, which an improved quality control over the Prior art methods allowed.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Trägers, umfassend die Schritte:
- (a) Bereitstellen eines Trägers, der an seiner Oberfläche reaktive Gruppen aufweist,
- (b) Aufbauen einer funktionalisierten Oberfläche auf dem Träger durch schrittweise Synthese eines Rezeptors, umfassend ein Linker- und ein Sondenelement aus Synthonbausteinen,
- (a) providing a support which has reactive groups on its surface,
- (b) building a functionalized surface on the support by stepwise synthesis of a receptor, comprising a linker and a probe element from synthon building blocks,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die Qualität der Arrayoberfläche überprüft, vorzugsweise aber nicht beeinflusst wird, und ein oder mehrere oder alle folgenden Schritte einer Biopolymersynthese online verfolgt werden können, d.h. zur Effizienzerhöhung können ein oder mehrere Schritte, z.B. der erste, der n-te, der 2n-te, vorletzte oder/und letzte etc. Schritt, bei der Linker- und Sondensynthese überprüft werden.object the present invention, a method in which the quality of the array surface is checked is preferred but is not affected, and one or more or all of the following Steps of biopolymer synthesis can be followed online, i.e. to increase efficiency can one or more steps, e.g. the first, the nth, the 2nth, penultimate or / and last etc. step in which linker and probe synthesis are checked.
Der erfindungsgemäße Syntheseprozess umfasst die Einführung von einem oder mehreren Synthonbausteinen mit mindestens einer nachweisbaren Markierungsgruppe in das Linkerelement und die Einführung von einem oder mehrere Synthonbausteinen mit mindestens einer nachweisbaren Markierungsgruppe in das Sondenelement des Rezeptors. Dabei kann beispielsweise beim Aufbau des Linker- oder/und des Sondenelements jeweils ein einziger markierter Synthonbaustein oder mehrere markierte Syntonbausteine, z.B. zwei, drei, vier etc. markierte Syntonbausteine, verwendet werden. Gegebenenfalls können sämtliche Synthonbausteine für die Synthese des Linkerelements oder/und des Sondenelements mindestens eine nachweisbare Markierungsgruppe enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der erste und der dritte Schritt beim Aufbau des Linkerelements oder/und des Sondenelements mit einem markierten Synthonbaustein durchgeführt. Schritte ohne Verwendung markierter Synthonbausteine können auf konventionelle Weise durchgeführt werden.The Synthesis process according to the invention includes the introduction of one or more synthon building blocks with at least one detectable Marker group in the linker element and the introduction of one or more synthon building blocks with at least one detectable Marker group in the probe element of the receptor. It can for example when building the linker and / or the probe element a single marked synthon building block or several marked Syntonic blocks, e.g. two, three, four etc. marked syntonic blocks, be used. If necessary, all synthon building blocks for the synthesis of the linker element and / or the probe element at least one detectable marker group contain. In a preferred embodiment of the method according to the invention the first and third steps in building the linker element or / and the probe element with a labeled synthon building block carried out. Steps without using labeled synthon building blocks can be found on performed in a conventional manner become.
