DE3645104C2 - New maleimido derivs. of biotin hydrazide - Google Patents

New maleimido derivs. of biotin hydrazide

Info

Publication number
DE3645104C2
DE3645104C2 DE19863645104 DE3645104A DE3645104C2 DE 3645104 C2 DE3645104 C2 DE 3645104C2 DE 19863645104 DE19863645104 DE 19863645104 DE 3645104 A DE3645104 A DE 3645104A DE 3645104 C2 DE3645104 C2 DE 3645104C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
formula
maleimido
biotin
compound
fab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19863645104
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Dr. Hermentin
Heinz-Juergen Dr. 3550 Marburg De Friesen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany
Original Assignee
Behringwerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behringwerke AG filed Critical Behringwerke AG
Priority to DE19863645104 priority Critical patent/DE3645104C2/en
Priority claimed from DE19863601031 external-priority patent/DE3601031A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3645104C2 publication Critical patent/DE3645104C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D513/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
    • C07D513/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D513/04Ortho-condensed systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

Biotin derivs. of formula (I) are new.R1 = a spacer, pref. an aliphatic, aromatic or aromatic-aliphatic gp., opt. selectively cleavable by chemical or enzymatic methods.Specifically, R1 = (CH2)n (n = 1-5, esp. 2-3); phenylene; p-phenylene(-CH2-)n (the phenyl being bonded to maleimido) or CHR2 (R2 = amino acid side chain, esp. Ala, Met-sulphone or Cys)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Biotinderivaten von Thiolen mittels eines Biotinderivates bei dem eine Maleimido-Gruppe an Biotin-Hydrazid gebunden ist.The invention relates to a method for producing Biotin derivatives of thiols using a biotin derivative where a maleimido group on biotin hydrazide is bound.

Das "Biotin-Avidin-System" findet breite Verwendung in der Molekularbiologie und Immunologie. Man kennt zahlreiche Methoden zur Kopplung des Biotins an Amino-, Carboxy-, Phenol-, Imidazol- oder Thiol-Gruppen oder Zuckerreste (Methods of Biochemical Analysis (1980) 26, 1-45). Zur Biotinylierung von SH-Gruppen wurden bislang nur die relativ schwer löslichen Bromacetyl- oder p-Hydroxymercuribenzoyl- Derivate des Biotins verwendet.The "biotin-avidin system" is widely used in molecular biology and immunology. Many are known Methods for coupling biotin to amino, Carboxy, phenol, imidazole or thiol groups or Sugar residues (Methods of Biochemical Analysis (1980) 26, 1-45). So far, biotinylation of SH groups has been used only the relatively poorly soluble bromoacetyl or p-hydroxy mercuribenzoyl Derivatives of biotin are used.

Biotin wurde jedoch auch bereits mit Hilfe eines Maleimido- Derivates des Biotinyl-Lysins, des 3-(N-Maleimidopropionyl)- Biocytins, an Thiol-Gruppen gekoppelt (Analytical Biochemistry (1985), 529-536).However, biotin has also been Derivative of biotinyl-lysine, 3- (N-maleimidopropionyl) - Biocytins, coupled to thiol groups (Analytical Biochemistry (1985), 529-536).

Die Kopplung des Biotins an SH-Gruppen von Proteinen ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Kopplung an Lysin-Reste unter Bildung einer Amid-Bindung die biologische Aktivität der Proteine beeinträchtigt.The coupling of the biotin to SH groups of proteins is especially advantageous when coupling to lysine residues the biological to form an amide bond Protein activity impaired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Biotinylierung zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object an improved To provide methods for biotinylation.

Gelöst wurde diese Aufgabe durch Verwendung von Maleimido- Gruppen tragenden Derivaten des Biotin-Hydrazids - kurz MBH-Derivate genannt. This task was solved by using maleimido Group-bearing derivatives of biotin hydrazide - abbreviated to MBH derivatives.  

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die im Vergleich mit dem Stand der Technik (3-(N-Maleimido-propionyl)-Biocytin; Analytical Biochemistry (1985) 149, 529-536) einfacher aufgebauten Biotin-Hydrazid-Derivate der Formel I zur Herstellung von Biotinderivaten geeignet sind, die durch Reaktion mit Avidin zur biochemischen Analyse verwendet werden können. Diese Verbindungen reagieren mit SH-Gruppen.Surprisingly, it was found that the comparison with the prior art (3- (N-maleimido-propionyl) biocytin; Analytical Biochemistry (1985) 149, 529-536) simpler biotin hydrazide derivatives of the formula I are suitable for the production of biotin derivatives which by reaction with avidin for biochemical analysis can be used. These connections react with SH groups.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Biotinderivates eines Thiols, wobei eine Verbindung der Formel IThe invention relates to a method for manufacturing a biotin derivative of a thiol, one Compound of formula I.

