ES2240185T3 - Polimeros de imprenta molecular producidos por polimerizacion de matriz. - Google Patents

Polimeros de imprenta molecular producidos por polimerizacion de matriz.

Info

Publication number
ES2240185T3
ES2240185T3 ES00971558T ES00971558T ES2240185T3 ES 2240185 T3 ES2240185 T3 ES 2240185T3 ES 00971558 T ES00971558 T ES 00971558T ES 00971558 T ES00971558 T ES 00971558T ES 2240185 T3 ES2240185 T3 ES 2240185T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
template
monomers
polymer
complementary
polymerization
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
ES00971558T
Other languages
English (en)
Inventor
Sergiy Anatoliyovich Piletsky
Olena Volodimirivna Piletska
Ganna Valentinivna Elska
Hakan Sven Andersson
Ian Alan Nicholls
Anthony Peter Francis Turner
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.)
Cranfield University
Original Assignee
Cranfield University
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 Cranfield University filed Critical Cranfield University
Application granted granted Critical
Publication of ES2240185T3 publication Critical patent/ES2240185T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/268Polymers created by use of a template, e.g. molecularly imprinted polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/001Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof by chemical synthesis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Procedimiento que comprende los pasos de: a) proporcionar una mezcla de diferentes monómeros funcionales seleccionados de entre monómeros vinílicos, monómeros alílicos, acetilenos, acrilatos, metacrilatos, aminoácidos, nucleósidos, nucleótidos, carbohidratos, heterociclos y sus derivados; b) llevar a cabo la polimerización dirigida por plantilla de los monómeros funcionales de dicha mezcla en presencia de una plantilla molecular, produciendo gracias a ello un polímero lineal obtenido a partir de una secuencia de dichos monómeros, de donde al menos una parte es complementaria de al menos una parte de la plantilla, con la condición de que si la plantilla es un ácido nucleico, los monómeros comprenden especies distintas a nucleótidos; y c) preparar una solución de un polímero soluble que es o procede del citado polímero complementario y que comprende al menos una parte que es complementaria de al menos una parte de la plantilla.

Description

Polímeros de imprenta molecular producidos por polimerización de matriz.
Campo de la técnica
La presente invención está relacionada con polímeros impresos molecularmente ("MIP"), con procedimientos de polimerización sobre plantilla para su preparación y con usos de los mismos. En realizaciones preferidas, los MIPs son biológicamente activos, por ejemplo, como fármacos, efectores, moduladores o inhibidores. Salvo que el contexto requiera lo contrario, el término "polímero" incluye dímeros, oligómeros, polímeros más elevados y mezclas.
Estado de la técnica
En la polimerización sobre plantilla, la formación de un receptor polimérico (réplica o MIP) tiene lugar en la presencia de otro polímero o sustancia orgánica de pequeño peso molecular (plantilla). Con anterioridad al inicio de la polimerización y durante la misma, los componentes (generalmente monómeros) se distribuyen espacialmente ellos mismos (proceso de auto-ensamblaje) alrededor de las moléculas plantilla, según el tamaño, polaridad y funcionalidad de la plantilla. Los monómeros son polimerizados ya sea en forma de cadenas lineales o de redes tridimensionales rígidas.
El primer ejemplo de policondensación de ácido silícico en presencia de plantillas orgánicas fue presentado por Polyakov y co-autores (ver ref. 10-12, 19). Los geles de sílice preparados en sus experimentos conservaban las estructuras, específicas para las de las moléculas plantilla.
Experimentos posteriores con plantillas o polimerización mediante impresión molecular, en base a monómeros acrílicos o vinílicos, han sido llevados a cabo en los grupos de Wulff y Mosbach (ver ref. 2,5,13, 16-18). Varias patentes que describen la preparación de sorbentes, catalizadores y sensores, basadas en polímeros impresos, han sido publicadas recientemente (ver las patentes USA 5.110.833, 5.630.978, 5.728.296, 5.756.717, WO 9641173).
Otro planteamiento incluye la modificación de proteínas, tales como enzimas, en presencia de moléculas plantilla para producir cambios en sus propiedades, por ejemplo, especificidad y actividad (ver ref. 1 y patente DE 19627162).
El planteamiento tradicional conlleva la producción de polímeros impresos altamente reticulados, los cuales son insolubles en agua y en disolventes orgánicos. Como consecuencia de su insolubilidad inherente, la posibilidad de utilizar estos materiales en farmacología y medicina resulta restringida. En las siguientes referencias puede encontrarse material de fondo.
1. Dabulis, K., et al., "Molecular Imprinting of Proteins and other Macromolecules Resulting in New Adsorbents", Biotechnol. Bioeng., 39(2):176-185 (1992).
