JP2022538491A - ハイスループット化合物ライブラリー構築とスクリーニング方法および反応装置 - Google Patents

ハイスループット化合物ライブラリー構築とスクリーニング方法および反応装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、ハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニング方法ならびに反応装置を提供する。具体的には、本発明の方法は、反応器を提供し、前記反応器は、それぞれ独立しかつアドレス指定可能であるｎ個の反応チャンバーを含む段階（ａ）と、前記ｎ個の反応チャンバーにおいて、それぞれ独立したｍ個の合成反応を実行することにより、化合物ライブラリーを構築および得る段階（ｂ）と、および前記合成反応が行われた反応チャンバーにおいて、活性試験を実施する段階（ｃ）とを含む。本発明において、同じ反応系で化合物の調製およびスクリーニングのプロセスを完了することができ、本発明の反応は、すべてほぼ定量的に生成物を生成するため、生成物は、分離せずに、酵素学的ないし細胞学的活性試験実験で直接使用されることができる。

Description

本発明は、化学および生物学の分野に関し、具体的には、ハイスループット化合物ライブラリーの構築とスクリーニング方法および反応装置に関する。
トリアゾールは、農業化学品，腐食抑制剤，染料，蛍光増白剤，および生物活性剤等、幅広い工業用途に関する重要な５員窒素複素環式化合物である。アジドタイプの官能基は、有機合成で非常に重要および広範囲な用途を有するが、当該タイプの化合物は、いずれも、エネルギが高いため、合成、保管、輸送の過程で安全上の大きな危険があり、合成および使用が艱難になる。人間は、現在アジドタイプの化合物を合成するための限られた方法を持ち、ここで、アルキル基、アシル基、スルホニルアジドは、主に、求核置換反応によって、ＮａＮ３を使用して極性溶媒中の脱離官能基を置換することにより得られ、当該方法は、分離および精製する必要があり、合成効率が高くないため、さらなる活性スクリーニングに使用する場合、面倒な後処理が必要になる。
薬物および農業化学品の開発において、生理学的活性物質（例えば、リード化合物）を検索するために、人々は、市販の化合物ライブラリーおよびコンビナトリアル合成法によって生成された化合物ライブラリーをスクリーニングした。しかしながら、薬物として使用される化合物の合成において、分離および精製に多くの時間がかかり、薬物として使用できるリード化合物を見つけることも困難である。コンビナトリアルケミストリーによって生成された化合物ライブラリーは、多くの化合物の混合物であり、生成物の構造を制御することは困難である。さらに、化合物ライブラリーを構築するために、化合物およびその誘導体を合成する過程で、化合物の構造を同定するからこそ化合物の修飾に適した方法を決定し、誘導体を合成するための反応条件を調査することができる。これによって引き起こす不利な結果は、化合物の合成に多くの時間がかかることである。
従って、シンプルで、効率的な、ハイスループットの合成化合物ライブラリーおよび活性スクリーニングを実行する方法を開発する必要がある。
本発明は、シンプルで、効率的な、ハイスループットの合成化合物ライブラリーおよび活性スクリーニングを実行する方法を提供する。
本発明の第１の態様は、ハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニングのための方法を提供し、前記方法は、
反応器を提供し、前記反応器は、ｎ個の反応チャンバーを含み、ここで、前記反応チャンバーは、それぞれ独立しかつアドレス指定可能であり、また、前記ｎ個の反応チャンバーは、アドレス指定可能な反応チャンバーアレイを構成する段階（ａ）と、
前記ｎ個の反応チャンバーにおいて、それぞれ独立したｍ個の合成反応を実行し、合成反応が行われる各反応チャンバーでそれぞれ合成生成物を得ることにより、化合物ライブラリーを構築および得る段階（ｂ）と、
ここで、前記合成反応は、
反応チャンバーにおいて、不活性溶媒中で、１，３－双極子環化試薬および末端不飽和結合を含む反応基質を用いて１，３－双極子付加環化反応を行うことにより、１，３－双極子環を含む反応生成物を形成する段階（ｂ１）を含み、および
任意選択で、前記合成反応が行われた反応チャンバーにおいて、それぞれ活性試験試薬を加えて、活性試験を実施することにより、各合成生成物に対して活性スクリーニングを実施する段階（ｃ）とを含み、
ここで、ｎは、≧１０の正の整数であり、ｍは、≦ｎかつｍ≧１０の正の整数である。
別の好ましい例において、段階（ｃ）において、前記活性試験試薬を加えた後、前記活性試験試薬がそれぞれの合成反応と反応または接触するようにインキュベートする。
別の好ましい例において、前記反応器は、アレイ反応器を含む。

別の好ましい例において、ｎは、２０～５００００、好ましくは３６～１００００、より好ましくは４８～５０００、最も好ましくは９６～２５００である。
別の好ましい例において、前記１，３－双極子環化試薬は、Ｒ－Ｎ３であり、式において、Ｒは、アジド基に結合される分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）またはフラグメントである。

別の好ましい例において、二つまたはそれ以上の反応チャンバーで同じ合成反応を実行する。
別の好ましい例において、各反応チャンバーで異なる合成反応を実行する。
別の好ましい例において、前記合成反応において、それぞれｍ個の反応チャンバーに配置されたｍ種類の１，３－双極子環化試薬を使用して、それぞれ末端不飽和結合を含む同じ種類の反応基質と反応させる。

別の好ましい例において、前記「末端不飽和結合」とは、末端の末端原子（水素原子以外）が、隣接するその副末端原子（水素原子以外）と二重結合または三重結合を有することを指す。
別の好ましい例において、前記末端原子および副末端原子は、それぞれ独立して、Ｃ、Ｎ、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記「末端不飽和結合」は、Ｃ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、Ｃ≡Ｎ、またはその組み合わせからなる群から選択される。

別の好ましい例において、前記反応チャンバーは、マイクロまたは小型反応チャンバーである。
別の好ましい例において、前記反応チャンバーの体積は、それぞれ独立して、５μＬ～５０００μＬである。
別の好ましい例において、前記反応チャンバー的体積は、１０～２０００μＬ、より好ましくは２０μＬ～１５００μＬである。
別の好ましい例において、単一の前記反応チャンバーにおいて、前記合成反応を実行する反応系の体積は、≦２ｍｌ、好ましくは≦１ｍｌ、より好ましくは≦０．６ｍｌである。
別の好ましい例において、単一の前記反応チャンバーにおいて、前記合成反応を実行する反応系の体積は、５～２０００μＬ、好ましくは１０～１０００μＬ、より好ましくは２０－６００μＬである。
別の好ましい例において、前記活性試験試薬は、小分子化合物、タンパク質、核酸、細胞、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記活性試験試薬は、酵素活性試験試薬組成物、または細胞活性試験試薬組成物を含む。
別の好ましい例において、前記活性試験試薬は、生理学的活性を有する化合物であり、好ましくは、酵素阻害剤、リガンド／受容体結合阻害剤、血管新生阻害剤、細胞接着阻害剤、遺伝子発現阻害剤および成長因子様活性物質からなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記酵素阻害剤は、チロシナーゼ（Ｔｙｒｏｓｉｎａｓｅ）阻害剤、シクロオキシゲナーゼ阻害剤、テロメラーゼ阻害剤（ｔｅｌｏｍｅｒａｓｅ）、マトリックス金属タンパク質阻害剤、プロスタグランジンＤ（ｐｒｏｓｔａｇｌａｎｄｉｎ Ｄ）合成阻害剤、ホスホジエステラーゼ（ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｓｔｅｒａｓｅ）阻害剤、コリンエステラーゼ（ｃｈｏｌｉｎｅｓｔｅｒａｓｅ）阻害剤、病毒プロテアーゼ阻害剤、逆転写酵素阻害剤、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記タンパク質は、抗体、リガンド、抗原、またはその組み合わせを含む。
別の好ましい例において、前記段階（ｃ）は、各反応チャンバーを検出し、それによってそれぞれ各チャンバー中の活性試験結果を得る段階を含む。