worin
R¹ -(CH₂)m- mit m=1 bis 5 oder
ein Spacer der Formel III
wherein
R¹ - (CH₂) m - with m = 1 to 5 or
a spacer of formula III

-R²-(CH₂)n- (III)-R²- (CH₂) n - (III)

ist, worin
n 1 bis 5
R² p-Phenylen ist oder
R¹ ein Rest der Formel IV ist,
is what
n 1 to 5
R² is p-phenylene or
R¹ is a radical of the formula IV,

-CHR³- (IV)-CHR³- (IV)

worin
R³ die Seitenkette von Alanin, Serin, Threonin, Methionin, Methionin-Sulfon, Cysteinsäure, Asparaginsäure oder Glutaminsäure bedeutet, in Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid oder in einem Gemisch aus Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid mit Wasser oder einem Puffer löst, mit einer Lösung des Thiols zusammenbringt und bei einem pH von 5 bis 9 reagieren läßt und das so hergestellte Biotinderivat aufreinigt und isoliert.
wherein
R³ means the side chain of alanine, serine, threonine, methionine, methionine sulfone, cysteic acid, aspartic acid or glutamic acid, in dimethylformamide or dimethylsulfoxide or in a mixture of dimethylformamide or dimethylsulfoxide with water or a buffer, with a solution of the thiol and together with a pH of 5 to 9 can react and the biotin derivative thus prepared is purified and isolated.

Thiole im Sinne der Erfindung sind vorzugsweise Moleküle, wie z. B. Proteine oder Peptide, welche natürlich vorhandene, eingeführte oder generierte SH-Gruppen tragen. Thiole sind aber auch SH-Gruppen tragende Matrizes.For the purposes of the invention, thiols are preferably molecules, such as B. proteins or peptides, which are naturally present, wear introduced or generated SH groups. However, thiols are also matrices carrying SH groups.

Wird bei der Umsetzung des Biotin-Hydrazids mit einer Maleimido-Verbindung der Formel II die Reaktion so führt, daß die Maleimido-Verbindung vollständig verbraucht wird, dann kann das die Verbindung der Formel I enthaltende Reaktionsgemisch ohne weitere Reinigung zur Biotinylierung von SH-Gruppen verwendet werden.Is used in the implementation of the biotin hydrazide with a Maleimido compound of formula II the reaction so leads to the maleimido compound completely consuming then the compound of formula I containing reaction mixture without further purification Biotinylation of SH groups can be used.

Überschüssiges Biotin-Hydrazid und überschüssige Verbindungen der Formel I lassen sich nach der Umsetzung mit SH-Gruppen von Makromolekülen wie Proteinen oder Partikeln wie Zellen, beispielsweise durch Dialyse, Ultrafiltration oder Waschvorgänge entfernen.Excess biotin hydrazide and excess compounds of the formula I can be used after the implementation SH groups of macromolecules such as proteins or particles such as cells, for example by dialysis, ultrafiltration or remove washes.

Bevorzugt wird die Verbindung der Formel I zur Biotinylierung von SH-Gruppen jedoch als gereinigte Verbindung verwendet.The compound of formula I is preferred for biotinylation of SH groups, however, as a purified compound used.

Verbindungen der Formel I können vielfältig angewandt werden. Sie sind universelle Werkzeuge zur indirekten Markierung von SH-Gruppen unter Einsatz von markiertem Avidin. Es kann dabei am Avidin zum Beispiel eine Fluoreszenz-, Luminiszenz-, Enzym- oder Radioaktivitätsmarkierung verwendet werden. Compounds of formula I can be used in a variety of ways will. They are universal tools for indirect Marking of SH groups using marked Avidin. For example, there can be a Fluorescence, luminance, enzyme or radioactivity labeling be used.  

So lassen sich beispielsweise vollständig immunreaktive Antikörperkonjugate herstellen, indem man im Fab'-Fragment oder im Antikörper die "hinge"-SH-Gruppen biotinyliert. Solche Derivate können in immunologischen Bestimmungsreaktionen verwendet werden. Markiertes Avidin kann dabei vor, nach oder während des Ablaufes der Immunreaktion zugesetzt werden. Ein Biotinyl-Fab'-Molekül hat dabei aufgrund seiner geringen Größe gegenüber einem Ganz-Antikörper die Vorteile eines schnellen Reaktionsablaufs, des schnelleren Eindringens in Hohlräume und der schnelleren Durchdringung enger Kanäle sowie des Fehlens von unerwünschten Reaktionen über den Fc-Teil. Dieses Verfahren eignet sich auch zur Verknüpfung verschiedener Antikörper-Spezifitäten (chemaere Antikörper).For example, it can be completely immunoreactive Prepare antibody conjugates by inserting into the Fab 'fragment or biotinylated the "hinge" SH groups in the antibody. Such derivatives can be used in immunological determination reactions be used. Labeled avidin can before, after or during the course of the immune reaction be added. Has a biotinyl Fab 'molecule because of its small size compared to one Whole-Antibodies the advantages of a fast reaction process, of faster penetration into cavities and faster penetration of narrow channels as well as the absence of unwanted reactions via the Fc part. This Methods are also suitable for linking different ones Antibody specificities (chemical antibodies).

