JP4913600B2 - Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング化合物 - Google Patents

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Description

本願は、２００３年１１月１４日出願の米国特許出願第１０／７１４０５３号の一部継続出願である。
本発明は、基材反応性基とＮ−スルホニルジカルボキシイミド基の両方を含む化合物を提供する。また本発明は、アミン含有材料を基材に固定化するための物品および方法を提供する。
基材表面上に固定化された、アミン含有被検体、アミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ断片、ＲＮＡ断片、タンパク質断片、細胞小器官および免疫グロビンのようなアミン含有材料は、多くの応用において使用可能である。例えば、病気または遺伝子欠損の医学的診断のため、生物学的分離のため、または様々な生体分子の検出のために、固定化された生物学的アミンを使用することができる。
基材へのアミン含有材料の結合は、テザリング（ｔｅｔｈｅｒｉｎｇ）化合物の使用によって達成されることが多い。テザリング化合物は、通常、連結基によって分離された２個の反応性官能基を有する。官能基の１個は、基材表面上の相補的な官能基と反応することによってテザリング化合物を基材に固着させるための手段を提供する。第２の反応性官能基は、アミン含有材料と反応するように選択することができる。第２の反応性官能基は、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルのような活性化アシル誘導体、または環式アズラクトンであり得る。アミン含有材料はＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステルと反応して、カルボキサミドを形成し、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル断片の置換をもたらし得る。アミン含有材料は環式アズラクトンと反応して、環構造の開環をもたらし得る。
Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステルまたは環式アズラクトンのような基を含むテザリング化合物は、第一級アミン含有材料と高反応性であり得るが、かかるテザリング化合物は、多くの不都合を被り得る。生物学的アミンとの反応の多くは、希釈水溶液中で実行される。これらの条件下で、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル官能基が迅速な加水分解を受けることは既知である。このような競争反応は、基材上でのアミン含有材料の不完全な、または非効率的な固定化を引き起こし得る。環式アズラクトン官能基は、加水分解に対してより安定ではあるが、環式アズラクトン基は、テザリング化合物を基材に結合させるために使用され得る多くの基と総合的に不適合性である傾向がある。
アミン含有材料を基材に固定化するためのテザリング化合物として機能し得る化合物を提供する。具体的に、化合物は２種類の反応性官能基を含む。反応性官能基の第１の種類は、基材表面上の相補的な官能基と反応可能な基材反応性基であって、これによって、基材へのテザリング基の結合が得られる。反応性官能基の第２の種類は、開環反応によってアミン含有材料と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド誘導体である。コネクター基は、アミン含有材料と基材との間に形成される。アミン含有材料を基材に固定化するための物品および方法も提供される。
本発明の一態様において、化合物が提供される。化合物は、式Ｉ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ1は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；そして
Ｘ1が一価の基である場合、ｒは１に等しく、またはＸ1が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物であり得る。式Ｉの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉで表される化合物のいくつかにおいて、基材反応性基Ｘ1はエチレン性不飽和基であり、そしてＹ1は、カルボニル基を通してエチレン性不飽和基に直接結合されたカルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基を含有する。すなわち、化合物は、式Ｉａ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｒ8は、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｌ1は、オキシ、−Ｃ（Ｒa）2−または−ＮＲa−であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｙ3は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；そして
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成する）で表される化合物である。式Ｉａの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
化合物は、式ＩＩ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ2は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ2は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；そして
Ｘ2が一価である場合、ｒは１に等しく、またはＸ2が二価の基である場合、ｒは２に等しい）で表される化合物でもあり得る。式ＩＩの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩで表される化合物のいくつかにおいて、基材反応性基Ｘ2はエチレン性不飽和基であり、そしてＹ2は、カルボニル基を通してエチレン性不飽和基に直接結合されたカルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基を含有する。すなわち、化合物は、式ＩＩａ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ4は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素またはアルキルであり；
Ｌ2は、オキシ、−Ｃ（Ｒa）2−または−ＮＲa−であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；そして
Ｒ8は、水素、アルキルまたはアリールである）で表される。式ＩＩａの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
本発明のもう１つの態様は、物品を提供する。一実施形態において、物品は、基材に結合されたテザリング基を含む。テザリング基は、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを形成するための、式Ｉの化合物中の基材反応性基Ｘ1（例えば、式ＩａのＨ2Ｃ＝ＣＲ8−基）と、または式ＩＩの化合物中のＸ2（例えば、式ＩＩａのＨ2Ｃ＝ＣＲ8−基）と、基材表面上の相補的な官能基との反応生成物である。基材に結合されたテザリング基は、アミン含有材料と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド基を有する。もう１つの実施形態において、物品は、コネクター基を通して基材に固定化されたアミン含有材料を含む。
本発明のなおもう１つの態様は、アミン含有材料を基材に固定化する方法を提供する。この方法は、式Ｉの化合物中の基材反応性基Ｘ1（例えば、式ＩａのＨ2Ｃ＝ＣＲ8−基）と、または式ＩＩの化合物中のＸ2（例えば、式ＩＩａのＨ2Ｃ＝ＣＲ8−基）と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって、基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と、アミン含有材料とを反応させて、アミン含有材料と基材との間にコネクター基を形成する工程とを含む。
本発明の上記概要は、本発明のそれぞれの開示された実施形態または全ての実施例を説明する意図はない。以下の詳細な説明によって、これらの実施形態はより具体的に例証される。
添付図面と関連させて、以下の様々な実施形態の詳細な説明を考慮することによって、上記態様がより完全に理解され得る。
本発明では、様々な変更および別の形態を受け入れ可能であるが、図面中に例として示されるそれらの細部を詳細に説明する。しかしながら、記載された特定の実施形態に本発明を限定する意図がないことは理解されるべきである。反対に、本発明は、本開示の精神および範囲内に含まれる全ての変更、同等物および代替物を包括する。
アミン含有材料を基材に固定化するために使用可能な、２個の反応性官能基を有する化合物が記載される。第１の反応性官能基を使用して、基材表面への結合を提供することができる。第２の反応性官能基は、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド誘導体であり、アミン含有材料と、特に、第一級脂肪族アミン含有材料と反応可能であり、基材とアミン含有材料との間にコネクター基の形成を生じる。本発明は、アミン含有材料を基材に固定化するための物品および方法も提供する。
定義
本明細書で使用される場合、単数形（用語「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、「少なくとも１個」と交換可能に使用され、記載される１以上の要素を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「アシル」は、式−（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。式中で使用される（ＣＯ）は、二重結合によって炭素が酸素に結合していることを表している。
本明細書で使用される場合、用語「アシルオキシ」は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アシロキシシリル」は、Ｓｉに結合されたアシルオキシ基（すなわち、Ｓｉ−Ｏ（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキル基である））を有する一価の基を指す。例えば、アシロキシシリルは、式−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）Ｒ）3-nＬn（式中、ｎは０〜２の整数であり、そしてＬはハロゲンまたはアルコキシである）を有し得る。具体的な例としては、−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］3、−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］2Ｃｌまたは−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］Ｃｌ2が挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシ」は、式−ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシカルボニル」は、式−（ＣＯ）ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アルコキシシリル」は、Ｓｉに結合されたアルコキシ基（すなわち、Ｓｉ−ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である））を有する基を指す。例えば、アルコキシシリルは、式−Ｓｉ（ＯＲ）3-n（Ｌa）n（式中、ｎは０〜２の整数であり、そしてＬaはハロゲンまたはアシルオキシである）を有し得る。具体例としては、−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、−Ｓｉ（ＯＣＨ3）2Ｃｌまたは−Ｓｉ（ＯＣＨ3）Ｃｌ2が挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アルキル」は、アルカンの一価のラジカルを指し、そして直鎖、分枝鎖、環式またはそれらの組み合わせである基を含む。アルキル基は、典型的に、１個〜３０個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態において、アルキル基は、１個〜２０個の炭素原子、１個〜１０個の炭素原子、１個〜６個の炭素原子、または１個〜４個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、限定されないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、第三級−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチルおよびエチルヘキシルが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アルキルジスルフィド」は、式−ＳＳＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アルキレン」は、アルカンの二価のラジカルを指す。アルキレンは、直鎖、分枝鎖、環式またはそれらの組み合わせであり得る。アルキレンは、典型的に、１個〜２００個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態において、アルキレンは、１個〜１００個、１個〜８０個、１個〜５０個、１個〜３０個、１個〜２０個、１個〜１０個、１個〜６個、または１個〜４個の炭素原子を含有する。アルキレンのラジカル中心は、同一炭素原子上（すなわち、アルキリデン）、または異なる炭素原子上にあり得る。
本明細書で使用される場合、用語「アラルキル」は、化合物Ｒ−Ａｒ（式中、Ａｒは芳香族炭素環基であり、そしてＲはアルキル基である）の一価のラジカルを指す。
本明細書で使用される場合、用語「アラルキレン」は、式−Ｒ−Ａｒ−（式中、Ａｒはアリーレン基であり、そしてＲはアルキレン基である）の二価のラジカルを指す。
本明細書で使用される場合、用語「アリール」は、一価の芳香族炭素環ラジカルを指す。アリールは、１個の芳香族環を有し得るか、または芳香族環に連結したか、もしくは縮合した５個までの炭素環構造を含み得る。他の環構造は、芳香族、非芳香族またはそれらの組み合わせであり得る。アリール基の例としては、限定されないが、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナントリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニルおよびフルオレニルが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「アリーレン」は、連結したか、縮合したか、またはそれらの組み合わせである１個〜５個の環を有する炭素環芳香族化合物の二価のラジカルを指す。いくつかの実施形態において、アリーレン基は、５個までの環、４個までの環、３個までの環、２個までの環、または１個の芳香族環を有する。例えば、アリーレン基はフェニレンであり得る。
本明細書で使用される場合、用語「アジド」は、式−Ｎ3の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「アジリジニル」は、次式
Figure 0004913600
 （式中、Ｒdは、水素またはアルキルである）を有するアジリジンの一価の環式ラジカルを指す。
本明細書で使用される場合、用語「ベンゾトリアゾリル」は、トリアゾリル基に縮合したベンゼン基を有する一価の基を指す。ベンゾトリアゾリル基の式はＣ6Ｈ4Ｎ3−である。
本明細書で使用される場合、用語「カルボニル」は、式−（ＣＯ）−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「カルボニルイミノ」は、式−（ＣＯ）ＮＲa−（式中、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「カルボニルオキシ」は、式−（ＣＯ）Ｏ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「カルボニルオキシカルボニル」は、式−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）−の二価の基を指す。かかる基は、無水物化合物の一部である。
本明細書で使用される場合、用語「カルボニルチオ」は、式−（ＣＯ）Ｓ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「カルボキシ」は、式−（ＣＯ）ＯＨの一価の基またはその塩を指す。
本明細書で使用される場合、用語「シアノ」は、式−ＣＮの基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ジカルボキシイミド」は、次式
Figure 0004913600
 の三価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ジスルフィド」は、式−Ｓ−Ｓ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「エチレン性不飽和」は、式−ＣＲ8＝ＣＨ2（式中、Ｒ8は、水素、アルキルまたはアリールである）の炭素−炭素二重結合を有する一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ハロ」は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩから選択されるハロゲンを指す。
本明細書で使用される場合、用語「ハロアルキル」は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩから選択されるハロゲンで置換された水素原子を少なくとも１個有するアルキルを指す。ペルフルオロアルキル基は、ハロアルキル基のサブセットである。
本明細書で使用される場合、用語「ハロカルボニルオキシ」は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｘ（式中、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩから選択されるハロゲン原子である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ハロカルボニル」は、式−（ＣＯ）Ｘ（式中、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩから選択されるハロゲン原子である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ハロシリル」は、ハロゲンに結合されたＳｉ（すなわち、Ｓｉ−Ｘ（式中、Ｘはハロゲンである））を有する基を指す。例えば、ハロシリル基は、式−ＳｉＸ3-n（Ｌb）n（式中、ｎは０〜２の整数であり、そしてＬbはアルコキシまたはアシルオキシから選択される）であり得る。いくつかの具体例としては、−ＳｉＣｌ3、−ＳｉＣｌ2ＯＣＨ3および−ＳｉＣｌ（ＯＣＨ3）2の基が挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「ヘテロアルキレン」は、硫黄、酸素またはＮＲd（式中、Ｒdは、水素またはアルキルである）で置換された１個以上の炭素原子を有する二価のアルキレンを指す。ヘテロアルキレンは、直鎖、分枝鎖、環式またはそれらの組み合わせであり得、そして４００個までの炭素原子および３０個までのヘテロ原子を含み得る。いくつかの実施形態において、ヘテロアルキレンは、３００個までの炭素原子、２００個までの炭素原子、１００個までの炭素原子、５０個までの炭素原子、３０個までの炭素原子、２０個までの炭素原子、または１０個までの炭素原子を含み得る。
本明細書で使用される場合、用語「ヒドロキシ」は、式−ＯＨの基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「イソシアナト」は、式−ＮＣＯの基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「メルカプト」は、式−ＳＨの基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド」は、次式
Figure 0004913600
 の三価の単位を指す。
本明細書で使用される場合、用語「オキシカルボニルイミノ」は、式−Ｏ（ＣＯ）ＮＲa−（式中、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「オキシ」は、式−Ｏ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「オキシカルボニルオキシ」は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｏ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「オキシカルボニルチオ」は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｓ−の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ペルフルオロアルキル」は、全ての水素原子がフッ素原子によって置換されているアルキル基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ホスファト」は、式−ＯＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ホスホノ」は、式−ＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「ホスホラミド」は、式−ＮＨＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「第一級芳香族アミノ」は、式−ＡｒＮＨ2（式中、Ａｒはアリール基である）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「第二級芳香族アミノ」は、式−ＡｒＮＲeＨ（式中、Ａｒはアリール基であり、そしてＲeはアルキルまたはアリールである）の一価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「第三級アミノ」は、式−ＮＲ2（式中、Ｒはアルキルである）の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「チオ」は、式−Ｓ−の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「チオカルボニルイミノ」は、式−Ｓ（ＣＯ）ＮＲa−（式中、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）の二価の基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「結合基」は、式Ｉで表される化合物中の基材反応性基と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって形成された基を指す。
本明細書で使用される場合、用語「相補的な官能基」は、上記の基と反応して、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを形成可能な基を指す。例えば、相補的な官能基は、式Ｉ中の基Ｘ1と、または式ＩＩ中の基Ｘ2と反応可能な、基材上の基であり得る。
本明細書で使用される場合、用語「コネクター基」は、固定化されたアミン含有材料に基材を連結する基を指す。結合基は、コネクター基の一部である。
本明細書で使用される場合、用語「室温」は、約２０℃〜約２５℃、または約２２℃〜約２５℃の温度を指す。
本明細書で使用される場合、用語「基材」は、テザリング基が結合可能な固体相支持体を指す（すなわち、基材は、テザリング化合物と反応可能な基を有する）。基材は、限定されないが、薄膜、シート、メンブレン、フィルター、不織もしくは織物繊維、中空もしくは固体ビーズ、ボトル、プレート、チューブ、ロッド、パイプまたはウエハーを含む、いずれかの有用な形態を有し得る。基材は、多孔性であっても非多孔性であってもよく、剛性であっても屈曲性であってもよく、透明であっても不透明であってもよく、透明であっても着色されていてもよく、または反射性であっても非反射性であってもよい。適切な基材材料としては、ポリマー材料、ガラス、シリコン、セラミックス、金属、金属酸化物またはそれらの組み合わせが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「テザリング化合物」は、２個の反応性基を有する化合物を指す。反応性基の１個（すなわち、基材反応性官能基）は、基材表面上の相補的な官能基と反応して、テザリング基を形成可能である。他の反応性基（すなわち、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基）は、アミン含有材料と反応可能である。テザリング化合物の両方の反応性基の反応によって、基材とアミン含有材料との間のコネクター基の形成が生じる（すなわち、アミン含有材料は基材上に固定化可能である）。
本明細書で使用される場合、用語「テザリング基」は、テザリング化合物上の基材反応性基と基材表面上の相補的な官能基との反応から生じる、基材に結合された基を指す。テザリング基は、アミン含有材料と反応可能な基を含む（すなわち、テザリング基は、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含む）。