別の好ましい例において、前記段階（ｂ）と（ｃ）との間に、反応生成物を分離または精製する段階を含まない。
別の好ましい例において、段階（ｂ）（例えば、段階（ｂ１））が終了した後、分離せずに、段階（ｃ）に直接適用されて後続の活性試験を実行する。
別の好ましい例において、前記段階（ｂ）において、前記１，３－双極子付加環化反応の反応式は、
Figure 2022538491000001
 からなる群から選択され、
式において、Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、それぞれ独立して、Ｒ１または
Figure 2022538491000002
 であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、基質フラグメントである。
別の好ましい例において、前記段階（ｂ）において、前記１，３－双極子付加環化反応の反応式は、次のとおりであり、
Figure 2022538491000003
 ここで、ＲおよびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｒ１または
Figure 2022538491000004
 であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、基質フラグメントである。
別の好ましい例において、前記Ｒ１およびＲ２は、末端不飽和結合の分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）を除いて、前記反応基質中の残りの分子部分である。
別の好ましい例において、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、薬物活性フラグメントである。
別の好ましい例において、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、複素環式基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、スルホニル基、またはその組み合わせからなる群から選択される、置換または非置換の基である。
別の好ましい例において、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、置換または非置換のＣ１－Ｃ１２アルキル基、置換または非置換の３－１２員ヘテロアルキル基、置換または非置換の５－１６員ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ６－Ｃ１８アリール基、置換または非置換の３－２０員複素環式基、置換または非置換のＣ３－Ｃ１２シクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、前記置換とは、基内の一つまたは複数の水素原子が置換基Ｒａによって置換されることを指し、前記Ｒａは、ハロゲン、置換または非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基、置換または非置換のＣ２－Ｃ６アルケニル基、置換または非置換のＣ２－Ｃ６アルキニル基、置換または非置換のＣ３－Ｃ１２シクロアルキル基、オキソ（即ち、＝Ｏ）、Ｒｆ－ＳＯ２－、＝ＮＲｆ、－ＣＮ、ヒドロキシル基、－ＯＲｆ、ＮＲｄＲｅ、置換または非置換のＣ１－Ｃ６アミノ基、置換または非置換の－（Ｃ１－Ｃ６アルキレン）－ＮＨ－（Ｃ１－Ｃ６アルキレン基）、カルボキシル基、置換または非置換のＣ６－Ｃ１０アリール基、１～３個のヘテロ原子を有する置換または非置換の５－１２員ヘテロアリール基、１～４個のヘテロ原子を有する置換または非置換の５－１２員複素環式基からなる群から選択され、前記置換基は、ハロゲン、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１－Ｃ６アルキルアミノ基からなる群から選択され、
Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆは、それぞれ独立して、Ｈ、置換または非置換のＣ１－Ｃ６アルキル基、置換または非置換のＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ６－Ｃ１０アリール基、１～３個のヘテロ原子を有する置換または非置換の５－１２員ヘテロアリール基、１～４個のヘテロ原子を有する置換または非置換の５－１２員複素環式基からなる群から選択され、
前記Ｒａ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆの「置換」とは、ハロゲン、－ＣＨ２Ｃｌ、－ＣＨＣｌ２、－ＣＣｌ３、－ＣＨ２Ｆ、－ＣＨＦ２、－ＣＦ３、－Ｏ（ＣＨ２）ｘＯ（ＣＨ２）ｙＣＨ３、オキソ、－ＣＮ、ヒドロキシル基、アミノ基、置換アミノ基、カルボキシル基、－ＮＨＡｃ、およびＣ１－Ｃ６アルキル基、Ｃ１－Ｃ６アルコキシ基、Ｃ６－Ｃ１０アリール基、Ｃ３－Ｃ８シクロアルキル基、ハロゲン化Ｃ６－Ｃ１０アリール基、Ｎ、ＳおよびＯから選択される１～３個のヘテロ原子を有する５－１０員ヘテロアリール基、Ｎ、ＳおよびＯから選択される１～３個のヘテロ原子を有する５－１０員複素環式基からなる群から選択される非置換または一つまたは複数の置換基によって置換される基からなる群から選択される一つまたは複数（例えば、２個、３個、４個等）の置換基によって置換されることを指し、
ｘは、１、２、３、４、５または６であり、
ｙは、０、１、２、３、４、５または６であり、
上記の各式において、前記ヘテロ原子のいずれかは、それぞれ独立して、Ｎ、ＳおよびＯからなる群から選択される。
別の好ましい例において、任意の反応基質および反応生成物またはそのうちの各基または原子は、すべて化合物の原子価状態に関連する規則（例えば、Ｃの最高原子価は４であり、Ｎの最高原子価は、５である）に準拠する。
別の好ましい例において、前記反応基質および反応生成物は、有機化合物である。
別の好ましい例において、前記Ｒ－ＮＨ２は、保護されていない遊離アミンまたは酸保護されたアミンの塩である。
別の好ましい例において、前記１，３－双極子付加環化反応は、クリックケミストリーの原理を使用してモジュール化する合成である。

別の好ましい例において、前記１，３－双極子環化試薬は、原位置（ｉｎ ｓｉｔｕ）で調製されるかまたは前記反応チャンバーに添加される。

別の好ましい例において、前記段階（ｂ）において、段階（ｂ１）の前に、
不活性溶媒中で、塩基の存在下で、アミンフラグメント（好ましくはＲ－ＮＨ２）を用いてＦＳＯ２Ｎ３と反応させて、１，３－双極子環化試薬を調製する段階（ｂ０）をさらに含み、
Figure 2022538491000005
 ここで、Ｒは、アジド基に結合される分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）またはフラグメントである。

別の好ましい例において、前記段階（ｂ０）は、前記反応チャンバーのうちまたは前記反応チャンバーの外で実行される。
別の好ましい例において、前記段階（ｂ０）において、ｍ個の反応チャンバーにそれぞれ配置されたｍ種類の異なるアミンを使用して、それぞれＦＳＯ２Ｎ３と反応させることにより、異なるＲ－Ｎ３を得る。
別の好ましい例において、前記Ｒ－ＮＨ２とＦＳＯ２Ｎ３とのモル比は、好ましくは約１：１等の約１：２～２：１である。
別の好ましい例において、前記塩基とＦＳＯ２Ｎ３とのモル比は、約１０：１～２：１、好ましくは約４：１である。
別の好ましい例において、前記段階（ｂ０）において、前記アジド化合物の調製反応は、すべて０℃～６０℃下で、好ましくは２５℃～３０℃下で実行されることができる。
別の好ましい例において、段階（ｂ０）で調製されたアジド化合物Ｒ－Ｎ３は、分離せずに、後続の１，３－双極子付加環化反応に直接使用される。
別の好ましい例において、段階（ｂ）（段階（ｂ０）および／または段階（ｂ１）を含む）において、前記不活性溶媒は、水、ニトリル系溶媒、アルコール系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化アルカン系溶媒、二酸化硫黄、アルカン系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、スルホキシド系溶媒、アミド系溶媒、Ｎ－メチルピロリドン、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記ニトリル系溶媒は、アセトニトリルである。
別の好ましい例において、前記アルコール系溶媒は、メタノール、エタノール、ｔｅｒｔ―ブタノール、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記芳香族炭化水素系溶媒は、ベンゼン、トルエン、トリフルオロトルエン、フルオロベンゼン、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記ハロゲン化アルカン系溶媒は、ジクロロメタン、トリクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記アルカン系溶媒は、石油エーテル３０～６０、石油エーテル６０～９０、ｎ―ヘキサン、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記エステル系溶媒は、酢酸エチルである。
別の好ましい例において、前記ケトン系溶媒は、アセトンである。
別の好ましい例において、前記エーテル系溶媒は、メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル、１，４－ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記スルホキシド系溶媒は、ジメチルスルホキシドである。
別の好ましい例において、前記アミド系溶媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドである。
別の好ましい例において、前記溶媒は、エーテル系溶媒、スルホキシド系溶媒と水との混合溶媒、またはエーテル系溶媒、ニトリル系溶媒と水との混合溶媒である。
別の好ましい例において、前記溶媒は、メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル、ジメチルスルホキシドと水との混合溶媒、またはメチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル、アセトニトリルと水との混合溶媒である。
別の好ましい例において、前記溶媒がエーテル系溶媒、スルホキシド系溶媒と水との混合溶媒である場合、前記エーテル系溶媒、スルホキシド系溶媒と水との体積比は、２～７：１０～２０：０．８～１．２、好ましくは５：１５：１である。
別の好ましい例において、前記溶媒がエーテル系溶媒、ニトリル系溶媒と水との混合溶媒である場合、前記エーテル系溶媒、ニトリル系溶媒と水との混合溶媒の体積比は、１５～２５：０．８～１．２：１５～２５、好ましくは２０：１：２０である。
別の好ましい例において、段階（ｂ）（段階（ｂ０）および／または段階（ｂ１）を含む）において、前記塩基は、無機塩基および／または有機塩基である。
別の好ましい例において、前記塩基が無機塩基である場合、前記無機塩基は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムおよびリン酸カリウムのうちの一つまたは複数である。
別の好ましい例において、前記塩基が有機塩基である場合、前記有機塩基は、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン、ピロール、ピリジン、４－ジメチルアミノピリジン、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムｔｅｒｔ―ブトキシド、１，８－ジアザビシクロウンデカ－７－エンおよびテトラメチルエチレンジアミンのうちの一つまたは複数である。
別の好ましい例において、前記方法は、
前記反応基質、反応生成物、および活性試験のデータを、前記反応チャンバーのアドレス指定可能なアドレスに基づいて関連付けることにより、アドレス指定可能なデータセットを得る段階をさらに含む。

