JP2022510062A - 複素環アジド単位及びポリマー被覆におけるそれらの使用 - Google Patents

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Abstract

本明細書で記載されるのは、複素環アジド含有モノマー単位、そのような複素環アジド－含有モノマー単位を含むコポリマー、基材－結合コポリマー、及びオリゴヌクレオチド－結合コポリマー、そのようなコポリマーを作製し、それらを基材及び／又はオリゴヌクレオチドと反応させる方法、オリゴヌクレオチドを基材に固定するために、例えばＤＮＡシークエンシング又は他の診断用途において使用するために、このようなコポリマーを使用する方法である。

Description

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、以下の出願の利益を主張するものであり、これらの出願は全て、参照によりその全体が組み込まれる。
２０１８年１２月１８日に出願された「ポリマー被覆における複素環アジド単位；」と題するアメリカ合衆国仮特許出願第６２／７８１、４２８号、
２０１９年１月２日に出願された「ポリマー被覆における複素環アジド単位；」と題するアメリカ合衆国仮特許出願第６２／７８７、６００号、及び
２０１９年３月１１日に出願された「ポリマー被覆における複素環アジド単位」と題するアメリカ合衆国仮特許出願第６２／８１６、６９１号。
ポリマーで被覆された基材は多くの技術的用途において使用される。例えば、埋め込み式の医療装置は、生物学的に不活性なポリマーで被覆され得る。別の例において、ポリマーで被覆された基材は、生体分子の調製及び／又は分析のために使用される。特定の核酸シークエンシング法などの分子分析は、ポリマー被覆された基材の表面へ核酸鎖の付着に依拠する。付着した核酸鎖の配列は、さらにまた当技術分野において既知の多くの異なる方法によって決定することができる。
合成によるシークエンシング（ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ－ｂｙ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）（ＳＢＳ）のような特定のシークエンシングプロセスにおいて、フローセルのような基材の表面は、ポリマーで被覆され、そこにプライマー（一本鎖ＤＮＡ又はｓｓＤＮＡ）がさらにまたグラフトされる。アレイ法において、ビーズは、同様に官能化されたポリマーで被覆され、標的オリゴヌクレオチドを捕捉する。
ポリマー表面（及びそれらの調製）は、一般に、異なる化学条件、温度、光学的検出方法、捕捉部分密度（ｃａｐｔｕｒｅ ｍｏｉｅｔｙ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ）、及び他のパラメータを含有する、広範囲のシークエンシング及び検出プロセスと適合し、様々な貯蔵及び出荷条件のもとで一般的に安定である。これらの分子生物学アプローチにおいて使用される一定のポリマー材料は、基材及び／又はグラフトされるオリゴヌクレオチドの表面上のアルケン又はアルキン基との銅媒介付加環化反応において反応されるペンダントのアジド基を用いる。残留銅は、しかしながら、生物学的に関連する環境において細胞毒性の効果を有し得る。ＤＮＡシークエンシング用途に関しては、場合によっては、銅はＤＮＡに損傷を与え、それによってシークエンシングの収率及びデータ品質を低下させ得る。さらに、しばしば、銅触媒反応は、銅を大量に使用するので、高価であり、適切なポリマーの付着及び基材表面上への局在化を確実にするために十分な効率又は速さで実行することができない場合がある。したがって、反応効率の向上及び残留銅の低減をもたらすような改善された特性をもつ表面ポリマー被覆の必要性がある。
本明細書で提供される例は、要すればグラフトされたオリゴヌクレオチドをもつ、複素環アジド単位を含むポリマー、それに付着した上記ポリマーをもつ基材、及びＤＮＡシークエンシング及び他の診断用途などの分子生物学的方法などの用途における上記ポリマー及び基材の使用に関する。複素環アジドポリマー及び基材の調製方法及び組成物を使用する方法も開示される。
本明細書のいくつかの例において提供されるのは、低減された銅負荷、及びしたがってより低い残留銅をもつ、付加環化反応において効率的に反応する複素環アジド基を用いるモノマー及びコポリマーである。
ある態様において、本明細書で提供されるのは式（Ｉ）の化合物である。
Figure 2022510062000001
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
Figure 2022510062000002
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＺは窒素含有複素環である。）
いくつかの例において、Ｅは任意に置換されたＣ１－４アルキレンであり得る。
いくつかの例において、式（Ｉ）の化合物は式（Ｉａ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000003
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつかの例において、前記窒素含有複素環は６員環を含み得る。例示的に、Ａ及びＥ（例えばアルキレンアジド基）は６員環の２位と５位において結合される。他の例において、前記窒素含有複素環は５員環を含む。
さらに、又はあるいは、前記窒素含有複素環は、要すれば芳香族であり、又は要すれば飽和である。
さらに、又はあるいは、前記化合物は要すれば式（Ｉｂ）である。
Figure 2022510062000004
（式中、ＸはＣＨ又はＮである。）
あるいは、前記化合物は、要すれば式（Ｉｃ）である。
Figure 2022510062000005
あるいは、前記化合物は、要すれば式（Ｉｄ）である。
Figure 2022510062000006
あるいは、前記化合物は、要すれば式（Ｉｅ）である。
Figure 2022510062000007
もう１つの例において、前記化合物は、式（Ｉｆ）である。
Figure 2022510062000008
もう１つの例において、前記化合物は、式（Ｉｇ）である。
Figure 2022510062000009
もう１つの例において、前記化合物は、式（Ｉｈ）である。
Figure 2022510062000010
もう１つの例において、前記化合物は、式（Ｉｊ）である。
Figure 2022510062000011
いくつかの例において、前記化合物は、式（Ｉｋ）である。
Figure 2022510062000012
（式中、ＸはＣＨ又はＮである。）
例示的に、前記式（Ｉｋ）の化合物は式（Ｉｍ）の化合物である：
Figure 2022510062000013
（式中、ｎは２から２０までの整数である。）
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーである。
Figure 2022510062000014
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり：
Figure 2022510062000015
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＺは窒素含有複素環であり；及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位である。）
いくつかの例において、式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位は、式（ＩＩａ）の繰り返しモノマー単位である：
Figure 2022510062000016
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつかの例において、式（ＩＩａ）の繰り返しモノマー単位は、式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位である：
Figure 2022510062000017
（式中、式（ＩＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
いくつかの例において、前記少なくとも一つの他の繰り返しモノマー単位は式（ＩＩＩ）の化合物である：
Figure 2022510062000018
（式中、Ｒ４はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ５はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＲ６はＨ又はＣ１－４アルキルである。）
例示的に、コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位、及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含む。
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは、上記のようなコポリマーと基材との反応から形成される基材－コポリマー生成物である。いくつかの例において、基材－コポリマー生成物は、基材の表面上のアルケニル－又はアルキニル－含有基とコポリマーのアジド基との反応によって形成される。
もう１つの態様において、基材に共有結合したコポリマーを含む構造が本明細書では提供され、ここで、基材－結合コポリマーは、基材に共有結合している繰り返しモノマー単位を含み、ここで、繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（ＩＶ）の化合物である：
Figure 2022510062000019
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり：
Figure 2022510062000020
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＺは窒素含有複素環であり；
Figure 2022510062000021
は、単結合又は二重結合であり; トリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的に基材に共有結合する。）
いくつか例において、繰り返し、共有－結合モノマー単位は式（ＩＶａ）の化合物である：
Figure 2022510062000022
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつか例において、繰り返し、共有－結合モノマー単位は式（Ｖ）の化合物である：
Figure 2022510062000023
（式中、Ｇはトリアゾール／トリアゾリン環と基材との間のリンカーである。）
いくつか例において、繰り返し、共有－結合モノマー単位は式（Ｖａ）の化合物である：
Figure 2022510062000024
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつか例において、繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）、又は式（ＩＶｅ）の化合物である：
Figure 2022510062000025
（式中、ＸはＣＨ又はＮであり；及び、式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
代替的又はさらに、繰り返し、共有－結合モノマー単位は、要すれば式（Ｖｂ）、式（Ｖｃ）、式（Ｖｄ）、又は式（Ｖｅ）の化合物である：
Figure 2022510062000026
（式中、Ｇはトリアゾール／トリアゾリン環と基材との間のリンカーである。）
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは、上記のコポリマーと１つ以上のオリゴヌクレオチドの間の反応から形成されるコポリマー－オリゴヌクレオチド生成物である。
いくつかの例において、コポリマー－オリゴヌクレオチド生成物は、コポリマーのアジド基と、アルケン－又はアルキン－官能化オリゴヌクレオチドとの反応から形成される。
別の態様において、本明細書で提供されるのは、式（ＩＶ）の繰り返しモノマー単位を含む、オリゴヌクレオチド結合コポリマーである：
Figure 2022510062000027
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
Figure 2022510062000028
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｚは窒素含有複素環であり；
Figure 2022510062000029
は単結合又は二重結合であり;そして、コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的にオリゴヌクレオチドに共有結合する。）
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＩＶａ）である：
Figure 2022510062000030
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＶＩ）である：
Figure 2022510062000031
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＶＩａ）である：
Figure 2022510062000032
（式中、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）、又は式（ＩＶｅ）である：
Figure 2022510062000033
（式中、ＸはＣＨ又はＮであり；及び、式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
さらに、又はあるいは、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、要すれば、式（ＶＩｂ）、式（ＶＩｃ）、式（ＶＩｄ）、又は式（ＶＩｅ）である：
Figure 2022510062000034
（式中、ＸはＣＨ又はＮであり；及び、式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは上記いずれかに記載のコポリマーと、基材及び１つ以上のオリゴヌクレオチドとの反応により形成されるコポリマー－基材－オリゴヌクレオチド生成物である。
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのはコポリマーのアジド基を基材の表面上の複数のアルケニル－又はアルキニル－含有官能基と反応させてコポリマーと基材の表面の間に共有結合を形成することを含む、上記いずれかの記載によるコポリマーを基材に固定化する方法である。
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのはコポリマーのアジド基を複数のオリゴヌクレオチドと反応させることを含む、上記いずれかの記載によるコポリマーに複数のオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法である。いくつかの例において、複数のオリゴヌクレオチドはアルケニル又はアルキニル基を含み、反応はコポリマーのアジド基とオリゴヌクレオチドのアルケニル又はアルキニル基との間で起こる。
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは式（Ｘ）の化合物を式（ＸＩ）のアクリレート:
Figure 2022510062000035
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
Figure 2022510062000036
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｚは窒素含有複素環であり；及びＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させて式（Ｉ）の化合物:
Figure 2022510062000037
を形成することを含む式（Ｉ）の化合物の製造方法である。
もう１つの態様において、本明細書で提供されるのは式（Ｘａ）の化合物：
Figure 2022510062000038
を式（ＸＩ）のアクリレート：
Figure 2022510062000039
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；ｐは１、２、３又は４であり；ＸはＣＨ又はＮであり；及びＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させることを含む式（Ｉｋ）の化合物：
Figure 2022510062000040
の製造方法である。
いくつかの例において、本方法は、式（ＸＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000041
を式（ＸＩＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000042
（式中、ＰｇはＨ又はアミノ保護基であり；及びＹは－ＯＨ又はＣｌである。）
と反応させて式（Ｘａ）の化合物を形成することをさらに含む。
もう１つの態様おいて、本明細書で提供されるのは式（ＸＩＶ）の化合物：
Figure 2022510062000043
（式中、Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
を式（ＸＶ）の化合物：
Figure 2022510062000044
と反応させて式（Ｉｋ）の化合物
Figure 2022510062000045
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される６から８個の原子を含む直鎖、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；ｐは１、２、３又は４であり；及びＸはＣＨ又はＮである。）
を形成することを含む式（Ｉｋ）の化合物の製造方法である。
いくつかの例において、本方法は、式（ＸＩＩ）の化合物を環状無水物と反応させて式（ＸＩＶ）の化合物を形成することをさらに含む。
本出願により提供されるいくつかの例は、式（Ｉｋ）の化合物に向けられる：
Figure 2022510062000046
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり、ＸはＣＨ又はＮであり；ｐは１、２、３又は４であり、及びＬは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を持つリンカーである。）
いくつかの態様において、式（Ｉｋ）の化合物は、式（Ｉｍ）の化合物である：
Figure 2022510062000047
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；ＸはＣＨ又はＮであり；ｐは１、２、３又は４であり；及びｎは２から２０までの整数である。）
本出願により提供されるいくつかの例は式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）、又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーに向けられる：
Figure 2022510062000048
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；ＸはＣＨ又はＮであり；ｐは１、２、３又は４であり；及び式（ＩＩｂ）におけるＬは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子からなる直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基をもつリンカーであり；及び、式（ＩＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数であり；及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位である。）
コポリマーは、直鎖状、分岐状、又は架橋状であり得る。繰り返し単位は、ブロック、交互、又はランダムなど、コポリマー内のいずれかの配列において存在し得る。コポリマーは、１つ以上の追加の繰り返しモノマー単位をさらに含み得る。
いくつかの態様において、コポリマーは式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含む：
Figure 2022510062000049
（式中、Ｒ４はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ５はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＲ６はＨ又はＣ１－４アルキルである。）
いくつかの態様において、コポリマーは式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含む。