本明細書で使用される場合、式中の２個の基を連結する曲線は、その２個の基が、環式構造の一部を一緒に形成することを表示する。
化合物
本発明の一態様は、アミン含有材料を基材に固定化するためのテザリング化合物として使用可能な化合物を提供する。この化合物は、基材反応性基とＮ−スルホニルジカルボキシイミド基の両方を含む。基材反応性基は、基材への結合のために使用可能であり、そしてＮ−スルホニルジカルボキシイミド基はアミン含有材料と反応して、アミン含有材料と基材との間にコネクター基の形成が生じ得る。
一実施形態において、この化合物は、式Ｉ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ1は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；そして
Ｘ1が一価の基である場合、ｒは１に等しく、またはＸ1が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物である。式Ｉの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
反応性官能基Ｘ1は、典型的に、式Ｉ中のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基とは反応せず、そして例えば、基材表面上の相補的な官能基との反応による基材への結合を提供するために使用可能である。すなわち、Ｘ1は、相補的な官能基と反応して、基材に結合されたテザリング基を形成可能である。Ｘ1は一価または二価であり得る。Ｘ1が二価である場合、ｒは２に等しく、そして式Ｉの化合物は、Ｘ1について対称となり得る以下の構造：
Figure 0004913600
 を有する。ジスルフィドは、代表的な二価のＸ1基である。Ｘ1が一価である場合、式ＩＩ中のｒは１に等しく、そして化合物は以下の構造：
Figure 0004913600
 を有する。適切な一価のＸ1基としては、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基が挙げられる。
Ｘ1基は、典型的に、基材表面上の相補的な官能基と反応し、安定なイオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを形成可能である。ポリマー基材の表面への結合のために適切なＸ1基としては、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノまたはエチレン性不飽和基が挙げられる。金含有基材の表面への結合のために適切なＸ1基としては、メルカプト、ジスルフィドまたはアルキルジスルフィドが挙げられる。他の金属含有基材の表面への結合のために適切なＸ1基としては、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミドまたはホスファト基が挙げられる。ガラスまたはセラミック含有基材への結合、ならびに金属酸化物含有または水和金属酸化物含有基材への結合のために適切なＸ1基としては、ハロシリル、アルコキシシリルまたはアシロキシシリル基が挙げられる。
式Ｉで表される化合物のいくつかにおいて、Ｘ1基は、エチレン性不飽和基であり得る。これらの化合物は、例えば、ビニル化合物、ビニルエステル化合物、アリルエステル化合物、スチレン化合物、ビニルケトン化合物、アクリレート化合物、メタクリレート化合物等であり得る。例えば、異なるＹ1基を選択することによって、これらの異なる種類の化合物を形成することができる。
式Ｉ中の基Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であり得、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである。Ｙ1基は、典型的に、ペルオキシド基（すなわち、一緒に結合した２個のオキシ基）を含まない。適切なヘテロアルキレンは、１個〜４００個の炭素原子、および３０個までのＮ、Ｏ、Ｓまたはそれらの組み合わせから選択されるヘテロ原子を含有し得る。適切なアルキレンは、１個〜２００個の炭素原子を含有し得る。ヘテロアルキレンおよびアルキレン基は、直鎖、分枝鎖、環式またはそれらの組み合わせであり得る。
式Ｉ中の基Ｙ1は、しばしば、以下の構造：
Figure 0004913600
 （式中、Ａｒ1はアリーレン基であり、そしてＹ1aは、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であり、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）に示されるように、スルホニル基に直接結合したアリーレン基を含む。基Ｘ1、ｒ、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。いくつかの実施形態において、アリーレン基はフェニレンである。いくつかの例において、Ａｒ1はフェニレンであり、そしてＹ1aは単結合である（すなわち、Ｘ1が、フェニレン基に直接結合している）。
基Ｙ1は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオもしくは−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択される基によってアリーレン基に連結された第１のアルキレン基を含み得る。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、第１のアルキレン基を第２のアルキレンまたは第１のヘテロアルキレン基にさらに連結可能である。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のアルキレンまたは第１のヘテロアルキレン基に連結可能である。例えば、式Ｉ中のＹ1は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、ｎは、１〜１００の整数であり；Ａｒ1は、アリーレン基であり；そしてＬは、酸素またはＮＲaである）のようにカルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基によってアリーレン基に連結されたアルキレン基を含み得る。代表的な化合物としては、ｎが、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数であり；そしてＡｒ1がフェニレン基であるものが挙げられる。基Ｘ1、ｒ、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
もう１つの例において、基Ｙ1は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によってアリーレン基に連結された第１のヘテロアルキレン基を含み得る。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、第１のヘテロアルキレン基を第２のヘテロアルキレンまたは第１のアルキレン基にさらに連結可能である。式中、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ基、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択される基によって、追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のヘテロアルキレンまたは第１のアルキレン基に連結可能である。例えば、化合物は次の構造：
Figure 0004913600
 （式中、各ｎは、独立して、１〜１００の整数であり；ｍは、１〜２００の整数であり；Ａｒ1は、アリーレン基であり；ｋは、２〜４の整数であり；Ｄは、酸素、硫黄またはＮＨであり；そしてＬは、酸素またはＮＲaである）を有し得る。いくつかの化合物において、各ｎは、独立して、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数であり；そしてｍは、１５０以下、１００以下、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数である。代表的な化合物としては、Ｄが酸素であり；ｋが２に等しく；そしてＡｒ1がフェニレンであるものが挙げられる。基Ｘ1、ｒ、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
Ｙ1基は、単結合であり得る。例えば、次式
Figure 0004913600
 （式中、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）において、Ｘ1が第一級または第二級芳香族アミノ基である場合、Ｙ1は単結合である。基Ｒ1およびＲ2は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
いくつかの実施形態において、Ｙ1はアリーレン基を含まない。例えば、Ｙ1は、アルキレン基であり得る。もう１つの例において、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、第１のアルキレン基を第２のアルキレンまたは第１のヘテロアルキレン基に連結可能である。カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のアルキレンまたは第１のヘテロアルキレン基に連結可能である。もう１つの例において、Ｙ1は、ヘテロアルキレン基であり得る。なおもう１つの例において、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−によって、第１のヘテロアルキレン基を第２のヘテロアルキレン基または第１のアルキレン基に連結可能である。追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のヘテロアルキレンまたは第１のアルキレン基に連結可能である。
式Ｉ中、Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成する。任意の環式または二環式基は、飽和であっても不飽和であってもよい。代表的な構造としては、限定されないが、以下：
Figure 0004913600
 （式中、Ｒは、アルキルであり、そして基Ｘ1、ｒおよびＹ1は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である）が挙げられる。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
いくつかの例において、化合物は、以下の構造：
Figure 0004913600
 （式中、Ｒは、アルキルであり；Ａｒ1は、アリーレンであり；そしてＹ1aは、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択され、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）を有する。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。いくつかの例において、Ａｒ1はフェニレンである。
式Ｉで表される化合物の代表としては、限定されないが、以下のもの：
Figure 0004913600
Figure 0004913600
Figure 0004913600
Figure 0004913600
 が挙げられる。これらの化合物および式Ｉの範囲内の他の化合物のいずれも、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉで表される化合物のいくつかにおいて、基材反応性基Ｘ1はエチレン性不飽和基であり、そしてＹ1は、カルボニル基によってエチレン性不飽和基Ｘ1に直接結合されたカルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基を含む。すなわち、化合物は、式Ｉａ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｒ8は、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｌ1は、オキシ、−Ｃ（Ｒa）2−または−ＮＲa−であって、Ｒdは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｙ3は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；そして
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成する）の化合物である。式Ｉａの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉａの化合物は、式Ｉの化合物のサブセットであり、式中、Ｘ1はエチレン性不飽和基Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−であり、そしてＹ1は基−（ＣＯ）−Ｌ1−Ｙ3−である。式Ｉａの化合物は、例えば、アクリレート（すなわち、式中、Ｒ8は水素であり、そしてＬ1はオキシである）、メタクリレート（すなわち、式中、Ｒ8はメチルであり、そしてＬ1はオキシである）、アクリルアミド（すなわち、式中、Ｒ8は水素であり、そしてＬ1は−ＮＲa−である）、メタクリルアミド（式中、Ｒ8はメチルであり、そしてＬ1は−ＮＲa−である）またはビニルケトン（すなわち、式中、Ｌ1は−Ｃ（Ｒa）2−である）であり得る。
式Ｉａの化合物のいくつかにおいて、Ｙ3基は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、ｍは、１〜２００の整数であり；ｋは、２〜４の整数であり；Ｄは、酸素、硫黄またはＮＨであり；そしてＡｒ1は、アリーレンである）のようにヘテロアルキレン、カルボニル基およびアリーレン基を含む。この化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。この式の化合物のいくつかにおいて、ｍは、１５０以下、１００以下、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数である。代表的な化合物としては、Ｒ8が水素またはメチルであり；Ｌ1がオキシまたは−ＮＲa−であり；Ｄが酸素であり；ｋが２に等しく；そしてＡｒ1がフェニレンであるものが挙げられる。基Ｒ1およびＲ2は、式Ｉａに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉａの他の化合物において、Ｙ3基はアリーレンのみを含む。かかる化合物は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、Ａｒ1は、アリーレンである）を有し得る。この化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。いくつかの具体例において、Ｒ8は、水素またはメチルであり；Ｌ1は、オキシまたは−ＮＲa−であり；そしてＡｒ1は、フェニレンである。基Ｒ1およびＲ2は、式Ｉａに関して前記で定義されたものと同一である。
Ｒ1およびＲ2に関して、式Ｉにおいて定義された同一構造は、式Ｉａの化合物に関して適切である。例えば、式Ｉａの化合物は次式：
Figure 0004913600
 （式中、Ｒは、アルキルであり、そして基Ｒ8、Ｌ1およびＹ3は、式Ｉａに関して前記で定義されたものと同一である）を有し得る。この化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉａの化合物は、しばしば、スルホニル基に結合されたアリーレン基を含む。すなわち、化合物は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、Ｒはアルキルであり；Ａｒ1はアリーレンであり；そしてＹ3aは、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択され、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）のものであり得る。基Ｒ8およびＬ1は、式Ｉａに関して前記されたものと同一である。いくつかの代表的な化合物において、Ａｒ1はフェニレンであり、Ｒ8は水素またはメチルであり、そしてＬ1はオキシまたは−ＮＲa−である。この化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式Ｉａで表される具体的な化合物のいくつかとしては、限定されないが、
Figure 0004913600
 が挙げられる。これらの化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
本発明のもう１つの態様によって、式ＩＩ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ2は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ2は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；そして
Ｘ2が一価である場合、ｒは１に等しく、またはＸ2が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物が提供される。式ＩＩで表される化合物は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
官能基Ｘ2は、典型的に、式ＩＩ中のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基を反応させず、そして、例えば、基材表面上の相補的な官能基との反応によって基材への結合を提供するために使用され得る。すなわち、Ｘ2は、相補的な官能基と反応して、基材に結合されたテザリング基を形成し得る。Ｘ2は、一価であっても二価であってもよい。Ｘ2が二価である場合、式ＩＩ中のｒは２に等しく、そして化合物は次の構造：
Figure 0004913600
 を有する。この化合物は、Ｘ2について対称となり得る。ジスルフィドは、代表的な二価のＸ2基である。Ｘ2が一価である場合、式ＩＩ中のｒは１に等しく、そして化合物は次の構造：
Figure 0004913600
 を有する。適切なＸ2基としては、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトおよびエチレン性不飽和基が挙げられる。
Ｘ2基は、典型的に、基材表面上の相補的な官能基と反応し、安定なイオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを形成し得る。ポリマー基材の表面への結合のために適切なＸ2基としては、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノまたはエチレン性不飽和基が挙げられる。金含有基材の表面への結合のために適切なＸ2基としては、メルカプト、ジスルフィドまたはアルキルジスルフィドが挙げられる。他の金属含有基材の表面への結合のために適切なＸ2基としては、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミドまたはホスファト基が挙げられる。ガラスまたはセラミック含有基材への結合、ならびに金属酸化物含有または水和金属酸化物含有基材への結合のために適切なＸ2基としては、ハロシリル、アルコキシシリルまたはアシロキシシリル基が挙げられる。
式ＩＩで表される化合物のいくつかにおいて、Ｘ2基は、エチレン性不飽和基であり得る。これらの化合物は、例えば、ビニル化合物、ビニルエステル化合物、アリルエステル化合物、スチレン化合物、ビニルケトン化合物、アクリレート化合物、メタクリレート化合物等であり得る。例えば、異なるＹ2基を選択することによって、これらの異なる種類の化合物を形成することができる。
Ｙ2基は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせを含み得、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである。Ｙ2基は、典型的に、ペルオキシド基（すなわち、一緒に結合した２個のオキシ基）を含まない。いくつかの例において、Ｙ2はアルキレン基であり得る。他の例において、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、第１のアルキレン基を第２のアルキレン基または第１のヘテロアルキレン基に連結可能である。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のアルキレン基または第１のヘテロアルキレン基に連結可能である。なお他の例において、Ｙ2はヘテロアルキレン基であり得るか、または第１のヘテロアルキレン基を、もう１つの基に連結可能である。例えば、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、第１のヘテロアルキレンを第２のヘテロアルキレン基または第１のアルキレン基に連結可能である。カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオまたは−ＮＲa−から選択される基によって、追加的なアルキレンまたはヘテロアルキレン基を第２のヘテロアルキレン基または第１のアルキレン基に連結可能である。
いくつかの例において、Ｙ2基は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、ｑは、１〜２００の整数であり；ｘは、１〜４の整数であり；そしてＤは、酸素、硫黄またはＮＨである）のようにヘテロアルキレン基であり得る。代表的な化合物としては、ｑが、１５０以下、１００以下、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下、１０以下、５以下、４以下、３以下、２以下または１に等しい整数であり；そしてｘが、３以下、２以下または１に等しいものが挙げられる。いくつかの化合物において、Ｄは酸素または硫黄であり；ｑは１または２に等しく；そしてｘは１または２に等しい。基Ｘ2、ｒ、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
いくつかの他の例において、次の構造：
Figure 0004913600
 （式中、基Ｘ2、ｒ、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である）のように、基Ｙ2は単結合であり得、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒にＲ4およびＲ5によって形成された環構造にＸ2基が直接結合している。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩにおいて、Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成する。代表的な構造としては、限定されないが、以下：
Figure 0004913600
 （式中、Ｘ2、Ｙ2、Ｒ3およびｒは、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である）が挙げられる。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩ中のＲ3基は、アルキル、アリールまたはアラルキルであり得る。適切なアルキル基は、典型的に、３０個以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子または４個以下の炭素原子を含有する。いくつかの化合物において、アルキル基は、メチル、エチルまたはプロピルである。適切なアリール基は、典型的に、６個〜３０個の炭素原子、６個〜２４個の炭素原子、６個〜１８個の炭素原子、６個〜１２個の炭素原子、または６個の炭素原子を含有する。いくつかの化合物において、アリール基はフェニルである。適切なアラルキル基は、典型的に、６個〜３０個の炭素原子を有するアリール基、または３０個以下の炭素原子を有するアルキル基を含有する。アラルキル基の例は、４−メチル−フェニルである。
式ＩＩの他の実施形態において、Ｒ3は、基−ＮＲbＲc（式中、ＲbおよびＲcは、３０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子または４個以下の炭素原子を有するアルキル基である）である。あるいは、ＲbおよびＲc基は、それらが結合している窒素原子と一緒に組み合わされて、４員〜８員の環構造を形成し得る。例えば、ＲbおよびＲcは組み合わされて、窒素ヘテロ原子を有する５員または６員の複素環式基を形成し得る。
式ＩＩで表される化合物の代表としては、限定されないが、以下：
Figure 0004913600
 が挙げられる。これらの化合物および式ＩＩの範囲内の他の化合物のいずれも、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩで表される化合物のいくつかにおいて、基材反応性基Ｘ2はエチレン性不飽和基であり、そしてＹ2は、カルボニル基によってエチレン性不飽和基Ｘ1に直接結合されたカルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基を含有する。すなわち、化合物は、式ＩＩａ：
Figure 0004913600
 （式中、
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ4は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｌ2は、オキシ、−Ｃ（Ｒa）2−または−ＮＲa−であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ8は、水素、アルキルまたはアリールである）の化合物であって、
未置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている。
