JP2009069050A - 化合物のカラム担体への固定化方法 - Google Patents

化合物のカラム担体への固定化方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スルホ基を有する化合物もしくはスルホ基を付加可能な化合物をカラム担体に固定化する方法を提供する。
【解決手段】前記化合物中のスルホ基と結合を形成可能なスルホ基結合基と、前記カラム担体の表面に存在する基と結合を形成可能な担体結合基とを有するリンカーを用いて前記化合物をカラム担体に固定化することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、化合物をカラム担体へ固定化する方法に関する。また、化合物を固定化した担体の製造方法と、それを用いた分析装置に関する。
近年の技術の発展に伴い、タンパク質や化合物を固定化した担体が作製されるようになってきており、それらを用いてタンパク質や化合物を分離分析するための装置が開発されている。
例えば、特許文献1に記載されている従来のポリスチレン製担体を用いた方式では、タンパク質を担体上に固定化するために、ポリスチレンにスルホ基を導入している。
また、特許文献2では、担体に環状フェノール硫化物を物理的親和力を用いて固定化している。環状フェノール硫化物が金属イオンと高い親和性を有することを利用し、金属イオンを分析するカラムを作製している。
また、特許文献3では、両電荷性の化合物を疎水性による物理吸着を用いて担体に固定化し、唾液中に含まれる成分を分析している。
また、特許文献4では、アルキルスルホン酸を作用させて担体にスルホ基を導入し、そのスルホ基との共有結合により両性イオン非芳香族基を担体に固定化している。
特開2005−164285号公報 特開2002−098679号公報 特開平7−72132号公報 特開表2002−529714号公報
しかしながら、これらの特許文献に開示された固定化方法にはいくつかの問題がある。
特許文献1に記載された固定化方法の問題点としては、タンパク質は固定化できるが、多くの化合物に当該固定化方法を適用できないことが挙げられる。
特許文献2及び3に記載された固定化方法の問題点としては、多くの化合物に当該固定化方法を適用出来ないということが挙げられる。この原因は、化合物によっては常に担体との物理的親和力が高いとは限らないし、また、疎水性を利用した物理吸着メカニズムを用いることが出来るとも限らないからである。また、従来販売されているカラムの担体はアミノ基、チオール基、カルボキシル基、水酸基のいずれかを有する化合物としか結合能を持たないものがほとんどであるからである。
第2の問題点は、化合物にカラム担体に親和力の高い基の導入が難しい場合がある事である。例えば、化合物に直接に「カルボキシル基」をつける為には、良く知られている方法として、グリニャール試薬を用いる方法があるが、幾つかの工程が必要となり、煩雑である。
特許文献4に記載された方式では、従来販売されているカラム担体にアルキルスルホン酸を作用させてスルホ基を導入することで、アミノ基との結合能を有するように担体の特性を改変している。また、同時に両性イオン非芳香族基を形成するように担体の特性を改変している。しかしながら、スルホ基の付加だけであるので、前記した問題が解決されていない。また、両性イオン非芳香族基と結合能を持たない物に関しては、適用できない。
したがって、本発明の目的は、スルホ基を有する化合物もしくはスルホ基を付加可能な化合物をカラム担体に固定化する方法を提供することにある。
そこで、本発明に係る化合物の固定化方法は、
スルホ基を有する化合物をカラム担体に固定化する化合物の固定化方法であって、
前記化合物中のスルホ基と結合を形成可能なスルホ基結合基と、前記カラム担体の表面に存在する基と結合を形成可能な担体結合基とを有するリンカーを用いて前記化合物をカラム担体に固定化することを特徴とする。
また、本発明に係る化合物の固定化方法は、前記固定化方法において、
前記化合物中のスルホ基と前記リンカーのスルホ基結合基とを結合させる工程と、
前記リンカーの担体結合基と前記カラム担体の表面に存在する基とを結合させる工程と、
を有することを特徴とする。
また、前記スルホ基結合基はアミノ基であることが好ましい。
また、前記リンカーはアミノ酸であることが好ましい。