Zum Beispiel kann eine Markierungskomponente wie das Enzym β-Galactosidase durch Umsetzung seiner SH-Gruppen direkt biotinyliert werden. Ein Markerenzym wie die Peroxidase kann zum Beispiel nach Einführung von SH-Gruppen, beispielsweise durch Reaktion mit 2-Iminothiolan, biotinyliert werden. Solche biotinylierten Enzyme können in einem Immunoassay unter Einsatz des Avidin-Biotin- Systems, wie in Immunology Today 5, 39-45 (1984) beschrieben, verwendet werden.For example, a marking component like that Enzyme β-galactosidase by converting its SH groups can be directly biotinylated. A marker enzyme like that Peroxidase can, for example, after the introduction of SH groups, for example by reaction with 2-iminothiolane, be biotinylated. Such biotinylated enzymes can in an immunoassay using the avidin-biotin Systems as described in Immunology Today 5, 39-45 (1984) described, used.

Verbindungen der Formel I eignen sich ferner zur Biotinylierung von vorhandenen, beispielsweise aus einem Disulfid erzeugten oder eingeführten SH-Gruppen auf der Oberfläche von Molekülen, Zellen, Organellen, Partikeln oder Rezeptoren, so daß diese kann über markierte Avidine nachgewiesen und bestimmt werden können.Compounds of the formula I are also suitable for biotinylation from existing ones, for example from a disulfide generated or introduced SH groups on the Surface of molecules, cells, organelles, particles or receptors so that these can be labeled via avidines can be proven and determined.

Beispielsweise können Anti-HCG-Antikörper vom Kaninchen nach Reduktion der S-S-Doppelbindungen der "hinge"-Region mit einer Verbindung der Formel I, worin R¹ (CH₂)₂, (CH₂)₃ oder CH(CH₃) ist, biotinyliert werden. For example, rabbit anti-HCG antibodies after reduction of the S-S double bonds of the "hinge" region with a compound of formula I, wherein R¹ (CH₂) ₂, (CH₂) ₃ or CH (CH₃) is biotinylated.  

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.The following examples are intended to illustrate the invention.

Beispiel 1Example 1 Herstellung von β-Maleimido-propionyl-biotin-hydrazid (β-MPBH) (Verbindung der Formel I mit R¹=-CH₂-CH₂-)Preparation of β-maleimido-propionyl-biotin hydrazide (β-MPBH) (compound of the formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-)

8,4 mg (0,033 mmol) Biotin-Hydrazid und 10,5 mg (0,038 mmol) Verbindung der Formel II mit R¹=-CH₂-CH₂- und Succinimidyloxy als aktivierende Gruppe wurden in 1 ml trockenem Dimethylformamid unter Erwärmung gelöst und über Nacht bei Raumtemperatur weitergerührt. Zur Verseifung überschüssiger Verbindung der Formel II wurden 0,1ml Wasser zugesetzt und die Lösung nach weiteren 3 h am Rotationsverdampfer im Ölpumpenvakuum zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde in 1 ml einer Mischung aus Methylenchlorid/Methanol (8/2) suspendiert, das unlösliche β-MPBH abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Weiteres β-MPBH wurde aus dem Filtrat durch tropfenweisen Zusatz von Petrolether präzipitiert und abfiltriert. Das erhaltene β-MPBH (etwa 11 mg) wurde ohne weitere Reinigung zur Biotinylierung von Thiol-Gruppen eingesetzt.8.4 mg (0.033 mmol) biotin hydrazide and 10.5 mg (0.038 mmol) Compound of formula II with R¹ = -CH₂-CH₂- and Succinimidyloxy as the activating group was in 1 ml dry dimethylformamide dissolved under heating and Stirred overnight at room temperature. For saponification Excess compound of formula II were 0.1 ml Water was added and the solution after a further 3 h Rotary evaporator evaporated to dryness in an oil pump vacuum. The residue was made up in 1 ml of a mixture Suspended methylene chloride / methanol (8/2), the insoluble Filtered β-MPBH and dried in vacuo. additional β-MPBH was removed from the filtrate by dropwise addition precipitated from petroleum ether and filtered off. The received β-MPBH (about 11 mg) was used without further purification Biotinylation of thiol groups used.

