FI92698B

FI92698B - Harvinaisten maametallien 2,2-bispyridyylikryptaatteja, menetelmiä niiden valmistamiseksi, niiden synteesin välituotteita ja niiden käyttö fluoresoivina merkkiaineina

Info

Publication number: FI92698B
Application number: FI902981A
Authority: FI
Inventors: Jean-Marie Lehn; G Rard Mathis; B Atrice Alpha; Robert Deschenaux; Etienne Jean-Pierre Jolu
Original assignee: Oris Sa
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1994-09-15
Also published as: FR2624862A1; KR900700489A; KR0133732B1; EP0321353B1; WO1989005813A1; FI92698C; FR2624862B1; ATE76410T1; DE3871353D1; RU2074859C1; EP0321353A1; FI902981A0; JP2866419B2; ES2043874T3; CA1334026C; AU2908889A; JPH03502575A

Description

92698

Harvinaisten maametallien 2,2-bispyridyylikryptaatteja, menetelmiä niiden valmistamiseksi, niiden synteesin välituotteita ja niiden käyttö fluoresoivina merkkiaineina 5 Esillä oleva keksintö, joka on tulosta yhteistyös sä professori J.M. Lehnin ja hänen tutkimusryhmänsä kanssa Louis Pasteur -yliopistossa Strasbourgissa suoritetusta työstä, koskee fluoresenssin alaa ja tarkemmin ottaen uutta ryhmää harvinaisten maametallien makropolysyklisiä 10 komplekseja tai harvinaisten maametallien kryptaatteja, jotka soveltuvat fluoresoiviksi merkeiksi, erityisesti immunologisiin mittauksiin.

FR-hakemusjulkaisussa 8 414 799 kuvataan harvinaisten maametallien makropolysyklisiä komplekseja, jot-15 ka koostuvat vähintään yhdestä harvinaisen maametallin suolasta, joka on kompleksoitu makropolysykliseen yhdisteeseen, jonka yleinen kaava on 20 R-R 1 .· 25 jossa Z on 3- tai 4-valenssinen atomi, R puuttuu tai on vety, hydroksyyliryhmä, aminoryhmä tai hiilivetyradikaa-li, kaksivalenssiset radikaalit (Ä) , (B) ja (£) ovat toisistaan riippumatta hiilivetyketjuja, jotka sisältävät mahdollisesti yhden tai useamman heteroatomin ja jotka 30 mahdollisesti katkaisee heteromakrosykli, jolloin vähintään yksi radikaaleista @ @ ja (c) käsittää lisäksi vähintään yhden molekyylilajin tai se koostuu oleellisesti molekyylilajista, jolla sanotulla molekyylilajilla on korkeampi triplettienergia kuin kompleksoidun harvinaisen 35 maametalli-ionin emissiotaso.

2 92698 Nämä kryptaatit soveltuvat etenkin biologisten yhdisteiden merkeiksi fluoresenssiin perustuvissa immunologisissa toteamis- ja määritysmenetelmissä.

Kun näitä harvinaisten maametallien kryptaatteja 5 käytetään biologisten molekyylien spesifiseksi leimaamiseksi kovalentin sidoksen välityksellä, niiden yksi tai useampi rakennemolekyylilaji voi olla substituoitu yhdellä tai useammalla riittävän luoksepäästävällä substituen-tilla, joka käsittää yhden tai useamman molekyylilajin, 10 joka mahdollistaa kovalentin kytkemisen biologiseen molekyyliin toimintaolosuhteissa, jotka sopivat yhteen tämän biologisen reaktiivisuuden kanssa.

Näistä molekyylilajeista voidaan mainita ei-rajaa-vina esimerkkeinä alkyyliamino-, aryyliamino-, isotiosy-15 aani-, syaani-, isosyaani-, tiosyaani-, karboksyyli-, hydroksyyli-, merkapto-, fenoli-, imidatsoli-, aldehydi-, epoksidi-, halogenidi-, tionyyli-, sulfonyyli-, nitro-bentsoyyli-, karbonyyli-, triatso-, sukkinimido-, anhyd-ridi-, halogeeniasetaatti-, hydratsino-, dihalogeenitri-20 atsinyyli- jne. radikaalit (Biol. Chem. 245 (1970) 3059). Ketjun, joka yhdistää kryptaatin kiinnostavaan biologiseen molekyyliin, pituus voi vaihdella esimerkiksi yhdestä 20reen atomiin ja ketju voi sisältää hiiliatomien ohella myös heteroatomeja kuten N, O, S, P.

.· 25 Nyt on löydetty kaksi ryhmää funktionaalisia har vinaisten maametallien kryptaatteja, joita voidaan käyttää biologisten molekyylien fluoresoivina merkkeinä.

Keksintö koskee myös menetelmiä näiden kryptaat-tien saamiseksi, sekä synteesin välituoteyhdisteitä.

30 Keksintö koskee myös näiden harvinaisten maame tallien kryptaattien käyttöä biologisten aineiden fluoresoivina merkkeinä.

Keksintö koskee siten harvinaisten maametallien 2,2-bipyridyylikryptaatteja, jotka koostuvat vähintään 35 yhdestä harvinaisen maametallin suolasta, joka on valittu • t » 4

II

3 92698 ryhmästä nitraatti, kloridi, asetaatti ja trifluoriase-taatti ja joka on kompleksoitu substituoituun bipyridii-nijohdannaiseen, jolla on kaava Ia, Ib, Ha tai Hb 5 h2nch2ch2-nh-oc co-nh-ch2ch2nh2 <OH5> / N n —( HC X (Ia) HJC CHj

γ~1° V

N N

15 h2nch2ch2-nh-oc co-nh-ch2ch2nh2 20 (ib) C»2 ')_ ζ1' CH2 X <0)-(0> / ' — N N ” / / N N' )— N N—\ <οκδ> R ’ 'r · · * 4 92698 R-0 0-CH2CH2NH2 <Q> J2> <iia> ch2 ch2 \™/ N n 15 20 R_0 o-ch2ch2nh2 <§> d> : 25 JPn^Q) (Hb) CIi2 R'x _CH2 30 \ <p^<o> /

\r“ “V

n-n n/ \- N N_^ 35 ©HO>

R' V

II

5 92698

Kaavan I ja II mukaisten yhdisteiden pyridyyliren-kaan 4-asemassa olevan substituentin pääteaminoryhmät on aktivoitava ennen kovalenttia kytkemistä biologiseen aineeseen.

5 Yleensä ottaen keksinnön mukaiset kryptaatit voi daan saada joko kondensoimalla rengas HN NH, joka

tarkoittaa NsK

10 ryhmää HN NH tai \Λ—/' Ν'—'/ Γ" "Λ makrosykli (22) / Η 15 V» -? R* R’ bis-bipyridiinimakrosykli 20 6,6'-dihalogeenimetyyli—2,2'-bipyridiiniin, joka on di- substituoitu asemissa 4,4', substituoimalla sitten ryhmällä -NH-Y-Z tai ryhmällä -Y-Z, jossa Y on CH2-CH2 ja Z on NH2 ja kompleksoimalla saatu makropolysyklinen yhdiste harvinaisen maametallin suolaan, tai ; 25 kondensoimalla 6,6'-diaminometyyli-2,2'-bipyridii- nimolekyyli, joka on disubstituoitu asemissa 4,4', kahteen 6,6'-dihalogeenimetyyli-2,2'-bipyridiinimolekyyliin, jotka on disubstituoitu asemissa 4,4', substituoimalla sitten ryhmällä -NH-Y-Z tai ryhmällä -Y-Z ja kompleksoi- 30 maila saatu makropolysyklinen yhdiste harvinaisen maametallin suolaan.

Todetaan, että edeltävissä menetelmissä komplek-sointi harvinaisen maametallin suolaan voidaan suorittaa ennen substituointivaihetta. Tämä kompleksointi suorite- 35 taan edullisesti ennen substituointivaihetta.

• · 6 92698

Eri menetelmiä keksinnön mukaisten kryptaattien saamiseksi kuvataan nyt yksityiskohtaisesti.

Menetelmä A; 5 V0C\ _/C00S1 /g, te)-® · -VV—* 10 \ X 2 C00R1 z-y-nh-oc /o-*""-* t^OOC /C00R1 \_ _/ fc))---;-> (O) (O/ /\VJ/ N«2 YZ y_N N-\

A

3 jossa X on halogeeniryhmä ja R, on 1 - 10 hiiliatomia si-; 25 sältävä alkyyliryhmä ja on edullisesti metyyli-, etyyli- tai tert-butyyliryhmä.

Tämän menetelmän mukaan bipyridiinin halogeenijohdannainen 1 kondensoidaan makrosykliin 2.

Tämä reaktio suoritetaan edullisesti vedettömässä 30 orgaanisessa liuottimessa, kuten esimerkiksi asetonitrii-lissä emäksen, kuten alkali-ionikarbonaatin, esimerkiksi natriumkarbonaatin tai litiumkarbonaatin läsnäollessa liuottimen palautusjäähdytyslämpötilassa. Saatu makrobi-sykli 3 on siten alkali-ionikryptaatin muodossa ja sitä 35 käytetään esimerkiksi natriumkryptaatin muodossa.

• ·«

II

7 92698 Tämän jälkeen suoritetaan makrobisyklisen yhdisteen 3 aminolyysi saattamalla se reagoimaan amiinin kanssa, jonka kaava on H2N-Y-Z, jossa ryhmät Y ja Z ovat kuten aiemmin määritelty, jolloin funktionaalinen ryhmä Z 5 on mahdollisesti salvattu tavanomaisin keinoin. Edulli sesti työskennellään typpisuojakaasussa ja ympäristön lämpötilassa. Reaktion päätyttyä amiiniylimäärä poistetaan sopivalla tavalla ja kaavan 4 mukainen kryptaatti otetaan talteen tavanomaisin keinoin.

10 Näin saatu yhdiste muutetaan sitten harvinaisen maametallin kryptaatiksi ionivaihdolla keittämällä palautus jäähdyttäen liuosta, jossa on makrobisyklin alkali-ionikryptaatti 4 metanolissa, mahdollisesti kloroformin läsnäollessa liuoksen kanssa, jossa on harvinaisen maame-15 tallin halogenidi metanolissa.

Kuten aiemmin on mainittu, alkali-ionikryptaatti 3 voidaan ennen aminolyysiä muuttaa harvinaisen maametallin kryptaatiksi ionivaihdolla edellä kuvatun suoritustavan mukaan.

20 Makrobisyklinen yhdiste 3 on avainvälituote kek sinnön mukaisten kryptaattien synteesissä. Tämä välituote voi olla alkali-ionikryptaatin tai harvinaisen maametallin kryptaatin muodossa. Sekin muodostaa keksinnön yhden kohteen. Keksinnön tarkoituksiin erityisen edullisia vä-25 lituotteita ovat kaavan 3 mukaiset yhdisteet, joissa R1 on ryhmä CH3, C2H5 tai t-C4H9.