2. Haupt, K., Dzgoev A., and K. Mosbach. Assay System for the Herbicide 2,4-D using a Molecularly-Imprinted-Polymer as an Artificial Recognition Element. Anal. Chem. 70, 628-631 (1998).
3. Holliger, P., et al., "Artificial Antibodies and Enzymes: Mimicking Nature and Beyond", Trends in Biotecnology, 13(1): 7-9 (1995).
4. Illman, D., "Polymer Mimics Antibody in Drug Assay", Chemical and Engeneering News, 71(9):30-31 (1993).
5. Mosbach, K., "Molecular Imprinting", Trends in Biochem. Sci., 19(1):9-14 (Jan. 1994).
6. Noronha-Blob, L et al., "Uptake and Fate of Water-soluble, Nondegradable Polymers with Antiviral Activity in Cells and Animals", J. Med. Chem., 20(3):356-359 (1977).
7. Ottenbrite, R.M., et al., "Macrophage Activation by a Series of Unique Polyaniconic Polymers", J. Macromol. Sci. Chem., H.K. Frensdorff, ed. A25(5-7): 873-893 (1998).
8. Ootenbritte, R.M., "Introduction to Polymers in Biology and Medicine", in Anionic Polymeric Drugs (Poym. Biol. And Medicine'', in Anionic Polymeric Drugs (Polym. Biol. Med.), L.G. Donaruma, R.M. Ottenbritte, and O. Vogl, eds., John Wiley & Sons, New York, vol. 1, pp 1-20 (1980).
9. Piletsky, S.A., et al., Optical detection system for triazine based on molecularly-imprinted polymers. Anal. Lette. 30, 445-455 (1997).
10. Polyakov, MV. Adsorption properties and structure of silica gel. Zhur. Fiz. Khim. 2, p.799 (1931).
11. Polyakov, MV, L.P. Kuleshina, and I.E. Neimark. On the dependence of silica gel adsorption properties on the character of its porosity. Zhur. Fiz. Khim. 10:100-112 (1937).
12. Polyakov, M.V., P.M. Stadnik, M.W. Paryckij, I.M. Malkin, and F.S. Duchina. On the structure of silica. Zhur. Fiz. Khim. 4, p 454 (1933).
13. Ramström, O., Ye L., and Mosbach K. Artificial Antibodies to Corticosteroids Prepared by Molecular Imprinting. Chem. & Biol. 3 (6): 471-477 (1996).
14. Shea, K.J., et al., "Molecular Recognition on Synthetic Amorfous Surfaces. The influence of Functional Group Positioning on the Effectiveness of Molecular Recognition", J. Am. Chem. Soc., 108(5):1091-1093 (1986).
15. Tahmassebi, D.C. et al., "Molecular Imprinting Synthesis of a 3-Helix Bundle Proteins on Modified Silica Gel", Abstr. Pap. Am. Chem. Soc., vol. 204, No. 1-2:314, 204^{th} American Chemical Society National Meeting, Washington, D.C. (Aug. 23-28, 1992).
16. Vlatakis, G., et al., "Drug Assay Using Antibody Mimics Made by Molecular Imprinting", Nature 361(18):645-647 (1993).
17. Wulff, G., "Molecular Imprinting in Synthetic Polymers, Models for the Receptor Site in Enzymes", Makromol. Chem., Macromol. Symp., 70/71:285-288 (1993).
18. Wulff, G., et al., "Enzyme-Analogue Built Polymers, 26: Enantioselective Synthesis of Amino Acids Using Polymers Possessing Chiral Cavities Obtained by an Imprinting Procedure with Template Molecules", Makromol. Chem., H.G. Elias, T. Tsuruta, eds., 190(7):1727-1735 (1989).
19. Vysotskii, Z.Z., and M.V. Polyakov. The preparation of specific adsorbents. Zhur. Fiz. Khim. 30:1901-1902 (1956).
Descripción de la invención
En un primer aspecto, la invención proporciona un procedimiento que comprende los pasos de:
a) proporcionar una mezcla de diferentes monómeros funcionales seleccionados de entre monómeros vinílicos, monómeros alílicos, acetilenos, acrilatos, metacrilatos, aminoácidos, nucleósidos, nucleótidos, carbohidratos, heterociclos y sus derivados;
b) llevar a cabo la polimerización dirigida por plantilla de monómeros funcionales en presencia de una plantilla molecular, produciendo gracias a ello un polímero lineal obtenido a partir de una secuencia de los citados monómeros en donde al menos una parte es complementaria de al menos una parte de la plantilla, con la condición de que si la plantilla es un ácido nucleico, los monómeros comprenden especies distintas a nucleótidos; y
c) preparar una solución de un polímero soluble que es o procede del citado polímero complementario y que comprende al menos una parte que es complementaria de al menos una parte de la plantilla.