本発明の第２の態様は、ハイスループットのアドレス指定可能な反応装置を提供し、前記装置は、
（ｉ）１，３－双極子付加環化反応を実施するために使用され、また少なくとも一つの反応器を含み、前記反応器は、ｎ個の反応チャンバーを含み、ここで、前記反応チャンバーは、それぞれ独立しかつアドレス指定可能であり、また前記ｎ個の反応チャンバーは、アドレス指定可能な反応チャンバーアレイを構成し、前記反応チャンバーは、前記１，３－双極子付加環化反応を実行するために使用されることにより、反応チャンバー中で合成生成物を形成する反応モジュールと、
ここで、ｎは、≧１０の正の整数であり、ｍは、≦ｎかつｍ≧１０の正の整数であり、および
（ｉｉ）前記反応チャンバー中で形成された合成生成物の原位置での活性試験に使用されることにより、活性試験データを得る任意選択の活性試験モジュールとを含む。
別の好ましい例において、前記反応器は、それぞれｍ個の反応チャンバー内に配置されたｍ種類の反応試薬を含み、ここで、前記反応試薬は、１，３－双極子環化試薬またはそのアミン前駆体（即ち、アミンフラグメント）である。
別の好ましい例において、前記装置は、（ｉｉｉ）自動ピペッティングモジュールをさらに含み、前記自動ピペッティングモジュールは、反応試薬および／または活性試験試薬を所定の各アドレス指定可能な反応チャンバーに添加するために使用される。
別の好ましい例において、前記装置は、（ｉｖ）プロセッサをさらに含み、前記プロセッサは、前記反応モジュール、活性試験モジュール、および自動ピペッティングモジュールのうちの一つまたは複数のモジュールを制御するために使用される。
別の好ましい例において、前記プロセッサは、前記反応基質、反応生成物、および活性試験のデータを、前記反応チャンバーのアドレス指定可能なアドレスに基づいて関連付けることにより、アドレス指定可能なデータセットを得て、前記データセットを送信または保存するためにされに使用される。

