JPH11505554A - キノン類を用いて配位子の光化学的固定方法 - Google Patents

キノン類を用いて配位子の光化学的固定方法

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JPH11505554A JP8529895A JP52989596A JPH11505554A JP H11505554 A JPH11505554 A JP H11505554A JP 8529895 A JP8529895 A JP 8529895A JP 52989596 A JP52989596 A JP 52989596A JP H11505554 A JPH11505554 A JP H11505554A
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Abstract

(57)【要約】 炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する方法;前記方法は炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に活性な化合物(Q)を結合する光化学的工程を含む;該光化学的に反応性の化合物(Q)は、少なくとも2個の共役カルボニル基と共に、環式炭化水素、または2〜10融合環式炭化水素を含有するキノン化合物である;そして光化学的工程はUV線〜可視光線の範囲の波長を有する非電離性電磁放射線で、光化学的に反応性の化合物(Q)を照射することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】 キノン類を用いての配位子の光化学的固定方法 1.発明の背景 本発明は、また配位子と称せられる官能性化合物の共有結合により重合体表面 を変性する方法に関する。技術分野 変性された表面を有する合成または天然の重合体から造られた製品は多くの技 術的分野において非常に重要である。 生物学的に活性な分子の種々の官能基の導入または共有結合による重合体の表 面変性は新規な生体適合性移植組織の開発のような種々の異なる領域において、 バィオセンサおよび生体用材料用に、親和性クロマトグラフィ用に、表面抵抗性 物質用に、バィオセンサ用に、そしてELISAアッセイにおいての高分子量あ るいは低分子量分子の共有固定化用に、近年における増大した研究の主題であっ た。先行技術 熱化学的方法 大部分の方法は、また配位子と称される官能性化合物のカップリング反応のた めのハンドルとしての機能を果たすための官能基を導入するために化学薬剤を用 いての重合体表面の順次的処理を包含する。しかしながら、これらの方法は通常 危険な化学剤を使用しそして幾つかの時間を消費する工程を使用する。これに加 えて、重合体の機械的および光学的性質が保たれるほんの限られた方法が記載さ れている。熱化学的反応を用いてポリスチレンチューブ上にそしてミクロ滴定プ レート上に第一級アミノ基を導入する方法はJ.Immunoassay(19 85年)6,第391頁〜第407頁においてAlexio,J.A.G.;S waminathan,B;Minnich,S.A.;Wallshein, V.A.により記載された。放射線分析法 EP−A−0 155 252は、生物学的に活性な分子が固体重合体表面に 放射線グラフト化されたビニル単量体の官能基に共有結合される、免疫反応性固 体相を造る方法を開示している。グラフト化は紫外線または電離放射線のような 放射線を用いて、不活性な雰囲気下に適当な放射線の線量を必要とする。10〜 12時間0.25Mrad/時間の60Co放射線源を用いる特定の例が提供され る。 国際出願第WO91/02768号は、キノン類あるいは放射線誘導体化中に キノン類またはキノイド構造物が生成される化合物のような非重合性のコンジュ ガンド類(conjugands)を、高いエネルギーのガンマ線の存在下にポ リスチレンのような放射線分解可能な重合体と接触させることにより、生成され た放射線誘導体化重合体を開示している。放射線誘導体化重合体は、架橋剤を用 いてまたはそれを用いることなしにあるいはカルボジイミド類のような活性剤を 用いて共有固定化のために、あるいは重合体上に分子を固定化するために固定化 用基を導入するために適当である。 放射線誘導体化の欠点はその方法を実施するにあたって費用のかかる健康上身 体を用心することを必要とする電離性高エネルギーガンマ線の使用である。光化学的方法 重合体表面を変性する多くの光化学的方法が知られている。これらの方法にお いて、所望の配位子(L)(しばしば感受性の生体分子(sensitive biomolecule))は光化学的に反応性の基(Q)およびスペーサー( S)および場合により、熱化学的反応性基(T)により重合体物質表面(P)上 に固定される。 一般に、表面への所望の分子R(L)の共有結合は下記の3つの方法により行 われることが出来る: 1)(スペーサー(S)を介して)熱化学的反応性基にカップリングされる光 化学的に反応性の基(Q)(Q−S−T)は光化学反応により表面(P)に共有 結合される(P−Q−S−T)。次に、所望の分子(L)は熱化学的反応により 表面(P−Q−S−T)に結合される(P−Q−S−T−L)。 2)(スペーサー(S)を介して)所望の分子に直接カップリングされる光化 学的に反応性の基(Q)(Q−S−L)は光化学反応により表面(P)に結合さ れる(P−Q−S−L)。 3)光化学的に反応性の基(Q)は熱化学的反応により表面(P)に共有的に カップリングされる(P−Q)。次に、所望の分子(L)は光化学的反応により 表面(P−Q)にカップリングされる(P−Q−L)。 最初の2つの戦略は、潜在的にもっとも融通性のある戦略でありそして固定化 された配位子の配向のコントロールを可能にする。 EP−A2−0 319 953は、700nmより短い波長を有する電磁照 射線を用いて重合体の表面に、場合により置換された2または3員の複素環式化 合物を固定することにより重合体表面を変性する光化学的方法を開示している。 好ましい化合物は場合により置換されたクマリン類、ベンゾフラン類、インドー ル類およびアンゲリシン類(angelicins)である。特に、最も望まし く置換されたソラレン類が好ましい。 この方法の欠点はソラレンが容易に合成されない多官能性化合物であることで ある。それらは費用がかかりそして化学的に安定でなく、例えば(官能基として )第一級アミンを含有するスペーサーは、そのアミンがソラレンと反応するので 、表面に導入されることが出来ない。 短い波長を有するUV光で照射されたとき、末端位置で配置され且つ(スペー サーを介して)ソラレンにカップリングされた第二級アミンはポリスチレン表面 に光化学的に結合されることが出来る。ビオチンがスペーサー誘導体にカップリ ングされる場合、ビオチンはまた、ポリスチレン表面およびポリメチル−メタク リレート粒子に光化学的に結合されることが出来る。その方法は、これらの2つ の例だけが首尾よく働くので、一般に適用可能であるとは考えられることが出来 ない。光化学的メカニズムは十分に理解されていなかったが、しかしUV光で照 射されたとき、ソラレン誘導体は2+2シクロ付加反応において二重結合と反応 することが知られている。 Biometric Systems Inc.により与えられた多くの特許 公報US−A−4 722 906、US−A−4 973 493、US50 02 582およびPCT/US88/04491は重合体表面の光化学的変 性のための方法を開示している。それらの特許公報は遊離基を生成することが出 来る基、カルベン類、ニトレン類、およびケトン類の励起状態からなる群から選 ばれた活性化する潜在的に反応性基そして固体表面へのその共有的結合を包含す る方法を記載している。 電磁スペクトルの紫外部、可視部または赤外部に応答性の開示された潜在的反 応性基はアジド類、アクリルアジド類、アジド蟻酸エステル類、スルホニルアジ ド類、ホスホリルアジド類;ジアゾアルカン類、ジアゾケトン類、ジアゾ酢酸エ ステル類、ベータ−ケトン−アルファ−ジアゾ酢酸エステル類のようなジアゾ化 合物;脂肪族アゾ化合物、ジアジリン類、ケトン、ジフェニルケトン、およびベ ンゾフェノンやアセトフェノンのような光活性化可能なケトン類;およびジアル キル−およびジアシルペルオキシド類およびペルオキシエステル類のようなペル オキシ化合物である。 高いエネルギーのUV光線での照射の際、高い反応性の基を生成する潜在的反 応性基、カルベン類またはニトレン類は多くの欠点を受ける。そのような種は極 度に反応性でありそして転位するかあるいは大部分の有機化合物、有機溶媒およ び水と直ちに反応する。照射が溶液中で起こる場合、これは光化学剤の損失を生 じそして非効率的でありあるいは重合体表面との反応を生ずる。それらの単純な 前駆体は、長い照射時間(典型的には12時間)を必要とし、これは光反応性基 としてのこれらの基の適用を時間のかかるものとしてしまい、効率的でなくそし て感受性生体分子の固定化に不適当なものとする。 光反応性基としてキノン類を使用する光化学的カップリング反応については記 載されてなく、また示唆もされていない。 2.発明の開示 本発明の目的は、上記欠点を受けない、炭素含有材料の表面上に所望の配位子 を固定化するための、光化学的方法を提供することである。 本発明の特定の目的は炭素含有材料表面上に配位子を固定するために一般的に 使用されることが出来る光化学的方法を提供することである。 他の特定の目的は炭素含有材料表面上に配位子を固定化する光化学的方法であ って、実施しそしてコントロールするのに容易であり且つ費用がかからずそして 既知の方法より最適に速い光化学的方法を提供することである。 本発明の別の目的は、炭素含有材料表面上に配位子を固定する光化学的方法で あって、配位子が有害な処理に付されずそしてそれ故に配位子が感受性である生 体分子である場合でさえ、それらの機能を実質的に維持する光化学的方法を提供 することである。 この目的は、炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する方法 を提供することによって達成され、前記方法は次のとおりのことからなる: 炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に反応性の化合物( Q)を結合する光化学的工程; 前記炭素含有材料表面(P)は、直接にあるいは1種またはそれ以上のスペー サー(S1)を介して光化学的に反応性の化合物(Q)に結合される;そして 前記光化学的に反応性の化合物(Q)は直接にあるいは場合により1種または それ以上のスペーサー(S)および(または)熱化学的に反応性の化合物(T) を介して1種またはそれ以上の配位子(L)に結合される; 前記スペーサー(S1)および(S)は等しいかまたは異なり、熱化学的にま たは光化学的に反応性であるかあるいは非反応性であるスペーサーである; 光化学的に反応性の化合物(Q)は、単量体キノン化合物、二量体キノン化合 物、および対称または不斉のオリゴマーキノン化合物からなる群から選ばれたキ ノン化合物である; 前記キノン化合物(Q)は、環式炭化水素または2〜10融合環式炭化水素を 含有し、前記キノン化合物は少なくとも2つの共役カルボニル基を有し、その数 は融合環式炭化水素の数の2倍を超えない; 前記キノン化合物(Q)は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じな いかまたは光化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されている; そして 光化学工程は、UV線から可視光線までの範囲の波長を有する非電離性電磁放 射線を用いて光化学的に反応性の化合物(Q)を照射することからなる。 本発明は、請求項1において規定されたとおりの前記キノン化合物が非常に良 好な結果で光化学的に反応性の化合物として使用されることが出来ることの驚く べき発見に基づいている。 キノン化合物類は光化学的に反応性の化合物として知られているが、しかし重 合体表面への配位子の固定化のための新しい方法の開発が盛んであっても、光化 学的に反応性のカップリング化合物としてのそれらの使用は今まで全く示唆され ていなかった。キノン化合物 キノン化合物は少なくとも1つの環式炭化水素構造において配置された少なく とも2つの共役カルボニル基を含む化合物として定義される。そのような化合物 は当業者に周知である。 本発明に従う方法において使用するために適当であるキノン類は、キノン、キ ノン二量体またはキノンのオリゴマー類であり、後者は対称結合されたまたは不 斉結合されたキノン類を有する。 キノン化合物は少なくとも2個の共役カルボニル基を有する、環式炭化水素ま たは2〜10融合環式炭化水素を含有する。カルボニル基の数は融合環式炭化水 素の数の2倍を超えない。 環式炭化水素は任意の位置の異性体で融合されてもよい。 キノン化合物は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じないまたは光 化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されており、例えばその置換基 は、例えば蛍光、燐光、遷移のない放射線、等によりキノンの活性化を阻止する 発色団を有する。 環式炭化水素は、お互いから独立して任意の環の大きさであるが、しかしお互 いから独立して−N−、−NH−および−O−の中で選ばれた1または数個のヘ テロ原子を含んでよい、優先的に5、6、10、14、18炭素原子員の芳香族 環である。共役カルボニル基はキノイド構造が維持されていることを条件として 、任意の位置で任意のこれらの環に配置されてよい。適用出来る基本のキノン化合物 適用出来る基本のキノン化合物の例示は図1において示され、図1において化 合物I〜XXXVIは下に規定される1つまたはそれ以上の置換基で置換されて いてよい。特に好ましいキノン類 特に好ましいキノン類は、請求項3および4において請求されている。 また図2において示される、一般式(XXXVII)、(XXXVIII)お よび(XXXIX)を有する好ましい態様において、文字m、nおよびoは0ま たは1〜8の整数を示し、m、nおよびoの合計は8またはそれ以下であり;1 は0または1からnの2倍までの整数であり;rおよびqは0、1または2を示 し;kは0または1からmの2倍までの整数を示し;そしてtは0または1から oの2倍までの整数を示す。 m、nおよびoの合計は8またはそれ以下であるのが好ましい。 Rは下に規定されるとおりの置換基を示す。 置換基はお互いから独立して選ばれる。好ましくは、置換基(l+r+k+q +t)の数の総合計は融合環式担炭化水素の数より小さい。 特に好ましいキノン類はアントラキノン類(V、VI、VII、X、XI、X III、XXVIII)、フェナントレンキノン類(VIII、IX、XII) 、ベンゾキノン類(I、II)、ナフトキノン類(III、IV、XXVII) および化合物(XXVI、XXIX)、特にアントラキノン類、フェナントレン キノン類、および化合物(XXVI)からなる群から選ばれる。置換基R 置換基の選択は、キノンの溶解性および材料表面に対するキノンの全体的親和 性をコントロールするにあたって重要である;例えば荷電された置換基の導入は 水における溶解性を増大しそしてまた吸引性または反発性イオン相互作用を介し て荷電された材料表面に対する親和性を増大させるかまたは減少させる。したが って、置換基Rは光反応工程がおこるシステムおよび溶媒に依存する最適の疎水 性/親水性特性に関連して選ばれることが出来る。最適にはキノン化合物は溶媒 中に部分的に可溶性である。 キノン類は融合環式炭化水素の3倍未満である多数の置換基で置換されている のが好ましいが、しかしながらそれらはキノイド構造が維持されていることを条 件にして置換基で完全に飽和されていてよい。 特に置換基(R)はそれ自体、キノン類であることが出来る。 有用な置換基は、お互いから独立して、 −NO2、−SO3 -、−SO2 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -、−COOH、 ハロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、第一級アミン類、第二級アミン類 および第三級アミン類またはそれらの誘導体を包含する官能基;及び −NO2、−SO3 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -、−COOH、ハロゲン、 即ち−F、−Cl、−Br、−I、エポキシドおよび−Hで置換されていてよい ヒドロカルビル類; からなる群の中から選ばれてよく; 前記ヒドロカルビルは、1〜30のC−原子を有するアルキル、1〜30のC −原子を有するアルケニル、1〜30のC−原子を有するアルキニル、6〜50 のC−原子、好ましくは6〜18のC−原子を有するアリールおよび上に規定さ れた官能基についての等しいかまたは異なる置換基とのこれらの組み合わせを包 含する、それらの誘導体を含む;そして 前記ヒドロカルビルは、直鎖/分枝鎖、対称/不斉、キラル/アキラルであり ;−N−、−NH−および−O−からなる群から選ばれた1つまたはそれ以上の ヘテロ原子を含有し;あるいは融合芳香族システムである; 前記融合芳香族システムは、任意の位置で結合および(または)融合されてい てよい、ピリジル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピリダジニル、キノリル、ア クリジニル、イミダゾリル、ピロリル、フリル、イソキサゾル、オキサゾリル、 および上に規定された官能基についての等しいまたは異なる置換基の組み合わせ を含むそれらの誘導体からなる群から選ばれた複素環式である。 