JP5027249B2 - アミン捕捉のための表面結合するフッ素化エステル - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許仮出願第60/871,256号(2006年12月21日出願)、及び米国出願第11/856,140号(2007年9月17日出願)の優先権を主張するものであり、それらの開示全体を参考することにより本明細書に組み入れる。
基材上のアミノ含有材料を固定化する方法を記載する。
−U−Y−(CO)−OCR1(R2)2
(IV)
(b)式Vの付着固定化基と、を有する、基材を含む。
(V)
式IV及びVにおける基Uは、基材反応性官能基X、及び基材の表面上の相補的な基Gの反応生成物に等しい。基材反応性官能基X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、イソシアナート、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、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、又はエチレン性不飽和基から選択される。式IV及びVにおける基Yは、単結合である、又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基である。任意に、Yが二価の基である場合、Y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、−NR3−又はそれらの組み合わせを更に含むことができる。式IVでは、基R1は、水素、フルオロ、アルキル、又は低級フルオロアルキルから選択され、それぞれの基R2は、低級フルオロアルキルである。基R3は、水素、アルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。式Vにおける基Tは、化学式−NHR4のアミノ基の不在下の、化学式T−NHR4の一級又は二級アミノ含有材料の残留物に等しい。基R4は、水素、アルキル、又は基Tに結合される環状構造の一部から選択される。
−U−Y−(CO)−OCR1(R2)2
(IV)
(b)式Vの付着された固定化基と、を有する基材を含むことができる。
(V)
基Uは、前述に記載されるように、基材反応性官能基Xと基材の表面上の相補的な基Gの反応生成物に等しい。基Y、R1、及びR2は、式Iに対して記載されるものと同一である。基Tは、アミノ基の−NHR4の不在下の、化学式T−NHR4の一級又は二級アミノ含有材料の残留物に等しい。基R4は、水素、アルキル、又は基Tに結合される環状構造の一部から選択される。アミノ基−NR4は多くの場合、アミノ含有材料の残留物において、アルキレン基に結合される。
加水分解安定性に対する半減期
金フィルム上のSAMのアミン反応捕捉化学の加水分解安定性に対する半減期は、84℃で設定された、反射装置を装備する、液体窒素冷却した水銀カドミウムテルル化物検出器を使用して、バイオラッド(BioRad)社のスペクトロメータ(Spectrometer)上のRA−FTIR(反射吸光度フーリエ変換型赤外分光法)により測定された。スペクトルは、2cm−1の解像度を有する400スキャンを使用して、収集された。重水素化されたヘキサデカンチオールから形成されたSAMを使用し、基準スペクトルを収集した。加水分解安定性は、pH10にて、48時間まで、炭酸塩緩衝液中にSAMコーティングされた金フィルムを浸漬することにより測定された。設定された時間間隔で、SAMコーティングされた金フィルムを緩衝液から取り出し、RA−FTIRを行い、1782±2cm−1のカルボニルピークの強度が測定された。
1ミリリットルあたり130、50、13、5及び0マイクログラムの濃度を有するCy5−IgG試験液の5マイクロリットルのスポットをコーティングされた表面に適用し、30分間放置した。前記表面を0.25重量%ツウィーン(TWEEN)−25脱イオン水溶液ですすぎ、次に脱イオン水ですすいだ。この表面を窒素雰囲気で乾燥させ、蛍光リーダー(テカングループ(Tecan Group LTD)(ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パーク(Research Triangle Park))からLSシリーズテカン(TECAN)の商標名で市販されている)内に置いた。シングルスキャン測定は、焦点高さを1002マイクロメートル、解像度を40マイクロメートル、ゲインを195、オーバーサンプリングを3マイクロメートル、かつピンホール深さ焦点を±150マイクロメートルに調整することにより行った。前記データは、16−ビットでピクセル化したTIFFファイルとして、モレキュラー・デバイス(Molecular Devices Corp)(カリフォルニア州サニーベール)からジェネピックス・プロ(GENEPIX PRO)の商標名で市販されているソフトウェアを使用して分析した。