別の好ましい例において、前記反応器は、マイクロプレート、アレイＰＥ管、アレイ試験管、アレイ反応フラスコ、またはその組み合わせからなる群から選択される。
別の好ましい例において、前記反応器は、アレイ反応器である。
本発明の第３の態様は、
第２の態様に記載のハイスループットのアドレス指定可能な反応装置を使用して、前記化合物ライブラリーを構築する段階（１）を含む、化合物ライブラリーの構築方法を提供する。
別の好ましい例において、段階（１）は、
反応試薬がアミンフラグメントである場合、ＦＳＯ２Ｎ３を各反応チャンバー内でそれぞれアミンフラグメント化合物と反応させて、１，３－双極子環化試薬を調製することにより、１，３－双極子環化試薬で構成された第１の化合物ライブラリーを取得する段階（１ａ）と、および
任意選択で、前記反応チャンバーにおいて、末端不飽和結合を含む反応基質をそれぞれ前記１，３－双極子環化試薬と反応させて、１，３－双極子環化合物を形成することにより、前記１，３－双極子環化合物で構成された第２の化合物ライブラリーを取得する段階（１ｂ）を含む。
別の好ましい例において、前記方法は、
前記第２の化合物ライブラリーにある１，３－双極子環化合物に対して、前記反応チャンバーで原位置活性試験を実行する段階（２）をさらに含む。
本発明の第４の態様は、
ａ）異なる化合物の同時合成、
ｂ）生理学的活性を有する化合物のハイスループット（ＨＴＳ）ランダムのスクリーニング、
ｃ）薬物または農業化学品の検索、および
ｄ）薬物、または農業用化学品のリード化合物の検索からなる群から選択される一つまたは複数の用途に使用される、第２の態様に記載のハイスループットのアドレス指定可能な反応装置の用途を提供する。
本発明の範囲内で、本発明の上記の各技術的特徴と以下（例えば、実施例）に具体的に説明される各技術的特徴との間を、互いに組み合わせることにより、新しいまたは好ましい技術的解決策を構成することができることに理解されたい。スペースに限りがあるため、ここでは繰り返さない。
第一級アミン化合物ライブラリーからの１２２４個のアジド化合物ライブラリーおよび１２２４個のトリアゾール化合物ライブラリーの調製を示す。 アジド化合物ライブラリーを調製する第一級アミン化合物ライブラリーの例示的なＵＰＬＣクロマトグラムを示す。 アジド化合物ライブラリーの銅触媒によるアジド末端アルキン（４ａ）付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）の例示的なＵＰＬＣクロマトグラムを示す。 銅触媒によるアジド末端アルキン（４ａ）付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）によって１，２，３－トリアゾール化合物ライブラリーを直接得る第一級アミン化合物ライブラリーの例示的なＵＰＬＣクロマトグラムを示す。 ジアゾニウム移動および銅触媒によるアジド末端アルキン（４ｂ）付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）によって１，２，３－トリアゾール化合物ライブラリーを直接得る第一級アミン化合物ライブラリーの例示的なＵＰＬＣクロマトグラムを示す。 本発明の一実施例において、一つの薬物分子に対して８４０個の化合物を含む化合物ライブラリーハイスループットで構築し、活性スクリーニングすることを示す。
広範囲にわたる綿密な研究を通じて、本発明者らは、ハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニング方法ならびに前記方法に使用される装置を初めて開発した。本発明の方法において、それぞれ独立し、かつアドレス指定可能な複数の反応チャンバーで構成されたアドレス指定可能な反応チャンバーアレイを初めて使用し、各反応チャンバーで独立して特定の合成反応を実行することにより、ハイスループットで大量の異なる構造的に明確された反応生成物を生成し、これによってハイスループット化合物ライブラリーを取得する。予期せずに、実験によると、前記反応生成物を含むアドレス指定可能な反応チャンバーアレイ（または対応する化合物ライブラリー）は、分離および精製を必要とせずに、原位置で後続の化合物活性測定を直接実行することにより、化合物ライブラリーの構築およびスクリーニングの効率を大幅に向上させることができることが示される。これに基づいて、本発明を完成させた。
好ましい例において、本発明者らは、アドレス指定可能な反応チャンバーアレイを使用して、数千の異なる１，３－双極子環化試薬（アジド化合物ライブラリー、または第１の化合物ライブラリーとして）をハイスループット合成し、その後、数千の異なる１，３－双極子環反応生成物（トリアゾール誘導体ライブラリー、または第２の化合物ライブラリー）をハイスループット合成する。本発明の化合物ライブラリーの原位置活性スクリーニングにより、薬物リード化合物の発見が大幅に加速され、スクリーニング速度が向上され、新しい阻害剤の開発および研究サイクルが短縮される（数年から数週間または数日に短縮されることができる）。
用語
本発明で所用される「反応チャンバー」は、マイクロプレートのマイクロウェル、ＰＥ管、試験管、反応フラスコ等を含むがこれらに限定されない、化学反応を実行することができる様々な装置である。
参照文献（Ｃａｒｅｙ ａｎｄ Ｓｕｎｄｂｅｒｇ、「ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ４ＴＨ ＥＤ．」、Ｖｏｌｓ．Ａ（２０００）およびＢ（２００１）、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを含む）で標準的な科学用語の定義を見つけることができる。特に明記しない限り、質量分析、ＮＭＲ、ＩＲおよびＵＶ／ＶＩＳ分光法ならびに薬理学的方法等の糖技術分野の範囲内の従来の方法が使用される。具体的な定義が提出されない限り、分析化学、合成有機化学および薬物と薬物化学の関連する説明で使用される用語は、当技術分野で知られている。例えば、キットに対する製造業者の説明または当技術分野で知られている方法または本発明の説明を使用して、反応を実行し、かつ生成することができる。通常、本明細書で引用および論じられる様々な一般的およびより具体的な文献の説明から、当技術分野で周知の従来の方法に従って上記の技術および方法を実行することができる。本明細書において、基およびその置換基は、安定した部分および化合物を提供するために当業者によって選択されることができる。
左から右に書かれた従来の化学式で置換基を説明する場合、当該置換基は、構造式が右から左に書かれる時に得られた化学的に等価な置換基も含む。例えば、－ＣＨ２Ｏ－は、－ＯＣＨ２－と同等である。
本明細書で使用されるセクションの見出しは、記事を整理することのみを目的としており、説明される主題を限定するものとして解釈されるべきではない。本発明で引用されたすべての文献または文献の一部は、特許、特許出願、記事、本、マニュアルおよび論文を含むがこれらに限定されず、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書で定義されるいくつかの化学基の前には、当該基に存在する炭素原子の総数を示す省略記号が付けられる。例えば、Ｃ１－Ｃ６アルキル基とは、合計１～６個の炭素原子を有する下記で定義されるアルキル基を指す。簡略表記の炭素原子の総数は、前記基の置換基に存在する可能性のある炭素は含まない。
前述に加えて、本発明の明細書および特許請求の範囲で使用される場合、特に明記しない限り、以下の用語は、次のように示される意味を有する。
本発明において、「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素を指す。
「ヒドロキシル基」とは、－ＯＨを指す。
「カルボニル基」とは、－Ｃ（＝Ｏ）－を指す。
「シアノ基」とは、－ＣＮを指す。
「アミノ基」とは、－ＮＨ２を指す。
「置換アミノ基」とは、次のように定義される一つまたは二つのアルキル基、アルキルカルボニル基、アラルキル基、例えば、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルアミド基、アラルキルアミノ基、ヘテロアラルキルアミノ基等のヘテロアラルキル基によって置換されたアミノ基を指す。
「カルボキシル基」とは、－ＣＯＯＨを指す。
本発明において、基または他の基の一部（例えば、ハロゲンによって置換されたアルキル基等の基に使用される）として、「アルキル基」という用語は、例えば、１～１２個（好ましくは１～８個、より好ましくは１～６個）の炭素原子を有する、炭素原子および水素原子のみ構成され、単結合によって分子の残りの部分に結合する、完全に飽和した直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖基を指し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ―プロピル基、イソプロピル基、ｎ―ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ―ブチル基、ｔｅｒｔ―ブチル基、ｎ―ペンチル基、２－メチルブチル基、２，２－ジメチルプロピル基、ｎ―ヘキシル基、ヘプチル基、２－メチルヘキシル基、３－メチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基等を含むが、これらに限定されない。シクロアルキル基の例としては、単環式アルキル基または例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等の多環式アルキル基を含む。
単独で、または任意選択で置換されたアルキレン基等の複合語で使用される「アルキレン基」は、他の水素が除去された二価基を形成することを除いて、上記で定義された「アルキル基」と同じ基を意味する。任意選択の置換基がアルキレン鎖に結合するか、またはアルキレン鎖の一部を形成することができることを理解されたい。
単独で、または「任意選択で置換されたアルケニル基」等の複合語で使用される「アルケニル基」は、上記で定義されたエチレン化モノ、ジまたはポリ不飽和アルキル基またはシクロアルキル基、好ましくはＣ２－６アルケニル基を含む、直鎖、分岐鎖または環状オレフィンから形成された基を意味する。アルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、１－メチルビニル基、ブテニル基、イソブテニル基、３－メチル－２ブテニル基、１－ペンテニル基、シクロペンテニル基、１－メチル－シクロペンテニル基、１－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、１－ヘプテニル基、３－ヘプテニル基、１－オクテニル基、シクロオクテニル基、１－ノネニル基、２－ノネニル基、３－ノネニル基、１－デセニル基、３－デセニル基、１，３－ブタジエニル基、１，４－ペンタジエニル基、１，３シクロペンタジエニル基、１，３－ヘキサジエニル基、１，４－ヘキサジエニル基、１，３シクロヘキサジエニル基、１，４－シクロヘキサジエニル基、１，３－シクロヘプタジエニル基、１，３，５－シクロヘプタトリエニル基および１，３，５，７－シクロオクタテトラエニル基を含む。
単独でまたは「任意選択で置換されたアルキニル基」等の複合語で使用される「アルキニル基」は、直鎖、分岐鎖または単環式、二環式または多環式アルキン、好ましくはＣ２－６アルキニル基から形成される基を意味する。アルキニル基の例としては、エチニル基、１－プロピニル基、１－および２－ブチニル基、２－メチル－２－プロピニル基、２－ペンチニル基、３－ペンチニル基、４－ペンチニル基、２－ヘキシニル基、３－ヘキシニル基、４－ヘキシニル基、５－ヘキシニル基、１０－ウンデシニル基、４－エチル－ｌ－オクチン－３－イル、７－ドデシニル基、９－ドデシニル基、１０－ドデシニル基、３－メチル－１－ドデシン－３－イル、２－トリデシニル基、１１－トリデシニル基、３－テトラデシニル基、７－ヘキサデシニル基、３－オクタデシニル基等を含む。
本発明において、基または他の基の一部として、「ヘテロアルキル基」という用語は、２～１４個の炭素原子および窒素、リン、酸素および硫黄から選択される１～６個のヘテロ原子からなる完全に飽和した直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖基を意味する。そのヘテロアルキル基中の窒素、炭素または硫黄原子は、任意選択で酸化されることができ、窒素原子は、任意選択で四級化されることができる。