好ましい置換基は−NO2、−SO3 -、−SO2 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 - 、−COOH、ハロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、第一級アミン、 第二級アミンおよび第三級アミンまたはそれらの誘導体を含む官能基;および− NO2、−SO3 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -、−COOH、ハロゲン、即ち −F、−Cl、−Br、−I、エポキシドおよび−Hで置換されていてもよいヒ ドロカルビル;からなる群から選ばれる。 好ましいアルキルは、直鎖または分枝鎖の、メチル、エチル、プロピル、ブチ ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウンデカニ ル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル、ヘキサデカ ニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、エイコサニル、のよう なアルキル類、1個またはそれ以上の二重結合または三重結合を有するそれらの ものである。 好ましいアリールは、フェニル、ナフチル、ビフェニル、トリル、ベンジル、 クメニル、メシチル、キシリル、ペンタレニル、インデニルである。非電離性電磁照射線 電磁放射線は、キノン類を活性化するために選ばれる。それは、UV線〜可視 光線の範囲の波長、好ましくは700nmより短い波長を有する非電離性電磁放 射線である。 通常、中心波長の周囲の15〜50nmの範囲の波長の帯域を有する電磁放射 線が選ばれる。波長のこの帯域はキノン発色団の最大吸収を提供する電磁放射線 を用いてキノン類を活性化出来るために選ばれる。 UV−光線は、キノン類に共有的に結合される官能基および感受性の配位子ま たは生体分子と光の相互作用を最小にするためのUV線〜可視光線の波長を有す る(前記基は典型的に、UV線より短い波長を有する電磁放射線に対して感受性 であり、それによりそれらは破壊される)。従って、選ばれる放射線が関連の光 化学的に活性な基を特定的に活性化する、電磁放射線をキノン類が吸収する広い 範囲の波長においての1波長を有する電磁放射線を選ぶことが可能である。 キノン類の上記特定の吸収性の他に、この発明において観察される配位子の光 誘導固定化における高い有効性は、キノンの反応性状態(n¶*)が全吸収(吸 光)範囲における励起の際に非常に高い収量で得られる事実により一部分説明さ れることが出来る。 通常、光プローブ(photoprobe)を活性化するために干渉性でない (incoherent)連続光が選ばれる。しかしながら、単色光、偏光、パ ルス光、または干渉性の光のような一層複雑な光源の適用が使用されることが出 来る。 後で記載されるにおいて、Philips社製のHPAランプが光発射源と して使用された。そのようなHPAランプは鉄およびコバルト添加剤を有する管 上中圧ハロゲン化金属ランプである。 そのランプは、本方法において使用するためにそのランプを適当なものとする (主として、300〜400nmの、長波UV−A及びUV−Bに相当する)2 50〜400nmの非電離性UV−光線および400〜700nmの可視光線を 発射する。 照射時間は、固定化された配位子(L)または炭素含有材料表面(P)を劣化 させることなしに十分な収量を得るように選ばれる。照射時間は一般に12時間 未満、好ましくは200分未満、さらに好ましくは60分未満、最も好ましくは 30分未満である。配位子 配位子(ligand)(L)は、重合固体表面への固定化の後に、新しい表 面特性を有する重合体表面を提供する表面変性用化合物として定義される。 配位子(L)は下記のような官能基であることが出来る:−COOH(カルボ ン酸類)、スルホン酸誘導体、−COOR(活性エステルを含む、エステル類) 、−COX(酸ハロゲン化物、酸フッ化物類および酸塩化物類、酸アジド類また は同様な活性なカルボン酸誘導体)、−CONHNH2(酸ヒドラジド類)、− NHCONHNH2(セミカルバジド類)、−NHCSNHNH2(チオセミカル バジド類)、−CN(ニトリル類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’CO( ケトン類)、−OH(アルコール類)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサ ルファイド類)、−NH2(第一級、第二級および第三級のアミン類を包含する 、アミン類)、−NHNH2(ヒドラジン類)、−OR(エーテル類)、エポキ シド類、−SR(サルファイド類)、−X(ハロゲン化物類:フッ化物類、塩化 物類、臭化物類または沃化物類)、−NO2、−CH3。また、配位子はビオチン のような生物学的に活性な分子、トキシン類、除草剤類、殺虫剤類、炭水化物類 、抗生物質(例えば、ペニシリン類および他の薬品、例えば細胞毒)、ステロイ ド類、ペプチド類、ヌクレオチド類、ペプチド核酸(PNA)および核酸結合性 パートナー、たんぱく質およびハプテン類、官能基(またはその誘導体)あるい は、メチル、エチル、イゾブチル、tert−ブチルまたは芳 香族酸エステルのような非官能性基であることが出来る。これらの非官能性基は 、例えばコンタクトレンズ、移植組織、等の生体適合性を改良するために用いら れることが出来る。スペーサー スペーサー(S1)および(S)は、各々の特定の新しい表面特性についての 長さ、可撓性、疎水性/親水性特性に関して一般に選ばれる。 スペーサー(S1)または(S)は、熱化学的にまたは光化学的に非活性の距 離生成性化合物としてのものである。 場合により、配位子はスペーサーを介して重合体の表面に結合され、スペーサ ーの唯一の機能はそれらの二者間にスペースを造り、それにより特に配位子が大 きな分子で有る場合に固定化を容易にすることである。スペーサーはまた重合体 表面上に固定されるべき追加の配位子を提供する。 スペーサーの長さは特定の目的のために選ばれる。一般にその長さは約400 Å未満または約400Åである。或る適用において、好ましくは約100Å未満 である。スペーサーのより長い長さの場合において、追加の配位子を各々のスペ ーサー単位に結合することが好ましい。 スペーサーはまた、その疎水性/親水性特性に関して選ばれる。もし例えば、 重合体への光反応の前に、スペーサーがキノンを配位子に結合させるならば、ま た光反応工程における溶媒に依存する最適の反応条件を得るために全Q−S−L 分子の疎水性/親水性特性を最適化することが非常に重要である。 スペーサーの例は、C1〜C20アルキル基、例えば場合により芳香族またはモ ノ/ポリ不飽和炭化水素を含有するポリメチレン、ポリエチレングリコールのよ うなポリオキシエチレン、ポリ−β−アラニン、ポリグリシン、ポリリシン、一 般的なポリペプチド類、等のようなオリゴ/ポリアミド類、オリゴ糖、ホスホ− モノ/ジエステルのようなオリゴ/ポリホスフェート、モノ/ジアミド類、等、 オリゴ/ポリスルホン酸アミド/エステル類である。さらにスペーサーは上記単 位の組み合わせ単位またはそれらの組み合わせ単位からなってよい。 スペーサーの長さおよび他の性質における最適化の重要性は例3において明瞭 に例示され、例3において第1級アミノ基の光化学的グラフト化はビオチンの、 次の熱化学的カップリングそしてアビジンを用いての固定化ビオチンの検出によ り検出される。この例においてβ−アラニン単位を用いてのスペーサーの段階的 延長化が使用された。そのオリゴアミドの種類のスペーサーは、標準のアミド結 合形成反応および標準の保護用基および脱保護計画を用いて各々の化合物の容易 な合成を可能にした。例えば簡単な脂肪族炭素スペーサーとは対照的に、オリゴ アミドスペーサーはアミド結合の回りの束縛回転に起因してかなり硬くそして水 素結合の供与体および受容体としての両方の働きをする各々のアミド結合の能力 に起因してむしろ親水性(しかし中性)である。この特定の目的のための最適の スペーサーの長さはアントラキノンアミン化合物9であることが分かった。1つ 追加のβ−アラニン単位を用いてのスペーサーの長さの増加はシグナルを増大せ ず、しかしシグナルの小さな減少を示した(データは示されない)。ビオチン− アビジンシステムのためのスペーサー長さの最適化は文献における報告と一致し ている(例えば、1988年ニューヨークJohn Wiley & Sons 社発行(W.P.Collins監修)F.Kohnen等によるComple mentary Immunoassay参照)。熱化学的反応性基 熱化学的反応性基(T)は、当業界において周知でありそして光化学的に反応 性の基が非反応性である条件下、重合体表面(P)または配位子(L)に共有結 合を形成することが出来る、官能基として定義される。 熱化学的反応性基は、−COOH(カルボン酸類)、スルホン酸誘導体類、− COOR(活性エステル類を含む、エステル類)、−COX(酸ハロゲン化物類 、酸アジド類および同様なカルボン酸誘導体類)、−CONHNH2(酸ヒドラ ジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバジド類)、−NHCSNHNH2( チオセミカルバジド類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’CO(ケトン類) 、−OH(アルコール類)、−X(ハロゲン化物:塩化物類、臭化物類、沃化物 類)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファイド類)、−NH2(第一 級、第二級および第三級のアミン類を含む、アミン類)、−NHNH2(ヒドラ ジン類)、エポキシド類、マレイミド類であってよい。 この発明の主要な利点の一つはキノン化合物の化学的安定性である。したがっ て熱化学的に反応性の基はキノン類と反応しない。 このことは、アントラキノン酸ヒドラジド(化合物12:例1)およびアント ラキノンセミカルバジド(化合物15:例1)の合成において例示される。光化 学的に反応性の基としてベンゾフェノン類を用いて、そのような化合物の合成は 不可能であり、その理由は酸ヒドラジドまたはチオセミカルバジドがベンゾフェ ノンにおけるカルボニル基と縮合して環式化合物かまたはオリゴマー類を提供す るからである。炭素含有材料表面 炭素含有材料表面は重合体表面であることが好ましい。 重合体は任意の種類の重合体であってよい。特に好ましい重合体は、ポリスチ レン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン 、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレ ン、ポリカーボネート、ポリ−4−メチルペンチレン、ポリエステル、ポリプロ ピレン、セルロース、ニトロセルロース、でんぷん、多糖類、天然ゴム、ブチル ゴム、スチレンブタジェンゴム、シリコーンゴムのような合成および天然重合体 からなる群から選ばれる。 また、炭素含有材料は;材料が炭素を含有するように予め変性された、シリカ 、ガラス、コントロールされた細孔ガラス、シリカゲルまたは金属を包含する予 め変性された材料;単層フィルムまたは多層フィルム;ラングミュア−ブロジェ ット−フィルム;ミセル;生物学的膜;たんぱく質;ヌクレオチド、ペプチド核 酸(PNA)および核酸結合パートナー、生物学的または有機物質で被覆された 天然または合成重合体からなる群から選ばれることが出来る。 例えば重合体表面は、例えばコロナ処理、γ−光線照射の処理、およびシリル 化により予め処理されてよい。そのような処理は重合体の反応性を増大しそして (または)表面の疎水性特性または親水性特性を変性することが出来る。 炭素含有材料はまた、他の化合物、即ちキノン化合物または熱化学的に反応性 の化合物への共有結合を形成することが出来る表面を造るように、例えばシリル 化により、炭素含有するように予め変性された、シリカ、ガラス、コントロール された細孔のガラスおよびシリカゲルまたは金属であることが出来る。 以後、炭素含有材料表面は“重合体表面”または“基材”として記載される。 しかしながら、上記非重合体表面は同様に処理されることが出来ることが理解さ れるべきである。製造の好ましい方法 本発明を実施する好ましい方法は、多くの異なる方法でそれぞれの化合物をお 互いに結合される、請求項11〜16において規定されている。 当業者は、本発明の範囲内の多くの他の方法で本方法が実施されることが出来 ることを知るであろう。 本発明の好ましい且つ例示的な態様(a)〜(f)は以下の反応工程からなる : a) 工程1:Q + L → Q−L 工程2:Q−L + P → P−Q−L (光反応性工程) b) 工程1:Q + S → Q−S 工程2:Q−S + L → Q−S−L 工程3:Q−S−L + P → P−Q−S−L (光反応性工程) c) 工程1:P + Q → P−Q (光反応性工程) 工程2:P−Q + L → P−Q−L d) 工程1:P + S1→ P−S1 工程2:P−S1+ Q → P−S1−Q (光反応性工程) 工程3:P−S1−Q + L → P−S1−Q−L e) 工程1:Q + T → Q−T 工程2:Q−T + P → P−Q−T (光反応性工程) 工程3:P−Q−T + L → P−Q−T−L f) 工程1:Q + S → Q−S 工程2:Q−S + T → Q−S−T 工程3:Q−S−T + P → P−Q−S−T (光反応性工程) 工程4:P−Q−S−T+ L → P−Q−S−T−L 態様(f)において、SおよびTの反応順序は工程1と2とで逆転されてもよ い。光反応工程 光反応工程はにおいて記載されたとおりにして行われることが出来そして熱 化学的反応は当業者に知られているような標準の合成方法を用いて行われること が出来る。キノン−配位子結合 Qは同様な化合物を結合する任意の合成方法によりLに結合されることが出来 る。得られる結合は好ましくはC−C結合、酸誘導体(例えばエステル、アミド 等)を介しての結合、エーテル結合、アミン結合、サルファイド結合またはジサ ルファイド結合のような共有結合である。反応は適当な溶媒中で行われる。反応 が完了した後に、溶媒は、例えば蒸発、傾瀉または濾過により除去されてよく、 或るいは溶媒は、Q−LがPに結合される次の光反応のために一層適している他 の溶媒に置き換えられてよい。この反応は水性溶媒中に行われるのが好ましく、 その水性溶媒中でQ−LがPと接触せられる。配位子Lは光反応中に1つまたは それ以上の保護用基で、光反応中保護されねばならないであろう。そのような保 護用基は光化学工程中、配位子の感受性官能性をマスクするようにそして配位子 が光固定化の後の次の工程でマスクを取り去られることが出来るように選ばれる 。 溶媒は最適には化合物のカップリングのすべての工程において同じである。共有結合 共有結合を形成するのに包含される反応は、当業者に既知の標準の合成方法、 例えば標準の有機合成、ペプチド合成、オリゴヌクレチド合成および関連領域の 中から選ばれることが出来る。多官能性基を有する中間体を用いる場合、選ばれ た官能基をマスクし、それによりQ−LおよびQ−S−L分子の位置選択的合成 を可能にするために半永久的および(または)一時的保護用基が選ばれることが 出来る。官能性を保護する周知の技術については、1991年ニューヨークのJ ohn Wiley & Sons社発行T.W.GreeneおよびP.G. M.Wutsによる“Protective Groups in Organ ic Synthesis”参照。 結合形成性反応の選択および適当な保護基の選択を包含するQ−LおよびQ− S−L分子の例示的合成は例1において例示される。溶媒 光化学工程において使用される溶媒は、好ましくは水性媒体、あるいは10% v/vまでの有機溶媒、好ましくは5%v/vまでの有機溶媒を含有する水性媒 体である。テトラクロロメタンおよびベンゼンのような純有機溶媒が使用される ことが出来る。しかしながら、或る有機溶媒は、例えば励起したキノンとのその 反応性の故に問題を起こす可能性がある。また有機溶媒は一層費用がかかりそし て環境問題を生ずる可能性がある。 重合体と接触している溶液は次に露光されそして照射は場合により200分ま での期間、典型的には60分未満の期間、好ましくは30分未満の期間、行われ る。この変性は重合体の物理的性質(安定性、強度、透明性、等)を変えない。 共有カップリングが起こる溶液、好ましくは水溶液はしばしば緩衝化される。こ れは反応中に、規定されたpHを保つためにそして或る基がイオン性であること を確保するために行われる。pH値は、好ましくは0〜7の範囲または7〜12 の範囲である。最適のpH値は、特定の反応および包含される化合物により非常 に左右される。アミン類がカップリングされる場合、pHはアミン官能性をプロ トン化するために8未満が好ましい。