Tämän menetelmän erään suoritusmuodon mukaan alkali-ionikryptaatti voidaan dekompleksoida muuttamalla se ensin vastaavaksi hopeakryptaatiksi käyttämällä ylimäärää 30 hopeanitraattia, minkä jälkeen saatua yhdistettä käsitellään rikkivedyllä (H2S) [Helvetica Chimica Acta 67 (1984) 2264 - 2269]. Täten saadaan makropolysyklinen yhdiste 3 vapaan kryptantin muodossa, joka niinikään on synteesivä-lituote ja joka voidaan sitten kompleksoida tavanomaisin 35 keinoin harvinaisen maametallin kryptaatiksi.

• - 8 92698

Todetaan, että kaavan (I) tai (II) mukaiset kryp-taatit, joissa Z on muu kuin aminoryhmä, voidaan saada lähtemällä kaavan (I) tai (II) mukaisista kryptaateista, joissa Z on aminoryhmä, käyttäen tavanomaisia, alan am-5 mattilaiselle tuttuja menetelmiä.

• · 9 92698

Menetelmä B; R"OOC £00R" R^ _/R' . pHy ··

\h2 H2N XX

5 6 10

R'OOC JCOOR

<o>X

X' / \ .—( N. aminolyysi 15 -> Ww * C- N N—'? 20 (οχο)

R* ? V

Z-Y-NH-OC . ^-CO-WH-Y-Z

Y 25 ?0V<0) \ N/ 'N_/

/R' RV

N'

W

35 R^ • · l 8 10 92698 Tämän menetelmän mukaan kaksi halogeenijohdannais-molekyyliä 6 kondensoidaan yhteen amiinijohdannaismole-kyyliin 5. Edullisesti työskennellään samoissa olosuhteissa kuin menetelmän A ensimmäisessä vaiheessa, jolloin 5 siis tämä kondensointi suoritetaan vedettömässä orgaanisessa liuottimessa, kuten asetonitriilissä emäksen, kuten alkali-ionikarbonaatin, esimerkiksi natriumkarbonaatin tai litiumkarbonaatin läsnäollessa. Työskennellään liuottimen palautusjäähdytyslämpötilassa. Saadaan makro-10 polysyklinen yhdiste 7, joka on avainvälituote keksinnön mukaisten kryptaattien synteesissä ja joka samoin kuuluu keksintöön. Tämä makropolysyklinen kompleksi on alkali-ionikryptaatin muodossa, joka edullisesti muutetaan harvinaisen maametallin kryptaatiksi ennen aminolyysiä aiem-15 min määritellyn suoritustavan mukaan. Kuten menetelmässä A alkali-ionikryptaatti 7 voidaan erään suoritusmuodon mukaan dekompleksoida vastaavan makropolysyklisen yhdisteen 7 tai vapaan kryptantin saamiseksi, joka sitten uu-delleenkompleksoidaan harvinaisen maametallin kryptaatik-20 si.

Sen jälkeen suoritetaan yhdisteen 7 aminolyysi aiemmin määritellyn suoritustavan mukaan ja saadaan mak-ropolysyklinen kompleksi 8, eli keksinnön mukainen kryp- taatti, jonka kaava on Ib, jossa -N N- on ND^ bis-bipyridiinimakrosykli ja Y, Z ja R1 ovat kuten aiem-30 min on määritelty.

Amiinijohdannainen 5, joka käytetään lähtöaineena menetelmässä B, saadaan lähtemällä halogeenijohdannaisesta 1, joka muutetaan vastaavaksi atsidoyhdisteeksi reaktiossa NaN3:n kanssa keittämällä palautusjäähdyttäen or-35 gaanisessa liuottimessa, kuten tetrahydrofuraanissa, min- « • · 11 11 92698 kä jälkeen näin saatu atsidoyhdiste pelkistetään pelkis-tyskatalyytin kuten palladium-hiilen läsnäollessa vetyil-makehässä ympäristön lämpötilassa.

Menetelmä C: 5 f^O /°R2 0 0 10 0^0 * nO—*

‘ 9 X

R2 = HtaL CHj.

v(ö> Jöf β β 20 (δβο) —-—► (οβο) \_N N_/ \_N N_/ (/©O \/®\)

NN NM

10 NsK 11 Tämän suoritusmuodon mukaan bipyridiinin sopivasti substituoitu halogeenijohdannainen 9 kondensoidaan ensin makrosykliin 2. Tämä reaktio suoritetaan edullisesti ve-30 dettömässä orgaanisessa liuottimessa, kuten esimerkiksi asetonitriilissä emäksen, kuten alkali-ionikarbonaatin, esimerkiksi natriumkarbonaatin tai litiumkarbonaatin läsnäollessa. Näin saadaan makropolysyklinen yhdiste 10 al-kali-ionikryptaatin muodossa. Edullisesti työskennellään 35 liuottimen palautusjäähdytyslämpötilassa.

12 92698

Sen jälkeen makropolysyklinen yhdiste 10 substi-tuoidaan saattamalla tämä yhdiste 10 reagoimaan halogeni-din kanssa, jonka kaava on XYZ, jolloin Z ja Y ovat kuten aiemmin on määritelty ja X on halogenidi-ioni.

5 Saatu yhdiste 11 muutetaan sitten harvinaisen maametallin kryptaatiksi ionivaihdolla, esimerkiksi aiemmin määritellyn suoritustavan mukaan. Edullisesti harvinaisen maametallin halogenidi liuotetaan metanoliin ja liuokseen lisätään liuos, jossa on alkali-ionikryptaattia 10 metanolissa, sekä tarvittaessa pieni tilavuus kloroformia. Seosta keitetään palautusjäähdyttäen inertissä suo-jakaasussa ja alkali-ionikryptaatin häviämistä seurataan ohutlevykromatografisesti.

Erään suoritusmuodon mukaan alkali-ionikryptaatti 15 voidaan dekompleksoida aiemmin määritellyn suoritustavan mukaan (katso menetelmä A) ja muuttaa halutuksi harvinaisen maametallin kryptaatiksi.

Reaktion päätyttyä harvinaisen maametallin kryp-taatti eristetään reaktioseoksesta tavanomaisten menetel-20 mien mukaan. Se saadaan kiteisenä kiinteänä aineena.

Bipyridiinin halogeenijohdannainen 9, jota edeltävässä suoritusmuodossa käytetään, voidaan saada menetelmän mukaan, jota esittää seuraava reaktiokaavio:

25 CH,0 CH-jO

H 22 \ Λ ^ ° (o) 12 0CK3 13 0CH3 35 13 92698 ch3c>_

(o) “vK

--> ( <o\ O-C-CH, \^ / o \ 10 och3 u

RjO

15 \0) > / O V-/ O) R2= HtaiCH3* 20 \ <Q) 9 25 Kaavan 12 mukainen 6,6'-dimetyyli-4,4'-di(p-metok- sifenyyli)-2,2'-bipyridiini voidaan saada lähtemällä 1,6-di(p-metoksifenyyli)-1,5-heksadieeni-3,4-dionista Kröhn-ken menetelmän mukaan, joka kuvataan julkaisussa Synthesis 1976, 1.

30 Yhdiste 13 saadaan saattamalla yhdiste 12 reagoi maan m-klooriperbentsoehapon kanssa orgaanisessa liuotti-messa, kuten kloroformissa.

Sitten valmistetaan johdannainen 14 keittämällä palautusjäähdyttäen lietettä, jossa on yhdiste 13 asetan- 35 hydridissä.

14 92698

Keittämällä palautusjäähdyttäen liuosta, jossa on yhdiste 14 sekä halogeenivetyhappoa etikkahappoliuokses-sa, saadaan yhdiste 9, jossa R2 on H tai CH3, jolloin ainakin toinen radikaaleista R2 on vety.

5 Kaavan 9 mukainen yhdiste on avainvälituote kek sinnön mukaisten yhdisteiden saamiseksi ja muodostaa edelleen keksinnön kohteen.

Keksinnön mukaiset yhdisteet, jotka ovat stabiileja harvinaisten maametallien kryptaatteja, ovat liukoisia 10 veteen ja tiettyihin orgaanisiin liuottimiin, kuten meta-noliin tai DMS0:hon.

Keksinnön mukaiset yhdisteet ovat hyödyllisiä biologisten yhdisteiden fluoresoivina merkkeinä ja ovat siten käyttökelpoisia mittausreagensseja fluoresenssiin pe-15 rustuvissa immunologisissa toteamis- ja määritysmenetel missä, jolloin ne soveltuvat yhtä hyvin ns. kilpailumit-tauksiin kuin ns. ylimäärämittaukslinkin.

Tämän jälkeen keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavissa havainnollistavissa esimerkeissä.

20 Esimerkki 1 [ (22) (p-OCH3-p-OCH2CH2NH2-diPhbpy) ] :n harvinaisen maame- tallin -kryptaatti

Kaava Ha: R = CH3 (menetelmä C) A. 6,6*-dimetyyli-4,4'-di(p-metoksifenyyli)-2,2' -* 25 bipyridiini (yhdiste 12)

Seosta, jossa on 1,6-di(p-metoksifenyyli)-1,5-heksadieeni-3,4-dionia (3,07 g, 9,5 mmol), joka on valmistettu Kröhnken (Synthesis 1976, 1) menetelmän mukaan, l-pyridiniumpropan-2-onikloridia (3,27 g, 19,1 mmol), jo-30 ka on saatu sekoittamalla ekvimolaariset määrät pyridii-niä ja 1-klooriasetonia, ja ammoniumasetaattia (19 g) 95,5 ml:ssa metanolia, keitetään palautusjäähdyttäen 38 tunnin ajan typpisuojakaasussa. Reaktioseoksen jäähdyttyä ympäristön lämpötilaan muodostunut kerman värinen sakka 35 suodatetaan eroon ja pestään metanolilla. Raakatuotetta

Il ; 15 92698 käytetään ilman lisäpuhdistusta. Se voidaan kiteyttää me-tyleenikloridi/heksaanista.

Saanto: 70 %.

TLC: Rf = 0,5 (silikageeli, metyleenikloridi/meta-5 noli, 95:5) MS: 396 (M+) , 381 (M+-CH3) , 365 (M*-2CH3) , 353 (M+-CH3-CO), 338 (M+-2CH3-CO) , 198 (M+/2) .