Zur Reindarstellung von β-MPBH wurde das Rohprodukt in 0,5-1 ml Dimethylformamid durch Erhitzen gelöst, mit 0,5-1 ml Methylenchlorid/Methanol (4/1) verdünnt und über eine Kieselgel 60 (0,063-0,200 mm, Merck)-Säule (Füllhöhe 16 cm, Durchmesser 1 cm) bei maximal möglicher Tropfgeschwindigkeit mit Methylenchlorid/Methanol (4/1) als Laufmittel getrennt und dünnschichtchromatographisch in einer Jodkammer identifiziert. Reines β-MPBH zeigte in einer Mischung aus D₆-Dimethylsulfoxid und Deuterochloroform gegen Tetramethylsilan als internem Standard folgendes 400 MHz ¹H-n.m.r.-Spektrum: 1,2-1,8 (m, 6H; CH₂-9, CH₂-10, CH₂-11), 2,16 (t, 2H, J=7,2 Hz, CH₂-12), 2,46 (t, 2H, J=7,4 Hz, CH₂-17), 2,64 (d, 1H, J2,2′=12,4 Hz, H-2), 2,83 (dd, 1H, J2,2′= 12,4 Hz, J2′,3=5,0 Hz, H-2′), 3,10 (m, 1H, H-8), 3,68 (t, 1H, J=7,5 Hz, CH₂-18), 4,18 (m, 1H) und 4,35 (m, 1H) H-3 und H-7, 6,33 (s, 1H) und 6,37 (s, 1H) H-4 und H-6, 6,90 (s, 2H, maleimido-H), 9,74 (s, 1H, H-14), 9,89 (s, 1H, H-15).To make β-MPBH pure, the crude product was dissolved in 0.5-1 ml of dimethylformamide by heating, diluted with 0.5-1 ml of methylene chloride / methanol (4/1) and poured over a silica gel 60 (0.063-0.200 mm, Merck) - Column (filling height 16 cm, diameter 1 cm) at maximum possible dropping speed with methylene chloride / methanol (4/1) as eluent separated and identified by thin layer chromatography in an iodine chamber. Pure β-MPBH in a mixture of D₆-dimethyl sulfoxide and deuterochloroform against tetramethylsilane as the internal standard showed the following 400 MHz 1 H-nmr spectrum: 1.2-1.8 (m, 6H; CH₂-9, CH₂-10, CH₂- 11), 2.16 (t, 2H, J = 7.2 Hz, CH₂-12), 2.46 (t, 2H, J = 7.4 Hz, CH₂-17), 2.64 (d, 1H , J 2.2 ′ = 12.4 Hz, H-2), 2.83 (dd, 1H, J 2.2 ′ = 12.4 Hz, J 2 ′, 3 = 5.0 Hz, H-2 ′), 3.10 (m, 1H, H-8), 3.68 (t, 1H, J = 7.5 Hz, CH₂-18), 4.18 (m, 1H) and 4.35 (m , 1H) H-3 and H-7, 6.33 (s, 1H) and 6.37 (s, 1H) H-4 and H-6, 6.90 (s, 2H, maleimido-H), 9 , 74 (s, 1H, H-14), 9.89 (s, 1H, H-15).

Beispiel 2Example 2 Herstellung von gamma-Maleimido-butyryl-biotin-hydrazid (gamma-MBBH) (Verbindung der Formel I mit R¹= -CH₂-CH₂-CH₂-)Preparation of gamma-maleimido-butyryl-biotin hydrazide (gamma-MBBH) (compound of formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-CH₂-)

5,6 mg (0,022 mmol) Biotin-Hydrazid und 7,4 mg (0,026 mmol) Verbindung der Formel II mit R¹=-CH₂CH₂CH₂- und Succinimidyloxy als aktivierende Gruppe wurden in 1 ml trockenem Dimethylformamid unter Erwärmung gelöst und analog Beispiel 1 gearbeitet. Das erhaltene gamma-MBBH (5,7 mg) wurde ohne weitere Reinigung zur Biotinylierung von Thiol-Gruppen eingesetzt.5.6 mg (0.022 mmol) biotin hydrazide and 7.4 mg (0.026 mmol) Compound of formula II with R¹ = -CH₂CH₂CH₂- and Succinimidyloxy as the activating group was in 1 ml dry dimethylformamide dissolved under heating and worked analogously to Example 1. The gamma-MBBH obtained (5.7 mg) became biotinylation without further purification used by thiol groups.