式ＩＩａの化合物は、式ＩＩの化合物のサブセットであり、式中、Ｘ2はエチレン性不飽和基Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−であり、そしてＹ2は基−（ＣＯ）−Ｌ2−Ｙ4−である。式ＩＩａの化合物は、例えば、アクリレート（すなわち、式中、Ｒ8は水素であり、そしてＬ2はオキシである）、メタクリレート（すなわち、式中、Ｒ8はメチルであり、そしてＬ2はオキシである）、アクリルアミド（すなわち、式中、Ｒ8は水素であり、そしてＬ2は−ＮＲa−である）、メタクリルアミド（式中、Ｒ8はメチルであり、そしてＬ2は−ＮＲa−である）またはビニルケトン（すなわち、式中、Ｌ2は−Ｃ（Ｒa）2−である）であり得る。
式ＩＩａの化合物のいくつかにおいて、基Ｙ4は、次式：
Figure 0004913600
 （式中、ｑは、１〜２００の整数であり；ｘは、１〜４の整数であり；そしてＤは、酸素、硫黄またはＮＨである）のようにヘテロアルキレンである。代表的な化合物としては、ｑが、１５０以下、１００以下、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下、１０以下、５以下、４以下、３以下、２以下または１に等しい整数であり；そしてｘが、３以下、２以下または１に等しいものが挙げられる。いくつかの化合物において、Ｄは酸素または硫黄であり；ｑは１または２に等しく；そしてｘは１または２に等しい。基Ｘ2、ｒ、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、式ＩＩａに関して前記で定義されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩａの他の代表的な化合物において、基Ｙ4は、アルキレンまたはヘテロアルキレン基に結合された、カルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基を含む。かかる化合物としては、次式：
Figure 0004913600
 （式中、ｎは、１〜１００の整数であり；ｑは、１〜２００の整数であり；ｘは、１〜４の整数であり；Ｄは、酸素、硫黄またはＮＨであり；そしてＬは、酸素またはＮＲaであって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールである）のものが挙げられる。いくつかの化合物において、ｎは、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数であり；そしてｑは、１５０以下、１００以下、８０以下、６０以下、４０以下、２０以下または１０以下の整数である。代表的な化合物としては、Ｄが酸素であり、そしてｘが２に等しいものが挙げられる。基Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＬ2は、式ＩＩａに関して前記されたものと同一である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩａで表される代表的な化合物のいくつかにおいて、基Ｒ4およびＲ5は組み合わされて、次式：
Figure 0004913600
 の化合物を形成する。基Ｒ8、Ｌ2、Ｙ4およびＲ3は、式ＩＩａに関して前記されたものと同一である。いくつかの代表的な化合物において、Ｒ8は、水素またはメチルであり；そしてＬ2は、オキシまたは−ＮＲa−である。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩａで表される代表的な化合物としては、限定されないが、
Figure 0004913600
 が挙げられる。この化合物は、未置換であり得、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
化合物の調製法
例えば、窒素含有基を有する第１の化合物と、カルボン酸無水物を含む第２の化合物との反応によって、式Ｉの化合物を調製することができる。特に、第１の化合物の窒素含有基は、スルホニル基と２個の水素原子に直接結合した窒素原子を含む。第１の化合物は、基材反応性基Ｘ1、または基材反応性基Ｘ1へと変換可能な基をさらに含み得る。基材反応性基は、第２の化合物のカルボン酸無水物と反応しないか、またはゆっくりと反応するため、第１の化合物の窒素含有基がカルボン酸無水物と優先的に反応する。この反応を反応スキームＡに示す。
Figure 0004913600
 （式中、Ｘ1、Ｙ1、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である）
例えば、窒素含有基を有する第１の化合物と、カルボン酸無水物を含有する第２の化合物との反応によって、式ＩＩの化合物を調製することができる。特に、第１の化合物の窒素含有基は、スルホニル基と２個の水素原子に直接結合した窒素原子を含む。第２の化合物は、基材反応性基Ｘ2、または基材反応性基Ｘ2へと変換可能な基も含み得る。典型的な合成アプローチを反応スキームＢに示す。
Figure 0004913600
 （式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｙ2およびＸ2は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である）
物品
本発明のもう１つの態様は、基材に結合されたテザリング基（すなわち、基材結合テザリング基）を含む物品を提供する。基材に結合されたテザリング基は、式Ｉの化合物中の基Ｘ1と、または式ＩＩの化合物中の基Ｘ2と、基材表面上の相補的な官能基Ｇとの反応生成物である。基材に結合されたテザリング基は、基材とアミン含有材料との間でコネクター基を形成するようにアミン含有材料と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド基を有する。コネクター基の形成によって、基材へのアミン含有材料の固定化が生じる。いくつかの物品において、式Ｉの化合物は式Ｉａのものであり、そして式ＩＩの化合物は式ＩＩａのものである。
基材は、テザリング基が結合可能な固体相材料である。基材は、式Ｉまたは式ＩＩの化合物と基材表面上の相補的な官能基とを反応させるために使用される溶液中に可溶性ではない（すなわち、基材は、基材に結合されたテザリング基を調製するために使用される溶液中に可溶性ではない）。典型的に、テザリング基は、基材の外側部分のみに結合し、基材にテザリング基を結合させるプロセス間に基材のバルク部分は変性されない。基材が、基材を通して分散された基Ｇを有する場合、外側部分（例えば、表面上または表面付近）のそれらの基のみが通常、式Ｉの化合物中の基Ｘ1と、または式ＩＩの化合物中の基Ｘ2と反応可能である。
基材は、限定されないが、薄膜、シート、メンブレン、フィルター、不織もしくは織物繊維、中空もしくは固体ビーズ、ボトル、プレート、チューブ、ロッド、パイプまたはウエハーを含む、いずれかの有用な形態を有し得る。基材は、多孔性であっても非多孔性であってもよく、剛性であっても屈曲性であってもよく、透明であっても不透明であってもよく、透明であっても着色されていてもよく、または反射性であっても非反射性であってもよい。適切な基材材料としては、例えば、ポリマー材料、ガラス、シリコン、セラミックス、金属、金属酸化物またはそれらの組み合わせが挙げられる。
基材は、材料の単層または多層を有し得る。例えば、基材は、式Ｉの化合物中のＸ1基と、または式ＩＩの化合物中のＸ2基と反応可能な相補的な官能基を含む第１の層の支持体を提供する、１以上の第２の層を有し得る。いくつかの実施形態において、第２の層の表面は化学的に変性されているか、またはもう一種の材料によって被覆されて、Ｘ1基またはＸ2基と反応可能な相補的な官能基を有する第１の層を提供する。第１の層は、基材の外層である。
適切なポリマー基材材料としては、限定されないが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ（ビニルアセテート）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、フェノール樹脂、ポリアミン、アミノ−エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコーン、セルロースベースポリマー、多糖類またはそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、ポリマー材料は、式Ｉで表される化合物中の基Ｘ1と、または式ＩＩで表される化合物中の基Ｘ2と反応可能な相補的な官能基を有するコモノマーを使用して調製されたコポリマーである。例えば、コモノマーは、カルボキシ、メルカプト、ヒドロキシ、アミノ、アジドまたはアルコキシシリル基を有し得る。
適切なガラスおよびセラミック基材材料としては、例えば、ナトリウム、ケイ素、アルミニウム、鉛、ホウ素、リン、ジルコニウム、マグネシウム、カルシウム、ヒ素、ガリウム、チタン、銅またはそれらの組み合わせが挙げられる。ガラスは典型的に、様々な種類のケイ酸塩含有材料を含む。基材は、誘電材料、または集積回路もしくは他の電子デバイスでの使用に適切な材料のようなケイ素をベースとする材料であり得る。
いくつかの実施形態において、基材は、国際公開第０１／６６８２０Ａ１号パンフレットに開示されるようなダイヤモンド様ガラス層を有する。ダイヤモンド様ガラスは、炭素、ケイ素および水素、酸素、フッ素、硫黄、チタンまたは銅から選択される１以上の元素を含む非晶質材料である。いくつかのダイヤモンド様ガラス材料は、プラズマプロセスを使用して、テトラメチルシラン前駆体から形成される。表面上のシラノール濃度を制御するために、酸素プラズマにおいてさらに処理された疎水性材料を製造することができる。
ダイヤモンド様ガラスは、薄膜の形態であっても、または基材中のもう１つの層もしくは材料上のコーティングの形態であってもよい。いくつかの適用において、ダイヤモンド様ガラスは、少なくとも３０重量％の炭素、少なくとも２５重量％のケイ素、および４５重量％までの酸素を有する薄膜の形態であり得る。かかる膜は、屈曲性および透明であり得る。いくつかの実施形態において、ダイヤモンド様ガラスは多層基材の外層である。具体例において、基材の第２の層（例えば、支持層）はポリマー材料であり、そして第１の層はダイヤモンド様ガラスの薄膜である。テザリング基は、ダイヤモンド様ガラスの表面に結合される。
いくつかの多層基材において、ダイヤモンド様ガラスはダイヤモンド様炭素層上に析出される。例えば、第２の層（例えば、支持層）は、表面上に析出されたダイヤモンド様炭素層を有するポリマー膜である。ダイヤモンド様ガラス層は、ダイヤモンド様炭素層上に析出される。ダイヤモンド様炭素は、いくつかの実施形態において、多層基材中でポリマー層とダイヤモンド様ガラス層との間の結合層またはプライマー層として機能し得る。例えば、多層基材は、ポリイミドまたはポリエステル層、ポリイミドまたはポリエステル上に析出されたダイヤモンド様炭素層、およびダイヤモンド様炭素上に析出されたダイヤモンド様ガラス層を含み得る。もう１つの例において、多層基材は、次の順序で配列された層の積層体を含む：ダイヤモンド様ガラス、ダイヤモンド様炭素、ポリイミドまたはポリエステル、ダイヤモンド様炭素およびダイヤモンド様ガラス。
例えば、プラズマ反応器中でアセチレンから、ダイヤモンド様炭素膜を調製することができる。かかる膜の他の調製法は、米国特許第５，８８８，５９４号明細書および米国特許第５，９４８，１６６号明細書、ならびにＭ．デイビッド（Ｍ．Ｄａｖｉｄ）ら，ＡｌＣｈＥ ジャーナル（ＡｌＣｈＥ Ｊｏｕｒｎａｌ），３７（３），３６７−３７６（１９９１年３月）に記載されている。
基材のための適切な金属、金属酸化物または水和金属酸化物としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等が挙げられる。金属含有材料は、ステンレス鋼、インジウムスズ酸化物等のような合金を含み得る。いくつかの実施形態において、金属含有材料は多層基材の外層である。例えば、基材は、第２のポリマー層および第１の金属含有層を有し得る。１つのより具体的な例において、第２の層はポリマー膜であり、そして第１の層は金の薄膜である。他の例において、多層基材は、チタン含有層、次いで金含有層で被覆されたポリマー膜を含む。すなわち、チタン層は、ポリマー膜に金の層を付着するための結合層またはプライマー層として機能し得る。いくつかの例において、ポリマー膜はポリエステルまたはポリイミド膜であり得る。
金属含有材料を含む多層基材のさらに他の例において、１以上の金属含有材料でケイ素支持層を被覆することができる。具体例において、クロム層、次いで金層でケイ素支持層を被覆することができる。クロム層は、ケイ素層への金層の接着力を改善し得る。
基材の表面は、典型的に、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基と反応可能な基を含む。すなわち、基材は、式Ｉの化合物中の基Ｘ1と、または式ＩＩの化合物中の基Ｘ2と反応可能な基を含む（すなわち、基材は基Ｘ1またはＸ2に相補的な官能基を含む）。基材は、相補的な官能基を含む外層を形成するように処理された支持材料を含み得る。基材は、Ｘ1またはＸ2と反応可能な基を有することが知られているいずれの固体相材料からも調製可能であり、以下の適切な材料の例に限定されない。
カルボキシ基またはハロカルボニル基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応して、カルボニルオキシ含有結合基を形成可能である。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリビニルアルコール、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、コロナ処理されたポリエチレン、およびガラスまたはポリマー膜のような支持材料上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられる。
また、カルボキシ基またはハロカルボニル基は、メルカプト基を有する基材と反応して、カルボニルチオ含有結合基を形成可能である。メルカプト基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリアクリレートのメルカプト置換エステル、ポリメタクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
加えて、カルボキシ基またはハロカルボニル基は、第一級芳香族アミノ基、第二級芳香族アミノ基または第二級脂肪族アミノ基と反応して、カルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。第一級芳香族アミノ基または第二級芳香族アミノ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリアミン、ポリメタクリレートのアミン置換エステル、ポリアクリレートのアミン置換エステル、ポリエチレンイミン、およびアミノアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
ハロカルボニルオキシ基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応して、オキシカルボニルオキシ含有結合基を形成可能である。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリビニルアルコール、コロナ処理されたポリエチレン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマー膜のような支持材料上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられる。
また、ハロカルボニルオキシ基は、メルカプト基を有する基材と反応して、オキシカルボニルチオ含有結合基を形成可能である。メルカプト基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリメタクリレートのメルカプト置換エステル、ポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
加えて、ハロカルボニルオキシ基は、第一級芳香族アミノ基、第二級芳香族アミノ基または第二級脂肪族アミノ基を有する基材と反応して、オキシカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。第一級芳香族アミノ基または第二級芳香族アミノ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリアミン、ポリメタクリレートのアミン置換エステル、ポリアクリレートのアミン置換エステル、ポリエチレンイミン、およびアミノアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
シアノ基は、アジド基を有する基材と反応して、テトラジンジイル含有結合基を形成可能である。アジド基を有する基材の例としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー支持体上のポリ（４−アジドメチルスチレン）のコーティングが挙げられる。適切なポリマー支持材料としては、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。
ヒドロキシ基は、イソシアネート基を有する基材と反応して、オキシカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。イソシアネート基を有する適切な基材としては、限定されないが、支持材料上の２−イソシアナトエチルメタクリレートポリマーのコーティングが挙げられる。適切な支持材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミド等のようなポリマー材料が挙げられる。
ヒドロキシ基は、カルボキシ、カルボニルオキシカルボニルまたはハロカルボニルを有する基材と反応して、カルボニルオキシ含有結合基を形成可能である。適切な基材としては、限定されないが、支持材料上のアクリル酸ポリマーもしくはコポリマーのコーティング、または支持材料上のメタクリル酸ポリマーもしくはコポリマーのコーティングが挙げられる。適切な支持材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミド等のようなポリマー材料が挙げられる。他の適切な基材としては、ポリエチレンと、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸またはそれらの組み合わせとのコポリマーが挙げられる。
メルカプト基は、イソシアネート基を有する基材と反応可能である。メルカプト基とイソシアネート基との間の反応によって、チオカルボニルイミノ含有結合基が形成される。イソシアネート基を有する適切な基材としては、限定されないが、支持材料上の２−イソシアナトエチルメタクリレートポリマーのコーティングが挙げられる。適切な支持材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミド等のようなポリマー材料が挙げられる。
また、メルカプト基は、ハロカルボニル基を有する基材と反応して、カルボニルチオ含有結合基を形成可能である。ハロカルボニル基を有する基材としては、例えば、クロロカルボニル置換ポリエチレンが挙げられる。
また、メルカプト基は、ハロカルボニルオキシ基を有する基材と反応して、オキシカルボニルチオ含有結合基を形成可能である。ハロカルボニル基を有する基材としては、ポリビニルアルコールのクロロホルミルエステルが挙げられる。
加えて、メルカプト基は、エチレン性不飽和基を有する基材と反応して、チオエーテル含有結合基を形成可能である。エチレン性不飽和基を有する適切な基材としては、限定されないが、ブタジエンから誘導されたポリマーおよびコポリマーが挙げられる。
イソシアナト基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応して、オキシカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリビニルアルコール、コロナ処理されたポリエチレン、ポリメタクリレートまたはポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマー膜上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられる。
また、イソシアネート基は、メルカプト基と反応して、チオカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。メルカプト基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリメタクリレートまたはポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
加えて、イソシアネート基は、第一級芳香族アミノ基、第二級芳香族アミノ基または第二級脂肪族アミノ基と反応して、イミノカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。第一級アミノ基または第二級アミノ基を有する適切な基材としては、限定されないが、ポリアミン、ポリエチレンイミン、およびガラスまたはポリエステルもしくはポリイミドのようなポリマー材料のような支持材料上のアミノアルキルシランのコーティングが挙げられる。
また、イソシアネート基は、カルボキシと反応して、Ｏ−アシルカルバモイル含有結合基を形成可能である。カルボン酸基を有する適切な基材としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー支持体上のアクリル酸ポリマーまたはコポリマーのコーティングまたはメタクリル酸ポリマーまたはコポリマーのコーティングが挙げられる。コポリマーとしては、限定されないが、ポリエチレンおよびポリアクリル酸またはポリメタクリル酸を含有するコポリマーが挙げられる。適切なポリマー支持材料としては、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。
ハロシリル基、アルコキシシリル基またはアシロキシシリル基は、シラノール基を有する基材と反応して、ジシロキサン含有結合基を形成可能である。適切な基材としては、様々なガラス、セラミック材料またはポリマー材料から調製されるものが挙げられる。また、これらの基は、表面上に金属水酸化物基を有する様々な材料と反応して、シロキサン含有結合基を形成可能である。適切な金属としては、限定されないが、銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等が挙げられる。いくつかの実施形態において、金属はステンレス鋼または他の合金である。シラノール基を有するように、ポリマー材料を調製することができる。例えば、シラノール基を有する市販品として入手可能なモノマーとしては、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）からの３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートおよび３−アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
アジド基は、例えば、炭素−炭素三重結合を有する基材と反応して、トリアゾルジイル含有結合基を形成可能である。また、アジド基は、ニトリル基を有する基材と反応して、テトラジンジイル含有結合基を形成可能である。ニトリル基を有する基材としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー材料のような支持材料上のポリアクリロニトリルのコーティングが挙げられる。例えば、適切なポリマー支持材料としては、ポリエステルおよびポリイミドが挙げられる。ニトリル基を有する他の適切な基材としては、アクリロニトリルポリマーまたはコポリマーおよび２−シアノアクリレートポリマーまたはコポリマーが挙げられる。
また、アジド基は、ストレインド（ｓｔｒａｉｎｅｄ）オレフィン基と反応して、トリアゾリニル含有結合基を形成可能である。ストレインドオレフィン基を有する適切な基材としては、ペンダントノルボルネニル官能基を有する材料のコーティングが挙げられる。適切な支持材料としては、限定されないが、ガラス、およびポリエステルおよびポリイミドのようなポリマー材料が挙げられる。
アジリジニル基は、メルカプト基と反応して、β−アミノアルキルチオエーテル結合基を形成可能である。メルカプト基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリメタクリレートまたはポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
加えて、アジリジニル基は、カルボキシ基と反応して、β−アミノアルキルオキシカルボニル含有結合基を形成可能である。カルボキシを有する適切な基材としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー支持体上のアクリル酸ポリマーもしくはコポリマーのコーティングまたはメタクリル酸ポリマーもしくはコポリマーのコーティングが挙げられる。コポリマーとしては、限定されないが、ポリエチレンおよびポリアクリル酸またはポリメタクリル酸を含有するコポリマーが挙げられる。適切なポリマー支持材料としては、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。
ハロアルキル基は、例えば、第三級アミノ基を有する基材と反応して、第四級アンモニウム含有結合基を形成可能である。第三級アミノ基を有する適切な基材としては、限定されないが、ポリジメチルアミノスチレンまたはポリジメチルアミノエチルメタクリレートが挙げられる。
同様に、第三級アミノ基は、例えば、ハロアルキル基を有する基材と反応して、第四級アンモニウム含有結合基を形成可能である。ハロアルキル基を有する適切な基材としては、例えば、支持材料上のハロアルキルシランのコーティングが挙げられる。支持材料としては、限定されないが、ガラス、およびポリエステルおよびポリイミドのようなポリマー材料が挙げられる。
第一級芳香族アミノまたは第二級芳香族アミノ基は、例えば、イソシアネート基を有する基材と反応して、オキシカルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。イソシアネート基を有する適切な基材としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー支持体上の２−イソシアナトエチルメタクリレートポリマーまたはコポリマーのコーティングが挙げられる。適切なポリマー支持体としては、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。