Neben der Funktionalisierungsdichte, die mit der späteren Sondendichte direkt korreliert, ist eine gleichförmige Verteilung der funktionellen Gruppen von entscheidender Bedeutung. Für die Beurteilung der Homogenität lässt sich eine Vielzahl von Markierungen in die Synthesen der Biopolymere, z.B. Nukleinsäuren, wie DNA oder RNA, Nukleinsäureanaloga, wie PNA oder LNA, Oligonukleotide (unabhängig von der Syntheserichtung), Saccharide, Kohlenhydrate, Peptide, Proteine sowie weitere Mischformen, aber auch Derivaten aus der kombinatorischen Chemie, integrieren. Die Synthese der Biopolymere kann in beliebiger Richtung erfolgen, z.B. in 5'→3'- oder/und in 3'→5'-Richtung für Nukleinsäuren. Zur Analyse können dementsprechend optische Methoden, wie Absorption, Emission/Lichtbeugung, Lichtstreuung oder Ellipsometrie, aber auch andere Methoden, wie Radioaktivität, Plasmonenresonanz oder elektronische Methoden, wie Elektronenbeugung oder elektrische Signale etc., herangezogen werden. Die Analysenmethoden, die sich in ein System zur Synthese von Arrays bzw. Biochip-Trägern gemäß WO 00/13018 integrieren lassen, sind dabei besonders bevorzugt.In addition to the functionalization density, which correlates directly with the later probe density, a uniform distribution of the functional groups is of crucial importance. For the assessment of the Homogeneity can be a variety of labels in the synthesis of biopolymers, e.g. nucleic acids such as DNA or RNA, nucleic acid analogues such as PNA or LNA, oligonucleotides (regardless of the direction of synthesis), saccharides, carbohydrates, peptides, proteins and other mixed forms, but also derivatives from combinatorial chemistry. The biopolymers can be synthesized in any direction, for example in the 5 '→ 3' or / and in the 3 '→ 5' direction for nucleic acids. Accordingly, optical methods such as absorption, emission / light diffraction, light scattering or ellipsometry, but also other methods such as radioactivity, plasmon resonance or electronic methods such as electron diffraction or electrical signals, etc. can be used for the analysis. The analytical methods which can be integrated into a system for the synthesis of arrays or biochip carriers according to WO 00/13018 are particularly preferred.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Synthonbausteine verwendet werden, die mehrere nebeneinander nachweisbare Markierungsgruppen enthalten. So können zur Einführung in das Linkerelement Markierungsgruppen verwendet werden, die neben den Markierungsgruppen zur Einführung in das Sondenelement nachweisbar sind.at the inventive method can Synthon building blocks are used that have several detectable side by side Marker groups included. So can introduce to the linker element marker groups are used next to the marker groups for introduction are detectable in the probe element.
Die Synthese des Linkerelements und die Synthese des Sondenelements gemäß vorliegender Erfindung umfasst vorzugsweise jeweils mehrere Schritte, wobei die jeweiligen Elemente aus mehreren Synthonbausteinen aufgebaut werden. Das Linkerelement wird aus einem oder mehreren nichtfunktionellen Synthonbausteinen aufgebaut, die verschieden von den funktionellen Synthonbausteinen für das Sondenelement sind. Bevorzugte Beispiele für Linkersynthone sind Alkylreste, Oligoethylenglycolreste oder Kombinationen aus Alkyl- und Arylresten.The Synthesis of the linker element and synthesis of the probe element according to the present The invention preferably comprises several steps, the respective elements can be constructed from several synthon building blocks. The linker element becomes one or more non-functional Synthon building blocks that are different from the functional ones Synthon blocks for are the probe element. Preferred examples of linker synthons are alkyl radicals, Oligoethylene glycol residues or combinations of alkyl and aryl residues.
Die auf dem Träger synthetisierten Linkermoleküle enthalten funktionelle Gruppen, die die Kopplung weiterer Linker-Synthon-Bausteine oder – nach Beendigung der Linkersynthese – von Sonden oder Sonden-Bausteinen ermöglicht. Die funktionellen Gruppen der Linkermoleküle können beispielsweise ausgewählt werden aus -OR, -NR2, -SR, -PO3R2, -CN, -SCN, -COR' und -OCOR', worin R H oder eine Schutzgruppe bedeutet und R' H oder eine Schutzgruppe oder -OR, -NR2 oder -SR bedeutet. Weiterhin können R und R' für Alkyl, Aryl, Alkenyl und/oder Allylreste und/oder weitere nützliche organische Reste stehen.The linker molecules synthesized on the carrier contain functional groups which enable the coupling of further linker synthon building blocks or - after the linker synthesis has ended - of probes or probe building blocks. The functional groups of the linker molecules can be selected, for example, from -OR, -NR 2 , -SR, -PO 3 R 2 , -CN, -SCN, -COR 'and -OCOR', where RH is a protective group and R 'is H or a protecting group or -OR, -NR 2 or -SR. Furthermore, R and R 'can be alkyl, aryl, alkenyl and / or allyl radicals and / or other useful organic radicals.