本発明において、基または他の基の一部として、「複素環式基」という用語は、２～１４個の炭素原子および窒素、リン、酸素および硫黄から選択される１～６個のヘテロ原子からなる安定な３員～２０員非芳香族環状基を意味する。本明細書で特に示されない限り、複素環式基は、単環式、二環式、三環式または多環式の環系であり得、それは、縮合環系、架橋環系またはスピロ環系を含み得、その複素環式基中の窒素、炭素または硫黄原子は、任意選択で酸化されることができ、窒素原子は、任意選択で四級化されることができ、複素環式基は、部分的または完全に飽和していることができる。複素環式基は、炭素原子またはヘテロ原子を介して、かつ単結合を介して、分子の残りの部分に結合することができる。縮合環を含む複素環式基において、一つまたは複数の環は、分子の残りの部分への結合点が非芳香族環原子であるという条件下で、以下に定義されるようにアリール基またはヘテロアリール基であり得る。本発明の目的のために、複素環式基は、好ましくは窒素、酸素および硫黄から選択される１～３個のヘテロ原子を含む安定な４員～１１員非芳香族単環式、二環式、架橋環式またはスピロ環式基であり、より好ましくは、窒素、酸素および硫黄から選択される１～３個のヘテロ原子を含む安定な４員～８員非芳香族単環式、二環式、架橋環式またはスピロ環式基である。複素環式基の例としては、ピロリジニル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、ホモピペラジニル基、ピペリジニル基、チオモルホリニル基、２，７－ジアザ－スピロ［３．５］ノナン－７－イル、２－オキサ－６－アザ－スピロ［３．３］ヘプタン－６－イル、２，５－ジアザ－ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２－イル、アゼチジニル基、ピラニル基、テトラヒドロピラニル基、チオピラニル基、テトラヒドロフラン基、オキサジニル基、ジオキソペンチル基、テトラヒドロイソキノリル基、デカヒドロイソキノリル基、イミダゾリニル基、イミダゾリジニル基、キナジニル基、チアゾリジニル基、イソチアゾリジニル基、イソキサゾリジニル基、インドリン、オクタヒドロインドリル基、オクタヒドロイソインドリル基、ピロリジニル基、ピラゾリジン基、フタルイミド基等を含むが、これらに限定されない。
本発明において、基または他の基の一部として、「アリール基」という用語は、６～１８個の炭素原子を有する（好ましくは６～１０個の炭素原子を有する）共役炭化水素環系基を意味する。本発明の目的のために、アリール基は、単環式、二環式、三環式または多環式の環系であり得、アリール基が芳香環上の原子を介した単結合を介して分子の残りの部分に結合しているという条件下で、上記で定義されたシクロアルキル基または複素環式基に縮合することができる。アリール基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、フルオレニル基、２，３－ジヒドロ－１Ｈ－イソインドリル基、２－ベンゾオキサゾリノン、２Ｈ－１，４－ベンゼンオキサジン－３（４Ｈ）－オン－７－イル等を含むが、これらに限定されない。
本発明において、基または他の基の一部として、「ヘテロアリール基」という用語は、環内に１～１５個の炭素原子（好ましくは１～１０個の炭素原子を有する）および窒素、酸素および硫黄から選択される１～６個のヘテロ原子を有する５員～１６員共役環系基を意味する。本明細書で特に示されない限り、ヘテロアリール基は、単環式、二環式、三環式または多環式の環系であり得、ヘテロアリール基が芳香環上の原子を介した単結合を介して分子の固法の部分に結合している条件下で、上記で定義されたシクロアルキル基または複素環式基に縮合させることもできる。ヘテロアリール基中の窒素、炭素または硫黄原子は、任意選択で酸化されることができ、窒素原子は、任意選択で四級化されることができる。本発明の目的のために、ヘテロアリール基は、好ましくは窒素、酸素および硫黄から選択される１～５個のヘテロ原子を含む安定な５員～１２員芳香族基であり、より好ましくは窒素、酸素および硫黄から選択される１～４個のヘテロ原子を含む安定な５員～１０員芳香族基または窒素、酸素および硫黄から選択されるヘテロ原子を含む５員～６員芳香族基である。ヘテロアリール基の例としては、チエニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、イソキサゾリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾピラゾリル基、インドリル基、フラニル基、ピロール基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、トリアジニル基、インドリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、イソインダゾリル基、プリニル基、キノリル基、イソキノリル基、ジアザナフチル基、ナフチリジニル基、キノキサリン基、プテリジル基、カルバゾリル基、カルボリン基、フェナントリジン基、フェナントロリン基、アクリジン基、フェナジニル基、イソチアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチエニル基、オクストリアゾリル基、シンノリン基、キナゾリニル基、フェニルチオ基、インドリジン基、ｏ―フェナントレニル基、イソキサゾリル基、フェノキサジニル基、フェノチアジニル基、４，５，６，７－テトラヒドロベンゾ［ｂ］チエニル基、ナフトピリジル基、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ｂ］ピリダジン、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ａ］ピラジン、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ｃ］ピリミジン、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ａ］ピリジン、イミダゾ［１，２－ａ］ピリジン、イミダゾ［１，２－ｂ］ピリダジン、イミダゾ［１，２－ａ］ピラジン等を含むが、これらに限定されない。
本発明において、「任意選択で」または「置換または非置換」とは、後で説明されるイベントまたは状況が発生する場合と発生しない場合があり、当該説明には、当該イベントまたは状況が発生する場合と発生しない場合の両方が含まれることを意味する。例えば、「任意選択で置換されたアリール基」とは、アリール基が置換または非置換であることを意味し、当該説明には、置換および非置換の両方のアリール基を含まれる。本発明の特許請求の範囲および明細書の部分に記載の「任意選択で」の置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルキニル基、シアノ基、ニトロ基、任意選択で置換されたアリール基、任意選択で置換されたヘテロアリール基、任意選択で置換されたシクロヒドロカルビル基、任意選択で置換された複素環式ヒドロカルビル基から選択される。
本明細書で使用される「基質フラグメント」という用語は、特定の反応に関与する特定の官能基（例えば、不飽和結合）以外の反応基質の残りの分子部分を指す。
本明細書で使用される「部分」、「構造部分」、「化学部分」、「基」、「化学基」という用語は、分子内の特定のフラグメントまたは官能基を指す。化学部分は、通常、分子に埋め込まれたまたは付着された化学物質と考えられる。
化合物ライブラリーの構築およびその応用
本発明の好ましい例において、ＣｕＡＡＣベースの合成反応を使用して、二つの分子間の化学結合を実現することにより、化合物ライブラリーをハイスループット構築する。
本発明の方法のシンプル性および効率性のため、ジアゾニウム移動は、小さな実験室においてさえ、一定の産業的実用性を有することができ、例えば、１０００個の第一級アミンを取得する場合、２週間で濃度が０．１Ｍｏｌ／Ｌである１０００個の第一級アミン化合物ライブラリーを構築することができ、１日で当該１０００個の第一級アミン化合物をアジド化を実現することにより、１０００個のアジド化合物ライブラリーを構築することができ、当該１０００個のアジド化合物は、末端アルキニル化合物と反応させることができ、例えば、１００個の末端アルキニル化合物について、１０００００個のトリアゾール化合物を得ることができ、これは、後続の活性スクリーニングに直接使用されることができる。コンビナトリアルケミストリーによって生成された従来の化合物ライブラリーと比較して、本発明によって構築された化合物ライブラリーは、多くの化合物の混合物ではなく、主に各反応器に一つの化合物を含み、また制御が容易である。
ライブラリー内の化合物の構造は、質量分析、タンデム質量分析、紫外線／可視光線吸収分光法、プロトン核磁気共鳴分光法，Ｃ１３核磁気共鳴分光法、赤外線吸収分光法およびＸ線回折結晶分光法、またはそれらの組み合わせ等の任意の既知の構造分析法によって取得されることができる。
本発明は、一度に大量に異なる化合物を同時に合成することができる、ハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニング方法を提供し、構築された化合物ライブラリーは、ハイスループット（ＨＴＳ）ランダムスクリーニング、薬物または農業化学品の検索、薬物、または農業用化学品のリード化合物の検索等に使用されることができる。
例えば、生理学的活性を有する化合物を得るために、当該化合物ライブラリーを使用して、様々なスクリーニングを実行することができる。生理学的活性を有する化合物の例としては、酵素阻害剤、リガンド／受容体結合阻害剤、血管新生阻害剤、細胞接着阻害剤、遺伝子発現阻害剤および成長因子様活性物質を含むが、これらに限定されない。酵素阻害剤の例としては、チロシナーゼ阻害剤、シクロオキシゲナーゼ阻害剤、テロメラーゼ阻害剤、マトリックス金属タンパク質阻害剤、プロスタグランジンＤ合成阻害剤、ホスホジエステラーゼ阻害剤、コリンエステラーゼ阻害剤、病毒プロテアーゼ阻害剤および逆転写酵素阻害剤を含む。受容体の例としては、アドレナリン受容体、ヒスタミン受容体、ロイコトリエン受容体およびオピオイド受容体を含む。
１，３－双極子環試薬
本発明において、１，３－双極子環試薬を介して、末端に不飽和結合を有する基質フラグメントを１，３－双極子環化反応させて、トリアゾール化合物等の１，３－双極子環構造を含む化合物を得る。その例示的な反応経路は、次の式に示されるようであり、
Figure 2022538491000006
 式において、Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、それぞれ独立して、Ｒ１または
Figure 2022538491000007
 であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、基質フラグメントである。
本発明において、前記Ｒ１およびＲ２は、末端不飽和結合の分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）を除いて、前記反応基質中の残りの分子部分である。
好ましくは、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、薬物分子に由来する薬物活性フラグメントである。
本発明において、Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’または対応するＲ１およびＲ２は特に限定されず、様々な適切な有機基であり得、典型的には、代表的なＲ１およびＲ２は、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｆ、Ｃｌ等の元素によって形成された有機基、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、複素環式基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、スルホニル基、またはその組み合わせからなる群から選択される置換または非置換の基から構成される分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）を含む。
本発明は、例示的なＲ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’基を提示したが、本発明の方法下で、アジド構造を有する任意の化合物は、本発明の１，３－双極子環化試薬として使用されて、末端が不飽和基（例えば、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルケニル基、シアノ基等）を有する基質と反応させて、窒素複素環式を含む化合物を得ることができることを理解されたい。
特に好ましい基質は、当技術分野で知られている薬物分子（例えば、エルロチニブ分子）、または不飽和基で修飾された既知の薬物分子である。好ましい実施形態において、当該修飾は、修飾経路を得るための逆合成分析法、例えば、当技術分野で知られているカップリング反応による不飽和基の修飾（例えば、鈴木反応等）を使用する、当技術分野で知られている方法によって得られることができる。