また、前記担体結合基はカルボキシ基、チオール基又は水酸基であることが好ましい。
また、前記スルホ基を有する化合物は、スルホ基を有しない化合物にスルホ基を付加して生成することも可能である。
本発明により、スルホ基を有する化合物を化学結合法によりカラム担体に直接固定化できない場合でも、リンカーを介してカラム担体に結合することができるようになる。
また、化合物がスルホ基を有しない場合でも、化合物にスルホ基を付加することにより、リンカーを介してカラム担体に固定化することができるようになる。
本発明は、スルホ基を有する化合物をカラム担体に固定化する方法に関する。すなわち、本発明に係る化合物の固定化方法は、
スルホ基を有する化合物をリンカーを用いてカラム担体に結合させることを特徴とする化合物の固定化方法であって、
前記リンカーが、前記化合物中のスルホ基と結合を形成可能なスルホ基結合基を有し、かつ、前記カラム担体の表面に存在する基と結合を形成可能な担体結合基を有することを特徴とする。
本発明では、カラム担体の表面に存在する基と結合を形成する担体結合基を有し、かつ、スルホ基と結合を形成するスルホ基結合基を有する化合物をリンカーとして用いる。これにより、スルホ基を有する化合物を化学結合法によりカラム担体に直接固定化できない場合でも、スルホ基を有する化合物をリンカーを介してカラム担体に結合することができる。
(実施形態1)
本発明に係るスルホ基を有する化合物の固定化方法では、まず、化合物のスルホ基とリンカーのスルホ基結合基との間に結合を形成させる。そして、リンカーの担体結合基とカラム担体の表面に存在する基との間に結合を形成させることにより、スルホ基を有する化合物をリンカーを介してカラム担体に固定化する。
本発明における前記スルホ基を有する化合物とは、該化合物中に置換基としてスルホ基を有するものであればよい。特に、本発明に係る固定化方法の適用に当たっては、前記スルホ基を有する化合物が芳香族環を有し、該芳香族環に置換基として少なくとも1つのスルホ基を有する化合物であることが好ましい。
本発明における前記リンカーは、前記化合物中のスルホ基と結合を形成可能なスルホ基結合基を有し、かつ、カラム担体の表面(担体表面)に存在する基と結合を形成可能な担体結合基を有する化合物を用いることができる。前記スルホ基結合基としては、例えば、アミノ基を挙げることができる。また、前記担体結合基としては、特に限定されるものではないが、例えば、担体表面に存在する基がアミノ基である場合は、カルボキシ基とすることができる。同様に、担体表面に存在する基がチオール基である場合は、○○基とすることができる。担体表面に存在する基がカルボキシル基である場合は、アミノ基とすることができる。担体表面に存在する基が水酸基である場合は、○○基とすることができる。
例えば、担体表面に存在する基がアミノ基である場合は、リンカーの具体例としては、アミノ酸を挙げることができる。この場合、アミノ酸のアミノ基が化合物中のスルホ基と結合を形成し、アミノ酸のカルボキシ基が担体表面に存在するアミノ基と結合を形成することにより、スルホ基を有する化合物をカラム担体に固定化することができる。
本発明に用いるカラム担体は、表面に修飾基を有するものを用いることができる。例えば、修飾基としては、炭化水素に官能基を有しているものを挙げることができる。炭化水素としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素等の飽和又は不飽和炭化水素が挙げられる。官能基としては、アミノ基、カルボキシ基、チオール基、ニトリル基又は水酸基等を挙げることができる。この官能基が、前記リンカーの担体結合基と結合を形成することになる。前記担体としては、特に制限されるものではないが、例えば、シリカゲル、ケイソウ土、アルミナ、粉末ゼオライト等の多孔性担体が挙げられる。
前記スルホ基を有する化合物とリンカーのスルホ基結合基との結合は、従来の方法により形成することができる。例えば、特に制限されるものではないが、化合物中のスルホ基とリンカーのアミノ基を反応させる場合は、重合させることにより、共有結合を形成することができる。この反応は穏和な条件下で行うことができる。
前記リンカーの担体結合基とカラム担体(担体表面に存在する基)を結合させる方法としては、リンカーの担体結合基と担体表面に存在する基の種類に応じて、従来の方法から適当な方法を採用することができ、特に制限されるものではない。例えば、担体表面に存在する基がアミノ基で、リンカーの担体結合基がカルボキシ基であった場合は、縮合反応によりペプチド結合を形成することができる。