また、第一級芳香族アミノまたは第二級芳香族アミノ基は、カルボキシまたはハロカルボニル基を含有する基材と反応して、カルボニルイミノ含有結合基を形成可能である。適切な基材としては、限定されないが、支持材料上のアクリル酸またはメタクリル酸ポリマーコーティングが挙げられる。支持材料は、例えば、ガラス、またはポリエステルまたはポリイミドのようなポリマー材料であり得る。他の適切な基材としては、ポリエチレンおよびポリメタクリル酸またはポリアクリル酸のコポリマーが挙げられる。
ジスルフィドまたはアルキルジスルフィド基は、例えば、金属表面と反応して、金属硫化物含有結合基を形成可能である。適切な金属としては、限定されないが、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅およびクロムが挙げられる。基材は、インジウムスズ酸化物のような合金または誘電性材料でもあり得る。
ベンゾトリアゾリルは、例えば、金属または金属酸化物表面を有する基材と反応可能である。適切な金属または金属酸化物としては、例えば、銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等が挙げられる。金属または金属酸化物は、ステンレス鋼、インジウムスズ酸化物等のような合金を含み得る。
ホスホノ、ホスホロアミドまたはホスファトは、例えば、金属または金属酸化物表面を有する基材と反応可能である。適切な金属または金属酸化物としては、例えば、銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛等が挙げられる。金属または金属酸化物は、ステンレス鋼、インジウムスズ酸化物等のような合金を含み得る。
エチレン性不飽和基は、例えば、メルカプト基を有する基材と反応可能である。反応によって、ヘテロアルキレン含有結合基が形成される。適切な基材としては、例えば、ポリアクリレートまたはポリメタクリレートのメルカプト置換アルキルエステルが挙げられる。
また、エチレン性不飽和基は、化学蒸着プロセスを使用して形成されたケイ素基材のようなケイ素表面を有する基材と反応可能である。かかるケイ素表面は−ＳｉＨ基を含有し得、これは白金触媒の存在下でエチレン性不飽和基と反応して、アルキレン基に結合したＳｉと結合基を形成可能である。
加えて、エチレン性不飽和基は、炭素−炭素二重結合を有する基材と反応して、アルキレン含有結合基を形成可能である。かかる基材としては、例えば、ブタジエンから誘導されたポリマーまたはコポリマーが挙げられる。
他のエチレン性不飽和基としては、カルボニル、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基に結合された式Ｉａおよび式ＩＩａ中のものが挙げられる。得られる化合物は、例えば、アクリロイル、アクリルアミドまたはビニルケトン基を有し得る。これはヒドロキシ基を有する基材と反応して、それぞれ、オキシカルボニルエチレンオキシ含有結合基、イミノカルボニルエチレンオキシ含有結合基またはカルボニルエチレンオキシ含有結合基を形成可能である。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリビニルアルコール、コロナ処理されたポリエチレン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマー膜のような支持材料上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられる。
また、（メタ）アクリロイル、（メタ）アクリルアミドまたはビニルケトン基は、メルカプト基を有する基材で反応して、それぞれ、オキシカルボニルエチレンチオ含有結合基、イミノカルボニルエチレンチオ含有結合基またはカルボニルエチレンチオ含有結合基を形成可能である。メルカプト基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリメタクリレートのメルカプト置換エステル、ポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
また、アクリロイル、アクリルアミドまたはビニルケトン基は、第一級芳香族アミノ基、第二級芳香族アミノ基または第二級脂肪族アミノ基を有する基材と反応して、それぞれ、オキシカルボニルエチレンイミノ含有結合基、イミノカルボニルエチレンイミノ含有結合基またはカルボニルエチレンイミノ含有結合基を形成可能である。第一級芳香族アミノ基または第二級芳香族アミノ基を有する基材材料の例としては、限定されないが、ポリアミン、ポリメタクリレートのアミン置換エステル、ポリアクリレートのアミン置換エステル、ポリエチレンイミン、およびアミノアルキルシランで処理されたガラスが挙げられる。
加えて、（メタ）アクリロイル、（メタ）アクリルアミドまたはビニルケトン基は、アジド基を有する基材と反応して、それぞれ、オキシカルボニルトリアゾリニル含有結合基、イミノカルボニルトリアゾリニル含有結合基、カルボニルトリアゾリニル含有結合基を形成可能である。アジド基を有する基材の例としては、限定されないが、ガラスまたはポリマー支持体上のポリ（４−アジドメチルスチレン）のコーティングが挙げられる。適切なポリマー支持材料としては、ポリエステル、ポリイミド等が挙げられる。
基材との接触時に、式ＩおよびＩＩの化合物は自己集合を受ける。本明細書で使用される場合、用語「自己集合」は、基材との接触時に、材料が、基材に結合されたテザリング基の単層を自発的に形成し得るプロセスを指す。例えば、金基材に暴露された時、Ｘ1またはＸ2に関してジスルフィドまたはアルキルジスルフィド基を有する化合物は、自己集合プロセスを受け得る。もう１つの例として、Ｘ1またはＸ2に関してハロシリル基を有する化合物は、ダイヤモンド様ガラスまたはガラス基材に暴露された時に自己集合プロセスを受け得る。
一実施形態において、式ＩＩＩ：
Figure 0004913600
 は、本発明の物品を表し得る。式ＩＩＩは、基材に結合されたテザリング基を表す。テザリング基は、式Ｉで表される化合物から誘導される。基Ｕ1は、式Ｉの化合物中のＸ1と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって形成される結合基である。基Ｙ1、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である。すなわち、この物品は、
基材と、
基材に結合されたテザリング基と、
を含み、このテザリング基は、基材表面上の相補的な官能基Ｇと、式Ｉ
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ1は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｘ2が一価の基である場合、ｒは１であり、またはＸ2が二価の基である場合、ｒは２である）の化合物との反応生成物を含む。Ｇは、Ｘ1と反応可能な相補的な官能基である。このテザリング基は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
また、式Ｉの化合物が式Ｉａで表される化合物である場合、物品は、式ＩＩＩａ：
Figure 0004913600
 のものである。式ＩＩＩａの物品において、結合基Ｕ1に結合されたカルボニル基、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基が存在する。具体的に、これらの物品は式ＩＩＩの物品のサブセットであり、基材と、基材に結合されたテザリング基とを含む。基材に結合されたテザリング基は、基材表面上の相補的な官能基Ｇと式Ｉａの化合物との反応生成物である。相補的な官能基Ｇは、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と反応可能な基である。このテザリング基は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
もう１つの実施形態において、式ＩＶ：
Figure 0004913600
 は、本発明の物品を表し得る。式ＩＶは、基材に結合されたテザリング基を表す。テザリング基は、式ＩＩで表される化合物から誘導される。基Ｕ2は、式ＩＩの化合物のＸ2と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって形成される結合基である。基Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＹ2は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である。すなわち、この物品は、
基材と、
基材に結合されたテザリング基と、
を含み、このテザリング基は、基材表面上の相補的な官能基Ｇと、式ＩＩ
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ2は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトまたはエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ2は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；
Ｘ2が一価である場合、ｒは１に等しく、またはＸ2が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物との反応生成物を含む。Ｇは、Ｘ2と反応可能な相補的な官能基である。このテザリング基は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
また、式ＩＩの化合物が式ＩＩａで表される化合物である場合、物品は、式ＩＶａ：
Figure 0004913600
 のものである。式ＩＶａの物品において、結合基Ｕ2に結合されたカルボニル基、カルボニルオキシまたはカルボニルイミノ基が存在する。具体的に、これらの物品は式ＩＶの物品のサブセットであり、基材と、基材に結合されたテザリング基とを含む。基材に結合されたテザリング基は、基材表面上の相補的な官能基Ｇと式ＩＩａの化合物との反応生成物である。相補的な官能基Ｇは、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と反応可能な基である。このテザリング基は、未置換であり得るか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換され得る。
式ＩＩＩ、ＩＩＩａ、ＩＶおよびＩＶａは、基材に結合される１個のみのテザリング基を示すが、２個以上の相補的な官能基Ｇが基材に存在する場合、２個以上のテザリング基が基材に結合され得る。さらに基材は、基材表面上に、テザリング化合物と反応しなかった過剰なＧ基を有し得る。
式Ｉで表される化合物中のＸ1基と、または式ＩＩで表される化合物中のＸ2基と反応可能な基材上の基（すなわち、基Ｇ）としては、限定されないが、ヒドロキシ、メルカプト、第一級芳香族アミノ基、第二級芳香族アミノ基、第二級脂肪族アミノ基、アジド、カルボキシ、カルボニルオキシカルボニル、イソシアネート、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シラノールおよびニトリルが挙げられる。
例えば、式Ｉまたは式ＩＩから誘導されたテザリング基の結合前後の基材上での液体の接触角測定（例えば、基材表面へのテザリング基の結合時に、接触角は変化し得る）、偏光解析法（例えば、結合層の厚さを測定可能）、飛行時間型質量分析（例えば、基材表面へのテザリング基の結合時に、表面濃度は変化し得る）およびフーリエ変換赤外分光分析（例えば、基材表面へのテザリング基の結合時に、反射率および吸光度は変化し得る）のような技術を使用して、基材表面へのテザリング基の結合（すなわち、式ＩＩＩまたはＩＶの基材に結合されたテザリング基の形成）を検出可能である。
本発明の物品の他の実施形態において、テザリング基中のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基はアミン含有材料と反応して、コネクター基を形成し、基材へのアミン含有材料の固定化が生じる。アミン含有材料は、式ＩＩＩまたは式ＩＶの基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と反応可能である。この反応は典型的に、ジカルボキシイミド基を含有する環構造を開環する。いくつかの実施形態において、アミン含有材料は、例えば、アミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、細胞小器官、免疫グロビンまたはそれらの断片のような生体分子である。他の実施形態において、アミン含有材料は、アミン含有被検体のような非生物学的アミンである。
アミン含有材料（Ｈ2Ｎ−Ｔ）は、開環反応によって式ＩＩＩの基材に結合されたテザリング基と反応して、式Ｖ：
Figure 0004913600
 （式中、Ｕ1は、Ｘ1と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって形成された結合基であり；Ｔは、アミン含有材料の残基であり；そしてＹ1、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉおよび式ＩＩＩに関して前記で定義されたものと同一である）のアミン含有材料を固定化した基材を製造し得る。Ｈ2Ｎ−Ｔは、いずれかの適切なアミン含有材料である。
式Ｖのアミン含有材料を固定化した基材は、式ＩＩＩａのテザリング基に関して、式Ｖａ：
Figure 0004913600
 のものであり得る。すなわち、式Ｖａのアミン含有材料を固定化した基材は、式Ｖのサブセットである。
アミン含有材料（Ｈ2Ｎ−Ｔ）は、開環反応によって式ＩＶの基材に結合されたテザリング基と反応して、式ＶＩ：
Figure 0004913600
 （式中、Ｕ2は、Ｘ2と、基材表面上の相補的な官能基との反応によって形成された結合基であり；Ｔは、アミン含有材料の残基であり；そしてＹ2、Ｒ3、Ｒ3およびＲ4は、式ＩＩおよび式ＩＶに関して前記で定義されたものと同一である）のアミン含有材料を固定化した基材を製造し得る。Ｈ2Ｎ−Ｔは、いずれかの適切なアミン含有材料である。
式ＶＩのアミン含有材料を固定化した基材は、式ＩＶａのテザリング基に関して、式ＶＩａ：
Figure 0004913600
 のものであり得る。すなわち、式ＶＩａのアミン含有材料を固定化した基材は、式ＶＩのサブセットである。
例えば、質量分光分析、接触角測定、赤外分光分析および偏光解析法を使用することによって、固定化アミンの存在を決定することができる。加えて、アミン含有材料が生物学的に活性な材料である場合、様々な免疫学的測定および光学顕微鏡による技術を使用することができる。
他の材料をアミン含有化合物に結合することができる。例えば、相補的なＲＮＡまたはＤＮＡ断片を、固定化ＲＮＡまたはＤＮＡ断片とハイブリット形成することができる。もう１つの例において、固定化抗体に抗原を結合することができ、または固定化抗原に抗体を結合することができる。具体例において、固定化免疫グロブリンにバクテリアを結合することができる。さらなる具体例において、固定化ＩｇＧ（すなわち、免疫グロブリンＧ）に黄色ブドウ球菌を結合することができる。
基材へのアミン含有材料の固定化法
本発明のもう１つの態様は、基材へのアミン含有材料の固定化法を提供する。この方法は、基材表面上の相補的な官能基と、式Ｉの化合物中の基材反応性基Ｘ1と、または式ＩＩの化合物中の基材反応性基Ｘ2との反応によって基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基とアミン含有材料とを反応させて、基材と固定化アミン含有材料との間にカルボニルイミノ含有コネクター基を形成する工程とを含む。
一実施形態において、一価のＸ1に関して、基材へのアミン含有材料の固定化法を反応スキームＣに示す。
Figure 0004913600
 （式中、Ｕ1は、Ｘ1と、基材表面上の基Ｇとの反応によって形成された結合基であり；Ｔは、アミン含有材料の残基であり（すなわち、基Ｔは、アミン基を除く全てのアミン含有材料を表す）；そしてＹ1、Ｒ1およびＲ2は、式Ｉに関して前記で定義されたものと同一である）
この方法は、
式Ｉ
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ1は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトおよびエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ1およびＲ2は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｘ1が一価の基である場合、ｒは１であり、またはＸ1が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物であって、
未置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている化合物を選択する工程と；
Ｘ1と反応可能な相補的な官能基を有する基材を提供する工程と；
Ｘ1と、基材上の相補的な官能基とを反応させて、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを生じることによって、基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；
基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と、アミン含有材料とを反応させて、基材とアミン含有材料との間にコネクター基を形成する工程と、
を含む。コネクター基は、基材と、式Ｖ中の基Ｔとの間の二価の基である。結合基はコネクター基の一部である。
このアミン含有材料の固定化法において、式Ｉの化合物は式Ｉａの化合物であり得、そして基材は、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と反応可能な相補的な官能基を有し得る。この方法は、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と、基材上の相補的な官能基とを反応させて、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを生じることによって、基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基とアミン含有材料とを反応させて、基材とアミン含有材料との間にコネクター基を形成する工程とを含む。
もう１つの実施形態において、式ＩＩの一価のＸ2に関して、基材へのアミン含有材料の結合法を反応スキームＤに示す。
Figure 0004913600
 （式中、Ｕ2は、Ｘ2と、基材表面上の相補的な官能基Ｇとの反応によって形成された結合基であり；Ｔは、アミン含有材料の残基であり；そしてＹ2、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、式ＩＩに関して前記で定義されたものと同一である）。この方法は、
式ＩＩ
Figure 0004913600
 （式中、
Ｘ2は、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、第三級アミノ、第一級芳香族アミノ、第二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファトおよびエチレン性不飽和基から選択される基材反応性官能基であり；
Ｒ4およびＲ5は、それらが結合しているジカルボキシイミド基と一緒になって、任意の芳香族基、任意の飽和もしくは不飽和環式基、または任意の飽和もしくは不飽和二環式基に縮合可能な４員〜８員の複素環式または複素二環式基を形成し；
Ｙ2は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
Ｒ3は、アルキル、アリール、アラルキルまたは−ＮＲbＲcであって、ＲbおよびＲcは、それぞれアルキル基であるか、またはそれらが結合している窒素原子と一緒になって４員〜８員の複素環式基を形成し；
Ｘ3が一価である場合、ｒは１に等しく、またはＸ3が二価の基である場合、ｒは２に等しい）の化合物であって、
未置換であるか、またはハロ、アルキル、アルコキシもしくはそれらの組み合わせによって置換されている化合物を選択する工程と；
Ｘ2と反応可能な相補的な官能基を有する基材を提供する工程と；
Ｘ2と、基材上の相補的な官能基とを反応させて、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを生じることによって、基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；
基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と、アミン含有材料とを反応させて、基材とアミン含有材料との間にコネクター基を形成する工程と、
を含む。コネクター基は、基材と、式ＶＩ中の基Ｔとの間の二価の基である。結合基はコネクター基の一部である。
このアミン含有材料の固定化法において、式ＩＩの化合物は式ＩＩａの化合物であり得、そして基材は、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と反応可能な相補的な官能基を有し得る。この方法は、Ｈ2Ｃ＝ＣＲ8−基と、基材上の相補的な官能基とを反応させて、イオン結合、共有結合またはそれらの組み合わせを生じることによって、基材に結合されたテザリング基を調製する工程と；基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基とアミン含有材料とを反応させて、基材とアミン含有材料との間にコネクター基を形成する工程とを含む。
使用
例えば、アミン含有材料の固定化のために本発明の化合物を使用することができる。いくつかの実施形態において、アミン含有材料はアミン被検体である。他の実施形態において、アミン含有材料は、例えば、アミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、細胞小器官、免疫グロビンまたはそれらの断片のような生体分子である。固定化された生物学的アミン含有材料は、病気または遺伝子欠損の医学的診断において有用であり得る。また固定化アミン含有材料は、生物学的分離のため、または様々な生体分子の存在の検出のために使用可能である。加えて、固定化アミン含有材料は、他の材料を調製するためにバイオリアクターにおいて、または生体触媒として使用可能である。基材に結合されたテザリング基は、アミン含有被検体の検出のために使用可能である。
生物学的アミン含有材料は、しばしば、基材への結合後も活性なままであり得る（すなわち、式ＶまたはＶＩで表される物品は、基材に固定化された生物学的に活性なアミン含有材料を含み得る）。例えば、固定化抗体は抗原と結合可能であるか、または固定化抗原は抗体と結合可能である。アミン含有材料はバクテリアに結合可能である。具体的な例において、固定化アミン含有材料は黄色ブドウ球菌バクテリアに結合可能である（例えば、固定化アミン含有材料は、バクテリアに特異的に結合し得る部位を有する生体分子であり得る）。
本発明の化合物を基材へと結合させることによって調製される物品は、典型的に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドの誘導体であるテザリング化合物を使用して調製される従来の既知の物品と比較して、加水分解安定性の改善を有する。加水分解安定性のため、本発明の化合物および基材に結合されたテザリング基は、典型的に、水性系において使用可能である。
アミン含有材料がＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と反応する時、コネクター基が形成されて、基材へのアミン含有材料の固定化（すなわち、アミン含有材料が固定化された式ＶまたはＶＩで表される基材）が得られる。アミン含有材料と、基材に結合されたテザリング基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基との反応速度は、典型的に、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基の加水分解速度より速い。すなわち、アミン含有材料の固定化は、加水分解反応より速い速度で生じる。基材への固定化が生じると、カルボニルイミノ共有結合の形成のため、アミン含有材料は容易に移動することはない。
特記されない限り、全ての溶媒および化学試薬は、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ ケミカル カンパニー（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手したか、または入手可能である。水性緩衝液は、ウィスコンシン州ミルウォーキーのシグマ アルドリッチ カンパニー（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手したか、または既知の方法で調製した。
金被覆ケイ素基材は、カリフォルニア州サンノゼのウエハーネット インコーポレイテッド（ＷａｆｅｒＮｅｔ，Ｉｎｃ．，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）から入手した。これは、１５０ｍｍ プライム−グレード Ｎ型ケイ素ウエハーであって、その片側上で、反応スパッタリングによって金属が析出されていた。ウエハーを、最初に反応スパッタリングで処理して、クロムの層を析出させ、次いで反応スパッタリングで処理して、金の層を析出させた。金層の厚さは、５０００オングストロームであった。
各生成物のＩＲおよび1ＨＮＭＲスペクトルは、指定された構造と一致した。
用語
本明細書で使用される場合：
「ＤＭＦ」は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを指し；