B. 1,1'-di(N-oksidi)-6,6'-dimetyyli-4,4'-di(p-metoksifenyyli)-2/2'-bipyridiini (yhdiste 13) 10 Liuokseen, jossa on yhdistettä 12 (3,45 g, 8,7 mmol) 800 ml:ssa kloroformia, lisätään tipoittain 0 °C:ssa liuos, jossa on m-klooriperbentsoehappoa (6 g, 34,8 mmol) 360 ml:ssa kloroformia. Seosta pidetään yön yli ympäristön lämpötilassa sitä samalla sekoittaen. Sit-15 ten seosta pestään kyllästetyllä natriumbikarbonaatti- liuoksella kunnes pH on alkalinen, minkä jälkeen orgaaninen faasi erotetaan ja haihdutetaan kuiviin. Haluttu yhdiste saadaan saostumaan lisäämällä jäännökseen heksaa-nia. Sakka suodatetaan eroon ja liuotetaan sitten takai-20 sin metyleenikloridi/metanoliin (90:10), minkä jälkeen liuos pestään 2 N natriumhydroksidiliuoksella. Yhdisteen 13 sisältävä orgaaninen faasi erotetaan ja liuotin poistetaan haihduttamalla. Toisaalta saostuksesta saatu suo-dos pestään samoin 2 N natriumhydroksidiliuoksella, minkä 25 jälkeen se haihdutetaan kuiviin ja jäännöksellä suoritetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa metylee-nikloridilla eluoiden.

Saanto: 80 %. Sp. > 250 °C.

TLC: Rf = 0,5 (aluminiumoksidi, metyleenikloridi/-30 metanoli, 95:5).

MS: 429 (MH+) , 411 (M*-H20) .

C. 6,6'-diasetoksimetyyli-4,41-di(p-metoksi-fenyyli)-2,2'-bipyridiini (yhdiste 14)

Lietettä, jossa on yhdistettä 13 (1,21 g, 2,82 35 mmol) 18 ml:ssa asetanhydridiä, keitetään palautusjääh- t 16 92698 dyttäen 1,5 tunnin ajan, minkä jälkeen saatu liuos haihdutetaan kuiviin. Tahnaiseen jäännökseen lisätään 5 ml vettä ja 20 ml metyleenikloridia ja seos tehdään emäksiseksi lisäämällä natriumbikarbonaatin kyllästettyä vesi-5 liuosta. Orgaaninen faasi erotetaan ja vesifaasi uutetaan kahteen kertaan 30 ml:11a metyleenikloridia. Saatu orgaaninen faasi kuivataan natriumsulfaatilla ja liuotin poistetaan haihduttamalla. Raakatuotteella suoritetaan kroma-tografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa metyleenikloridil-10 la eluoiden.

Saanto: 90 %. Sp. 140 - 141 °C.

TLC: Rf = 0,9 (aluminiumoksidi, metyleenikloridi/-metanoli, 95:5).

MS: 513 (MH+) , 469 (M*-C (O) CH3) , 453 (M+-CH3COOH) , 15 256 (M+/2).

D. 6,6'-dibromimetyyli-4,41-di(p-metoksifenyyli)-2,2'-bipyridiini (yhdiste 9a: R2 *= CH3) 6,6'-dibromimetyyli-(4-p-metoksifenyyli-4'-p-hydroksifenyyli)-2,2'-bipyridiini (yhdiste 9b: toinen ra-2 0 dikaaleista R2 on H, toinen on CH3)

Liuosta, jossa on yhdistettä 14 (0,31 g, 0,60 mmol) 5 ml:ssa 33-%:ista HBr/AcOH -seosta, keitetään palautus j äähdyttäen 12 - 13 tunnin ajan. Liuokseen lisätään ympäristön lämpötilassa 20 ml vettä ja 60 ml kloroformia, • 25 minkä jälkeen seosta pestään kyllästetyllä natriumbikar- bonaattiliuoksella kunnes se on neutraali. Orgaaninen faasi erotetaan ja vesifaasi uutetaan kahteen kertaan 20 ml:11a metyleenikloridia. Saadusta orgaanisesta faasista poistetaan liuotin haihduttamalla ja jäännöksellä suori-30 tetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa eluoi den ensin metyleenikloridilla ja sitten metyleeniklori-di/metanolilla (95:5).

Yhdiste 9a: R2 = CH3; saanto: 16 %; hajaantuu 210 - 215 °C:ssa.

35 TLC: Rf > 0,9 (aluminiumoksidi, metyleenikloridi/- 17 92698 metanoli, 95:5).

MS: 556, 555, 553 (MH*) , 556, 554, 552 (M+) , 475, 473 (M*-Br), 394 (M+-2Br).

Yhdiste 9b: toinen radikaaleista R2 on H; saanto: 5 35 %.

TLC: Rf = 0,4 (aluminiumoksidi, metyleenikloridi/-metanoli, 95:5).

MS: 542, 540, 538 (M*) , 461, 459 (M+-Br) , 380 (M*-2Br) .

10 E. [ (22) (p-OCHj-p-OH-diPhbpy) ]-natriumkryptaatti (yhdiste 10)

Seosta, jossa on makrosykliä (22) (0,262 g, 1 mmol) ja natriumkarbonaattia (1,05 g, 10 mmol) 600 ml:ssa vedetöntä metyylisyanidia, keitetään palautusjäähdyttäen 15 30 minuutin ajan typpisuojakaasussa. Sen jälkeen seokseen lisätään liete, jossa on yhdistettä 9b (0,54 g, 1 mmol) 450 ml:ssa vedetöntä metyylisyanidia. Seosta keitetään palautusjäähdyttäen 20 tunnin ajan typpisuojakaasussa. Saatu liuos suodatetaan kuumana ja liuotin haihdutetaan 20 eroon. Raakatuotteella suoritetaan kromatografia-ajo alu-miniumoksidikolonnissa metyleenikloridi/metanolilla (95:5) eluoiden.

Saanto: 60 - 65 %.

TLC: Rf = 0,6 (aluminiumoksidi, metyleenikloridi/-* 25 metanoli, 90:10).

MS: 663 (M+) , 640 (M*-Na), 625 (M+-Na-CH3) , 609 (M+-Na-OCH3) , 595 (M+-Na-OCH3-OH) .

F. [(22) < p-OCH3-p-OCH2CN-d iPhbpy) ) -natr iumkryp-taatti (yhdiste 11a: Z = CN; Y = CH2; R * CH3) 30 Liuokseen, jossa on yhdisteen 10 natriumkryptaat- tia (0,042 g, 0,066 mmol) mahdollisimman pienessä tilavuudessa metyylisyanidia, lisätään ylimäärin natrium-hydridiä (jauhemaisena) typpisuojakaasussa, ja seosta keitetään palautusjäähdyttäen typpisuojakaasussa 1 tunnin 35 ajan. Liuos jäähdytetään ympäristön lämpötilaan, minkä 18 92698 jälkeen siihen lisätään bromiasetonitriiliä (1,2 ekvivalenttia) . Seosta sekoitetaan yön yli ympäristön lämpötilassa typpisuojakaasussa. Seokseen lisätään 20 ml vettä ja 10 ml metyleenikloridia, minkä jälkeen se neutraloi-5 daan lisäämällä kyllästettyä natriumbikarbonaattiliuosta.

Orgaaninen faasi erotetaan ja vesifaasi uutetaan kahteen kertaan 20 ml:11a metyleenikloridia. Saatu orgaaninen faasi kuivataan natriumsulfaatilla, minkä jälkeen liuottimet poistetaan haihduttamalla. Raakatuotteella suorite-10 taan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa metylee- nikloridi/metanolilla (96:4) eluoiden.

Saanto: 75 %.

TLC: Rf = 0,5 (sinivioletti täplä) (aluminiumoksi-di, metyleenikloridi/metanoli 92,5:7,5) 15 MS: 702 (M*) , 679 (M+-Na) , 663 (M+-Na-H-CH3) , 654 (MH+-Na-CN) , 640 (MH+-Na-CH2CN) .

G. 1(22) (p-ocHj-p-ocHjCHjNHj-diPhbpy) ]-natriumkryp-taatti (yhdiste 11b: Z = NH2; Y = -CH2-CH2; R = CH3)

Lietteeseen, jossa on yhdistettä 11a (0,078 g, 20 0,1 mmol) 8 ml:ssa vedetöntä THF:ää, lisätään 2 ml B2H6- liuosta (1 M liuos THF:ssä) ja 5 ml ylimääräistä THF:ää. Seosta pidetään yön yli ympäristön lämpötilassa sitä samalla sekoittaen. Seokseen lisätään 10 ml metanolia, minkä jälkeen sitä sekoitetaan 20 - 30 minuutin ajan. Liuot-25 timet poistetaan haihduttamalla ja jäännökseen lisätään 20 ml veden ja konsentroidun kloorivetyhapon seosta (1:1), jolloin muodostuu keltaista sakkaa ja vapautuu kaasua liukenemisen tapahtuessa vähittäin. Liuottimet poistetaan haihduttamalla ja saatuun jäännökseen lisätään 30 natriumhydroksidin vesiliuosta (6 N). Amiini 11b uutetaan 25 ml:11a metyleenikloridia, josta saanto on kvantitatiivinen. Yhdisteen muodostuminen todetaan 1H-nmr:n avulla.

H. Kompleksointireaktio: natriumin vaihto ioniin Ln3* (Eu, Tb) 35 LnCl3.xH20:ta (0,1 mmol) liuotetaan 25 ml:aan me- li 19 92698 tanolia ja liuokseen lisätään liuos, jossa on edellä saatua natriumkryptaattia (0,06 mmol) 4-8 ml:ssa kloroformia (minimitilavuus). Seosta keitetään palautusjäähdyttäen typpisuojakaasussa (6 tunnista 4 päivään kyseisestä 5 natriumkryptaatista riippuen). Natriumkryptaatin häviämistä seurataan TLC:n avulla (aluminiumoksidi, metyleeni-kloridi/metanoli, 90:10). Kun reaktio on päättynyt, reak-tioseos suodatetaan tarvittaessa ja liuottimet poistetaan haihduttamalla. Jäännös uudelleenliuotetaan 15 - 20 10 ml:aan metanolia ja liuokseen lisätään eetteriä, kunnes samenema säilyy (5 ml:sta 25 - 30 ml:aan). Muodostunut harvinaisen maametallin kryptaatti kiteytyy tai saostuu hyvin nopeasti tai usean tunnin kuluttua, kryptaatin luonteesta riippuen. Kryptaatin muodostus todetaan 1H-15 nmr:llä ja UV-spektroskooppisesti näkyvän valon alueella.

Tämän suoritusmuodon mukaan saatiin vastaavasti kaavan 11 mukaiset europium- ja terbiumkryptaatit, joilla on seuraavat spektriominaisuudet:

Europiumkryptaatti: UV/näkyvä, metanolissa: 280 nm 20 maksimi; 292 nm olkapiikki; 320 nm maksimi.

Terbiumkryptaatti: UV/näkyvä, vedessä: 282 nm; 310 nm olkapiikki.

Esimerkki 2 [bpy.bpy. (p-OCH3-p-OCH2CH2NH2-diPhbpy)) :n harvi-25 naisen maametallin kryptaatti R = CH.; Y = -CH,-CH,-; Z = NH,; R' = H; -N ”

Nsk' on bis-bipyridiinimakrosykli (menetelmä C).