Zur Reindarstellung von gamma-MBBH wurde das Rohprodukt analog Beispiel 1 chromatographiert. 1H-n.m.r. (400 MHz) in D₆-DMSO/CDCl₃: 1,2-1,8 (m, 6H; CH₂-9, CH₂-10, CH₂-11), 1,80 (m, 2H, CH₂-18), 2,16 (t, 4H, CH₂-12 und CH₂-17), 2,65 (d, 1H, J2,2′=12,5 Hz, H-2), 2,84 (dd, 1H, J2,2′=12,5 Hz, J2′,3=5,0 Hz, H-2′), 3,10 (m, 1H, H-8), 3,48 (t, 1H, J= 7,5 Hz, CH₂-19), 4,18 (m, 1H) und 4,36 (m, 1H) H-3 und H-7, 6,34 (s, 1H) und 6,39 (s, 1H) H-4 und H-6, 6,88 (s, 2H, maleimido-H), 9,74 (s, 2H, H-14 und H-15). The crude product was chromatographed analogously to Example 1 for the purification of gamma-MBBH. 1H-nmr (400 MHz) in D₆-DMSO / CDCl₃: 1.2-1.8 (m, 6H; CH₂-9, CH₂-10, CH₂-11), 1.80 (m, 2H, CH₂-18 ), 2.16 (t, 4H, CH₂-12 and CH₂-17), 2.65 (d, 1H, J 2.2 ' = 12.5 Hz, H-2), 2.84 (dd, 1H , J 2.2 ′ = 12.5 Hz, J 2 ′, 3 = 5.0 Hz, H-2 ′), 3.10 (m, 1H, H-8), 3.48 (t, 1H, J = 7.5 Hz, CH₂-19), 4.18 (m, 1H) and 4.36 (m, 1H) H-3 and H-7, 6.34 (s, 1H) and 6.39 ( s, 1H) H-4 and H-6, 6.88 (s, 2H, maleimido-H), 9.74 (s, 2H, H-14 and H-15).

Beispiel 3Example 3 Herstellung von Maleimido-alanin-biotin-hydrazid (MABH) (Verbindung der Formel I mit R¹ =-CH(CH₃)-)Production of Maleimido-alanine-biotin-hydrazide (MABH) (Compound of formula I with R¹ = -CH (CH₃) -)

5,0 mg (0,020 mmol) Biotin-Hydrazid und 6,3 mg (0,023 mmol) Verbindung der Formel II mit R¹=-CH(CH₃)- und Succinimidyloxy als aktivierende Gruppe wurden in 1 ml trockenem Dimethylformamid unter Erwärmung gelöst und entsprechend Beispiel 1 gearbeitet. Das erhaltene MABH (2 mg) wurde ohne weitere Reinigung zur Biotinylierung von Thiol-Gruppen eingesetzt.5.0 mg (0.020 mmol) biotin hydrazide and 6.3 mg (0.023 mmol) Compound of formula II with R¹ = -CH (CH₃) - and Succinimidyloxy as the activating group was in 1 ml dry dimethylformamide dissolved under heating and worked according to Example 1. The MABH obtained (2 mg) was used for the biotinylation of Thiol groups used.

Beispiel 4Example 4 Kopplung von gamma-Maleimido-butyryl-biotin-hydrazid (gamma-MBBH) an AntikörperCoupling of gamma-maleimido-butyryl-biotin hydrazide (gamma-MBBH) to antibodies

a) Die S-S-Bindungen der "hinge"-Region wurden in an sich bekannter Weise (Arch. Biochem. Biophys. (1961), 93, 460-462) mittels Mercaptoethylamin zu Thiol-Gruppen reduziert. 0,5 mg (3,125 nmol) des reduzierten Antikörpers wurden in 240 µl 0,1 mol/l Phosphat/5 mmol/l EDTA (Ethylendiamintetraacetat)-Puffer pH 6,0, welcher entgast und mit Argon begast worden war, mit einer Lösung von 0,053 mg (0,125 µmol=40 equiv.) gamma-MBBH (Verbindung der Formel I mit R¹=-CH₂-CH₂-CH₂-) in Dimethylformamid (10 µl) versetzt und 1 h bei +37°C unter Argon inkubiert. Das gebildete Konjugat wurde nach Gelfiltration über Biogel P6 in phosphat-gepufferter Kochsalzlösung pH 7,2 in gereinigter Form isoliert.a) The S-S bonds of the "hinge" region were in themselves known manner (Arch. Biochem. Biophys. (1961), 93, 460-462) using mercaptoethylamine to form thiol groups reduced. 0.5 mg (3.125 nmol) of the reduced antibody were in 240 ul 0.1 mol / l phosphate / 5 mmol / l EDTA (ethylenediaminetetraacetate) buffer pH 6.0, which degassed and gassed with argon, with a Solution of 0.053 mg (0.125 µmol = 40 equiv.) Gamma-MBBH (Compound of formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-CH₂-) in Dimethylformamide (10 ul) added and 1 h at + 37 ° C. incubated under argon. The conjugate formed was after gel filtration via Biogel P6 in phosphate-buffered Saline solution pH 7.2 in purified form isolated.

b) In Analogie zu Beispiel 4a) wurden 0,2 mg (1,25 nmol) des reduzierten Antikörpers in 110 µl Puffer mit einer Lösung von 0,025 mg (58,8 nmol=47 equil.) gamma-MBBH umgesetzt und das Konjugat ebenfalls in analoger Weise isoliert.b) In analogy to Example 4a), 0.2 mg (1.25 nmol) of the reduced antibody in 110 µl buffer with a Solution of 0.025 mg (58.8 nmol = 47 equil.) Gamma-MBBH  implemented and the conjugate also in an analogous manner isolated.