本出願において提供されるいくつかの例は、本明細書に記載されるような基材に共有結合したコポリマーを有する基材に向けられる。いくつかの例において、共有付着は、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）のモノマー単位のアジド基と、基材の表面上のアルケニル－又はアルキニル－含有基との反応によって作られる。コポリマー中の全てのアジド基が必ずしも反応しないので、このような例は、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含む基材－結合コポリマーである。いくつかの例において、基材－結合コポリマーは、基材に共有結合している繰り返しモノマー単位をさらに含む。繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）又は式（ＩＶｅ）により表される：
Figure 2022510062000050
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ、及びｎは本明細書に定義される通りであり、
Figure 2022510062000051
は単結合又は二重結合であり、及びトリアゾール又はトリアゾリンは、基材にトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子の一方(例えば、基材に結合したアルケニル又はアルキニル基が非環状である場合はいつでも)又は両方(例えば、基材に結合したアルケニル又はアルキニル基が環の一部である場合はいつでも)を介して(直接又はリンカーを介して間接的に)共有結合する。）
それゆえ、いくつかの例の基材－結合モノマー単位は、式（Ｖｂ）、（Ｖｃ）、（Ｖｄ）又は（Ｖｅ）により表される：
Figure 2022510062000052
（式中、Ｇはトリアゾール／トリアゾリン環と基材との間のリンカーである。）
本明細書に記載されているコポリマーはまた、オリゴヌクレオチドに共有結合してもよい。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位のアジド基と、アルケン－又はアルキン－官能化オリゴヌクレオチドとの反応を介してコポリマーに共有結合する。コポリマー中の全てのアジド基が必ずしも反応しないので、本出願により提供されるいくつかの例は、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むオリゴヌクレオチド－結合コポリマーに向けられる。いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合コポリマーは、オリゴヌクレオチドに共有結合している繰り返しモノマー単位をさらに含む。いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合コポリマーは、式（ＩＶ）、（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）の繰り返しモノマー単位を含み、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ及びｎは本明細書に定義された通りであり、
Figure 2022510062000053
は単結合又は二重結合であり、コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール／トリアゾリン環の炭素原子を介してオリゴヌクレオチドに（直接又はリンカーを介して間接的に）共有結合する。このような構造の例は、式（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）又は（ＶＩｅ）のオリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位である：
Figure 2022510062000054
（式中、変数は全て本明細書に定義された通りである。）
本出願において提供されるいくつかの例は、基材及びオリゴヌクレオチドの両方に共有結合しているコポリマーにさらに向けられる。したがって、いくつかの例においては、式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、式（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）、及び（ＶＩｅ）の１つ以上の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーである。
本出願により提供されるいくつかの例は、式（Ｉｋ）の化合物を製造する方法、式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを製造する方法、及び式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを製造する方法に向けられる。
本出願において提供されるいくつかの例は、式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーのアジド基を、基材の表面上の複数のアルケニル－又はアルキニル－含有官能基と反応させてコポリマーと表面との間に共有結合を形成することを含む、本明細書に記載されるコポリマーを基材に固定化する方法に向けられる。
本出願において提供されるいくつかの例は、コポリマーのアジド基をオリゴヌクレオチドと反応させることを含む、本明細書に記載されるコポリマーに複数のオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法に向けられる。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドはアルケニル又はアルキニル基を含む。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドはアルキニル基を含む。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドは、基材の表面上にコポリマーを固定化する前にコポリマーと反応させられる。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドは、基材の表面上にコポリマーを固定化した後にコポリマーと反応させられる。
本明細書に記載される開示の各態様のいずれかのそれぞれの特徴／例は、いずれかの適切な組み合わせにおいて一緒に実行されてもよく、これらの態様いずれかの１つ以上からのいずれかの特徴／例は、いずれかの適切な組み合わせにおいて本明細書に記載されるように他の態様の特徴のいずれかと共に実行され得ることを理解されたい。
＜詳細な説明＞
他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。用語「含有している（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」並びに「含有する（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含有する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び「含有される（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」などの他の形態の使用は、限定するものではない。用語「有している（ｈａｖｉｎｇ）」並びに「有する（ｈａｖｅ）」、「有する（ｈａｓ）」、及び「有した（ｈａｄ）」などの他の形態の使用は、限定するものではない。本明細書において使用するとき、移行句又は請求項の本体のいずれにおいても、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」及び「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」はオープン－エンドな意味を有するとして解釈されるべきである。すなわち、上記の用語は、語句「少なくとも有している」又は「少なくとも含有している」と同義に解釈されるべきである。プロセスの文脈において使用される場合、例えば、用語「含んでいる」は、プロセスが少なくとも列挙された工程を含むが、追加の工程を含み得ることを意味する。化合物、組成物、又はデバイスの文脈において使用される場合、用語「含んでいる」は、化合物、組成物、又はデバイスが、列挙された特徴又はコンポーネントを少なくとも含有するが、追加の特徴又はコンポーネントも含有し得ることを意味する。
本明細書の至る所で使用される用語「実質的に」、「おおよそ」、及び「約」は、加工における変動などによる小さな変動を記載し、説明するために使用される。例えば、それらは、±５％以下、例えば±２％、例えば±１％以下、例えば±０．５％以下、例えば±０．２％以下、例えば±０．１％以下、例えば±０．０５％以下を指すことができる。
本明細書で使用するとき、用語「配列（array）」は、異なるプローブ分子が相対的な位置に従って互いに識別され得るように、１つ以上の基材に付着された異なるプローブ分子の集団を指す。アレイは、基材上の異なるアドレス指定できる（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）位置においてそれぞれ配置される異なるプローブ分子を含有することができる。代替的又はさらに、アレイは、それぞれが異なるプローブ分子を持つ別々の基材を含有すことができ、ここで、異なるプローブ分子は、基材が付着される表面上の基材の位置に従って、又は液体中の基材の位置に従って同定され得る。
本明細書で使用するとき、用語「共有付着した（ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ ａｔｔａｃｈｅｄ）」又は「共有結合した（ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ ｂｏｎｄｅｄ）」は、原子間の電子対の共有によって特徴付けられる化学結合の形成を指す。例えば、共有付着したポリマー被覆は、他の手段、例えば、接着又は静電相互作用を介した表面への付着と対比して、官能化された基材の表面と化学結合を形成するポリマー被覆を指す。表面に共有付着するポリマーは、共有付着に追加した手段によって結合することもできることが理解されよう。
本明細書で使用するとき、「ＣａからＣｂ」又は「Ｃａ－ｂ」、ここで「ａ」及び「ｂ」が整数であるものは、特定の基における炭素原子の数を指す。すなわち、基は、「ａ」から「ｂ」の炭素原子を包括的に含むことができる。したがって、例えば、「Ｃ１からＣ４アルキル」又は「Ｃ１－４ アルキル」又は「Ｃ１－４アルキル」基は、１から４個の炭素を有する全てのアルキル基、すなわち、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、（ＣＨ３）２ＣＨ－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）－及び（ＣＨ３）３Ｃ－を指す。
本明細書で使用される「ハロゲン」又は「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を意味し、フッ素及び塩素が例である。
本明細書で使用するとき、「アルキル」は、完全に飽和した（すなわち、二重又は三重結合を包含しない）直鎖又は分枝鎖の炭化水素鎖を指す。アルキル基は、１から２０個の炭素原子（「１から２０」のような数値範囲は、本明細書に現れるときはいつでも、与えられた範囲内において各整数を指す；例えば、「１から２０の炭素原子」は、アルキル基が、１個の炭素原子、２個の炭素原子、３個の炭素原子等からなり、２０個の炭素原子まで含有し得ることを意味するが、本定義は、数字の範囲が示されていない「アルキル」という用語の発生をもカバーする）を有し得る。アルキル基は、１から９個の炭素原子を有する中型のアルキルで有り得る。アルキル基は、１から４個の炭素原子を有する低級アルキルであってもよい。アルキル基は、「Ｃ１－４アルキル」又は類似の名称として示され得る。あくまでも一例として、「Ｃ１－４ アルキル」又は「Ｃ１－４アルキル」は、アルキル鎖において炭素原子が１個から４個あること、すなわち、アルキル鎖がメチル、エチル、プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、イソ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、及びｔ－ブチルからなる群から選択されることを示す。典型的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ターシャリーブチル、ペンチル、ヘキシル等を含有するが、これらに限定されない。
本明細書で使用するとき、「アルケニル」は、１つ以上の二重結合を含有する直鎖又は分枝の炭化水素鎖を指す。アルケニル基は、２から２０個の炭素原子を有していてもよいが、本定義は、数値範囲が指定されていない用語「アルケニル」の発生をもカバーする。アルケニル基は、２から９個の炭素原子を有する中型のアルケニルで有り得る。アルケニル基は、２から４個の炭素原子を有する低級アルケニルであってもよい。アルケニル基は「Ｃ２－４アルケニル」又は類似の名称として示され得る。あくまでも一例として、「Ｃ２－４アルケニル」は、アルケニル鎖において２個から４個の炭素原子が存在することを示し、すなわち、アルケニル鎖は、エテニル、プロペン－１－イル、プロペン－２－イル、プロペン－３－イル、ブテン－１－イル、ブテン－２－イル、ブテン－３－イル、ブテン－４－イル、１－メチル－プロペン－１－イル、２－メチル－プロペン－１－イル、１－エチル－エテン－１－イル、２－メチル－プロペン－３－イル、ブタ－１、３－ジエニル、ブタ－１、２、－ジエニル及びブタ－１、２－ジエン－４－イルからなる群から選択される。典型的なアルケニル基は、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、及びヘキセニルなどを含有するが、これらに限定されない。
アルケニル基を含む基は、任意に置換されたアルケニル、シクロアルケニル、及びヘテロシクロアルケニル基を含有する。
本明細書で使用するとき、「アルキニル」は、１つ以上の三重結合を含有する直鎖又は分枝の炭化水素鎖を指す。アルキニル基は２から２０個の炭素原子を有し得るが、本定義は数値範囲が指定されていない用語「アルキニル」の出現をカバーする。アルキニル基は、２から９個の炭素原子を有する中型のアルキニルでも有り得る。アルキニル基は２から４個の炭素原子を有する低級アルキニルであってもよい。アルキニル基は「Ｃ２－４アルキニル」又は類似の名称として示され得る。あくまでも一例として、「Ｃ２－４ アルキニル」又は「Ｃ２－４アルキニル」は、アルキニル鎖中に２個から４個の炭素原子が存在すること、すなわちアルキニル鎖がエチニル、プロピン－１－イル、プロピン－２－イル、ブチン－１－イル、ブチン－３－イル、ブチン－４－イル、及び２－ブチニルからなる群より選択されることを示す。典型的なアルキニル基は、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、及びヘキシニルなど含有するが、これらに限定されない。
アルキニル基を含む基は、任意に置換されたアルキニル、シクロアルキニル、及びヘテロシクロアルキニルを含有する。
本明細書で使用するとき、「アリール」は、環骨格中において炭素のみを含有する芳香族環又は環系（すなわち、２つの隣接する炭素原子を共有する２つ以上の縮合環）を指す。アリールが環系である場合、その系におけるすべての環は芳香族である。アリール基は、６個から１８個の炭素原子を有し得るが、本定義は、数値範囲が指定されていない「アリール」という用語の発生をもカバーする。いくつかの例において、アリール基は６個から１０個の炭素原子を有する。アリール基は、「Ｃ６－１０アリール」「Ｃ６又はＣ１０アリール」又は類似の名称として示され得る。アリール基の例は、フェニル、ナフチル、アズレニル、及びアントラセニルを含有するが、これらに限定されない。
本明細書で使用するとき「複素環」は、炭素原子を他の原子（ヘテロ原子）、例えば窒素、酸素又は硫黄と共に含有する環状化合物を指す。複素環は、芳香族（ヘテロアリール）又は脂肪族であり得る。脂肪族複素環は、完全に飽和していてもよく、又は１つ以上又は２つ以上の二重結合を含んでいてもよく、例えば、複素環はヘテロシクロアルキルであってもよい。複素環は、縮合した単一の複素環又は複数の複素環を含有し得る。
本明細書で使用するとき「ヘテロアリール」は、環骨格において１個以上のヘテロ原子、すなわち、窒素、酸素及び硫黄、を含むが、これらに限定されない、炭素以外の元素を含有する芳香族環又は環系（すなわち、２個の隣接原子を共有する２個以上の縮合環）を指す。ヘテロアリールが環系である場合、その系におけるすべての環は芳香族である。ヘテロアリール基は、５から１８個の環成員（すなわち、炭素原子及びヘテロ原子を含有する、環骨格を構成する原子の数）を有し得るが、本定義は、数字の範囲が示されていない用語「ヘテロアリール」の発生をもカバーする。いくつかの例において、ヘテロアリール基は、５から１０個の環成員又は５から７個の環成員を有する。ヘテロアリール基は、「５から７員環ヘテロアリール」「５から１０員環ヘテロアリール」又は類似の名称として示され得る。ヘテロアリール環の例は、限定されないが、フリル、チエニル、フタラジニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、トリアゾリル、チアジアゾリル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、インドリル、イソインドリル、及びベンゾチエニルを含有する。
本明細書において、「シクロアルキル」は、完全に飽和したカルボシクリル環又は環系を意味する。例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルを含有する。
本明細書で使用するとき、「シクロアルケニル」又は「シクロアルケン」は、少なくとも１つの二重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、環系における環は芳香族ではない。例はシクロヘキセニル又はシクロヘキセンである。もう一つの例はノルボルネン又はノルボルネニルである。
本明細書で使用するとき、「ヘテロシクロアルケニル」又は「ヘテロシクロアルケン」は、環骨格において少なくとも１つのヘテロ原子をもち、少なくとも１つの二重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、ここで、環系における環は芳香族ではない。いくつかの例において、ヘテロシクロアルケニル又はヘテロシクロアルケン環又は環系は、３員環、４員環、５員環、６員環、７員環、８員環、９員環又は１０員環である。
本明細書で使用するとき、「シクロアルキニル」又は「シクロアルキン」は、少なくとも１つの三重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、ここで、環系における環は芳香族ではない。例はシクロオクチンである。もう一つの例はビシクロノニンである。
本明細書で使用するとき、「ヘテロシクロアルキニル」又は「ヘテロシクロアルキン」は、環骨格において少なくとも１つのヘテロ原子をもち、少なくとも１つの三重結合を有するカルボシクリル環又は環系を意味し、ここで、環系における環は芳香族ではない。いくつかの例において、ヘテロシクロアルキニル又はヘテロシクロアルキン環又は環系は、３員環、４員環、５員環、６員環、７員環、８員環、９員環又は１０員環である。
本明細書で使用するとき「ヘテロシクロアルキル」は、環骨格中において少なくとも１つのヘテロ原子を包含する、非芳香族環状環又は環系を意味する。ヘテロシクロアルキルは、縮環、ブリッジ又はスピロ－連結様式において一緒に結合され得る。ヘテロシクロアルキルは、環系において少なくとも１つの複素環が芳香族でない限り、いずれかの程度の飽和を有し得る。ヘテロシクロアルキル基は、３から２０の環成員（すなわち、炭素原子及びヘテロ原子を含有する、環骨格を構成する原子の数）を有し得るが、本定義は、数値範囲が指定されていない用語「ヘテロシクロアルキル」の発生もまたカバーする。ヘテロシクロアルキル基は、３から１０の環成員を有する中型のヘテロシクロアルキルでも有り得る。ヘテロシクロアルキル基は、３から６の環成員を有するヘテロシクロアルキルでも有り得る。ヘテロシクロアルキル基は、「３から６員環ヘテロシクロアルキル」又は類似の名称として示され得る。いくつかの６員単環ヘテロシクロアルキルにおいて、ヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ又はＳのうちの１つから３つまでから選択され、いくつかの５員単環ヘテロシクロアルキルにおいて、ヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ又はＳから選択される１つ又は２つのヘテロ原子から選択される。ヘテロシクロアルキル環の例は、限定されるものではないが、アゼピニル、アクリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジオキソラニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、モルホリニル、オキシラニル、オキセパニル、チエパニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ジオキソピペラジニル、ピロリジニル、ピロリドニル、ピロリジオニル、４－ピペリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、１、３－ジオキシニル、１、３－ジオキサニル、１、４－ジオキシニル、１、４－ジオキサニル、１、３－オキサチアニル、１、４－オキサチイニル、１、４－オキサチアニル、２Ｈ－１、２－オキサジニル、トリオキサニル、ヘキサヒドロ－１、３、５－トリアジニル、１、３－ジオキソリル、１、３－ジオキソラニル、１、３－ジチオリル、１、３－ジチオラニル、イソオキサゾリニル、イソオキサゾリジニル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、オキサゾリジノニル、チアゾリニル、チアゾリジニル、１、３－オキサチオラニル、インドリニル、イソインドリニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロ－１、４－チアジニル、チアモルホリニル、ジヒドロベンゾフラニル、ベンズイミダゾリジニル、及びテトラヒドロキノリンを含有する。