30 A. [bpy.bpy. (p-OCHj-p-OH-diPhbpy) ]-natriumkryp- taatti (yhdiste 10b)

Seosta, jossa on bis-bipyridiinimakrosykliä (0,48 g, 1,21 mmol) ja natriumkarbonaattia (1,16 g, 11 mmol) 480 ml:ssa vedetöntä metyylisyanidia, keitetään 35 palautusjäähdyttäen 30 minuutin ajan typpisuojakaasussa.

20 92698

Seokseen lisätään liete, jossa on 6,6'-dibromimetyyli-(4-p-metoksifenyyli-4'-p-hydroksifenyyli)-2,2'-bipyridiiniä, joka valmistettiin aiemmin (katso esimerkki 1, kohta D) (0,65 g, 1,20 mmol), 340 mltssa metyylisyanidia. Saatua 5 liuosta keitetään palautusjäähdyttäen 24 tunnin ajan typ-pisuojakaasussa. Reaktioseoksen jäähdyttyä ympäristön lämpötilaan se suodatetaan ja liuotin poistetaan haihduttamalla. Raakatuotteella suoritetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa metyleenikloridi/metanolilla 10 (98:2) eluoiden.

Saanto: 45 %.

TLC: Rf = 0,4 (aluminiumoksidi, metyleeniklo-ridi/metanoli, 90:10), violetti täplä (254 nm), vihreä täplä (366 nm).

15 MS: a) IC (NH3) : 795 (M+) , 773 (MH+-Na) .

b) FAB+ (tioglyseroli) : 875 (MBr+) , 795 (M+) .

Saatu natriumkryptaatti muutettiin terbiumkryptaa-tiksi esimerkissä 1H kuvattua suoritustapaa noudattaen. Tällä kryptaatilla on seuraavat spektriominaisuudet: 20 UV/näkyvä, vedessä: 244 nm (maksimi); 303 nm (mak simi) .

UV/näkyvä, metanolissa: 244 nm (maksimi); 301 nm (maksimi); 318 nm (olkapiikki).

B. [bpy.bpy. (p-OCH3-p-OCH2CN-diPhbpy) ] -natrium-: 25 kryptaatti

Liuokseen, jossa on yhdisteen 10b natriumkryptaat-tia (0,21 g, 0,24 mmol) 12 ml:ssa metyleenikloridia ja 12 ml:ssa metanolia, lisätään liuos, jossa on natriumhydrok-sidia metanolissa (1,5 ekvivalenttia 2 ml:ssa). Seosta 30 keitetään palautusjäähdyttäen 1,5 tunnin ajan typpisuoja-kaasussa. Sitten seoksen jäähdyttyä ympäristön lämpötilaan liuotin poistetaan haihduttamalla; reaktiossa muodostunut vesi poistetaan tislaamalla atseotrooppisesti tolueenin kanssa. Näin saatua tuotetta kuivataan yön yli 35 siipipumppua käyttäen. Saatu, väriltään kirkkaan oranssi

II

21 92698 tuote liuotetaan 35 ml:aan THF:ää (liuos on samea). Lisättäessä liuokseen bromiasetonitriiliä (30 mikrolitraa, 1,8 ekvivalenttia) liuos muuttuu läpikuultavaksi. Liuos jätetään reagoimaan ympäristön lämpötilaan sitä samalla 5 sekoittaen typpisuojakaasuun yön ajaksi. Liuokseen lisätään 20 ml vettä ja noin 10 ml metyleenikloridia. Seos neutraloidaan lisäämällä kyllästettyä natriumbikarbonaat-tiliuosta. Orgaaninen faasi erotetaan ja vesifaasi uutetaan kahteen kertaan 20 ml:11a metyleenikloridia. Saatu 10 orgaaninen faasi kuivataan natriumsulfaatilla, minkä jälkeen liuottimet poistetaan haihduttamalla. Raakatuotteel-la suoritetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnis-sa metyleenikloridi/metanolilla (95:5) eluoiden.

Saanto: 92 %.

15 MS: F AB* 834 (M+) .

Saatu natriumkryptaatti muutettiin vastaavaksi terbiumkryptaatiksi esimerkissä l kuvatun suoritustavan mukaan. Tällä kryptaatilla on seuraavat spektriominaisuu-det: 20 UV/näkyvä, metanolissa: 300 nm (maksimi); 314 nm (olkapiikki).

C. [bpy.bpy. (p-OCH3-p-OCH2CH2NH2-diPhbpy) ] :n harvinaisen maametallin kryptaatti

Noudattaen esimerkin 1 kohdassa G kuvattua suori-25 tustapaa saadaan edeltävän yhdisteen harvinaisen maametallin kryptaatti.

Esimerkki 3 [(bis-bpy)-bpy-di(amidoetyleeniamiini)]:n europi-urokryptaatin valmistus (menetelmä A) 30 Kaavan Ib mukainen yhdiste: R' on vety.

A. [(bis-bpy)-bpy-diesteri]natriumkryptaatin valmistus

Kaavan 1 mukainen yhdiste, jossa R, on CH3.

Seosta, jossa on 0,300 g (7,61 x 10** mol) bis-bi- 25. pyridiinimakrosykliä ja 1,10 g (10,4 x 10'3 mol) natrium- 22 92698 karbonaattia, keitetään palautusjäähdyttäen 30 minuutin ajan 450 ml:ssa metyylisyanidia. Sitten seokseen lisätään liuos, jossa on 0,350 g (7,64 x 10'4 mol) 6,6·-dibromime-tyyli-(4,4'-p-dimetoksikarbonyyli)-2,2'-bipyridiiniä (yh-5 diste 1; X = Br) 375 ml:ssa metyylisyanidia, samalla kiivaasti sekoittaen 60 minuutin aikana. Sen jälkeen reak-tioseosta keitetään ja sekoitetaan edelleen palautusjääh-dyttäen 18 tunnin ajan, minkä jälkeen se jäähdytetään ympäristön lämpötilaan ja suodatetaan. Liuotin poistetaan 10 haihduttamalla tyhjössä pyöröhaihduttimessa. Saatu kiinteä aine liuotetaan kloroformiin ja liuoksella suoritetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa (jonka päässä on vähän silikageeliä) eluoiden kloroformi/metano-lilla (98:2). Liuottimet poistetaan tyhjössä haihdutta-15 maila, jolloin saadaan 0,230 g (38 %) haluttua kompleksia. Tällä on seuraavat fysiko-kemialliset ominaisuudet: Sulamispiste: > 240 °C.

1H-nmr (CD3OD) : 3,89 (s, 8H, CH2-bpy) , 3,98 (s, 4H, CH2-bpy-diE) , 4,03 (s, 6H, COOCHj) , 7,42 (d, J=7,4 Hz, 20 4H-bpy), 7,92 (t-J = 7,4 Hz, 4H-bpy), 7,96 (d, J=l,2 Hz, 2H-bpy-diE), 8,10 (d, J=7,4 Hz, 4H-bpy), 8,60 (d, J=l,2 Hz, 2H-bpy-diE) (diE = diesteri).

13c-nmr (CDClj) : 52,9, 59,5, 119,7, 120,4, 123,4, 124,1, 138,2, 139,7, 155,2, 155,7, 158,3, 160,4, 164,9.

25 C40HwN8O4NaBr.4H2O (865,71): laskettu (%): C, 55,49; H, 4,89; N, 12,94; todettu (%): C, 55,44; H, 4,33; N, 13,10.

B. Edeltävän kryptaatin aminolyysi Edellä saadulle kryptaatille (0,100 g, 1,26 x 10'4 30 mol) suoritetaan aminolyysi lisäämällä pieninä erinä 4 ml etyleenidiamiinia, joka on edeltä käsin tislattu KOH:lla ja kuumennettu 90 °C:seen. Saatua reaktioseosta sekoitetaan vielä 1 tunnin ajan, minkä jälkeen se jäähdytetään ympäristön lämpötilaan. Sen jälkeen etyleenidiamiiniyli-25 määrä poistetaan tyhjössä haihduttamalla ja saadaan öljy.

n 23 92698 Tämä öljy lietetään 2 mitään kloroformin ja metanolin seosta (2:1), joka sitten poistetaan tyhjössä haihduttamalla. Toistamalla puhdistus 5 kertaa saadaan haluttu kompleksi; saanto on 89 %.

5 c. Edeltävän krypt&atin muuttaminen vastaavaksi europiumkryptaatiks i

Noudattaen esimerkin 1 kohdassa H kuvattua suoritustapaa saatiin [(bis-bpy)(bpy-di(amidoetyleeniamiini)]-europiumkryptaatti, jolla on seuraavat spektriominaisuu-10 det: UV/näkyvä, vedessä: 240 nm; 303 nm (maksimi).

Esimerkki 4 [(bis-bpy)-(bpy-di(amidoetyleeniamiini)]-europium-kryptaatin valmistus (menetelmä A) 15 Kaavan Ib mukainen yhdiste: R' - H.

A. [(bis-bpy)-(bpy-diesteri)]-europiumkryptaatin valmistus

Edeltävän esimerkin kohdassa A saatua natriumkryp-taattia (0,10 mmol) liuotetaan 8 ml:aan kloroformia ja 20 liuos lisätään liuokseen, jossa on EuCl3.6HzO:ta (0,15 mmol) 40 ml:ssa metanolia. Liuosta keitetään sitä samalla sekoittaen ja palautusjäähdyttäen typpisuojakaasussa, kunnes natriumkryptaatti on hävinnyt (TLC, aluminiumoksi-di, eluentti: metyleenikloridi/metanoli, 90:10). Reaktio-25 aika on noin 48 tuntia. Reaktioseos jäähdytetään ympäristön lämpötilaan ja suodatetaan, jos se on samea. Liuottimet poistetaan pyöröhaihduttimessa haihduttamalla ja jäännös liuotetaan 20 - 25 ml:aan metanolia. Liuokseen lisätään etyylieetteriä tipoittain kunnes hyvin kevyt sa-30 menema säilyy. Europiumkryptaatti kiteytyy täten ympäristön lämpötilassa. Liuottimet poistetaan pipetillä ja kryptaatti kuivataan. Saanto: noin 40 % (ensimmäinen kiteytys) . Suodos haihdutetaan kuiviin ja menettely toistetaan.

35 Saadulla yhdisteellä on seuraavat fysiko-kemialli- 24 92698 set ominaisuudet: 1H-nmr (D20; t-BuOH): 10,51 (2H, s, CH(bpy-diE), 8,66 (2H, s, CH-bpy-diE), 8,06 (4H, t, CH-bpy), 7,08 (4H, d, CH-bpy), 6,74 (4H, d, CH-bpy), 4,66 (6H, s, OCHj) , 0,9 5 (8H, s, CH2-bpy) , -0,78 (4H, s, CH2-bpy-diE) .

C40H3^N8O4.EuCl3.NaCl.9/2H2O (1088,58) : laskettu (%): C, 44,13; H, 3,98; N, 10,29; todettu (%): C, 43,93; H, 3,79; N, 9,88; C, 44,06; H, 3,70; N, 10,03.

