KR0177297B1

KR0177297B1 - 컴비나토리얼 화학에 사용되는 여과장치

Info

Publication number: KR0177297B1
Application number: KR1019960019647A
Authority: KR
Inventors: 김상웅; 안상열; 조혜연
Original assignee: 성재갑; 주식회사엘지화학
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR980000537A

Abstract

본 발명은 컴비나토리얼 화학 분야에서 화합물 라이브러리 구축시 편리하게 사용할 수 있는 여과장치에 관한 것으로, 미세역가판의 웰 갯수 만큼의 1회용 팁(tip) 및 상기 팁을 상·하부가 노출된 상태로 수직으로 지지할 수 있는 수단을 갖는 지지체로 이루어진 여과장치는 저렴하고 용이하게 제작할 수 있으며 사용하기가 매우 간단하고 편리하여 컴비나토리얼 화학 과정중 발생하는 과량의 용매 및 용질 등을 효율적으로 여과 제거함으로써 최종 생성물을 용이하게 분리할 수 있다.

Description

컴비나토리얼 화학에 사용되는 여과장치

제1도는 종래에 개발된 여과장치를 도시한 것이고,

제2도는 본 발명의 여과장치의 하나의 태양을 구성하는 솜이 충전된 1회용 팁과 지지체를 도시한 것이며,

제3도는 지지체에 1회용 팁을 꽂아 완성된 본 발명의 여과장치의 하나의 태양을 도시한 것이고,

제4도는 흡인기(aspirator)에 연결할 수 있도록 흡인기 연결용 구멍을 갖는 받침대가 지지체 하부에 장착된, 본 발명의 여과장치의 한 태양을 도시한 것이며,

제5도는 본 발명의 여과장치를 이용하여 최종 생성물과 수지를 분리하는 과정을 도시한 것이다.

본 발명은 컴비나토리얼 화학(combinatorial chemistry)을 이용하여 화합물 라이브러리(chemical library)를 구축하는 과정중 여과 과정에 사용하기 위한 효율적이고 편리한 여과장치에 관한 것이다.

최근 신약 개발 동향은 화합물 라이브러리의 제작에 촛점이 모아지고 있다. 화합물 라이브러리는 화학 합성 또는 생합성에 의해 제조될 수 있는 다양한 분자의 집합으로, 여러 가지 다른형식(예를 들어, 가용성 분자의 라이브러리, 수지 등에 결합되는 화합물의 라이브러리, 박테리오파지 및 다른 생물학적 운반체상의 재조합 펩티드 라이브러리 등)으로 생물학적 활성을 스크리닝하게 된다. 컴비나토리얼 화학은 많은 화합물 라이브러리를 제작할 수 있는 합성 전략의 일종으로, 서로 다른 다양한 구조의 구성 요소를 조직적, 반복적으로 결합시켜 다양한 분자들을 제조하는 것을 의미하며, 최근 들어 매우 각광을 받는 분야중의 하나가 되었다.(H. M. Geysen et al., Proc. Natl. acad. sci. USA, 81, 3988(1984); M. A. Gallop et al., J. Med. Chem., 37, 1233-1251(1944); E. M. Gordon et al., J. Med. Chem., 37, 1386(1994)). 이처럼 컴비나토리얼 화학 기술은 많은 관심속에 꾸준히 발전되고 있으나 새로운 분야인 만큼 개선되어야 할 많은 과제를 안고 있는 것도 사실이다.

컴비나토리얼 화학을 이용하여 화합물 라이브러리를 구축할 때 여과 과정은 가장 중요한 단계의 하나로, 효율적이고 편리한 여과 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 일반적으로 컴비나토리얼 화학에서는 반응 용기로 여러개의 웰을 갖는 미세역가판(microtiter well plate)이나 작은 용기를 많이 사용하는데, 주로 고체상 합성을 이용하기 때문에 용매 및 용질을 과량으로 사용하게 되고, 따라서 이를 제거하기 위한 간단하고 편리한 여과 장치를 개발하는 것이 중요하다.