Cy5色素(3H−インドリウム、2−[5−[1−[6−[(2,5−ジオキソー1−ピロリジニル)オキシ]−6−オキソヘキシル]−1,3−ジヒドロ−3,3−ジメチル−5−スルホ−2H−インドール−2−イリデン]−1,3−ペンタジエニル]−1−エチル−3,3−ジメチル−5−スルホ−、分子内塩(9CI))の3個のバイアル瓶の内容物を、ジメチルスルホキシド(DMSO)中に溶解させて、総容量を100マイクロリットルにした。Cy5色素のバイアル瓶は、GE−アマシャム・バイオサイエンス(GE-Amersham Biosciences)(ニュージャージ州ピスカタウエイ)から入手した。得られた色素溶液を1ミリリットルの5ミリグラム/ミリリットルのマウスIgG0.1M炭酸ナトリウム溶液に添加した(pH9.0にて)。前記マウスIgGは、シグマ(ミズーリ州セントルイス)から入手した。得られた溶液を光曝露から保護し、45分間室温にて静かに振盪させた。本溶液は、Cy5でラベルした抗体及び未反応Cy5を含有していた。
DTUA(0.50グラム)は、微量のDMFを含有する3ミリリットルのCH2Cl2中で、塩化チオニル(0.15グラム)と反応させることにより二酸塩化物に変換した。この材料に、乾燥THF(2.0ミリリットル)、及びヘキサフルオロ−イソ−プロパノール(0.208グラム)と、エチルジイソプロピルアミン(0.17グラム)とTHF(0.81グラム)の混合物を加えた。混合物を終夜撹拌し、水で洗浄し、濾過し、固体生成物(0.502グラム)を単離した。構造をNMRにより確認した。
調製実施例1に記載されるように調製されたDTUA二酸塩化物(10.9グラム)を、CH2Cl2(30ミリリットル)に溶解し、この溶液を、30ミリリットルのCH2Cl2中の2−アミノエトキシエタノール(9.67グラム)の溶液に加えた。ジアミドジオール生成物(12.59グラム)をアセトニトリルから再結晶することにより再生した。このジオール(3.00グラム)は、無水コハク酸(1.08グラム)及びトリエチルアミン(1.15グラム)と混合し、90℃まで加熱し、暗色の液体を形成した。IR分析は、数時間で完全な反応を示し、生成物を冷却し、アセトニトリルから再結晶し、3.43グラムを得た。酸(0.50グラム)は、微量のDMFを含有する3ミリリットルのCH2Cl2中で溶解し、塩化チオニル(0.15グラム)で処理した。溶媒をロータリーエバポレーターを用いて除去し、ジアシルクロリドを2ミリリットルのTHF中で溶解した。0.8グラムのTHF中で、ヘキサフルオロイソプロパノール(0.208グラム)とエチルジイソプロピルアミン(0.17グラム)の溶液を加えた。一晩おいた後、混合物を水で洗浄し、固体生成物を収集し、0.502グラムまで乾燥させた。構造をNMRにより確認した。
DTUAの二酸塩化物(微量のDMFを含有するCH2Cl2(12.6グラム)中で、塩化チオニル(1.15グラム)とDTUA(2.00グラム)の反応により調製)に、NHS(1.11グラム)と、ピリジン(0.80グラム)とCH2Cl2の混合物(3ミリリットル)を加えた。混合物を終夜撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターを用いて除去し、得られた固体を水で洗浄し、イソプロパノールから再結晶した。構造をNMRにより確認した。
DTUAの二酸塩化物(0.50グラム)(調製実施例1に記載されるように調製)に、CHCl3(2.0グラム)、ペンタフルオロフェノール(0.14グラム)、及びピリジン(0.1グラム)を加えた。混合物を終夜撹拌し、CHCl3をロータリーエバポレーター上に除去し、残留物をイソプロパノール/水の混合物で洗浄し、濾過し、固体生成物を得た。組成物をNMRにより確認した。
ウンデシレニルクロリド(Undecylenyl chloride)(10.1グラム)を50ミリリットルのCH2Cl2中に溶解し、ヘキサフルオロイソプロパノール(9.5グラム)をそれに加え、次いで、ジイソプロピルエチルアミン(6.6グラム)を滴下し、氷浴を用いて、発熱を抑えた。生成物を水で2回洗浄し、乾燥させ、溶媒をロータリーエバポレーターを用いて除去し、13.4グラムのウンデシレニルエステルを産出した。ウンデシレニルエステルをCH2Cl2中で溶解し、HSiCl3(9.0グラム)及び2滴のPt/DVDMS触媒を加え、得られた混合物を40℃で終夜撹拌し、所望の材料を得た。
上の調製実施例7に記載されるように作製されたウンデシレニルエステルの試料を、bp84℃で、約1mmのHgで蒸留した。ウンデシレニルエステルの試料(20.0グラム)は、トルエン中のMe2SiHCl(6.0グラム)と、2滴のPt/DVDMS触媒と混合し、70℃まで終夜加熱した。生成物を、133Pa(1mmHg)で蒸留し、bp119℃の主分画を得た。
DTUA(0.25グラム)は、調製実施例1に記載されるように塩化チオニルとの反応により二酸塩化物に変換される。この材料に、乾燥THF(2.0グラム)、及びペルフルオロ−イソブタノール(0.15グラム)と、エチルジイソプロピルアミン(0.08グラム)とTHF(0.81グラム)の混合物を加えた。混合物を終夜撹拌する。
金フィルムは、調製実施例1において調製されたジスルフィドの溶液(メチルエチルケトン中で250ミクロモル)中で、金フィルムを1時間浸すことにより、調製実施例1において調製されたジスルフィドでコーティングされた。このコーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、pH10にて半減期に対して試験された。結果を表1に示す。コーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、蛍光により捕捉されるcy5−IgGに対して試験された。結果を表2に要約する。