La solución restante contiene una o más especies seleccionadas de entre polímeros,oligómeros y dímeros, las cuales pueden ser adaptadas para unirse a la molécula plantilla.
La plantilla puede ser una molécula o un sistema, generalmente biológico, más grande. Preferiblemente es un receptor biológico, un ácido nucleico, una célula, un virus, un microorganismo, una muestra tisular, un carbohidrato, un oligosacárido, un polisacárido, una nucleoproteína, una mucoproteína, una lipoproteína, una proteína sintética, una glicoproteína, un glicosaminoglicano, un enzima, un esteroide, un inmunosupresor, una hormona, heparina, un antibiótico, una vitamina o un fármaco. La misma presenta adecuadamente un peso molecular absoluto comprendido entre doscientos y tres millones.
Preferiblemente, el polímero soluble del paso c) presenta actividad biológica, por ejemplo, como fármaco, efector, modulador o inhibidor. Preferiblemente, el polímero es soluble en agua, por ejemplo, en la medida suficiente como para mostrar actividad biológica en un medio acuoso.
La polimerización puede ser efectuada utilizando condiciones adecuadas para los monómeros, por ejemplo, iniciadores de radicales libres para monómeros insaturados etilénicamente; agentes de condensación tales como carbodiimidas para aminoácidos; enzimas polimerasas para nucleósidos y nucleótidos. Cuando resulte adecuado, pueden utilizarse agentes de reticulación.
El paso c) puede comprender (i) separar del sistema de polimerización un complejo que comprende la molécula plantilla y el polímero complementario; y (ii) la extracción de la molécula plantilla. La separación del complejo ser lograda a través de modificación en el pH de la solución, modificación en la concentración iónica de la solución, y/o de la adición de urea, guanidina o de una sustancia que interaccione con la plantilla de forma más enérgica que el polímero.
\newpage
La eliminación de la plantilla puede ser obtenida a través de filtración, electroforesis, separación cromatográfica, lavado o centrifugación.
La preparación de la solución puede conllevar la solución y separación adecuadas de la solución de las partículas insolubles. Seguidamente, las moléculas sintetizadas solubilizadas pueden ser fraccionadas y/o purificadas, por ejemplo, a través de centrifugación, cromatografía, electroforesis o diálisis.
El MIP es un polímero lineal obtenido a partir de un conjunto de monómeros funcionales diferentes, por ejemplo, aminoácidos o nucleósidos o nucleótidos. La naturaleza del MIP puede ser determinada después a través de su secuencia. Los pasos a) a c) pueden ir seguidos de d) determinación de la secuencia y, opcionalmente, e) síntesis de MIPs que tengan toda o parte de la secuencia determinada y/o de variaciones de los mismos.
Un MIP de la presente invención puede ser utilizado como fármaco en farmacología y medicina, como un ligando específico para receptor en química analítica o utilizado para llevar a cabo separaciones en industrias de biotecnología, farmacéuticas y de alimentación.
La presente invención permite disponer de un procedimiento para la síntesis demoléculas biológicamente activas (fármacos, efectores, moduladores, inhibidores) utilizando la polimerización con plantilla y su aplicación en química analítica, farmacología, medicina y en las industrias de alimentación, biotecnología y farmacéutica. De forma específica, las moléculas biológicamente activas pueden ser sintetizadas a través de a) polimerización de monómeros funcionales alrededor de un receptor biológico, un enzima, un ácido nucleico, una célula, un virus, un microorganismo, una muestra tisular o un fármaco; b) separación del complejo polímero-plantilla formado y extracción de la molécula plantilla; c) si resulta necesaria, solubilización de la réplica sintetizada. Este planteamiento difiere del procedimiento descrito en WO-A-9640822 y US-A-5630978, en donde se preparan moléculas biológicamente activas en presencia de polímero impreso mediante plantilla, el cual había sido preparado en presencia de otra plantilla, normalmente un fármaco tal como heparina. La replica resultante se parece a la estructura de la molécula fármaco original. Puede difícilmente esperarse que la actividad de las moléculas sintetizadas de este modo pueda ser más pronunciada que la de la plantilla original.
En el procedimiento descrito en el presente documento, las moléculas sintetizadas presentan una estructura complementaria a la de la plantilla original y la capacidad de unirse a la misma con razonablemente elevada afinidad. Estas moléculas sintéticas, en particular polímeros, presentan afinidades predeterminadas y especificidades superiores a las de los polímeros sintetizados aleatoriamente y pueden ser preparadas más fácilmente que las estructuras orgánicas discretas diseñadas específicamente (ver refs. 6-8). Las moléculas sintetizadas tal y como se describen en esta invención (dímeros, oligómeros, polímeros o sus mezclas) pueden ser utilizadas como fármacos en farmacología y medicina; como ligandos específicos de receptor en química analítica (sensores, ensayos) y para separaciones en las industrias de biotecnología, farmacéuticas y de alimentación. Los esfuerzos previos en fármacos diseñados se han basado habitualmente en la engorrosa investigación de relaciones estructura-actividad de un elevado número de estructuras químicas. La presente invención describe un procedimiento más simple y directo para diseñar una sustancia biológicamente activa, el cual debería resultar beneficiosa en gran medida, en comparación con procedimientos de diseño y descubrimiento tradicionales de fármacos.