이제까지 여러 종류의 컴비나토리얼 화학용 장치들이 개발되었으나 여과 과정의 문제는 여전히 과제로 남아 있다. 예를 들어 가장 최근에 머티신 테크(Multisyn Tech)사에서 생산한 시로 Ⅱ(Syro Ⅱ)장치도 반응을 수행하는 용기 자체는 온도를 올리거나 내릴 수 있는 장점이 있으나 여과에 있어서는 여과되는 용액 및 용질이 모두 함께 폐액 처리되기 때문에, 마지막에 지지체로부터 목적 화합물을 떨어뜨려 여과하는 단계는 반응기내에서 하지 못하고 별도의 여과 장치를 필요로 한다는 불편함이 있다. 또한 반자동화된 기계도 개발된 바 있으나(G., Schnorrenberg et al., Tetrahedron, 45, 7759-7764(1989); H., Gausepohl et al., Res., 5, 315-320(1992)), 사용 및 여과 방법에 있어 여러 가지 문제가 제기되었고 완전 자동화도 불가능할 뿐 아니라, 너무 고가인 관계로 실용화되지도 못하고 있는 실정이다(R. N., Zuckermann er al., Int. J. Pept. Protein, Res., 40, 497-506(192); R., Frank et al., Tetrahedron, 44 6031-6040(1988); Automater Combinatorial Chemistry on Solid Phase, Ontoger Corporation). 또한, 제1도에 도시한 바와 같은 온토젠 코오포레이션(Ontoger Corporation)에서 제작한 여과장치나 어드밴스드 켐텍(Advanced Chertech)사에서 제작한 여과장치 등도 있으나, 이들 모두 고가인데다가 한번 사용후 다시 사용하기 위해 세척하려면 시간과 경비가 많이 소요될 뿐 아니라 유리 등의 재질을 사용하여 깨지거나 부서질 가능성이 있다는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 컴비나토리얼 화각 분야에서 사용되는 여과 장치에 있어서 상기와 같은 문제점들을 고려하여 저렴하면서도 효율적이고 편리하게 사용할 수 있는 여과장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 미세역가판의 웰 갯수 만큼의 1회용 팁(tip) 및 상기 팁을 상·하부가 노출된 상태로 수직으로 지지할 수 있는 수단을 갖는 지지체로 이루어진 여과장치를 제공한다.

고체상 합성시 사용된 수지를 세척할 때 흡입이 필요한 경우에는, 본 발명의 여과장치의 지지체 하부에 흡인기를 연결할 수 있는 구멍이 뚫려 있는 다른 받침대를 받치고 흡인기를 연결하여 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 여과장치를 구성하는 1회용 팁은 저렴한 가격에 시판되는 것들로 바닥 부분을 솜이나 글래스울(glass woll)로 충전하여 미세역가판의 웰 갯수 만큼 사용한다. 이렇게 충전된 1회용 팁을 지지해 주는 지지체는 사용할 미세역가판의 웰 갯수 만큼 동일 크기의 구멍이 뚫려 있어서 팁을 수직 방향으로 지지해 줄 수 있도록 되어 있다. 미세역가판의 웰 갯수 만큼의 구멍을 뚫은 것은 마지막 단계에서 목적 화합물을 여과한 후 보관할 때, 시판되는 미세역가판을 보관 용기로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 지지체는 폴리프로필렌 재질의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 여과하고자 하는 규격에 맞추어 적절한 크기로 제작할 수 있다. 예를 들어 96웰 미세역가판에 사용할 경우에는 가로 12.5Cm, 세로 8.2Cm, 높이 2.0Cm의 크기에 구멍 간격이 0.9Cm인 정사각형 모양의 96개 구멍을 가진 금형을 이용하여 사출 성형에 의해 지지체를 제작할 수 있다.

제2도는 본 발명의 여과장치의 하나의 태양을 구성하는 솜이 충전된 1회용 팁과 지지체를 도시한 것이다. 상기와 같이 충전된 1회용 팁 96개를 지지체의 96개 구멍에 각각 수직으로 꽂으면 96개의 여과 팁으로 이루어지는 96웰 미세역가판과 함께 사용할 수 있는 여과장치가 완성된다.

제3도는 지지체에 1회용 팁을 꽂아 완성된 본 발명의 여과장치의 하나의 태양을 도시한 것이다.