「ＨＳＡ」は、ペンシルバニア州ウェストグローブのジャクソン イムノリサーチ ラボラトリーズ インコーポレイテッド（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｅｓｔ Ｇｒｏｖｅ，ＰＡ）から入手されたヒト血清アルブミンを指し；
「ＳＡ−ＨＲＰ」は、ジャクソン イムノリサーチ ラボラトリーズ インコーポレイテッド（Ｊａｃｋｓｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から入手された、セイヨウワサビペルオキシダーゼと複合化されたストレプトアビジンを指し；
「ＡＢＴＳ」は、メリーランド州ゲイサーズバーグのＫＰＬ インコーポレイテッド（ＫＰＬ Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）からのキットで入手された、２，２’−アジノ−ジ−（３−エチルベンズチアゾリン−６−スルホネート）を指し；
「ＮＭＰ」は、Ｎ−メチルピロリジノンを指し；
「ＭＢＡ」は、メチレンビス（アクリルアミド）の重合によって形成されたポリマーを指し；
「ＤＬＣ」は、前記の通り調製されたダイヤモンド様炭素コーティングを指し；
「ＤＬＧ」は、前記の通り調製されたダイヤモンド様ガラスコーティングを指し；
「ＥＬＩＳＡ」は、酵素結合免疫吸着剤検定法を指し；
「ＴＨＦ」は、テトラヒドロフランを指し；
「ＰＢＳ」は、約７．４のｐＨを有する、リン酸緩衝塩類溶液を指し；
「ＳＤＳ」は、ドデシル硫酸ナトリウムを指し；
「トゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０」は、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレートを指し；そして
「バゾ（ＶＡＺＯ）６４」は、デラウェア州ウィルミントンのデュポン ケミカル カンパニー（Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能な２，２’−アゾビスイソブチロニトリルの商標名を指す。
方法
接触角測定
モデル１００角度計（ニュージャージー州マウンテンレークスのラーム−ハート インコーポレイテッド（Ｒａｍｅ−Ｈａｒｔ，Ｉｎｃ．，Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｌａｋｅｓ，ＮＪ）から入手可能）を使用して、空気中、室温で、脱イオン水の前進および後退接触角を測定した。
偏光解析法
波長６３２０オングストロームおよび入射角７０度で、モデル オートＥＬ（Ｍｏｄｅｌ ＡｕｔｏＥＬ）偏光解析器（ニュージャージー州フランダースのルドルフ テクノロジーズ インコーポレイテッド（Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｆｌａｎｄｅｒｓ，ＮＪ）から入手可能）を使用して、単層の厚さの偏光解析法による決定を実行した。各基材に関して、１−メルカプトヘキサデカン、１−メルカプトドデカンおよび１−メルカプトオクタンの自己集合単層の外挿法によって、偏光解析定数を決定した。３層モデルを使用し、単層に関して１．４６の屈折率を仮定することによって、単層の厚さを偏光解析によって推測した。
調製実施例１：
Figure 0004913600
 の調製
エタノール（３０．８ｇ）中のＫＯＨ（２．７ｇ）の溶液を、室温で磁気撹拌した。１１−メルカプトウンデカン酸（５．０ｇ）をＫＯＨ溶液にゆっくりと添加した。添加完了後、エタノール（６２．２ｇ）中のヨウ素（２．９ｇ）の溶液を添加し、そして混合物を約１時間長く撹拌した。次いで、混合物を１Ｎ ＨＣｌ水に注ぎ入れ、そして濾過によって沈殿固体を単離した。脱イオン水で固体を洗浄し、そして空気中で乾燥させ、５．０ｇの生成物を得た。
調製実施例２：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、還流冷却器および加熱マントルを備えた丸底フラスコ内で、窒素雰囲気下、還流下で、調製実施例１からのカルボキシ含有生成物（２．０ｇ）、塩化チオニル（１．１５ｇ）および塩化メチレン（１２．６ｇ）の混合物を撹拌および加熱した。６時間後、混合物を室温まで冷却し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得た。
調製実施例３：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で磁気撹拌下、塩化メチレン（３７ｍＬ）中の２−（２−アミノエトキシ）エタノール（９．７ｇ）およびＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（６．２７ｇ）の溶液に、塩化メチレン（３０ｍＬ）中に溶解された調製実施例２のクロロカルボニル含有生成物（１０．９ｇ）をゆっくり添加した。添加の間、フラスコを氷浴中で冷却した。添加完了後、混合物は非常に粘性となった。脱イオン水で混合物を抽出するように試みたが、不均質な部分的乳濁液が得られた。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、そして残渣混合物を沸点まで加熱すると、白色固体の沈殿が生じた。この固体を濾過し、次いで、アセトニトリル（２５０ｍＬ）中に溶解した。アセトニトリル溶液を撹拌して、窒素ガス流を溶液の表面上に誘導することによって濃縮した。得られた白色結晶を濾過によって単離し、そして窒素ガス流下で一晩乾燥させ、１２．６ｇの生成物を得た。
調製実施例４：
Figure 0004913600
 の調製
調製実施例３のヒドロキシ含有生成物（３．０ｇ）、コハク酸無水物（１．１ｇ）およびトリエチルアミン（１．１５ｇ）の混合物を、エルレンマイヤーフラスコ内で６時間加熱した。混合物を室温まで冷却し、そしてメチルアルコールをフラスコに添加した。生成物は暗色の濃厚な液体を形成し、これはメチルアルコールと非混和性であった。暗色の残渣からメチルアルコールをデカンテーションして除去し、次いで、生成物をアセトニトリルから再結晶し、３．４３ｇの生成物を得た。
調製実施例５：
Figure 0004913600
 の調製
調製実施例４のカルボキシ含有生成物（０．５ｇ）、塩化チオニル（０．１５ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびジクロロメタン（２．０ｇ）の混合物を一晩、磁気撹拌した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物（０．５２ｇ）を得た。
調製実施例６：
Figure 0004913600
 の調製
還流冷却器、窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターおよび加熱マントルを備えた丸底フラスコ内で、調製実施例１のカルボキシ含有生成物（２．０ｇ）、塩化チオニル（１．１５ｇ）および塩化メチレン（１２．６ｇ）の混合物を還流下で加熱した。６時間後、ロータリーエバポレーターを使用して混合物を濃縮して乾燥させた。塩化メチレン（１２．６ｇ）をフラスコに添加し、続いて、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（１．１１ｇ）およびピリジン（０．８ｇ）の混合物を滴下して添加した。混合物を一晩室温で撹拌し、次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性材料を除去した。残渣をイソプロピルアルコールから再結晶し、２．９１ｇの生成物を得た。
調製実施例７：金被覆ケイ素基材へのＮ−アシロキシスクシンイミド含有テザリング基の結合
アセトン中の調製実施例６のＮ−アシロキシスクシンイミド含有生成物の２５０マイクロモル溶液を調製した。金被覆ケイ素ウエハーの１ｃｍ×１ｃｍ部分を３０分間、この溶液に浸漬させ、取り出し、そしてエタノールおよびメタノールで連続的にすすぎ、次いで、約１分間、処理された金表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。偏光解析による厚さは１７オングストロームであり、そして表面上の脱イオン水の静的前進接触角は５０度であった。基材の金層に結合された材料の層上で測定を行なった。
調製実施例８：
Figure 0004913600
 の調製
２−ヒドロキシエチルジスルフィド（４．０ｇ）、グルタル酸無水物（６．５ｇ）およびトリエチルアミン（６．１ｇ）の混合物を丸底フラスコ内で一緒に撹拌し、そして６時間１００℃まで加熱した。混合物を室温まで冷却した後、生成物を酢酸エチル中に溶解し、そしてこの溶液を１Ｎ ＨＣｌ水および飽和ＮａＣｌ水溶液で連続的に洗浄した。ＭｇＳＯ4上で溶液を乾燥し、次いで濾過した。磁気撹拌バーおよび還流冷却器を備えた丸底フラスコ内で、塩化チオニル（６．８ｇ）およびＤＭＦ（１滴）を濾液に添加した。混合物を２時間、還流下で撹拌および加熱し、次いで室温まで冷却した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得た。
調製実施例９：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ中のアクリル酸ｔ−ブチル（６．９ｇ）およびイソプロピルアミン（３．２ｇ）の混合物を、約６時間、室温で磁気撹拌した。ガスクロマトグラフィーによる混合物の分析によって、反応が不完全であることが示された。追加充填量のイソプロピルアミン（３．２ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を室温で一晩、磁気撹拌した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、１０ｇの生成物を得た。
調製実施例１０：
Figure 0004913600
 の調製
氷浴中で冷却された丸底フラスコにおいて、調製実施例９のｔ−ブチルエステル生成物（１．３ｇ）、トリエチルアミン（０．７４ｇ）およびＮＭＰ（４．２ｇ）の溶液を、ＮＭＰ（９ｇ）中の実施例５の塩化カルボニル生成物（２．０ｇ）の溶液にゆっくり添加した。氷浴を取り外し、そして混合物が室温まで加温されるように、混合物を約６時間、磁気撹拌した。次いで、混合物を１Ｎ ＨＣｌ水へ注ぎ入れ、そしてこの混合物を酢酸エチルで抽出した。有機相を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、そしてＭｇＳＯ4上で乾燥させ、その後、濾過した。ロータリーエバポレーターを使用して濾液を濃縮して乾燥させ、そして残渣をメタノールから再結晶し、１．１４ｇの生成物を得た。
調製実施例１１：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、添加ロートおよび窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた三つ口丸底フラスコに、鉱油中ＮａＨの６０重量％分散系（９．４５ｇ）およびヘキサン（２０ｍＬ）を充填した。約１５分間、混合物を撹拌した後、ＤＭＦ（１００ｍＬ）をフラスコに添加した。ＤＭＦ（１００ｍＬ）中のｐ−トルエンスルホンアミド（１５．７ｇ）および５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１６．２ｇ）の混合物を、添加ロートからフラスコへとゆっくり添加した。混合物を一晩室温で撹拌させた。ＤＭＦ（１０ｍＬ）中の５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１．６ｇ）の溶液をフラスコへと滴下して添加し、そして混合物を約６時間撹拌した。次いで、無水酢酸（２８．１４ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を一晩撹拌した。次いで、ＮａＨＣＯ3水溶液をフラスコに添加し、続いてＨＣｌ水を添加した。混合物を濾過し、そして真空オーブンを使用して、一晩、濾過された固体を乾燥させた。次いで、固体をメタノールから再結晶し、１４．８ｇの生成物を得た。
調製実施例１２：
Figure 0004913600
 の調製
液体を通して乾燥窒素ガス流をゆっくりバブリングしながら、ベンゾトリアゾール−５−カルボン酸（５．７ｇ）、１，６−ヘキサンジオール（２４．７ｇ）およびｐ−トルエンスルホン酸の混合物を丸底フラスコ内で１２５℃で一緒に撹拌した。混合物は均質になり、そして１２時間後、トリエチルアミン（０．４２ｇ）をフラスコに添加した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、そして残渣を酢酸エチル中に溶解した。酢酸エチル溶液を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、ＭｇＳＯ4上で乾燥し、そしてロータリーエバポレーターを使用して濃縮し、乾燥させた。残渣を沸騰アセトニトリル中に溶解し、そしてこの溶液を室温まで冷却し、さらに氷浴中で冷却した。形成された黄褐色結晶を濾過によって単離し、冷アセトニトリルで洗浄し、そして空気中室温で乾燥させて２．９７ｇの生成物を得た。
調製実施例１３：ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材の調製
テトラメチルシランプラズマを使用して、ダイヤモンド様炭素コーティング（ＤＬＣ）上にダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）コーティングを析出させるために、モデル２４８０平行板容量結合反応性イオンエッチャー（フロリダ州セントペテルスバーグのプラズマサーム（ＰｌａｓｍａＴｈｅｒｍ，Ｓｔ．Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ，ＦＬ）から入手）を使用した。アセチレンプラズマを使用して、モデル２４８０反応性イオンエッチャーによって、ＤＬＣコーティングをポリイミド膜上へ析出した。
ミネソタ州セントポールの３Ｍ カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からの３Ｍ ８１１ 接着テープ（３Ｍ ８１１ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔａｐｅ）を使用して、イオンエッチャーのパワー印加電極に、ポリイミド膜の約２０ｃｍ×３０ｃｍ試料（デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン ドゥ ヌムール アンド カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商標名「カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）Ｅ」で入手可能）を取り付けた。イオンエッチャーのチャンバーを閉鎖し、そしてポンプを使用してチャンバーの圧力を０．６７Ｐａ（０．００５トル）にした。１分あたり５００標準ｃｍ3の流速で酸素ガスをチャンバーに導入し、そしてチャンバーの圧力を６．７Ｐａ（０．０５０トル）に維持した。プラズマを誘発し、そして１５秒間２０００Ｗの電力で維持した。次いで酸素ガス流を停止し、そしてポンプを使用してチャンバーの圧力を０．６７Ｐａ（０．００５トル）にさせた。次いで１分あたり２００標準ｃｍ3の流速でアセチレンガスをチャンバーに導入し、そしてチャンバーの圧力を２Ｐａ（０．０１５トル）に維持した。プラズマを誘発し、そして１０秒間１６００Ｗの電力で維持した。次いでアセチレンガス流を停止し、そしてポンプを使用してチャンバーの圧力を０．６７Ｐａ（０．００５トル）にさせた。
１分あたり５００標準ｃｍ3の流速で酸素ガスを再びチャンバーに導入し、そしてチャンバーの圧力を２０Ｐａ（０．１５トル）に維持した。プラズマを誘発し、そして１０秒間３００Ｗの電力で維持した。酸素ガスの流速を１分につき５００標準ｃｍ3に維持しながら、１分につき１５０標準ｃｍ3の流速でテトラメチルシランガスをチャンバーに導入した。チャンバーの圧力を２０Ｐａ（０．１５トル）に維持した。プラズマを誘発し、そして１２秒間３００Ｗの電力で維持した。テトラメチルシランガス流を停止した。１分後、酸素ガス流および２０Ｐａ（０．１５トル）のチャンバーの圧力の両方を維持しながら、プラズマを誘発し、そして２０秒間３００Ｗの電力で維持した。次いで酸素ガス流を停止し、そしてポンプを使用してチャンバーの圧力を０．６７Ｐａ（０．００５トル）にさせた。次いでチャンバーを大気に開放し、そしてポリイミド膜の試料をパワー印加電極から除去し、ＤＬＧコーティングが電極に対面するように回転し、そして再び電極に取り付けた。両側面上にＤＬＣおよびＤＬＧの連続層を有するポリイミド膜の試料を提供するために、プラズマ処理の連続を繰返した。
調製実施例１４：ガラス−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材の調製
２５ｍｍ×７５ｍｍのガラス顕微鏡スライド（ペンシルバニア州ウェストチェスターのＶＷＲ サイエンティフィック（ＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ）から「マイクロ スライズ セレクテッド（ＭＩＣＲＯ ＳＬＩＤＥＳ ＳＥＬＥＣＴＥＤ）」として入手可能）を調製実施例１３の方法に従ってプラズマチャンバー中で処理し、ガラス顕微鏡スライドの一側面上にＤＬＣおよびＤＬＧの層を連続的に析出させた。
調製実施例１５：ポリイミド−チタン−金の多層基材の調製
電子ビーム蒸着によって、チタンおよび金の連続層をポリイミド膜上へ析出させた。金属製文房具のバインダークリップを使用して、モデル マーク５０（Ｍｏｄｅｌ Ｍａｒｋ ５０）高真空析出システム（カリフォルニア州フレモントのＣＨＡ インダストリーズ（ＣＨＡ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡ）から入手可能）のプラネタリーシステムの板に、ポリイミド膜の１０ｃｍ×１５ｃｍの試料（デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン ドゥ ヌムール アンド カンパニー（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商標名「カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）Ｅ」で入手可能）を取り付けた。チャンバーを約２時間排気し、この間、チャンバーの圧力を約６．７×１０-4Ｐａ（５×１０-6ｍｍ Ｈｇ）まで低下させた。１秒あたり約５オングストロームの速度で、全体の厚さが約２００オングストロームとなるまで、チタン金属を析出させた。次いでチタンの析出を停止し、そして系を約３０分間冷却させた。次いで、１秒あたり約１オングストロームの速度で、全体の厚さが約２０００オングストロームとなるまで、チタン層の上へ金金属を析出させた。次いで金の析出を停止し、そして系を約３０分間冷却させ、その後、チャンバーの圧力は大気圧まで上昇し、そして試料を除去した。
調製実施例１６：酸塩化物官能化ポリ（メタクリル酸メチル−コ−メタクリル酸）ビーズの調製
フリットガラスロートを使用して、ポリ（メタクリル酸メチル−コ−メタクリル酸）ビーズ（カリフォルニア州ヘラクレスのバイオ−ラド ラボラトリーズ（Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）から商標名「マクロ−プレップ（ＭＡＣＲＯ−ＰＲＥＰ）ＣＭ」でエタノール中で入手可能）を濾過し、次いで、圧力が約１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）未満に維持されるように窒素ガスがゆっくり導入された真空オーブンを使用して、４０℃で一晩乾燥させた。ガラス瓶中で一晩、乾燥ビーズ（約１００ｇ）を１Ｎ ＨＣｌ水（約７５０ｍＬ）と組み合わせた。
次いでビーズを濾過し、脱イオン水、イソプロピルアルコールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、圧力が約１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）未満に維持されるように窒素ガスがゆっくり導入された真空オーブンを使用して、４０℃で一晩乾燥させた。磁気撹拌バー、還流冷却器および窒素ガス供給源を備えた丸底フラスコ中で、これらの乾燥ビーズの一部分（３９．８１ｇ）を、アセトニトリル（１１２．５ｇ）、塩化チオニル（８．０ｇ）およびＤＭＦ（３滴）と組み合わせた。混合物を４時間還流下で加熱し、その後、室温まで冷却し、次いで一晩、磁気撹拌した。混合物を濾過し、そしてアセトニトリル、次いでジエチルエーテルでビーズを洗浄した。一定重量となるまで、生成物を室温で乾燥した。
調製実施例１７：ヒドロキシル官能化ポリ（メタクリル酸メチル−コ−メタクリル酸）ビーズの調製
調製実施例１６の酸塩化物官能化ビーズ（１０．０ｇ）を、ピリジン（１．４２ｇ）およびテトラエチレングリコール（２６．１７ｇ）の急速撹拌混合物中に注ぎ入れた。混合物を約５０℃まで加熱し、そして一晩その温度で撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、フリットガラスロートを使用してそれを濾過し、次いでイソプロピルアルコール、メタノール、脱イオン水およびメタノールでビーズを連続的に洗浄した。フリットガラスロートにおいてビーズを通して窒素ガスを吸引することによって、一定重量となるまでビーズを乾燥した。
調製実施例１８：ＭＢＡビーズの基材の調製
スクリューキャップバイアル瓶中で混合物を磁気撹拌することによって、ＭＢＡビーズ（０．６２ｇ、イリノイ州ロックフォードのピアス バイオテクノロジー（Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｒｏｃｋｆｏｒｄ，ＩＬ）から商標名「ウルトラリンク バイオサポート メディウム（ＵＬＴＲＡＬＩＮＫ ＢＩＯＳＵＰＰＯＲＴ ＭＥＤＩＵＭ）」で入手可能）をジクロロメタン（１０ｇ）中に懸濁させた。Ｎ−プロピルアミン（０．１９ｇ）を添加し、バイアル瓶を密封し、そして混合物を一晩室温で磁気撹拌した。次いでビーズを濾過し、そしてジクロロメタンで洗浄し、そして再び濾過した。フィルターロートにおいてビーズを通して窒素ガスを吸引することによって、ビーズを乾燥した。
実施例１：４−アミノベンゼンスルホニルスクシンイミドの調製
Figure 0004913600
 丸底フラスコ中で、ＮａＨおよび鉱油の６０重量％混合物の８．４ｇを３部のヘプタンで連続的に洗浄することによって、乾燥ＤＭＦ中ＮａＨの懸濁液を調製した。次いで、ＤＭＦ（２５ｍＬ）をフラスコに添加し、フラスコを撹拌することによって固体を懸濁させた。３０ｍＬの乾燥ＤＭＦ中のコハク酸無水物（１１．０ｇ）の溶液を含有するフラスコに、ＤＭＦ中のＮａＨのこの懸濁液を一部で添加した。２５ｍＬの乾燥ＤＭＦ中のスルファニルアミド（１７．２ｇ）の溶液を約１０分間かけて添加しながら、得られる懸濁液を撹拌した。混合物を室温で一晩撹拌し、次いで、無水酢酸（１０．２ｇ）を一部で添加した。さらに３時間、混合物を撹拌し、次いで脱イオン水中に注ぎ入れた。この混合物を撹拌すると、生成物はゆっくり固体化した。固体を濾過し、脱イオン水で洗浄し、次いで乾燥させて７．６ｇの生成物を得た。
実施例２：
Figure 0004913600
 の調製
三つ口丸底フラスコ内の酢酸エチル（１６１ｇ）中の調製実施例１１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）ジカルボキシイミド生成物（２５．０ｇ）およびメルカプト酢酸（７．６３ｇ）の溶液を、窒素ガスで１０分間パージした。フラスコに還流冷却器および磁気撹拌バーを備えた。アゾビス（イソブチロニトリル）（０．０４８４ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を撹拌し、そして１６時間５５℃で加熱した。混合物を室温まで冷却した後、ロータリーエバポレーターを使用して溶媒を除去した。茶色固体をトルエン／アセトニトリルから再結晶し、１１．９ｇの生成物を得た。
実施例３：
Figure 0004913600
 の調製
実施例２のカルボキシ含有生成物（５．０６ｇ）、塩化チオニル（１．６２ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびクロロホルム（６１．８ｇ）の混合物を１００ｍＬ丸底フラスコ内で製造した。フラスコに磁気撹拌バーおよび還流冷却器を備え、次いで、混合物を撹拌し、そして２時間還流下で加熱した。混合物を室温まで冷却させ、次いで、生成物が沈殿するまでヘプタンをフラスコに添加した。混合物を濾過し、そして生成物を真空オーブン中で乾燥させ、４．８ｇの生成物を得た。
実施例４：
Figure 0004913600
 の調製
ＤＭＦ（１５４ｍＬ）、４−カルボキシベンゼンスルホンアミド（３０．０ｇ）、コハク酸無水物（１６．４１ｇ）およびトリエチルアミン（３３．１９ｇ）の混合物を丸底フラスコ内で撹拌し、そして窒素雰囲気下で４時間５０℃まで加熱した。混合物を室温まで冷却させ、次いで無水酢酸（１８．２７ｍＬ）を添加し、そして混合物を室温でさらに３時間撹拌した。次いで、撹拌された４００ｍＬの１Ｎ ＨＣｌ水中に混合物を注ぎ入れた。この混合物を濾過し、そして褐色沈殿物を脱イオン水で洗浄し、そして真空オーブン中で乾燥させて３６．９４ｇの生成物を得た。
実施例５：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、塩化チオニル（１０．０ｇ）およびＤＭＦ（１滴）を、実施例４のカルボキシ含有生成物（２０．０ｇ）および乾燥アセトニトリル（８５ｇ）の撹拌混合物に添加した。この混合物を撹拌し、そして１時間還流下で加熱した。混合物を室温まで冷却し、そしてさらに氷浴中で冷却し、これによって固体沈殿物の形成が得られた。濾過によって固体を回収し、冷アセトニトリルおよび冷トルエンで連続的に洗浄し、そして真空オーブン中５０℃で一晩乾燥させ、１７．７ｇの生成物を得た。
実施例６：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーおよび還流冷却器を備えた丸底フラスコ内に、３，３’−ジチオビス（プロピオン酸）（５．０ｇ）、塩化チオニル（２．９７ｇ）、ＤＭＦ（１滴）および酢酸エチル（２４ｍＬ）の混合物を入れた。混合物を撹拌して、そして還流するまで２時間加熱した。混合物を室温まで冷却させ、次いでロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。残渣を乾燥ＮＭＰ（１３．１ｍＬ）中に溶解し、そしてこの溶液を、乾燥ＮＭＰ中スルファニルアミド（４．５ｇ）およびピリジン（２．２ｇ）の冷却撹拌溶液に添加した。混合物を室温まで加温し、さらに２時間撹拌し、次いで撹拌しながら脱イオン水（１００ｍＬ）中に注ぎ入れた。形成した固体を濾過し、真空オーブン中、室温および１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の圧力で一晩乾燥させ、６．２５ｇの固体を得た。