Breve descripción de los gráficos
La Figura 1 muestra un esquema de la polimerización mediante plantilla en presencia de un receptor de plantilla. Un polímero MIP específico para la plantilla se forma en tres pasos 1) auto-ensamblaje de monómeros alrededor de la superficie del receptor; 2) polimerización de monómeros mediante polimerización por radical, polimerización mediante anión o catión o policondensación; 3) separación del complejo plantilla-polímero y solubilización de la réplica (no mostrada).
Las Figuras 2 a), b) y c) son espectros de resonancia plasmon superficial que muestran la unión de péptidos MIP a hemoglobina glicosilada y no glicosilada y BSA, respectivamente.
La Figura 3 es una gráfica que representa la densidad óptica frente al tiempo, mostrando el crecimiento de una levadura en presencia de un péptido vacío o de un péptido MIP complementario a las membranas de levadura.
La Figura 4 es una gráfica que muestra la actividad de la tripsina influenciada por péptidos MIP fraccionados.
Modos para llevar a cabo la invención
La polimerización mediante plantilla tradicional incluye la formación de una red de polímero rígida alrededor de sustancias orgánicas pequeñas, tales como fármacos. Los polímeros impresos molecularmente (MIPs) preparados de este modo parecen imitaciones sintéticas de receptores naturales, específicos para la molécula fármaco utilizada como plantilla. Utilizando este planteamiento, los polímeros que resultan de la utilización de moléculas grandes, tales como proteínas y enzimas, proporcionan también productos poliméricos insolubles desprovistos de actividad biológica.
La presente invención describe la formación de MIPs solubles, preparados en presencia de una plantilla, en particular de moléculas grandes tales como receptores, enzimas o ácidos nucleicos. En contraste con el planteamiento tradicional a la preparación MIP, los polímeros preparados de esta forma parecen efectores (activador, inhibidor o sustrato) de la plantilla y pueden presentar actividad biológica. Los citados polímeros pueden ser utilizados, por ejemplo, como fármacos en farmacología y medicina. En el texto que describe la presente invención, los términos "sustancias biológicamente activas", "moléculas réplica" y "MIPs" tienen el mismo significado.
La presente invención describe la preparación de las moléculas biológicamente activas (MIPs) en presencia de una plantilla que es un receptor biológico, un ácido nucleico, una célula, un virus, un microorganismo, una muestra tisular, un carbohidrato, un oligosacárido, un polisacárido, una nucleoproteína, una mucoproteina, una lipoproteína, una proteína sintética, una glicoproteína, un glucosaminoglicano, un esteroide, un inmunosupresor, una hormona, heparina, un antibiótico, una vitamina o un fármaco.
Normalmente, una plantilla soluble en un disolvente adecuado, preferiblemente agua, es mezclada conjuntamente con una mezcla de diferentes monómeros funcionales y un iniciador. La polimerización puede iniciarse a través de calentamiento o radiación UV y normalmente tarda entre 1 y 24 horas.
Entre los monómeros que pueden ser utilizados para la preparación de MIP se incluyen monómeros vinílicos, monómeros alílicos, acetilenos, acrilatos, metacrilatos, aminoácidos, nucleósidos, nucleótidos, carbohidratos, heterociclos y sus derivados.
La separación del complejo formado entre la plantilla y las moléculas replica y la solubilización de las moléculas poliméricas biológicamente activas sintetizadas puede ser lograda mediante la trituración polimérica, mediante modificación en el pH de la solución, en la concentración iónica, o a través de la adición de urea, guanidina, o sustancias que pueden interaccionar con la plantilla de forma más enérgica que la réplica, filtración, electrofóresis, separación cromatográfica, lavado, centrifugación o diálisis. Este paso resulta necesario con vistas a preparar una fracción de MIP soluble en agua o en un disolvente orgánico, que tenga una elevada afinidad por la plantilla y que pueda interaccionar con la plantilla con vistas a activar o inhibir su interacción con otras moléculas, in vitro o in vivo.
La presente invención describe también la aplicación de las moléculas biológicamente activas sintetizadas como fármacos en farmacología y medicina, como ligandos específicos para receptor en química analítica (para utilización como componentes de reconocimiento en sensores, o en ensayos), o para separaciones en las industrias de biotecnología, farmacéuticas y de alimentación. La presente invención será seguidamente particularmente descrita adicionalmente en referencia a los siguientes ejemplos, no limitativos.