これを行うことによりその化学剤は水中に 容易に溶解出来そして化合物の他の部分におけるキノンと一緒に、全体としてそ の化学剤はソープ(soap)として働く。これは親油性キノン部分が重合体に 付着しそして極性アミノ基が溶媒において顕著となる(point out)で あろうことを意味する。例えばカルボキシル基が固定されるべきである場合、同 じ効果を得るためにpHは6より高いのが好ましい。水性システムを用いる場合 、全体としての化学剤のこの異なる極性は光化学的固定化において重要である。追加の利点 ベンゾフェノンとは対照的に、キノン類の特定のレドックス性は、光分解中形 成されることが出来そして図3において例示されるように“再循環”されるべき 表面に共有結合されていない、全体的に還元されたキノン類を可能にする。 この再循環システムは全体的光化学的カップリングの有効性を増大する。本発 明に従う方法の高い効率およびキノン−配位子共役が種々の異なる重合体上に光 化学的に固定されることの驚くべき発見は、光プローブ類(photoprob es)(光化学反応に付されるべき光化学化合物類)のこの関連再循環および“ 保存(conservation)”により一部分説明される。 上に述べたように、励起されたキノン類はラジカル反応(遊離基反応)で反応 する。最初の工程は一般に水素原子引き抜き反応でありそして反応の速度は水素 と(それが結合される)炭素との間の共有結合の結合エネルギーにより決定され る。この反応メカニズムは、励起したキノンが、水素原子の最も強い結合を有す ると思われる水と反応することが出来ないとの帰結を有する。それ故に、溶媒と して水を用いることにより、その溶媒と反応することが出来ない極度に反応性の 種を生成することが可能である。好ましい用途 この発明の方法に従って造られたような炭素含有材料の好ましい用途は、検出 システムにおける使用、特に固体相イムノアッセイにおける担体としての使用、 ならびに特にプレート、ビーズ及び微細球のような試験用粒子、試験管、試験棒 及び試験細片としての使用、そしてペプチド、オリゴヌクレオチド、炭水化物及 び小さい有機分子の固相合成のための担体としての使用を含む。 3.図面の簡単な記載 図1は本発明に従って適用出来る基本的なキノン化合物(I)〜(XXXVI )の例示を示す。 図2は本発明に従う特に好ましいキノン類(XXXVII)〜(XXXIX) を示す。 図3は還元されたキノン類の再循環の例示を示す。 図4はアリールアジド類の光化学反応を例示する。 図5はベンゾフェノンの光化学反応を例示する。 図6はこの発明のキノン類の光化学的性質を例示する。 図7は例1において造られたキノン−配位子、キノン−スペーサー−配位子化 合物No.1〜No.22を示す。 図8aはポリスチレン表面(PolySorpR)上へのフェナントレンキノ ンアミン化合物No.3のUVグラフト化を示す。光プローブ濃度および照射時 間の効果。◇UV照射なし(対照);□5分照射;△7分;○10分。 図8bはポリスチレン表面(NunclonRDelta処理)上へのフェナ ントレンキノンアミン化合物No.3のグラフト化を示す。光プローブ濃度及び 照射時間の効果。◇UV照射なし(対照);□5分照射;△7分;○10分。 図9aはポリスチレン表面(PolySorpR)上へのアントラキノンアミ ン化合物No.5のグラフト化を示す。光プローブ濃度および照射時間の効果。 ◇UV照射なし(対照);□5分照射;△7分;○10分。 図9bはポリスチレン表面(NunclonRDelta処理)上へのアント ラキノンアミン化合物No.5のUVグラフト化を示す。光プローブ濃度および 照射時間の効果。◇照射なし(対照);□5分照射;△7分;○10分。 図10はポリスチレン表面上へのアントラキノンアミン化合物No.5、No .7およびNo.9のUVグラフト化を示す。シグナル強度上へのスペーサーア ーム長さの影響。開いた記号:NunclonRDelta処理された表面につ いての結果。閉じた記号:PolySorpRプレートについての結果。○/● アミン5。□/■アミン7。△/▲アミン9。 図11はNunclonRDleta処理されたポリスチレン表面上にUVグ ラフト化されたアントラキノンアミン化合物No.9の貯蔵安定性を示す。値は ゼロ日に相対して提供される。○貯蔵温度4℃;△20℃;□37℃; ◇60 ℃。 図12はPolySorpRポリスチレン表面上にUVグラフト化されたアン トラキノンアミン化合物No.9の貯蔵安定性を示す。値はゼロ日に相対して提 供される。○貯蔵温度4℃;△20℃;□37℃;◇60℃。 図13はポリスチレン表面上へのアントラキノンカルボン酸誘導体化合物No .13のUVグラフト化を示す。開いた記号:UV照射をしない結果(対照); 閉じた記号:10分UV照射後の結果。○/●PolySorpRプレート; △/▲NunclonR Delta処理されたプレート。 図14はポリスチレン表面上へのN−末端アントラキノン置換されたペプチド 化合物No.9のUVグラフト化を示す。照射時間およびHyb 161−2抗 ・ペプチドモノクロナール抗体の濃度の効果。○2分照射;●5分照射;△10 分;▲15分;□30分;□60分。 図15はポリスチレン表面上へのアントラキノンペプチド化合物No.19の UVグラフト化を示す。Hyb 161−2 抗・ペプチドモノクローナル抗体 の一定濃度を用いての照射時間の効果。○Hyb 161−2が加えられない非 特異的結合;●Hyb 161−2添加(1mg/ml)。 図16はポリスチレン表面上へのN−末端アントラキノン置換されたペプチド 化合物No.19のUVグラフト化を示す。ペプチド濃度の効果。閉じた記号: 10分照射時間。開いた記号:照射なし。○/●アントラキノン−ペプチド19 。△/▲非置換ペプチド。 図17はUVグラフトされたペプチド化合物No.19の貯蔵安定性を示す。 ○貯蔵温度37℃。●4℃。 図18aはポリスチレン表面上へのアントラキノンNTA誘導体20のUVグ ラフト化を示す。光プロープ濃度の効果。開いた記号:UV照射なし(対照)の 結果。閉じた記号:5分照射後の結果。 図18bはNTA変性ポリスチレン表面上への、ビオチニル化ヒスチジン結合 ペプチドの結合を示す。1:ペプチド添加なし(対照)、2:ビオチニル化ヒス チジン結合なしのペプチドビオチン−εAhx−Leu−Lys−Leu−Ly s−Trp−Lys−OHの結合(対照)、3:ビオチニル化ヒスチジン結合ペ プチドビオチン−εAhx−Leu−Lys−Leu−Lys−Trp−Lys −His−His−His−His−His−His−OHの結合、4:ビオチ ニル化ヒスチジン結合なしのペプチドビオチン−εAhx−Arg−Thr−G ln−Asp−Glu−Asn−Pro−Val−Val−His− Phe−Lys−Ash−Ile−Val−Thr−Pro−Arg−Thr− Pro−OH(対照)の結合。 図19はポリスチレン表面上へのアントラキノンPEG2000誘導体22の UVグラフト化を示す。PS063:0.3mM光プローブ,5分間照射、PS 064:0.3mM光プローブ,UV照射なし(対照)、PS065:0.3m M PEG2000,5分UV照射(対照)、PS066:0.3mMPEG2 000,UV照射なし(対照)、PS067:H2O単独,5分UV照射(対照 )、PS068:H2O単独,UV照射なし(対照)。 図20はポリプロピレン表面上へのアントラキノンPEG2000誘導体22 のUVグラフト化を示す。PP011:0.3mM光プローブ,5分UV照射、 PP012:0.3mM光プローブ,UV照射なし(対照)、PP013:H2 O単独,UV照射なし(対照)。 4.詳細な記載 先行技術−アリールアジド類の光化学的反応 アリールアジド類およびそれらの誘導体の光化学的反応が、図4において例示 される。Nu−Hは例えばH2O、R−OH、R−SH、R−NH2または“重合 体”である。高いエネルギーのUV光線で照射されたとき、即ち、例2の表1に おけるように、非常に反応性のニトレンが形成されそしてジヒドロアゼピンに迅 速に転位される。後者は極度に不安定でありそしてそれが出会う最初の求核性化 合物と直ちに反応する。もしこれが溶媒、例えば水であるならば、光化学剤は損 失しそして重合体との反応が果たされない。したがって、そのような化学剤を用 いる場合、表面を光化学剤で予めインキュベートし、その後に余分な化学剤を除 去し、光分解の前に表面を乾燥することを必要とする。強い電子吸引性基を導入 する場合、光化学的メカニズムはニトレン光化学的反応に変えられることが出来 るがしかし、ニトレン化合物はまた、水を包含する溶媒と反応する。長い照射時 間(典型的には12時間)と組み合わせて、これはこの光反応性基の適用の時間 消費を消費するものとし、効果的ではない。先行技術−ケトン類の光化学的反応 光化学的反応性ケトン類の主な欠点は光化学的化学剤の損失を生ずる、対応す るアルコールへのそれらの光化学的酸化である。また、それらは典型的には12 時間の長い照射時間を必要とし、このことはこれらを、感受性生体分子の固定化 に不適当なものとする。先行技術−ベンゾフェノンの光化学的反応 ベンゾフェノンの光化学は、エーテル結合を生成するキノン類とは対照的に、 C−C結合の形成を生ずる。両方の基は水と非反応性である利点を有する。した がって水は溶媒として使用出来る。 ベンゾフェノンおよびその誘導体の光化学反応は図5に例示されており、図5 においてRは重合体を示す。 そのようなベンゾフェノンに基づく光反応性基は、高いエネルギーのUV光線 で励起し、次に基材から水素原子を引き抜くことによりラジカルを形成し、この ラジカルは形成基材ラジカルと結合して生成物となるかあるいはそのラジカルは 基材から他の水素原子を引き抜いて、対応するアルコールへの光化学的還元を生 じて、結果として光化学剤の損失を生ずる。これらの反応について基材は合成重 合体だけでなく、また例えばアルコールのような有機溶媒を包含する有機分子で ある。 その光化学的カップリングは、典型的には重合体への有効なカップリングを得 るためには12時間320nmでの照射を必要とする。この発明のキノン類の光化学的性質 励起したキノンは一般に遊離基として反応しそして二重結合/三重結合への付 加を生じ、水素原子を引き抜き、連鎖反応を開始する、等々。図6において例示 されるように、キノンの共鳴構造に起因して、ラジカル反応がキノンの両方のカ ルボニル基上でまたはすべてのカルボニル基上で起こることが出来る。 これらの反応パターンは、この発明におけるキノン類の基本的な光化学的性質 である。それらの一般的挙動に起因して、大部分のキノン類はこの種の化学を果 たすことが出来る。 5. 以下に、本発明は多くの特定の例に関連することによりさらに記載される。 AQ:アントラキノン BOP:ベンゾトリアゾール−1−イル−N−オキシトリス−(ジメチルアミノ) −ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート But:tert−ブチル DCC:ジシクロヘキシルカルボジイミド DCU:ジシクロヘキシル尿素 DIEA: ジイソプロピルエチルアミン DMF: ジメチルホルムアミド DMSO: ジメチルスルホキシド EI: 電子イオン化 ELISA: 酵素結合された免疫吸着剤アッセイ FAB: 高速原子衝撃 Fmoc: フルオレニルメトキシカルボニル HPLC: 高速液体クロマトグラフィ Mp: 融点 MS: 質量分光測定 NMR: 核磁気共鳴 NTA: N−ニトリロトリ酢酸 OPD: フェニレン−1,2−ジアミン二塩酸塩 PEG: ポリエチレングリコール Pmc: 2,2,5,7,8ペンタメチルクロマン−6−スルホニル TFA: トリフルオロ酢酸 THF: テトラヒドロフラン TLC: 薄層クロマトグラフィ。例 1: 図7は以下に記載されたとおりにして合成された、キノン−配位子、キノン− スペーサー−配位子化合物No.1〜No.22を示す。 モノ−Boc−保護ジアミン類がSynthetic Communicat ions(1990)20第2559頁〜第2564頁に おいてKrapchoおよびKuellにより記載されたとおりにして造られた 。3−カルボキシ−フェナントレンキノン(化合物No.1) 3−アセチルフェナントレン(5g、0.23ミリモル)を温かい酢酸(10 0ml、60℃)に溶解しそして酸化クロム(VI)(30g、0.6モル)を 少しづつ加えた。この間に温度は沸点に上昇した。全ての酸化クロム(VI)の 添加後、溶液を水(500ml)で希釈しそして沈殿物を濾過し、酢酸/H2O (1:1)、次に冷酢酸そして最後にジエチルエーテルで洗浄した。収量:2. 1g(3−アセチルフェナントレンから37%)。Mp:280℃ MS(EI):252(M+).1 H NMR(d6−DMSO):8.70 ppm(s,1H),8.34(d ,1H),8.08(m,3H),7.80(t,1H),7.57(t,1H ).N−(3−Boc−アミノプロピル)−フェナントレンキノン−3−カルボキシ アミド(化合物No.2) 化合物No.1(250mg、1.0ミリモル)、DCC(245mg、1. 2ミリモル)およびHODhbt(178mg、1.1ミリモル)をジオキサン (50ml)中に溶解しそしてその混合物を一夜、反応させた。ジオキサンを真 空蒸発させそして残留物をDMF(25ml)中に懸濁させた。モノ−Boc− 1,3−プロパンジアミン・HCl(333mg、1.2ミリモル)を該懸濁液 に加え、次に過剰のトリエチルアミン(1ml)を加えた。1時間後にDCUを 濾過しそして水(150ml)を加えた。黄色沈殿物を濾過により集めそして生 成物を酢酸エチルから再結晶化した。収量:0.235mg(化合物No.1か ら56%)、Mp:195℃(分解)1 H NMR(CDCl3):8.02 ppm(t,1H),7.98(s,1 H),7.65(d,1H),7.51−7.45(m,2H),7.33(d ,1H),7.14(t,1H),6.89(t,1H),5.62(b,1H ),2.89−2.71(m,2H),2.44−2.41(m,2H),1. 11−0.75(m,11H).N−(3−アミノプロピル)−フェナントレンキノン−3−カルボキシアミド・ HCl(化合物No.3) 化合物No.2(100mg、0.24ミリモル)を、僅かに温められた酢酸 (2.5ml、50℃)に溶解しそして酢酸(2.5ml)中の1MのHClを 加えた。5分後に、エーテル(10ml)を加えそして沈殿物を濾過により集め そしてエーテルで数回洗浄した。収量:81mg(化合物No.2から95%)1 H NMR(d6−DMSO):9.20 ppm(b,1H),8.78(s ,1H),8.54(d,1H),8.14−7.99(m,6H),7.86 (t,1H),7.60(t,1H),3.38(−CH2−N−R),2.8 8(b,2H),1.69(s,2H). UV(エタノール/水):λmax=266nm(ε=39000),330( 5700),424(1400).N−(3−Boc−アミノプロピル)−アントラキノン−2−カルボキシアミド (化合物No.4) アントラキノン−2−カルボン酸(2.52g、10ミリモル)を乾燥THF (100ml)中に懸濁させた。懸濁液を0℃に冷却しそしてDCC(2.06 g、10ミリモル)を加えそして混合物を5分間かき混ぜた。固体HODhbt (1.63g、10ミリモル)を加え、そして混合物を0℃で10分間そして次 に室温で一夜かき混ぜた。THFを真空除去し(40℃)そして固体残留物をD MF(100ml)中に懸濁させた。モノ−Doc−1,3−プロパンジアミン ・HCl(4.21g、20ミリモル)を懸濁液に加え、次に過剰のトリエチル アミン(7ml)を加えた。2時間後、DCUを濾過により除きそして水(20 0ml)を加えた。黄色沈殿物を濾過により集めそして生成物を酢酸エチル(2 00ml)から再結晶化した。収量:3.53g(アントラキノン−2−カルボ ン酸から87%)。 Mp:173−175℃;TLC(酢酸エチル):Rf=0.61. MS(FAB+):409.1(MH+1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t 1H),8.75(s ,1H),8.40(dd,1H),8.30(m,3H),8.05(m,2 H),6.90(t,1H),3.40(q,2H),3.10(q,2H), 1.80(qn,2H),1.45(s,9H).N−(3−アミノプロピル)−アントラキノン−2−カルボキシアミド・HCl (化合物No.5) 化合物No.4(5.92g、14.5ミリモル)をメタノール(200ml )中に懸濁させた。メタノール(15ml)中の6MのHClを加えそして混合 物を1時間加熱還流させた。混合物を0℃に冷却しそしてジエチルエーテル(2 00ml)を加えた。沈殿した生成物を濾過により集めそしてエーテルで数回洗 浄した。収量:3.98g(化合物No.4から80%)。Mp:250℃(分 解)。TLC(1−ブタノール/酢酸/水4:1:1):Rf=0.43 MS(FAB+):309.1(MH+).1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t,1H),8.75(s ,1H),8.50(dd,1H),8.30(m,3H),8.15(s,3 H),8.10(m,2H),3.50(q,2H),2.95(t,2H), 1.95(qn,2H). UV(エタノール/水):λmax=256nm(ε=49000),332( 4700),390(310).Boc−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ(化合物No.6) Boc−β−Ala−OH(0.605g、3.20ミリモル)およびBOP (1.283g、2.9ミリモル)をDMF(50ml)中に溶解しそしてトリ エチルアミン(4ml、30ミリモル)を加えた。