本明細書で使用される「アジド」という用語は、－Ｎ３基を指す。
本明細書で使用するとき、置換基は、１以上の水素原子が他の原子又は基と交換されている非置換親基から誘導される。他に明記しない限り、基が「置換されている」とみなされる場合、基は、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルケニル、Ｃ１－Ｃ６アルキニル、Ｃ１－Ｃ６ヘテロアルキル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）Ｃ３－Ｃ７カルボシクリル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）Ｃ３－Ｃ７カルボシクリル－Ｃ１－Ｃ６－アルキル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）５－１０員環ヘテロシクリル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）５－１０員環ヘテロシクリル－Ｃ１－Ｃ６－アルキル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）アリール、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）アリール（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）５－１０員環ヘテロアリール、（ハロ、Ｃ１－Ｃ６アルキル、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６ハロアルキル、及びＣ１－Ｃ６ハロアルコキシで任意に置換された）５－１０員環ヘテロアリール（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、ハロ、シアノ、ヒドロキシ、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ（Ｃ１－Ｃ６）アルキル（すなわちエーテル）、アリールオキシ、スルフヒドリル（メルカプト）、ハロ（Ｃ１－Ｃ６アルキル（例：-ＣＦ３）、ハロ（Ｃ１－Ｃ６）アルコキシ（例：ＯＣＦ３）、Ｃ１－Ｃ６アルキルチオ、アリールチオ、アミノ、アミノ（Ｃ１－Ｃ６）アルキル、ニトロ、Ｏ－カルバミル、Ｎ－カルバミル、Ｏ－チオカルバミル、Ｎ－チオカルバミル、Ｃ－アミド、Ｎ－アミド、Ｓ－スルホンアミド、Ｎ－スルホンアミド、Ｃ－カルボキシ、Ｏ－カルボキシ、アシル、シアナート、イソシアナート、チオシアナート、イソチオシアナート、スルフィニル、スルホニル、及びオキソ（＝Ｏ）から独立に選択される１つ以上の置換基で置換されることを意味する。基が「任意に置換される」と記載されている場合はいつでも、その基は上記の置換基で置換することができる。
確かなラジカル命名規則は、文脈に応じて、モノラジカル又はジラジカルのいずれかを含有することができることが理解される。例えば、置換基が分子の残りの部分に２つの付着点を必要とする場合はいつでも、置換基はジラジカルであることが理解される。例えば、２つの付着点を必要とするアルキルとして同定される置換基は、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－などのジラジカルを含有する。他のラジカル命名規則は、ラジカルが「アルキレン」又は「アルケニレン」のようなジラジカルであることを明確に示す。
置換基がジラジカルとして示される(すなわち、分子の残りの部分に２つの付着を有する）場合はいつでも、他に示されていない限り、置換基はいずれかの方向性形状（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）においても付着することができることが理解される。したがって、例えば、－ＡＥ－又は
Figure 2022510062000055
として示される置換基は、Ａが分子の左端の付着点に付着するように配向された置換基並びにＡが分子の右端の付着点に付着する場合を含有する。
本明細書に開示される化合物が少なくとも１つの立体中心を有する場合、それらは個々のエナンチオマー又はジアステレオマーとして、又はラセミ体を含有するそのような異性体の混合物として存在し得る。個々の異性体の分離又は個々が異性体の選択的合成は、当業者に既知の種々の方法を適用することによって達成される。本明細書に開示される化合物が互変異性体の形態で存在すると理解される場合、全ての互変異性体の形態は、図示される構造の範囲に含有される。別段の指示がない限り、全てのそのような異性体及びそれらの混合物は、本明細書に開示される化合物の範囲に含有される。さらに、本明細書に開示される化合物は、１つ以上の結晶又は非晶質形態で存在し得る。別段の記載がない限り、全てのそのような形態は、いずれかの多形形態を含めて、本明細書に開示される化合物の範囲に含有される。加えて、本明細書に開示される化合物のいくつかは、水（すなわち水和物）又は一般的な有機溶媒との溶媒和物を形成し得る。別段の指示がない限り、このような溶媒和物は本明細書に開示された化合物の範囲に含有される。
本明細書で使用するとき、「ヌクレオチド」は、窒素含有複素環塩基、糖、及び１つ以上のリン酸基を含有する。それらは核酸配列の単量体単位（前駆体か連結したモノマーか）であり得る。ＲＮＡにおいて、糖はリボースであり、ＤＮＡにおいてデオキシリボース、すなわちリボースにおいて２’位に存在するヒドロキシル基をもたない糖である。窒素含有複素環塩基は、プリン又はピリミジン塩基であり得る。プリン塩基は、アデニン（Ａ）及びグアニン（Ｇ）、及びそれらの修飾誘導体又は類似体を含有する。ピリミジン塩基は、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）、及びウラシル（Ｕ）、及びそれらの修飾誘導体又は類似体を含有する。デオキシリボースのＣ－１原子はピリミジンのＮ－１又はプリンのＮ－９に結合されている。
本明細書で使用するとき、用語「ポリヌクレオチド」又は「オリゴヌクレオチド」は、一般に、ＤＮＡ（例えば、ゲノムＤＮＡ又はｃＤＮＡ）、ＲＮＡ（例：ｍＲＮＡ）、合成オリゴヌクレオチド、及び保護された核酸、ロック核酸（ｌｏｃｋｅｄ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄｓ）、又は架橋型核酸（ｂｒｉｄｇｅｄ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄｓ）などの合成核酸類縁体を含有する、核酸を指す。ポリヌクレオチドは、天然若しくは非天然の塩基、又はそれらの組合せ、及び天然若しくは非天然の骨格リンケージ、例えば、ホスホロチオエート、ＰＮＡ又は２’－Ｏ－メチル－ＲＮＡ、又はそれらの組合せを含有し得る。
本明細書で使用するとき、用語「プライマー」は、遊離３’ＯＨ基をもつ一本鎖を有する核酸として定義される。プライマーはまた、カップリング反応を可能にする又はプライマーをもう１つの部分にカップリングするために、５’末端に修飾を有することができる。プライマーの長さは、いずれかの数の塩基長であることができ、種々の非天然ヌクレオチドを含有することができる。本明細書で使用するとき、「ＢＣＮプライマー」又は「ＢＣＮ修飾プライマー」は、５’末端において共有付着したビシクロ（６．１．０）ノン－４－インを含む、プライマーを指す。いくつかの例において、プライマーは、５’末端において末端アルキニル基を添えられる。
いくつかの例において、基材表面上で使用されるプライマーは、イルミナ株式会社（Ｉｌｌｕｍｉｎａ、 Ｉｎｃ．）によって販売されているシークエンシングのための市販のフローセルにおいて使用されるようなＰ５及びＰ７プライマーである。プライマー配列は、米国特許Ｎｏ．２０１１／００５９８６５ Ａ１に記載されており、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれている。
ペア―エンドセット（Paired end set）:
P5: ペア―エンド 5’→ 3’
AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC
P7: ペア―エンド 5’→ 3’
CAAGCAGAAGACGGCATACGAG*AT
シングルリードセット（Single read set）:
P5: シングルリード: 5’→ 3’
AATGATACGGCGACCACCGA
P7: シングルリード 5’→ 3’
CAAGCAGAAGACGGCATACGA
ここで、Ｇ＊は８－オキソグアニンである。
いくつかの例において、付着オリゴヌクレオチド（プライマー又はＰ５又はＰ７プライマーなど）は、５’末端においてリンカー又はスペーサーを含む。このようなリンカー又はスペーサーは、化学的又は酵素的切断を可能にするために、又はいくつかの他の望ましい特性を授けるために、例えばポリマー又は固体支持体への共有付着を可能にするために、又は切断部分を固体支持体から最適な距離に配置するためのスペーサーとして作用するために、含まれ得る。ある場合において、１０個のスペーサーヌクレオチドはポリマー又は固体支持体へのＰ５又はＰ７プライマーの付着点の間に配置され得る。いくつかの例において、ポリＴスペーサーが使用されるが、他のヌクレオチド及びそれらの組合せも使用することができる。ある例において、スペーサーは６Ｔから１０Ｔのスペーサーである。いくつかの例において、リンカーは、隣接ジオール又はアリルＴのような化学的に切断可能な官能基を含む切断可能なヌクレオチドを含有する。
本明細書で使用するとき用語「シラン」は、１つ以上のケイ素原子を包含する有機又は無機化合物を指す。無機シラン化合物の非限定的な例は、ＳｉＨ４又はハロゲン化ＳｉＨ４であり、ここで、水素は１つ以上のハロゲン原子によって置換される。有機シラン化合物の非限定的な例は、Ｘ－ＲＣ－Ｓｉ（ＯＲＤ）３であり、ここで、Ｘは、アミノ、ビニル、エポキシ、メタクリレート、硫黄、アルキル、アルケニル、又はアルキニルなどの非加水分解性有機基であり；ＲＣは、例えば、－（ＣＨ２）ｎ－、のスペーサーであり、ここで、ｎは０から１０００であり;各ＲＤは、本明細書に定義されるように、水素、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたカルボシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換された５から１０員環のヘテロアリール、及び任意に置換された５から１０員環のヘテロシクリルから独立して選択される。いくつかの例において、シランは、Ｘ－ＲＣ－Ｓｉ（ＯＲＤ）３の－ＯＲＤ基の酸素原子が隣接する有機シラン化合物、Ｘ－ＲＣ－Ｓｉ（ＯＲＤ）３のケイ素原子に付着するように架橋されてもよい。そのうえ、シラン化合物は、表面上の酸素原子に対するＸ－ＲＣ－Ｓｉ（ＯＲＤ）３部分の共有結合によって基材表面に付着されてもよい。したがって、いくつかの例において、記載されたシランは、以下の構造を含む：
Figure 2022510062000056
本明細書で使用するとき、用語「シラン」は、異なるシラン化合物の混合物を含むことができる。いくつかの例において、Ｘはノルボルネニル基である。いくつかの例において、Ｘはビシクロノニニル基である。いくつかの例において、Ｘはアルケン－又はアルキン－含有基である。いくつかの例において、Ｘはアルケン又はアルキンである。いくつかの例において、ＲＣリンカーはＣ２－６アルキレン基である。
本明細書で使用するとき用語「基材」は、本明細書に記載されるコポリマーのための支持体として使用される材料を指す。アレイ法において、ビーズは、同様に官能化されたポリマーで被覆され、標的オリゴヌクレオチドを捕捉する。シークエンシングのためのポリマー材料は、米国特許出願Ｎｏ．２０１４／００７９９２３及び２０１６／０１２２８１６に記載されていて、それらの両方は参照により全体が組み込まれる。本明細書に記載される例において、基材材料は、ガラス、シリカ、プラスチック、石英、金属、金属酸化物、有機ケイシリケート（例えば、多面体有機シルセスキオキサン（ＰＯＳＳ））、ポリアクリレート、酸化タンタル、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）、又はこれらの組み合わせを含み得る。ＰＯＳＳの例は、参照によりその全体が組み込まれている、KehagiaslらのMicroelectronic Engineering 86 (2009)、pp.776-778に記載されているものであり得る。いくつかの例において、本出願において使用される基材は、ガラス、溶融シリカ及び他のシリカ含有材料などのシリカ系の基材を含有する。いくつかの例において、シリカ系の基材は、シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、シリコン水素化物であり得る。いくつかの例において、本出願において使用される基材は、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリカーボネート、及びポリ（メタクリル酸メチル）のようなプラスチック材料又は成分を含有する。プラスチック材料の例は、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリスチレン、及び環状オレフィンポリマー基材を含有する。いくつかの例において、基材は、シリカ系の材料又はプラスチック材料又はそれらの組み合わせであるか、又は含有する。特定の例において、基材は、ガラス又はシリコン系のポリマーを含む少なくとも１つの表面を有する。いくつかの例において、基材はガラスを含む。いくつかの例において、基材は、金属であり得るか、又は金属を包含することができるか、又は金属を含有する。このような例において、金属は金である。いくつかの例において、基材は、金属酸化物を含む少なくとも１つの表面を有する。ある例において、表面は酸化タンタル又は酸化スズを含む。アクリルアミド、エノン、又はアクリレートもまた、基材材料又は成分として利用され得る。他の基材材料は、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、アルミニウム、セラミック、ポリイミド、石英、樹脂、ポリマー及びコポリマーを含有すことができるが、これらに限定されない。いくつかの例において、基材及び／又は基材表面は、石英であり得るか、又は石英を含有する。他のいくつかの例において、基材及び／又は基材表面は、ＧａＡｓ又はＩＴＯなどの半導体であり得るか、又は半導体を含有する。上記のリストは、本出願に限定されるものではないが、例示を意図したものである。基材は、単一の材料又は複数の異なる材料を含むことができる。基材は複合材料又は積層材料で有り得る。いくつかの例において、基材は有機ケイ酸塩材料を含む。
基材は、平坦、円形、球形、棒状、又はいずれかの他の適切な形状であり得る。基材は、剛性又は可撓性で有り得る。いくつかの例において、基材はビーズ又はフローセルである。
基材は、基材の1つ以上の表面上に、パターン化されていないか、テクスチャ化されているか、又はパターン化されていてもよい。いくつかの例において、、基材はパターン化される。このようなパターンは、ポスト（ｐｏｓｔｓ）、パッド（ｐａｄｓ）、ウェル（ｗｅｌｌｓ）、リッジ（ｒｉｄｇｅｓ）、チャネル、又は他の三次元凹状又は凸状構造を含み得る。パターンは、基材の表面にわたって規則的又は不規則であり得る。パターンは、例えば、ナノインプリントリソグラフィによって、又は、例えば、非金属表面上に特徴を形成する金属パッドの使用によって形成され得る。
いくつかの例において、基材の表面は、コポリマー被覆領域と不活性領域の両方を含む。いくつかの例において、基材の表面は、官能化シラン被覆領域及び不活性領域の両方を含むことができる。パターン化された基材を使用する例については、コポリマー又はシランをパターン特徴に選択的に付着させることができ、（例えば、金属パッドに付着することができ、又はゲルをウェルの内部に付着することができる）あるいは、代替的にコポリマー又はシランはパターン特徴及び間隙（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ）領域の両方にわたって均一に付着することができ、次いで、要すれば間隙領域から除去することができる。
いくつかの例において、本明細書に記載される基材は、フローセルの少なくとも一部を形成するか、又はフローセル内に配置される。いくつかのこのような例において、フローセルは、コポリマー被覆を介して基材の表面に付着されたオリゴヌクレオチドをさらに含む。このような例では、オリゴヌクレオチドが付着しているフローセル本体の表面を基材とみなす。他の例において、コポリマーで被覆された表面（例えば、ビーズ）を有する別個の基材がフローセルの本体に挿入される。好ましい例において、フローセルは、複数のレーン又は複数のセクターに分割されたフローチャンバーであり、ここで、複数のレーン又は複数のセクターの１つ以上は、本明細書に記載されるコポリマー被覆で被覆された表面を含む。本明細書に記載の方法又は組成物において使用することができるフローセル及びフローセをル製造するための基材の例は、株式会社イルミナ（サンディエゴ、カリフォルニア州）から市販されているものを含有するが、これらに限定されない。
本明細書で使用するとき、用語「構造」は、基材に結合される化合物、例えばコポリマーを指す。コポリマーは、例えばアジド基を介して、例えば基材に共有結合され得る。
本明細書で使用するとき、用語「ポリマー」は、多くの反復されたサブユニット又は繰り返し単位から構成される分子を指す。ポリマー構造の非限定的な例は、直鎖状、分岐状、又はハイパーブランチドポリマーを含有する。直鎖ポリマーの非限定的な例はブロックコポリマー又はランダムコポリマーを含む。分岐ポリマーの非限定的な例は、星型ポリマー、疎水性及び親水性セグメントの両方を含む星型ポリマー又は星型ブロック（ｓｔａｒ－ｂｌｏｃｋ）ポリマー、疎水性及び親水性セグメントの両方を含むＨ型（Ｈ－ｓｈａｐｅｄ）ポリマー、ダンベル型（ｄｕｍｂｂｅｌｌ ｓｈａｐｅｄ）ポリマー、櫛型ポリマー、ブラシ状ポリマー、デンドロン化（ｄｅｎｄｒｏｎｉｚｅｄ）ポリマー、ラダー及びデンドリマーを含有する。ポリマーは、架橋されていてもよく、又はわずかに架橋されていてもよい。本明細書に記載されるポリマーは、直鎖、分枝、ハイパーブランチ又はデンドリマー状であり得る。本明細書に記載されるポリマーは、ポリマーナノ粒子の形態であってもよい。ポリマーアーキテクチャーの他の例は、限定されるものではないが、環状ブロックポリマー及びコイル－サイクル－コイルポリマー（ｃｏｉｌ－ｃｙｃｌｅ－ｃｏｉｌ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含有する。１を超える繰り返し単位をもつポリマーは、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、又は交互コポリマー、又はこれらの混合物として配列することができる。最終的なコポリマー構造は、例えば、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、櫛型ポリマー又は星型ポリマーアーキテクチャーを含有する異なるアーキテクチャーであり得る。異なる分類のポリマー骨格は、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリシロキサン、シリコーン、ポリアクロレイン、ポリホスファゼン、ポリイソシアネート、ポリオール、多糖類、及びこれらの組み合わせを含有するが、これらに限定されない。いくつかの例において、ポリマーはポリアクリルアミド骨格を含む。他のいくつかの例において、ポリマーはポリアクリレート骨格を含む。さらにいくつかの他の例において、ポリマーはポリウレタン骨格を含む。さらにいくつかの他の例において、ポリマーはポリホスファゼン骨格を含む。さらにいくつかの他の例において、ポリマーはデンドリマー骨格を含む。
本明細書で使用するとき、接頭語「フォト（ｐｈｏｔｏ）」又は「フォト（ｐｈｏｔｏ）－」は、光又は電磁放射に関することを意味する。この用語は、電磁スペクトルの全部又は一部を包含することができ、スペクトルのラジオ、マイクロ波、赤外、可視光、紫外、Ｘ線又はガンマ線部分として一般的に知られている範囲の１つ以上が含まれるが、これらに限定されない。スペクトルの一部は、本明細書に記載の金属のような表面の金属領域によってブロックされるものであり得る。代替的又はさらに、スペクトルの一部は、ガラス、プラスチック、シリカ、又は本明細書に記載の他の材料で作られた領域などの表面の間隙領域を通過するものであり得る。特定の例において、金属を通過することができる放射線を使用することができる。代替的又はさらに、ガラス、プラスチック、シリカ、又は本明細書に記載の他の材料によってマスクされる放射線を使用することができる。