Nach beendeter Linkersynthese erfolgt die Kopplung von Sonden, die ebenfalls durch schrittweise Synthese aus Synthese-Bausteinen je nach verwendeter Synthesestrategie, z.B. Peptid-, Oligonukleotid- oder Kohlenhydratsynthese an der Festphase oder durch ortsspezifische und/oder nichtortsspezifische Immobilisierung von kompletten Sonden erfolgen kann. Besonders bevorzugte Bausteine für die Oligonukleotidsynthese sind Phosphoramidite.To completed linker synthesis, the coupling of probes takes place as well through step-by-step synthesis from synthesis building blocks depending on the used Synthesis strategy, e.g. Peptide, oligonucleotide or carbohydrate synthesis on the solid phase or by site-specific and / or non-site-specific Complete probes can be immobilized. Particularly preferred Building blocks for the oligonucleotide synthesis are phosphoramidites.
Der Träger kann grundsätzlich beliebig ausgewählt werden, z.B. aus Partikeln, insbesondere magnetischen Partikeln, Mikrotiterplatten und mikrofluidischen Trägern (wie z.B. fluidischen Mikroprozessoren) und kann eine Oberfläche ausgewählt aus Glas, Metallen, Halbmetallen, Metalloxiden oder Kunststoff aufweisen. Besonders bevorzugt sind die in PCT/EP 99/06315 offenbarten Mikropartikel und die in PCT/EP 99/06316 und PCT/EP 99/06317 offenbarten Träger mit planaren bzw. mit Mikrokanälen (Querschnitt z.B. 10–1000 μm) versehenen Oberflächen. Auf die Offenbarung der genannten Dokumente wird ausdrücklich Bezug genommen.The carrier can basically arbitrarily selected e.g. from particles, in particular magnetic particles, Microtiter plates and microfluidic carriers (such as fluidic Microprocessors) and can have a surface selected from glass, metals, semi-metals, Have metal oxides or plastic. Are particularly preferred the microparticles disclosed in PCT / EP 99/06315 and those in PCT / EP 99/06316 and PCT / EP 99/06317 disclosed carriers with planar or with microchannels (cross section e.g. 10–1000 μm) Surfaces. Reference is expressly made to the disclosure of the named documents taken.
Die Synthese der Rezeptormoleküle kann auf der gesamten Oberfläche des Trägers oder aber ortsspezifisch an ausgewählten Reaktionsorten stattfinden.The Synthesis of the receptor molecules can on the entire surface of the carrier or take place at selected reaction sites depending on the location.
Bei mindestens einem der Synthonbausteine zur Einführung in das Linkerelement und mindestens einen der Synthonbausteine zur Einführung in das Sondenelement verwendet man nachweisbare Markierungsgruppen. Gegebenenfalls können sämtliche Synthonbausteine für die Synthese des Linkerelements bzw. des Sondenelements mindestens eine nachweisbare Markierungsgruppe enthalten.at at least one of the synthon building blocks for introduction into the linker element and at least one of the synthon building blocks for introduction to the probe element uses detectable labeling groups. If necessary, you can all Synthon building blocks for the synthesis of the linker element or the probe element at least contain a detectable marker group.
Die Abspaltung nachweisbarer Markierungsgruppen kann während oder/und nach der Synthese des Linkerelements bzw. des Sondenelements erfolgen. Unterschiedliche Markierungsgruppen können zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Verfahrens abgespalten werden.The Detectable marker groups can be split off during or / and after the synthesis of the linker element or the probe element. Different marker groups can be at different times be split off from the proceedings.
