JPS6110537A - 二官能性化合物 - Google Patents

二官能性化合物

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JPS6110537A
JPS6110537A JP13140784A JP13140784A JPS6110537A JP S6110537 A JPS6110537 A JP S6110537A JP 13140784 A JP13140784 A JP 13140784A JP 13140784 A JP13140784 A JP 13140784A JP S6110537 A JPS6110537 A JP S6110537A
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JP
Japan
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nitrovinyl
reaction
group
solution
benzoic acid
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Application number
JP13140784A
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English (en)
Inventor
Nobutaka Fujii
信孝 藤井
Kenichi Akamichi
健一 赤路
Shiro Futaki
史朗 二木
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は下記一般式(1)であられされる(2−ニトロ
ビニル)安息香酸誘導体に関する。
〔式中−〇−Zはカルボキシル基の反応性誘導体をあられす。〕
上記一般式〔1〕であられされる(2−ニトロビニル)
安息香酸誘導体は、チオール基を有する物質とアミ7基
を有する物質の結合に利用される二官能性配位子化合物
として有用である。
近年、二種類の異なった物質を結合することにより得ら
れる有用な結合体が知られている。そのような結合体と
しては、たとえば免疫学的測定分野においては、(イ)
ハプテンと呼ばれる低分子物質の抗体を得るための、ハ
プテンとアルブミン、グロブリンの様な高分子物質との
結合体、(0)エンザイムイムノアッセイのための、ハ
プテンや蛋白質の様な抗原性物質又は抗体と酵素との結
合体、e→免疫学的測定を簡易1こ行なうための、固体
と抗原性物質もしくは抗体との結合体などが知られてい
る。また、主として癌治療薬をめざした毒素の7ラグメ
ントと抗体との結合体、さらには固定化酵素を目的とし
た酵素と固征との結合体等が知られている。
従来、これらの結合体を得るため、架橋剤としてグルタ
ルアルデヒドやトルエン−2゜4−ジイソシアネート、
カルボジイミド誘導体等が用いられて来たが、同−物質
内、同一物質間の結合体や凝集体が生じる問題があり、
最近ではこれらの問題を解決するため二官能性架橋剤が
開発されている。二官能性架橋剤とは一分子中に二種類
の基と反応できる官能基を有する架橋剤であって、一般
的にはチオール基と反応するマレイミド基、ピリジルチ
オ基またはヨードアセチル基と、アミノ基と反応するN
−ヒドロキシサクシンイミドのエステル基またはイミダ
ゾール基を有する二官能性架橋剤が用いられている。
これら既知の二官能性架橋剤は、最初にアミノ基を有す
る物質と反応せしめ、この後チオール基を有する物質と
反応せしめるのに適した架橋剤である。このような従来
の二官能性架橋剤を用いて、たとえばペプチドと酵素と
の結合体を得る操作は下記の方法となる。
ペプチドのアミノ基と二官能性架橋剤とを反応せしゆ精
製することによりペプチド誘導体を得、一方、酵素にそ
のアミノ基を利用して、後述するチオール基導入試薬を
用いてチオール基を導入することにより酵素誘導体を得
る。このようにして得られるペプチド誘導体と酵素誘導