(実施形態2)
また、本発明に係る化合物の固定化方法は、スルホ基を有しない化合物にスルホ基を付加することで、スルホ基を有しない化合物の固定化にも応用することができる。ここで言うスルホ基を付加するということは、前記スルホ基を有しない化合物中にある置換基をスルホ基に変換することも含む。
この場合、前記スルホ基を有しない化合物としては、分子量が50から1000程度の低分子の化合物であることが好ましく、さらに好ましくは分子量が100から400程度の化合物が好ましい。分子量が50よりも小さい化合物では反応性が高すぎてスルホ基の付加が難しくなる傾向があり、収率が低下してしまう場合があるからである。分子量が1000よりも大きい化合物では、反応性が低くなりスルホ基を付加しにくくなる傾向があり、反応に使用できる溶媒が限られてしまう場合があるからである。また、前記スルホ基を有しない化合物としては、主骨格を壊さないでスルホ基を付加することができる化合物であることが好ましい。
スルホ基を化合物に付加する方法は、公知の方法を使用することができ、特に限定されるものではない。例えば、具体的な方法として、特許文献2に記載されている硫酸溶液を用いてスルホ基を付加する方法等が利用可能である。また、他にも、例えば、チオール、ジスルフィド又はスルフィン酸化合物を過マンガン酸塩などで酸化することにより、スルホ基を有する化合物とすることができる。また、発煙硫酸あるいはクロロ硫酸などを用いて親電子置換反応を利用して、スルホ基を付加することができる。この場合、低コストで合成することが可能である。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1には、本発明の実施の形態として、化合物を担体に固定化する方法が示されている。
図1の101では、固定化しようとする化合物にスルホ基が有るか否かが判断される。固定化しようとする化合物にスルホ基がなかった場合、102で化合物にスルホ基を付加する操作が行われる。スルホ基を化合物に付加する方法は、公知の方法を使用することができ、特に限定されるものではない。
103では、スルホ基を有する化合物又はスルホ基が付加された化合物中のスルホ基と、リンカーのスルホ基結合基(例えばアミノ基)とを反応させる。この反応は、公知の技術を用いて行うことができ、比較的穏和な条件で進行させることが出来る。
104では、リンカーの担体結合基と担体表面に存在する基とを結合させる。
本発明におけるリンカーの存在により、スルホ基を有する化合物、もしくは、スルホ基を付加可能な化合物を担体に固定化できる。そして、その化合物を固定化したカラムを用いた分析装置を供することが可能になる。
なお、本発明では、リンカーとしての選択の幅が広く、多くの化合物をリンカーとして使用可能であるという利点がある。例えば、リンカーとして、アミノ基とカルボキシル基を有するアミノ酸、タンパク質等を用いることが可能である。
また、本発明の実施形態では比較的穏和な反応工程を採用できるので、固定化する化合物やリンカーの化学的性質を損なう可能性が低いという利点が得られる。
また、本発明の実施形態において、先に、リンカーとカラム担体を結合させておいた後、リンカーと化合物を結合させ、スルホ基を有する化合物をカラム担体に固定化することもできる。そのための構成を、図2に示す。
図2に示した実施形態では、203に示すようにリンカーの担体結合基と担体表面に存在する基とを反応させ結合を形成する。204では、固定化しようとする化合物のスルホ基と、リンカーのスルホ基結合基とを反応させ結合を形成する。したがって、それぞれの固定化条件に選択性の幅を広げるという効果を奏する。
図3に、例としてトリニトロベンゼン(以下TNBと略す)を本発明を用いてカラム担体に固定化する場合の反応式を示す。
以下、実施例により本発明について説明するが、本発明は特にこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
(TNBSカラム担体の調製)
スルホ基を有する低分子化合物として、トリニトロベンゼンスルホン酸(以下TNBSと略す)を選択し、リンカーとしてグリシンを用いてカラム担体に固定化した実施例を示す。なお、TNBSは図3(a)に記載した反応により、TNBから容易に生成することができる。