Folgende
Verbindungstypen kommen vorzugsweise im erfindungsrelevanten Verfahren
zum Einsatz. Bei der Oberflächenkontrolle
für den
Einbau in das Linkerelement können
insbesondere Verbindungen der folgenden Gruppe I (Typen I–VII) herangezogen
werden:
Typ I: Pm-C*
Typ II: M-L-Pm-C*
Typ III: Pm-L-V
(L'-H-L''-M)-L'''-C*
Typ IV:
Pm'Pm-L-V(L'-H-L''-M)-L'''-C*
Typ V: M-L-Pm'Pm-L-V(L'-H-L''-M)-L'''-C*
Typ VI:
Pm'Pm-C*
Typ VII: M-L-Pm'Pm-C*The following types of connection are preferably used in the process relevant to the invention. When checking the surface for installation in the linker element, connections from the following group I (types I – VII) can be used:
Type I: P m -C *
Type II: MLP m -C *
Type III: P m -LV (L'-H-L '' - M) -L '''- C *
Type IV: P m ' P m -LV (L'-H-L''- M) -L''' - C *
Type V: MLP m ' P m -LV (L'-H-L''- M) -L''' - C *
Type VI: P m ' P m -C *
Type VII: MLP m ' P m -C *
Pm bedeutet eine Schutzgruppe P, die eine Markierung m zur Detektion tragen kann, wobei die Markierungen M oder/und m gegebenenfalls über einen Linker mit P gebunden sind, und die Schutzgruppe und Markierungen kompatibel zur Synthesechemie sind.P m denotes a protective group P which can carry a label m for detection, the labels M or / and m optionally being linked to P via a linker, and the protective group and labels being compatible with synthetic chemistry.
Pm' ist eine zu Pm orthogonale Schutzgruppe, die eine Markierung m' zur Detektion tragen kann. Die Schutzgruppe Pm' kann unter Bedingungen selektiv abgespalten werden, bei denen die Schutzgruppe Pm stabil ist. Beispielsweise kann Pm' eine photochemisch durch Belichtung abspaltbare Schutzgruppe und Pm eine durch chemische Methoden, z.B. Säure- oder Basebehandlung, abspaltbare Schutzgruppe sein.P m ' is a protective group orthogonal to P m , which can carry a label m' for detection. The protective group P m ' can be split off selectively under conditions in which the protective group P m is stable. For example, P m 'can be a protective group which can be removed photochemically by exposure and P m can be a protective group which can be removed by chemical methods, for example acid or base treatment.
M, m und m' sind Markierungen, die zur Detektion herangezogen werden können. Dabei sind M, m und gegebenenfalls m' unabhängig detektierbar.M, m and m 'are marks, that can be used for detection. M, m and optionally m 'detectable independently.
Sie können gegebenenfalls auch unabhängig abspaltbar sein, z.B. bei den Verbindungen der Typen III, IV oder VI. Die Markierungen sind zweckmäßigerweise auch kompatibel zur Synthesechemie.she can possibly also independently be removable, e.g. for the compounds of types III, IV or VI. The markings are expedient also compatible with synthetic chemistry.
L bis L''' bedeuten beliebige Spacer, z.B. organische Gruppen, wie etwa Alkylengruppen, die gegebenenfalls Heteroatome, wie O, N, P und S, enthalten können.L to L '' 'mean any spacer, e.g. organic Groups, such as alkylene groups, optionally heteroatoms, such as O, N, P and S.
H bedeutet eine spaltbare Gruppe, z.B. eine Ester-, Disulfid-, Sulfon- oder Diolgruppe.H means a fissile group, e.g. an ester, disulfide, sulfone or diol group.
V bedeutet ein trifunktionelles Molekül/Atom, wie etwa ein Nukleosid, Trihydroxyalkyl oder Dihydroxyaminoalkyl.V means a trifunctional molecule / atom, such as a nucleoside, Trihydroxyalkyl or dihydroxyaminoalkyl.
C* bedeutet eine funktionelle Gruppe oder eine funktionalisierte Trägeroberfläche, insbesondere einen Linkerbaustein.C * means a functional group or a functionalized support surface, in particular a linker module.