本明細書で使用するとき、用語「ＹＥＳ法」は、イルミナ株式会社によって開発された化学蒸着プロセスをもつイールドエンジニアリングシステム（Ｙｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）（「ＹＥＳ」）によって提供される化学蒸着プロセスツールを指す。これは、三つの異なる蒸着システムを含有する。自動化されたＹＥＳ－バータコートシランベーパーシステム（ＹＥＳ－ＶｅｒｔａＣｏａｔ ｓｉｌａｎｅ ｖａｐｏｒ ｓｙｓｔｅｍ）は、２００又は３００ｍｍウェーハを収容できるフレキシブルなウェーハハンドリングモジュールをもち、大量生産のために設計されている。手動負荷ＹＥＳ－１２２４Ｐ シランベーパーシステム（ＹＥＳ－１２２４Ｐ Ｓｉｌａｎｅ Ｖａｐｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ）は、その構成可能な大容量チャンバーをもち、多用途の大量生産のために設計されている。Ｙｅｓ－ラボコーテ（Ｙｅｓ－ＬａｂＫｏｔｅ）は低コストで、卓上版で、実現可能性調査及び研究開発のために理想的である。
ある態様において、式（Ｉ）に記載の化合物が提供される。
Figure 2022510062000057
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
Figure 2022510062000058
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及びＺは窒素含有複素環である。）
式（Ｉ）に記載の化合物は、重合性モノマーとして機能することができる。例えば、アクリロイル基の存在は、重合可能な部分を提供することができ、要すれば、複数のそのような化合物（モノマー）が互いに、及び要すれば１つ以上の他のタイプの化合物（モノマー）と重合することを可能にする。さらに、又はあるいは、式（Ｉ）の化合物において存在するアジド基は、要すれば、１つ以上の適切な化合物、例えば１つ以上の適切なアルケン又はアルキン含有化合物との付加環化反応を受けることができる。例示的に、アジド基に近い窒素含有複素環基の存在は、銅媒介付加環化反応の増加した速度、例えば、アジド基に近い窒素含有複素環基を含有しない化合物と比較して、２０から３８倍の増加、をもたらすことが分かっている。これは、付加環化反応を触媒することに関与する銅触媒が少ないことを意味する。いかなる理論にも拘束されることを望まないが、窒素含有複素環内の窒素は、銅触媒と共配位（例えば、キレート）してもよく、銅触媒の銅中心は、アジド基及びアルケン又はアルキン含有化合物の間の付加環化反応をより容易に触媒するように、アジド基に十分に近い位置において結合することができ、したがって、反応速度を増大させ、銅触媒の消費を減少させると考えられる。いくつかの例において、窒素含有複素環内の窒素は、銅触媒の銅中心との配位を容易にするために、アジド基から約５ｎｍ又はそれ未満の距離、例えば、約１オングストロームから５ｎｍまでの距離、又は約２オングストロームから２ｎｍまでの距離、又は約５オングストロームから１ｎｍまでの距離において配置される。本明細書に開示されるモノマー化合物は、要すればポリマー又はコポリマーを形成することができ、これは、要すれば、基材を被覆してそれにより基材を官能化するために使用することができる。例えば、ポリマー又はコポリマーで被覆された基材は、アルケン又はアルキン官能化生体分子と反応し得る。
Ｅは、例えば、任意に置換されたＣ１－４アルキレンであってもよく、各炭素は、例えば、－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏから選択される１つ以上の置換基で任意に置換されていてもよい。Ｅは、例えば、置換されていないＣ１－４アルキレン、例えば、ＣＨ２、（ＣＨ２）２、（ＣＨ２）３、又は（ＣＨ２）４で有り得る。
要すれば、Ｅはエーテル、エステル又はアミドを含み得る。例えば、Ｅは、－ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２－、－ＣＯＣＮＨＣＨ２－又はＣＨ２ＣＯＯＣＨ２－を含み得る。
Ｒ１は、例えば、Ｈ又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖アルキル基であり得る。例えば、Ｒ１は、Ｈ又はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得る。例示的に、Ｒ１は、Ｈ又はメチルであり得る。
Ｒ２は、例えば、Ｈ、又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得る。例えば、Ｒ２は、Ｈ又はメチルであり得る。
Ｒ３は、例えば、Ｈ、又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得る。例えば、Ｒ３は、Ｈ又はメチルであり得る。
いくつかの例において、Ｌは、－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏからなる群から選択される１つ以上の置換基でそれぞれが任意に置換され得る、－Ｃ２－２０アルキレン－又は３から２０原子の直鎖状ヘテロアルキレンであり；直鎖を含有するリンカーであり得る。Ｌは、１つ以上の－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏ置換基で任意に置換され得る、－Ｃ２－６アルキレン－であり；直鎖をもつリンカーで有り得る。Ｌは、非置換の－Ｃ２－６アルキレン－（（ＣＨ２）２－６－としても描かれる）であってもよく、例えば、Ｌは、非置換の－Ｃ３－４アルキレン－、例えば、－（ＣＨ２）３－又は（ＣＨ２）４－であってもよい。
Ｌは、－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏからなる群から選択される１つ以上の置換基で任意に置換され得る、３から２０原子の直鎖状ヘテロアルキレンであり；直鎖を含有するリンカーであり得る。例示的に、Ｌは、１つ以上のエチレングリコール単位を含み得る。Ｌは－ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ－ＯＣＨ２ＣＨ２－であり得え、式中、ｘは０からからである。ある非限定的な例において、ｘは１、２、３、４、５、又は６である。Ｌは１つ以上のアミド基を含み得る。例えば、Ｌは－Ｃ２－６アルキル－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｃ２－６アルキル－であってもよく、又はＬは－（ＣＨ２）２－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ２）２－又は（ＣＨ２）３－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ２）２－であってもよい。Ｌは、１つ以上の天然又は非天然アミノ酸を含んでもよく、例えば、Ｌは、１つ以上の天然アミノ酸を含んでもよく、例えば、Ｌは、グリシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、セリン、トレオニン、システイン、アスパラギン、又はグルタミンからなる群から選択される１つ以上のアミノ酸を含み得る。いくつかの例において、Ｌは１、２又は３アミノ酸単位を含み得る。
Ｎ置換アミドＡは、２つの可能な配置において、Ｌ及びＺに結合してもよく、例えば、Ａのカルボニル炭素がＬに結合してもよく、Ａのアミド窒素がＺに結合してもよい。代替的に、Ａのカルボニル炭素がＺに結合してもよく、Ａのアミド窒素がＬに結合してもよい。これらの２つの配置の例は、下記式（Ｉｃ）及び（Ｉｄ）として示される。
Ｚは、５から１０員環の環成員、例えば５から１０員環の複素環を有する窒素含有複素環を含むことができ、ここで環成員は複素環のバックボーンを形成する原子である。Ｚは、単環式構造又は２つ以上の環系を含む縮環構造を含み得る。単環式構造の場合において、Ｚは５又は６つの環成員を含んでもよく、例えば、Ｚは５又は６員環の複素環であってもよい。縮環構造の場合において、Ｚは９つ又は１０つの環成員を含み得る。窒素含有複素環は、１つより多いヘテロ原子、例えば、１つ以上のさらなる窒素ヘテロ原子、１つ以上の酸素ヘテロ原子、又は１つ以上の硫黄ヘテロ原子、又はこのようなヘテロ原子のいずれかの適切な組み合わせを含み得る。窒素含有複素環は、芳香族、例えばピリジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、インドリル、キノリニル、キナゾリニルであってもよい。窒素含有複素環は脂肪族、例えばシクロアルキルであってもよい。脂肪族窒素含有複素環は飽和していてもよいし、芳香族ではないが１つ以上の二重結合を含有してもよい。ある実施形態において、脂肪族窒素含有複素環はピロリジニルであり得る。
Ｚが６員環複素環であり；場合において、式（Ｉ）の化合物は、要すれば、Ａが６員環の２位（Ｎが１位を構成する）において結合し、アルキルアジド基が６員環の５位に結合するように構成することができる。このような配置は、６員環複素環に関して１、４置換パターンを提供すると考えられ得る。
いくつかの選択肢において、式（Ｉ）の化合物は式（Ｉａ）であり得る：
Figure 2022510062000059
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ及びＺは式（Ｉ）について上記で定義された通りであり、ｐは１、２、３又は４である。）
いくつかの選択肢において、式（Ｉａ）の化合物は式（Ｉｂ）であり得る。
Figure 2022510062000060
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ及びｐは式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記定義された通りであり、及びＸはＣＨ又はＮである。）
式（Ｉａ）の化合物は、要すれば、式（Ｉｃ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000061
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ及びｐは、式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記で定義された通りである。）
上記のように、式（Ｉａ）の化合物は、要すれば式（Ｉｄ）又は（Ｉｅ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000062
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ及びｐは、式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記で定義された通りである。）
すなわち、Ａは、いずれかの適切な配置を有することができる。
いくつかの例において、式（Ｉｂ）及び（Ｉｄ）の化合物は、式（Ｉｋ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000063
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）について上記で定義されたの通りである。）
式（Ｉｋ）についての化合物は、要すれば、式（Ｉｍ）の化合物で有り得る。
Figure 2022510062000064
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）について上記定義された通りであり、及びｎは２から２０までの整数である。例えば、ｎは１と１０の間、例えば１と６の間、例えば２、３、４、５又は６の整数であり得る。例えば、ｎは３又は４であり得る。）
１つの具体的かつ非限定的な例において、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）及び（Ｉｅ）の化合物は、式（Ｉｆ）を有する化合物で有り得る。
Figure 2022510062000065
もう１つの具体的かつ非限定的な例において、式（Ｉ）、（Ｉａ）（Ｉｃ）及び（Ｉｅ）の化合物は、式（Ｉｇ）を有する化合物であり得る。
Figure 2022510062000066
さらに他の非限定的な例において、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）及び（Ｉｄ）の化合物は、式（Ｉｈ）又は（Ｉｊ）を有する化合物で有り得る：
Figure 2022510062000067
いくつかの態様において、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、（Ｉｆ）、（Ｉｇ）、（Ｉｈ）、（Ｉｊ）、（Ｉｋ）又は（Ｉｍ）により定義された通りの化合物を、少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位との反応から形成されるコポリマーが提供される。
いくつかの態様において、式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーが提供される。
Figure 2022510062000068
（式中、Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を含む直鎖、及び上記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含む直鎖であり；Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
Figure 2022510062000069
式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｚは窒素含有複素環であり；及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位である。）
Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びＥは、式（Ｉ）について上述したように定義され得ることが理解されよう。
式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位は式（Ｉ）の化合物から誘導できることが理解されよう。式（Ｉ）の化合物のアクリロイル基における炭素－炭素二重結合が重合して、それによって式（Ｉ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーがもたらされ得る。式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位は、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、（Ｉｆ）、（Ｉｇ）、（Ｉｈ）、（Ｉｊ）、（Ｉｋ）又は（Ｉｍ）の化合物のいずれかから誘導され得ることが理解されるであろう。
要すれば、少なくとも1つの他の繰り返しモノマー単位は、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリシロキサン、シリコーン、ポリアクロレイン、ポリホスファゼン、ポリイソシアネート、ポリオール、及び多糖類、及びそれらのいずれかの組み合わせからなる群から選択され得る。
コポリマーは、例えば、式（ＩＩａ）の繰り返しモノマー単位を含み得る。
Figure 2022510062000070
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びｐは、式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記定義された通りである。）
コポリマーは、例えば、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含み得る：
Figure 2022510062000071
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＸは、式（Ｉ）、（Ｉａ）及び（Ｉｂ）について上記定義された通りであり、及び、式（ＩＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
少なくとも一つの他の繰り返しモノマー単位は、要すれば式（ＩＩＩ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000072
（式中
Ｒ４はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
Ｒ５はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及び
Ｒ６はＨ又はＣ１－４アルキルである。）
Ｒ４は、例えば、Ｈ又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル基であり得る。例えば、Ｒ４は、Ｈ又はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得え、例示的には、Ｒ４は、Ｈ又はメチルであり得る。
Ｒ５は、例えば、Ｈ、又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得る。例えば、Ｒ５は、Ｈ又はメチルであり得る。
Ｒ６は、例えば、Ｈ、又は１から４個の間の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルであり得る。例えば、Ｒ６は、Ｈ又はメチルであり得る。
コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位、及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含み得る。
もう１つの態様において、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）を参照して、上述したコポリマーと基材、例えば本明細書に記載されたような基材との反応から形成される基材－コポリマー生成物が提供される。基材－コポリマー生成物は、コポリマーのアジド基と、基材の表面上のアルケニル又はアルキニル－含有基との反応によって形成され得る。
基材を上記のコポリマーと反応させることは、官能化された基材をもたらし、ここで、ペンダントのアジド基が標的分子、例えば生体分子又は官能化生体分子に見出されるアルケニル又はアルキニル基と反応するように構成されている。官能化された基材は、シークエンシング又は分子分析などの用途のために使用され得る。
もう１つの態様において、基材に共有結合したコポリマーを含む構造が提供され、ここで、基材－結合コポリマーは、基材に共有結合した繰り返しモノマー単位を含み、ここで繰り返し、共有－結合モノマー単位は式（ＩＶ）の化合物である：
Figure 2022510062000073
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ、Ｅは上記式（Ｉ）で示されるように定義され、
Figure 2022510062000074
は単結合又は二重結合であり;及びトリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的に基材に共有結合する。）
式（ＩＶ）の繰り返し、共有－結合モノマー単位は式（Ｉ）の化合物から誘導できることが理解されよう。式（ＩＶ）の繰り返しモノマー単位は、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、（Ｉｆ）、（Ｉｇ）、（Ｉｈ）、（Ｉｊ）、（Ｉｋ）又は（Ｉｍ）の化合物のいずれかから誘導され得ることが認識されるであろう。
繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（ＩＶａ）の化合物であり得えて、
Figure 2022510062000075
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びｐは、式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記で定義される通りであり、
Figure 2022510062000076
は単結合又は二重結合であり;トリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的に基材に共有結合する。）
繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）の化合物で有り得る：
Figure 2022510062000077
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、（Ｉａ）及び（Ｉｂ）について上記で定義される通りであり、
Figure 2022510062000078
は、単結合又は二重結合であり；トリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール／トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的に基材に共有結合する；及び、式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数であり；例えば、ｎは１と１０との間、例えば１と６との間の整数、例えば２、３、４、５又は６であってもよく、例えばｎは３又は４であってもよい。）
繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（Ｖ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000079
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びＥは、式（Ｉ）について上記定義されたの通りであり、式中、Ｇはトリアゾール／トリアゾリン環と基材との間のリンカーである。）
Ｇは、例えば、シランリンカーであってもよい。例えば、Ｇは、－Ｘ’－ＲＣ－Ｓｉ（Ｏ－）３であってもよく、ここで、Ｘ’は、シランリンカー前駆体の基Ｘとコポリマーのアジド基との反応の生成物である。Ｘはアルケニル、アルキニル、ノルボルネニル、又はビシクロノニルであり得る。Ｘ’は単結合、二重結合、
Figure 2022510062000080
（式中、点線の５員環はトリアゾリン単位である。）
又は
Figure 2022510062000081
（式中、５員環の点線はトリアゾリン単位である。）
であってもよい。
いくつかの例において、Ｇは、シクロアルキルがトリアゾリン単位に縮環している－シクロアルキル－ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ（Ｏ－）３である。いくつかの例において、Ｇは、シクロアルケニルが縮合し、トリアゾール単位と二重結合を共有する－シクロアルケニル－ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ（Ｏ－）３である。
繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（Ｖａ）の化合物であり得る。
Figure 2022510062000082
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びｐは式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記のように定義され、Ｇは式（Ｖ）について上記のように定義される。）
繰り返し、共有－結合モノマー単位は、式（Ｖｂ）、式（Ｖｃ）、式（Ｖｄ）、又は式（Ｖｅ）の化合物で有り得る：
Figure 2022510062000083
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）について上記定義の通りであり；Ｇは、式（Ｖ）について上記で定義したとおりであり；及び、式（Ｖｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。例えば、ｎは１と１０との間、例えば１と６との間の整数、例えば２、３、４、５又は６であってもよく、例えばｎは３又は４で有り得る。）
ある態様において、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）で定義されるコポリマーと１つ以上のオリゴヌクレオチドとの間の反応から形成されるコポリマー－オリゴヌクレオチド生成物が提供される。コポリマー－オリゴヌクレオチド生成物は、コポリマーのアジド基と、アルケン－又はアルキン－官能化オリゴヌクレオチドとの反応から形成され得る。
例示的に、オリゴヌクレオチドは、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ゲノムＤＮＡ、鋳型ＤＮＡ断片、又は増幅プライマーなどのプライマーであってもよく、又はこれらを含有し得る。増幅プライマーは、合成によるシークエンシングシステムにおいて使用するためのＰ５又はＰ７配列で有り得る。
もう１つの態様において、式（ＩＶ）の繰り返しモノマー単位を含むオリゴヌクレオチド結合コポリマーが提供される：
Figure 2022510062000084
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、Ａ、Ｚ及びＥは式（Ｉ）について上記定義された通りであり；
Figure 2022510062000085
は、単結合又は二重結合であり;及び、コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的に、オリゴヌクレオチドに共有結合する。）
式（ＩＶ）の繰り返しモノマー単位は式（Ｉ）の化合物から誘導できることが理解されよう。式（ＩＶ）の繰り返しモノマー単位は、式（Ｉ）、（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）、（Ｉｅ）、（Ｉｆ）、（Ｉｇ）（Ｉｈ）、（Ｉｊ）、（Ｉｋ）又は（Ｉｍ）の化合物のいずれかから誘導され得ることが理解されるであろう。
例えば、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は式（ＩＶａ）で有り得る。：
Figure 2022510062000086
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、Ａ、Ｚ及びｐは、式（Ｉ）及び式（Ｉａ）について上記定義された通りであり；
Figure 2022510062000087
は、単結合又は二重結合であり;及び、コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的にオリゴヌクレオチドに共有結合する。）
例えば、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）で有り得る：
Figure 2022510062000088
（式中、Ｒ１、Ｒ２、ｐ及びＸは、式（Ｉ）、（Ｉａ）及び（Ｉｂ）について上記定義された通りであり；及び、式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。例えば、ｎは１と１０との間、例えば１と６との間、例えば２、３、４、５又は６の整数であってもよく、例えばｎは３又は４であってもよい。）
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＶＩ）で有り得る：
Figure 2022510062000089
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びＥは式（Ｉ）について上記で定義された通りであり；
Figure 2022510062000090
は、単結合又は二重結合であり；Ｇは上記式（Ｖ）で定義したとおりである。）
オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、式（ＶＩａ）で有り得る：
Figure 2022510062000091
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びｐは式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記のように定義され、Ｇは式（Ｖ）について上記のように定義される。）
いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位は、要すれば、式（ＶＩｂ）又は式（ＶＩｃ）、式（ＶＩｄ）又は式（ＶＩｅ）で有り得る：
Figure 2022510062000092
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ及びｐは式（Ｉ）、式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）について上記のように定義された通りであり；Ｇは式（Ｖ）について上記のように定義された通りであり；及び、式（ＶＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。例えば、ｎは１と１０の間、例えば１と６との間の整数、例えば２、３、４、５又は６であってもよく、例えばｎは３又は４であってもよい。）
もう１つの態様において、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）に関して上に記載されたコポリマーと、基材及び１つ以上のオリゴヌクレオチドとの反応によって形成されるコポリマー－基材－オリゴヌクレオチド生成物が提供される。１つ以上のオリゴヌクレオチドは、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ゲノムＤＮＡ、鋳型ＤＮＡ断片、又は増幅プライマーなどのプライマーを含有し得る。増幅プライマーは、合成によるシークエンシングシステムにおいて使用するためのＰ５又はＰ７配列で有り得る。
もう１つの態様において、コポリマーのアジド基を、基材の表面上の複数のアルケニル－又はアルキニル－含有官能基と反応させてコポリマーと基材の表面との間に共有結合を形成することを含む、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）を参照して、上述されたコポリマーを基材に固定化する方法を提供する。アルケン－又はアルキン－含有官能基は、例えば、アルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、又はシクロアルケニルであり得る。いくつかの特定の、非限定的な例において、アルケン－又はアルキン－含有基はノルボルネニルである。いくつかの特定の、非限定的な例において、アルケン－又はアルキン－含有基はシランである。いくつかの特定の、非限定的な例において、アルケン－又はアルキン－含有基は、ノルボルネン基を含むシランである。固定化する前に、この方法は、基材の表面にコポリマーを適用することをさらに含み得る。例えば、コポリマーは、コポリマー前駆体溶液を表面に適用し、前駆体溶液を硬化させてコポリマーを形成することによって、基材の表面に適用し得る。コポリマー前駆体溶液又はコポリマーは、当業者に既知のいずれかの既知の表面適用技術、例えば、フロースルー、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング又はインクジェットコーティングを使用して基材に適用し得る。コポリマーを基材に適用した後、過剰なコポリマーは、研磨工程（例えば、パターン化された基材の間隙領域から、ウェルのようなパターン化された領域にコポリマーを残す）を介して除去され得る。
いくつかの例において、コポリマーを固定化する方法は、基材上にコポリマーを固定化する前に、アルケニル－又はアルキニル－含有基で基材を官能化することをさらに含む。いくつかの例において、基材の表面は、アルケン－又はアルキン－含有シランで前処理される。例えば、官能化シランを化学蒸着（ＣＶＤ）法によって表面上に堆積させ得る。いくつかの例において、官能化シランは、イールドエンジニアリングシステム（ＹＥＳ）オーブンを使用するＣＶＤ法によって第一の表面上に適用することができる。
ある態様において、コポリマーのアジド基を複数のオリゴヌクレオチドと反応させることを含む、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）によって上記で定義されるようなコポリマーに複数のオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法が提供される。複数のオリゴヌクレオチドはアルケニル又はアルキニル基を含み、反応はコポリマーのアジド基とオリゴヌクレオチドのアルケニル又はアルキニル基との間で起こる。アルケン－又はアルキン－含有基は、アルケニル、アルキニル、シクロアルケニル、又はシクロアルキニル、又はそれらの置換された変異型であり得る。例えば、アルケン－又はアルキン－含有基はシクロアルキニル、例えばビシクロ（６．１．０）ノン－４－イン（ＢＣＮ）を含む。アルケン－又はアルキン－含有基はアルキニルを含み得る。
オリゴヌクレオチドは、コポリマーを基材に固定化する前にコポリマーにグラフト化され得る。例えば、オリゴヌクレオチドは、コポリマーを基材に固定化した後にコポリマーにグラフト化され得る。基材及びオリゴヌクレオチド上のアルケン－又はアルキン－含有基は、同一であっても異なっていてもよい。この方法は、未反応（未グラフト化）オリゴヌクレオチドを除去するための洗浄工程をさらに含み得る。この方法は、乾燥工程をさらに含み得る。
もう１つの態様において、式（Ｘ）の化合物を式（ＸＩ）のアクリレート：
Figure 2022510062000093
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ、Ａ、Ｚ及びＥは、式（Ｉ）について上記に記載した通りであり；及びＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させて式（Ｉ）の化合物：
Figure 2022510062000094
を形成することを含む式（Ｉ）の化合物の製造方法が提供される。
式（Ｘａ）の化合物：
Figure 2022510062000095
を式（ＸＩ）のアクリレート:
Figure 2022510062000096
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、、Ｌ、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、（Ｉａ）及び（Ｉｂ）について上に記載した通りであり；及びＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させて式（Ｉｊ）の化合物を形成することを含む式（Ｉｋ）：
Figure 2022510062000097
の化合物の製造方法も提供される。
本方法は、式（ＸＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000098
を式（ＸＩＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000099
 （式中、Ｒ３、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）及び式（Ｉａ）について上記の通りであり；ＰｇはＨ又はアミノ保護基であり；及びＹは－ＯＨ又はＣｌである。）
と反応させ、それによって式（Ｘａ）の化合物を形成することをさらに含み得る。
式（ＸＩＶ）の化合物：
Figure 2022510062000100
を式（ＸＶ）の化合物：
Figure 2022510062000101
と反応させて式（Ｉｋ）の化合物を形成することを含む式（Ｉｋ）の化合物の製造方法も提供される。
Figure 2022510062000102
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、Ｘ及びｐは、式（Ｉ）、（Ｉａ）及び（Ｉｋ）について上記の通りであり；Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
式（ＸＩＶ）の化合物を製造する方法は、式（ＸＩＩ）の化合物を環状無水物（こはく酸又はグルタル酸無水物など）と反応させて式（ＸＩＶ）の化合物を形成することをさらに含み得る。
式（Ｉｅ）に記載の化合物を形成する方法も提供される。
Figure 2022510062000103
ここで、本方法は式（Ｘｂ）の化合物
Figure 2022510062000104
を式（ＸＩ）のアクリレート：
Figure 2022510062000105
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、Ｚ及びｐは、式（Ｉ）及び式Ｉａ）について上記定義された通りであり；及びＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させて式（Ｉｅ）の化合物を形成する。
式（Ｘｂ）の化合物は、
Figure 2022510062000106
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、Ｚ及びｐは、式（Ｉ）及び（Ｉａ）について上記定義された通りであり；Ｐｇは、Ｈ又はアミノ保護基である。）
式（ＸＶＩ）の化合物
Figure 2022510062000107
と式（ＸＶＩＩ）の化合物
Figure 2022510062000108
とを反応させて、式（Ｘｂ）の化合物を形成する工程を含む方法によって形成することができる。
本明細書に記載された通りオリゴヌクレオチド結合コポリマーは、種々の増幅技術において使用され得る。用いることができる例示的な技術は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、多重置換増幅（ＭＤＡ）、又はランダムプライム増幅（ＲＰＡ）、又はこれらの組み合わせを含有するが、これらに限定されない。いくつかの例において、増幅に使用される１つ以上のプライマーは、基材上のコポリマー被膜に付着される。２種の付着プライマーを利用するフォーマットは、二本鎖アンプリコン（ａｍｐｌｉｃｏｎｓ）が、コピーされた鋳型配列にそって並ぶ２つの付着プライマーの間のブリッジ様構造を形成するので、ブリッジ増幅（ｂｒｉｄｇｅ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を可能にする。増幅は、コポリマー被覆に付着した一つの増幅プライマー及び溶液中の第二のプライマー（例えば、エマルジョンＰＣＲ）、又は溶液中の両方のプライマーを用いて行うこともできる。
本願明細書に記載されるコポリマーで被覆された基材は、標的核酸のヌクレオチド配列を決定するための方法において使用することができる。例えば、本発明の方法は、以下を含む:
本明細書に記載されたようなコポリマーを介して基材に共有結合した複数のプライマーのうちの１つ（又は式（ＶＩ）、（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）、又は（ＶＩｅ）の繰り返しモノマー単位のオリゴヌクレオチド）と標的核酸をかけ合わせること（ｈｙｂｒｉｄｉｚｉｎｇ）；
複数のプライマーを使用し、かけ合わされた標的核酸を増幅し、基材が結合したアンプリコンのクラスターを形成すること;
ヌクレオチドがポリメラーゼによって取り込まれるときに、検出可能な信号が生成されるように、標識化されたヌクレオチド及びポリメラーゼで基材結合アンプリコンのクラスターを処理すること;及び信号を検出し、それによって標的核酸のヌクレオチド配列を決定すること。
フローセル中に存在する基材の表面上のポリマー被覆に付着した１以上のポリヌクレオチドについての各フロー工程中に取り込まれたヌクレオチドの決定は、鋳型において又はその近くにおいて生成された信号を検出することによって達成される。いくつかの例において、検出可能な信号は光学信号を含む。他の例において、検出可能な信号は、非光学信号を含む。このような例において、非光学信号は、配列決定される核酸の１つ以上又はその近傍におけるｐＨ又は電流における変化を含む。
適切なシークエンシング方法は、限定されるものではないが、合成によるシークエンシング、ピロシークエンシング（ｐｙｒｏｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）、ライゲーションによるシークエンシング（ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ－ｂｙ－ｌｉｇａｔｉｏｎ）、及び当技術分野で既知の他の方法を含有する。
合成によるシークエンシング方法において、１つ以上のヌクレオチドが、ポリヌクレオチドポリメラーゼをともなう鋳型ポリヌクレオチドに提供される。ポリヌクレオチドポリメラーゼは、１つ以上のヌクレオチドを、ポリヌクレオチド鋳型に相補的である、新たに合成された核酸鎖に組み込む。合成は、鋳型ポリヌクレオチドの一部、又は鋳型ポリヌクレオチドの一端に共有結合している普遍的又は非可変的な（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｏｒ ｎｏｎ－ｖａｒｉａｂｌｅ）核酸の一部に相補的であるオリゴヌクレオチドプライマーから開始される。ヌクレオチドが鋳型ポリヌクレオチドに対して取り込まれると、検出可能な信号が生成され、これは、シークエンシングプロセスの各工程中に取り込まれたヌクレオチドを決定することを可能にする。このようにして、鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも一部に相補的な核酸の配列を生成することができ、それによって、鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも一部のヌクレオチド配列の決定を可能にする。
本発明のコポリマー及び基材を使用し得る他の有用な技術は、ＤＮＡポリメラーゼ活性のリアルタイムモニタリング、ヌクレオチド取込み時のプロトン放出を検出するＳＢＳ技術（例：イオントレント（Ｉｏｎ Ｔｏｒｒｅｎｔ）、サーモフィッシャー）、及び遺伝子発現分析を含有する。例えば、ヌクレオチド取込みは、フルオロフォアを持つポリメラーゼ及びγ－リン酸で標識されたヌクレオチドとの間の蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）相互作用を介して、又はゼロモード導波路（ＺＭＷ）を用いて検出することができる。遺伝子発現は、デジタルＲＮＡシークエンシングと呼ばれるものなどのＲＮＡシークエンシング技術を使用して検出又は定量することができる。ＲＮＡシークエンシング技術は、上記のような当技術分野において既知のシークエンシング方法を使用して実施することができる。遺伝子発現は、アレイへの直接かけ合わせによって行われるかけ合わせ技術を使用して、又はその生成物がアレイ上で検出される多重アッセイ（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ａｓｓａｙ）を使用して、検出又は定量することもできる。