Beispiel 5Example 5 Kopplung von β-Maleimido-propionyl-biotin-hydrazid (β-MPBH) an AntikörperCoupling of β-maleimido-propionyl-biotin hydrazide (β-MPBH) to antibodies

a) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 4a) mit 40 equiv. β-MPBH (Verbindung der Formel I mit R¹= -CH₂-CH₂-).a) The reaction was carried out in analogy to Example 4a) 40 equiv. β-MPBH (compound of formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-).

b) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 4b) mit 120 equivl. β-MPBH.b) The reaction was carried out in analogy to Example 4b) 120 equivl. β-MPBH.

Beispiel 6Example 6 Kopplung von Maleimido-alanin-biotin-hydrazid (MABH) an AntikörperCoupling of maleimido-alanine-biotin-hydrazide (MABH) antibody

a) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 4a) mit 40 equiv. MABH (Verbindung der Formel I mit R¹= -CH(CH₃)-).a) The reaction was carried out in analogy to Example 4a) 40 equiv. MABH (compound of formula I with R¹ = -CH (CH₃) -).

b) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 4b) mit 120 equiv. MABH.b) The reaction was carried out in analogy to Example 4b) 120 equiv. MABH.

Beispiel 7Example 7 Herstellung von Fab′-Fragmenten von polyklonalen Antikörpern vom KaninchenProduction of Fab′-fragments of polyclonal antibodies from the rabbit

Anti-HCG-Antikörper vom Kaninchen wurden in an sich bekannter Weise (Arch. Biochem. Biophys. (1960), 89, 230- 244) mit Pepsin gespalten. F(ab')₂ wurde über Gelfiltration an Metrogel ACA 44 (Fa. LKB) isoliert und in an sich bekannter Weise (Arch. Biochem. Biophys. (1961) 93, 460-462) durch Reaktion mit 2-Mercaptoethylamin in Fab' umgewandelt.Anti-HCG antibodies from rabbits were found in themselves known manner (Arch. Biochem. Biophys. (1960), 89, 230- 244) cleaved with pepsin. F (from ') ₂ was via gel filtration isolated on Metrogel ACA 44 (LKB) and in itself  known manner (Arch. Biochem. Biophys. (1961) 93, 460-462) by reaction with 2-mercaptoethylamine in Fab ' converted.

Beispiel 8Example 8 Herstellung von Fab'-Fragmenten von monoklanen Antikörpern von der MausProduction of Fab 'fragments of monoclanar antibodies from the mouse

Ein gegen Peroxidase gerichteter monoklonaler Antikörper von der Maus wurde in Analogie zu Beispiel 7 zu Fab' aufgearbeitet.A monoclonal antibody directed against peroxidase from the mouse became Fab 'in analogy to Example 7 worked up.

Beispiel 9Example 9 Kopplung von gamma-Maleimido-butyryl-biotin-hydrazid (gamma-MBBH) an Fab'Coupling of gamma-maleimido-butyryl-biotin hydrazide (gamma-MBBH) to Fab '

a) 0,5 mg (11 nmol) Fab' wurden in 170 µl 0,1 mol/l Phosphat/5 mmol/l EDTA (Ethylendiamintetraacetat)- Puffer pH 6,0, welcher entgast und mit Argon begast worden war, mit einer Lösung von 0,053 mg (0,125 µmol= 11,5 equiv.) gamma-MBBH (Verbindung der Formel I mit R¹=-CH₂-CH₂-CH₂-) in Dimethylformamid (10 µl) versetzt und 1 h bei +37°C unter Argon inkubiert. Das gebildete Konjugat wurde nach Gelfiltration über Biogel P6 in phosphat-gepufferter Kochsalzlösung pH 7,2 in gereinigter Form isoliert.a) 0.5 mg (11 nmol) Fab 'were in 170 ul 0.1 mol / l Phosphate / 5 mmol / l EDTA (ethylenediaminetetraacetate) - Buffer pH 6.0, which degasses and gasses with argon with a solution of 0.053 mg (0.125 µmol = 11.5 equiv.) Gamma-MBBH (compound of the formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-CH₂-) in dimethylformamide (10 µl) added and incubated for 1 h at + 37 ° C under argon. The Conjugate formed was over gel filtration Biogel P6 in phosphate buffered saline pH 7.2 isolated in purified form.

b) In Analogie zu Beispiel 9a) wurden 0,2 mg (4,3 nmol) Fab' in 300 µl Puffer mit einer Lösung von 0,025 mg (58,8 nmol=13,7 equiv.) gamma-MBBH umgesetzt. b) In analogy to Example 9a), 0.2 mg (4.3 nmol) Fab 'in 300 µl buffer with a solution of 0.025 mg (58.8 nmol = 13.7 equiv.) Gamma-MBBH implemented.  