Die Verbindungen der Typen II bis VII enthalten üblicherweise mehrere Markierungsgruppen, M, m oder/und m'. Es werden jedoch auch solche Verbindungen erfasst, die nur eine Markierungsgruppe tragen, d.h. in den Verbindungen muss beispielsweise die Schutzgruppe Pm keine Markierungsgrupe enthalten, sofern die Verbindung mindestens eine andere Markierungsgruppe, z.B. M, enthält.The compounds of types II to VII usually contain several labeling groups, M, m or / and m '. However, those compounds are also recorded which carry only one marker group, ie the protective group P m , for example, does not have to contain a marker group in the compounds, provided the compound contains at least one other marker group, for example M.
Von den Verbindungen der Gruppe I sind Verbindungen der Typen I oder/und II besonders bevorzugt.Of the compounds of group I are compounds of types I and / and II particularly preferred.
Bei
der Sondenkontrolle für
den Einbau in das Sondenelement können insbesondere Verbindungen der
folgenden Gruppe II (Typen I, II und VI–X) herangezogen werden:
Typ
I: Pm-C*
Typ II: M-L-Pm-C*
Typ
VI: Pm'Pm-C*
Typ VII: M-L-Pm'Pm-C*
Typ
VIII: Pm-L-H-L'-C*
Typ IX: Pm'Pm-L-H-L'C*
Typ X: M-L-Pm'Pm-L-H-L''-C*When checking the probe for installation in the probe element, compounds of the following group II (types I, II and VI – X) can be used:
Type I: P m -C *
Type II: MLP m -C *
Type VI: P m ' P m -C *
Type VII: MLP m ' P m -C *
Type VIII: P m -LH-L'-C *
Type IX: P m ' Pm-LH-L'C *
Type X: MLP m ' P m -LH-L''- C *
Pm bedeutet eine Schutzgruppe (P), die eine Markierung (m) zur Detektion tragen kann, wobei die Markierung M (m) gegebenenfalls über einen Linker mit (P) gebunden ist, und die Schutzgruppe und Markierung kompatibel zur Synthesechemie sind.P m denotes a protective group (P) which can carry a label (m) for detection, the label M (m) optionally being linked to (P) via a linker, and the protective group and label being compatible with synthetic chemistry.
Pm' ist eine zu Pm orthogonale Schutzgruppe, die eine Markierung (m') zur Detektion trägt. Die Schutzgruppe Pm' kann unter Bedingungen selektiv abgespalten werden, bei denen die Schutzgruppe Pm stabil ist. Beispielsweise kann Pm eine photochemisch durch Belichtung abspaltbare Schutzgruppe und Pm' eine durch chemische Methoden, z.B. Säure- oder Basebehandlung, abspaltbare Schutzgruppe sein.P m ' is a protective group orthogonal to P m , which carries a label (m') for detection. The protective group P m ' can be split off selectively under conditions in which the protective group P m is stable. For example, P m can be a protective group which can be removed photochemically by exposure and P m 'can be a protective group which can be removed by chemical methods, for example acid or base treatment.
M, m und m' sind Markierungen, die zur Detektion herangezogen werden können. Dabei sind M, m und gegebenenfalls m' unabhängig detektierbar. Sie können auch unabhängig abspaltbar sein. Die Markierungen sind zweckmäßigerweise auch kompatibel zur Synthesechemie.M, m and m 'are markings that can be used for detection. M, m and optionally m 'can be detected independently. They can also be split off independently. The markings are expediently also compatible with synthetic chemistry.
L bis L'' bedeuten beliebige Spacer, z.B. organische Gruppen, wie etwa Alkylengruppen, die gegebenenfalls Heteroatome, wie O, N, P und S, enthalten können.L to L '' mean any Spacers, e.g. organic groups, such as alkylene groups, optionally Heteroatoms such as O, N, P and S can contain.