1. Síntesis e investigación de ligandos peptídicos, específicos para hemoglobina glicosilada
Se mezcló hemoglobina glicosilada (HbA_{1c}, 4 mg) en 2 ml de tampón fosfato sódico 50 mM, pH 7,5, con 2,5 ml de una solución de 20 aminoácidos naturales (2 mM cada uno de ellos). Al recipiente de reacción se le añadieron 0,5 ml de una solución 220 mM de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropilcarbodiimida (EDC). La polimerización de aminoácidos en presencia de plantilla se llevó a cabo por espacio de 4 horas. Para preparar el polímero vacío, se llevó a cabo la misma reacción en ausencia de hemoglobina. Para extraer la EDC los aminoácidos no reaccionados y los péptidos de baja afinidad, la mezcla de reacción fue filtrada a través de membranas permeables Amicon de 50 kDa (Centriplus YM-50, Millipore). La hemoglobina, concentrada sobre el filtro, fue lavada dos veces con tampón fosfato sódico 50
mM.
Para extraer las partículas de hemoglobina impresas se utilizó ácido clorhídrico. 10 \mul de HCl 5M fueron añadidos a 2 ml de solución de hemoglobina, desplazando el pH hasta 3,0. Se aplicaron ultrasonidos a la mezcla durante un período de 10 min y se filtró de nuevo a través de una membrana Amicon de 50 kDa. Los péptidos que pasaron esta vez por la membrana fueron recogidos Se ajustó el pH de la solución hasta alcanzar el valor de 7,5 con 5 \mul de hidróxido sódico 4M.
Se determinó la afinidad de los péptidos sintetizados utilizando la técnica de Resonancia de Plasmon Superficial (SPR). Las HbA_{1c} y HbA_{0} estaban unidas a través de una condensación peptídico, utilizando química EDC/NHS con chip CM5 Biacore (Biacore, Uppsala, Sweden). El correspondiente nivel de inmovilización de hemoglobina era de 1000 RU y 7000 RU. A pesar de la diferencia significativa en el nivel de inmovilización se demostró que las MIPs presentan una afinidad ligeramente más destacada para la superficie HbA_{1c} (datos no mostrados).
Con vistas a mejorar la especificidad de las MIPs hacia la hemoglobina glicosilada, 3 mg de la HbA_{0} fueron añadidos a 2 ml de la solución peptídica en tampón fosfato sódico 50 mM, pH 7,5, y se sometieron a incubación durante un intervalo de 1 hora a temperatura ambiente. La HbA_{0} con péptidos unidos fue extraída mediante filtración utilizando una membrana Amicon de 50 kDa para eliminar los péptidos que no resultaban específicos para HbA_{1c}. La fracción que contenía los péptidos que poseen afinidad hacia HbA_{1c} fue únicamente analizada utilizando el Biacore. Las HbA_{1c}, HbA_{0} y BSA se inmovilizaron sobre un chip CM5 Biacore con nivel de inmovilización posiblemente igual (1100 RU, 1050 RU y 1020 RU, respectivamente) para estimar la selectividad de los péptidos MIP extraídos. El análisis de unión indica claramente que la afinidad hacia HbA_{1c} de la fracción post-cribada se incrementaba en comparación con la pre-cribada (ver la Figura 2). La unión con la superficie HbA_{1c} se estimó en 12,5 RU, con HbA_{0} -5,9 RU y 0 para BSA.
Los resultados indican que los aminoácidos pueden ser utilizados como monómeros en polimerización por impresión. Los MIPs sintetizados presentan una especificidad y afinidad reforzada hacia la plantilla en comparación con los polímeros sintetizados aleatoriamente (vacíos).
2. Síntesis e investigación de ligandos peptídicos, específicos para levadura
4 mg de membranas de levadura (Sporobolomyces roseus) purificadas en 2 ml de tampón fosfato sódico 50 mM, pH 7,5, fueron mezclados con 2,5 ml de solución de 20 aminoácidos naturales (2M cada uno de ellos). Al recipiente de reacción se le añadieron 0,5 ml de solución 220 mM de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC). La polimerización de aminoácidos en presencia de plantilla fue llevada a cabo durante un período de 4 horas. Para preparar el polímero vacío, se llevó a cabo la misma reacción en ausencia de plantilla. Para extraer la EDC, los aminoácidos no reaccionados y los péptidos de baja afinidad, la mezcla de reacción fue filtrada a través de membranas Amicon permeables de 50 kDa (Centriplus YM-50, Millipore). Las membranas celulares concentradas sobre el filtro fueron lavadas dos veces con tampón fosfato sódico 50 mM.