Beispiel 10Example 10 Kopplung von β-Maleimido-propionyl-biotin-hydrazid (β-MPBH) an Fab'Coupling of β-maleimido-propionyl-biotin hydrazide (β-MPBH) to Fab '

a) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 9a) mit 10 equiv. β-MPBH (Verbindung der Formel I mit R¹= -CH₂-CH₂-).a) The reaction was carried out in analogy to Example 9a) 10 equiv. β-MPBH (compound of formula I with R¹ = -CH₂-CH₂-).

b) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 9b) mit 12,5 equiv. β-MPBH.b) The reaction was carried out in analogy to Example 9b) 12.5 equiv. β-MPBH.

Beispiel 11Example 11 Kopplung von Maleimido-alanin-biotin-hydrazid (MABH) an Fab'Coupling of maleimido-alanine-biotin-hydrazide (MABH) Fab '

a) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 9a) mit 10 equiv. MABH (Verbindung der Formel I mit R¹=-CH(CH₃)-).a) The reaction was carried out in analogy to Example 9a) 10 equiv. MABH (compound of formula I with R¹ = -CH (CH₃) -).

b) Die Umsetzung erfolgte in Analogie zu Beispiel 9b) mit 12,5 equiv. MABH.b) The reaction was carried out in analogy to Example 9b) 12.5 equiv. MABH.

Beispiel 12Example 12 Charakterisierung von Biotinyl-Ganzantikörper-Konjugaten durch HPLCCharacterization of biotinyl whole antibody conjugates by HPLC

Die gereinigten Biotinyl-Ganzantikörper-Konjugate der Beispiele 4a, b, 5a, b und 6a, b wurden auf einer Toyo Soda TSK 3000 SW HPLC-Säule chromatographiert und mit der ursprünglichen Antikörperpräparation als Kontrolle verglichen. The purified biotinyl whole antibody conjugates of Examples 4a, b, 5a, b and 6a, b were on a Toyo Soda TSK 3000 SW HPLC column chromatographed and with the compared to the original antibody preparation as a control.  

In allen Fällen entsprach der Hauptpeak einem Molekulargewicht von 150 000, und bei den Biotinyl-Antikörper-Konjugaten wurde ein zweiter, kleinerer Peak vom Molekulargewicht 45 000 beobachtet.In all cases the main peak corresponded to a molecular weight of 150,000, and in the biotinyl-antibody conjugates became a second, smaller molecular weight peak 45,000 observed.

Zu den verschiedenen Biotinyl-Antikörper-Konjugaten wurde ein 1- bis 5facher molarer Überschuß von Avidin (MW=67 000 für das Tetramer) gegeben und die Reaktion mittels HPLC analysiert. Bei der Auswertung wurden nur noch Hauptpeaks von Avidin und von Substanzen mit Molekulargewichten größer als 150 000 gefunden, was das Vorliegen echter Biotinyl-Ganzantikörper-Konjugate bestätigte.The different biotinyl-antibody conjugates were used a 1- to 5-fold molar excess of avidin (MW = 67,000 for the tetramer) and the reaction by means of HPLC analyzed. Only main peaks were left in the evaluation of avidin and of substances with molecular weights found greater than 150,000, which is more real Biotinyl whole antibody conjugates confirmed.

Beispiel 13Example 13 Charakterisierung von Biotinyl-Fab'-Konjugaten durch HPLCCharacterization of biotinyl-Fab 'conjugates by HPLC