H bedeutet eine spaltbare Gruppe, z.B. eine Ester-, Disulfid-, Sulfon- oder Diolgruppe.H means a fissile group, e.g. an ester, disulfide, sulfone or diol group.
C* bedeutet einen Sondenbaustein, z.B. ein Nukleotid, ein Nukleotidanalog, eine Aminosäure, ein Aminosäureanalog etc.C * means a probe module, e.g. a nucleotide, a nucleotide analog, an amino acid, an amino acid analog Etc.
Die Verbindungen der Typen II und VI bis X enthalten eine oder mehrere Markierungsgruppen, d.h. die Schutzgruppe Pm oder/und Pm' muss keine Markierungsgruppe enthalten, sofern die Verbindung mindestens eine andere Markierungsgruppe enthält.The compounds of types II and VI to X contain one or more labeling groups, ie the protective group P m or / and P m ' need not contain a labeling group if the compound contains at least one other labeling group.
Von den Verbindungen der Gruppe II sind die Typen I oder/und II besonders bevorzugt.Of the compounds of group II are particularly types I and / or II prefers.
Um das erfindungsgemäße Verfahren zu erläutern, sollen die einzelnen Typen an allgemeinen Beispielen aus der Phosphoramiditchemie und später an konkreten Ausführungsformen veranschaulicht werden. Die beschriebenen Verbindungen sind so markiert, dass anhand der Emission ihrer ein bis drei Fluoreszenzmarkierungen, und zum Teil anhand ihrer Absorption, eine Qualitätsbeurteilung möglich ist. Selbstverständlich lassen sich die Ausführungen auch auf andere Synthesestrategien oder/und Markierungsgruppen übertragen.Around the inventive method to explain the individual types should be based on general examples from phosphoramidite chemistry and later on specific embodiments are illustrated. The connections described are marked that based on the emission of their one to three fluorescent labels, and partly based on their absorption, a quality assessment possible is. Let of course the executions also transferred to other synthesis strategies and / or labeling groups.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist wie folgt: Zunächst wird ein markiertes Synthon an die Funktionalität der Trägeroberfläche kondensiert. Nach der Fluoreszenzbestimmung werden die Markierungen entweder beim nächsten Deprotektionsschritt, im Sinne einer schrittweisen Biopolymersynthese, abgespalten, oder am Ende der Synthese entfernt, so dass sie das Detektionssignal der Hybridisierung nicht verfälschen können.A preferred embodiment is as follows: First a labeled synthon is condensed onto the functionality of the support surface. After the fluorescence determination the markings are either at the next deprotection step, in the sense of a step-by-step biopolymer synthesis, split off, or on End of synthesis removed so that it can detect the detection signal Don't falsify hybridization can.
Im Falle von tritylhaltigen Schutzgruppen bzw. von markierten Photoschutzgruppen kommt eine Zweitanalytik, die spektroskopische Analyse der farbigen Tritylkationen bzw. der nun farbigen (im Vergleich zu den Abspaltungsprodukten der konventionelle Photoschutzgruppen) bzw. eventuell fluoreszierenden Abspaltungsprodukte des Photoentschützungsprozesses, zum Tragen. Die gewonnenen Daten werden mit einem Bewertungskriterium verglichen und nach einer positiven Beurteilung weiter prozessiert.in the In the case of trityl-containing protective groups or marked photo-protective groups comes a second analysis, the spectroscopic analysis of the colored Trityl cations or the now colored (compared to the cleavage products conventional photo protection groups) or possibly fluorescent Cleavage products of the photo-deprotection process, for carrying. The data obtained are compared with an evaluation criterion and further processed after a positive assessment.