磁気撹拌バーおよび還流冷却器を備えた丸底フラスコ中で、この固体を、スクシン酸無水物（２．９９ｇ）およびトリエチルアミン（２．６５ｇ）を含む乾燥ＤＭＦ（２１．６ｍＬ）中で溶解した。混合物を９０℃まで加熱し、そして８時間その温度で撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、無水酢酸（１．２８ｇ）を添加し、そして混合物をさらに１時間、室温で撹拌した。次いで、ビーカー中で混合物を脱イオン水中に注ぎ入れ、そして得られた物質を、固体が形成するまで脱イオン水およびイソプロピルアルコールで倍散した。固体を濾過および乾燥して、次いで酢酸および無水酢酸の混合物から再結晶した。得られた結晶性固体を濾過し、そして酢酸、イソプロピルアルコールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、そして空気中で室温で乾燥させ、５．７ｇの生成物を得た。
実施例７：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーを備えた丸底フラスコ内で、乾燥ジエチレングリコール（１２．０ｇ）および実施例５の酸塩化物生成物（３．０ｇ）を一緒に撹拌した。３時間後、強力に撹拌しながら混合物を脱イオン水中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって回収し、脱イオン水で洗浄し、そして１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）で一晩、室温で真空オーブン中で乾燥させた。粗製物質をメタノールから再結晶し、２．２１ｇの生成物を得た。
実施例８：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーを備えた丸底フラスコ内で、実施例７のアルコール生成物（１．５ｇ）、調製実施例８のジチオビス（酸塩化物）生成物（０．８１ｇ）およびピリジン（０．３５ｇ）を１０℃でアセトニトリル（１１．９ｇ）と組み合わせた。ピリジン（０．３５ｇ）をフラスコに添加し、混合物を室温で２時間撹拌した。次いで、ビーカー中で混合物を脱イオン水中に注ぎ入れ、そして混合物を強力に撹拌した。形成した固体沈殿物を濾過によって単離し、そして脱イオン水で洗浄した。固体を一晩、真空オーブン中で乾燥させ、次いで、イソプロピルアルコールから再結晶し、１．７ｇの生成物を得た。
実施例９：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーを備えた丸底フラスコ内で、ＮＭＰ（２．４ｍＬ）中の調製実施例１２のベンゾトリアゾールアルコール生成物（１．０ｇ）の溶液を約−５℃まで冷却した。ＮＭＰ（２．５ｍＬ）中の実施例５の塩化カルボニル生成物（１．１ｇ）の溶液をフラスコにゆっくり添加し、続いてピリジン（０．３ｇ）を添加した。次いで混合物を室温まで加温し、そして一晩撹拌した。ビーカー中で混合物を脱イオン水中へ注ぎ入れ、そして水性混合物を酢酸エチルで抽出した。脱イオン水および飽和ＮａＣｌ水溶液で有機相を連続的に洗浄し、次いでＭｇＳＯ4上で乾燥させた。溶液を濾過し、そしてロータリーエバポレーターを使用して濾液を濃縮して乾燥させた。得られた固体をイソプロピルアルコールから再結晶し、０．８６ｇの黄褐色結晶を得た。
実施例１０：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーを備えた丸底フラスコ内に、乾燥ＮＭＰ（２０ｇ）中の実施例５の塩化カルボニル生成物（５．０ｇ）の溶液を入れて、そして氷浴中で冷却した。乾燥ＮＭＰ（１３．５ｇ）中の１０−ウンデカン−１−オールの溶液をゆっくりフラスコに添加した。撹拌混合物を室温まで加温し、そして約６時間撹拌した。次いで、ビーカー中で混合物を脱イオン水中に注ぎ入れ、そして得られた固体沈殿物を濾過によって単離し、そして脱イオン水、イソプロピルアルコールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄した。生成物を室温の空気中で一晩乾燥させ、次いで酢酸から再結晶化し、４．２５ｇの白色結晶を得た。
実施例１１：
Figure 0004913600
 の調製
１２５ｍＬスクリューキャップ瓶中で、塩化メチレン（３５ｇ）中の実施例１０のアルケン生成物（２．６３ｇ）およびＨＳｉＣｌ3（３．５ｇ）の溶液を調製した。キシレン中の白金（０）−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体を塩化メチレンで約１．５重量％の濃度まで希釈し、そしてこの溶液の３滴を瓶に添加した。次いで瓶を密封し、そして水浴中で６０℃まで加熱した。３０時間後、混合物を室温まで冷却した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、２．３ｇの生成物を得た。
実施例１２：
Figure 0004913600
 の調製
２−メルカプトエタノール（１．６９ｇ）、調製実施例１１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）スクシンイミド生成物（７．０ｇ）、ＶＡＺＯ６４（０．２ｇ）および酢酸エチル（８．７ｇ）の混合物を窒素ガスで約１５分間パージし、次いで窒素雰囲気下で２４時間５５℃で加熱した。溶液を室温まで冷却し、この間、白色結晶が沈殿した。結晶を濾過によって単離し、酢酸エチルで洗浄し、そして乾燥させて３．２ｇの生成物を得た。
実施例１３：
Figure 0004913600
 の調製
調製実施例１０の第三級ブチルエステル生成物（０．９５ｇ）を酢酸（２．２ｇ）、無水酢酸（１滴）およびｐ−トルエンスルホン酸（約０．００５ｇ）と組み合わせた。混合物を撹拌し、そして１時間７０℃で加熱した。混合物をわずかに冷却し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。得られた茶色油をジエチルエーテルで倍散し、これによって残渣の大部分の固体化がもたらされた。固体を濾過によって単離し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして室温の空気中で一晩乾燥させて０．６ｇの生成物を得た。
実施例１４：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、還流冷却器および加熱マントルを備えた丸底フラスコ中で、実施例１３のカルボン酸生成物（０．６ｇ）を、塩化チオニル（０．３７ｇ）、アセトニトリル（２．４４ｇ）およびＤＭＦ（１滴）と組み合わせた。混合物を撹拌し、そして還流下で１時間加熱し、その後、室温まで冷却させた。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。得られた固体をフリットガラスロート中で洗浄し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして生成物を窒素ガス流下、室温で乾燥した。
実施例１５：
Figure 0004913600
 の調製
混合物が氷浴中で冷却されるように、実施例５の酸塩化物生成物（３．０ｇ）およびＮＭＰ（１２．８ｇ）の溶液を丸底フラスコ内で磁気撹拌した。２−メチルアジリジン（０．６２ｇ）およびトリエチルアミン（１．１１ｇ）の混合物をフラスコにゆっくり添加し、次いで氷浴を取り外した。混合物を室温まで加温し、そして一晩、磁気撹拌した。次いで、混合物を飽和重炭酸ナトリウム水溶液中に注ぎ入れ、そしてこの混合物を酢酸エチルで抽出した。有機相を炭酸ナトリウム上で乾燥し、次いで混合物を濾過した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得た。
実施例１６：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バーを備えた丸底フラスコ内で、ＮＭＰ（１．５ｇ）中の実施例１４の酸塩化物生成物（０．６３ｇ）の溶液を調製した。氷浴中で冷却されるように、溶液を撹拌した。調製実施例１２のベンゾトリアゾールアルコール生成物（０．４ｇ）、ピリジン（０．２３ｇ）およびＮＭＰ（０．９ｇ）の溶液を調製し、そしてこの溶液を酸塩化物の溶液へとゆっくり添加した。氷浴を取り外し、そして溶液を室温まで加温させた。次いで、全反応混合物を酢酸エチル（５０ｍＬ）と組み合わせ、そしてこの溶液を１Ｎ ＨＣｌ水、次いでＮａＣｌ水溶液で洗浄した。次いで、溶液を無水ＭｇＳＯ4上で乾燥し、その後、それを濾過し、次いでロータリーエバポレーターを使用して濾液を濃縮し、乾燥させた。次いで残渣をジエチルエーテルで倍散し、そして得られた固体を濾過によって単離し、ジエチルエーテルで洗浄して、次いで空気中で室温で乾燥させて０．９６ｇの生成物を得た。
実施例１７：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で窒素雰囲気下、ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（２６．９ｇ）、ｐ−スルファミル安息香酸（３０．０ｇ）、トリエチルアミン（４９．８ｇ）およびＤＭＦ（８２ｇ）の混合物を５０℃で２時間、磁気撹拌し、次いで加熱を９０℃で一晩継続した。次いで混合物を室温まで冷却し、そして無水酢酸（１８．３ｇ）をフラスコに添加した。混合物を室温で一晩撹拌した。次いで、混合物を１Ｎ ＨＣｌ水中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって単離し、そして真空オーブンを使用して乾燥させた。生成物を氷酢酸から再結晶し、合計１２．６ｇを得た。
実施例１８：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で窒素雰囲気下、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物（２５．３ｇ）、ｐ−スルファミル安息香酸（３０．０ｇ）、トリエチルアミン（４９．８ｇ）およびＤＭＦ（７９ｇ）の混合物を５０℃で一晩、磁気撹拌した。次いで混合物を室温度まで冷却し、そして無水酢酸（１８．３ｇ）をフラスコにゆっくり添加した。混合物を１時間撹拌し、次いで１Ｎ ＨＣｌ水に注ぎ入れた。得られた固体を濾過によって単離し、イソプロピルアルコール、メタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、そして真空オーブンを使用して乾燥させ、４１．２３ｇの生成物を得た。
実施例１９：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で窒素雰囲気下、グルタル酸無水物（１８．７ｇ）、ｐ−スルファミル安息香酸（３０．０ｇ）、トリエチルアミン（４９．８ｇ）およびＤＭＦ（７１ｇ）の混合物を５０℃６時間、次いで室温で一晩、磁気撹拌した。無水酢酸（１８．３ｇ）をゆっくりフラスコに添加し、そして混合物を室温で一晩撹拌した。混合物を１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れた。得られた固体を濾過によって単離し、イソプロピルアルコール、メタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、そして真空オーブン中で乾燥し、1ＨＮＭＲ分析に基づき、不純物を含むと考えられる３０ｇの生成物を得た。この物質（２８．７ｇ）を、グルタル酸無水物（９．５ｇ）、トリエチルアミン（２４．９ｇ）、ＤＭＦ（３８．５ｇ）と組み合わせ、そしてこの混合物を５０℃で一晩撹拌および加熱した。次いで混合物を室温まで冷却し、そして無水酢酸（９．１５ｇ）をフラスコに添加した。混合物を一晩室温で撹拌し、その後、１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れた。得られた固体を濾過によって単離し、イソプロピルアルコール、メタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、そして真空オーブン中で乾燥した。固体を氷酢酸から再結晶し、２０ｇの生成物を得た。
実施例２０：
Figure 0004913600
 の調製
室温で一晩、窒素雰囲気下で、メタンスルホンアミド（１０ｇ）、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸無水物（２６．３ｇ）、トリエチルアミン（３７．２ｇ）およびＤＭＦ（８４．６ｇ）の混合物を磁気撹拌した。次いで混合物を５０℃まで加熱し、そして３０分間この温度で撹拌し、その後、室温まで冷却し、濾過した。固体を氷酢酸から再結晶し、そして白色結晶性固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして乾燥させて５．４ｇの生成物を得た。
実施例２１：
Figure 0004913600
 の調製
冷却器を備えた丸底フラスコ内で、窒素雰囲気下で、実施例１８のカルボン酸生成物（１０．０ｇ）、塩化チオニル（４．５８ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびアセトニトリル（５８．３ｇ）の混合物を１時間、還流下で磁気撹拌した。混合物を室温まで冷却し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。得られた固体をフリットガラスロート中で洗浄し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして窒素ガス流下で室温で乾燥させ、８．３ｇの生成物を得た。
実施例２２：
Figure 0004913600
 の調製
還流冷却器を備えた丸底フラスコ内で、窒素雰囲気下、実施例１７のカルボン酸生成物（５．０ｇ）、塩化チオニル（２．２ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびアセトニトリル（２８．９ｍＬ）の混合物を１時間還流下で磁気撹拌した。混合物を室温まで冷却し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。得られた固体をフリットガラスロート中で洗浄し、ジエチルエーテルで洗浄し、次いで窒素ガス流下で室温で乾燥し、４．７ｇの生成物を得た。
実施例２３：
Figure 0004913600
 の調製
ビシクロ［２．２．２］オクタ−２−エン−５，６−ジカルボン酸無水物（１０．０ｇ）、ｐ−スルファミル安息香酸（１０．３ｇ）、トリエチルアミン（１７．１ｇ）およびＤＭＦ（４５ｇ）の混合物を丸底フラスコ中で２時間９０℃で磁気撹拌した。混合物の赤外線スペクトル分析によって、いくらかの出発無水物がまだ存在することが示された。追加的なＤＭＦ（３６ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を９０℃で一晩撹拌した。透明溶液が得られるまで、追加的なＤＭＦを不均質な混合物に添加した。さらに４時間、加熱および撹拌を継続した。混合物を室温まで冷却し、次いで無水酢酸（６．２５ｇ）をフラスコに添加した。この混合物を一晩、室温で撹拌した。混合物を１Ｎ ＨＣｌ水に注ぎ入れた。得られた固体を濾過によって単離し、イソプロピルアルコール、メタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄し、そして真空オーブン中で乾燥させた。固体を氷酢酸から再結晶し、１２．８ｇの生成物を得た。
実施例２４：
Figure 0004913600
 の調製
還流冷却器を備えた丸底フラスコの範囲内で、窒素雰囲気下で、実施例２０のカルボン酸生成物（３．０ｇ）、塩化チオニル（１．７２ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびアセトニトリル（１８．９ｇ）の混合物を１時間還流下で磁気撹拌した。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、そしてジエチルエーテルを使用して、フラスコ中の部分固体残渣をフリットガラスロート中で洗浄した。固体をジエチルエーテルで洗浄し、そして窒素ガス流下で乾燥し、２．９ｇの生成物を得た。
実施例２５：
Figure 0004913600
 の調製
均圧化添加ロートを備えた丸底フラスコ中で、実施例５のカルボン酸生成物（１．２ｇ）およびＴＨＦ（５．０ｇ）の溶液を撹拌した。冷水道水浴中でフラスコを部分的に浸漬させた。添加ロートを通して、１１，１１’−ジチアビス（ウンデカン−１−オール）（０．７５ｇ）、ピリジン（０．３２ｇ）およびＴＨＦ（２．７ｇ）の溶液をフラスコにゆっくり添加した。混合物を一晩撹拌し、次いでロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。残渣をイソプロピルアルコールから再結晶し、０．６５ｇの生成物を得た。
実施例２６：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、および窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた丸底フラスコ中で、ＮＭＰ（２ｇ）中の１１，１１’−ジチオビス（ウンデカン−１−オール）（０．３８ｇ）の溶液を調製した。別々に、ＮＭＰ（２．７ｇ）中の実施例２２の酸塩化物生成物（０．７９ｇ）の混合物を調製し、そしてこの混合物をゆっくりフラスコに添加した。混合物を一晩撹拌し、次いでビーカー内で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れた。得られた固体を濾過し、次いでイソプロピルアルコール、メタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄した。次いで濾過された固体を室温で乾燥し、生成物を得た。
実施例２７：
Figure 0004913600
 の調製
氷浴中の丸底フラスコ内で、ＮＭＰ（８．６ｇ）中の実施例５の酸塩化物生成物（２．０ｇ）の溶液をフラスコにゆっくり添加しながら、ＮＭＰ（５ｇ）中の１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン（３．８２ｇ）の溶液を撹拌した。次いで氷浴を取り外し、そして混合物を室温まで加温した。混合物を一晩撹拌し、次いで脱イオン水と混合した。次いで混合物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチルフラクションを脱イオン水で２回洗浄し、そして飽和ＮａＣｌ水溶液で１回洗浄した。次いで、溶液をＭｇＳＯ4上で乾燥させ、そして濾過した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去することによって、１．９５ｇの生成物が得られた。
実施例２８：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ中で室温で、実施例２７のアルコール生成物（１．９５ｇ）、グルタル酸無水物（０．８３ｇ）、ピリジン（０．６３ｇ）およびＤＭＦ（１１．１３ｇ）の混合物を撹拌した。４時間後、さらにグルタル酸無水物（０．１７ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を室温で一晩撹拌した。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れた。得られた固体を濾過し、そしてイソプロピルアルコールおよびメタノールで連続的に洗浄した。室温および６７Ｐａ（０．５ｍｍ Ｈｇ）で固体を真空オーブン中で一晩乾燥させ、３．４ｇの生成物を得た。
実施例２９：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、還流冷却器および窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた丸底フラスコ内で、実施例２８のカルボン酸生成物（３．５ｇ）、塩化チオニル（１．１８ｇ）、ＤＭＦ（１滴）およびアセトニトリル（１８．７３ｇ）の混合物を室温で一晩撹拌した。次いで、混合物が還流する直前の温度で混合物を４時間加熱した。次いで、混合物を室温まで冷却し、そして過剰量のトルエンに添加した。有機液体混合物をデカンテーションして除去し、固体を保持した。固体をジエチルエーテル中に懸濁させ、濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、そして窒素ガス流の下で乾燥し、生成物を得た。
実施例３０：
Figure 0004913600
 の調製
還流冷却器、温度計、均圧化添加ロート、磁気撹拌バーおよび窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた三つ口丸底フラスコに、鉱油中ＮａＨの６０重量％分散系の１６．２２ｇを充填した。混合物を数分間撹拌することによって、ヘプタンで分散系を３回洗浄し、そして混合物を静置して、次いでピペットを使用して上澄みヘプタンを除去した。次いでＮＭＰ（５０ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を撹拌した。添加ロートを使用して、しょうのう酸無水物（１４ｇ）、４−カルボメトキシベンゼンスルホンアミド（１５ｇ）およびＮＭＰ（６１ｇ）の溶液をフラスコにゆっくり添加した。次いで混合物を約１時間室温で撹拌し、次いでビーカー内で脱イオン水中に注ぎ入れた。次いで、この混合物を酢酸エチルで抽出し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、固体中間体を得た。
中間体をＴＨＦ（１１１ｇ）、無水酢酸（８．５４ｇ）およびトリエチルアミン（２３．３ｇ）と組み合わせ、次いで６０℃で１時間撹拌した。次いで、ビーカー中で混合物を１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって単離した。固体をメタノールと組み合わせ、沸点までこの混合物を加熱し、室温まで冷却して、濾過し、そしてメタノールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄した。室温および６７Ｐａ（０．５ｍｍ Ｈｇ）で固体を真空オーブン中で一晩乾燥し、生成物を得た。
実施例３１：
Figure 0004913600
 の調製
磁気撹拌バー、還流冷却器、デジタル温度プローブ、ゴム隔壁および窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた三つ口丸底フラスコに、実施例３０のカルボン酸生成物およびアセトニトリル（２０ｇ）の混合物を充填した。フラスコを氷浴中に入れ、スイス、ブーフのフルカ ホールディングス ＡＧ（Ｆｌｕｋａ Ｈｏｌｄｉｎｇ ＡＧ，Ｂｕｃｈｓ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から得られたトルエン中２０重量％ホスゲン溶液（１５．５７ｇ）をシリンジでゆっくり添加した。次いで、混合物を室温まで加温し、次いで還流下で加熱した。定期的に、ホスゲンインジケーターペーパーを使用して、ホスゲンの存在に関して反応混合物上の空気を試験した。この方法でホスゲンを検出できなかった場合、フラスコに蒸留ヘッドを取り付け、そして少量の揮発性物質を蒸留除去した。次いで混合物を濾過し、そして固体を窒素ガス流の下で乾燥し、生成物を得た。
実施例３２：
Figure 0004913600
 の調製
１１，１１’−ジチオビス（ウンデカン−１−オール）（０．３７ｇ）、実施例３１の酸塩化物生成物、トリエチルアミン（０．２１ｇ）およびクロロホルム（４．７ｇ）の混合物を室温で一晩、磁気撹拌した。次いで、混合物を飽和ＮａＨＣＯ3水溶液で洗浄し、飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、そしてＮａ2ＳＯ4上で乾燥させた。混合物を濾過し、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を濾液から除去した。室温および６７Ｐａ（０．５ｍｍ Ｈｇ）で真空オーブンを使用して、得られた固体を一晩乾燥させ、生成物を得た。
実施例３３：
Figure 0004913600
 の調製
実施例２２のクロロカルボニル含有生成物（０．８８ｇ）を、乾燥ＮＭＰ（６．３３ｇ）中の調製実施例３のアルコール生成物（０．７ｇ）の撹拌溶液に添加した。混合物を室温で一晩撹拌し、次いでビーカー中で脱イオン中に注ぎ入れた。得られた沈殿物を濾過し、脱イオン水で洗浄し、そして乾燥させた。この乾燥固体をアセトニトリルから再結晶し、０．９ｇの生成物を得た。
実施例３４：
Figure 0004913600
 の調製
還流冷却器、温度計、均圧化添加ロート、磁気撹拌バーおよび窒素ガス供給源に接続されたホースアダプターを備えた三つ口丸底フラスコに、鉱油中ＮａＨの６０重量％分散系の２２．５２ｇを充填した。混合物を数分間撹拌することによって、ヘプタンで分散系を３回洗浄し、そして混合物を静置して、次いでピペットを使用して上澄みヘプタンを除去した。ＮＭＰ（３２ｇ）をフラスコに添加し、そして混合物を撹拌した。添加ロートを使用して、しょうのう酸無水物（１１．７ｇ）、スルファニルアミド（１０ｇ）およびＮＭＰ（５０ｇ）の溶液をゆっくりフラスコに添加した。次いで、混合物を２４時間室温で撹拌した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水と組み合わせ、そしてこの混合物を酢酸エチルで抽出した。抽出物をＭｇＳＯ4上で乾燥させ、そしてロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去した。丸底フラスコ中で、この中間体物質を塩化メタンスルホニル（６．９８ｇ）、トリエチルアミン（１３．５１ｇ）およびＤＭＦ（８２．４ｇ）と組み合わせた。混合物を１時間６０℃で磁気撹拌した。次いで、ビーカー内で混合物を１Ｎ ＨＣｌ水へ注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって単離した。固体をメタノールから再結晶し、３ｇの生成物を得た。