体を反応せしめることによりペプチドと酵素との結合体
を得ることができる。
しかしながら、このような従来法では酵素を誘導体に導
く必要があるので、酵素が不安定な場合には墾ましくな
い。
これに対して、チオール基と反応した後、アミノ基と反
応できる二官能性架橋剤においては、安定なペプチドの
アミノ基を用いてチオール基導入試薬によりペプチドに
チオール基を導入後、二官能性架橋剤と反応、精製し、
この後直接酵素と反応せしめる事によって結合体を得る
事が出来る。
本発明者らは、一般式(1)であられされる(2−ニト
ロビニル)安息香酸誘導体が、チオール基を有rる物質
とアミノ基を有する物質との結合体を得る事ができ、し
かもチオール基を有する物質と反応後、アミ7基を有す
る物質と反応させ得る事ができる二官能性架橋剤として
有用な化合物である事を見い出し本発明にいたった。
一般式(”1)における−〇−Zはペプチド合成の分野
でペプチド結合を形成するために通常用いられるカルボ
キシル基の反応性誘導体であり、Zとしては例えば2,
4−ジニトロチアゾリジン−2−チオン−3−イル基れ
るが、2,4−ジニトロフェノキシ基、N−ヒドロキシ
サクシンイミド残基が望ましい。
一般式(1)であられされる(2−ニトロビニル)安息
香酸誘導体は、メタまたはバラ置携体が反応性が良く望
ましい。
本発明の(2−ニトロビニル)安息香酸誘導体を二官能
性架橋剤として用いて結合しうる物質としては、例えば
ペプチド、ステロイド、薬物の様なハプテンもしくは蛋
白質からなる抗原、ハプテンの抗体を得るための蛋白質
、合成高分子からなるキャリヤー高分子、抗体、酵素、
殺細胞物質、有機もしくは無機の固体などがあげられる
チオール基を有する物質とは、−分子中または固体表面
上に一以上のチオール基を有する上記の物質あるいは上
記の物質にチオール基を導入した誘導体を言う。チオー
ル基を有する物質としてはメルカプトアルブミン、免疫
グロブリンを還元処理して得られる一量体もしくはF(
ab’)2  を還元処理して得られるFab’、ジフ
テリア毒素、リシンAの7ラグメントなどがあげられる
またチオール基を導入した誘導体は、アミツノ占を有す
る物質からチオール基導入剤を用いて容易に誘導される
。チオール基導入剤としてはアセチルメルカプトコハク
酸等すでに多くの試薬が知られているが、本発明者等の
創製したp−メトキシベンジルチオプロピオン酸誘導体
等がある。
アミノ基を有する物質とは、−分子中又は固体表面に一
以上のアミノ基を有する上記の物質あるいは上記の物質
の誘導体を言う。アミノ基を有する物質としてはヒト成
長ホルモン放出因子(hGRF)の様なペプチド;α−
フェトプロティン(AFP)、カルシノエンボリティク
アンチゲン(CEA)、ヒト成長ホルモン(HGHLの
様な蛋白質あるいは糖蛋白質からなる抗原;アルブミン
、ポリ、[、−+)ジンの様なキャリヤ高分子;抗体蓚
ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ豐の様な酵
素;アミノ化がラス:ナイロンの加水分解で得られる固
体などがある。
一般式(1)であられされる(2−ニトロビニル)安息
香酸誘導体は対応する(2−ニトロビニル)安息香酸か
ら製造することができる。
(2−ニトロビニル)安息香酸は公知の化合物であり、
たとえばp−(2−二トロビニル)安息香酸はp−ホル
ミル安息香酸とニトロメタンの反応によって得ることが
出来る。
p−(2−ニトロビニル)安息香酸を通常のカルボキシ
ル基の反応性誘導体を得る方法、たとえばテトラヒドロ
フラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
等の溶媒中でジシクロへキシルカルボジイミドの様な脱
水剤の存在下、2.4−ジニトロフェノール、杢 N−ヒドロキシサクシンイミド、チアゾリン−2−チオ
ン等の誘導剤と反応せしめる事によって本発明のp−(
2−ニトロビニル)安息香酸誘導体を得ることができる