混合物を5分間予備活性化し 、その後に化合物No.5(1.00g、2.90ミリモル)を一回で加えた。 反応混合物を一夜室温でかき混ぜ、そして水(50ml)の添加により生成物を 沈殿させた。粗製生成物を濾過し、水で数回洗浄しそして最後にエタノール/水 から再結晶化させた。収量:1.40g(化合物No.5から92%) Mp:178−179℃,TLC(85:10:5):Rf=0.73.MS( FAB+):480.2(MH+).1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t,1H),8.75(s ,1H),8.40(dd,1H),8.35(m,3H),8.05(m,2 H),7.90(t,1H),6.80(t,1H),3.40(q,2H), 3.20(q,4H),2.30(t,2H),1.75(qn,2H),1. 45(s,9H).H−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ・HCl(化合物No.7) 化合物No.6(0.220g、2.54ミリモル)をメタノール(40ml )中に懸濁させた。メタノール(5ml)中の6MのHClを加えそして混合物 を1時間加熱還流させた。混合物を0℃に冷却しそしてジエチルエーテル(40 ml)を加えた。沈殿した生成物を濾過により集めそしてエーテルで数回洗浄し た。 収量:0.970g(化合物No.6から92%)。Mp:219℃(分解)。 TLC(1−ブタノール/酢酸/水4:1:1):Rf=0.40。 MS(FAB+):380.1(MH+).1 H NMR(d6−DMSO):9.10 ppm(t,1H),8.75(s ,1H),8.45(dd,1H),8.35(m,4H),8.15(s,3 H),8.10(m,2H),3.45(m,4H),3.25(q,2H), 3.10(t,2H),1.80(q,2H).Boc−βAla−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ(化合物No .8) 化合物No.7(0.492g、2.60ミリモル)およびBOP(0.95 5g、2.16ミリモル)をDMF(80ml)中に溶解しそしてトリエチルア ミン(1.5ml、10.28ミリモル)を加えた。混合物を5分間、予備活性 化させ、その後に化合物No.7(0.900g、2.16ミリモル)を1回で 加えた。反応混合物を一夜、室温でかき混ぜそして生成物を水(80ml)の添 加により沈殿させた。粗製生成物を濾過し、水で数回洗浄しそして最後にエタノ ール/水から再結晶化させた。収量:0.740g(化合物No.7から62% )。 Mp:183〜184℃。TLC(酢酸エチル/メタノール/酢酸85: 10:5):Rf=0.45 MS(FAB+):551.3(MH+).1 H NMR(d6−DMSO):9.05 ppm(t,1H),8.75 (s,1H),8.30(m,4H),8.10(m,2H),7.90(dt ,2H),6.75(t,1H),3.40(q,2H),3.35(q,2H ),3.20(dq,4H),2.30(dt,4H),1.80(qn,2H ),1.45(s,9H).H−βAla−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ・HCl(化合物 No.9) 化合物No.8(0.740g、1.35ミリモル)をメタノール(15ml )中に懸濁させた。メタノール(1ml)中の6MのHClを加えそして混合物 を1時間加熱還流させた。混合物を0℃に冷却しそしてジエチルエーテル(15 ml)を加えた。沈殿した生成物を濾過により集め、そしてエーテルで数回洗浄 した。収量:0.591g(化合物No.6から90%)。Mp:216〜21 9℃。TLC(1−ブタノール/酢酸/水4:1:1):Rf=0.26。 MS(FAB+):451.1(MH+).1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t,1H),8.60(d ,1H),8.35(dd,1H),8.30(d,1H),8.25(m,2 H),8.15(t,1H),7.95(m,3H),7.80(s,3H), 3.30(m,6H),3.15(q,2H),2.50(t,2H),2.3 0(t,2H),1.75(qn,2H).Boc−βAla−βAla−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ( 化合物No.10) 化合物No.9(0.263g、1.39ミリモル)およびBOP(0.51 3g、1.16ミリモル)をDMF(50ml)中に溶解しそしてジイソプロピ ルエチルアミン(2ml、12ミリモル)を加えた。混合物を5分間予備活性化 させ、その後に化合物No.9(0.564g、1.16ミリモル)を1回で加 えた。反応混合物を一夜、室温でかき混ぜそして水(50ml)の添加により生 成物を沈殿させた。粗製生成物を濾過し、水で数回洗浄しそして最後にエタノー ル/水から再結晶化させた。収量:0.654g(化合物No.9から91%) 。Mp:209〜213℃。TLC(メタノール):Rf=0.60。 MS(FAB+):622.2(MH+)。1 H NMR(d6−DMSO):9.05 ppm(t,1H),8.75(s ,1H),8.30(m,4H),8.10(m,2H),8.00(dt,2 H),7.90(t,1H),6.80(t,1H),3.30(dq,6H) ,3.20(dq,4H),2.30(tt,6H),1.80(qn,2H) ,1.45(s,9H).H−βAla−βAla−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ・HC l(化合物No.11) 化合物No.10(0.500g、0.800ミリモル)をメタノール(15 ml)中に懸濁させた。メタノール(1ml)中の6MのHClを加えそして混 合物を1時間加熱還流させた。混合物を0℃に冷却しそしてジエチルエーテル( 15ml)を加えた。沈殿した生成物を濾過により集めそしてエーテルで数回洗 浄した。収量:0.400g(化合物No.10から89%)。 Mp:235〜237℃(分解)。TLC:(1−ブタノール/酢酸/水4:1 :1):Rf=0.14。MS(FAB+):522.1(MH+)。1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t,1H),8.65(d ,1H),8.30(d,1H),8.25(m,2H),8.15(t,1H ),8.00(m,2H),7.90(s,3H),3.35(t,2H),3 .25(q,4H),3.15(q,2H),2.95(q,2H),2.50 (t,2H),2.30(dt,4H),1.70(qn,2H).N−(5−カルボキシメチル−ペンチル)アントラキノン−2−カルボキシアミ ド(化合物No.12) アントラキノン−2−カルボン酸(2.52g、10ミリモル)を乾燥THF (100ml)中に懸濁させそして0℃に冷却した。次にDCC(2.26g、 11ミリモル)を加えそして混合物を5分間かき混ぜた。固体HODhbt(1 .63g、10ミリモル)を加えそして混合物を10分間0℃でそして次に一夜 室温でかき混ぜた。THFを真空除去しそして固体残留物をDMF(100ml )中に再懸濁させた。6−アミノヘキサン酸メチルエステル・HCl(1.99 g、11ミリモル)を加え、次にトリエチルアミン(7ml、50ミリモル)を 加えそして混合物を一夜、室温でかき混ぜた。DCUを濾過により除去しそして 生成 物を水(200ml)の添加により沈殿させた。粗製生成物を濾過により集めそ して酢酸エチルから再結晶化させた。収量:3.09g(アントラキノン−2− カルボン酸から73%)。Mp:144〜145℃。TLC(酢酸エチル):R f=0.68。 MS(FAB+):380.1(MH+)。1 H NMR(d6−DMSO):9.00 ppm(t,1H),8.75(s ,1H),8.40(dd,1H),8.30(m,3H),8.05(m,2 H),3.70(s,3H),3.40(q,2H),2.40(t,2H), 1.70(qn,6H),1.40(qn,4H).N−(5−カルボキシペンチル)−アントラキノン−2−カルボキシアミド(化 合物No.13) 化合物No.12(0.949g、2.5ミリモル)をTHF(15ml)中 に懸濁させた。0.5MのLiOH(15ml)を加えそして混合物を1時間、 室温でかき混ぜた。THFを真空除去しそして2MのHCl(6ml)の添加に より生成物を沈殿させた。粗製生成物を濾過により集め、水で洗浄しそして真空 乾燥させた。収量:0.822g(化合物No.12から90%)。 Mp:198〜199℃。TLC(石油エーテル/酢酸エチル/酢酸5:5:1 ):Rf=0.43。MS(FAB+):366.2(MH+)。1 H NMR(d6−DMSO):12.00 ppm(s,1H),9.00( t,1H),8.75(s,1H),8.40(dd,1H),8.35(m, 3H),8.00(m,2H),2.30(t,2H),1.60(qn,6H ),1.40(qn,4H).N−(6−ヒドラジド−ヘキシル)−アントラキノン−2−カルボキシアミド( 化合物No.14) 化合物No.12(0.5g、1.32ミリモル)をメタノール(5ml)中 に懸濁させた。ヒドラジン一水和物(1ml、20ミリモル)を1回で加えそし て反応混合物を6時間還流させそして次に放置して、室温に冷却させた。溶媒を 真空除去しそして残留磁気物質(リマネンス:remanence)を氷冷水( 20ml)中に再懸濁させた。沈殿した生成物を濾過により集めそして水で洗浄 しそして真空乾燥させた。収量:0.373g(化合物No.12から75 %)。Mp:181℃(分解)。TLC(酢酸エチル/メタノール6:4):R f=0.48。 MS(FAB+):380.24(MH+)。1−(3−(カルボキシアミド−アントラキノン−2−イル)−プロピル)−チ オセミカルバジド(化合物No.15) BOP(0.257g、0.58ミリモル)および二硫化炭素(0.35ml 、5.8ミリモル)をDMF中に溶解した。次に、トリエチルアミン(0.24 ml、1.74ミリモル)を加え、次に固体化合物No.5(0.2g、0.5 8ミリモル)を加えた。混合物を室温で1時間かき混ぜた。過剰の二硫化炭素を 真空除去しそしてその溶液を、DMF(0.5ml)中のヒドラジン一水和物( 0.5ml、7.8ミリモル)のかき混ぜた氷冷溶液に滴下して加えた。混合物 を一夜、室温でかき混ぜそして生成物を氷冷水(25ml)の添加により沈殿さ せた。沈殿した生成物を濾過により集め、そして水で洗浄しそして真空乾燥させ た。収量:0.164g(化合物No.5から74%)。Mp:202〜205 ℃(分解)。TLC(酢酸エチル/メタノール6:4):Rf=0.63。MS (FAB+):383.1(MH+)。HO2C−(CH23−CONH−(CH23−NHCO−AQ(化合物No. 16) 化合物No.12(0.45g、1.31ミリモル)および無水マレイン酸( 0.19g、1.9ミリモル)をDMF(30ml)中に溶解した。トリエチル アミン(1.8ml、13.1ミリモル)を加えそして混合物を3時間室温でか き混ぜた。生成物を氷冷0.5MのHCl(30ml)の添加により沈殿させ、 濾過により集めそしてエタノール/水から再結晶化させた。 収量:0.374g(化合物No.12から79%)。 TLC(酢酸エチル/メタノール6:4):Rf=0.33。 MS(FAB+):409.1(MH+)。α−D−Glcp(1−∞4)−β−D−Glcp−1−N(Ac)−(CH2 3−NH−CO−AQ(化合物No.17) 化合物No.15(0.103g、0.300ミリモル)及びマルトース一水 和物(0.324mg、0.900ミリモル)を乾燥メタノール中に溶解した。 DIEA(70μl、0.400ミリモル)を加えそして混合物を一夜、窒素雰 囲気中で加熱した。混合物を0℃に冷却しそして無水酢酸(1ml)を加えた。 室温で一夜、放置した後に、メタノールを真空除去しそして残留物を水中に溶解 しそして0.2μmのフィルター中を通過させて濾過しそして凍結乾燥させた。 得られた固体を水中に再溶解しそしてSep−Pak Vac カートリッジ( C18、100mg吸着剤(sorbent))上に載せた。 残留する遊離マルトースを水(2×10ml)で溶離しそしてキノン−マルト ース共役を50%アセトニトリル/水で溶離した。合併したアセトニトリル/水 分画を凍結乾燥して僅かに黄色の容量のある粉末として化合物No.17を生成 した。収量:0.203mg(化合物No.15から100%)。 TLC:Rf=0.32(大きいスポット,化合物No.17);Rf=0.6 6(小さいスポット,CH3−CONH−(CH23−NHCO−AQ)。 HPLC(Delta Pak 5μ C18 3.9×150mm ; 緩衝液A:H2O中0.1%TFA;緩衝液B:アセトニトリル/水9:1中0 .1%TFA;勾配:2分間100A、次に20分間にわたって100%Aから 100%Bへの線状勾配、次に5分間100%B): Rt=12.07分,(77%,332nm),12.29(5%),12.6 7(14%),13,35(4%,CH3−CONH−(CH23−NHCO− AQ). MS(FAB+):675.25(MH+);717.48(MH++CH3−CO );759.58(MH++2 CH3CO);351.16(CH3−CONH −(CH23−NHCO−AQ・H+).AQ−CO−(CH23−NH−6−ケトエストラジオール−6−(O−カルボ キシメチル)−オキシム(化合物No.18) 化合物No.5(48mg、0.139ミリモル)、6−ケトエストラジオー ル−6−(O−カルボキシメチル)−オキシム(50mg、0.139ミリモル )およびBOP(65mg、0.139ミリモル)をDMF中に懸濁させた。ジ イソプロピルエチルアミン(49μl、0.278ミリモル)を加えそして混合 物を3時間、室温でかき混ぜた。水(3ml)を加えそして沈殿した生成物を 濾過し、10%Na2CO3(3回)で、10%KHSO4(3回)で、洗浄しそ して水で数回洗浄しそして最後に真空乾燥した。収量90mg(100%)。T LC(酢酸エチル/酢酸95:5):Rf=0.27。 MS(FAB+):650.26(MH+);672.28(M+Na+)。AQ−CO−εAhx−Gln−Glu−Ser−Gly−Val−Ser−G ly−Arg−OH(化合物No.19) H−Gln−Glu(OBut)−Ser(but)−Gly−Val−Ser (but)−Gly−Arg(Pmc)−PepSyn−KAがカップリング反 応の固相オンライン監視を有する特注による製造の完全自動連続流ペプチド合成 器上で標準のFmoc−プロトコールを用いて合成された。Fmoc−Arg( Pmc)−PepSyn−KA樹脂(750mg、0.09ミリモル/g)をカ ラム上に乗せそしてDhbt−エステルとしてセリンがカップリングされた以外 は、触媒/指示薬として加えられた対応するFmoc−アミノ−酸−OPfp− エステル(3当量)およびHODhbt(1当量)を用いて各それぞれのカップ リングが行われた。合成の終わりに、ペプチジル樹脂を泡立て装置に移しそして 樹脂にN−(5−カルボキシペンチル)−アントラキノン−2−カルボキシアミ ド(化合物No.13)(3当量)およびBOP(3当量)を加え、次にDIE A(9当量)を加えた。カップリング反応を一夜進行させた。化学剤K(TFA /H2O/チオアニソール/フェノール/エタンジエチオール 82.5:5: 5:2.5)を用いて樹脂からN−末端キノン置換ペプチドを開裂した。樹脂を 焼結ガラスフィルター上で濾過し、TFAで数回洗浄し、そして開裂混合物を窒 素流中で濃縮した。氷冷ジエチルエーテルを用いてペプチドを沈殿させそしてペ プチドペレットを2%酢酸/水中に再溶解し、0.2μmフィルター中を通過さ せて濾過しそして最後に凍結乾燥した。HPLC(Delta Pak5μ C18 3.9×150mm;緩衝液A:H2O中0.1%TFA;緩衝液B:アセ トニトリル/水9:1中0.1%TFA;勾配:2分間100%A、次に20分 間にわたって100%Aから100%Bに線状勾配、次に5分間100%B): Rt=13.64分。純度≧90%(220nm)。MS(FAB+):116 6.35(MH+)。NTA−βAla−βAla−NH−(CH23−NHCO−AQ(化合物No .20) グリセリンtert−ブチルエステル・HCl(3.34g、20ミリモル) を水性炭酸ナトリウム中に溶解した。遊離のtert−ブチルエステルをジクロ ロメタン(3×100ml)中に抽出しそして炭酸ナトリウム上で乾燥した。溶 媒を真空除去して遊離のtert−ブチルエステルの2.44g(92%)を得 た。DIEA(20ml)を加え、次にベンジル−2−ブロモアセテート(8m l)を加えた。混合物を45分間加熱還流し、次に室温に冷却し、酢酸エチルで 希釈しそして水性炭酸ナトリウムで洗浄し、次に水で洗浄した。