Para extraer los péptidos adsorbidos sobre la membrana de levadura se utilizó ácido clorhídrico. 10 \mul de HCl 5M fueron añadidos a 2 ml de membranas de levadura desplazando el pH hasta pH 3,0. A la mezcla se le aplicó ultrasonidos durante un período de 10 min y se filtró de nuevo a través de una membrana Amicon de 50 kDa. Se recogieron los péptidos que esta vez habían pasado a través de la membrana. La solución fue ajustada a pH 7,5 con 5 \mul de hidróxido sódico 4M.
Al medio con lavadura se le añadieron péptidos sintetizados, en concentraciones de 0,6, 6, 25, 50, 100 \mug/ml. Se monitorizó el crecimiento de la levadura a través de la medición de la densidad óptica de cultivo a 405 nm. La influencia de los péptidos sintetizados sobre el proceso de crecimiento es presentada en la Figura 3. La inhibición, observada para péptidos MIP constituye una clara indicación de sus actividades biológicas. La naturaleza de este fenómeno, podía ser explicada a través de la inhibición específica de los receptores expuestos sobre la superficie de la membrana a través de péptidos MIP. Es importante el que este efecto resultaba mucho más pronunciado en el caso de las membranas de levadura en comparación con el caso de las especies de E. Coli o bacillus, lo cual indica su especificidad. No se observó cambio alguno en el crecimiento de la levadura en presencia de péptidos vacíos.
3. Síntesis e investigación de ligandos peptídicos preparados en presencia de tripsina
4 mg de tripsina en 2 ml de tampón fosfato sódico 50 mM, pH 7,5, se mezclaron con 2,5 ml de solución de 20 aminoácidos naturales (2 mM cada uno de ellos). Al recipiente de reacción se le añadieron 0,5 ml de solución 220 mM de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida (EDC). La polimerización de aminoácidos en presencia de la plantilla fue llevada a cabo por espacio de 4 horas. Para preparar el polímero vacío, se llevó a cabo la misma reacción en presencia de plantilla. Para extraer la EDC, los aminoácidos no reaccionados y los péptidos de baja afinidad, el pH de la mezcla de reacción fue ajustado a 3,0 mediante la adición alícuota de ácido clorhídrico. La mezcla fue inyectada inmediatamente en HPLC y separada utilizando una columna Superdex Peptide en tampón salino de fosfato sódico, pH 7,4. Se analizo la influencia de las fracciones peptídicas sobre la actividad de la tripsina (Figura 4). Es importante indicar que tan solo las primeras tres fracciones presentaban actividad enzimática, la cual procedía de las cantidades residuales de tripsina presentes en la solución. El resto de las fracciones no mostraba actividad enzimática tripsina de por sí, pero eran capaces de activar, de forma sustancial, la tripsina añadida a las mismas. El efecto podía ser explicado a través de la estabilización parcial de la estructura de la tripsina en presencia de péptidos impresos.

Claims (12)

1. Procedimiento que comprende los pasos de:
a) proporcionar una mezcla de diferentes monómeros funcionales seleccionados de entre monómeros vinílicos, monómeros alílicos, acetilenos, acrilatos, metacrilatos, aminoácidos, nucleósidos, nucleótidos, carbohidratos, heterociclos y sus derivados;
b) llevar a cabo la polimerización dirigida por plantilla de los monómeros funcionales de dicha mezcla en presencia de una plantilla molecular, produciendo gracias a ello un polímero lineal obtenido a partir de una secuencia de dichos monómeros, de donde al menos una parte es complementaria de al menos una parte de la plantilla, con la condición de que si la plantilla es un ácido nucleico, los monómeros comprenden especies distintas a nucleótidos; y
c) preparar una solución de un polímero soluble que es o procede del citado polímero complementario y que comprende al menos una parte que es complementaria de al menos una parte de la plantilla.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que la plantilla es un receptor biológico, un ácido nucleico, una célula, un virus, un microorganismo, una muestra tisular, un carbohidrato, un oligosacárido, un polisacárido, una nucleoproteína, una mucoproteína, una lipoproteína, una proteína sintética, una glicoproteína, un glicosaminoglicano, un enzima, un esteroide, un inmunosupresor, una hormona, heparina, un antibiótico, una vitamina o un fármaco.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la plantilla es una especie molecular que tiene un peso molecular de entre 200 y 3.000.000.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que los citados monómeros se seleccionan de entre aminoácidos, nucleósidos y nucleótidos.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los monómeros funcionales comprenden aminoácidos y la polimerización es efectuada por medio de un agente de condensación generador de amida.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso c) comprende i) separar del sistema de polimerización un complejo que comprende la molécula plantilla y el polímero complementario; y ii) la eliminación de la molécula plantilla.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la eliminación de la plantilla conlleva la separación de la plantilla del polímero por medio de uno o más cambios en el pH de la solución, cambio en la concentración iónica de la solución, y/o adición de urea, guanidina, o de una sustancia que interaccione con la plantilla de manera más enérgica que la que interacciona el polímero.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 6 ó 7, en el que la eliminación de la plantilla utiliza una o más de filtración, electroforesis, separación cromatográfica, lavado o centrifugación.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso c) es seguido por d) determinación de secuencia.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el paso d) es seguido del paso e) síntesis de polímeros que tienen todo o parte de la secuencia determinada y/o de las variaciones de la misma.
