KR101422700B1 - Synthetic antibody for detecting C-reactive protein - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동물유래 항체가 아닌 C-반응성 단백질 검출용 합성항체를 제공하며, 상기 합성항체는 기존의 크로마토그래피에서 필요했던 형광 표지를 비롯한 복잡한 과정과 고가 장비 등이 불필요하여 면역크로마토그래피법을 적용하여 손쉽게 결합량을 분석할 수 있도록 한 것이다.The present invention provides a synthetic antibody for the detection of a C-reactive protein that is not an animal-derived antibody. The synthetic antibody does not require a complicated process including a fluorescent label, expensive equipment and the like required in conventional chromatography, So that the coupling amount can be easily analyzed.
Description
본 발명은 C-반응성 단백질 검출용 합성항체에 관한 것으로서, 상기 합성항체는 C-반응성 단백질에 대한 감도가 우수하고 상기 합성항체와 C-반응성 단백질이 결합한 결합량을 복잡하고 긴 절차없이 확인할 수 있는 장점이 있는 합성항체에 관한 것이다.The present invention relates to a synthetic antibody for the detection of C-reactive protein, wherein the synthetic antibody is excellent in sensitivity to C-reactive protein and capable of confirming the amount of binding of the synthesized antibody and C- RTI ID = 0.0 > antagonistic < / RTI >
금나노입자는 특성상 단백질의 티올(thiol)기와의 반응성이 높아, 항체와 같은 단백질을 손쉽게 고정화할 수 있는 특징이 있으므로, 타겟 검출용 프로브 물질을 고정화하는데 다양하게 사용되고 있다. 또한 가시광선 영역의 일정 파장대(~530 nm)에서 흡광하는 특성으로, 형광 물질 등의 프로브 없이 육안으로 입자의 결합여부를 판별할 수 있으므로, 면역크로마토그래피법을 이용한 신속진단 키트의 기본 원료물질로 사용되어 왔다.Since gold nanoparticles are highly reactive with thiol groups of proteins due to their characteristics, they can be easily immobilized with proteins such as antibodies, and thus they have been widely used for immobilizing probe materials for target detection. In addition, since it absorbs light at a certain wavelength band (~ 530 nm) in the visible light region, it can discriminate the binding of the particles to the naked eye without using a probe such as a fluorescent substance, and thus can be used as a basic raw material for the rapid diagnosis kit using immunochromatography Has been used.
지금까지 단백질에 대한 합성항체로 대표적인 것은 앱타머이며, 이 밖에 분자각인 방법으로 합성항체를 제조하는 기술이 개발되어 왔다. C-반응성 단백질(C-reactive protein, CRP)과 같이 여러개의 단위체(subunit)로 구성된 경우 특정 리간드(ligand)를 이용하여 2D 분자각인을 이용하는 예가 있었으나, 대부분 입자가 아닌 평면 형태의 칩 표면에 적용되어 왔다.A synthetic antibody to a protein is an aptamer, and a technique for producing a synthetic antibody by a molecular imprint method has been developed. In the case of multiple subunits such as C-reactive protein (CRP), 2D molecular imprints are used using specific ligands, but most of them are applied to the surface of a chip, not a particle. Has come.
한편, 최근 면역크로마토크래피(immunochromatography, ICA)법은 항원, 항체뿐만 아니라 호르몬, 약물 등 다양한 분야에서 여러 종류의 물질 측정이 가능해지면서 간편하고 신속한 결과를 얻을 수 있는 장점 때문에 사용량이 점차 증가되고 있는 추세이다. In recent years, immunochromatography (ICA) has been increasingly used because of its ability to measure various kinds of substances in various fields such as antigens and antibodies as well as hormones and drugs, Trend.