溶媒を真空除去 しそしてNTA−tert−ブチル−ジベンジルエステルを、溶離剤としてヘキ サン中10〜30%の酢酸エチルの勾配を用いてシリカゲルカラム上で精製した 。収量:7.1g(83%)。TFAとジクロロメタンの1:1の混合物を用い て2時間還流によりそのtert−ブチルエステルを開裂してトリフルオロ酢酸 塩としてNTA−ジベンジルエステルを得た。 化合物No.9(0.394g、0.809ミリモル)、NTA−ジベンジル エステル(0.383g、1.03ミリモル)およびBOP(0.456g、1 .03ミリモル)をDMF(20ml)中に懸濁させた。DIEA(0.87m l、5ミリモル)を加えそして混合物を一夜、放置した。水(20ml)を加え そして沈殿した生成物を濾過により集めそして水で数回洗浄した。粗製生成物を 熱いエタノール(75ml)中に溶解しそして活性炭を用いて溶液を脱色した。 水(50ml)を加えそして溶液を約60mlに濃縮した。混合物を室温で一夜 、放置しそして沈殿した生成物を濾過した。固体をTHF(10ml)中に懸濁 させそして0.5MのLiOH(5ml)を加えた。溶液を2.5時間、室温で かき混ぜ、次にTHFを真空除去しそして10%燐酸を加えた。生成物を濾過に より集め、水で洗浄しそして真空乾燥した。収量:0.214g(化合物No. 9から42%)。Mp:158〜163℃。 TLC(メタノール/ピリジン/酢酸 80:20:6):Rf=0.42。 MS(FAB+):624.23(MH+);646.20(M+Na+アントラキノン−2−カルボン酸クロライド(化合物No.21) アントラキノン−2−カルボン酸(2.52g、10ミリモル)をジクロロメ タン(100ml)中に懸濁させた。塩化チオニル(50ml)を加えそして混 合物を数時間、窒素雰囲気中で加熱還流して、透明な黄色溶液を得た。ジクロロ メタンおよび過剰の塩化チオニルを真空除去して黄色固体を得た。固体を濾過し 、石油エーテルで数回洗浄しそして真空乾燥した。 収量:2.69g(アントラキノン−2−カルボン酸から99%)。 Mp:143〜144.5℃。TLC(メチルエステルとして分析された:少量 の酸塩化物のサンプルを乾燥メタノール中に溶解しそして溶離剤として酢酸エチ ルを用いて直ちに分析した):Rf=0.68。 MS(FAB+):307.1(MH+)。AQ−CO−PEG2000(化合物No.22) PEG2000(2.00g、1ミリモル)をトルエン(100ml)中に溶 解した。トルエンの50mlを留去しそして溶液を室温に冷却した。アントラキ ノン−2−カルボン酸クロライド(0.271g、1ミリモル)を加え、次にピ リジン(1.6ml、20ミリモル)を加えそして混合物を窒素雰囲気中で1時 間加熱還流した。トルエンおよび過剰のピリジンを蒸留により除去し、次に水( 100ml)を加えそして残留トルエンを共沸蒸留により除去した。目的の化合 物を水から凍結乾燥により単離した。収量:2.28g(102%)。HPLC (Delta Pak 5μ C18 3.9×150mm;緩衝液A:水中0. 1%TFA;緩衝液B:アセトニトリル/水 9:1中0.1%TFA;勾配: 2分間25%A+75%B、10分間にわたって25%A+75%Bから100 %Bの線状勾配、次に10分にわたって100%B):Rt=2.4分(アント ラキノン−2−カルボン酸:2.6%(330nm));Rt=3.69分(A Q−CO−PEG2000:78.9%(330nm));Rt=7.08分( AQ−CO−PEG2000−CO−AQ:18.5%(330nm))例 2: アントラキノン(VII)置換されている例1における化合物No.5(この 実験においてQ1と称する)及びフェナントレンキノン(VIII)置換されて いる例1における化合物No.3(この実験においてQ2と称する)及び選ば れた数の他の光プローブが190〜820ナノメータの波長範囲における吸収に おいて研究された。化合物XXVIは図1に示される構造に相当する。 以下の吸収極大および吸光係数(ε)が見いだされた(表1参照)。 例 3: UVグラフト化によるポリスチレン表面上への第一級アミノ基の導入 第一級アミノ基の導入に対する、キノンのタイプの影響ならびに光プローブ濃 度および照射時間の影響が、2つのタイプのポリスチレン(即ち、(1)Nun c−ImmunoRModule F16 PolySorp(非処理ポリスチ レン、Nunc cat No.467679):(2)消毒されていないN unc F96 NunclonRDelta処理プレート)上にフェナントレ ンキノンアミン化合物No.3およびアントラキノンアミン化合物No.5を用 いて試験された。キノンアミン化合物No.3および化合物No.5を蒸留水中 に溶解しそして光プローブの0.58μMの出発濃度で5倍希釈シリーズでEL ISAプレートの各々のウェル(well)に100μlを加えた。UVランプ (Philips HPA400:そのランプは主として300〜400nmの 低エネルギーUV−AおよびUV−Bを発射する)下14cmにプレートを置き そしてそれらをそれぞれ5分、7分および10分間照射した。ウエルを脱イオン 水で3回リンスしそして60℃で50分間乾燥した。光プローブを含有す るプレートを対照として光分解中暗所に維持した。PBS緩衝液(燐酸塩緩衝化 食塩水:0.15MのNa+、4.2mMのK+、7.9mMの燐酸イオン,pH 7.2)中の、ビオチン−スクシンイミドエステル(Sigma cat.No .H1759)を加え(100μl/ウェル)そしてウェルを室温で一夜インキ ュベートした。そのウェルをCovaBuffer(PBS緩衝液,pH7.2 +2MのNaCl+4.1mMのMgSO4+0.5%(v/v)Tween2 0R)で3回洗浄し、最後の洗浄後、10分間CovaBufferをウェル中 にそのままにして置いた。ウェルを吸引しそしてアビジン混合物(pH7.2の PBS緩衝液中の4μg/mlのアビジン(Sigma cat.No.A93 90)および0.13μg/mlのHorse Radishペルオキシダーゼ 共役アビジン(DAKO cat. No.P347)を各々のウェルに加えた (100μl/ウェル)。ウェルを2時間室温でインキュベートしそして上記の とおりのCovaBufferで2回洗浄した。結合したたんぱく質の量は、色 素生成性基材として、0.015%(v/v)H22および0.6mg/mlの OPD(Sigma Cat.No.P8412)を含有するくえん酸塩緩衝液 (0.1M、pH5.0)中においてペルオキシダーゼ活性を測定することによ り定量化された。その酵素反応をH2SO4(2M、100μl/ウェル)の添加 により6分後に停止させそしてELISA読み取り装置(reader)(In terMed Immuno読み取り装置NJ2000)上の490nmでの吸 収を測定することにより、着色反応を定量化した。フェナントレンキノンアミン 化合物No.3についての結果を図8aおよび8bに示す。 PolySorpR表面(図8a)上において、対照水準よりも意義ある高いシ グナルは観察されず、一方ではNunclonRDelta処理表面上において は、全ての照射時間について高いシグナルが観察され、最大は0.116mMの 光プローブ濃度および5分の照射時間を用いて得られた。アントラキノンアミン 化合物No.5についての結果を図9aおよび9bに示す。PolySorpR 表面(図9a)上において、背景(対照)より意義ある高いシグナルが明らかに 見られた。最大は0.116mM〜0.0232mMの光プローブ濃度および1 0分間の照射時間を用いて得られた。NunclonRDelta処理表面上に おいて、3.72・10-5mMより高い光プローブの濃度を用いてすべての照射 時間において、背景(対照)より有意義に高いシグナルが観察された。 種々のスペーサーアーム(arm)の効果がアントラキノンアミン化合物No .5、No.7および No.9について試験された。0.1mMの光プローブ の濃度になるようにアントラキノンアミンを蒸留水中に溶解しそして100μl をNunc−ImmunoRModule F16 PolySorpおよび消 毒されていないNunc F96(NunclonRDelta処理)プレート の各々のウェルに加えた。プレートをUVランプ下10cmに置きそして10分 間照射した。ウェルを脱イオン水で3回洗浄しそして60℃で50分間乾燥した 。PBS緩衝液中のビオチン−スクシンイミドエステルの2倍希釈シリーズを加 え(100μl/ウェル)そしてウェルを室温で一夜インキュベートした。ウェ ルをCovaBufferで3回洗浄し、アビジン混合物を加えそして結合した たんぱく質の量を前に記載されたとおりにして定量化した。その結果を図10に 示しそして結合材(linker)の長さの影響を明らかに示している。2つの β−アラニン単位を有する化合物No.9はPolySorpR上にグラフトさ れた場合に全体的に最も高いシグナルを示した。化合物No.9がNunclo nRDelta処理プレート上にグラフト化された場合に、より低いシグナルが 見られた。しかしながら、そのシグナルは化合物No.5および化合物No.7 についてのシグナルよりいぜんとして高く、光プローブと第一級アミノ基との間 の最適なスペーサー長さを有することの利点を示している。 ポリスチレン表面上に光化学的にグラフト化されたアミノ基の均一性がアント ラキノンアミン化合物No.9を用いて試験された。0.1mMの光プローブの 濃度になるように化合物No.5を蒸留水中に溶解した。100μlの溶液を、 4つの消毒されていないNunc F95(NunclonRDelta処理) プレートにおける各々のウェルに加え、UVランプ下10cmに置きそして10 分間照射した。各々のウェルを脱イオン水で3回洗浄しそして60℃で50分間 乾燥した。PBS緩衝液中のビオチン−スクシンイミドエステルを加え(125 μg/ml、100μ/ウェル)そしてウェルを室温で一夜インキュベートさせ た。CovaBufferで3回洗浄後、アビジン混合物を各々のウェルに加え そして前に記載されたとおりにして結合たんぱく質の量を定量化した。結果を表 2に示す。 ポリスチレン表面上に光化学的にグラフト化されたアミノ基の貯蔵安定性を、 アントラキノンアミン化合物No.9を用いて試験した。0.1mMの光プロー ブの濃度になるように化合物No.5を蒸留水中に溶解した。100μlの溶液 を消毒していないNunc F96(NunclonRDelta処理)プレー トおよびNunc−ImmunoRModule F8 PolySorpプレ ート(Nunc cat.No.469078)中の各々のウェルに加え、UV ランプ下10cmに置きそして10分間、照射した。各々のウェルを脱イオン水 で3回洗浄しそして60℃で50分間乾燥させた。各タイプの1つのプレートを 、密封したプラスチックバッグ中にパックしそして4℃、20℃、37℃および 60℃で30日までの間、貯蔵した。貯蔵の1、2、6、13、20および30 日の間隔で試験のためにプレートを取り出した。各々のタイプの1つのプレート を安定性試験のために用いた。プレートをビオチン−スクシンイミドエステルで 、次にアビジン混合物でインキュベートしそして結合したたんぱく質の量を前に 記載された通りに定量化した。結果を図11および12に示す。すべてのデータ はゼロ日(貯蔵なし)に相対して正規化された。それらの結果は37℃またはそ れ以下の貯蔵温度で活性において意味ある減少は見られないけれども、60℃で 貯蔵したプレートはシグナルにおいて僅かな減少を示した。UVグラフト化によるポリスチレン表面上へのカルボン酸の導入 アントラキノンカルボン酸誘導体化合物No.13を0.1MのLiOHに溶 解しそして5mMの濃度になるように蒸留水で希釈した。光プローブの2倍希釈 シリーズ(100μl/ウェル)が消毒されていないNunc F96 (NunclonRDelta処理)プレートにおいてそしてNunc−Imm unoRModule F8 PolySorpプレートにおいて造られた。プ レートはUV照射まえに50℃で1時間シェーカー(shaker)上に置かれ た。ウェルを吸引しそしてUVランプ下14cmに置きそして10分間照射した 。照射されていないプレートを対照として用いた。ウェルを脱イオン水で3回洗 浄しそして各々のウェルにクリスタルバイオレット(Merck cat.No .1408:蒸留水の100ml中15mg)を加えた(100μl/ウェル) 。プレートを室温で30分間インキュベートし、脱イオン水で3回洗浄しそして 60℃で30分間乾燥させた。結合されたクリスタルバイオレットの溶解は各々 のウェルに96%エタノール中の1MのHClの溶液を加えることにより行われ た。590nmでInterMed Immuno読み取り装置NJ2000上 で結果を読み取りそして図3に示す。クリスタルバイオレットはイオン対として カルボン酸に結合するので、シグナルにおける増加は表面上に固定化されたカル ボン酸基の存在を示す。UV照射されなかったプレート上でシグナルは得られな かったけれども光プローブの濃度の増加とともに有意義に増大するシグナルがP olySorpR表面に見られた。例 4: UVグラフト化によるポリスチレン表面上へのペプチドの共有カップリング N−末端アントラキノン置換されているペプチド化合物No.19を蒸留水に 溶解した(0.1mg/ml)。ブランク対照として用いられた−列A以外は− 2つのNunc−ImmunoRModule F16 PolySorpRの各 々のウェルに100μlを加えた。1つの時間で1つのストリップ(2×8ウェ ル)が2、5、10、15、30および60分、それぞれ照射された(UVラン プ下14cm)。UV照射後プレートを0.25%Tween 20Rを含有す る0.4MのNaOHで3回リンスしそしてPBS緩衝液で3回リンスした。固 定化されたペプチドはモノクロナール抗・ペプチド抗体(デンマーク、コペンハ ーゲンのStatens Serumistitutからの培養上澄み液Hyb 161−2)を用いて検出された。PBS−TweenR緩衝液中の抗体の2 倍希釈シリーズが列Cおよびそれ以上がImmuno Modulesに おいて造られた(100μl/ウェル)。列A(ペプチドブランク)において希 釈されていない培養上澄み液が加えられ、一方では列BがHyb 161−2な しの対照として用いられた。Immuno Modulesを室温で2時間イン キュベートしそして次に0.05%Triton X−100Rを含有するPB S緩衝液を用いて3回洗浄した。ウサギ抗-マウス(rabbit anti− mouse)(2μg/ml DAKO code Z259)及びワサビダイ コン(horse radish)ペルオキシダーゼ共役ヤギ抗−マウス(go atanti−mouse)(1:500,DAKO code P447)の 混合物を各々のウェルに加え(100μl)、室温で1時間インキュベートしそ して上記のとおりにして3回洗浄した。OPD基材(100μl)を各々のウェ ルに加えそして2MのH2SO4(100μl/ウェル)を用いて4分後に基材反 応を停止させた。結果は図14に示されそして最適の照射時間が2〜15分であ ったことを明瞭に示している。Hyb 161−2培養上澄み液の最適な希釈フ ァクターは約10でありそして次の実験において用いられた。 照射時間の効果をさらに調べた。Hyb 161−2の一定の濃度(10倍希 釈された培養上澄み液)が使用された以外は、実験は上記のとおりにして行われ た。結果を図15に示すそして10分の照射時間が最適であったがしかし2分後 でさえ、最大応答の80%より大が得られたことを明らかに示している。ペプチ ドが存在しないウェルにおける並びにHyb 161−2が存在しないウェルに おける背景(特定反応なし)は低かった。より長い照射時間における減少はペプ チドバックボーンとアントラキノン光プローブとの光化学架橋が増大してエピト ープ識別の破壊に導くことに起因していると思われる。 ペプチド濃度の影響を試験した。N−末端アントラキノン置換ペプチド化合物 No.19およびアントラキノン部分がない(遊離のN−末端)ペプチドを水中 に溶解した(2mg/ml)そしてNunc F16 PolySorpRIm muno Modulesにおける各々のペプチド溶液について2倍希釈シリー ズが造られた。それらのModulesは10分間(UVランプ下14cmで) 照射されそして前に記載されたとおりにして洗浄された。アントラキノン−ペプ チドを有するImmuno Modulesおよび遊離ペプチドを有する Immuno Modulesを、対照として光分解中、暗所に維持した。固定 化されたペプチドは一定の濃度のHyb 161−2(10倍希釈された培養上 澄み液)を用いて上に記載されたとおりにして測定された。結果を図16に示す 。アントラキノン−ペプチドを含有する照射されたウェルだけが何らかの検出出 来るシグナルを示した。アントラキノン−ペプチドの最適の濃度は約4μg/m lであった。より高い濃度におけるシグナルの減少は、前に記載されたとおりに 、固定化されたペプチドのペプチドバックボーンを光化学的に架橋し、エピトー プ識別における破壊に導くことに起因している可能性がある。これに加えて、溶 液中のアントラキノン−ペプチドのより高い濃度は重合体との反応よりも溶液相 光化学を優先し、可溶性光化学架橋されたペプチド凝集体に導き、これは後で洗 浄工程で除去される。 