11. Polímero producido a través del procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos una parte es complementaria de al menos una parte de la plantilla.
12. Utilización de un polímero producido a través del procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, como fármaco, como ligando específico de receptor en química analítica o para su utilización en el desarrollo de separaciones en industrias de biotecnología, farmacéuticas o de alimentación.
ES00971558T 1999-10-23 2000-10-23 Polimeros de imprenta molecular producidos por polimerizacion de matriz. Expired - Lifetime ES2240185T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9925056.5A GB9925056D0 (en) 1999-10-23 1999-10-23 Preparation of biologically-active molecules by template polymerization
GB9925056 1999-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2240185T3 true ES2240185T3 (es) 2005-10-16

Family

ID=10863222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00971558T Expired - Lifetime ES2240185T3 (es) 1999-10-23 2000-10-23 Polimeros de imprenta molecular producidos por polimerizacion de matriz.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6852818B1 (es)
EP (1) EP1237936B1 (es)
JP (1) JP5026649B2 (es)
AT (1) ATE292642T1 (es)
AU (1) AU773252B2 (es)
CA (1) CA2388130A1 (es)
DE (1) DE60019333T2 (es)
ES (1) ES2240185T3 (es)
GB (1) GB9925056D0 (es)
WO (1) WO2001030856A1 (es)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0300244D0 (sv) 2003-01-30 2003-01-30 Mip Technologies Ab Forsknings Molecularly imprinted polymers for extraction of components from foodstuffs
JP4804361B2 (ja) 2003-12-08 2011-11-02 ザ リサーチ ファウンデイション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク センサー利用のための、部位選択的にタグ付および鋳造された分子インプリントポリマー
EP1706728A4 (en) * 2004-01-07 2008-03-12 Univ New York State Res Found PROTEIN IMPREGNATED POLYMERS WITH INTEGRATED TRANSMISSION SITES
DE102004049805A1 (de) * 2004-10-12 2006-04-13 Universität Dortmund Verfahren zur Herstellung von molekulargeprägten Polymeren zur Erkennung von Zielmolekülen
US20060177882A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Samad Talebpour Immunoassays with enhanced selectivity
GB0511116D0 (en) * 2005-06-01 2005-07-06 Univ Cranfield Preparation of soluble and collodial imprinted polymers by living polymerization
FR2887885B1 (fr) * 2005-07-04 2007-09-14 Polyintell Sarl Empreintes moleculaires a capacite de reconnaissance amelioree, leur procede de preparation et leur utilisation
JP2009527471A (ja) * 2006-02-21 2009-07-30 ミプサルス エーピーエス 分子インプリントポリマの改良した調製方法
GB0614992D0 (en) * 2006-07-28 2006-09-06 Univ Cranfield Polymeric coatings in evanescent field
DE102006040772A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-20 Kist-Europe Forschungsgesellschaft Mbh Polymermatrix, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
GB0700983D0 (en) * 2007-01-18 2007-02-28 Univ Kent Canterbury Polymer inhibitors of quorum sensing
CA2685497A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 University Of Maryland, College Park Imprinted polymeric materials for binding various targets such as viruses
JP5370712B2 (ja) * 2008-02-21 2013-12-18 日東電工株式会社 酸性水溶性標的物質吸着ポリマー及びその製造方法
DE102008038107A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Mittel für keratinhaltige Fasern, enthaltend mindestens ein spezielles amphiphiles kationisches Polymer und mindestens ein zusätzliches filmbildendes und/oder festigendes Polymer ausgewählt aus Chitosan und dessen Derivaten
GB0921025D0 (en) 2009-12-01 2010-01-13 Univ Cranfield Preparation of soluble and colloidal molecularly imprinted polymers
CN102212167A (zh) * 2011-02-18 2011-10-12 刘庆山 一种碱性成纤维生长因子分子印迹聚合物及其制备方法和应用
CN102921391A (zh) * 2012-11-20 2013-02-13 红云红河烟草(集团)有限责任公司 一种有效降低卷烟烟气中苯酚含量的吸附剂的制备方法
CN109897144B (zh) * 2019-02-28 2020-05-19 南开大学 多肽交联的蛋白质分子印迹聚合物及其制备方法和应用
WO2021005536A1 (en) 2019-07-08 2021-01-14 Association For The Advancement Of Tissue Engineering And Cell Based Technologies & Therapies (A4Tec) - Associação Cell substrate or culture medium for inducing a cellular response, methods and uses thereof