0−またはm−(2−ニトロビニル)安息香酸誘導体も
同様の方法で得ることができる。
反応後は、例えば反応溶液を濃縮し、エタノール等を加
えて粉末を析出させ、口過微粉末をクロロホルム−メタ
ノール、酢酸エチル等の良溶媒に溶解し、エタノール等
の貧溶媒を加えて再結晶を行うことにより精製すること
ができる。
かくして得られた一般式(1)であられされる(2−ニ
トロビニツノ安息香酸誘導体を用いて、チオール基を有
する物質とアミノ基を有する物質との結合を行う望まし
い実施方法は以下の通りである。
(1)中性乃至酸性条件下で(2−ニトロビニダル)安
息香酸誘導体とチオール基を有する物質とを反応せしめ
る。
(2)上記(1)の反応後、中性乃至塩基性条件下でア
ミノ基を有する物質と反応せしめる。
+1)の反応は、水もしくは緩衝液、ジメチルホルムア
ミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド又は
これらの混合溶媒中で行なう、。反応温度は0〜50℃
、反応時間は反応条件、スケールによるが通常1分〜4
8時間である。
中性乃至酸性条件とはp H7,0以下望ましくはpH
2〜5であり、この条件ではカルボキシル基の反応性誘
導体が加水分解されることなく反応を行なうことが可能
である。
反応終了後は、たとえば、溶媒を留去後適当な溶剤での
洗浄、ゲル沖過、透析等により精製を行う。
(2)の反応は、(1)の生成物とアミノ基を有する物
質とを水、もしくは緩衝液、ジメチルホルムアミド、テ
トラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド又はこれらの
混合溶媒中で反応せしめることにより行う。反応温度は
0〜50℃、反応時間は反応スケール、反応条件による
が通常2日以内である。
中性乃至塩基性条件とはpH7,Q以上、望ましくはp
 H7,5〜9、又はN−メチルモルホリンの共存下で
行う。
反応終了後、精製を行う事により、チオール基を有する
物質とアミノ基を有する物質の結合体を得ることができ
る。
以下実施例および参考例で本説明を説明する。
参考例−xt  5−(S−p−メトキシベンジルチオ
プロビオニル)−チアゾ リジン−2−チオン(MrPTT) の合成 800■の5−p−メトキシベンジルチオプロピオン酸
を51のTHFに溶解した溶液に1rottqのチアゾ
リジン−2−チオンを加え次いでaoomqのジシクロ
へキシルカルボジイミドを加えた。室温で10時間反応
後、反応液を沖過し、加液を濃縮して1.6X80cr
nのシリカゲルカラムでクロロホルムを溶出液として精
製した。エバポレーターで溶媒を留去後残渣をクロロホ
ルム−n−へキサンの系で再結晶を行った。
収量281)v、収率65%、融点39−40℃ また赤外吸収スペクトルグラムは1690cfn’(−
C=O)に予期される特性吸収を示した。
NMRスペクトル分析の結果は次のとおりであった。
NMR(CDCes )  δ 2.75 8.50(2H,t、J=6.8Hz)8.
70  (2H,s) 3.79  (3H,s) 4.55.1.27(2H,t、J=7.6Hz)  
16.84(2)(、d、J=8.4H2)7.23(
2H,d、J=8.41(Z)元素分析の結果は次のと
おりであった。
元素分析結果(財) HN 実測値  51.20  5.1)  4.84計算値
  51J4  5.28  4.28(CX4H17
NO2S、として) 参考例2  hGRFへのチオール基の導入合成ヒト成
長ホルモン放出因子(hGRF−40)5.6mgと参
加例1で合成されたMTPTT 10 rngを1.5
 dのDMFに溶解し室温で4時間反応せしめた。この
とき反応液の色は淡黄色から無色に変化した。
エーテルを加えて粉末を析出せしめ沖過後粉末をIMI
−リフルオロメタンスルホン酸−チオアニゾールのトリ
フルオロ酢酸液200μgに溶解し、m−クレゾールl
Oμeを加えて水冷下60分間反応した。反応後エーテ
ルを加えて粉末を析出せしめ再び同一条件で反応を行っ