金フィルムは、調製実施例2において調製されたジスルフィドの溶液(メチルエチルケトン中で250ミクロモル)中で、金フィルムを1時間浸すことにより、調製実施例2において調製されたジスルフィドでコーティングされた。このコーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、pH10にて半減期に対して試験された。結果を表1に示す。コーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、蛍光により捕捉されるcy5−IgGに対して試験された。結果を表2に要約する。
金フィルムは、調製実施例3において調製されたジスルフィドの溶液(メチルエチルケトン中で250ミクロモル)中に、金フィルムを1時間浸すことにより、調製実施例3において調製されたジスルフィドでコーティングされた。このコーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、pH10にて半減期に対して試験された。結果を表1に示す。コーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、蛍光により捕捉されるcy5−IgGに対して試験された。結果を表2に要約する。
金フィルムは、調製実施例4において調製されたジスルフィドの溶液(メチルエチルケトン中で250ミクロモル)中で、金フィルムを1時間浸すことにより、調製実施例4において調製されたジスルフィドでコーティングされた。このコーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、pH10にて半減期に対して試験された。結果を表1に示す。コーティングされた金フィルムは、上に記載される試験方法を用いて、蛍光により捕捉されるcy5−IgGに対して試験された。結果を表2に要約する。
Claims (2)
- 基材にアミノ含有材料を固定化する方法であって、該方法が、
式Iの結合化合物を選択する工程と、
X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、イソシアナート、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、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、又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、
Yは、(a)単結合、又は(b)アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基、及びカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、−NR3−、又はそれらの組み合わせを任意に更に含む、二価の基であり、
R1は、水素、フルオロ、アルキル、又は低級フルオロアルキルから選択され、
R2は、低級フルオロアルキルであり、
R3は、水素、アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
Xが一価の基である場合、rは1に等しく、Xが二価の基である場合、rは2に等しく、
式Iの結合化合物は非置換、又はハロ、アルキル、アルコキシ、若しくはそれらの組み合わせで置換されており、
前記結合化合物の基X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、
イオン結合、共有結合、又はそれらの組み合わせを形成するために、前記相補的な官能基と基Xを反応させることにより基材付着結合基を調製する工程と、
前記基材に前記アミノ含有材料を結合する固定化基を形成するために、前記基材付着結合基のフルオロアルコキシカルボニル基と、アミノ含有材料とを反応させる工程と、を含む、方法。 - 基材を含む物品であって、
(a)フルオロアルコキシカルボニル基を含有する、式IV
−U−Y−(CO)−OCR1(R2)2 (IV)
の付着結合基と、
(b)式V
−U−Y−(CO)−NR4−T (V)
の付着固定化基と、を含む物品。
式中、
Uは、基材反応性官能基Xの反応生成物及び前記基材の表面上の相補的な基Gに等しく、X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、イソシアナート、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、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、又はエチレン性不飽和基から選択され、
Yは、単結合、又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基、及びカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、−NR3−、又はそれらの組み合わせを任意に更に含む、二価の基であり、
R1は、水素、フルオロ、アルキル、又は低級フルオロアルキルから選択され、
R2は、低級フルオロアルキルであり、
R3は、水素、アルキル、アリール、又はアラルキルであり、
Tは、前記アミノ基−NHR4の不在下の、化学式T−NHR4の一級又は二級アミノ含有材料の残留物に等しく、
R4は、水素、アルキル、又は基Tに結合される環状構造の一部から選択される。
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