光化学的にグラフト化されたペプチドの貯蔵安定性を調べた。アントラキノン ペプチドNo.19を蒸留水に溶解し(0.1mM)そしてNunc−Immu noRModule F16 PolySoprRの各々のウェルにその溶液を加 えた。ウェルを10分間(UVランプ下14cmで)照射しそして最後に前に記 載されたとおりにして洗浄した。ウェルをPBS緩衝液中1%スクロースでコー ティングし(300μl/ウェル)、室温で1時間インキュベートし、次に吸引 しそして圧縮空気を用いて乾燥した。プレートを、密封されたプラスチックバッ グ中にパックしそして4℃および37℃で貯蔵した。1〜32日の間隔で試験の ために取り出した。ELISAを前に記載されたとおりにして行いそしてデータ を図17に提供する。すべてのデータはゼロ日に相対して正規化された。貯蔵期 間中にシグナルにおける低下は検出されなかったがしかし37℃の貯蔵温度は、 一貫して4℃の場合より僅かに低いシグナルを提供した。例 5: ポリスチレン表面上へのアントラキノンニトリロトリ酢酸(NTA)誘導体20 のUVグラフト化 アントラキノンNTA誘導体20を燐酸塩緩衝液(pH5.5)に溶解して1 mMの出発濃度にした。2つのNunc−ImmunoTRModule F16 PolySorpプレートにおいて2倍希釈シリーズの溶液を造り(1 00μl/ウェル)そして50℃で1時間インキュベートした。ウェルを吸引し そして一方のプレートをUVランプ(Philips HPA 400)下14 cmに置きそして5分間UV光で照射する一方、他方のプレートを対照として暗 所に維持した。すべてのウェルを脱イオン水で洗浄し、次にクリスタルバイオレ ット溶液(脱イオン水の100ml中15mg:100μl/ウェル)を添加し そして30分間、室温でインキュベートした。プレートを水で洗浄しそして1時 間60℃で乾燥した。クリスタルバイオレットの溶解は、各々のウェルに、エタ ノール中1MのHClの溶液を加えることにより行われた。結果を590nmで のInterMed Immuno読み取り装置NJ上で読み取った。結果を図 11に示しそして光プローブの濃度の増大とともにシグナルにおいての意義ある 増大を示す。UV照射されなかったウェルにおいてシグナルは得られなかった。 金属キレート類、特にニッケルキレート類がヒスチジン結合ペプチド類および たんぱく質類に対して特異の結合性質を有することが報告された(Hochul iによるJ.Chromat.411,pp177〜184(1987))。 新規なNTA−誘導化ミクロ滴定(microtitre)プレートが、ヒスチ ジン結合ペプチドと選択的に結合する能力を試験するために、ヘキサヒスチジン との結合を有するそしてそれとの結合を有しない、3種のビオチニル化ペブチド は標準のFmoc固相ペプチド合成により合成された(3種のペプチドは例1に おけるアントラキノン置換ペプチド(化合物19)と同様に造られた)。 溶液の前もっての吸引を行うことなしにプレートが10分間UV−光線で照射 された以外は、アントラキノン置換NTA誘導体の光カップリングは上に記載さ れたとおりにして行われた。プレートをPBS緩衝液(pH7.2)で3回洗浄 しそして次にNiSO4(Milli Q水中50mM、100μl/ウェル) を加えることによりニッケルを入れた。室温で30分間インキュベートした後、 ウェルをMilli Q水で3回洗浄した。検定緩衝液(0.05%Tween 20Rおよび500mMのNaClを含有するPBS緩衝液(pH7.2))中 の各々のペプチドの溶液(23μM、100μl/ウェル)をプレートの別々の 列(row)に加えた。対照として水を残りの列に加えた。ペプチドを室温で一 夜インキュベートし、次にウェルを該検定緩衝液で3回洗浄しそして該検定緩衝 液中のアビジン混合物(100μl/ウェル:詳細については例3参照)をウェ ルに加えた。室温で2時間後にウェルを空にし、該検定緩衝液で3回洗浄しそし てペルオキシダーゼ活性を測定(詳細については例3参照)することにより固定 化されたアビジンの量を定量化した。結果を図18aに示しそしてヒスチジン結 合ペプチドがニッケルキレートプレートにおいて何らかの意義ある結合を提供す ることを明らかに示している。例 6: ポリスチレン表面上へのアントラキノン置換ポリエチレングリコール2000( AQ−CO−PEG2000)誘導体22のUVグラフト化 アントラキノンPEG2000誘導体22をMilli Q水に溶解して0. 3mMの濃度にした。(デンマークのNuncからの)ポリスチレンスライドを 、96%エタノールでリンス(超音波をかけて1×5分)しそしてMilli Q水でリンス(超音波をかけて2×5分)しそしてCaCl2上非真空デシケー ター中で乾燥した(CaCl2上大気中残留水:0.14〜1.4mg/l)。 光固定化の前に、スライドを大気中の自然の水含有量と平衡にした。2つのスラ イドを小さな金属の容器中に置きそして光プローブ溶液を加えてスライドの表面 上約2.5mmの溶液でスライドの表面をカバーした。スライドの1つをUV− ランプ(Philips HPA400)下10cmに置きそして5分間照射し 、一方では他のスライドを対照として暗所に維持した。両方のスライドをボトル からのMilli Q水を用いて、次に超音波をかけてMilli Q水を用い て3回(3×5分)十分にリンスした。スライドをCaCl2上非真空デシケー タ ー中で乾燥させた。追加の対照として、2つのスライドをPEG2000溶液( 0.3mM)で上記のとおりに処理しそして他のスライドをMilli Q水だ けで処理した。VCA−2000機器(AST Products,Inc.製 )を用いて前進(advancing)接触角度を測定することにより光グラフ ト化の効果を試験した。Milli Q水の5滴(1.5〜2.5μl)を各各 のスライド上に置きそして製造者のソフトウェアを用いて前進接触角度を測定し た(液滴当たり2つの接触角度はスライド当たり10の接触角度を与える)。各 系列の測定の前に、スライドを大気中の自然の水含有量と平衡にした。結果を図 12に示すそして対照と比較して、アントラキノン置換PEG2000光グラフ ト化ポリスチレンスライド上の前進接触角度の減少を明らかに示している。例 7: ポリプロピレン表面上へのアントラキノン置換ポリエチレングリコール2000 (AQ−CO−PEG2000)誘導体22のUVグラフト化 アントラキノンPEG2000誘導体22をMilli Q水に溶解して0. 3mMの濃度にした。(デンマークのNuncからの)ポリプロピレンスライド を、ポリスチレンスライド(例6)について記載されたとおりにしてリンスしそ して乾燥した。2つのスライドを小さな金属容器中に入れそして光プローブ溶液 を加えてスライドの表面上溶液の約2.5mmでスライドの表面をカバーした。 スライドの1つをUV−ランプ(Philips HPA400)下10cmに 置きそして5分間照射した一方、他のスライドを対照として暗所に維持した。両 方のスライドをボトルからのMilli Q水でそして次に超音波をかけてMi lli Q水で10回(10×5分)十分にリンスした。スライドをCaCl2 上の非真空デシケーター中で乾燥した。追加の対照として1つのスライドを、上 記のとおりに洗浄し且つ乾燥した。ポリスチレンスライドについて記載されたと おりにして、前進接触角度の測定を行った。結果を図13に示すそして対照と比 較してアントラキノン置換PEG2000光グラフト化ポリプロピレンスライド 上の前進接触角度における減少を明らかに示している。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年4月8日 【補正内容】 (1) 明細書第6頁及び第7頁の差替頁の翻訳文 本発明の目的は、上記欠点を受けない、炭素含有材料の表面上に所望の配位子 を固定化するための、光化学的方法を提供することである。 本発明の特定の目的は炭素含有材料表面上に配位子を固定するために一般的に 使用されることが出来る光化学的方法を提供することである。 他の特定の目的は炭素含有材料表面上に配位子を固定化する光化学的方法であ って、実施しそしてコントロールするのに容易であり且つ費用がかからずそして 既知の方法より最適に速い光化学的方法を提供することである。 本発明の別の目的は、炭素含有材料表面上に配位子を固定する光化学的方法で あって、配位子が有害な処理に付されずそしてそれ故に配位子が感受性である生 体分子である場合でさえ、それらの機能を実質的に維持する光化学的方法を提供 することである。 この目的は、炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する方法 を提供することによって達成され、前記方法は次のとおりのことからなる: 炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に反応性の化合物( Q)を介して1種またはそれ以上の配位子(L)を結合する光化学的工程; 前記炭素含有材料表面(P)は、直接にあるいは1種またはそれ以上のスペー サー(S1)を介して光化学的に反応性の化合物(Q)に結合される;そして 前記光化学的に反応性の化合物(Q)は直接にあるいは場合により1種または それ以上のスペーサー(S)および(または)熱化学的に反応性の化合物(T) を介して1種またはそれ以上の配位子(L)に結合される; 前記スペーサー(S1)および(S)は等しいかまたは異なり、熱化学的にま たは光化学的に反応性であるかあるいは非反応性であるスペーサーである; 光化学的に反応性の化合物(Q)は、単量体キノン化合物、二量体キノン化合 物、および対称または不斉のオリゴマーキノン化合物からなる群から選ばれたキ ノン化合物である; 前記キノン化合物(Q)は、環式炭化水素または2〜10融合環式炭化水素を 含有し、前記キノン化合物は少なくとも2つの共役カルボニル基を有し、その数 は融合環式炭化水素の数の2倍を超えない; 前記キノン化合物(Q)は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じな いかまたは光化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されている; そして 光化学工程は、UV線から可視光線までの範囲の波長を有する非電離性電磁放 射線を用いて光化学的に反応性の化合物(Q)を照射する; 但し前記炭素含有材料は核酸プローブからならないことを条件とする; ことからなる。 本発明は、請求項1において規定されたとおりの前記キノン化合物が非常に良 好な結果で光化学的に反応性の化合物として使用されることが出来ることの驚く べき発見に基づいている。 (2) 明細書第19頁の差替文の翻訳文 当業者は、本発明の範囲内の多くの他の方法で本方法が実施されることが出来 ることを知るであろう。 本発明の好ましい且つ例示的な態様(a)〜(f)は以下の反応工程からなる : a) 工程1:Q + L → Q−L 工程2:Q−L + P → P−Q−L (光反応性工程) b) 工程1:Q + S → Q−S 工程2:Q−S + P → Q−S−L 工程3:Q−S−L + P → P−Q−S−L (光反応性工程) e) 工程1:Q + T → Q−T 工程2:Q−T + P → P−Q−T (光反応性工程) 工程3:P−Q−T + L → P−Q−T−L f) 工程1:Q + S → Q−S 工程2:Q−S + T → Q−S−T 工程3:Q−S−T + P → P−Q−S−T (光反応性工程) 工程4:P−Q−S−T+ L → P−Q−S−T−L 態様(f)において、SおよびTの反応順序は工程1と2とで逆転されてもよ い。 (3) 明細書第28頁の差替頁の翻訳文 光化学的反応性ケトン類の主な欠点は光化学的化学剤の損失を生ずる、対応す るアルコールへのそれらの光化学的酸化である。また、それらは典型的には12 時間の長い照射時間を必要とし、このことはこれらを、感受性生体分子の固定化 に不適当なものとする。先行技術−ベンゾフェノンの光化学的反応 ベンゾフェノンの光化学は、エーテル結合を生成する可能性があるキノン類と は対照的に、C−C結合の形成を生ずる。両方の基は水と非反応性である利点を 有する。したがって水は溶媒として使用出来る。 ベンゾフェノンおよびその誘導体の光化学反応は図5に例示されており、図5 においてRは重合体を示す。 そのようなベンゾフェノンに基づく光反応性基は、高いエネルギーのUV光線 で励起し、次に基材から水素原子を引き抜くことによりラジカルを形成し、この ラジカルは形成基材ラジカルと結合して生成物となるかあるいはそのラジカルは 基材から他の水素原子を引き抜いて、対応するアルコールへの光化学的還元を生 じて、結果として光化学剤の損失を生ずる。これらの反応について基材は合成重 合体だけでなく、また例えばアルコールのような有機溶媒を包含する有機分子で ある。 その光化学的カップリングは、典型的には重合体への有効なカップリングを得 るためには12時間320nmでの照射を必要とする。 請求の範囲 1.方法が以下のとおりのことからなる: 炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に反応性の化合物( Q)を介して1種またはそれ以上の配位子(L)を結合する光化学的工程; 前記炭素含有材料表面(P)は、直接にあるいは1種またはそれ以上のスペー サー(S1)を介して光化学的に反応性の化合物(Q)に結合される;そして 前記光化学的に反応性の化合物(Q)は直接にあるいは場合により1種または それ以上のスペーサー(S)および(または)熱化学的に反応性の化合物(T) を介して1種またはそれ以上の配位子(L)に結合される; 前記スペーサー(S1)および(S)は等しいかまたは異なり、熱化学的また は光化学的に反応性であるかあるいは非反応性であるスペーサーである; 光化学的に反応性の化合物(Q)は、単量体キノン化合物、二量体キノン化合 物、および対称または不斉のオリゴマーキノン化合物からなる群から選ばれたキ ノン化合物である; 前記キノン化合物(Q)は、環式炭化水素、または2〜10融合環式炭化水素 を含有し、前記キノン化合物は少なくとも2つの共役カルボニル基を有し、その 数は融合環式炭化水素の数の2倍を超えない; 前記キノン化合物(Q)は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じな いかまたは光化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されている; そして 光化学的程は、UV線から可視光線までの範囲の波長を有する非電離性電磁放 射線を用いて光化学的に反応性の化合物(Q)を照射することからなる; 但し、前記炭素含有材料は核酸プローブからならないことを条件とする: ことを特徴とする、炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する 方法。 2.照射時間が一般に12時間未満、好ましくは200分未満、さらに好まし くは60分未満、最も好ましくは30分未満である、請求項1に記載の方法。 3.キノン化合物が下記の一般式(XXXVII)、(XXXVIII)およ び(XXXIX)(但し、式中、m、nおよびoは0または1〜8の整数であり 、m、nおよびoの合計は8またはそれ以下であり;lは0または1〜nの2倍 の整数を示し;rおよびqは0、1または2を示し;kは0または1〜mの2倍 の整数を示し;そしてtは0または1〜oの2倍の整数を示す)に従う1〜4融 合環式炭化水素からなる、請求項1または2に記載の方法: 4.キノン化合物(Q)がアントラキノン類(V、VI、VII、X、XI、 XIII、XXVIII)、フェナントレンキノン類(VIII、IX、XII )、ベンゾキノン類(I、II)、ナフトキノン類(III、IV、XXVII )および化合物(XXVI、XXIX)からなる群から選ばれ、特にアントラキ ノン類、フェナントレンキノン類および化合物(XXVI)である、請求項3に 記載の方法: 5.キノン化合物(Q)が:−NO2、−SO3 -、−SO2 、−CN、−PO3 2- 、−PO2 -、−COOH、ハロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、第 一級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンまたはそれらの誘導体を包含する 官能基;及び−NO2、−SO3 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -−COOH、ハ ロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、エポキシドおよび−Hで置換されて いてもよいヒドロカルビル;からなる群から選ばれた置換基(R)で置換されて おり、前記ヒドロカルビルが好ましくは直鎖または分枝鎖の、メチル、エチル、 プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニ ル、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニ ル、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、エイコ サニルのようなアルキル類、1個またはそれ以上の二重結合または三重結合を有 するそれらのもの:およびフェニル、ナフチル、ビフェニル、トリル、ベンジル 、クメニル、メシチル、キシリル、ペンタレニル、インデニルのようなアリール である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 6.