Bei den Verbindungstypen, z.B. Phosphoramiditen III–V, handelt es sich um Verbindungen die mehrere Qualitätssicherungsmethoden gleichzeitig zugänglich machen können: Homogenitätsprüfung erfolgt durch Markierung M bzw. m, die unabhängig voneinander nachweisbar sein können, z.B. zwei Fluoreszenzfarbstoffe oder Fluoreszenz in Kombination mit radioaktiver Markierung, wobei m und M, die Teil der Pm'Pm-, Pm- und M-L-Pm'Pm-Gruppen sind, vor dem nächsten Kopplungsschritt abgespalten werden. Die Markierungsgruppen können gegebenenfalls, z.B. bei Verbindungen der Typen III und/oder IV, auch zu einem späteren Zeitpunkt, z.B. bei der finalen Deblockierung, entfernt werden. Zweckmäßigerweise werden alle Markierungsgruppen bis zur finalen Deblockierung entfernt, so dass ihr Signal nicht mit dem Messsignal auf dem Träger in Wechselwirkung treten kann.The types of compounds, for example phosphoramidites III-V, are compounds that can make several quality assurance methods accessible at the same time: Homogeneity testing is carried out using the M or M label, which can be detected independently of one another, for example two fluorescent dyes or fluorescence in combination with radioactive labeling, wherein m and M, which are part of the P m ' P m , P m and MLP m' P m groups, are split off before the next coupling step. The labeling groups can, if appropriate, for example in the case of compounds of types III and / or IV, also be removed at a later point in time, for example in the event of the final deblocking. All marking groups are expediently removed until final unblocking, so that their signal cannot interact with the measurement signal on the carrier.
Baut man die Ausgangsgruppen der Pm'Pm, Pm und M-L-Pm'Pm Abspaltungsprodukte, die eine spektroskopische online Prozesskontrolle ermöglichen, in Nukleosidphosphoramidite ein, so erhält man die Verbindungen, die für eine Sondenqualitätskontrolle herangezogen werden können.If the starting groups of the P m ' P m , P m and MLP m' P m cleavage products, which enable spectroscopic online process control, are incorporated into nucleoside phosphoramidites, the compounds that can be used for a probe quality control are obtained.
Folgende bevorzugte Beispiele für die einzelnen Typen von Verbindungen kommen in Frage: The following preferred examples of the individual types of connections are possible:
Die Methoden der konventionellen Qualitätskontrolle für Polymersynthesen (CE, HPLC, MS etc.) lassen sich im Wesentlichen unter Berücksichtigung des dreidimensionalen Aufbaus von Arrays und insbesondere durch Verwendung von Molekülen des Typs VIII–X auf die Produkte aus der Arraysynthese übertragen, vorausgesetzt, dass der Funktionalisierungsprozess der Oberfläche eine hinreicheichend hohe Funktionalisierungsdichte liefert.The Conventional quality control methods for polymer synthesis (CE, HPLC, MS etc.) can essentially be taken into account the three-dimensional structure of arrays and in particular by Use of molecules of type VIII – X transferred to the products from the array synthesis, provided that the functionalization process of the surface is sufficiently high Functionalization density delivers.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der allgemeinen Struktur (XI): worin M eine polycyclische Aryl- oder Heteroarylgruppe ist, A1 und A2 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus H, O, OR, NHR oder NR2, worin R eine C1-C20-Kohlenwasserstoffgruppe ist, die gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome tragen kann, z.B. eine Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe und C* eine funktionelle Gruppe, z.B. ein Linker- oder Sondensynthonbaustein, ist. Die Gruppe M ist vorzugsweise eine Aryl- oder Heteroarylgruppe mit mindestens 3 oder 4 kondensierten Ringen, z.B. eine Pyrengruppe. Weiterhin ist M vorzugsweise eine fluoreszierende Markierungsgruppe, z. B. ein Coumarin, ein Pyren, Cy5, Cy3, ein Rhodamin oder ein fluoreszierendes Nanopartikel. Gegebenenfalls kann M über einen Spacer mit dem Grundgerüst verbunden sein.The invention further relates to compounds of the general structure (XI): wherein M is a polycyclic aryl or heteroaryl group, A 1 and A 2 are each independently selected from H, O, OR, NHR or NR 2 , wherein R is a C 1 -C 20 hydrocarbon group which may optionally carry one or more heteroatoms can, for example an alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl group and C * is a functional group, for example a linker or probe synthon building block. The group M is preferably an aryl or heteroaryl group with at least 3 or 4 fused rings, for example a pyrene group. Furthermore, M is preferably a fluorescent labeling group, e.g. B. a coumarin, a pyrene, Cy5, Cy3, a rhodamine or a fluorescent nanoparticle. If necessary, M can be connected to the basic structure via a spacer.