た。反応後反応液を用いてエルマン反応を行ったところ
412nmでの吸光が認められチオール基が導入された
事が確認された。
実施例IN−サクシンイミジル−p−(2−二トロビニ
ル)−ベンゾエート の合成 p−(2−ニトロビニル)安息香酸1.01とN−ハイ
ドロキシサクシンイミド0.662を10wl1のTH
Fに溶解した。この溶液にジシクロへキシルカルボジイ
ミド1.18yを水冷下加え室温にて5時間攪拌を行っ
た。
反応後洲過しp液をエバポレーターにて1)/N縮しエ
タノールを加え結晶を析出させた。
この結晶をクロロホルム−メタノール(lO:l)に溶
解しエタノールを加えることにより結晶を析出させた。
この再結晶操作を2回行、った。収量0.49f、収率
83%(−C=C−)  に予期される特性吸収を示し
た。
N M 、F<スペクトル分析の結果は次のとおりであ
った。
NMR(DMSO−d、  中 )   δ2.92(
4H,S) 8.1i1)(2H,d、J=8Hz)8.19(2H
,d、J=8Hz) 8.25(LH,d、J=18Hz) 8.89(IH,d、J=13Hz) 元素分析の結果は次のとおりであった。
元素分析結果(%) CHN 実測値  58.87  8.44  9.56計算値
  58.80   B、47  9.65(C13H
ION206として) 実施例2 N−サクシンイミジル−m−(2−二トロビ
ニル)−ベンゾエート の合成 m−(2−ニトロビニル)−安息香酸を用いて実施例1
と同様に反応、結晶の析出を行ない、得られた結晶を酢
酸エチルに溶解してエタノールで再結晶を行った。収率
83%。融点207−209℃ また赤外吸収スペクトル分析ムは179(h+−1およ
び1720cm  (CO、C0OR) 16 f30
cm ’(−C=C−)  に予期される吸収が得られ
た。
N M Rスペクトル分析の結果は次のとおりであった
NMR(DMSO−d6)δ 2.98(4H,S) 7、’17−8.57(4H,m) 8.29(IH*d、J=18.8Hz)8.89(I
H,d、J=18.8Hz)元素分析の結果は次のとお
りであった。
元素分析結果(%) CHN 実測値  54,05  8.55  9.41計算値
  5180  8.47  9.65(C13H1゜
N206として) 実施例3 2.4−ジニトロフェニル−p−(2−ニト
ロビニル)−ベンジェ ートの合成 p−(2−ニトロビニル)安息香酸500■と2,4−
ジニトロフェノール524qを15*tのDMFに溶解
した。この溶液にジシクロへキシルカルボジイミド80
1rNiを水冷下加え室温で5時間攪拌した後反応液を
漏湯し、漏液をエバポレーターにて濃縮しエタノールを
加え粉末を析出させた。
粉末をDMF−クロロホルムの系で再結晶した。
収量625η 収率67% 融点212−218℃ 元素分析の結果は次のとおりであった。
元素分析結果(%) HN 実測値  50.4B   2.54  1).69計
算値  50.15  2.58  1).70(C,
IIH,N308として) 参考例8 ■ 実施例1で得られたN−サクシンイミジルーp−(
2−ニトロビニル)−ベンゾエート500■を5 ml
のTHFに溶解しこの溶液と225μ4のメルカプトプ
ロピオン酸を2 tslの0.1Mリン酸緩衝液(pH
8,0)に溶解した水溶液とを混合して室温で80分間
攪拌した。反応液をTLCで分析したところN−サクシ
ンイミジルーp−(2−ニトロビニル)−ベンゾエート
は消失していた。有機層を分離し水で洗浄後濃縮した。
濃縮液にエタノールを加えて粉末を析出せしめた。得ら
れた粉末をTH+−エタノールの系で再結晶した。
収量568N!、収率82% 融点151L54C NMRスペクトル分析の結果は次のとおりであった。
NMR(pMsO−δ6)δ 2.65−2.78(4H,m) 2.90 (4H、S) 4.85 (lH= Q 、Jt=9Hz )5.20
(LHlq、Jt =14H2,J2=7H2)5.2
9(IH,q、J1=14Hz、J、=9Hz)7.7