１，３－双極子環化試薬（アジド化合物）
本発明において、１，３－双極子環化試薬としてのアジド化合物は、アミンフラグメントをフルオロスルホニルアジドと反応させることにより調製されることができる。例示的な反応式は、次のとおりである。
Figure 2022538491000008
 ここで、置換基Ｒは、すべて置換または非置換のアルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、複素環式基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、スルホニル基、またはその組み合わせであり得る。例示的なＲの定義については、上記のＲ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’の定義を参照する。
本発明は、例示的なＲ基を例示したが、本発明の方法下で、第一級アミン構造を有する任意の基質は、すべて１，３－双極子環化試薬としてのアジド化合物を構築するための本発明のアミンフラグメントとして使用されることができることを理解されたい。自然界には豊富な第一級アミン化合物が存在するため、当該方法は、既存の第一級アミンフラグメント、または後続で開発された任意の第一級アミンフラグメントを使用して実行されることができることを理解されたい。
本発明の主な利点は、次のとおりである。
１．反応は、簡単で効率的であり、構造が明確された数千またはそれ以上の化合物を大規模に合成できるため、アドレス指定可能な化合物ライブラリーが得られる。
２．１，３－双極子環化試薬化合物ライブラリーおよび１，３－双極子環試薬化合物ライブラリーを迅速に構築することができる。
３．コンビナトリアルケミストリーによって生成された従来の化合物ライブラリーと比較して、本発明によって構築された化合物ライブラリーは、複数の反応生成物の混合物ではなく、主に各反応器に一つの化合物を含み、また、制御が容易である。
４．化学計量的試薬がほぼ定量的であって、本発明のハイスループット化合物ライブラリー構築およびスクリーニング方法は、フラグメントベースの薬物発見に適用されることができる。
５．本発明のハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニング方法は、以前のコンビナトリアルケミストリーでは達成できなかった活性研究および表現型スクリーニングにさえ直接適用されることができる。
以下、本発明は、具体的実施例と併せてさらに説明される。これらの実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。以下の実施例において、具体的条件を示さない実験方法は、通常従来の条件または製造業者によって提案された条件に従う。特に明記されない限り、パーセンテージと部数とは、重量で計算される。
実施例１．フルオロスルホニルアジド（ＦＳＯ２Ｎ３）の調製
Figure 2022538491000009
 氷浴下で、アジ化ナトリウム水溶液（０．２５Ｍ、２０ｍｌ、５ｍｍｏｌのＮａＮ３を含む）およびメチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル（２０ｍｌ）の混合系に、１－（フルオロスルホニル）－２，３－ジメチル－１Ｈ－イミダゾールトリフルオロメタンスルホネートのアセトニトリル溶液（６ｍｍｏｌ、１ｍｌＭｅＣＮ）を加える。冰浴下で反応系を１０分間攪拌し、その後、室温下（２５℃）で反応液を５分間放置する。反応系中の水相を除去し、得られた有機相は、フルオロスルホニルアジド（ＦＳＯ２Ｎ３）溶液であり、収率は、９２％である（使用されたアジ化ナトリウムのモル数に対して、１９Ｆ ＮＭＲで決定し、メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）において、生成物の化学シフトは、＋６１．５ｐｐｍであり、既知量の
Figure 2022538491000010
 を内部標準（δ＋３６．７ｐｐｍ）として定量に使用されることができ、反応系中の生成物の総量は、生成物と、フッ素スペクトルの内部標準の信号との積分比によって計算されることにより、反応収率が計算される）。ＧＣ－ＭＳ（ｔＲ）：１．６９分間、ＥＩ－ＭＳ（ｍ／ｚ）：１２５［Ｍ］＋（ＧＣ－ＭＳ（ＥＩ）スペクトルは、Ａｇｉｌｅｎｔ７８９０ＡｇＣシステム（Ｓｙｓｔｅｍ）およびＡｇｉｌｅｎｔ５９７５Ｃ不活性（Ｉｎｅｒｔ）ＭＳＤシステムで測定し、方法：Ｔ０＝４０℃、ｔ＝１０分間、ランプ（ｒａｍｐ）＝２０℃／分間、Ｔ１＝２００℃、ｔ＝１０分間）。当該フルオロスルホニルアジド（ＦＳＯ２Ｎ３）溶液にジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、約２０ｍｌ）を加え、得られた溶液は、第一級アミン化合物のジアゾニウム移動反応に直接使用される（実施例３を参照）。
実施例２．第一級アミン化合物ライブラリーの調製
１１２８個の異なる第一級アミン化合物（第一級アルキルアミン、第一級アリールアミンおよび第一級アリール複素環式アミンを含む）をそれぞれ濃度が約１００ｍＭである溶液を調製し、溶媒は、ジメチルスルホキシドであり、体積は、約１ｍＬであり、１．２ｍＬの規格の９６ウェルマイクロプレートに保存される。
第一級アミン化合物が第一級アリールアミンまたは第一級アリール複素環式アミンであり、かつ化合物にアジドに変換できる第一級アミン官能基がｎ個含まれる場合、１．５ｍＬの遠心分離管で０．１０／ｎｍｍｏｌの第一級アミンを１．０ｍＬのジメチルスルホキシドに溶解し、次に対応するマイクロプレートの対応する位置にあるウェルに移す。
第一級アミン化合物が第一級アルキルアミンを、塩酸、メタンスルホン酸、酒石酸、ｐ―トルエンスルホン酸または臭化水素酸で中和することによって得られたアンモニウム塩であり、かつ化合物にアジドに変換できる第一級アミン官能基がｎ個含まれる場合、１．５ｍＬの遠心分離管で０．１０／ｎｍｍｏｌの第一級アミンを１．０ｍＬのジメチルスルホキシドに溶解し、次に対応するマイクロプレートの対応する位置にあるウェルに移す。
第一級アミン化合物が遊離された第一級アルキルアミンであり、かつ化合物にアジドに変換できる第一級アミン官能基がｎ個含まれる場合、１．５ｍＬ遠心分離管で０．１０／ｎｍｍｏｌの第一級アミンを１．０ｍＬの１００／ｎｍＭメタンスルホン酸溶液（溶媒は、ジメチルスルホキシドである）に溶解し、化合物に二つまたはそれ以上の遊離塩基性官能基（第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、グアニジン等）が含まれる場合、メタンスルホン酸溶液の濃度は、２００／ｎｍＭに上げられる。その後、当該調製された第一級アミン溶液を、対応するマイクロプレートの対応する位置にあるウェルに移す。
ジメチルスルホキシドで溶解度がより低い第一級アミンも、ジアゾニウム移動によってアジド化合物を調製することができ、これらのアジド生成物のほとんどは、ジメチルスルホキシドに溶解し、溶液の形態でアジド化合物ライブラリーに分類されることができる。しかし、これらの溶解度がより低い第一級アミンは、溶液の形態で第一級アミン化合物ライブラリーに保存されることはできない。上記で言及されたマイクロプレートの溶液に溶液の形態で保存された１１２８個の第一級アミン化合物ライブラリー（１２個の９６ウェルマイクロプレートに配布される）に加えて、さらに９６個の第一級アミン（そのうちの一部の溶解度がより低い）がジアゾニウム移動の基質として選択される。これにより、１２２４個の異なる構造を含む第一級アミンライブラリーを構築し、後続のアジド化合物ライブラリーの調製に使用される（図１）。
実施例３．アジド化合物ライブラリーの調製
Figure 2022538491000011
 実施例１の方法によって調製されたフルオロスルホニルアジド溶液（溶媒は、メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテルであり、１９Ｆ ＮＭＲによって約４００ｍＭ濃度が測定され、約４０ｍｌである）をジメチルスルホキシド（４０ｍｌ）で希釈して、フルオロスルホニルアジド溶液（１９Ｆ ＮＭＲによって約２００ｍＭ濃度が測定され、８０ｍｌであり、溶媒は、ジメチルスルホキシド／メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル１：１である）を得る。
９６ウェルピペットを使用し、実施例２で調製された第一級アミン化合物ライブラリーの一つの９６ウェルプレートの各ウェル中の第一級アミン溶液（１００ｍＭ、溶媒はジメチルスルホキシドであり、２０μｍｏｌの第一級アミンを含む２００μｌを取り出す）を、一つの空く１．２ｍｌ規格の９６ウェルマイクロプレートに移す。各ウェルに重炭酸カリウム水溶液（３．０Ｍ、２６．７μｌ、８０μｍｏｌの重炭酸カリウムを含む）および上記の希釈されたフルオロスルホニルアジド溶液（２００ｍＭ、１００μｌ、２０μｍｏｌのフルオロスルホニルアジドを含む）を加える。追加のジメチルスルホキシド（７３μｌ）を加えて、総体積が約４００μｌにする。マイクロプレートを密封し、かつシェーカーに入れ、３０℃下で８００ｒｐｍで１時間置く。振とう完了後、当該マイクロプレートの各ウェルは、ほぼ定量的な収率で対応するアジド化合物の５０ｍＭの濃度の溶液（溶媒系は、約ジメチルスルホキシド／メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル３：１）を得る。マイクロプレートの各ウェル中の反応液を、ＵＰＬＣ－ＭＳを使用して検出するる。例示的なＵＰＬＣクロマトグラムは、図２ａ－ｆに示されるようである。
実施例２中の１１２８個の第一級アミンの化合物ライブラリーは、当該方法によって１１２８個の対応するアジド化合物を得る。当該１１２８個のアジド化合物溶液は、１２個の９６ウェルマイクロプレート（マイクロプレート番号１～７および１０～１４）に分配される。実施例２で言及された９６個の別々に保存された第一級アミン（そのうちの一部の第一級アミンの溶解度がより低い）は、当該実施例と同じ方法で反応させて、９６個の可溶性アジド化合物溶液を得、かつ一つの新しい９６ウェルマイクロプレート（アジドライブラリーの８番目のプレートを参照する）に移す。これによって、合計１２２４個の異なる構造を含むアジド溶液の化合物ライブラリーが構築される。
当該１２２４個の異なる構造を有するアジド溶液の化合物ライブラリーは、１３個の９６ウェルマイクロプレートに分布される。当該アジド化合物ライブラリーのマイクロプレートは、密封して冷蔵庫の温度（４℃）で保存することができ、少なくとも６か月間安定であり、当該化合物ライブラリーは、分離せず、反応に直接使用されることができる。
アジド化合物ライブラリーの構造およびマイクロプレート中の位置は、次のとおりであり、対応する第一級アミン化合物ライブラリー（８番目のプレート（Ｐｌａｔｅ）を除く）およびトリアゾール化合物ライブラリーの位置は、変更されない。
Figure 2022538491000012
Figure 2022538491000013
Figure 2022538491000014
Figure 2022538491000015
Figure 2022538491000016
Figure 2022538491000017
Figure 2022538491000018
Figure 2022538491000019
Figure 2022538491000020
Figure 2022538491000021
Figure 2022538491000022
Figure 2022538491000023
Figure 2022538491000024
実施例４．アジド化合物ライブラリーを使用した銅触媒によるアジド末端アルキン付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）
Figure 2022538491000025
 アスコルビン酸ナトリウム（２．４８ｇ、１２．５ｍｍｏｌ）、リン酸水素二ナトリウム（７．０ｇ、４９．３ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４．８７ｇ、２５．４ｍｍｏｌ）を混合し、蒸留水を加えて１００ｍＬの水溶液に溶解して、ｐＨ値が約５であるアスコルビン酸ナトリウム／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液を得る。