式（Ｉ）（Ｉｋ）の化合物、式（ＩＩ）から（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＶ）から（ＩＶｄ）の繰り返しモノマー単位、式（Ｖ）から（Ｖｄ）の繰り返しモノマー単位、及び式（ＶＩ）から（ＶＩｄ）の繰り返しモノマー単位のいくつかの例において、Ｒ１はＨである。いくつかの例において、Ｒ１はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ１はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ１は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ２はＨである。いくつかの例において、Ｒ２はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ２はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ２は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ３はＨである。いくつかの例において、Ｒ３はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ３はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ３は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、ＸはＣＨである。いくつかの例において、ＸはＮである。
いくつかの例においてｐは１である。いくつかの例においてｐは１又は２である。
いくつかの例において、Ｌは、それぞれが－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏからなる群から選択される１つ以上の置換基で任意に置換された、－Ｃ２－２０アルキレン－又は３から２０原子の直鎖状ヘテロアルキレンである、直鎖状鎖を持つリンカーである。いくつかの例において、Ｌは、－Ｃ２－６アルキレン－であり、１つ以上の－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏ置換基で任意に置換される直鎖をもつリンカーである。いくつかの例において、Ｌは非置換－Ｃ２－６アルキレン－（－（ＣＨ２）２－６－としても描かれる）である。いくつかの例において、Ｌは非置換－Ｃ３－４アルキレン－である。いくつかの例において、Ｌは－（ＣＨ２）３－である。いくつかの例において、Ｌは－（ＣＨ２）４－である。
いくつかの例において、Ｌは、３から２０原子の直鎖状ヘテロアルキレンであり、－Ｃ１－４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１－４アルキル、又は＝Ｏからなる群より選択される一つ以上の置換基で任意に置換される直鎖状のリンカーである。いくつかの例において、Ｌは１つ以上のエチレングリコール単位を含む。いくつかの例において、Ｌは－ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ－ＯＣＨ２ＣＨ２－であり、式中、ｘは０から１０である。いくつかの例において、ｘは１、２、３、４、５又は６である。いくつかの例において、Ｌは１つ以上のアミド基を含む。いくつかの例において、Ｌは－Ｃ２－６アルキル－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｃ２－６アルキル－である。いくつかの例において、Ｌは－（ＣＨ２）２－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ２）２－又は－（ＣＨ２）３－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ２）２－である。いくつかの例において、Ｌは１つ以上の天然又は非天然アミノ酸を含む。いくつかの例において、Ｌは１つ以上の天然アミノ酸を含む。いくつかの例において、Ｌは、グリシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、リジン、セリン、トレオニン、システイン、アスパラギン、又はグルタミンからなる群から選択される１つ以上のアミノ酸を含む。いくつかの例において、Ｌは１、２又は３つのアミノ酸単位を含む。
いくつかの例において、式（Ｉｋ）の化合物は式（Ｉｍ）の化合物である。いくつかの例において、式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位は式（ＩＩｃ）の繰り返しモノマー単位である。いくつかの例において、式（ＩＶｂ）の繰り返しモノマー単位は式（ＩＶｃ）の繰り返しモノマー単位である。いくつかの例において、式（Ｖｂ）の繰り返しモノマー単位は式（Ｖｃ）の繰り返しモノマー単位である。いくつかの例において、式（ＶＩｂ）の繰り返しモノマー単位は式（ＶＩｃ）の繰り返しモノマー単位である。それぞれの独立の式のいくつかの実施において、Ｒ１はＨである。いくつかの例において、Ｒ１はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ１はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ１は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ２はＨである。いくつかの例において、Ｒ２はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ２はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ２は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ３はＨである。いくつかの例において、Ｒ３はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ３はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ３は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。いくつかの例において、ＸはＣＨである。いくつかの例において、ＸはＮである。いくつかの例において、ｎは１から１０、１から６、又は２、３、４、５、又は６である。いくつかの例において、ｎは３又は４である。いくつかの例においてｐは１である。いくつかの例においてｐは１又は２である。
いくつかの例において、式（ＩＶ）、（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）の
Figure 2022510062000109
は、単結合である。いくつかの例において、それは二重結合である。いくつかの例において、式（ＩＶ）、（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）のトリアゾールは、一方又は両方のトリアゾール／トリアゾリン環の炭素原子を介して表面に、（直接又はリンカーを介して間接的に）共有結合する。
式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）、（Ｖｄ）又は（Ｖｅ）、又は式（ＶＩ）、（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）又は（ＶＩｅ）のいくつかの例において、Ｇはトリアゾール／トリアゾリン環と基材との間のリンカーである。いくつかの例において、Ｇはシランリンカーである。いくつかの例において、Ｇは－Ｘ’－ＲＣ－Ｓｉ（Ｏ－）３であり、ここでＸ’は、シランリンカー前駆体の基Ｘとコポリマーのアジド基との反応の生成物である。いくつかの例において、Ｘはアルケニル、アルキニル、ノルボルネニル、又はビシクロノニニルである。したがって、いくつかの例において、Ｘ’は単結合、二重結合、
Figure 2022510062000110
（式中、点線の5員環はトリアゾリン単位である。）
又は
Figure 2022510062000111
（式中、点線の５員環はトリアゾリン単位である。）
である。
いくつかの例において、Ｇは－シクロアルキル－ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ（Ｏ－）３であり、ここで、シクロアルキルはトリアゾリンユニットに縮合している。いくつかの例において、Ｇは－シクロアルケニル－ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ（Ｏ－）３であり、ここで、シクロアルケニルはトリアゾール単位と縮合し、二重結合を共有する。
いくつかの例は、式（ＩＩ）、式（ＩＩａ）、式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）、又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーである。少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位は、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリシロキサン、シリコーン、ポリアクロレイン、ポリホスファゼン、ポリイソシアネート、ポリオール、及び多糖類、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される。いくつかの例において、コポリマーは、式（ＩＩ）、式（ＩＩａ）、式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含む。いくつかの例において、コポリマーは、式（ＩＩ）、式（ＩＩａ）、式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）、又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位、及び上記のような少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含む。
式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位のいくつかの例において、Ｒ４はＨである。いくつかの例において、Ｒ４はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ４はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ４は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ５はＨである。いくつかの例において、Ｒ５はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ５はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ５は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
いくつかの例において、Ｒ６はＨである。いくつかの例において、Ｒ６はＣ１－４アルキルである。いくつかの例において、Ｒ６はＨ又はメチルである。いくつかの例において、Ｒ６は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、又はｔｅｒｔ－ブチルである。
本出願において提供されるいくつかの例は、基材に共有結合された本明細書に記載のコポリマーを有する基材に向けられ、ここで、基材－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含む。したがって、いくつかの例において、基材－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位と、基材に（直接的又はリンカーを介して間接的に）共有結合する繰り返しモノマー単位とを含む。いくつかの例において、基材－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）の繰り返しモノマー単位を含む：
Figure 2022510062000112
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ、L、ｐ及びｎは本明細書に定義される通りであり、
Figure 2022510062000113
は単結合又は二重結合であり、トリアゾール又はトリアゾリンは、トリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子の一方(例えば、基材に結合したアルケニル又はアルキニル基が非環状である場合はいつでも)又は両方(例えば、基材に結合したアルケニル又はアルキニル基が環の一部である場合はいつでも)を介して、(直接又はリンカーを介して間接的に)基材に共有結合する。）
いくつかの例において、基材－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（Ｖｂ）、（Ｖｃ）、（Ｖｄ）又は（Ｖｅ）の繰り返しモノマー単位を含む：
Figure 2022510062000114
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ、ｎ、ｐ及びＧは本明細書に定義される通りである。）
本明細書で記載されるのは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーであって、ここでコポリマーはオリゴヌクレオチドに共有結合している。したがって、いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及びオリゴヌクレオチドに共有結合している繰り返しモノマー単位を含む。いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＶ）、（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又はＩＶ（ｅ）の繰り返しモノマー単位を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ及びｎは本明細書で定義される通りであり、
Figure 2022510062000115
は単結合又は二重結合であり、コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、オリゴヌクレオチドに(直接又はリンカーを介して間接的に)共有結合する。いくつかの例において、オリゴヌクレオチド－結合コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）又は（ＶＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含む：
Figure 2022510062000116
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｘ、ｎ、ｐ及びＧは、それぞれ本明細書に定義される通りである。）
いくつかの例において、付着されたオリゴヌクレオチドは、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ゲノムＤＮＡ、鋳型ＤＮＡ断片、又は増幅プライマーなどのプライマーである。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドはプライマーである。いくつかの例において、プライマーは、合成によるシークエンシングシステムにおいて使用するためのＰ５及びＰ７配列である。
いくつかの例において、本明細書に記載されるコポリマーは、基材及びオリゴヌクレオチドの両方に共有結合する。したがって、いくつかの例において、コポリマーは、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）、（Ｖｄ）又は（Ｖｅ）の繰り返しモノマー単位、及び式（ＶＩ）、（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）又は（ＶＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含む。
本出願により提供されるいくつかの例は、式（Ｉｋ）の化合物を製造する方法、式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを製造する方法、及び式（ＩＩｂ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを製造する方法に向けられる。
本明細書で記載されるのは、式（Ｘａ）の化合物：
Figure 2022510062000117
を式（ＸＩ）のアクリレート：
Figure 2022510062000118
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ、及びＸは本明細書に定義される通りであり、ＨａｌはＣｌ又はＦである。）
と反応させることを含む式（Ｉｋ）の化合物の製造方法である。
Figure 2022510062000119
いくつかの例において、本方法は、式（ＸＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000120
（式中、ｐ、Ｒ３、及びＸは本明細書に定義される通りである。）
を式（ＸＩＩＩ）の化合物：
Figure 2022510062000121
（式中、
ＰｇはＨ又はアミノ保護基であり；及び
Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
と反応させて式（Ｘａ）の化合物を形成することを含む。
他の態様においては式（Ｉ）の化合物を製造する方法は、式（ＸＩＶ）の化合物：
Figure 2022510062000122
（式中、Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
を式（ＸＶ）の化合物：
Figure 2022510062000123
と反応させて式（Ｉｋ）の化合物を形成することを含む。
このような方法は、式（ＸＩＩ）の化合物を環状無水物（こはく酸又はグルタル酸無水物など）と反応させて式（ＸＩＶ）の化合物を形成することをさらに含み得る。
本出願により提供されるいくつかの例は、式（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーのアジド基を基材上のアルケニル－又はアルキニル－含有基と反応させてコポリマーと基材との間に共有結合を形成することを含む、本明細書に記載されたようなコポリマー（又はオリゴヌクレオチド－結合コポリマー）を基材上に固定化する方法に向けられる。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基は、アルケニル、アルキニル、又はシクロアルキニル、シクロアルケニルである。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基はノルボルネニルである。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基はシランである。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基は、ノルボルネン基を含むシランである。いくつかの例において、固定化の前に、この方法は、基材の表面にコポリマーを適用することをさらに含む。他の例において、コポリマーは、コポリマー前駆体溶液を表面に適用し、前駆体溶液を硬化させてコポリマーを形成することによって、基材の表面に適用される。コポリマー前駆体溶液又はコポリマーは、当業者に既知のいずれかの既知の表面適用技術、例えば、フロースルー、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング又はインクジェットコーティングを使用して基材に適用され得る。いくつかの例において、コポリマーを基材に適用した後、過剰なコポリマーを研磨工程(例えば、パターン化された基材の間隙領域から、ウェルのようなパターン化された領域にコポリマーを残す)を通して除去される。
いくつかの例において、コポリマーを固定化する方法は、基材上にコポリマーを固定化する前に、アルケニル－又はアルキニル－含有基で基材を官能化することをさらに含む。いくつかの例において、基材の表面は、アルケン－又はアルキン－含有シランで前処理される。いくつかの例において、官能化シランは化学気相堆積（ＣＶＤ）法によって表面上に堆積される。このようないくつかの例において、官能化シランは、イールドエンジニアリングシステム（ＹＥＳ）オーブンを使用するＣＶＤ法によって第一の表面上に適用されることができる。