또한, 면역크로마토그래피법을 이용한 단백질 검출은 금나노입자 표면에 타겟 물질의 항체를 비특이적 결합력에 의해 고정화하여 사용되어 왔다. 동물에서 유래된 단일클론(monoclonal) 또는 다클론(polyclonal) 항체를 금나노입자 표면에 비특이적으로 고정화하여 시료 중의 타겟 물질이 금나노입자 표면의 항체에 결합하도록 하고, 또 다른 단일클론 또는 다클론 항체를 스트립에 침적(spotting) 하여 금나노입자와 결합한 타겟물질이 스트립에 침적한 항체와 다시 결합하면서 금나노입자에 의한 선홍색 라인 또는 스팟의 형성으로 시료 내의 타겟물질의 유무를 판별하는 방법이다. In addition, protein detection using immunochromatography has been used to immobilize an antibody of a target substance on the surface of gold nanoparticles by a non-specific binding force. An animal-derived monoclonal or polyclonal antibody is non-specifically immobilized on the surface of the gold nanoparticle to bind the target substance in the sample to the antibody on the gold nanoparticle surface, and another monoclonal or polyclonal antibody Is spotted on a strip to bind a target substance bound to the gold nanoparticles to the antibody immobilized on the strip, thereby determining the presence or absence of a target substance in the sample by forming a bright line or spot by gold nanoparticles.
그러나, 이러한 방법은 두 개의 단일 클론 또는 다클론 항체를 필요로 하는데, 두 개의 단일 클론 항체가 하나의 타겟 분자에 동시에 결합하지 못하거나, 다클론 항체를 사용할 경우 비특이적 결합력에 의한 오류 등이 문제가 되어 왔다.However, this method requires two monoclonal or polyclonal antibodies, which are not able to bind two monoclonal antibodies to one target molecule at the same time, or when a polyclonal antibody is used, errors due to non-specific binding forces Has come.
또한, 기존의 면역크로마토그래피법을 이용하여 단백질을 검출할 경우, 나노입자 표면에 고정화된 유무기 고분자 또는 저분자 합성항체에 대하여 타겟물질의 결합량을 측정하기 위해서는 측정 전단계에서 원심분리에 의한 침전과 세척 등 복잡하고 긴 절차를 필요로 하며, 최종적으로 결합량을 측정하기 위해서는 표면혈청공명(Surface Plasma Resonance; SPR)이나 분광 광도계(spectrophotometer), 형광 강도 측정기(fluorometer)와 같은 고가장비가 필요하여 많은 비용과 시간이 드는 단점이 있었다.In order to measure the binding amount of a target substance to an organic or inorganic polymer or a low-molecular-weight synthesized antibody immobilized on the surface of a nanoparticle when a protein is detected using a conventional immunochromatography method, Cleaning and so on. In order to finally measure the bonding amount, expensive equipment such as surface plasm resorption (SPR), spectrophotometer, and fluorescence meter is required, and many There were disadvantages of cost and time.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 금나노입자 표면에 분자각인층을 포함하여 타켓 분자와의 결합력이 증가된 합성항체를 제공한다. 또한, 상기 합성항체를 이용하여 저농도의 C-반응성 단백질도 검출할 수 있으며, C-반응성 단백질과 결합한 합성항체의 결합량을 손쉽게 분석할 수 있는 C-반응성 단백질 검출방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a synthetic antibody having increased binding force with a target molecule including a molecule imprinting layer on the surface of gold nanoparticles. The present invention also provides a method for detecting C-reactive protein, which can detect low-level C-reactive protein using the synthetic antibody and can easily analyze the binding amount of a synthetic antibody bound to C-reactive protein.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 금나노입자;In order to achieve the above object, the present invention provides a gold nanoparticle;
상기 금나노입자 기재 상에 형성되며 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 고정층; 및A pinning layer formed on the gold nanoparticle substrate and having an azide or acetylene terminal group R 1 ; And
상기 고정층 상에 형성되며, R2-X-포스포콜린(여기서, R2는 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, X는 0.1 nm 내지 5 nm 길이의 스페이서(spacer) 기를 나타냄)을 포함하여 형성된 분자각인층; 을 포함하며,Formed on the fixed layer and formed of R 2 -X-phosphocholine (wherein R 2 represents an azide or acetylene terminal group and X represents a spacer group having a length of 0.1 nm to 5 nm) Molecular imprinting layer; / RTI >