まず、TNBSをジメチルスルホキシド(以下DMSOと略す)に溶解し、0.1mMTNBS溶液を調製した。また、リンカーとして用いるグリシンを0.5mMリン酸緩衝液に溶解し、0.1mMグリシン溶液を調製した。
次に、両溶液を同量混合し、4℃で24時間放置し反応(室温下)させた。なお、この混合溶液のpHを測定したところ4.5であった。また、この反応は比較的穏和に進行させることが出来る。
カラム担体はEAHSepharose4B(商品名、GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を用いた。このカラム担体の構造を図4に示す。
なお、このカラム担体のアミノ基は反応性がほとんどないため、後述するようにカラム担体を1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドで活性化してから、本願の実施例及び比較例に供した。
次に、カラム担体はガラスフィルターを使用してエタノールを除き、上記のように調製した溶液に1w/vの濃度となるように添加した。また、活性化剤として1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(以下EDCと略す)を加え、室温下で遮光して24時間放置し、カラム担体のアミノ基とTNBSに結合しているグリシンのカルボキシ基との間にペプチド結合を形成した。
次に、ガラスフィルターでカラム担体を回収し、純水で十分に洗浄を行い、pH2.3のグリシン溶液で洗浄した。次に、純水で洗浄し、8MUrea/リン酸緩衝液で洗浄した。次に、リン酸緩衝液で洗浄した。次に、pH9.5の炭酸緩衝液で洗浄した。最後に、純水で洗浄した。
上記の処理を施すことによって、TNBSをリンカーを用いてカラム担体に固定化し、TNBSカラム担体を得た。
(TNBS−APの調製)
TNBSに特異的に結合するアプタマー(以下TNBS−APと略す)を次のようにして調製した。なお、アプタマーは、非特許文献1(Fitzwater and Polisky.(1996)Meth.Enz.267:275−301)及び特許文献6(特表2003−517295号公報)を参考にして調製した。
2種類のDNAオリゴヌクレオチド(40NR0DNAテンプレート、および5´N7プライマー)をアニールし、クレノウでフィルインして、40NR0DNA転写テンプレートを生産した。このDNAオリゴヌクレオチドはOperon社製(ミネアポリス、MN,USA)のものを用いた。非特許文献1に記載のように、T7RNAポリメラーゼ、3mM2−Fウリジン、3mMシトシン、1mM2′−OHグアノシン、および1mMアデニン及びαP−ATPを使用して、このテンプレートを転写した。T7RNAポリメラーゼはEnzyco社製(デンバー、CO,USA)を用いた。制限酵素はすべてNew England Biolabs社製のものを用いた。これにより、5´および3´の[固定]領域と40塩基長のランダム並列領域を有するR040N7核酸プールを得た。
次に、この核酸プールをダルベッコリン酸緩衝化生理食塩水と1mM塩化マグネシウムと一緒に、先に得られたTNBSカラム担体をインキュベートした。次に、TNBSカラム担体を特許文献6の表3に示す条件で洗浄した。
次に、TNBSカラム担体を50%エタノール、4Mの尿素において、65℃で45分間処理し、アプタマーを溶出させた。そして、エタノールでアプタマーを沈殿させ、TNBS−APを得た。
次に、トリ骨髄芽球症ウィルスの逆転写酵素を使用してTNBS−APを逆転写し、5´N7プライマーおよび3´N7プライマーを使用して15サイクルのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行った。
次に、得られた転写プレートを2´−Fビリミジンヌクレオチド、2´−OHプリンリボヌクレオチド、およびα32P−ATPの存在下で、T7RNAポリメラーゼを用いて転写し、次のスポットランドに持ち越した。そして、9ラウンドを実施し、TNBS−APを選抜した。