重合体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル 、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポ リテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリ−4−メチル−ペンチレン 、ポリエステル、ポリプロピレン、セルロース、ニトロセルロース、でんぷん、 多糖類、天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴムのよ うな合成及び天然の重合体からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 7.炭素含有材料(P)が炭素を含有するように予め変性された、シリカ、ガ ラス、コントロールされた細孔のガラス、シリカゲルまたは金属を包含する予め 変性された材料;単層フィルムまたは多層フィルム;ラングミュア−ブロジェッ トフィルム;ミセル類;生物学的膜、たんぱく質;生物学的または有機物質で被 覆された天然または合成重合体;からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方 法。 8.配位子(L)が、−COOH(カルボン酸類)、スルホン酸誘導体類、− COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX(酸ハロゲン化物 、酸フッ化物および酸塩化物、酸アジド類または同様な活性カルボン酸誘導 体)、−CONHNH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHN2(セミカルバジ ド類)、−NHCSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CN(ニトリル類 )、−CHO(アルデヒド類)、RR’CO(ケトン類)、−OH(アルコール 類)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファイド類)、−NH2(第一 級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンを包含するアミン類)、−NHNH2 (ヒドラジン類)、−OR(エーテル類)、エポキシド類、−SR(サルファ イド類)、−X(ハロゲン化物類)、−NO2、−CH3からなる群から選ばれた 官能基;またはそれらの誘導体;メチル、エチル、イソブチル、tert−ブチ ルまたは芳香族酸エステルのような非官能性基であるか;あるいは配位子はビオ チンのような生物学的に活性な分子、トキシン、除草剤、殺虫剤、炭水化物、ペ ニシリン類のような抗生物質、細胞毒のような他の薬品、ステロイド類、ペプチ ド類、ヌクレオチド類、ペプチド核酸類(PNA)及び核酸パートナー、たんぱ く質類およびハプテンからなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 9.スペーサー(S)が、場合により芳香族またはモノ/ポリ不飽和炭化水素 を含有する、ポリメチレンのようなC1〜C20アルキル基;ポリエチレングリコ ールのようなポリオキシエチレン;ポリ−β−アラニン、ポリグリシン、ポリリ シン、ペプチド類のようなオリゴ/ポリアミド類;オリゴ糖類;ホスホーモノ/ ジエステル類のようなオリゴ/ポリホスフェート;モノ/ジアミド類;およびオ リゴ/ポリスルホンアミド/エステル類;からなる群から選ばれた距離生成基、 あるいは上記単位の組み合わせ単位またはそれらの組み合わせ単位である、請求 項1に記載の方法。 10.熱化学的反応性化合物(T)が:−COOH(カルボン酸類)、スルホ ン酸誘導体、−COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX( 酸ハロゲン化物類、酸アジド類および同様なカルボン酸誘導体類)、−CONH NH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバジド類)、−NH CSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’ CO(ケトン類)、−OH(アルコール類)、−X(ハロゲン化物:塩化物、臭 化物、沃化物)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファ イド類)、−NH2(第一級、第二級および第三級アミンを包含するアミン類) 、−NHNH2(ヒドラジン類)、エポキシド類、およびマレイミド類からなる 群から選ばれた熱化学的に反応性の基を含有する化合物である、請求項1に記載 の方法。 11.配位子(L)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結 合させてキノン−配位子共役(Q−L)を得、そして基材材料表面(P)上に該 キノン−配位子共役(Q−L)を光固定化して基材料(P−Q−L)を得る工程 を含む、請求項1に記載の方法。 12.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S)に配 位子(L)を結合し、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)にスペー サー−配位子共役(S−L)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配 位子共役(Q−S−L)を得、そして基材表面(P)上に該キノン−配位子(Q −S−L)を光固定化して基材材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求 項1に記載の方法。 13.スペーサー分子(S)に、請求項1に規定したとおりの少なくとも1種 のキノン化合物(Q)を結合し、配位子(L)にスペーサー−キノン共役(Q− S)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配位子共役(Q−S−L) を得、そして次に基材表面(P)上に該キノン−配位子共役を光固定化して基材 材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求項1に記載の方法。 14.基材表面(P)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を 結合してキノン−基材表面共役(P−Q)を得、該キノン−基材表面共役(P− Q)に配位子(L)を光固定化して基材材料(P−Q−L)を得る工程を含む、 請求項1に記載の方法。 15.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S1)を 基材表面(P)に結合し、スペーサー−基材表面共役(P−S1)に、請求項1 に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結合して中間スペーサー分子を有する キノン−基材表面共役(P−S1−Q)を得、そしてキノン−重合体表面共役に 配位子(L)を光固定化する工程を含む、請求項1に記載の方法。 16.請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)をスペーサー分子(S ) に結合させ、基材表面にスペーサー−キノン共役(Q−S)を結合して中間スペ ーサー分子を有するキノン−基材表面共役(P−Q−S)を得る工程を含む、請 求項1に記載の方法。 17.光反応が水性媒体中で行われる、請求項1に記載の方法。 18.請求項1に記載れれたとおりの方法に従って、炭素含有基材材料表面( P)に配位子を固定化するための、請求項1に規定したとおりのキノン(Q)の 使用。 19.請求項1に記載された方法に従って造られた、その表面(P)に固定化 された配位子(L)を有する炭素含有基材材料。 20.検出システムにおいて、請求項1に記載された方法に従って造られたと おりの炭素含有基材材料の使用。 21.固体相イムノアッセイのための担体として、請求項1に造られたとおり の炭素含有基材材料の使用。 22.担体が、ウェルプレート、ビーズおよび微細球のような試験粒子、試験 管、試験棒及び試験細片からなる群から選ばれる、請求項21に記載の使用。 23.ペプチド類、オリゴヌクレオチド類、炭水化物および小さい有機分子の 固相合成のための担体として、請求項1において造られたとおりの炭素含有基材 材料の使用。 【手続補正書】 【提出日】1997年10月7日 【補正内容】 1.請求の範囲を別紙の通り、補正する。 2.明細書を下記の通り補正する。 (1) 明細書第13頁第2行の「化合物12」を『化合物14』と訂正する。 (2) 明細書第21頁第1行の「光化学的酸化」を『光化学的還元』と訂正す る。 3.図面の1/30頁と2/30頁(それぞれ第1図の1/4頁と2/4頁に相 当する)を別紙添付のものと差し替える。 請求の範囲 1.方法が以下のとおりのことからなる: 炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に反応性の化合物( Q)を介して1種またはそれ以上の配位子(L)を結合する光化学的工程; 前記炭素含有材料表面(P)は、直接にあるいは1種またはそれ以上のスペー サー(S1)を介して光化学的に反応性の化合物(Q)に結合される;そして 前記光化学的に反応性の化合物(Q)は直接にあるいは場合により1種または それ以上のスペーサー(S)および(または)熱化学的に反応性の化合物(T) を介して1種またはそれ以上の配位子(L)に結合される; 前記スペーサー(S1)および(S)は等しいかまたは異なり、熱化学的また は光化学的に反応性であるかあるいは非反応性であるスペーサーである; 光化学的に反応性の化合物(Q)は、単量体キノン化合物、二量体キノン化合 物、および対称または不斉のオリゴマーキノン化合物からなる群から選ばれたキ ノン化合物である; 前記キノン化合物(Q)は、環式炭化水素、または2〜10融合環式炭化水素 を含有し、前記キノン化合物は少なくとも2つの共役カルボニル基を有し、その 数は融合環式炭化水素の数の2倍を超えない; 前記キノン化合物(Q)は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じな いかまたは光化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されている; そして 光化学的程は、UV線から可視光線までの範囲の波長を有する非電離性電磁放 射線を用いて光化学的に反応性の化合物(Q)を照射することからなる; 但し、前記炭素含有材料は核酸プローブからならないことを条件とする: ことを特徴とする、炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する 方法。 2.照射時間が一般に12時間未満、好ましくは200分未満、さらに好まし くは60分未満、最も好ましくは30分未満である、請求項1に記載の方法。 3.キノン化合物が下記の一般式(XXXVII)、(XXXVIII)およ び(XXXIX)(但し、式中、m、nおよびoは0または1〜8の整数であり 、m、nおよびoの合計は8またはそれ以下であり;lは0または1〜nの2倍 の整数を示し;rおよびqは0、1または2を示し;kは0または1〜mの2倍 の整数を示し;そしてtは0または1〜oの2倍の整数を示す)に従う1〜4融 合環式炭化水素からなる、請求項1または2に記載の方法: 4.キノン化合物(Q)がアントラキノン類(V、VI、VII、X、XI、 XIII、XXVIII)、フェナントレンキノン類(VIII、IX、XII )、ベンゾキノン類(I、II)、ナフトキノン類(III、IV、XXVII )および化合物(XXVI、XXIX)からなる群から選ばれ、特にアントラキ ノン類、フェナントレンキノン類および化合物(XXVI)である、請求項3に 記載の方法: 5.キノン化合物(Q)が:−NO2、−SO3 -、−SO2 -、−CN、−PO3 2- 、−PO2 -、−COOH、ハロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、第一 級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンまたはそれらの誘導体を包含する官 能基;及び−NO2、−SO3 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -−COOH、ハロ ゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、エポキシドおよび−Hで置換されてい てもよいヒドロカルビル;からなる群から選ばれた置換基(R)で置換されてお り、前記ヒドロカルビルが好ましくは直鎖または分枝鎖の、メチル、エチル、プ ロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル 、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル 、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、エイコサ ニルのようなアルキル類、1個またはそれ以上の二重結合または三重結合を有す るそれらのもの:およびフェニル、ナフチル、ビフェニル、トリル、ベンジル、 クメニル、メシチル、キシリル、ペンタレニル、インデニルのようなアリールで ある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 6.重合体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル 、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポ リテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリ−4−メチル−ペンチレン 、ポリエステル、ポリプロピレン、セルロース、ニトロセルロース、でんぷん、 多糖類、天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴムのよ うな合成及び天然の重合体からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 7.炭素含有材料(P)が炭素を含有するように予め変性された、シリカ、ガ ラス、コントロールされた細孔のガラス、シリカゲルまたは金属を包含する予め 変性された材料;単層フィルムまたは多層フィルム;ラングミュア−ブロジェッ トフィルム;ミセル類;生物学的膜、たんぱく質;生物学的または有機物質で被 覆された天然または合成重合体;からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方 法。 8.配位子(L)が、−COOH(カルボン酸類)、スルホン酸誘導体類、− COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX(酸ハロゲン化物 、酸フッ化物および酸塩化物、酸アジド類または同様な活性カルボン酸誘導 体)、−CONHNH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバ ジド類)、−NHCSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CN(ニトリル 類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’CO(ケトン類)、−OH(アルコー ル類)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファイド類)、−NH2(第 一級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンを包含するアミン類)、−NHN H2(ヒドラジン類)、−OR(エーテル類)、エポキシド類、−SR(サルフ ァイド類)、−X(ハロゲン化物類)、−NO2、−CH3からなる群から選ばれ た官能基;またはそれらの誘導体;メチル、エチル、イソブチル、tert−ブ チルまたは芳香族酸エステルのような非官能性基であるか;あるいは配位子はビ オチンのような生物学的に活性な分子、トキシン、除草剤、殺虫剤、炭水化物、 ペニシリン類のような抗生物質、細胞毒のような他の薬品、ステロイド類、ペプ チド類、ヌクレオチド類、ペプチド核酸類(PNA)及び核酸パートナー、たん ぱく質類およびハプテンからなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 9.