10 B. Europiumkryptaatin aminolyysi

Edellä saatu europiumkryptaatti (40 mg) lisätään pieninä erinä 40 ml:aan edeltä käsin KOH:lla tislattua etyleenidiamiinia. Läpikuultavaa liuosta sekoitetaan 3 tunnin ajan typpisuojakaasussa ympäristön lämpötilassa.

15 Etyleenidiamiini poistetaan tyhjössä pyöröhaihduttimessa haihduttamalla. Jäännös lietetään muutamaan millilitraan metyleenikloridi/metanolia (2:1) ja liuottimet poistetaan tyhjössä haihduttamalla. Menettely toistetaan 5 kertaa täysin kiinteän yhdisteen saamiseksi. Saatua kryptaattia 20 kuivataan 24 tunnin ajan tyhjössä siipipumppua käyttäen. Sulamispiste: 168 - 170 °C.

Tämän europiumkryptaatin ominaisuudet ovat samat kuin edeltävässä esimerkissä saadun europiumkryptaatin. Nämä kaksi esimerkkiä osoittavat siten, että alkali-ioni-25 kryptaatti voidaan kompleksoida harvinaiseen maametal- li-ioniin ennen substituutiota tai sen jälkeen.

Esimerkki 5 ((22) bpy-di(amidoetyleeniamiini)]:n europium- tai terbiumkryptaatin valmistus 30 Kaavan Ia mukainen yhdiste A. [(22) bpy-diesteri]-natriumkryptaatin valmistus Seosta, jossa on 0,114 g (4,37 x 10*A mol) makro-sykliä (22) ja 0,460 g (4,34 x 10‘3 mol) natriumkarbonaattia, keitetään 30 minuutin ajan palautusjäähdyttäen 35 130 ml:ssa metyylisyanidia. Sen jälkeen seokseen lisätään

II

25 92698 liuos, jossa on 0,200 g (4,37 x 10'4 mol) yhdistettä 1 220 ml:ssa metyylisyanidia, samalla kiivaasti sekoittaen 60 minuutin aikana. Reaktioseosta keitetään edelleen 15 tunnin ajan sitä samalla sekoittaen ja palautusjäähdyttä-5 en, minkä jälkeen se jäähdytetään ympäristön lämpötilaan ja suodatetaan. Liuotin poistetaan tyhjössä pyöröhaihdut-timessa haihduttamalla. Saatu kiinteä aine liuotetaan me-tyleenikloridiin ja liuos puhdistetaan suorittamalla kro-matografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa (jonka päässä on 10 pieni määrä silikageeliä). Metyleenikloridilla eluoituu ensin epäpuhtaus. Muodostunut makrobisykli eluoidaan sen jälkeen metyleenikloridi/metanolilla (98:2). Liuottimet tyhjössä poistamalla saadaan 0,135 g (61 %) makrobisyk-liä.

15 B. [(22) bpy-diesteri]:n europium- tai terbium- kryptaatin valmistus

Noudattaen esimerkissä 1H kuvattua suoritustapaa saatiin vastaavasti [(22) bpy-diesteri]:n europium- ja terbiumkryptaatit, joilla on seuraavat spektriominaisuu-20 det: europiumkryptaatti: UV/näkyvä, metanolissa, 242 nm ja 324 nm (maksimeja); terbiumkryptaatti: UV/näkyvä, metanolissa, 242 nm ja 325 nm (maksimeja).

25 C. [(22) bpy-di(amidoetyleeniamiini)]-europium- kryptaatin valmistus

Edellä saatua europiumkryptaattia (0,100 g, 1,43 x 10*4 mol) lisätään pieninä erinä 5 ml:aan etyleenidiamii-nia, joka on tislattu KOH:lla ja edeltä päin kuumennettu 30 90 °C:seen. Reaktioseosta sekoitetaan vielä tunnin ajan, minkä jälkeen se jäähdytetään ympäristön lämpötilaan. Etyleenidiamiiniylimäärä poistetaan tyhjössä haihduttamalla, jolloin saadaan öljy. Tämä öljy lietetään 2 ml:aan kloroformia, joka sitten poistetaan tyhjössä haihdutta-35 maila. Toistamalla puhdistus 3 kertaa saadaan 93 mg (90 %) europiumkryptaattia. Tällä kryptaatilla on seuraavat 26 92698 spektriominaisuudet: UV/näkyvä, vedessä, 240 ja 315 nm (maksimeja). Samalla tavalla kohdassa B saadulle terbiumkryp-taatille voidaan suorittaa aminolyysi.

5 Esimerkki 6 [ (bpy-dikarbometoksi)3]-natriumkryptaatin valmistus (menetelmä B) 10 Kaava 7: R' = R" = OCH,; -n n- on

NcX" bis-bipyridiinimakrosykli.

A. 4,4'-dikarbometoksi-6,6·-diatsidometyyli-2, 2 · -bipyridiinin synteesi 15 Seosta, jossa on 4,41-dikarbometoksi-6,6'-dibromi- metyyli-2,2'-bipyridiiniä (0,50 g, 1,10 x 10'3 mol) ja NaN3:a (1,0 g, 15,4 x 10'3 mol), keitetään palautusjääh-dyttäen 36 tunnin ajan 15 ml:ssa THF:ää. Reaktioseos jäähdytetään ympäristön lämpötilaan, suodatetaan selii-20 tiliä ja haihdutetaan kuiviin. Jäännös liuotetaan kloroformiin ja liuoksella suoritetaan kromatografia-ajo sili- kageelissä eluoiden kloroformilla.

Liuotin haihduttamalla saadaan 0,40 g (95 %) haluttua yhdistettä, jolla on seuraavat fysiko-kemialliset .* 25 ominaisuudet:

Sp. = 168 - 170 °C.

1H-nmr (CDCl3) : 4,02 (s, 6H, COOCH3), 4,63 (s, 4H, CH2-H3) , 7,94 (d, J=1,3 Hz, 2H), 8,96 (d, J=l,3 Hz, 2H); 13C-nmr (CDC13) : 52,7, 55,1, 120,0, 121,5, 139,7, 30 156,0, 156,8, 165,3; IR (KBr) : 1715 cm'1 (esteri) , 2090 cm*1 (atsidi).

MS: 383 ((MH)*).

C6HuN804 (382,34): laskettu (%): C, 50,27; H, 3,69; N, 29,31; 35 todettu (%): C, 50,37; H, 3,51; N, 27,69.

e li 27 92698 B. 4,4' -dikarbometoksi-6,6' -diaminometyyli-2, 2' -bipyridiinin synteesi (yhdiste 5)

Seosta, jossa on kohdan A mukaan saatua yhdistettä (0,126 g, 3,30 x 10’4 mol) ja 12,6 mg 10-%:sta Pd/C-kata-5 lyyttiä 38 ml:ssa metyleenikloridi/metanolia (2:1), sekoitetaan ympäristön lämpötilassa vetyilmakehässä 12 tunnin ajan.

Reaktioseos suodatetaan seliitillä, minkä jälkeen liuottimet haihduttamalla saadaan 0,100 g (92 %) haluttua 10 yhdistettä, jota käytetään puhdistamatta seuraavassa vaiheessa.

C. [bpy-dikarbometoksi]3-natriumkryptaatin synteesi (yhdiste 7)

Seosta, jossa on yhdistettä 6 (R' = OCH3; X * Br) 15 (0,280 g, 6,11 x 10'4 mol) ja natriumkarbonaattia (0,65 g, 6,13 x 10'3 mol), keitetään palautusjäähdyttäen 500 ml:ssa metyylisyanidia. Sen jälkeen reaktioseokseen lisätään 0,100 g (3,03 x 10*4 mol) yhdistettä 5 ja reaktio-seosta keitetään edelleen sitä samalla sekoittaen ja pa-20 lautusjäähdyttäen 48 tunnin ajan. Reaktioseos jäähdytetään ympäristön lämpötilaan ja suodatetaan, minkä jälkeen suodoksesta poistetaan liuotin tyhjössä haihduttamalla. Jäännös lietetään kloroformiin ja lietteellä suoritetaan kromatografia-ajo aluminiumoksidikolonnissa (jonka päässä 25 on vähän silikageeliä) kloroformi/metanolilla (98:2) eluoiden. Liuottimet haihduttamalla saadaan 0,132 g (40 %) makrobisykliä 7 (R" = R· = OCH3) .

Sp. > 250 °C.

’H-nmr (CDC13) : 4,02 (S, 18H, COOCH3) , 4,08 (S, 30 12H, CH2) , 7,96 (d, J=l,2 Hz, 6H), 8,49 (d, J=l,2 Hz, 6H) ; 13C-nmr (CDC13) : 53,2, 59,2, 120,0, 123,8, 139,9, 155,6, 159,9, 164,8.

C48H42N8°12·NaBr· 3H2° (1079,84): 35 laskettu (%): C, 53,39; H, 4,48; N, 10,38; 28 92698 todettu (%): C, 53,40; H, 4,40; N, 9,75.

Edellä saadulle kryptaatille voidaan suorittaa aminolyysi etyleenidiamiinia käyttäen edeltävissä esimerkeissä kuvattua suoritustapaa noudattaen. Yleensä saadaan 5 ryhmällä CO-NH-CH2-CH2-NH2 mono-, di-heksasubstituoitujen kryptaattien seos. Nämä yhdisteet voidaan erottaa tavanomaisin keinoin.

Esimerkki 7 [bis(bpy-dikarboksibutoksi), bpy-diamidoetyleeni-10 amiini]-europiumkryptaatin valmistus

Kaava Ib: R' = t-Bu (tert-butyyli tai Bu*) A. [bis(bpy-dikarboksibutoksi), bpy-dikarboksi-metoksi]-natriumkryptaatin valmistus

Esimerkissä 6 kuvattua suoritustapaa noudattaen ja 15 käyttäen tämä esimerkin kohdassa B saatua yhdistettä 5 sekä yhdistettä 6 (R' - COO(t-CAH9) ; X = Br) saatiin kaavan 7 mukainen natriumkryptaatti (R' = COO(t-CAH9); RM = COOCHj) , jolla on seuraavat fysiko-kemialliset ominaisuudet: 20 Sp. > 220 °C.

^-nmr (CDCl3) : 1,60 (s, 36H, COOBu*) , 3,99, 4,02, 4,06, (3s, 18H, CH2-bpy-di-COOMe + CH^bpy-di-COO-Bu*, + -COOCHj), 7,81 (s, 4H, bpy-di-COO-Bu*) , 7,95 (s, 2H, bpy-di-COO-Me), 8,36 (s, 4H, bpy-di-COO-Bu*) , 8,45 (s, 25 2H, bpy-di-COO-Me) .

13C-nmr (CDClj) : 28,0, 53,1, 59,1, 83,4, 119,8, 119,9, 123,4, 123,7, 139,8, 141,7; C60H66N8O12-NaBr*3H2° (1248,18): laskettu (%): C, 57,73; H, 5,81; N, 8,98; 30 todettu (%): C, 57,99; H, 5,31; N, 9,03.