以上の処理を行って得られたTNBS−APとTNBSとの結合力を表面プラズモン共鳴バイオセンサにより測定した。具体的には、表面プラズモン共鳴(surface plasmon resonance:SPR)を測定し、TNBSとTNBS−APとがどのくらい強く結合したかを測定した。表面プラズモン共鳴バイオセンサはBiacore3000(商品名、バイオコア社製)を使用した。TNBS−APを固定化するチップはSensor Chip CM5(商品名、Biacore社製)を用いた。アプタマーの固定化方法は、Sensor Chip CM5のチップ表面のカルボキシメチルデキストラン中のカルボキシル基をNHS/EDC混合溶液を反応させてNHS活性化し、TNBS−APと結合させた。つづいて、残存活性NHS基をエタノールアミンでブロッキングし、固定化を完了した(NHSはN−hydroxysuccinimideを表す)。結合状態は、TNBS−APをCM5のチップに固定化した後、TNBS溶液と反応させて評価した。その結果を表1に示した。
(比較例1)
比較例として、スルホ基を有しない低分子化合物、すなわち、TNB、トリニトロフェノール(TNP)、トリニトロトルエン(TNT)及びトリニトロベンゼンカルボン酸(TNBC)について、実施例1と同様の方法によりカラム担体に固定化することを試みた。
方法としては、実施例1におけるTNBSを、それぞれの化合物に置き換えて固定化を試み、得られた担体をそれぞれTNBカラム担体、TNPカラム担体、TNTカラム担体及びTNBCカラム担体とした。
また、それぞれの化合物に対するアプタマーの選抜は、実施例1と同様に行い、得られたアプタマーをそれぞれTNB−AP、TNP−AP、TNT−AP及びTNBC−APとした。
調製したアプタマーとそれぞれ対応する化合物との結合力を評価し、表1に示した。
(比較例2)
比較例として、リンカーを用いずにTNBSと反応させたカラム担体を用いて選抜したアプタマーをCont−TNBS−APとしたところ、TNBSとCont−TNBS−APのアフィニティの値は1であった。これは、TNBSがカラム担体にほとんど固定化されていなかったため、アプタマーがほとんど選抜されなかったためであると考えられる。
(結果の比較1)
表1に示すように、TNBSとTNBS−AP間には強いアフィニティ(結合)が認められた。このTNBSとTNBS−AP間のアフィニティの値を100と表した場合、他の化合物と対応するアプタマーとのアフィニティの値を算出したところ、TNBCとTNBC−APのアフィニティの値は20、TNPとTNP−APのアフィニティの値は5、TNTとTNT−APのアフィニティの値は1、そしてTNBとTNB−APのアフィニティの値は0であった。
TNBSカラム担体がTNBS−APと強いアフィニティを示した原因は、TNBSがカラム担体にリンカーを介して強固に固定化されたため、TNBSに結合するアプタマーを選抜することができたためと考えられる。
一方で、TNB、TNP、TNTおよびTNBはそれぞれ対応するアプタマーと十分なアフィニティが得られなかった。この原因は、これらの化学物質がカラムに十分に固定化されなかったため、それぞれの化合物に結合するアプタマーが選抜されなかったためであると考えられる。十分に固定されなかった原因は、スルホン酸、カルボン酸、およびフェノールの順に酸の強度が低下することに伴う、リンカーへの結合力の低下によるものと考えられる。
Figure 2009069050
(実施例2)
低分子化合物としてお茶の成分の1つであるカテキンを選択し、該カテキンにスルホ基を付加し、リンカーとしてシステインを用いてカラムの担体に固定化した実施例を示す。
まず、1gのカテキンを10mlの1Mクロロ硫酸中でゆっくりと撹拌しながら反応させ、カテキンの水酸基の1つをスルホン化した。そして、精製後に得られたスルホン化したカテキン(以下、S−カテキンと略す)をDMSOで溶解し、0.1mMS−カテキン溶液を調製した。
次に、リンカーとして使用するシステインを0.5mMリン酸緩衝液に溶解し、0.1mMシステイン溶液を調製した。
S−カテキン溶液及びシステイン溶液をそれぞれ同量混合し、4℃で24時間放置し、反応させた。
カラム担体は実施例1と同様のものを用いた。そして、実施例1と同様の処理を行い、S−カテキンカラム担体を作製した。
つづいて、S−カテキンカラム担体を用いて、実施例1と同様の方法によりアプタマーを選抜し、得られたアプタマーをS−カテキン−APとした。
そして、S−カテキンとS−カテキン−APのアフィニティーを実施例1に準じて評価した。その結果を表2に示した。
(比較例3)