6(2)I、d、J=8.8H7)8.09 (2H,
d 、 J=8.8Hz )元素分析の結果は次のとお
りであった。
元素分析結果(%) CHN 実測値  48.75  4.08  7.12計算値
  48.48  4.07  7.07(C16HI
6NzOaSとして) 以上の結果から下記の構造体である事が確招された。
S −CH2−CH,−COOH ■ ■で得られた生成物200■を4 vrlのTHF
に溶解し、この溶液と67w1iのアラニンを2 ml
の0.1 M IJン酸緩衝液(pH7,5)に溶解し
た水溶液とを混合し室温で2時間攪拌した。水層を分離
しセファデックス’G−25(7丁・レーシャ社製)の
2.8X135σのカラムを用い0.5 N酢酸液を溶
出液としてゲルρ過を行った。
UV295nmでの吸光度測定により検出して目的の分
画を分取後、凍結乾燥を行い生成物を得た。
収:d60■ 収率32% 融点44−46 ℃ N 1’vI Rスペクトル分析の結果は次のとおりで
あった。
NMR(DIVISO−d、 )  δ1.39 (8
H、d 、 J=7.2Hz )2.56−2.77(
4H,m、) 4.41 (i H、doublet of quar
tet。
J=7.2Hz 、 7.2Hz ) 4.74(IH,t、J=8.2Hz)5.19 (2
H、d 、 J=8.2Hz )7.55(2H,d、
J=8.1Hz)7.85(2F(、d、J=8.1H
z)8.67 (IH、d 、 J=7.2Hz )元
素分析の結果は次のとおりであった。
元素分析結果(%) CHN 実測値  47.99  4.89   ’1.2’T
計算値  47.48  5,05  7.38(C1
5H18N207S−0,5H20として)以上の結果
から、下記の構造の結合体が得られたことが確請された
S −CH2−CH,−COOH C0−NH−CH2−COOH 蕃 CH。
#1FIJ4         。
実施厨1合成されたN−サクハジルー p−(2−二トロビニル)−ベンゾエート100■を2
 mlのDMFに溶解し、この溶液にシスティンの塩酸
塩60ηを2 mlの水に溶解した溶液を加え、pH1
,5に調整し室温で30分間反応した。反応液のUVm
axは303 nmから280nmに変化しTLCで分
析の結果出発物質は消失していた。次にエバポレーター
で溶媒を除去後残渣に水を加え粉末を析出せしめた。得
られた粉末をDMFに溶解しアラニン15B■を含有す
る水溶液と35μe のN−メチルモルホリンを加えて
反応した。室温で一晩反応後反応溶液を濃縮し、濃縮液
をセファデックス■G−25(ファルマシャ社製)の2
.3X185crnのカラムを用い0.5Nの酢酸液を
溶出液としてゲル漏逸を行った。
UV3QQnmでの吸光度測定により検出して目的とす
る分画を分取し、凍結乾燥を行ない生成物を得た。
収量236q 収率17.8% 融点 151):(dec) さらに6NHC6で加水分解後のアミノ酸分析によりア
ラニン:システィン=1:0.88であることがわかっ
た。
NMRスペクトル分析の結果は次のとおりである。
NMR(DMSO−d6)  δ 1.88(3H,d、J=7.2Hz)2.90(2H
,d 、J=5.2Hz)8.50−8.44(LH,
m) 4.40 (LH、doublet of quart
et。
J=7.2Hz 、 7.2Hz ) 8.67(IH,d、J=7.2H7)元素分析の結果
は次のとおりであった。
元素分析結果(%) HN 実測値  44.91  5.06  9.95計算値
  44.66  5.25  10.42(C5aH
seNs Oy S −H20として)以上の結果から
下記の構造の結合体カイ得られたことが確認された。
C0−Nf(−CH2−COOH CH3 参考例5 実施例2で得られたN−サクシンイミジルーIn−(2
−二トロビニル)−ベンゾニー1340Wりを4ゴのT
 HFに溶解し、この溶液と102μe のメルカプト
プロピオン酸を2 tttlの0.1Mリン酸緩衝液p