Die gereinigten Biotinyl-Fab'-Konjugate der Beispiele 9a, b, 10a, b und 11a, b wurden auf einer Toyo Soda TSK 3000 SW HPLC-Säule chromatographiert. Es wurde jeweils ein einziger Peak entsprechend einem Molekulargewicht von 45 000 erhalten. Wurde den Biotinyl-Fab'-Konjugaten jeweils ein Überschuß von Avidin zugesetzt, war bei der chromatographischen Auswertung der Peak des Biotinyl- Fab'-Konjugats von MW 45 000 fast vollständig verschwunden und statt dessen wurden Peaks höher molekularer Substanzen beobachtet, was das Vorliegen echter Biotinyl- Fab'-Konjugate bestätigte.The purified biotinyl-Fab 'conjugates of Examples 9a, b, 10a, b and 11a, b were on a Toyo Soda TSK 3000 SW HPLC column chromatographed. It was one only peak corresponding to a molecular weight of 45,000 received. Was the Biotinyl-Fab 'conjugates an excess of avidin was added in each case chromatographic evaluation of the peak of biotinyl Fab 'conjugate of MW 45,000 almost completely disappeared and instead peaks became more molecular Substances observed what the presence of real biotinyl Fab 'conjugates confirmed.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Biotinderivates eines Thiols, wobei eine Verbindung der Formel I worin
R¹ -(CH₂)m- mit m=1 bis 5 oder
ein Spacer der Formel III-R²-(CH₂)n (III)ist, worin
n 1 bis 5
R² p-Phenylen ist oder
R¹ ein Rest der Formel IV ist,-CHR³- (IV)worin
R³ die Seitenkette von Alanin, Serin, Threonin, Methionin, Methionin-Sulfon, Cysteinsäure, Asparaginsäure oder Glutaminsäure bedeutet, in Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid oder in einem Gemisch aus Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid mit Wasser oder einem Puffer löst, mit einer Lösung des Thiols zusammenbringt und bei einem pH von 5 bis 9 reagieren läßt und das so hergestellte Biotinderivat aufreinigt und isoliert.
1. A method for producing a biotin derivative of a thiol, wherein a compound of formula I wherein
R¹ - (CH₂) m - with m = 1 to 5 or
is a spacer of the formula III-R²- (CH₂) n (III), wherein
n 1 to 5
R² is p-phenylene or
R¹ is a radical of formula IV, -CHR³- (IV) wherein
R³ means the side chain of alanine, serine, threonine, methionine, methionine sulfone, cysteic acid, aspartic acid or glutamic acid, in dimethylformamide or dimethylsulfoxide or in a mixture of dimethylformamide or dimethylsulfoxide with water or a buffer, with a solution of the thiol and together with a pH of 5 to 9 can react and the biotin derivative thus prepared is purified and isolated.
DE19863645104 1986-01-16 1986-01-16 New maleimido derivs. of biotin hydrazide Expired - Lifetime DE3645104C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863645104 DE3645104C2 (en) 1986-01-16 1986-01-16 New maleimido derivs. of biotin hydrazide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863645104 DE3645104C2 (en) 1986-01-16 1986-01-16 New maleimido derivs. of biotin hydrazide
DE19863601031 DE3601031A1 (en) 1986-01-16 1986-01-16 Maleimido derivatives of biotin hydrazide, process for their preparation, and their use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3645104C2 true DE3645104C2 (en) 1991-11-28

Family

ID=25840139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863645104 Expired - Lifetime DE3645104C2 (en) 1986-01-16 1986-01-16 New maleimido derivs. of biotin hydrazide

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3645104C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Analytical Biochemistry 149, S. 529-536, 1985 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2808523C2 (en)
DE2808515C2 (en)
DE2808476A1 (en) REAGENTS FOR USE IN IMMUNOCHEMICAL INVESTIGATION METHODS
EP0977766A1 (en) Glycoconjugated fluorescent labeling reagents
EP0697021B1 (en) Photo-activatable biotin derivatives and their use in suppressing interference in immuno assaying
EP0491362B1 (en) Use of peptide pairs with extremely high mutual specific affinity in the domain of in-vitro diagnostics
EP0618231A1 (en) Immunologically active conjugates and a method for their preparation
EP0632810B1 (en) New biotinylation reagent
DE3879528T2 (en) BIOTINE TRANSFER.
US4794082A (en) Biotinylating agents
US4798795A (en) Biotinylating agents
DE3645104C2 (en) New maleimido derivs. of biotin hydrazide
DE3601031C2 (en)
JPH0584100A (en) Preliminary activated protein for labeling olygonucleotide probe
EP0485874A2 (en) Transducer for immunosensor and its method of production
DE3738721A1 (en) IMMOBILIZED ANTIKOERPER
EP0407897B1 (en) Compounds of biopolymers effector substances bonded together by optically active aminoacidic derivatives, process for their preparation and their use
EP0216162A2 (en) A method of preparing indoles or indole derivatives, coupled via position 4, 5, 6, or 7, the indoles or indole derivatives concerned, as well as the use thereof
Xu et al. Chloromethyl acryl reagents for simple and site-selective cysteine and disulfide modification
JPH041743B2 (en)
DE69320583T2 (en) Detection of antibiotics
EP0857720B1 (en) Method for the synthesis of deoxypyridinoline
US7371585B2 (en) Membranes incorporating recognition moieties
CN115215927A (en) Streptavidin containing long-chain sulfhydryl arm and preparation method thereof
DE10151158A1 (en) Iminobiotinderivat

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref country code: DE

Ref document number: 3601031

8110 Request for examination paragraph 44
AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 3601031

Format of ref document f/p: P

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 3601031

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BEHRING DIAGNOSTICS GMBH, 35041 MARBURG, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DADE BEHRING MARBURG GMBH, 35041 MARBURG, DE