본 발명의 여과장치를 이용한 여과 과정은, 먼저 미세역가판 또는 많은 작은 용기로 이루어진 반응기에서 반응시킨 반응액, 즉 과량의 용매, 용질 그리고 수지를 상기 여과장치에 옮긴 다음 필요한 용매등으로 여러번 씻어냄으로써 수행된다. 흡입이 필요한 경우에는 지지체 아래에 흡인기 연결용 구멍이 뚫린 받침대를 받치고 밀폐시킨 후 흡인기에 연결하여 사용할 수 있다. 이때 흘러내려온 용매는 모두 한 곳으로 모이게 된다. 제4도는 본 발명의 여과장치의 한 태양으로서, 흡인기(aspirator)에 연결할 수 있도록 흡인기 연결용 구멍을 갖는 받침대가 지지체 하부에 장착된 장치를 도시한 것이다. 이와 같이 수지를 수회 세척한 다음 마지막에는 적절한 유기 용매를 사용하여 수지와 최종 생성물을 분리할 수 있다. 즉, 본 발명의 여과장치 아래에 다른 미세역가판을 받친 후 적절한 유기 용매를 통과시키면 수지는 1회용 팁에 남아있고 각각의 팁에 있던 최종 생성물은 여과장치 아래에 받쳐져 있는 미세역가판에 흘러내리게 되어 분리할 수 있다. 제5도는 본 발명의 여과장치를 이용하여 최종 생성물과 수지를 분리하는 과정을 도시한 것이다. 이와 같이 하여 미세역가판의 각 웰에 모여진 용액을 건조시키면 원하는 생성물을 얻을 수 있다. 이처럼 지지체와 1회용 팁으로 구성되는 본 발명의 여과장치는 한번 사용한 1회용 팁을 폐기하고 새로운 1회용 팁에 솜이나 글래스울을 충전하여 교체하여 주기만 하면 몇번이라도 다시 이용할 수 있다.

즉, 본 발명의 여과장치는 저렴하고 용이하게 제작할 수 있으며, 1회용 팁에 글래스울이나 솜을 충전하여 지지체에 꽂아 사용한 후 팁만 교체해주면 용이하게 재사용할 수 있어 경제적이다. 또한 사용방법이 매우 간단하고 편리하기 때문에 과량의 용매 및 용질의 제거가 매우 용이하며 부피가 작아서 운반이나 이동이 용이하다. 최근에 많이 이용하는 고용량 스크리닝(high through-put screening)에서는 최종 생성물을 주로 여러개의 웰을 갖는 미세역가판에 보관하는 경우가 많은데, 여기서 본 발명의 여과장치를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 하기 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

폴리프로필렌으로 된 가로 12.5Cm, 세로 9.2Cm, 높이 2Cm의 판에 각 구멍사이의 간격이 가로, 세로 모두 0.9Cm인 96개의 정사각형 구멍을 갖는 금형을 이용하여 사출성형으로 지지체를 제작하였다. 한편, 시판하는 1회용 팁에 솜 또는 글래스울을 충전하였다. 충전된 팁을 상기 지지체에 수직으로 꽂아서 여과장치를 완성하였다.

Ugi 반응을 이용하기 위해 하나의 아민, 하나의 이소시아나이드, 8개의 각각 다른 알데하이드, 12개의 각각 다른 산을 준비하고 고체상 합성 반응을 실행하기 위한 수지로는 아민이 붙어 있는 수지를 사용하였다. 아민과 이소시아나이드는 96웰 미세역가판의 96개 웰 모두에 동일하게 넣고 알데하이드와 산은 각각 다른 웰에 분리하여 넣어서 96개 웰 각각에 모두 다른 화합물이 생성되게 하였다. 실온에서 하루동안 반응시킨 후 96개 웰 각각의 반응물을 본 발명의 여과장치의 96개 팁에 옮겨 메탄올과 디클로로메탄으로 여러번 깨끗이 씻어주었다. 그런 다음 96웰 미세역가판을 여과장치 아래에 받치고 트리플루오로아세트산을 통과시켜 수지는 여과장치에 잔류되도록 만들고 원하는 생성물만 96웰 미세역가판의 각 웰내에 수집하여 최종 생성물을 분리하였다.

이상에서와 같이, 솜 또는 글래스울로 충전된 1회용 팁과 미세역가판의 웰 갯수 만큼의 정사각형 구멍이 뚫려 있는 지지체로 이루어진 여과장치는, 저렴하고 용이하게 제작할 수 있으며 사용하기가 매우 간단하고 편리하여 컴비나토리얼 화학 과정중 발생하는 과량의 용매 및 용질 등을 효율적으로 여과 제거함으로써 최종 생성물을 용이하게 분리할 수 있다.

Claims

미세역가판의 웰 갯수 만큼의 1회용 팁(tip) 및 상기 팁을 상·하부가 노출된 상태로 수직으로 지지할 수 있는 수단을 갖는 지지체로 이루어진 여과장치.
제1항에 있어서, 상기 지지체 하부에 흡인기를 연결할 수 있는 구멍을 갖는 받침대가 장착된 여과장치.