本願明細書に記載されるようなコポリマーにオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法は、オリゴヌクレオチド上でコポリマーのアジド基をアルケニル－又はアルキニル－含有基と反応させてオリゴヌクレオチド－結合コポリマーを形成することを含む。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基は、アルケニル、アルキニル、シクロアルケニル、又はシクロアルキニル、又はそれらの置換された変異型である。いくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基はシクロアルキニル、例えばビシクロ（６．１．０）ノン－４－イン（ＢＣＮ）を含む。他のいくつかの例において、アルケン－又はアルキン－含有基はアルキニルを含む。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドは、コポリマーを基材に固定化する前にコポリマーにグラフト化される。いくつかの例において、オリゴヌクレオチドは、コポリマーを基材に固定化した後にコポリマーにグラフト化される。基材及びオリゴヌクレオチド上のアルケン－又はアルキン－含有基は、同一であっても異なっていてもよい。いくつかの例において、本方法は、未反応（未グラフト化）オリゴヌクレオチドを除去するための洗浄工程をさらに含む。いくつかの例において、本方法は、乾燥工程をさらに含む。
＜シークエンシングアプリケーション＞
本明細書に記載のオリゴヌクレオチドアレイは、種々の増幅技術において使用され得る。使用することができる例示的な技術は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ローリングサークル増幅（ＲＣＡ）、多重置換増幅（ＭＤＡ）、又はランダムプライム増幅（ＲＰＡ）、又はこれらの組み合わせを含有するが、これらに限定されない。特定の例において、増幅に使用される１つ以上のプライマーは、基材上のコポリマー被覆に付着される。２種の付着プライマーを利用するフォーマットは、二本鎖アンプリコンが、コピーされた鋳型配列にそって並ぶ２つの付着プライマーの間のブリッジ様構造を形成するので、ブリッジ増幅を可能にする。増幅は、コポリマー被覆に付着した一つの増幅プライマー及び溶液中の第二のプライマー（例えば、エマルジョンＰＣＲ）、又は溶液中の両方のプライマーを用いて行うこともできる。
いくつかの例において、本明細書に記載されるコポリマーで被覆された基材は、標的核酸のヌクレオチド配列を決定するための方法において使用することができる。このような例において、本方法は、以下を含む:
本明細書に記載のコポリマーを介して基材に共有結合した複数のプライマーのうちの１つと（又は式（ＶＩ）、（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）、又は（ＶＩｅ）の繰り返しモノマー単位のオリゴヌクレオチドと）標的核酸をかけ合わせること；
複数のプライマーを使用するかけ合わされた標的核酸を増幅し、基材－結合アンプリコンのクラスターを形成すること；
ヌクレオチドがポリメラーゼによって取り込まれるときに検出可能な信号が生成されるように、基材－結合アンプリコンのクラスターを標識化されたヌクレオチド及びポリメラーゼで処理すること；及び信号を検出し、それによって標的核酸のヌクレオチド配列を決定すること。
フローセル中に存在する基材の表面上のポリマー被覆に付着した１つ以上のポリヌクレオチドについての各フロー工程中に取り込まれたヌクレオチドの決定は、鋳型において又はその近くにおいて生成された信号を検出することによって達成される。いくつかの例において、検出可能な信号は光学信号を含む。他の例において、検出可能な信号は、非光学信号を含む。このような例において、非光学信号は、配列決定される核酸の１つ以上又はその近傍におけるｐＨ又は電流における変化を含む。
適切なシークエンシング方法は、限定されるものではないが、合成によるシークエンシング、ピロシークエンシング、ライゲーションによるる配列決定、及び当技術分野において知られているの他の方法を含有する。
合成によるシークエンシングにおいて、1つ以上のヌクレオチドが、ポリヌクレオチドポリメラーゼをともなう鋳型ポリヌクレオチドに提供される。ポリヌクレオチドポリメラーゼは、1つ以上のヌクレオチドを、ポリヌクレオチド鋳型に相補的である、新たに合成された核酸鎖に組み込む。合成は、鋳型ポリヌクレオチドの一部、又は鋳型ポリヌクレオチドの一端に共有結合している普遍的又は非可変的な核酸の一部に相補的である、オリゴヌクレオチドプライマーから開始される。ヌクレオチドが鋳型ポリヌクレオチドに対して取り込まれると、検出可能な信号が生成され、これは、シークエンシングプロセスの各工程中に取り込まれたヌクレオチドを決定することを可能にする。このようにして、鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも一部に相補的な核酸の配列を生成することができ、それによって、鋳型ポリヌクレオチドの少なくとも一部のヌクレオチド配列の決定を可能にする。
本発明のコポリマー及び基材を使用し得る他の有用な技術は、ＤＮＡポリメラーゼ活性のリアルタイムモニタリング、ヌクレオチド取込み時のプロトン放出を検出するＳＢＳ技術（例：イオントレント、サーモフィッシャー）、及び遺伝子発現分析を含有する。例えば、ヌクレオチド取込みは、フルオロフォアを持つポリメラーゼとγ－リン酸で標識されたヌクレオチドとの間の蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）相互作用を介して、又はゼロモード導波路（ＺＭＷ）を用いて検出することができる。遺伝子発現は、デジタルＲＮＡシークエンシングと呼ばれるものなどのＲＮＡシークエンシング技術を使用して検出又は定量することができる。ＲＮＡシークエンシング技術は、上記のような当技術分野において既知のシークエンシング方法を使用して実施することができる。遺伝子発現は、アレイへの直接かけ合わせによって行われるかけ合わせ技術を使用して、又はその産物がアレイ上で検出される多重アッセイを使用して、検出又は定量することもできる。
本明細書に記載される開示の各態様のいずれかのそれぞれの特徴／例は、いずれかの適切な組み合わせにおいて一緒に実行されてもよく、これらの態様のいずれかの１つ以上からのいずれかの特徴／例は、いずれかの適切な組み合わせにおいて本明細書に記載されるような他の態様のいずれかの特徴と共に実行されてもよいことを理解されたい。
＜追加の例＞
さらなる例は、特許請求の範囲の範囲を限定することを意図したものではないが、以下の実施例においてさらに詳細に開示される。
実施例１．４－アクリルアミド－Ｎ－（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）ブタンアミド
Figure 2022510062000124
工程１．ｔｅｒｔ－ブチル（４－（（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）アミノ）－４－オキソブチル）カルバメート。６－（アジドメチル）ピリジン－３－アミン及び４－（（ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル）アミノ）ブタン酸の溶液に、ジクロロメタン又はＤＭＦのような極性溶媒中で適当なアミドカップリング試薬（ＥＤＣ／ＤＭＡＰ、ＥＤＣ／ＨＯＢｔなど）を加える。得られた混合物を室温で撹拌する。生成物は単離し精製される。
工程２．４－アミノ－Ｎ－（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）ブタンアミド。ジクロロメタン中の工程１からの生成物の溶液にＴＦＡを加える。得られた混合物をｒｔ（室温）において撹拌してＢｏｃ基を除去する。生成物は単離し精製される。
工程３．ジクロロメタン中の工程２の生成物の溶液を塩化アクリロイル及びＥｔ３Ｎで処理し、得られた混合物を室温において撹拌する。生成物は単離し精製される。
実施例２．５－アクリルアミド－Ｎ－（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）ペンタンアミド
Figure 2022510062000125
標題化合物は、４－（（ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル）アミノ）ブタン酸の代わりに５－（（（ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル）アミノ）ペンタン酸を使用して、実施例１に記載されているように調製される。
実施例３．５－アクリルアミド－Ｎ－（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）－Ｃ ６から２０ －アルキルアミド（ｚ＝１、２、３、４、５、６、７、又は８）
Figure 2022510062000126
標題化合物は、４－（（ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル）アミノ）ブタン酸の代わりに適切な酸を使用して、実施例１に記載されたように調製される。
実施例４．Ｎ １ －（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）－Ｎ４－（２－メタクリルアミドエチル）スクシンイミド
Figure 2022510062000127
工程１．４－（（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）アミノ）－４－オキソブタン酸。ジクロロメタン中の６－（アジドメチル）ピリジン－３－アミン及び無水コハク酸の溶液を、室温において撹拌する。生成物は単離し精製される。
工程２．ジクロロメタン又はＤＭＦ中の工程１の生成物の溶液に、Ｎ－（２－アミノエチル）メタクリルアミド及び適当なアミドカップリング試薬（ＥＤＣ／ＤＭＡＰ、ＥＤＣ／ＨＯＢｔなど）を加える。得られた混合物を室温において攪拌する。生成物は単離し精製される。
実施例５．Ｎ １ －（６－（アジドメチル）ピリジン－３－イル）－Ｎ４－（３－メタクリルアミドプロピル）スクシンイミド
Figure 2022510062000128
標題化合物は、Ｎ－（２－アミノエチル）メタクリルアミドをＮ－（３－アミノプロピル）メタクリルアミドに置換して、実施例４に記載されたように調製される。
実施例６．
Figure 2022510062000129
工程１．５－ヒドロキシメチル－Ｌ－プロリンの溶液をジクロロメタン中の（ＰｈＯ）２ＰＯＮ３、次いでメタノール中の水酸化ナトリウム水溶液で処理してアジド化合物を生成し、これを単離及び精製する。
工程２．工程１の生成物及びｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（ｔＢＯＣ）で保護されたブタン－１、４－ジアミンの溶液を、ジコロルメタン（ｄｉｃｈｏｌｏｒｍｅｔｈａｎｅ）中の塩化チオニルで処理し、混合物を０℃において１時間撹拌する。次いで混合物をジクロロメタン中のトリメチルアミンで処理し、４時間冷却する。生成物を単離し精製する。生成物は単離し精製される。
工程３．工程２の生成物をジクロロメタン中のトリフルオロ酢酸のような適当な脱保護試薬で処理する。次いで生成物は単離し精製される。
工程４．工程３の生成物及び塩化アクリロイルの溶液を０℃において２時間水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、室温において１０時間撹拌する。次いで、この溶液を塩酸水溶液で処理し、ｐＨを７に調整する。生成物を単離し、Ｎ－（３－（（１－オキソ－２－プロペン－１－イル）アミノ）ブチル）－５－（アジドメチル）－２－ピロリジンとして精製する。
実施例７．
Figure 2022510062000130
工程１．６－ヒドロキシメチル－ニコチン酸メチルエステルの溶液をジクロロメタン中の（ＰｈＯ）２ＰＯＮ３で処理してアジド化合物を生成し、これを単離及び精製する。
工程２．工程１の生成物の溶液を水酸化ナトリウム水溶液及びエタノールで処理し、室温において１２時間撹拌する。混合物のｐＨを７に調整する。生成物は単離し精製される。
工程３．工程２の生成物及びｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（ｔＢＯＣ）で保護されたブタン－１、４－ジアミンの溶液をジクロロメタン中の塩化チオニルで処理し、０℃において１時間撹拌する。次いで、反応混合物をジクロロメタン中のトリメチルアミンで処理し、４時間冷却する。生成物は単離し精製される。
工程４．工程３の生成物をジクロロメタン中のトリフルオロ酢酸のような適当な脱保護試薬で処理する。
工程５．工程４の生成物及びアクリロイルクロリドの溶液を水酸化ナトリウム水溶液で処理し、０℃において２時間撹拌し、反応混合物の温度を室温に上げ、混合物を室温において１０時間撹拌する。次いで、この溶液を塩酸水溶液で処理し、ｐＨを７に調整する。生成物を単離し、Ｎ－（３－（（１－オキソ－２－プロペン－１－イル）アミノ）ブチル）－６－（アジドメチル）－３－ピリジンカルボキサミドとして精製する。
実施例８．
Figure 2022510062000131
工程１．ＤＭＦ中のＴＳＴＵ及びＮ、Ｎ－ジイソプロピルエチルアミンのような適当なアミドカップリング試薬を、４－アミノベンジルアルコール及びｔ－Ｂｏｃ－Ｎ－アミド－ＰＥＧ２－ＣＨ２ＣＯ２Ｈの溶液に加える。得られた混合物を室温で撹拌し、ＢＯＣで保護されたアミドを単離及び精製する。
工程２．工程１からの生成物をＤＭＦ中のジフェニルホスホリルアジド及びＤＢＵで処理し、得られた混合物を室温において撹拌する。
工程３．工程２の生成物をジクロロメタン中のトリフルオロ酢酸のような適当な脱保護試薬で処理することによって脱保護する。
工程４：工程３の生成物の溶液をピリジン中の塩化アクリロイルで処理し、得られた混合物を４℃において攪拌する。生成物を単離され、以下の化合物として精製される。
Figure 2022510062000132
実施例９．コポリマーの生成
（２から５０％の）実施例１の溶液及びアクリルアミドを、ＡＩＢＮ（又はその他の水溶性のもの、例えばバゾ（Ｖａｚｏ）５６）又はＫＰＳ／ＴＭＥＤの存在下、又は制御ラジカル重合（ＣＲＰ）条件下（例：ＲＡＦＴ、ＡＴＲＰ、ＮＭＰ）で重合する。
実施例１０．コポリマーの基材への固定化。
本明細書に記載されたようにコポリマーの溶液は、ノルボルネンシラン－誘導体化基材表面にスピンコーティングによって適用される。基材を６０℃において１時間インキュベートし、共重合体を基材に付着させる。
実施例１１．コポリマーのオリゴヌクレオチドとのグラフト化。
実施例９又は実施例１０において記載のコポリマーを、緩衝液水溶液中の、アルキン－官能化オリゴヌクレオチド、銅（Ｉ）触媒、及び銅配位子で処理する。混合物は基材表面（例えば、フローセルチャネル）に適用され、基材はインキュベートされ、次いで緩衝液で洗浄される。グラフト化は複素環アジド単位（例えば、アルキルアジド、フェニルアジド、又はベンジルアジド）なしのポリマーをもつグラフト化よりも低い銅負荷で達成される。より低い銅負荷は、製造の容易さ（試薬の低毒性）、グラフト化オリゴヌクレオチドへのＤＮＡ損傷の減少、鋳型核酸への損傷の減少のための下流増幅（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及びシークエンシングプロトコル中に存在する減少した銅、改善されたグラフト化反応速度、及びより穏和なグラフト化条件のために有利であり、迅速な無添加反応は、複雑な製造プロセス中に有益である。
種々の例示的な例が上述されているが、当業者には、本発明から逸脱することなく種々の変更及び修正を行うことができることが明らかであろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に入るそのような変更及び修正のすべてをカバーすることを意図している。

Claims (70)

  1. 式（Ｉ）の化合物。
    Figure 2022510062000133
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を有する直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を有する直鎖であり;
    Ａは以下の式
    Figure 2022510062000134
     （式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり;及び
    Ｚは窒素含有複素環である。））を有するＮ置換アミドである。
  2. Ｅが任意に置換されたＣ１－４アルキレンである、請求項１に記載の化合物。
  3. 前記化合物が式（Ｉａ）である、請求項１又は２に記載の化合物。
    Figure 2022510062000135
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  4. 前記窒素含有複素環が６員環を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物。
  5. Ａ及びＥが６員環の２位と５位において結合する、請求項４に記載の化合物。
  6. 前記窒素含有複素環が５員環を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の化合物。
  7. 前記窒素含有複素環が芳香族でである、請求項１から６のいずれか一項に記載の化合物。
  8. 前記窒素含有複素環が飽和である、請求項１から６のいずれか一項に記載の化合物。
  9. 前記化合物が式（Ｉｂ）である、請求項１、２、３、４又は５のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2022510062000136
     （式中、ＸはＣＨ又はＮである。）
  10. 前記化合物が式（Ｉｃ）である、請求項１、２、３又は６のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2022510062000137
  11. 前記化合物が式（Ｉｄ）である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2022510062000138
  12. 前記化合物が式（Ｉｅ）である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2022510062000139
  13. 前記化合物が式（Ｉｆ）である、請求項１に記載の化合物。
    Figure 2022510062000140
  14. 前記化合物が式（Ｉｇ）である、請求項１に記載の化合物。
    Figure 2022510062000141
  15. 前記化合物が式（Ｉｈ）である、請求項１に記載の化合物。
    Figure 2022510062000142
  16. 前記化合物が式（Ｉｊ）である、請求項１に記載の化合物。
    Figure 2022510062000143
  17. 前記化合物が式（Ｉｋ）である、請求項１、２、３、４、５、７、９又は１１のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2022510062000144
     （式中、ＸはＣＨ又はＮである。）
  18. 前記式（Ｉｋ）の化合物が式（Ｉｍ）の化合物である、請求項１７に記載の化合物。
    Figure 2022510062000145
     （式中、ｎは２から２０までの整数である。）
  19. 式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマー。
    Figure 2022510062000146
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子を有する直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を有する直鎖であり；
    Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
    Figure 2022510062000147
     式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及び
    Ｚは窒素含有複素環であり；及び
    少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位である。）
  20. 前記式（ＩＩ）の繰り返しモノマー単位が式（ＩＩａ）の繰り返しモノマー単位である、請求項１９に記載のコポリマー。
    Figure 2022510062000148
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  21. 前記式（ＩＩａ）の繰り返しモノマー単位が式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｅ）又は式（ＩＩｆ）の化合物である、請求項２０に記載のコポリマー。
    Figure 2022510062000149
     （式中、式（ＩＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
  22. 前記少なくとも一つの他の繰り返しモノマー単位が式（ＩＩＩ）の化合物である、請求項１９から２１のいずれか一項記載のコポリマー。