実施例２で得られたアジド化合物ライブラリーの８番目のプレート中の、各ウェルから溶液（１００μｌ、約５０ｍＭ濃度、約５μｍｏｌのアジドを含む）を取り出して、一つの新しい３５０μｌの規格の９６ウェルプレートに移す。各ウェルに上記のアスコルビン酸／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液（４０μｌ）を順次に加え、フィルムをシーリングした後、３０℃下で８００ｒｐｍの速度で１５分間振とうする。シーリングフィルムをはがし、各ウェルに、３－アセトアミドフェニルアセチレン溶液（化合物４ａ、１００ｍＭ、溶媒は、ジメチルスルホキシドであり、４７．５μｌ、４．７５μｍｏｌの３－アセトアミドフェニルアセチレンを含む）および硫酸銅／ＴＨＰＴＡ水溶液（硫酸銅およびＴＨＰＴＡの濃度は、それぞれ２０ｍＭ、１２．５μｌ、０．２５μｍｏｌである）を加える。マイクロプレートをフィルムでシーリングした後、４０℃下で８００ｒｐｍの速度で６時間攪拌する。反応完了後、プレート内の混合液を空く１．２ｍＬの規格の９６ウェルプレートに一つずつ移し、各ウェルにメタノール（４００μｌ）およびアセトニトリル（４００μｌ）を加えて希釈した後、生成された１，２，３－トリアゾール生成物は、ＵＰＬＣ－ＭＳで検出される。
例示的な１，２，３－トリアゾール生成物のＵＰＬＣクロマトグラムは、３ａ－ｆに示されるようである。
実施例５．第一級アミン化合物ライブラリーを使用して、ジアゾニウム移動および銅触媒によるアジド末端アルキン付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）によって１，２，３－トリアゾール化合物ライブラリーを直接得る。
Figure 2022538491000026
 実施例２で調製された１１２８個の第一級アミン化合物ライブラリー（即ち、実施例２の１～７番目および１０～１４番目のプレートのアジド化合物に対応する第一級アミン化合物の構造）の各９６ウェルプレート中の各ウェルから５０μｌ（１００ｍＭ、溶媒は、ジメチルスルホキシドであり、５μｍｏｌの第一級アミンを含む）を取り出して、新しい９６ウェルプレートの対応する位置に移す。その後、これらの新しい第一級アミン溶液を含むプレートの各ウェルに重炭酸カリウム水溶液（３．０Ｍ、６．７μｌ、２０μｍｏｌの重炭酸カリウムを含む）、フルオロスルホニルアジド溶液（実施例１を参照して、ジメチルスルホキシド／メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル１：１の溶媒系に希釈し、２００ｍＭ、２５μｌ、５μｍｏｌのフルオロスルホニルアジドを含む）およびジメチルスルホキシド（１８μｌ）を順次に加えて、総体積を約１００μｌにする。９６ウェルプレートをフィルムでシーリングし、３０℃下で８００ｒｐｍの速度で１時間振とうする。
アスコルビン酸ナトリウム（２．４８ｇ、１２．５ｍｍｏｌ），リン酸水素二ナトリウム（７．０ｇ、４９．３ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４．８７ｇ、２５．４ｍｍｏｌ）を混合し、蒸留水を加えて１００ｍＬの水溶液に溶解して、ｐＨ値が約５であるアスコルビン酸ナトリウム／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液を得る。
上記で１時間振とうした後の９６ウェルプレートからシーリングフィルムをはがし、上記で調製されたアスコルビン酸ナトリウム／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液（４０μｌ）を加え、シーリングフィルムを３０℃下で８００ｒｐｍの速度で１５分間振とうする。シーリングフィルムをはがした後、各ウェルに３－アセトアミドフェニルアセチレン溶液（化合物４ａ、１００ｍＭ、溶媒は、ジメチルスルホキシドであり、４７．５μｌ、４．７５μｍｏｌの３－アセトアミドフェニルアセチレンを含む）および硫酸銅／ＴＨＰＴＡ水溶液（硫酸銅およびＴＨＰＴＡの濃度は、それぞれ２０ｍＭであり、１２．５μｌ、０．２５μｍｏｌ）を加える。マイクロプレートを再度フィルムでシーリングした後、４０℃下で８００ｒｐｍの速度で６時間攪拌する。反応完了後、プレート内の混合液を空く１．２ｍＬの規格の９６ウェルプレートに一つずつ移し、各ウェルにメタノール（４００μｌ）およびアセトニトリル（４００μｌ）を加えて希釈した後、生成された１，２，３－トリアゾール生成物は、ＵＰＬＣ－ＭＳを使用して検出される。
例示的なＵＰＬＣクロマトグラム検出結果は、図４ａ－ｉに示されるようである。
実施例６．第一級アミン化合物ライブラリーを使用して、ジアゾニウム移動および銅触媒によるアジド末端アルキン付加環化反応（ＣｕＡＡＣ）によって１，２，３－トリアゾール化合物ライブラリーを直接得る。
Figure 2022538491000027
実施例２で調製された１１２８個の第一級アミン化合物ライブラリー（即ち、実施例２の１～７番目および１０～１４番目のプレートのアジド化合物に対応する第一級アミン化合物の構造）の第２プレート中の各ウェルから５０μｌ（１００ｍＭ、溶媒は、ジメチルスルホキシドであり、５μｍｏｌの第一級アミンを含む）を取り出して、新しい９６ウェルプレートの対応する位置に移す。その後、これらの新しい第一級アミン溶液を含むプレートの各ウェルに、重炭酸カリウム水溶液（３．０Ｍ、６．７μｌ、２０μｍｏｌの重炭酸カリウムを含む）、フルオロスルホニルアジド溶液（実施例１を参照し、ジメチルスルホキシド／メチルｔｅｒｔ―ブチルエーテル１：１の溶媒系に希釈し、２００ｍＭ、２５μｌ、５μｍｏｌのフルオロスルホニルアジドを含む）およびジメチルスルホキシド（１８μｌ）を順次に加えて、総体積を約１００μｌにする。９６ウェルプレートをフィルムでシーリングし、３０℃下で８００ｒｐｍの速度で１時間振とうする。
アスコルビン酸ナトリウム（２．４８ｇ、１２．５ｍｍｏｌ）、リン酸水素二ナトリウム（７．０ｇ、４９．３ｍｍｏｌ）およびクエン酸（４．８７ｇ、２５．４ｍｍｏｌ）を混合し、蒸留水を加えて１００ｍＬの水溶液に溶解して、ｐＨ値が約５であるアスコルビン酸ナトリウム／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液を得る。
上記の１時間振とうした後の９６ウェルプレートからシーリングフィルムをはがし、上記で調製されたアスコルビン酸ナトリウム／リン酸水素二ナトリウム／クエン酸緩衝溶液（４０μｌ）を加え、シーリングフィルムを３０℃下で８００ｒｐｍの速度で１５分間振とうする。シーリングフィルムをはがした後、各ウェルに４－（４－ペンチナミド）フェニルフルオロスルホネート溶液（化合物４ｂ、１００ｍＭ、溶媒はジメチルスルホキシドであり、４７．５μｌ、４．７５μｍｏｌの３－アセトアミドフェニルアセチレンを含む）および硫酸銅／ＴＨＰＴＡ水溶液（硫酸銅およびＴＨＰＴＡの濃度は、それぞれ２０ｍＭであり、１２．５μｌ、０．２５μｍｏｌ）を加える。マイクロプレートを再度フィルムでシーリングした後、４０℃下で８００ｒｐｍの速度で６時間攪拌する。反応完了後、プレート内の混合液を空く１．２ｍＬの規格の９６ウェルプレートに一つずつ移し、各ウェルにメタノール（４００μｌ）およびアセトニトリル（４００μｌ）を加えて希釈した後、生成された１，２，３－トリアゾール生成物は、ＵＰＬＣ－ＭＳを使用して検出される。
例示的なＵＰＬＣクロマトグラム検出結果は、図５ａ－ｄに示されるようである。
実施例１～６で調製されたアジド化合物ライブラリーおよびトリアゾール化合物ライブラリーの対応する各化合物について、分析を行い、結果は、次のように要約された（図１）。
（ａ）Ｒｅａｘｙｓデータベースを検索したところ、現在６１８個のアジド化合物が既知であり、６０６個のアジド化合物が新しい。
（ｂ）１２２４個のアドレス指定可能な反応において、６５６個の反応生成物（約５４％）の反応変換率が＞９０％であり、３３３個の反応生成物（約２７％）の反応変換率が７０～９０％であり、１４４個の反応生成物の反応変換率は、３０～７０％であり、１７個の反応生成物の反応変換率は、＜３０％であり、７４個の反応生成物のＵＰＬＣクロマトグラム検出ピークは、３－アセトアミドフェニルアセチレンのピークとオーバーラップされ、変換率を計算することはできない。
上記の結果は、ほとんどのすべてのアドレス指定可能な反応が、すべて対応する予期される反応生成物を生成し、ここで、少なくとも９８９個（９８９／１２２４＝８０．８％）のアドレス指定可能反応の変換率は、７０％以上に達成するため、後続の生物活性試験の関連要件を完全に満たすことができることを示す。
反応チャンバーで実行された１２２４個のアドレス指定可能な反応で生成された一部の化合物の鑑定結果は図３、図４および図５に示される。
要するに、予期せぬことに、本発明の方法により、各反応チャンバーで特定の合成反応を独立して実行することができるため、構造が明確された大量の異なる反応生成物を効率的かつハイスループット調製することにより、ハイスループット化合物ライブラリーを得る。従って、前記反応生成物を含むアドレス指定可能な反応チャンバーアレイ（または対応する化合物ライブラリー）は、後続の化合物活性測定を、分離および精製を必要とせずに直接実行されることを可能にする。
実施例７．８４０個のエルロチニブ（Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ）誘導体ライブラリーの構築
Figure 2022538491000028
 総反応式は、上記のとおりであり、操作手順は次のとおりである。
（１）９６ウェルプレート中の各ウェルに３７μｌのＤＭＳＯ、１３μｌのＨ２Ｏ、１０μｌのアジドブロックＤＭＳＯ溶液（５０ｍＭ）および２０μｌのエルロチニブのＤＭＳＯ溶液（２５ｍＭ）を加え、均一に混合する。
（２）９６ウェルプレート中の各ウェルに５μｌの硫酸銅水溶液（５ｍＭ）、５μｌのトリス［（１－（３－ヒドロキシプロピル）－１Ｈ－１，２，３－トリアゾール－４－イル）］メチル］アミン水溶液（５ｍＭ）および１０μｌのアスコルビン酸ナトリウム水溶液（２５０ｍＭ）を加え、室温下でシェーカーで１２時間振とうする。
合計９個の９６ウェルプレート、８４０個のサンプル（最終濃度：５ｍＭ、最終体積：１００μＬ）である。一部のサンプルのＵＰＬＣ－ＭＳランダム追跡によると、ほとんどのサンプルの変換率が７０％以上であることが示され、ＭＴＴ法のスクリーニングに直接使用される。
ＭＴＴ法によって８４０個のＥｒｌｏｔｉｎｉｂ誘導体をスクリーニングし、操作段階次のとおりである。
（１）Ａ５４９（肺がん）細胞を壁に一晩接着：対数増殖期の細胞を採取し、消化処理後にカウントし、ウェルあたり５０００個の細胞を９６ウェルプレートに一晩播種する。
（２）投与：化合物濃度を完全培養液で１０μＭに希釈し、上澄みを吸引して廃棄し、ウェルあたり１００μＬの体積で２４時間投与する。
（３）ＭＴＴの添加：各ウェルに２０μＬのＭＴＴ（５ｍｇ／ｍＬ）を加え、４時間培養する。
（４）吸光度の測定値：上清を吸引して廃棄し、各ウェルに１５０μＬのＤＭＳＯを加え、シェーカーで１０分間振とうして、結晶を完全に溶解させる。マイクロプレートリーダーで溶液５７０ｎｍでの吸光度を測定する。
次の方法で相対生存率を計算することは、エルロチニブ（Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ）誘導体で処理された細胞の生存率と、陽性化合物（Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ）で処理された細胞の生存率との比率を指し、ここで、相対生存率が低いほど、化合物の活性は高くなる。
実験結果：
結果は、図６に示されるようであり、８４０の化合物から、エルロチニブ（Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ）よりも高い活性（相対生存率＜１）の合計２６５個の化合物が、Ａ５４９細胞で初めてスクリーニングされ、ここで、活性がより良い化合物（相対生存率＜０．５）が合計１９個である。
各アドレス指定可能な反応チャンバーに対して、より優れたまたはわずかに優れた活性を有する複数の９６ウェルのアレイ反応器から選択された例示的な一部の陽性化合物（Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ）の化合物は、表１および表２に示される。
Figure 2022538491000029
Figure 2022538491000030
Figure 2022538491000031
Figure 2022538491000032
Figure 2022538491000033
Figure 2022538491000034
結果によると、本発明の方法が同じ反応系（または反応チャンバー）における化合物の調製およびスクリーニング過程を完了され、二段階の反応によりほぼ定量的な生成物が生成されるため、生成物は、分離せずに酵素学的および細胞学的試験実験に使用されることができ、化合物ハイスループット合成およびスクリーニングの分野で重要な応用価値をあることを示す。