実施例３５：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、調製実施例２のジチオビス（酸塩化物）生成物（０．９１ｇ）の生成物を、アセトニトリル（９．１ｇ）中の実施例７のアルコール生成物（１．５ｇ）の溶液にゆっくり添加した。混合物を氷浴中で冷却した。混合物を磁気撹拌している間、ピリジン（０．３３ｇ）をゆっくり添加した。室温まで加温した後、混合物を一晩撹拌した。ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、そしてクロロホルムを使用する溶出によるシリカゲル上カラムクロマトグラフィによって残渣を単離した。
実施例３６：金−被覆ケイ素基材へのＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基の結合
アセトン中で実施例３５のジチオビス（Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド）生成物の２５０マイクロモル溶液を調製した。金被覆ケイ素ウエハーの１ｃｍ×１ｃｍ部分を４５分間、溶液に浸漬させた。試料を取り出し、エタノールおよびメタノールで連続的にすすぎ、そして約１分間、処理された金表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。偏光解析による厚さは２６オングストロームであった。この表面上の脱イオン水およびヘキサデカンの静的前進接触角は、それぞれ、４９度および０度であった。基材の金層に結合された材料の層に対して測定を行なった。
実施例３７：金被覆ケイ素基材に結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基による１−アミノドデカンの固定化
実施例３６の方法によって調製された、結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基を有する金被覆ケイ素基材の試料を、エタノール中１−アミノドデカンの１ミリモル溶液に浸漬させた。１２時間後、試料を溶液から取り出し、エタノールですすぎ、次いで約１分間、試料の表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。偏光解析による厚さは３９オングストロームであった。脱イオン水の静的前進接触角は９４度であった。基材の金表面に結合された層に対して測定を行なった。
実施例３８−４４：金被覆ケイ素基材に結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基による１−アミノドデカンの固定化
実施例３６の方法によって調製された、結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基を有する金被覆ケイ素基材の８個の試料を、エタノール中１−アミノドデカンの１ミリモル溶液に浸漬させた。表１で示される時間で個々の試料を溶液から取り出し、エタノールですすぎ、そして約１分間、表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。各試料の偏光解析による厚さおよび各試料の脱イオン水の静的前進接触角を決定した。基材の金表面に結合された材料層上で測定を行なった。データを表１に示す。
Figure 0004913600
実施例４５−５１：金被覆ケイ素基材に結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基によるリジンの固定化
実施例３６の方法によって調製された、結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基を有する金被覆ケイ素基材の８個の試料を、炭酸緩衝液中リジンの１ミリモル溶液に浸漬させた。表２で示される時間で個々の試料を溶液から取り出し、脱イオン水ですすぎ、そして約１分間、表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。各試料の偏光解析による厚さおよび各試料の脱イオン水の静的前進接触角を決定した。基材の金表面に結合された材料層上で測定を行なった。データを表２に示す。
Figure 0004913600
実施例５２−５５：金被覆ケイ素基材に結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基によるＨＳＡの固定化
実施例３６の方法によって調製された、結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基を有する金被覆ケイ素基材の４個の試料を、炭酸緩衝液中ＨＳＡの１ミリモル溶液に浸漬させた。表３で示される時間で個々の試料を溶液から取り出し、脱イオン水ですすぎ、そして約１分間、表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。各試料の偏光解析による厚さを決定した。基材の金表面に結合された材料層上で測定を行なった。データを表３に示す。
Figure 0004913600
実施例５６−５９：金被覆ケイ素基材に結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基によるＨＳＡの固定化
実施例３６の方法によって調製された、結合されたＮ−スルホニルジカルボキシイミド含有テザリング基を有する金被覆ケイ素基材の４個の試料を、炭酸緩衝液中ＨＳＡの１０ミリモル溶液に浸漬させた。表４で示される時間で個々の試料を溶液から取り出し、脱イオン水ですすぎ、そして約１分間、表面上に窒素ガス流を誘導することによって乾燥させた。各試料の偏光解析による厚さを決定した。基材の金表面に結合された材料層上で測定を行なった。データを表４に示す。
Figure 0004913600
実施例６０：多層ポリイミド−チタン−金基材へのＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基の結合
アセトン中で実施例２５のジスルフィド生成物の１ミリモル溶液を調製した。調製実施例１５の生成物であるポリイミド−チタン−金多層基材の試料、約２．５ｃｍ×７ｃｍをこの溶液中に３０分間浸漬させ、その後、アセトンで両面をすすぎ、そして約１分間、処理された金表面上に窒素ガス流を誘導することによって試料を乾燥させた。
実施例６１：多層ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧ基材へのＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基の結合
塩化メチレン中で実施例１１のトリクロロシラン生成物の１ミリモル溶液を調製した。調製実施例１３の生成物であるＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧ多層基材の試料、約２．５ｃｍ×７ｃｍをこの溶液中に３０分間浸漬させ、その後、メチレンで両面をすすぎ、そして約１分間、処理されたＤＬＧ表面上に窒素ガス流を誘導することによって試料を乾燥させた。
実施例６２：ポリイミド−チタン−金基材へのＮ−スルホニルカンファイミド含有テザリング基の結合
アセトン中で実施例３２のジスルフィド生成物の１ミリモル溶液を調製した。調製実施例１５の生成物であるポリイミド−チタン−金多層基材の試料、約２．５ｃｍ×７ｃｍをこの溶液中に３０分間浸漬させ、その後、アセトンで両面をすすぎ、そして約１分間、処理された金表面上に窒素ガス流を誘導することによって試料を乾燥させた。
実施例６３：ポリイミド−チタン−金基材へのＮ−スルホニルノルボルネンイミド含有テザリング基の結合
アセトン中で実施例２６のジスルフィド生成物の１ミリモル溶液を調製した。調製実施例１５の生成物であるポリイミド−チタン−金多層基材の試料、約２．５ｃｍ×７ｃｍをこの溶液中に３０分間浸漬させ、その後、アセトンで両面をすすぎ、そして約１分間、処理された金表面上に窒素ガス流を誘導することによって試料を乾燥させた。
実施例６４：結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材を使用するＥＬＩＳＡ
実施例６０の生成物（結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材）の１ｃｍ×１ｃｍの試料を、ＣＨＥＳ緩衝液（１ｍＬ）および５０μｇ／ｍｌの濃度の抗体抗ヒトマウスＩｇＧを含有する培養試験管に入れた。６０分の暴露時間、試験管を実験室シェーカーで振盪した。ピペットを使用して緩衝液を試験管から除去し、次いで基材固定化ＩｇＧ試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、この試験管に、ＰＢＳ緩衝液中の２重量％脱脂粉ミルク粉（カリフォルニア州グレンダールのネッスル ＵＳＡ（Ｎｅｓｔｌｅ ＵＳＡ，Ｇｌｅｎｄａｌｅ，ＣＡ）から商標名「ネッスル カーネーション ノンファット ドライ ミルク パウダー（ＮＥＳＴＬＥ ＣＡＲＮＡＴＩＯＮ ＮＯＮＦＡＴ ＤＲＹ ＭＩＬＫ ＰＯＷＤＥＲ）」で入手可能）の溶液１．５ｍＬを添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、ＰＢＳ緩衝液中のビオチン複合体化ヒトＩｇＧの溶液１ｍＬアリコートを、４μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。ＰＢＳ緩衝液中の検出酵素ＳＡ−ＨＲＰ溶液の１ｍＬアリコートを、０．５μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を３０分間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去した。次いで、試料膜を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
ＡＢＴＳ溶液の１ｍＬアリコートを試験管に添加し、そして５分後、１重量％のＳＤＳ水溶液（１ｍＬ）の溶液を添加した。試験管中の溶液のアリコートを標準キュベットに移し入れ、そしてカリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）から入手可能なモデル８４５３ 紫外／可視分光光度計を使用して４０５ｎｍにおける溶液の吸光度を測定した。４０５ｎｍにおける吸光度（２回の測定の平均）が、０．３６５であることがわかった。
実施例６５：結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材を使用するＥＬＩＳＡ
実施例６１の生成物（結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材）の１ｃｍ×１ｃｍの試料を、ＣＨＥＳ緩衝液（１ｍＬ）および５０μｇ／ｍｌの濃度の抗体抗ヒトマウスＩｇＧを含有する培養試験管に入れた。６０分の暴露時間、試験管を実験室シェーカーで振盪した。ピペットを使用して緩衝液を試験管から除去し、次いで基材固定化ＩｇＧ試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、この試験管に、ＰＢＳ緩衝液中の２重量％脱脂粉ミルク粉（カリフォルニア州グレンダールのネッスル ＵＳＡ（Ｎｅｓｔｌｅ ＵＳＡ，Ｇｌｅｎｄａｌｅ，ＣＡ）から商標名「ネッスル カーネーション ノンファット ドライ ミルク パウダー（ＮＥＳＴＬＥ ＣＡＲＮＡＴＩＯＮ ＮＯＮＦＡＴ ＤＲＹ ＭＩＬＫ ＰＯＷＤＥＲ）」で入手可能）の溶液１．５ｍＬを添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、ＰＢＳ緩衝液中のビオチン複合体化ヒトＩｇＧの溶液１ｍＬアリコートを、４μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。ＰＢＳ緩衝液中の検出酵素ＳＡ−ＨＲＰ溶液の１ｍＬアリコートを、０．５μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を３０分間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去した。次いで、試料膜を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
ＡＢＴＳ溶液の１ｍＬアリコートを試験管に添加し、そして５分後、１重量％のＳＤＳ水溶液（１ｍＬ）の溶液を添加した。試験管中の溶液のアリコートを標準キュベットに移し入れ、そしてカリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）から入手可能なモデル８４５３ 紫外／可視分光光度計を使用して４０５ｎｍにおける溶液の吸光度を測定した。４０５ｎｍにおける吸光度（２回の測定の平均）が、０．２８７であることがわかった。
実施例６６：結合されたＮ−スルホニルノルボルネンイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材を使用するＥＬＩＳＡ
実施例６３の生成物（結合されたＮ−スルホニルノルボルネンイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材）の１ｃｍ×１ｃｍの試料を、ＣＨＥＳ緩衝液（１ｍＬ）および５０μｇ／ｍｌの濃度の抗体抗ヒトマウスＩｇＧを含有する培養試験管に入れた。６０分の暴露時間、試験管を実験室シェーカーで振盪した。ピペットを使用して緩衝液を試験管から除去し、次いで基材固定化ＩｇＧ試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、この試験管に、ＰＢＳ緩衝液中の２重量％脱脂粉ミルク粉（カリフォルニア州グレンダールのネッスル ＵＳＡ（Ｎｅｓｔｌｅ ＵＳＡ，Ｇｌｅｎｄａｌｅ，ＣＡ）から商標名「ネッスル カーネーション ノンファット ドライ ミルク パウダー（ＮＥＳＴＬＥ ＣＡＲＮＡＴＩＯＮ ＮＯＮＦＡＴ ＤＲＹ ＭＩＬＫ ＰＯＷＤＥＲ）」で入手可能）の溶液１．５ｍＬを添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、ＰＢＳ緩衝液中のビオチン複合体化ヒトＩｇＧの溶液１ｍＬアリコートを、４μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。ＰＢＳ緩衝液中の検出酵素ＳＡ−ＨＲＰ溶液の１ｍＬアリコートを、０．５μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を３０分間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去した。次いで、試料膜を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
ＡＢＴＳ溶液の１ｍＬアリコートを試験管に添加し、そして５分後、１重量％のＳＤＳ水溶液（１ｍＬ）の溶液を添加した。試験管中の溶液のアリコートを標準キュベットに移し入れ、そしてカリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）から入手可能なモデル８４５３ 紫外／可視分光光度計を使用して４０５ｎｍにおける溶液の吸光度（２回の測定の平均）を測定した。４０５ｎｍにおける吸光度が０．４１８であることがわかった。
実施例６７：結合されたＮ−スルホニルカンファイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材を使用するＥＬＩＳＡ
実施例６２の生成物（結合されたＮ−スルホニルカンファイミド含有テザリング基を有するポリイミド−チタン−金の多層基材）の１ｃｍ×１ｃｍの試料を、ＣＨＥＳ緩衝液（１ｍＬ）および５０μｇ／ｍｌの濃度の抗体抗ヒトマウスＩｇＧを含有する培養試験管に入れた。６０分の暴露時間、試験管を実験室シェーカーで振盪した。ピペットを使用して緩衝液を試験管から除去し、次いで基材固定化ＩｇＧ試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、この試験管に、ＰＢＳ緩衝液中の２重量％脱脂粉ミルク粉（カリフォルニア州グレンダールのネッスル ＵＳＡ（Ｎｅｓｔｌｅ ＵＳＡ，Ｇｌｅｎｄａｌｅ，ＣＡ）から商標名「ネッスル カーネーション ノンファット ドライ ミルク パウダー（ＮＥＳＴＬＥ ＣＡＲＮＡＴＩＯＮ ＮＯＮＦＡＴ ＤＲＹ ＭＩＬＫ ＰＯＷＤＥＲ）」で入手可能）の溶液１．５ｍＬを添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
次いで、ＰＢＳ緩衝液中のビオチン複合体化ヒトＩｇＧの溶液１ｍＬアリコートを、４μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を１時間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去し、次いで試験管中の試料を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。ＰＢＳ緩衝液中の検出酵素ＳＡ−ＨＲＰ溶液の１ｍＬアリコートを、０．５μｇ／ｍＬの濃度で試験管に添加した。試験管を３０分間シェーカー上に置き、その後、ピペットを使用して溶液を除去した。次いで、試料膜を０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液で３回洗浄した。
ＡＢＴＳ溶液の１ｍＬアリコートを試験管に添加し、そして５分後、１重量％のＳＤＳ水溶液（１ｍＬ）の溶液を添加した。試験管中の溶液のアリコートを標準キュベットに移し入れ、そしてカリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード カンパニー（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏ．，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）から入手可能なモデル８４５３ 紫外／可視分光光度計を使用して４０５ｎｍにおける溶液の吸光度を測定した。４０５ｎｍにおける吸光度（２回の測定の平均）が、０．５６８であることがわかった。
実施例６８：ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材の固定化されたＩｇＧによる黄色ブドウ球菌の捕獲
黄色ブドウ球菌に対して特異的なラビットＩｇＧ（ラビット抗黄色ブドウ球菌、ニューヨーク州ウエストベリーのアキュレート ケミカル アンド サイエンティフィック コーポレイション（Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｒｐ．，Ｗｅｓｔｂｕｒｙ，ＮＹ）から入手）を４．５２ｍｇ／ｍＬの濃度で使用した。この溶液をＣＨＥＳ緩衝液で希釈し、５０μｇ／ｍＬのＩｇＧ濃度の溶液を得た。実施例６１の生成物（ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材に結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基）の１ｃｍ×１ｃｍの試料をこの溶液に３０分間浸漬させ、その後、ＰＢＳ緩衝液、０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液およびＰＢＳ緩衝液で連続的に洗浄した。次いで、固定化ＩｇＧを有する試料を約１時間、室温の空気中で乾燥させた。
１０ｍｇ／ｍＬの濃度の脱イオン水中のアクリジンオレンジ溶液（オレゴン州ユージーンのモレキュラー プローブス インコーポレイテッド（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｅｕｇｅｎｅ，ＯＲ）から入手）を脱イオン水によって０．１ｍｇ／ｍＬの濃度に希釈した。遠心分離管中で、この溶液の５００マイクロリットルアリコートを、１ミリリットルあたり１０9コロニー形成単位（ｃｆｕ／ｍＬ）の濃度の脱イオン水中の黄色ブドウ球菌の懸濁液の５００マイクロリットルアリコートと混合した。この混合物を１５分間室温に静置させ、その後、実験室ボルテックスミキサーを使用して混合し、次いで８０００ｒｐｍで遠心分離した。ピペットを使用して上澄み液を除去し、そして５００マイクロリットルの脱イオン水を管に添加し、ボルテックスミキサーを使用して内容物を混合し、８０００ｒｐｍで管を遠心分離し、そして上澄み液を除去することによって、バクテリアを３回洗浄した。次いで、遠心分離管へ５００マイクロリットルの緩衝液を添加し、そしてボルテックスミキサーを使用することによって内容物を混合することによって、ＰＢＳ緩衝液中にバクテリアを分散した。緩衝液中の黄色ブドウ球菌の濃度は、１ミリリットルあたり１０9コロニー形成単位（１０9ｃｆｕ／ｍＬ）であった。
次いで、両面接着剤テープ（ミネソタ州セントポールの３Ｍ カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）を使用して、固定化ＩｇＧを有する基材をガラス顕微鏡スライド上に固定し、そしてこの構造体をＰＢＳ緩衝液中の黄色ブドウ球菌の懸濁液に１時間浸漬させた。次いで試料を、ＰＢＳ緩衝液、０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液およびＰＢＳ緩衝液で連続的に洗浄した。次いで、１重量％パラホルムアルデヒド水溶液に１５分間、試料を浸漬させ、その後、脱イオン水で洗浄した。オリンパス モデル（Ｏｌｙｍｐｕｓ Ｍｏｄｅｌ）ＦＶ−３００共焦点顕微鏡（ミネソタ州ミネアポリスのリーズ プリシジョン インコーポレイテッド（Ｌｅｅｄｓ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から入手可能）を使用する共焦点顕微鏡法によって試料を分析した。結果を図１に示す。
比較例３：ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材への黄色ブドウ球菌の暴露
調製実施例１３の基材（ＤＬＧ−ＤＬＣ−ポリイミド膜−ＤＬＣ−ＤＬＧの多層基材）の１ｃｍ×１ｃｍの試料をＣＨＥＳ緩衝液に３０分間浸漬させ、その後、ＰＢＳ緩衝液、０．０５重量％のトゥイーン（ＴＷＥＥＮ）２０を含有するＰＢＳ緩衝液およびＰＢＳ緩衝液で連続的に洗浄した。次いで、基材を約１時間、室温の空気中で乾燥させた。実施例６８に記載の通り、次いで基材を黄色ブドウ球菌の懸濁液に浸漬させ、次いですすぎ、そして１重量％パラホルムアルデヒド水溶液に浸漬させた。オリンパス モデル（Ｏｌｙｍｐｕｓ Ｍｏｄｅｌ）ＦＶ−３００共焦点顕微鏡（ミネソタ州ミネアポリスのリーズ プリシジョン インコーポレイテッド（Ｌｅｅｄｓ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から入手可能）を使用する共焦点顕微鏡法によって試料を分析した。結果を図２に示す。
実施例６９：結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するポリ（メタクリル酸メチル−コ−メタクリル酸）ビーズ基材の調製
丸底フラスコ中で、調製実施例１７のヒドロキシル官能化ポリ（メタクリル酸メチル−コ−メタクリル酸）ビーズ（５．０ｇ）、乾燥ＮＭＰ（２５．４４ｇ）および実施例５の酸塩化物生成物（１．３６ｇ）の混合物を室温で一晩撹拌した。次いで、フリットガラスロートを使用して混合物を濾過し、そしてビーズをイソプロピルアルコールおよびジエチルエーテルで連続的に洗浄した。フリットガラスロートにおいてビーズを通して窒素ガスを吸引することによって、一定重量となるまでビーズを乾燥した。
実施例７０：結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するアガロースビーズ基材の調製
アガロースビーズ（ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ コーポレイション（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から商標名「Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル−セファロース ４ ファット フロー（Ｎ−ＨＹＤＲＯＸＹＳＵＣＣＩＮＩＭＩＤＹＬ−ＳＥＰＨＡＲＯＳＥ ４ ＦＡＳＴ ＦＬＯＷ）」で、イソプロピルアルコール中で入手可能）（１２．５ｍＬ）をフリットガラスロート中に入れ、そして２−アミノエタノール（５滴）を添加した。混合物を撹拌し、そして２時間、室温でロート中に静置した。次いでロートを使用して混合物を濾過し、そしてビーズをイソプロピルアルコールおよびＮＭＰで連続的に洗浄した。ビーズをスクリューキャップバイアル瓶中へ移し入れ、そしてＮＭＰ（５ｍＬ）および実施例５の酸塩化物生成物（０．０９ｇ）と組み合わせた。バイアル瓶を密封し、そして約１６時間、２本ロールミキサー上に配置した。次いで混合物を濾過し、そして乾燥イソプロピルアルコールでビーズを洗浄し、生成物を得た。
実施例７１：結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するＭＢＡビーズ基材の調製
ガラス瓶において、ＴＨＦ（４７ｇ）中に調製実施例１８のＭＢＡビーズ基材（０．６４g）を懸濁させた。ピリジン（０．０４ｇ）および実施例５の酸塩化物生成物（０．１６ｇ）を添加し、そして瓶を密封し、そして約１６時間、２本ロールミキサー上に配置した。次いで混合物を濾過し、そしてビーズをＴＨＦで洗浄し、そして再び濾過した。フィルターロートにおいてビーズを通して窒素ガスを吸引し、次いで５０℃で真空オーブンを使用することによってビーズを最初に乾燥した。
実施例７２：アガロースビーズに結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基によるＨＳＡの固定化