Tämä natriumkryptaatti muutettiin sitten vastaavaksi europiumkryptaatiksi edellä kuvatun suoritustavan mukaan.

Tälle suoritettiin sitten aminolyysi etyleenidi-35 amiinia käyttäen.

4 «

II

29 92698

Yhden suoritusmuodon mukaan edeltävälle yhdisteelle 7 voidaan ensin suorittaa aminolyysi, minkä jälkeen saatu natriumkryptaatti muutetaan vastaavaksi europium-kryptaatiksi aiemmin kuvattuja suoritustapoja noudattaen.

5 Yhdisteiden käyttö fluoresoivina merkkeinä

Kuten edellä on mainittu, keksinnön mukaiset yhdisteet soveltuvat biologisten aineiden leimaamiseen, joka suoritetaan kytkemällä keksinnön mukainen yhdiste kovalentilla sidoksella mitattavaan tai todettavaan bio-10 logiseen aineeseen. Tämä kytkeminen voidaan suorittaa tällä alalla käytettyjen tavanomaisten kytkemismenetel-mien mukaan, kuten esimerkiksi menetelmillä, joissa käytetään SMCC/SPDP:tä tai karbodi-imidiä (katso julkaisu "Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Bio-15 logy - Practice and Theory on Enzyme- and Immunoassays", P. Tijssen, Elsevier, 1. painos, 1985).

Keksinnön mukaiset kryptaatit soveltuvat fluoresoiviksi merkeiksi biologisten aineiden kaiken tyyppisiin määritys- tai toteamismenetelmiin ja erityisesti ns. kil-20 pailu- tai ylimäärämittausmenetelmiin, homogeenisessa faasissa tai heterogeenisessä faasissa, jotka menetelmät ovat alan ammattilaiselle tuttuja ja joita kuvaa erityisesti Landon, Ann. Clin. Biochem. 18 (1981) 253, ja Soini, Clin. Chemi. 25 (1979) 353. Niitä voidaan samoin 25 käyttää homogeenisessa toteamis- ja/tai määritysmenetel mässä, joka perustuu luminointiin ja jota kuvataan PCT-hakemusjulkaisussa WO 87/00927.

Todettavina tai määritettävinä biologisina aineina tulevat kyseeseen esimerkiksi vasta-aineet, antigeenit, 30 toksiinit, entsyymit, proteiinit, hormonit, hormoniresep- torit, steroidit, avidiini, biotiini, streptavidiini, mikro-organismit, hapteenit, nukleiinihapot, DNA- ja RNA-fragmentit, lipidit, sokerit jne. Esimerkkejä tällaisista aineista mainitaan EP-hakemusjulkaisussa 17 908, joka si-35 säilytetään tähän selitykseen viitteeksi.

30 92698

Keksinnön mukaisten yhdisteiden käyttöä fluoresoivina merkkeinä havainnollistetaan seuraavilla viidellä esimerkillä.

Seuraavissa kokeissa Ά, D ja E käytettiin reagens-5 seja SPDP ja sulfo-SMCC, jotka ovat vastaavasti: "N-suk-kinimidyyli-3-(2-pyridyylitio)propionaatti" ja "sulfosuk-kinimidyyli-4-(N-maleimidometyyli)sykloheksaani-l-karbok-sylaatti".

Koe A: Vasta-aine-kryptaattikonjugaatin muodostus 10 SMCC/SPDP:tä käyttäen 1) Esimerkin 3 mukaan saadun europiumkryptaatin aktivointi 500 mikrolitraan liuosta, jossa on kryptaattia 1,5 mg/ml 20 mM fosfaattipuskurissa, pH 7, lisätään 50 mikro-15 litraa liuosta, jossa on sulfo-SMCC:tä 13,1 mg/ml samassa puskurissa.

Sitten seosta inkuboidaan 30 minuutin ajan ympäristön lämpötilassa, minkä jälkeen sitä sekoitetaan vor-teks-sekoittajalla 5 minuutin ajan. Liuos sentrifugoidaan 20 sakan poistamiseksi. Suodos puhdistetaan käyttämällä se

Pharmacia Mono Q -ioninvaihtokolonnissa, jolloin eluutio-gradientti muodostettiin seuraavista:

puskuri A: 20 mM fosfaatti, pH 7 + 10 % DMF puskuri B: 20 mM fosfaatti, pH 7 + 10 % DMF + 1 M

25 NaCl.

Kryptaatti todetaan mittaamalla sen absorbanssi 307 nm:n aallonpituudella (e = 25 000 M*1 cm’1 307 nm:ssä). Aktivoitu kryptaatti eluoituu kuolleessa tilavuudessa. Sulfo-SMCC-ylimäärä eluoituu gradientissa.

30 2) Vasta-aineen aktivointi Käytetty monoklonaalinen vasta-aine E1 on prolaktiinin vastainen vasta-aine, jota sisältävät prolaktiinin immunoradiometrisiin mittauksiin tarkoitetut pakkaukset, joita valmistaa Oris Industrie ja jotka tunnetaan nimellä 35 "Elsa Prol".

li 31 92698 1,2 ml:aan liuosta, jossa on vasta-ainetta E1 14,8 mg/ml 50 mM:n fosfaattipuskurissa, pH 7,1, joka käsittää pitoisuuden 150 mM NaCl, lisätään 30 mikrolitraa 30 mM SPDP-liuosta vedettömässä etanolissa. Seosta inkuboidaan 5 30 minuutin ajan ympäristön lämpötilassa sitä samalla se koittaen. Liuos käytetään Pharmacia G25 -geelikolonnissa, jota on tasapainotettu samalla fosfaattipuskurilla (e = 210 000 M'1 cm'1 280 nm:ssä). Haluttu fraktio eluoituu kuolleessa tilavuudessa. Siihen lisätään 60 mikrolitraa 10 400 mM DTT- (ditiotreitoli-) liuosta fosfaattipuskurissa.

Liuosta inkuboidaan 15 minuutin ajan ympäristön lämpötilassa sitä samalla sekoittaen, minkä jälkeen se panostetaan fosfaattipuskurilla tasapainotettuun G25-ko-lonniin, josta otetaan talteen kuolleessa tilavuudessa 15 eluoituva fraktio.

3) Aktivoidun vasta-aineen kytkeminen aktivoituun kryptaattiin 60 mikrolitraan liuosta, jossa on aktivoitua vasta-ainetta 2,6 mg/ml fosfaattipuskurissa, lisätään 50 20 mikrolitraa liuosta, jossa on kryptaattia 200 mikromol/-litra.

Liuosta inkuboidaan 12 tunnin ajan ympäristön lämpötilassa, minkä jälkeen se sentrifugoidaan. Supernatant-ti dialysoidaan 50 mM:n fosfaattipuskuria, pH 7,4, vas-.· 25 taan.

Koe B: Vasta-aine-kryptaattikonjugaatin muodostaminen karbodi-imidiä käyttäen 1) Vasta-aineen sukkinilointi 83 mikrolitraa liuosta, jossa on meripihkahappoan-30 hydridiä 50 mg/ml seoksessa, jossa on 1/3 DMS0:ta ja 2/3 100 mM:n boraattiliuosta, pH 9, lisätään 3 eränä 440 mikrolitraan liuosta, jossa on vasta-ainetta E, 9,4 mg/ml 100 mM:n boraattiliuoksessa, pH 9, ja jonka sisältävä astia on upotettu sulaviin jäihin.

35 pH pidetään 9:ssä lisäämällä natriumhydroksidia, « 32 92698 ja seoksen annetaan reagoida 30 minuutin ajan 0 °C:ssa.

2) Puhdistaminen

Puhdistus suoritetaan käyttäen korkeapainekromato-grafiaa TSK 3000 SW -geelisuodatuskolonnissa, jolloin 5 eluenttina käytetään 50 mM:n fosfaattipuskuria, pH 7,4. Virtausnopeus on 1 ml/min.

Sukkiniloitu vasta-aine otetaan talteen 3 ml:n fraktiossa, jota konsentroidaan 370 mikrolitran tilavuuden saamiseksi.

10 3) Sukkiniloidun vasta-aineen ja kryptaatin kytke minen toisiinsa

Liuos 1: sekoitetaan 25,5 mg karbodi-imidiä 1335 mikrolitraan 50 mM:n fosfaattipuskuria, pH 7,4; liuos 2: 50 mg/ml sulfo-N-hydroksisukkinimidiä sa- 15 massa puskurissa (14,7 mg 222,7 mikrolitrassa); liuos 3: 0,96 mg/ml esimerkin 3 mukaista kryptaat-tia samassa puskurissa.

Tunnin ajan ympäristön lämpötilassa annetaan reagoida seoksen, jossa on: 20 175 mikrolitraa sukkiniloidun vasta-aineen liuosta 480 mikrolitraa liuosta 3 72,5 mikrolitraa liuosta 1 10 mikrolitraa liuosta 2

Perusteellisen dialysoinnin jälkeen 50 mM:n fos- 25 faattipuskuria, pH 7,4, vastaan tuotetta konsentroidaan Amicon-suppilossa, jolloin saadaan konjugaattiliuosta, jossa pitoisuus on 0,86 mg/ml.

Tuote jäädytetään kyseisessä puskurissa, johon on lisätty 1 mg/ml ihmisen seerumialbumiinia (HSA).

30 Tulokset: Prolaktiinin mittaus Käytetään Elsa Prol -prolaktiinimittauspakkauksen reagensseja.

(I : 33 92698

Kuhunkin putkeen, joka sisältää Elsa-pakkauksen kiinteää faasia, lisätään: 100 mikrolitraa standardiliuosta 300 mikrolitraa Ε,-kryptaattikonjugaattiliuosta, 5 joka on saatu kokeen A tai B mukaan ja joka on 50 mH:n fosfaattipuskurissa, pH 7,4, joka sisältää 1 mg/ml HSA:ta.

Putkien sisältöä inkuboidaan 3 tunnin ajan 37 °C:ssa. Kiinteä faasi pestään 2x3 ml:11a vettä. Putkiin 10 lisätään 400 mikrolitraa puskuria, joka käsittää pitoisuuden 5 mM natriumdodekyylisulfaattia (SDS). 300 mikro-litraa tätä liuosta siirretään fluoresenssin mittausta silmälläpitäen Arcus LKB -laitteeseen.

Saadut tulokset on esitetty oheisessa kuviossa 1. 15 Tässä kuviossa ordinaataksi on merkitty fluoresointi-in-tensiteetti ja abskissana on prolaktiinipitoisuus mikro-U/ml.

Nämä tulokset osoittavat, että keksinnön mukaiset kryptaatit soveltuvat fluoresoiviksi merkeiksi immunolo-20 giseen mittaukseen.

Tämän jälkeen esitetyssä kokeessa C esitellään keksinnön mukaisten kryptaattien käyttöä PCT-hakemusjulkaisun WO 87/00927 mukaisessa homogeenisessa menetelmässä.