比較例として、スルホ基を有しない低分子化合物であるカテキンについて、実施例1と同様の方法によりカラム担体への固定化を試みた。
方法としては、実施例2におけるS−カテキンを、カテキンに置き換えて固定化を試み、カテキンカラム担体を作製した。
また、上記カテキンカラム担体を用いて、実施例1と同様の方法によりアプタマーを選抜し、得られたアプタマーをカテキン−APとした。
そして、カテキンとカテキン−APのアフィニティーを実施例1に準じて評価した。その結果を表2に示した。
(結果の比較2)
S−カテキンとS−カテキン−APとの間には強いアフィニティが認められた。この原因としては、スルホン化されたカテキンがカラムに強固に固定化されたため、S−カテキンに結合するアプタマーを選抜することができたためと考えられる。
一方、S−カテキンとS−カテキン−AP間のアフィニティの値を100としたとき、カテキンとカテキン−APのアフィニティの値は7と、低い値であった。この原因は、カテキンがカラムに十分に固定化されなかったため、カテキンに結合するアプタマーを選抜することができなかったためと考えられる。カテキンがカラム担体に十分に固定化されなかった原因は、リンカーと結合する置換基がカテキンにないためと考えられる。
Figure 2009069050
(実施例3)
低分子化合物として、ピーチフレーバーの主成分であるベンズアルデヒドスルホン酸(BAS)を選択し、リンカーとしてグリシンを用いてカラム担体に固定化した実施例を示す。
まず、BASをDMSOに溶解し、0.1mMBAS溶液を調製した。また、グリシンを0.5mMのリン酸緩衝液に溶解し、0.1mMグリシン溶液を調製した。
0.1mMBAS溶液と0.1mMグリシン溶液を同量混合し、4℃で24時間放置し反応させた。
カラム担体は実施例1と同様のものを用いた。そして、同様の処理を行い、BASカラム担体を作製した。
次に、BASカラム担体を用いて、実施例1と同様の方法によりアプタマーを選抜し、このアプタマーをBAS−APとした。
そして、BASとBAS−APのアフィニティーを実施例1に準じて評価した。その結果を表3に示した。
(比較例4)
比較例として、スルホ基を有しない低分子化合物、すなわち、カルボキシベンズアルデヒド(CBA)、ヒドロキシベンズアルデヒド(HBA)及びベンズアルデヒド(BA)について、実施例1と同様の方法によりカラム担体への固定化を試みた。
方法としては、実施例3におけるBASを、それぞれの化合物に置き換えて固定化を行い、CBAカラム担体、HBAカラム担体およびBAカラム担体を作製した。
また、作製したCBAカラム担体、HBAカラム担体およびBAカラム担体を用いて、実施例1と同様の方法によりアプタマーを選抜し、それぞれのアプタマーをCBA−AP、HBA−AP及びBA−APとした。
そして、それぞれの化合物と対応するアプタマーとのアフィニティーを実施例1に準じて評価した。その結果を表3に示した。
(結果の比較3)
BASとBAS−AP間には強いアフィニティが認められた。このBASとBAS−AP間のアフィニティの値を100とした場合、CBAとCBA−APのアフィニティの値は60、HBAとHBA−APのアフィニティの値は30、そしてBAとBA−APのアフィニティの値は3であった。
BASがBAS−APとアフィニティを示した原因は、BASがリンカー(グリシン)を介してカラムに強固に固定化されたため、BASに特異的に結合するアプタマーを選抜することができたためと考えられる。
一方で、CBAとCBA−AP、HBAとHBA−AP、そしてBAとBA−APの順にアフィニティの値が低下した原因は、CBA、HBA、BAはリンカーを介してカラム担体に結合されず、これらの化合物に特異的に結合するアプタマーが選抜されなかったためと考えられる。これらの化合物がリンカーを介してカラム担体に固定化されなかったのは、スルホン酸、カルボン酸、およびフェノールの順に酸の強度が低下するため、この順にリンカーへの結合力が低下したことによると考えられる。
Figure 2009069050
本発明の活用例として、スルホ基を有する化合物、もしくは、スルホ基を付加可能な化合物を担体に固定化し、カラムとして利用することができる。これにより、例えば、抗体抗原反応やアプタマーの作製に用いることができる。例えば、固定化した化合物に対する結合能の有無を利用して抗体やアプタマー等の選別や分析をすることが可能になる。