スペーサー(S)が、場合により芳香族またはモノ/ポリ不飽和炭化水素 を含有する、ポリメチレンのようなC1〜C20アルキル基;ポリエチレングリコ ールのようなポリオキシエチレン;ポリ−β−アラニン、ポリグリシン、ポリリ シン、ペプチド類のようなオリゴ/ポリアミド類;オリゴ糖類;ホスホ−モノ/ ジエステル類のようなオリゴ/ポリホスフェート;モノ/ジアミド類;およびオ リゴ/ポリスルホンアミド/エステル類;からなる群から選ばれた距離生成基、 あるいは上記単位の組み合わせ単位またはそれらの組み合わせ単位である、請求 項1に記載の方法。 10.熱化学的反応性化合物(T)が:−COOH(カルボン酸類)、スルホ ン酸誘導体、−COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX( 酸ハロゲン化物類、酸アジド類および同様なカルボン酸誘導体類)、−CONH NH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバジド類)、−NH CSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’ CO(ケトン類)、−OH(アルコール類)、−X(ハロゲン化物:塩化物、臭 化物、沃化物)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファ イド類)、−NH2(第一級、第二級および第三級アミンを包含するアミン類) 、−NHNH2(ヒドラジン類)、エポキシド類、およびマレイミド類からなる 群から選ばれた熱化学的に反応性の基を含有する化合物である、請求項1に記載 の方法。 11.配位子(L)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結 合させてキノン−配位子共役(Q−L)を得、そして基材材料表面(P)上に該 キノン−配位子共役(Q−L)を光固定化して基材料(P−Q−L)を得る工程 を含む、請求項1に記載の方法。 12.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S)に配 位子(L)を結合し、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)にスペー サー−配位子共役(S−L)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配 位子共役(Q−S−L)を得、そして基材表面(P)上に該キノン−配位子(Q −S−L)を光固定化して基材材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求 項1に記載の方法。 13.スペーサー分子(S)に、請求項1に規定したとおりの少なくとも1種 のキノン化合物(Q)を結合し、配位子(L)にスペーサー−キノン共役(Q− S)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配位子共役(Q−S−L) を得、そして次に基材表面(P)上に該キノン−配位子共役を光固定化して基材 材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求項1に記載の方法。 14.基材表面(P)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を 結合してキノン−基材表面共役(P−Q)を得、該キノン−基材表面共役(P− Q)に配位子(L)を光固定化して基材材料(P−Q−L)を得る工程を含む、 請求項1に記載の方法。 15.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S1)を 基材表面(P)に結合し、スペーサー−基材表面共役(P−S1)に、請求項1 に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結合して中間スペーサー分子を有する キノン−基材表面共役(P−S1−Q)を得、そしてキノン−重合体表面共役に 配位子(L)を光固定化する工程を含む、請求項1に記載の方法。 16.請求頂1に規定したとおりのキノン化合物(Q)をスペーサー分子(S ) に結合させ、基材表面にスペーサー−キノン共役(Q−S)を結合して中間スペ ーサー分子を有するキノン−基材表面共役(P−Q−S)を得る工程を含む、請 求項1に記載の方法。 17.光反応が水性媒体中で行われる、請求項1に記載の方法。 18.請求項1に記載れれたとおりの方法に従って、炭素含有基材材料表面( P)に配位子を固定化するための、請求項1に規定したとおりのキノン(Q)の 使用。 19.請求項1に記載された方法に従って造られた、その表面(P)に固定化 された配位子(L)を有する炭素含有基材材料。 20.検出システムにおいて、請求項1に記載された方法に従って造られたと おりの炭素含有基材材料の使用。 21.固体相イムノアッセイのための担体として、請求項1に造られたとおり の炭素含有基材材料の使用。 22.担体が、ウェルプレート、ビーズおよび微細球のような試験粒子、試験 管、試験棒及び試験細片からなる群から選ばれる、請求項21に記載の使用。 23.ペプチド類、オリゴヌクレオチド類、炭水化物および小さい有機分子の 固相合成のための担体として、請求項1において造られたとおりの炭素含有基材 材料の使用。 【図1】 【図1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.方法が以下のとおりのことからなる: 炭素含有材料表面(P)に1種またはそれ以上の光化学的に反応性の化合物( Q)を結合する光化学的工程; 前記炭素含有材料表面(P)は、直接にあるいは1種またはそれ以上のスペ ーサー(S1)を介して光化学的に反応性の化合物(Q)に結合される;そして 前記光化学的に反応性の化合物(Q)は直接にあるいは場合により1種または それ以上のスペーサー(S)および(または)熱化学的に反応性の化合物(T) を介して1種またはそれ以上の配位子(L)に結合される; 前記スペーサー(S1)および(S)は等しいかまたは異なり、熱化学的また は光化学的に反応性であるかあるいは非反応性であるスペーサーである; 光化学的に反応性の化合物(Q)は、単量体キノン化合物、二量体キノン化合 物、および対称または不斉のオリゴマーキノン化合物からなる群から選ばれたキ ノン化合物である; 前記キノン化合物(Q)は、環式炭化水素、または2〜10融合環式炭化水素 を含有し、前記キノン化合物は少なくとも2つの共役カルボニル基を有し、その 数は融合環式炭化水素の数の2倍を超えない; 前記キノン化合物(Q)は、配位子(L)の固定化に対して立体障害を生じな いかまたは光化学を妨げない置換基(R)で、場合により置換されている; そして 光化学的程は、UV線から可視光線までの範囲の波長を有する非電離性電磁放 射線を用いて光化学的に反応性の化合物(Q)を照射することからなる; ことを特徴とする、炭素含有基材材料の表面(P)に配位子(L)を固定化する 方法。 2.照射時間が一般に12時間未満、好ましくは200分未満、さらに好まし くは60分未満、最も好ましくは30分未満である、請求項1に記載の方法。 3.キノン化合物が下記の一般式(XXXVII)、(XXXVIII)およ び(XXXIX)(但し、式中、m、nおよびoは0または1〜8の整数であり 、 m、nおよびoの合計は8またはそれ以下であり;1は0または1〜nの2倍の 整数を示し;rおよびqは0、1または2を示し;kは0または1〜mの2倍の 整数を示し;そしてtは0または1〜oの2倍の整数を示す)に従う1〜4融合 環式炭化水素からなる、請求項1または2に記載の方法: 4.キノン化合物(Q)がアントラキノン類(V、VI、VII、X、XI、 XIII、XXVIII)、フェナントレンキノン類(VIII、IX、XI I)、ベンゾキノン類(I、II)、ナフトキノン類(III、IV、XXVI I)および化合物(XXVI、XXIX)からなる群から選ばれ、特にアントラ キノン類、フェナントレンキノン類および化合物(XXVI)である、請求項3 に記載の方法。 5.キノン化合物(Q)が:−NO2、−SO3 -、−SO2 -、−CN、−PO3 2- 、−PO2 -、−COOH、ハロゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、第一 級アミン、第二級アミンおよび第三級アミンまたはそれらの誘導体を包含する官 能基;及び−NO2、−SO3 -、−CN、−PO3 2-、−PO2 -−COOH、ハロ ゲン、即ち−F、−Cl、−Br、−I、エポキシドおよび−Hで置換されてい てもよいヒドロカルビル;からなる群から選ばれた置換基(R)で置換されてお り、前記ヒドロカルビルが好ましくは直鎖または分枝鎖の、メチル、エチル、プ ロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル 、ウンデカニル、ドデカニル、トリデカニル、テトラデカニル、ペンタデカニル 、ヘキサデカニル、ヘプタデカニル、オクタデカニル、ノナデカニル、エイコサ ニルのようなアルキル類、1個またはそれ以上の二重結合または三重結合を有す るそれらのもの:およびフェニル、ナフチル、ビフェニル、トリル、ベンジル、 クメニル、メシチル、キシリル、ペンタレニル、インデニルのようなアリールで ある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 6.重合体がポリスチレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル 、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポ リテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリ−4−メチル−ペンチレン 、ポリエステル、ポリプロピレン、セルロース、ニトロセルロース、でんぷん、 多糖類、天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴムのよ うな合成及び天然の重合体からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 7.炭素含有材料(P)が炭素を含有するように予め変性された、シリカ、ガ ラス、コントロールされた細孔のガラス、シリカゲルまたは金属を包含する予め 変性された材料;単層フィルムまたは多層フィルム;ラングミュア−ブロジェッ トフィルム;ミセル類;生物学的膜、たんぱく質;ヌクレオチド類、ペプチド核 酸類(PNA)および核酸結合パートナー;生物学的または有機物質で被覆され た天然または合成重合体;からなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 8.配位子(L)が、−COOH(カルボン酸類)、スルホン酸誘導体類、− COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX(酸ハロゲン化物 、酸フッ化物および酸塩化物、酸アジド類または同様な活性カルボン酸誘導体) 、−CONHNH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバジド 類)、−NHCSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CN(ニトリル類) 、−CHO(アルデヒド類)、RR’CO(ケトン類)、−OH(アルコール類 )、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファイド類)、−NH2(第一級 アミン、第二級アミンおよび第三級アミンを包含するアミン類)、−NHNH2 (ヒドラジン類)、−OR(エーテル類)、エポキシド類、−SR(サルファイ ド類)、−X(ハロゲン化物類)、−NO2、−CH3からなる群から選ばれた官 能基;またはそれらの誘導体;メチル、エチル、イソブチル、tert−ブチル または芳香族酸エステルのような非官能性基であるか;あるいは配位子はビオチ ンのような生物学的に活性な分子、トキシン、除草剤、殺虫剤、炭水化物、ペニ シリン類のような抗生物質、細胞毒のような他の薬品、ステロイド類、ペプチド 類、ヌクレオチド類、ペプチド核酸類(PNA)及び核酸結合パートナー、たん ぱく質類およびハプテンからなる群から選ばれる、請求項1に記載の方法。 9.スペーサー(S)が、場合により芳香族またはモノ/ポリ不飽和炭化水素 を含有する、ポリメチレンのようなC1〜C20アルキル基;ポリエチレングリコ ールのようなポリオキシエチレン;ポリ−β−アラニン、ポリグリシン、ポリリ シン、ペプチド類のようなオリゴ/ポリアミド類;オリゴ糖類;ホスホ−モノ/ ジエステル類のようなオリゴ/ポリホスフェート;モノ/ジアミド類;およびオ リゴ/ポリスルホンアミド/エステル類;からなる群から選ばれた距離生成基、 あるいは上記単位の組み合わせ単位またはそれらの組み合わせ単位である、請求 項1に記載の方法。 10.熱化学的反応性化合物(T)が:−COOH(カルボン酸類)、スルホ ン酸誘導体、−COOR(活性エステルを包含する、エステル類)、−COX( 酸ハロゲン化物類、酸アジド類および同様なカルボン酸誘導体類)、−CONH NH2(酸ヒドラジド類)、−NHCONHNH2(セミカルバジド類)、−NH CSNHNH2(チオセミカルバジド類)、−CHO(アルデヒド類)、RR’ CO(ケトン類)、−OH(アルコール類)、−X(ハロゲン化物:塩化物、臭 化物、沃化物)、−SH(チオール類)、−SSR(ジサルファイド類)、−N H2(第一級、第二級および第三級アミンを包含するアミン類)、−NHNH2( ヒドラジン類)、エポキシド類、およびマレイミド類からなる群から選ばれた熱 化学的に反応性の基を含有する化合物である、請求項1に記載の方法。 11.配位子(L)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結 合させてキノン−配位子共役(Q−L)を得、そして基材材料表面(P)上に該 キノン−配位子共役(Q−L)を光固定化して基材料(P−Q−L)を得る工程 を含む、請求項1に記載の方法。 12.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S)に配 位子(L)を結合し、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)にスペー サー−配位子共役(S−L)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配 位子共役(Q−S−L)を得、そして基材表面(P)上に該キノン−配位子(Q −S−L)を光固定化して基材材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求 項1に記載の方法。 13.スペーサー分子(S)に、請求項1に規定したとおりの少なくとも1種 のキノン化合物(Q)を結合し、配位子(L)にスペーサー−キノン共役(Q− S)を結合して中間スペーサー分子を有するキノン−配位子共役(Q−S−L) を得、そして次に基材表面(P)上に該キノン−配位子共役を光固定化して基材 材料(P−Q−S−L)を得る工程を含む、請求項1に記載の方法。 14.基材表面(P)に、請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)を 結合してキノン−基材表面共役(P−Q)を得、該キノン−基材表面共役(P− Q)に配位子(L)を光固定化して基材材料(P−Q−L)を得る工程を含む、 請求項1に記載の方法。 15.光化学的または熱化学的化合物の使用によりスペーサー分子(S1)を 基材表面(P)に結合し、スペーサー−基材表面共役(P−S1)に、請求項1 に規定したとおりのキノン化合物(Q)を結合して中間スペーサー分子を有する キノン−基材表面共役(P−S1−Q)を得、そしてキノン−重合体表面共役に 配位子(L)を光固定化する工程を含む、請求項1に記載の方法。 16.請求項1に規定したとおりのキノン化合物(Q)をスペーサー分子(S )に結合させ、基材表面にスペーサー−キノン共役(Q−S)を結合して中間ス ペーサー分子を有するキノン−基材表面共役(P−Q−S)を得る工程を含む、 請求項1に記載の方法。 17.光反応が水性媒体中で行われる、請求項1に記載の方法。 18.水性媒体が、0〜7の範囲のまたは7〜12の範囲のpH値を有する、 請求項16の方法。 19.請求項1に記載れれたとおりの方法に従って、炭素含有基材材料表面( P)に配位子を固定化するための、請求項1に規定したとおりのキノン(Q)の 使用。 20.請求項1に記載された方法に従って造られた、その表面(P)に固定化 された配位子(L)を有する炭素含有基材材料。 21.検出システムにおいて、請求項1に記載された方法に従って造られたと おりの炭素含有基材材料の使用。 22.固体相イムノアッセイのための担体として、請求項1に造られたとおり の炭素含有基材材料の使用。 23.担体が、ウェルプレート、ビーズおよび微細球のような試験粒子、試験 管、試験棒及び試験細片からなる群から選ばれる、請求項22に記載の使用。 24.ペプチド類、オリゴヌクレオチド類、炭水化物および小さい有機分子の 固相合成のための担体として、請求項1において造られたとおりの炭素含有基材 材料の使用。
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