.· 25 Koe C: Prolaktiinin mittaus I. Prolaktiinin homogeeninen mittaaminen A. Jodin kiinnittäminen vasta-aineeseen

Monoklonaalinen anti-prolaktiini-G2-vasta-aine leimataan Moodin reagenssilla [joka kuvataan julkaisussa 30 Anal. Biochem. 69 (1975) 339 - 349 esitetyssä synteesissä] .

2,93 mg Woodin reagenssia liuotetaan 40 mikrolit-raan 0,5 N natriumhydroksidiliuosta. Liuokseen lisätään 400 mikrolitraa 200 mM:n karbonaattipuskuria, pH 9,3. Tä-35 hän liuokseen lisätään 200 mikrolitraa liuosta, jossa on 34 92698 vasta-ainetta G2 10 mg/ml 100 mM:n karbonaattipuskurissa, pH 9,3, ja seosta inkuboidaan 17 tunnin ajan 30 °C:ssa. Liuos puhdistetaan Pharmacia PD10 -kolonnissa eluoiden 100 mM:n karbonaattipuskurilla, pH 9,3.

5 Kuolleessa tilavuudessa eluoituneet fraktiot ote taan talteen; konjugaatilla on tunnusomainen optisen tiheyden arvojen välinen suhe 320 ja 280 nm:ssä:

Po 320 = noin 1,4 - 1,5

Do 280 10 Konjugaatin pitoisuus arvioidaan ottaen huomioon, että 90 % vasta-aineesta saadaan talteen. Konjugaatti-liuos jaetaan eriksi, joita säilytetään -20 °C:ssa.

B. Prolaktiinin mittaaminen (käyrä A) Käytetään prolaktiinistandardiliuoksia, joissa pi-15 toisuus on 0, 15, 30, 60 ja 150 ng/ml. Mittaus suoritetaan käyttäen Eflabin 12 kuopan mittausliuskoja katalo-ginro 9 602 107.

Kuoppiin lisätään peräjälkeen: 100 mikrolitraa standardiliuosta 20 100 mikrolitraa vasta-aine-G2-Wood-liuosta, jonka pitoisuus on 5 mikrogrammaa/ml 100 mikrolitraa kokeessa A saatua konjugaatti-E^ liuosta, jonka pitoisuus on 0,375 mikrogrammaa/ml.

Seosta inkuboidaan 15 minuutin ajan ympäristön .· 25 lämpötilassa, minkä jälkeen tulokset luetaan Arcus-lait-teessa ja piirretään standardikuvaaja esittämällä AF-ar-vot standardiarvojen funktiona (kuvio 2), jolloin AF= (standardille mitattu fluoresenssi - O-kokeen fluoresenssi 0-kokeen fluoresenssi 30 I. Prolaktiinin mittaaminen radioimmunometrisesti (kuvaaja B) Käytetään Elsa Prol -pakkausta (valmistaja Oris). Elsa-putkeen mitataan: 300 mikrolitraa radioaktiivista leimaliuosta 35 100 mikrolitraa standardiliuosta.

* li 35 92698

Sekoituksen jälkeen inkuboidaan 3 tunnin ajan 37 °C:ssa, minkä jälkeen putket pestään 2 kertaan vedellä ja niiden radioaktiivisuus mitataan laskijalla.

Muodostetaan arvo B/T kullekin standardille (kuvio 5 2), jolloin B = standardille mitattu radioaktiivisuus T - 300 mikrolitralle radioaktiivista leimaliuosta mitattu radioaktiivisuus.

Saadut tulokset (katso kuvio 2) osoittavat, että 10 keksinnön mukaiset kryptaatit soveltuvat merkeiksi PCT-ha-kemusjulkaisun WO 87/00927 mukaiseen homogeeniseen menetelmään. Toisaalta voidaan todeta, että keksinnön mukaisten kryptaattien ansiosta tämä homogeeninen menetelmä on erityisen edullinen verrattuna mittausmenetelmään, jossa käy-15 tetään radioaktiivista ainesosaa, joka edellyttää huomatta vasti pidempää inkubointiaikaa, pesuvaiheita ja radioaktiivisten aineiden käsittelyä.

Koe D: DNA-kryptaatti-konjugaatin muodostus SMCC/-SPDP:tä käyttäen 20 1. DMA:n funktionalisointi DNA-NH2:ksi

Modifioitu nukleotidi, 5-amino(12)dUTP (valmistajan Calbiochem kaupallisesti saatavana oleva tuote) liitetään DNA:hän nick-translatoimalla Calbiochem-yhtiön suositteleman suoritustavan mukaan. Sitten aminoitua DNA:ta puhdiste-,· 25 taan pesemällä kolme kertaa peräkkäin Centricon-suodatti-mella (Amicon-yhtiön markkinoima tuote) 10 mM:n fosfaatti-puskuria, pH 7,4, käyttäen.

2. DNA-NH2:n kytkeminen SPDP:hen 55 mikrolitraa liuosta, jossa on 9 mikrogrammaa 30 DNA-NH2:ta (mitattuna UV:llä) 0,1 M boraattipuskurissa, pH 9,0, lisätään 5 mikrolitraan 20 mM:n SPDP-liuosta. Reaktion annetaan kestää 4 tuntia 45 °C:ssa. Reagoimatta jäänyt SPDP poistetaan pesemällä kolmeen kertaan Centricon-suo-dattimella 50 mM:n fosfaattipuskuria, pH 7,0, käyttäen.

36 92698 3. Suojaryhmän poistaminen DNA-SPDP:stä ja kytkeminen kryptaattiin 90 mikrolitraan liuosta, jossa on 6 mikrogrammaa (arvioitu optisen tiheyden mittauksella) DNA-SPDP:tä 50 5 mM:n fosfaattipuskurissa, pH 7,0, lisätään juuri ennen kytkemistä 10 mikrolitraa 10 mM:n DTT-liuosta samassa puskurissa. Suojaryhmän poisto kestää 20 minuuttia ympäristön lämpötilassa. Tämän jälkeen suoritettavaa kytkemistä inhiboiva DTT poistetaan pesemällä kolmeen kertaan Centricon-10 suodattimena edeltävää puskuria käyttäen. DNA-SH-liuos konsentroidaan Centricon-suodattimella 90 mikrolitran lop-putilavuuteen.

90 mikrolitraa DNA-SH-liuosta saatetaan kosketuksiin 50 mikrolitran kanssa esimerkin 3 mukaista europium-15 kryptaattiliuosta, jossa kryptaatti on aktivoitu SMCC:llä kokeen A kohdan l mukaan (14 mM), 20 mM:n fosfaattipuskurissa, pH 7,0, joka sisältää 10 % DMF:ää. Kytkentä suoritetaan 30 °C:ssa 1 tunnin aikana. DNA-kryptaattikonjugaat-tia puhdistetaan saostamalla kolmeen kertaan peräjälkeen 20 etanolista. Kytkentäaste arvioidaan mittaamalla absorbanssi 260 nm:ssä ja fluoresenssi 620 nm:ssä.

4. Täten kryptaattiin kytkettyä DNA-koetinta voidaan käyttää komplementoivan nukleiinihapposekvenssin toteamiseksi ja mittaamiseksi jonkin menettelytavoista mukaan, 25 joita kuvaavat J. Matthews et ai. julkaisussa Analytical Biochemistry 169 (1988) 1-25, artikkelissa otsikolla "Analytical Strategies for the Use of DNA-Probes" (suom. "Analyyttisiä menettelytapoja DNA-koettimien käyttämiseksi") .

30 Koe E: Kovalentin streptavidiini-kryptaattikonju- gaatin muodostaminen 1. streptavidiinin kytkeminen SDPDshen 20 mikrolitraa 20 mM:n SPDP-liuosta 0,5 M:n karbo-naattipuskurissa, pH 9,5, lisätään 180 mikrolitraan liuos-35 ta, joka sisältää 1 mg streptavidiinia samassa puskurissa.

Il 37 92698

Reaktion annetaan kestää tunnin ajan ympäristön lämpötilassa. SPDP-ylimäärä poistetaan pesemällä neljä kertaa peräjälkeen Centricon-suodattimella 0,1 M:n fosfaatti-puskuria, pH 7,4, käyttäen.

5 2. Suojaryhmän poistaminen streptavidiini-SDPD:stä ja kytkeminen kryptaattiin 360 mikrolitraan liuosta, jossa on (noin 1 mg) streptavidiini-SPDP:tä 0,1 M:n fosfaattipuskurissa, pH 7,4, lisätään 40 mikrolitraa 100 mM:n DTT-liuosta samassa pusku-10 rissa.

Reaktion annetaan kestää 15 minuuttia ympäristön lämpötilassa reaktioseosta samalla sekoittaen, minkä jälkeen seos pestään kolme kertaa Centricon-suodattimella edeltävää puskuria käyttäen.

15 Streptavidiini-SH:ta (noin 1 mg) kytketään 625 mikrolitrassa 0,1 M:n fosfaattipuskuria, pH 7,4, 43 mikro-grammaan esimerkin 3 mukaista europiumkryptaattia, joka on aktivoitu SMCC:llä kokeen Ά kohdan 1 mukaan ja joka on 175 mikrolitrassa 20 mM:n fosfaattipuskuria, pH 7, joka sisäl-20 tää 10 % DMF:ää. Kytkentäreaktion annetaan kestää 2,5 tuntia ympäristön lämpötilassa. Reagoimatta jäänyt kryp-taatti-SMCC poistetaan pesemällä neljä kertaa Centricon-suodattimella 0,1 M:n fosfaattipuskuria, pH 7,4, käyttäen.

Kytkentäaste arvioidaan mittaamalla absorbanssi 280 25 nm:ssä ja fluoresenssi 620 nm:ssä.

Saatu konjugaatti puhdistetaan käyttäen geelisuo-datusta TSKG3000 SW -kolonnissa ja 1 M:n NaCl-puskuria, joka sisältää 0,1 % TFA:ta. Toteaminen suoritetaan mittaamalla absorbanssi 280 nm:ssä ja fluoresenssi 620 nm:ssä.

30 3. Tällaista streptavidiini-kryptaattikonjugaattia voidaan käyttää fluoresoivana merkkinä biotinyloiduille molekyyleille (nukleiinihapot, oligonukleotidit, vasta-aineet, antigeenit, hapteenit tai muut biologiset aineet), jotka tunnistavat biomolekyylejä, joille niillä on voimakas 35 affiniteetti tavanomaisen mittaus- tai toteamismenetelmän mukaisessa seoksessa.