本発明の実施形態の一例を示す工程図。 本発明の実施形態の一例を示す工程図。 本発明をTNBの固定化に適用したときの反応式。 ヘルスケアバイオサイエンス社製のEAHSepharose4Bの構造を示す図。

Claims (6)

  1. スルホ基を有する化合物をカラム担体に固定化する化合物の固定化方法であって、
    前記化合物中のスルホ基と結合を形成可能なスルホ基結合基と、前記カラム担体の表面に存在する基と結合を形成可能な担体結合基とを有するリンカーを用いて前記化合物をカラム担体に固定化することを特徴とする化合物の固定化方法。
  2. 前記化合物中のスルホ基と前記リンカーのスルホ基結合基とを結合させる工程と、
    前記リンカーの担体結合基と前記カラム担体の表面に存在する基とを結合させる工程と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の化合物の固定化方法。
  3. 前記スルホ基結合基がアミノ基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の化合物の固定化方法。
  4. 前記リンカーが、アミノ酸であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの請求項に記載の化合物の固定化方法。
  5. 前記担体結合基が、カルボキシ基、チオール基又は水酸基であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの請求項に記載の化合物の固定化方法。
  6. 前記スルホ基を有する化合物が、スルホ基を有しない化合物にスルホ基を付加して生成されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかの請求項に記載の化合物の固定化方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009142270A1 (ja) * 2008-05-21 2009-11-26 Necソフト株式会社 2,4,6-トリニトロフェニル骨格に結合能を有する核酸分子、この核酸分子を用いた2,4,6-トリニトロフェニル骨格含有化合物の検出方法、及びこの核酸分子の使用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3919393A1 (de) 1989-06-14 1990-12-20 Hoechst Ag Verfahren zur stabilisierung von auf festphasen immobilisierten biologisch aktiven substanzen
JP3279362B2 (ja) 1992-10-05 2002-04-30 井上 聰一 糖尿病判定方法及び糖尿病判定装置
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JP2002098679A (ja) 2000-09-21 2002-04-05 Cosmo Research Inst 環状フェノール硫化物担持固相分離材料の製造方法、クロマトグラフ用固定相、及び金属イオンの分析方法
JP2005164285A (ja) 2003-11-28 2005-06-23 Mitsubishi Kagaku Iatron Inc スルホン酸基導入ポリスチレン製担体、パートナータンパク質担持ポリスチレン製担体、及び分析方法
US7084247B2 (en) * 2004-03-11 2006-08-01 Peptimmune, Inc. Identification of self and non-self antigens implicated in autoimmune diseases

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009142270A1 (ja) * 2008-05-21 2009-11-26 Necソフト株式会社 2,4,6-トリニトロフェニル骨格に結合能を有する核酸分子、この核酸分子を用いた2,4,6-トリニトロフェニル骨格含有化合物の検出方法、及びこの核酸分子の使用

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