遠心分離管において、管に緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして管を遠心分離し、次いで上澄み液をデカンテーションすることによって、実施例７０の方法によって調製されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するアガロースビーズ（１ｍＬ）を、９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液で洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、これらの工程を繰り返した。９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液（１ｍＬ）中のＨＳＡ（ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ カンパニー（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）（７．５ｍｇ）の溶液を管に添加し、そして混合物を２時間、標準実験室ロッカー−ミキサー上で撹拌した。次いで、エタノールアミンの溶液（脱イオン水中３Ｍ）を管に添加し、そして混合物を２時間ロッカー上で撹拌した。次いで、管を遠心分離し、上澄み液をデカンテーションし、次いで７．２のｐＨを有するＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして再び管を遠心分離し、そして再び上澄み液をデカンテーションすることによって、ビーズを洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、このようなＰＢＳ緩衝液による洗浄を繰り返した。次いで、遠心分離およびデカンテーション手順を使用して、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄し、次いで同一手順を使用して、ＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄した。
次いで、２５マイクロメートルのフリットガラスエンドキャップを有する３５０マイクロリットルのガラスカラム（英国、ケンブリッジのオムニフィット（Ｏｍｎｉｆｉｔ，Ｌｔｄ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）から入手可能）にビーズを充填し、そして１分あたり０．４ｍＬの流速のＰＢＳ緩衝液で、液体クロマトグラフ（スウェーデン、アップサラのアマシャム ファーマシア バイオテック ＡＢ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から商標名「アクタ ＦＰＬＣ（ＡＫＴＡ ＦＰＬＣ）」で入手可能）を使用して、親和性クロマトグラフィを実行した。ＰＢＳ緩衝液（５ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液１ｍＬ、ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ コーポレイション（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）中のヤギ抗ＨＳＡ ＩｇＧの溶液をカラムに通した。次いで、ビーズによって捕獲されなかったＩｇＧを溶出させるために、カラムをＰＢＳ緩衝液（４ｍＬ）で洗浄した。次いで、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（３．５ｍＬ）を使用して、ビーズによって捕獲された抗体をカラムから洗浄した。これらの各溶液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、そしてカラム中でＩｇＧがビーズによって捕獲されたことを決定するために値を比較した。これらのビーズの結合容量は、ビーズ１ｍＬあたり１．３ｍｇのＩｇＧであることが算出された。
実施例７３：アガロースビーズに結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基による組換えタンパク質Ａの固定化
遠心分離管において、管に緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして管を遠心分離し、次いで上澄み液をデカンテーションすることによって、実施例７０の方法によって調製されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するアガロースビーズ（１ｍＬ）を、９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液で洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、これらの工程を繰り返した。９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液（１ｍＬ）中の組換えタンパク質Ａ（マサチューセッツ州ワルサムのリプリゲン コーポレイション（ＲｅｐｌｉＧｅｎ Ｃｏｒｐ．，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から入手可能）（７．５ｍｇ）の溶液を管に添加し、そして混合物を２時間、標準実験室ロッカー−ミキサー上で撹拌した。次いで、エタノールアミンの溶液（脱イオン水中３Ｍ）を管に添加し、そして混合物を２時間ロッカー上で撹拌した。次いで、管を遠心分離し、上澄み液をデカンテーションし、次いで７．２のｐＨを有するＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして再び管を遠心分離し、そして再び上澄み液をデカンテーションすることによって、ビーズを洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、このようなＰＢＳ緩衝液による洗浄を繰り返した。次いで、遠心分離およびデカンテーション手順を使用して、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄し、次いで同一手順を使用して、ＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄した。
次いで、２５マイクロメートルのフリットガラスエンドキャップを有する３５０マイクロリットルのガラスカラム（英国、ケンブリッジのオムニフィット（Ｏｍｎｉｆｉｔ，Ｌｔｄ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）から入手可能）にビーズを充填し、そして１分あたり０．４ｍＬの流速のＰＢＳ緩衝液で、液体クロマトグラフ（スウェーデン、アップサラのアマシャム ファーマシア バイオテック ＡＢ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から商標名「アクタ ＦＰＬＣ（ＡＫＴＡ ＦＰＬＣ）」で入手可能）を使用して、親和性クロマトグラフィを実行した。ＰＢＳ緩衝液（５ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液１ｍＬ、ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ コーポレイション（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）中のヒトＩｇＧの溶液をカラムに通した。次いで、ビーズによって捕獲されなかったＩｇＧを溶出させるために、カラムをＰＢＳ緩衝液（４ｍＬ）で洗浄した。次いで、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（３．５ｍＬ）を使用して、ビーズによって捕獲された抗体をカラムから洗浄した。これらの各溶液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、そしてカラム中でＩｇＧがビーズによって捕獲されたことを決定するために値を比較した。これらのビーズの結合容量は、ビーズ１ｍＬあたり１．１ｍｇのＩｇＧであることが算出された。
実施例７４：ＭＢＡビーズに結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基によるＨＳＡの固定化
実施例７１の方法によって調製されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するＭＢＡビーズ１２５ｍｇを、９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液（２ｍＬ）中のＨＳＡ（ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ カンパニー（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）（７．５ｍｇ）の溶液に添加し、そして混合物を２時間、標準実験室ロッカー−ミキサー上で撹拌した。次いで、エタノールアミンの溶液（脱イオン水中３Ｍ）を管に添加し、そして混合物を２時間ロッカー上で撹拌した。次いで、管を遠心分離し、上澄み液をデカンテーションし、次いで７．２のｐＨを有するＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして再び管を遠心分離し、そして再び上澄み液をデカンテーションすることによって、ビーズを洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、このようなＰＢＳ緩衝液による洗浄を繰り返した。次いで、遠心分離およびデカンテーション手順を使用して、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄し、次いで同一手順を使用して、ＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄した。
次いで、２５マイクロメートルのフリットガラスエンドキャップを有する３５０マイクロリットルのガラスカラム（英国、ケンブリッジのオムニフィット（Ｏｍｎｉｆｉｔ，Ｌｔｄ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）から入手可能）にビーズを充填し、そして１分あたり０．４ｍＬの流速のＰＢＳ緩衝液で、液体クロマトグラフ（スウェーデン、アップサラのアマシャム ファーマシア バイオテック ＡＢ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から商標名「アクタ ＦＰＬＣ（ＡＫＴＡ ＦＰＬＣ）」で入手可能）を使用して、親和性クロマトグラフィを実行した。ＰＢＳ緩衝液（５ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液１ｍＬ、ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ コーポレイション（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）中のヤギ抗ＨＳＡ ＩｇＧの溶液をカラムに通した。次いで、ビーズによって捕獲されなかったＩｇＧを溶出させるために、カラムをＰＢＳ緩衝液（４ｍＬ）で洗浄した。次いで、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（３．５ｍＬ）を使用して、ビーズによって捕獲された抗体をカラムから洗浄した。これらの各溶液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、そしてカラム中でＩｇＧがビーズによって捕獲されたことを決定するために値を比較した。これらのビーズの結合容量は、ビーズ１ｍＬあたり１．０ｍｇのＩｇＧであることが算出された。
実施例７５：ＭＢＡビーズに結合されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基による組換えタンパク質Ａの固定化
実施例７１の方法によって調製されたＮ−スルホニルスクシンイミド含有テザリング基を有するＭＢＡビーズ１２５ｍｇを、９．０のｐＨを有する０．１Ｍ重炭酸緩衝液（２ｍＬ）中の組換えタンパク質Ａ（マサチューセッツ州ワルサムのリプリゲン コーポレイション（ＲｅｐｌｉＧｅｎ Ｃｏｒｐ．，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から入手可能）（７．５ｍｇ）の溶液に添加し、そして混合物を２時間、標準実験室ロッカー−ミキサー上で撹拌した。次いで、エタノールアミンの溶液（脱イオン水中３Ｍ）を管に添加し、そして混合物を２時間ロッカー上で撹拌した。次いで、管を遠心分離し、上澄み液をデカンテーションし、次いで７．２のｐＨを有するＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）を添加し、そして再び管を遠心分離し、そして再び上澄み液をデカンテーションすることによって、ビーズを洗浄した。合計４回の洗浄サイクルのため、このようなＰＢＳ緩衝液による洗浄を繰り返した。次いで、遠心分離およびデカンテーション手順を使用して、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄し、次いで同一手順を使用して、ＰＢＳ緩衝液（１ｍＬ）によってビーズを４回洗浄した。
次いで、２５マイクロメートルのフリットガラスエンドキャップを有する３５０マイクロリットルのガラスカラム（英国、ケンブリッジのオムニフィット（Ｏｍｎｉｆｉｔ，Ｌｔｄ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）から入手可能）にビーズを充填し、そして１分あたり０．４ｍＬの流速のＰＢＳ緩衝液で、液体クロマトグラフ（スウェーデン、アップサラのアマシャム ファーマシア バイオテック ＡＢ（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＢ，Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から商標名「アクタ ＦＰＬＣ（ＡＫＴＡ ＦＰＬＣ）」で入手可能）を使用して、親和性クロマトグラフィを実行した。ＰＢＳ緩衝液（５ｍｇ／ｍＬの濃度を有する溶液１ｍＬ、ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ コーポレイション（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能）中のヒトＩｇＧの溶液をカラムに通した。次いで、ビーズによって捕獲されなかったＩｇＧを溶出させるために、カラムをＰＢＳ緩衝液（４ｍＬ）で洗浄した。次いで、０．１Ｍ塩酸グリシン緩衝液（３．５ｍＬ）を使用して、ビーズによって捕獲された抗体をカラムから洗浄した。これらの各溶液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、そしてカラム中でＩｇＧがビーズによって捕獲されたことを決定するために値を比較した。これらのビーズの結合容量は、ビーズ１ｍＬあたり２．２ｍｇのＩｇＧであることが算出された。
実施例７６：
Figure 0004913600
 の調製
乾燥ＮＭＰ（６．９７ｇ）中の調製実施例３のアルコール生成物（０．７５ｇ）の撹拌溶液に、実施例３１のクロロカルボニル含有生成物（０．９９ｇ）を添加した。混合物を室温で一晩、磁気撹拌し、次いでビーカー中で脱イオン水へ注ぎ入れた。得られた沈殿物を濾過し、脱イオン水で洗浄し、そして乾燥させて１．２７ｇの生成物を得た。
実施例７７：
Figure 0004913600
 の調製
ガラス反応容器中で、ＮＭＰ（９．１１ｍＬ）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（０．７８ｇ）および実施例５の酸塩化物生成物の試料（１．５０ｇ）の混合物を組み合わせて、そして室温で一晩撹拌した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって回収し、脱イオン水で洗浄し、そして室温で一晩、１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。
実施例７８：
Figure 0004913600
 の調製
アセトニトリル（ＡＣＮ）（６．６ｇ）中の実施例５の酸塩化物生成物の試料（４．５８ｇ）の溶液を窒素雰囲気下のガラス反応容器中に入れ、そして氷浴で冷却した。この撹拌溶液に、ＡＣＮ（２０．０ｇ）中のアクリル酸２−ヒドロキシプロピル（２．０７ｇ）およびトリエチルアミン（１．６９ｇ）の溶液を添加した。混合物を一晩撹拌し、そして室温まで加温した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって回収し、脱イオン水で洗浄し、そして室温で一晩、１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。
調製実施例１９：
Figure 0004913600
 の調製
ガラス反応容器内で、ピリジン（５．９３グラム）を、ＴＨＦ（８５．４ミリリットル）中のスルファニルアミド（１０．７５グラム）の溶液に添加し、そして氷浴で冷却した。メタクリル酸無水物を添加し、そして室温まで加温しながら、混合物を一晩撹拌した。反応混合物を濾過し、そして室温で一晩、１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：８．４グラム。
実施例７９：
Figure 0004913600
 の調製
微量フェノチアジンを含むＡＣＮ（４０ミリリットル）中の調製実施例１９の生成物の試料（６．００グラム）、コハク酸無水物（２．７５グラム）およびトリエチルアミン（３．３４グラム）の溶液を、還流冷却器を備えたガラス反応容器中に入れた。この混合物を６時間還流し、室温まで冷却して、コハク酸無水物（３．２５グラム）およびトリエチルアミン（６．１１グラム）を添加し、そして混合物を１時間還流した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって回収し、脱イオン水で洗浄し、そして室温で一晩、１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：５．９グラム。
実施例８０：
Figure 0004913600
 の調製
乾燥ＴＨＦ（４．３グラム）中の実施例３４の生成物（１．２０グラム）およびピリジン（０．３４グラム）の溶液を、窒素雰囲気下のガラス反応容器内の乾燥ＴＨＦ（２．０グラム）中の塩化アクリロイル（０．３９グラム）の溶液にゆっくり添加し、そして氷浴で冷却した。混合物を一晩撹拌し、そして室温まで加温した。ロータリーエバポレーターを使用して、溶媒を部分的に除去した。混合物を０．０１Ｎ ＨＣｌ水中に注ぎ入れ、そして得られた固体を濾過によって回収し、脱イオン水で洗浄し、そして室温で一晩、１３３．３Ｐａ（１ｍｍ Ｈｇ）の真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：０．８０グラム。
実施例８１：
Figure 0004913600
 の調製
ガラス反応容器中で、ＮＭＰ（９．４５ミリリットル）中のメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（０．６８グラム）および実施例３１の酸塩化物生成物の試料（１．６８グラム）の溶液を室温で一晩撹拌した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水中へ注ぎ入れ、そして酢酸エチルで抽出した。有機相を脱イオン水および飽和ＮａＣｌ水溶液で連続的に洗浄し、そしてＭｇＳＯ4上で乾燥した。ロータリーエバポレーターを使用して溶液を濃縮し、そして一晩、室温および６７Ｐａ（０．５ｍｍ Ｈｇ）で真空オーブン中で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：１．８グラム。
実施例８２：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例１２のアルコール生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）およびトリエチルアミン（１．５ｇ）の磁気撹拌された混合物に、塩化アクリロイル（１．２５ｇ）を約１５分かけてゆっくり添加する。混合物を窒素雰囲気下の室温で一晩撹拌し、その後、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８３：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例１２のアルコール生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）およびトリエチルアミン（１．５ｇ）の磁気撹拌された混合物に、塩化メタクリロイル（１．４４ｇ）を約１５分かけてゆっくり添加する。混合物を窒素雰囲気下の室温で一晩撹拌し、その後、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８４：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例２４の塩化カルボニル生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、アクリル酸２−ヒドロキシエチル（１．９７ｇ）およびトリエチルアミン（１．８９ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８５：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例２４の塩化カルボニル生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２．２１ｇ）およびトリエチルアミン（１．８９ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８６：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例２４の塩化カルボニル生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（２．３４ｇ）およびトリエチルアミン（１．８９ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８７：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例８６のアルコール生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、塩化アクリロイル（１．１８ｇ）およびトリエチルアミン（１．４５ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８８：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例８６のアルコール生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、塩化メタクリロイル（１．３６ｇ）およびトリエチルアミン（１．４５ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（１００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。この混合物を酢酸エチルで抽出し、次いで、酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥させる。次いで、ロータリーエバポレーターを使用して揮発性成分を除去し、生成物を得る。
実施例８９：
Figure 0004913600
 の調製
丸底フラスコ内で、実施例２０のカルボン酸生成物（５．０ｇ）、ＮＭＰ（２０ｍＬ）、塩化４−ビニルベンジル（２．７５ｇ）、第三級ブチルカテコール（０．５ｍｇ）および重炭酸ナトリウム（１．７４ｇ）の混合物を、窒素雰囲気下の室温で一晩、磁気撹拌する。次いで、ビーカー中で混合物を０．１Ｎ ＨＣｌ水（２００ｍＬ）中へ注ぎ入れる。得られた固体を真空濾過によって単離し、脱イオン水で洗浄し、そして乾燥させて生成物を得る。
本発明のテザリング化合物から誘導されたコネクター基を有するダイヤモンド様ガラス／ダイヤモンド様炭素／ポリイミド／ダイヤモンド様炭素／ダイヤモンド様ガラスの多層基材上で固定化されたＩｇＧによる黄色ブドウ球菌の捕獲を示す、共焦点顕微鏡写真。 テザリング基の不在下での黄色ブドウ球菌へのダイヤモンド様ガラス／ダイヤモンド様炭素／ポリイミド／ダイヤモンド様炭素／ダイヤモンド様ガラスの多層基材の暴露を示す、共焦点顕微鏡写真。

Claims (1)

  1. 式Ｉ：
    Figure 0004913600
    Figure 0004913600
    Figure 0004913600
    Figure 0004913600
    （式中、
    Ｒは、アルキルであり；
    Ｘ1は、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシロキシシリル、アジド、アジリジニル、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミドまたはホスファトから選択される基材反応性官能基であり；
    Ｙ1は、単結合、またはアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−もしくはそれらの組み合わせから選択される二価の基であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
    Ａｒ1は、アリーレンであり；
    Ｙ1aは、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲa−またはそれらの組み合わせから選択され、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
    Ｌ 1 は、オキシ、−Ｃ（Ｒa） 2 −、または−ＮＲa−であって、Ｒaは、水素、アルキルまたはアリールであり；
    Ｙ 3a は、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ a −またはそれらの組み合わせから選択され、Ｒ a は、水素、アルキルまたはアリールであり；
    Ｒ 8 は、水素、アルキル、またはアリールであって;
    Ｘ1が一価の基である場合、ｒは１に等しく、またはＸ1が二価の基である場合、ｒは２に等しい）で表される化合物。
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