    Figure 2022510062000150
     （式中、
    Ｒ４はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ５はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及び
    Ｒ６はＨ又はＣ１－４アルキルである。）
  23. 前記コポリマーが、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位、及び少なくとも一つの他の繰り返しモノマー単位を含む、請求項２２に記載のコポリマー。
  24. 請求項１９から２３のいずれか一項に記載のコポリマーと基材との反応から形成される基材－コポリマー生成物。
  25. 前記基材－コポリマー生成物が、前記コポリマーのアジド基と、前記基材の表面上のアルケニル－又はアルキニル－含有基との反応によって形成される、請求項２４に記載の基材－コポリマー生成物。
  26. 前記基材－結合コポリマーは、基材に共有結合している繰り返しモノマー単位を含み、繰り返し、共有－結合モノマー単位が式（ＩＶ）の化合物である、基材に共有結合したコポリマーを含む構造。
    Figure 2022510062000151
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を有する直鎖であり；
    Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
    Figure 2022510062000152
     式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｚは窒素含有複素環であり；
    Figure 2022510062000153
     は単結合又は二重結合であり;
    前記トリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して直接又はリンカーを介して間接的に、基材に共有結合する。）
  27. 前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が式（ＩＶａ）の化合物である、請求項２６に記載の構造。
    Figure 2022510062000154
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  28. 前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が式（Ｖ）の化合物である、請求項２６に記載の構造。
    Figure 2022510062000155
     （式中、Ｇは前記トリアゾール／トリアゾリン環と前記基材との間のリンカーである。）
  29. 前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が式（Ｖａ）の化合物である、請求項２８に記載の構造。
    Figure 2022510062000156
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  30. 前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）又は式（ＩＶｅ）の化合物である、請求項２７に記載の構造。
    Figure 2022510062000157
     （式中
    ＸはＣＨ又はＮであり；及び
    式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
  31. 前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が、式（Ｖｂ）、式（Ｖｃ）、式（Ｖｄ）、又は式（Ｖｅ）の化合物であり；、請求項２６から３０のいずれか一項記載の構造。
    Figure 2022510062000158
     （式中、Ｇは前記トリアゾール／トリアゾリン環と前記基材との間のリンカーである。）
  32. 請求項１９から２３のいずれか一項に記載のコポリマーと１つ以上のオリゴヌクレオチドとの間の反応から形成されるコポリマー－オリゴヌクレオチド生成物。
  33. 前記コポリマー－オリゴヌクレオチドが前記コポリマーのアジド基と、アルケン－又はアルキン－官能基化オリゴヌクレオチドの反応から形成される、請求項３２に記載のコポリマー－オリゴヌクレオチド生成物。
  34. 式（ＩＶ）のオリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位を含む、オリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000159
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を有する直鎖であり：
    Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
    Figure 2022510062000160
     式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｚは窒素含有複素環であり；
    Figure 2022510062000161
     は単結合又は二重結合であり;及び、前記コポリマーは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接又はリンカーを介して間接的にオリゴヌクレオチドに共有結合する。）
  35. 前記オリゴヌクレオチド結合繰り返しモノマー単位が式（ＩＶａ）である、請求項３４に記載のオリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000162
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  36. 前記オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位が式（ＶＩ）である、請求項３４に記載のオリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000163
  37. 前記オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位が式（ＶＩａ）である、請求項３６に記載のオリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000164
     （式中、ｐは１、２、３又は４である。）
  38. 前記オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位が式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）、又は式（ＩＶｅ）である、請求項３６に記載のオリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000165
     （式中、ＸはＣＨ又はＮであり；ｐは１、２、３又は４であり；及び式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
  39. 前記オリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位が式（ＶＩｂ）、式（ＶＩｃ）、式（ＶＩａ）又は式（ＶＩｂ）である、請求項３４から３８のいずれか一項に記載のオリゴヌクレオチド結合コポリマー。
    Figure 2022510062000166
     （式中、ＸはＣＨ又はＮであり；及び式（ＩＶｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
  40. 請求項１９から２３のいずれか一項に記載のコポリマーと、基材及び一つ以上のオリゴヌクレオチドとの反応によって形成されるコポリマー－基材－オリゴヌクレオチド生成物。
  41. 前記コポリマーのアジド基を、前記基材の表面上の複数のアルケニル－又はアルキニル－含有官能基と反応させて、前記コポリマーと前記表面との間に共有結合を形成することを含む、請求項１９から２３のいずれか一項に記載のコポリマーを基材に固定化する方法。
  42. 前記コポリマーのアジド基を前記複数のオリゴヌクレオチドと反応させることを含む、請求項１９から２３のいずれか一項に記載のコポリマーに複数のオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法。
  43. 前記複数のオリゴヌクレオチドがアルケニル又はアルキニル基を含み、前記反応が前記コポリマーの前記アジド基と前記オリゴヌクレオチドの前記アルケニル又は前記アルキニル基との間で起こる、請求項４２記載の方法。
  44. 式（Ｘ）の化合物を式（ＸＩ）のアクリレート：
    Figure 2022510062000167
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    Ｅは、炭素、酸素及び窒素からなる群から選択される１から４個の原子、及び鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上の任意に置換基を有する直鎖であり；
    Ａは以下の式を有するＮ置換アミドであり、
    Figure 2022510062000168
     式中、Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；Ｚは窒素含有複素環であり；及び
    ＨａｌはＣｌ又はＦである。）
    と反応させて式（Ｉ）の化合物を形成することを含む式（Ｉ）の化合物の製造方法。
    Figure 2022510062000169
  45. 式（Ｘａ）の化合物:
    Figure 2022510062000170
     を式（ＸＩ）のアクリレート:
    Figure 2022510062000171
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；ｐは１、２、３又は４であり；
    ＸはＣＨ又はＮであり；及び
    ＨａｌはＣｌ又はＦである。）
    と反応させて式（Ｉｋ）の化合物：
    Figure 2022510062000172
     を形成することを含む式（Ｉｋ）の化合物の製造方法。
  46. 式（ＸＩＩ）の化合物：
    Figure 2022510062000173
     を式（ＸＩＩＩ）の化合物：
    Figure 2022510062000174
     （式中、
    ＰｇはＨ又はアミノ保護基であり；
    Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
    と反応させて式（Ｘａ）の化合物を形成することをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
  47. 式（ＸＩＶ）の化合物：
    Figure 2022510062000175
     （式中、Ｙは－ＯＨ又は－Ｃｌである。）
    を式（ＸＶ）の化合物：
    Figure 2022510062000176
     と反応させて式（Ｉｋ）の化合物を形成することを含む、式（Ｉｋ）の化合物の製造方法。
    Figure 2022510062000177
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される６から８個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及びいずれかの窒素原子上に任意の置換基を含むリンカーであり；
    ｐは１、２、３又は４であり；及び
    ＸはＣＨ又はＮである。）
  48. 式（ＸＩＩ）の化合物を環状無水物と反応させて、式（ＸＩＶ）の化合物を形成することをさらに含む、請求項４７に記載の方法。
  49. 式（Ｉｋ）の化合物：
    Figure 2022510062000178
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    ＸはＣＨ又はＮであり；
    ｐは１、２、３又は４であり；及び
    Ｌは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子から成る直鎖、及び前記鎖において炭素及び窒素原子上に任意の置換基もつリンカーである。）
  50. 前記式（Ｉｋ）の化合物が式（Ｉｍ）の化合物である、請求項４９に記載の化合物。
    Figure 2022510062000179
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    ＸはＣＨ又はＮであり；
    ｐは１、２、３又は４であり； 及び
    ｎは２から２０までの整数である。）
  51. 式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）、又は式（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含むコポリマー。
    Figure 2022510062000180
     （式中、
    Ｒ１はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ２はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ３はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    ＸはＣＨ又はＮであり；
    ｐは１、２、３又は４であり；
    式（ＩＩｂ）におけるＬは、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２から２０個の原子からなる直鎖、及び前記鎖において炭素及び窒素原子上に任意の置換基をもつリンカーであり；及び
    式（ＩＩｃ）におけるｎは２から２０までの整数である。）
  52. 式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位及び式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位を含む、請求項５１に記載のコポリマー。
    Figure 2022510062000181
     （式中、
    Ｒ４はＨ又はＣ１－４アルキルであり；
    Ｒ５はＨ又はＣ１－４アルキルであり；及び
    Ｒ６はＨ又はＣ１－４アルキルである。）
  53. 前記コポリマーが、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位、式（ＩＩＩ）の繰り返しモノマー単位、及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含む、請求項５２に記載のコポリマー。
  54. 式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）、又は式ＩＩ（ｅ）の繰り返しモノマー単位及び少なくとも１つの他の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを含む基材であって、前記コポリマーが前記基材に共有結合している基材。
  55. 共有付着が、式（ＩＩｂ）、式（ＩＩｃ）、式（ＩＩｄ）又は式（ＩＩｅ）のモノマー単位のアジド基と、基材の表面上のアルケニル－又はアルキニル－含有基との反応によって作られる、請求項５４に記載の基材。
  56. 前記基材－結合コポリマーが、基材に共有結合している繰り返しモノマー単位をさらに含み、ここで、前記繰り返し、共有－結合モノマー単位が、式（ＩＶｂ）、式（ＩＶｃ）、式（ＩＶｄ）、又は式（ＩＶｅ）によって表される、請求項５４に記載の基材。
    Figure 2022510062000182
     （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ、及びｎはここに定義される通りであり、
    Figure 2022510062000183
     は単結合又は二重結合であり、前記トリアゾール又はトリアゾリンは、一方又は両方のトリアゾール/トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接的又はリンカーを介して間接的に、前記基材に共有結合する。）
  57. 前記コポリマーが、式（Ｖｂ）、（Ｖｃ）、（Ｖｄ）、又は（Ｖｅ）で表される繰り返し、基材－結合モノマー単位を含む、請求項５６に記載の基材。
    Figure 2022510062000184
     （式中、Ｇは前記トリアゾール／トリアゾリン環と前記基材との間のリンカーである。）
  58. 前記コポリマーがオリゴヌクレオチドに共有結合している、請求項５１に記載のコポリマー。
  59. 前記オリゴヌクレオチドが、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位のアジド基と、アルケン－又はアルキン－官能化オリゴヌクレオチドとの反応を介して前記コポリマーに共有結合する、請求項５８に記載のコポリマー。
  60. 前記オリゴヌクレオチド－結合コポリマーが、式（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、（ＩＶｄ）又は（ＩＶｅ）の繰り返しモノマー単位を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ及びｎはここに定義される通りであり、
    Figure 2022510062000185
     は単結合又は二重結合であり、前記コポリマーが、一方又は両方のトリアゾール／トリアゾリン環の炭素原子を介して、直接的又はリンカーを介して間接的にオリゴヌクレオチドに共有結合する、請求項５９に記載のコポリマー。
  61. 式（ＶＩｂ）、（ＶＩｃ）、（ＶＩｄ）又はＶＩ（ｅ）のオリゴヌクレオチド－結合繰り返しモノマー単位を含む、請求項６０に記載のコポリマー。
    Figure 2022510062000186
     （式中、変数は全てここに定義される通りである。）
  62. 前記コポリマーが、基材に共有結合し、オリゴヌクレオチドに共有結合する、請求項５１に記載のコポリマー。
  63. 前記コポリマーが、式（Ｖｂ）、式（ＶＩｃ）、式（ＶＩｄ）、及び式（ＶＩｅ）の１つ以上の繰り返しモノマー単位を含む、請求項６２に記載のコポリマー。
  64. 式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーのアジド基を、基材の表面上の複数のアルケニル－又はアルキニル－含有官能基と反応させて、前記コポリマーと前記表面との間に共有結合を形成することを含む、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーを基材に固定化する方法。
  65. コポリマーのアジド基をオリゴヌクレオチドと反応させることを含む、式（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）又は（ＩＩｅ）の繰り返しモノマー単位を含むコポリマーに複数のオリゴヌクレオチドをグラフト化する方法。
  66. 前記オリゴヌクレオチドがアルケニル又はアルキニル基を含み、反応が前記コポリマーの前記アジド基と前記オリゴヌクレオチドとの間で起こる、請求項６５に記載の方法。
  67. 式（Ｘａ）の化合物：
    Figure 2022510062000187
     を式（ＸＩ）のアクリレート：
    Figure 2022510062000188
     （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｌ、ｐ、及びＸはここに定義される通りであり、ＨａｌはＣｌ又はＦである。）
    と反応させることを含む式（Ｉｋ）の化合物：
    Figure 2022510062000189
     の製造方法。
  68. 式（ＸＩＩ）の化合物：
    Figure 2022510062000190
     （式中、ｐ、Ｒ３、及びＸはここに定義される通りである。）
    を式（ＸＩＩＩ）の化合物：
    Figure 2022510062000191
     （式中、
    ＰｇはＨ又はアミノ保護基であり；及び
    Ｙは－ＯＨ又はＣｌである。）
    と反応させて式（Ｘａ）の化合物を形成することさらに含む、請求項６７に記載の方法。
  69. 式（ＸＩＶ）の化合物：
    Figure 2022510062000192
     （式中、Ｙは－ＯＨ又は－Ｃｌである。）
    を式（ＸＶ）の化合物：
    Figure 2022510062000193
     と反応させて式（Ｉｋ）の化合物を形成することを含む式（Ｉｋ）の化合物の製造方法。
  70. 式（ＸＩＩ）の化合物を環状無水物と反応させて式（ＸＩＶ）の化合物を形成することをさらに含む、請求項６９に記載の方法。
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