CN111909330B (zh) * 2020-07-07 2022-10-28 重庆迈德凯医药有限公司 玉米醇溶蛋白磁性分子印迹聚合物以及电化学传感器及其应用
CN112439393A (zh) * 2020-11-17 2021-03-05 吉林化工学院 一种核酸印迹磁珠的制备方法及其应用
CN112890196B (zh) * 2021-03-10 2022-04-22 江西仙客来生物科技有限公司 一种灵芝黄精胶囊及其制备方法
CN117304491B (zh) * 2023-10-25 2024-03-29 宁夏医科大学 一种基于硅乳液自组装的血红蛋白分子印迹聚合物及其制备方法和应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9203435D0 (sv) * 1992-11-11 1992-11-11 Georg Vlatakis Fondation For R Framstaellande av artificiella antikroppar med molekylavtrycksmetoden samt deras anvaendning vid analys
US5994110A (en) 1995-02-10 1999-11-30 Mosbach; Klaus Methods for direct synthesis of compounds having complementary structure to a desired molecular entity and use thereof
US5728296A (en) * 1996-03-20 1998-03-17 Bio-Rad Laboratories, Inc. Selective recognition of solutes in chromatographic media by artificially created affinity
US6018018A (en) * 1997-08-21 2000-01-25 University Of Massachusetts Lowell Enzymatic template polymerization
JP4036961B2 (ja) * 1998-03-13 2008-01-23 シスメックス株式会社 情報発信型分子認識高分子およびその調製法ならびに使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE60019333D1 (de) 2005-05-12
AU773252B2 (en) 2004-05-20
US6852818B1 (en) 2005-02-08
CA2388130A1 (en) 2001-05-03
WO2001030856A1 (en) 2001-05-03
ATE292642T1 (de) 2005-04-15
DE60019333T2 (de) 2006-03-09
EP1237936A1 (en) 2002-09-11
AU1039701A (en) 2001-05-08
GB9925056D0 (en) 1999-12-22
EP1237936B1 (en) 2005-04-06
JP5026649B2 (ja) 2012-09-12
JP2003513112A (ja) 2003-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2240185T3 (es) Polimeros de imprenta molecular producidos por polimerizacion de matriz.
Hoshino et al. Peptide imprinted polymer nanoparticles: a plastic antibody
Spivak et al. Evaluation of binding and origins of specificity of 9-ethyladenine imprinted polymers
Tan et al. Defining the interactions between proteins and surfactants for nanoparticle surface imprinting through miniemulsion polymerization
US20120097613A1 (en) Imprinted polymer nanoparticles
AU783457B2 (en) Adsorbents for high mobility group proteins and column for purifying body fluid
US9212271B2 (en) Preparation of molecular imprinted polymers by cross-linking
KR100661212B1 (ko) 3분지형 당사슬 아스파라긴 유도체, 상기 당사슬아스파라긴, 상기 당사슬 및 그들의 제조방법
Poschalko et al. SUBPOL: a novel sucrose-based polymer support for solid-phase peptide synthesis and affinity chromatography applications
Casey et al. Selective binding of carcinoembryonic antigen using imprinted polymeric hydrogels
Porath Development of modern bioaffinity chromatography (a review)
Henning et al. Polymer resins with amino acid containing pendants for sorption of bilirubin. II. Polyamide resins with various basic amino acids
Ciardelli et al. The relevance of the transfer of molecular information between natural and synthetic materials in the realisation of biomedical devices with enhanced properties
Xiong et al. Biomolecule‐responsive polymers and their bio‐applications
WO2000043510A3 (en) Ras activator nucleic acid molecules - guanine nucleotide releasing factor grf4, polypeptides and methods of use
JPH07508009A (ja) クリングル含有タンパク質及び特にt−PAの精製
Lopes et al. Lipopolysaccharides: Methods of Quantification and Removal from Biotechnological Products
JP4485742B2 (ja) 選択的結合材料
Kayirhan-Denizli et al. Fibronectin purification from human plasma in a packed-bed column system with gelatin immobilized PHEMA microspheres
Lopes et al. 14 LipopolysaccharidesMethodsof
Manosrol et al. Interactions of human insulin with DEAE-dextran
Hoffman Combining Novel Biomolecules and Stimuli‐Sensitive Biomaterials into New Recognition‐Response Biomaterial Systems
Jennissen et al. 7th International Symposium on Affinity Chromatography and Interfacial Macromolecular Interactions. Held in Oberammergau, August 17th—21st, 1987
JPH07135957A (ja) 細胞分離用材料
Ehrat et al. Neonucleoproteins: Preparation and high-performance liquid chromatographic characterization of succinyl-lysozyme-diaminooctyl-polycytidylic acid and related polycytidylic acid conjugates