H8,0に溶解した水溶液とを混合して室温で80分間
反応した。有機層を分離後水で洗浄し、この有機It・
)を209 ’Qのアラニンをo、 t Mリン酸緩衝
液p H7,5に溶解した水溶液と1)1合し室温で2
時間攪拌した。反応液をセフ y 5’ ッ9 Z■G
 −25(77/、?、ヤ社製)2.13X180cm
のカラムで溶出液として0.5 N酢酸水溶液を用いて
ゲル口過を行った。UVa g o nmでの吸光度測
定により検出して目的の分画を分取し凍結乾燥を行って
生成物を得た。
収ft68り 収率16% 5 N −HClで分解後アラニンの定量を行ったとこ
ろ回収率84%であうた。
NMRスペクトル分析の結果は次のとおりであった。
NMR(DMSO−d6)  δ 1.42(’IH,d、J=7.4H7)2.51−2
.80 (4H,ITI)4.44 (LH、doub
let  of quartet  J=7.4Hz 
、 7.4Hz ) 4.74(LH,t、J=8.0H2)5.19(2H
,d、J=8.0Hz)7.40−7.94(4H,m
) 8.68(lH,d、J=7.4Hz)元素分析の結果
は次のとおりであった。
元素分析結果(%) CHN 実測値  48.4L   4.88  7.64Fi
t算値  48,64  4.90  7.56(C,
、H,8N20□Sとして) L’l、上の結果から下記の構造であることが確認され
た。
5−CH,−C)12−COOH Co−NH−CH,−COOH CH3 参考例6 参考例−1で得られたhGRFの誘導体のDMF溶液に
実施例3で得られた2、4−ジニトロフェニル−p−(
2−二トロビニル)−ベンゾエート10■を1 mlの
DMFに溶解した液89μ4を加えた。室温で30分間
攪拌を行った後、反応液のエルマン反応を行ったところ
412nmの吸光度が初期のO,Q 80から0.00
5に変化し反応液中のチオール基が減少した事が確認さ
れた。
反応液にエーテルを加え−C沈澱を析出せしめ、ニーデ
ルでl51):争議2 tglのD 1A F−水(1
:l)に溶解した。N−メチルモルホリンでpHを7.
5%こ調整し牛tm[アルブミン(BSA)5.0■を
1 mlの水に溶解した水溶液を加えた。室温で4時間
攪拌後反応液をセフ、そデックス■G−25(ファルマ
シャ社製)1.8X60cmカラムを用いてIN酢酸水
溶液を溶出液としてゲル濾過を行った。素通り画分を分
取し凍結乾燥を行いhGRFとBSA  の結合体を得
た。収量7.70〜。BSA及び得られた結合体を6N
塩酸で加水分解後アミノ酸分析を行った。B5A15A
に17個のヒスチジンが存在する事及びhGRFにはヒ
スチジンが存在しない事からいずれも内部標準としてヒ
スチジンを用いこれを17とした。この結果を表−1へ
)、(均に示した。(i3)−八)はアルブミン1分子
に結合したh G 1.< Fによるアミノ酸の存在撹
を示す。h G RF−分子中のアミノ酸の存在に、は
既知であり、これを(C1に示した。
〔(lう’  tA)) 7 (C+はアルブミン−分
子に結合した1〕(刀くFの個数を示す。約8個のhG
RFがアルブミンに結合した事が確認された。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中C−Zはカルボキシル基の反応性誘 導体をあらわす。〕 であらわされる(2−ニトロビニル)安息香酸誘導体。
  2. (2)メタまたはパラ置換体である特許請求の範囲第1
    項記載の(2−ニトロビニル)安息香酸誘導体。
  3. (3)Zで示される基がN−ヒドロキシサクシンイミド
    残基 (▲数式、化学式、表等があります▼)または2,4−
    ジニトロフェノ キシ基である特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    (2−ニトロビニル)安息香酸誘導体。
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