Vorzugsweise ist mindestens einer der Reste A1 und A2 NHR oder NR2. Besonders bevorzugt ist mindestens einer von A1 und A2 eine Dialkylaminogruppe, wobei die Alkylreste 1 bis 20 C-Atome aufweisen. Verbindungen (XI), bei denen A1 oder/und A2 eine NHR oder NR2-Gruppe ist, zeigen überraschenderweise eine höhere Hydrolyselabilität und somit eine bessere Abspaltbarkeit sowie eine höhere Farbintensität.At least one of A 1 and A 2 is preferably NHR or NR 2 . At least one of A 1 and A 2 is particularly preferably a dialkylamino group, the alkyl radicals having 1 to 20 C atoms. Compounds (XI), in which A 1 or / and A 2 is an NHR or NR 2 group, surprisingly show a higher hydrolysis stability and thus better releasability and a higher color intensity.
Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der allgemeinen Struktur (XII): worin M' eine Markierungsgruppe ist, Y eine Bindung oder ein Spacer mit einer Kettenlänge von bis zu 20 C-Atomen und gegebenenfalls einen oder mehreren Heteroatomen ist, A1 und A2 jeweils unabhängig ausgewählt sind aus H, O, OR, NHR oder NR2, worin R eine C1-C20-Kohlenwasserstoffgruppe ist, die gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome tragen kann, z.B. eine Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe und C* eine funktionelle Gruppe, z.B. ein Linker- oder Sondensynthonbaustein, ist. Vorzugsweise ist M' eine fluoreszierende Markierungsgruppe, z.B. eine Coumaringruppe ... .The invention further relates to compounds of the general structure (XII): wherein M 'is a labeling group, Y is a bond or a spacer with a chain length of up to 20 C atoms and optionally one or more heteroatoms, A 1 and A 2 are each independently selected from H, O, OR, NHR or NR 2 , wherein R is a C 1 -C 20 hydrocarbon group which can optionally carry one or more heteroatoms, for example an alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl group and C * is a functional group, for example a linker or probe synthon building block , M 'is preferably a fluorescent labeling group, for example a coumarin group ....
Mindestens einer der Reste A1 und A2 ist NHR oder NR2, besonders bevorzugt sind A1 oder/und A2 eine Dialkylaminogruppe, wobei ein Alkylrest bis zu 20 C-Atome enthalten kann.At least one of the radicals A 1 and A 2 is NHR or NR 2 , particularly preferably A 1 or / and A 2 is a dialkylamino group, where an alkyl radical can contain up to 20 carbon atoms.
Bei den Verbindungen (XII) stellt Y vorzugsweise eine nicht-photolabilie Struktur dar, d.h. die Gruppe M' kann nicht durch Belichtung vom Grundgerüst der Verbindung abgespalten werden.at Y is preferably a non-photolabile compound (XII) Structure, i.e. the group M 'can not split off from the basic structure of the connection by exposure become.
Die Verbindungen (XI) und (XII) stellen bevorzugte Beispiele für Syntonbausteine zur Verwendung in einem Verfahren, wie zuvor beschrieben, dar.The Compounds (XI) and (XII) represent preferred examples of syntonic building blocks for use in a method as previously described.
Ein
Ausführungsbeispiel
für eine
photolabile Schutzgruppe, die z.B. als Gruppe Pm in
Verbindungen des Typs I eingesetzt werden kann, ist in
Die
In
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8141 | Disposal/no request for examination |