Claims

38 92698

1. Harvinaisten maametallien 2,2-bispyridyylikryp-taatit, jotka koostuvat vähintään yhdestä harvinaisen maa-5 metallin suolasta, joka on valittu ryhmästä nitraatti, kloridi, asetaatti ja trifluoriasetaatti ja joka on komp-leksoitu substituoituun bispyridiinijohdannaiseen, jolla on kaava la, Ib, Ha tai Hb •LQ h2nch2ch2-nh-oc co-nh-ch2ch2nh2 / N N —( «,c (Ia) Γ~* Λ/ N N· 20 h,nch2ch7-nh-oc „„ 2 2 2 CO-NH-CH2CH2NH2 •25 N n —(Ib) R a i Λ CH2 CH2 30 'n. p) / * )— N N_}

35 R · ^ R R ’ »M Il . 39 92698 R-o o-ch2ch2nh2 <5> Jd) ImT CH2 CH2 \ / 'n n- 15

20 R-n , o-ch2ch2nh2 J0> (OV^O) *.25 illb) CH2 R\ CH2 50 \ <QWo) / > «/ \— M N_/ <PHÖ>

35 R·^- '-( R R’ • Λ 4. 40 92698 joissa R on metyyliryhmä tai ryhmä -CH2CH2NH2; R' on vety tai ryhmä -COOR", jossa R" on C^C^-al-kyyliryhmä ja edullisesti metyyli-, etyyli- tai tert-bu-5 tyyliryhmä.

2. Kryptat enligt patentkrav 1 med formeln Ha eller Hb, väri R är en metylgrupp.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset kryptaatit, joiden kaava on Ha tai Hb, jossa R on metyyliryhmä.

3. Kryptat enligt patentkrav 1 med formeln Ib, väri R' är en grupp -COOR", väri R" är definierad säsom i 10 patentkrav 1.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset kryptaatit, joiden kaava on Ib, jossa R* on ryhmä -COOR”, jossa R” on 10 määritelty kuten patenttivaatimuksessa 1.

4. Förfarande för framställning av kryptat med formeln Ia eller Ib enligt patentkrav 1, k ä n n e -t e c k n a t därav, att en förening med formeln 3a eller 3b RjOOC COORj 15 \ / Vtn n \ 3a ch2 ch, W -N , \_° / .· 25 RjOOC C00Rl ch2 r'x _ch2 3b \ <5v<^ / \- N M / N- SH® R* R’ li 49 92698 väri R1 är en C^-C^-alkylgrupp, underkastas en aminolys genom oxnsättning av densamma med en aroin med formeln NH2-CH2CH2-NH2, vilken reaktion utförs i kväveskyddsgas vid omgivningens temperatur, varefter den erhällna föreningen 5 genom jonbyte omvandlas tili ett kryptat av en sällsynt jordmetall.

4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisten kryp-taattien valmistamiseksi, joiden kaava on Ia tai Ib, tunnettu siitä, että yhdisteelle, jonka kaava on 3a tai 3b RxOOC COOR, 15 \_ _/ <PHQ> N N CH2 ΓΗ 3a • W' -H N- \_°, ,°. / : 25 RjOOC COOR» - N N-C 30 r-a R * R-\ \ /—r ch2 3b / 35 y_N H) R· ' II 41 92698 jossa Rt on C^^-alkyyliryhmä, suoritetaan aminolyysi saattamalla se reagoimaan amiinin kanssa, jonka kaava on NH2-CH2CH2-NH2, joka reaktio suoritetaan typpisuojakaasussa ympäristön lämpötilassa, minkä jälkeen saatu yhdiste muu-5 tetaan ioninvaihdolla harvinaisen maametallin kryptaatik-si.

5. Förfarande för framställning av kryptat med formeln Ib enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att en förening med formeln 7 10 R"00C COOR" <OXoS ^ N N P ' R ' ck2 \^ CH2 \ (Sm® / 20 \/ )/ (7) \ N N ^ <OMQ) R' R' 30 väri R' och RM betecknar samma som i patentkrav 1, under-. kastas en aminolys genom omsättning av densamma med en amin med formeln NH2-CH2CH2-NH2, vilken reaktion utförs i kväveskyddsgas vid rumstemperatur, varefter den erhällna föreningen genom jonbyte omvandlas tili ett kryptat av en 35 sällsynt jordmetall. 50 92698

5. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisten kryp-taattien valmistamiseksi, joilla on kaava Ib, tunnettu siitä, että yhdisteelle, jolla on kaava 7 10 R"00C COOR" 15 ^_N N-S». R' R' \ cJfff \^ CH2 \ <gy^o> / 20 \ )— N N —/ / \ / \ / (7) \-N N-\ 25 R’ ^ R’ 30 jossa R' ja R" merkitsevät samaa kuin patenttivaatimuksessa 1, suoritetaan aminolyysi saattamalla se reagoimaan amiinin kanssa, jonka kaava on NH2-CH2CH2-NH2, joka reaktio suoritetaan typpisuojakaasussa huoneen lämpötilassa, minkä jälkeen saatu yhdiste muutetaan ioninvaihdolla harvinaisen 35 maametallin kryptaatiksi. . · 42 92698

6. Förfarande för framställning av kryptat med for-mein Ha eller Hb enligt patentkrav 1, kanne-t e c k n a t därav, att en förening med formeln 10a eller 10b 5 r2°v °r2 <q> <Q> (oWo) 10a \_ N N-/ 1° \ cr2 CH, . w N- _I 20 r2o or2 <S> J5) ^ÖW0> · 25 CH R' R ’ ' \2 \ _x- CH2 30 \ <oho> / \- N N_^ 35 ÖMÖ) R· B· I! 51 92698 väri R2 är H eller CH3, substitueras med en halogenerad förening med formeln X-CH2CH2-Z', väri Z1 betecknar en grupp NH2 eller dess prekursor och Y betecknar samma som i patentkrav 1 och X är en halogenidjon, varefter gruppen 5 Z', on sä önskas, omvandlas tili en grupp NH2, och den er- hällna föreningen genom jonbyte omvandlas tili ett kryptat av en sällsynt jordmetall.

6. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisten kryp-taattien valmistamiseksi, joilla on kaava Ha tai Hb, tunnettu siitä, että yhdiste, jonka kaava on 10a tai 10b _ R20v OR, O \ / 6 b <§) ioa \_ N N-/ 10 \ w 15 'G 3' 20 r2o or2 b jp : 25 N-/ CH, R ’ \ / - N N / -w h' \— N N _^ 35 gMO) R' ' r « · li 43 92698 jossa R2 on H tai CH3, substituoidaan halogenoidun yhdisteen kanssa, jonka kaava on X-CH2CH2-Z', jossa Z' tarkoittaa ryhmää NH2 tai tämän prekursoria, ja on X on halogeni-di-ioni, minkä jälkeen ryhmä Z' haluttaessa muutetaan ryh-5 mäksi NH2, ja saatu yhdiste muutetaan ioninvaihdolla harvi naisen maametallin kryptaatiksi.

7. Makropolycykliska komplex med formeln RjOOC COORj 10 \_ _/ <ρν^ο) Vr n n -c n. 3a H,C CH2 \_?w9L_/ 20 eller RjOOC COORj N. 3b R * R C?2 N.__ CH, \ @>-<5$ /

30. N )/ !· N- N N -^ 35 »' t 52 92698 väri R, är definierad säsom i patentkrav 4.

7. Makropolysykliset kompleksit, joiden kaava on RjOOC COOR! 10 fev-4 H,C CH2 \γγ-ί-λ/ '» M 20 tai RxOOC COOR, : 25 foV-<0) 3b R ‘ R' \ c<*2 X _^ CH2 X <SHcg> / \ i— N H / 30 \\ )/ -N N- \— N N_^ R’ R· 35 44 92698 jossa R, on määritelty kuten patenttivaatimuksessa 4.

8. Föreningar med formeln r2o or2 5 <Q> \_ N N -/ 10 c**2 CH2 10a \/r~°'—'° v XN N 15 \ 0V o / eller R20 OR2 20 \_ _/ <Q> J5> \— N N -/

25 S \ \2 ch2 10b \ <5V-<^ /’

30 N\V_N M )/ .. ^ N N' )- N N _\ gMo) 35 r· "1 väri R2 är H eller CH3. 11 53 92698

8. Yhdisteet, joiden kaava on r2° or2 5 \ N N -/ 10 \ c?2 CH, 10a W 'n n 15 ^o f tai R20 or2 20 \ / <Q) 0) <5HO> X' N N —/ \ ™ R’v R’ \ , n. \n s- ch2 iod <oHo) / \ — N N / H H ' N N_\ gHo> 35 "· An jassa R2 on H tai CH3. Il 92698 45

9. Mellanprodukter enligt patentkrav 7 eller 8 vil-ka föreligger som fria kryptanter.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukaiset välituotteet, jotka ovat vapaiden kryptanttien muodossa.

10. Mellanprodukter enligt patentkrav 7 eller 8 vilka föreligger i form av aikaiimetällkryptat eller kryp- 5 tat av sällsynta jordmetaller.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukaiset välituotteet, jotka ovat alkalimetallikryptaattien tai harvinais- 5 ten maametallien kryptaattien muodossa.

11. Användning av kryptat enligt nägot av patent-kraven 1-3 som fluorescerande märken.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisten kryptaattien käyttö fluoresoivina merkkeinä.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaisten kryptaattien käyttö fluoresoivina merkkeinä menetelmissä 10 biologisten aineiden toteamiseksi ja/tai määrittämiseksi ja erityisesti homogeenisissa, luminointiin perustuvissa menetelmissä. 46 92698 1. 2,2-bispyridylkryptat av sällsynta jordmetaller, vilka kryptat bestär av minst ett sait av en sällsynt 5 jordmetall, vilken valts ur gruppen nitrat, klorid, acetat och trifluoracetat och vilken komplexerats tili ett subs-tituerat bispyridinderivat med formeln Ia, Ib, Ha eller Hb 10 h2nch2ch2-nh-oc co-nh-ch2ch2nh2 <0>-<0> /N N —( Hc/ X (Ia) M»c CH, I I |/-o—o'-\/ N N \_ 20 h2nch2ch2-nh-oc co-nh-ch2ch2nh2 ’•,25 —n n—(Ib) H ' R1 « CH2 ^-v ,-S CH2 30 \ (OHO) / — N N / R· V li 47 92698 R-0 0-CH2CH2NH2 <5> (β 5 ^V-<oT (II.) i—N N —/ ' ; CH2 CH2 \/-o—ο'-λ/ 'n n \_ 15

20 R~° 0-CH2CH2NH2 <e> β fev^T •,25 3—N N —/ (lib) CH2 R\ ^R’ CH2 3° \ C>HO} / y- y }- W N_( PMQ)

35. N-( R R · J · 48 92698 väri R är en metylgrupp eller en grupp -CH2CH2NH2; R· är väte eller en grupp -COOR", väri R" är en C^C^-alkylgrupp och företrädesvis en metyl-, etyl- eller 5 tert-butylgrupp.

12. Användning av kryptat enligt nägot av patent-kraven 1-3 som fluorescerande märken i förfaranden för 10 detektion och/eller bestämning av biologiska substanser och speciellt i homogena förfaranden, vilka baserar sig pk luminescens. • · 1 ·« •«