本発明で言及されたすべての文書は、あたかも各文書が個別に参照として引用されたかのように、本出願における参照として引用される。さらに、本発明の上記の教示内容を読んだ後、当業者は本発明に様々な変更または修正を加えることができ、これらの同等の形態も、本出願の添付の請求範囲によって定義される範囲に含まれる。

Claims (12)

  1. ハイスループット化合物ライブラリーの構築およびスクリーニングのための方法であって、
    反応器を提供し、前記反応器は、ｎ個の反応チャンバーを含み、ここで、前記反応チャンバーは、それぞれ独立しかつアドレス指定可能であり、また、前記ｎ個の反応チャンバーは、アドレス指定可能な反応チャンバーアレイを構成する段階（ａ）と、
    前記ｎ個の反応チャンバーにおいて、それぞれ独立したｍ個の合成反応を実行し、合成反応が行われる各反応チャンバーでそれぞれ合成生成物を得ることにより、化合物ライブラリーを構築および得る段階（ｂ）と、
    ここで、前記合成反応は、
    反応チャンバーにおいて、不活性溶媒中で、１，３－双極子環化試薬および末端不飽和結合を含む反応基質を用いて１，３－双極子付加環化反応を行うことにより、１，３－双極子環を含む反応生成物を形成する段階（ｂ１）を含み、および
    任意選択で、前記合成反応が行われた反応チャンバーにおいて、それぞれ活性試験試薬を加えて、活性試験を実施することにより、各合成生成物に対して活性スクリーニングを実施する段階（ｃ）とを含み、
    ここで、ｎは、≧１０の正の整数であり、ｍは、≦ｎかつｍ≧１０の正の整数であることを特徴とする、前記方法。
  2. 前記反応チャンバーの体積は、それぞれ独立して、５μＬ～５０００μＬであることを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記活性試験試薬は、小分子化合物、タンパク質、核酸、細胞、またはその組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  4. 前記段階（ｃ）は、各反応チャンバーを検出し、それによってそれぞれ各チャンバー中の活性試験結果を得る段階を含むことを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  5. 前記段階（ｂ）において、前記１，３－双極子付加環化反応の反応式は、
    Figure 2022538491000035
     からなる群から選択され、
    式において、Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、それぞれ独立して、Ｒ１または
    Figure 2022538491000036
     であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、基質フラグメントであることを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  6. 前記段階（ｂ）において、前記１，３－双極子付加環化反応の反応式は、次のとおりであり、
    Figure 2022538491000037
     ここで、ＲおよびＲ’’は、それぞれ独立して、Ｒ１または
    Figure 2022538491000038
     であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、基質フラグメントであることを特徴とする
    請求項５に記載の方法。
  7. 前記段階（ｂ）において、段階（ｂ１）の前に、
    不活性溶媒中で、塩基の存在下で、アミンフラグメント（好ましくはＲ－ＮＨ２）を用いてＦＳＯ２Ｎ３と反応させて、１，３－双極子環化試薬を調製する段階（ｂ０）をさらに含み、
    Figure 2022538491000039
     ここで、Ｒは、アジド基に結合される分子部分（ｍｏｉｅｔｙ）またはフラグメントであることを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  8. 前記方法は、
    前記反応基質、反応生成物、および活性試験のデータを、前記反応チャンバーのアドレス指定可能なアドレスに基づいて関連付けることにより、アドレス指定可能なデータセットを得る段階をさらに含むことを特徴とする
    請求項１に記載の方法。
  9. ハイスループットのアドレス指定可能な反応装置であって、
    前記装置は、
    （ｉ）１，３－双極子付加環化反応を実施するために使用され、また少なくとも一つの反応器を含み、前記反応器は、ｎ個の反応チャンバーを含み、ここで、前記反応チャンバーは、それぞれ独立しかつアドレス指定可能であり、また前記ｎ個の反応チャンバーは、アドレス指定可能な反応チャンバーアレイを構成し、前記反応チャンバーは、前記１，３－双極子付加環化反応を実行するために使用されることにより、反応チャンバー中で合成生成物を形成する反応モジュールと、
    ここで、ｎは、≧１０の正の整数であり、ｍは、≦ｎかつｍ≧１０の正の整数であり、および
    （ｉｉ）前記反応チャンバー中で形成された合成生成物の原位置での活性試験に使用されることにより、活性試験データを得る活性試験モジュールを任意選択で含むことを特徴とする、前記装置。
  10. 前記反応器は、マイクロプレート、アレイＰＥ管、アレイ試験管、アレイ反応フラスコ、またはその組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする
    請求項９に記載の装置。
  11. 化合物ライブラリーの構築方法であって、
    請求項９に記載のハイスループットのアドレス指定可能な反応装置を使用して、前記化合物ライブラリーを構築する段階（１）を含むことを特徴とする、前記化合物ライブラリーの構築方法。
  12. 請求項９に記載のハイスループットのアドレス指定可能な反応装置の用途であって、
    ａ）異なる化合物の同時合成、
    ｂ）生理学的活性を有する化合物のハイスループット（ＨＴＳ）ランダムのスクリーニング、
    ｃ）薬物または農業化学品の検索、および
    ｄ）薬物、または農業用化学品のリード化合物の検索からなる群から選択される一つまたは複数の用途に使用されることを特徴とする、前記用途。
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