상기 분자각인층에 포함된 상기 포스포콜린 기는 C-반응성 단백질(C-reactive protein) 각 분자의 포스포콜린 결합자리(binding site)에 대응하도록 배향되어 있으며, 상기 고정층과 상기 분자각인층은 상기 고정층의 말단기 R1와 상기 분자각인층의 R2-X-포스포콜린에 포함된 R2사이의 고리결합에 의하여 결합되는 것을 포함하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체을 제공한다.Wherein the phosphocholine group contained in the molecular imprinting layer is oriented to correspond to a phosphocholine binding site of each molecule of a C-reactive protein, provides C- reactive protein synthesis hangcheeul for detecting which comprises coupled by a bond between the ring containing R 2 in R 2 -X- phosphocholine in a fixed bed end group R 1 and the layer of molecular imprinting.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 고정층의 말단기 R1이 아지드기인 경우, 상기 분자각인층의 R2는 아세틸렌기이고, 상기 고정층의 말단기 R1이 아세틸렌기인 경우, 상기 분자각인층의 R2는 아지드기일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the terminal groups R 1 of a fixed bed is an azide group, if R 2 is an acetylene group, and the end of the fixed bed short R 1 is an acetylene group in the molecule imprinting layer, the molecular imprinting layer Lt; 2 > may be an azide group.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 분자각인층은 아세틸렌-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린, 프로파길옥시-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린(propargyloxy-C1 ~30alkyl-phosphorylcholine) 또는 아지도-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린(azido-C1 ~30alkyl-phosphoryl choline)을 포함하여 형성된 것일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the molecular imprinting layer is acetylene -C 1 ~ 30 alkyl-phosphoryl choline, propargyl oxy -C 1 ~ 30 alkyl-phosphoryl choline (propargyloxy-C 1 ~ 30 alkyl -phosphorylcholine ) or azido -C 1 ~ 30 alkyl- may be formed, including phosphoryl choline (azido-C 1 ~ 30 alkyl -phosphoryl choline).
또한, 본 발명은 금나노입자 상에 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 고정층을 형성하는 단계;The present invention also provides a method for preparing a gold nanoparticle comprising: forming a pinning layer having an azide or acetylene terminal group R 1 on gold nanoparticles;
C-반응성 단백질과 R2-X-포스포콜린(여기서, R2는 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, X는 0.1 ~ 5 nm 길이의 스페이서(spacer) 기를 나타냄)을 포함하는 분자각인 물질을 혼합하여 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액을 형성하는 단계;A molecular imprinting material comprising a C-reactive protein and an R 2 -X-phosphocholine (wherein R 2 represents an azide or acetylene end group and X represents a spacer group of 0.1 to 5 nm in length) Forming a molecular imprinting material / C-reactive protein mixed solution by mixing;
상기 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액에 상기 고정층이 형성된 금나노입자를 침지시켜, 상기 고정층의 말단기 R1와 상기 분자각인 물질의 R2-X-포스포콜린에 포함된 R2사이의 고리 부가반응에 의하여 금나노입자/고정층/분자각인 물질/C-반응성 단백질 복합체 층을 형성하는 단계; 및The molecular imprinted material / C- reactive protein mixture solution by immersing the gold nanoparticles are formed on the fixed bed, the end of the fixed bed short R 1 and R 2 -X- wherein the molecular imprinted material in the force between the fabric Colin R 2 included in the Forming a gold nanoparticle / fixed layer / molecular imprint material / C-reactive protein complex layer by a ring addition reaction of And
상기 복합체 층으로부터 상기 C-반응성 단백질을 제거하여 분자각인층을 형성하는 단계:Removing the C-reactive protein from the complex layer to form a molecular imprinting layer;
를 포함하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체의 제조 방법을 제공한다.
Reactive protein for the detection of C-reactive protein.
또한, 본 발명은 C-반응성 단백질의 단일 또는 다 클론항체를 포함하는 반응선(test line) 및 대조선(control line)이 처리되어 있는 반응막(membrane);The present invention also relates to a method for detecting a C-reactive protein, comprising: a reaction membrane in which a test line and a control line containing a single or polyclonal antibody of C-reactive protein are treated;
상기 반응막의 일측면에 위치하며 시료가 흡수되는 샘플패드(sample pad); 및A sample pad located on one side of the reaction membrane and absorbing the sample; And
상기 반응막의 타측면에 위치하며 잔량의 시료가 흡수되는 흡수패드(absorption pad);An absorption pad located on the other side of the reaction film and absorbing a remaining amount of the sample;
를 포함하는 면역크로마토그래피용 스트립를 제공한다.
Lt; RTI ID = 0.0 > immunochromatography < / RTI >
또한, 본 발명은 상기 면역크로마토그래피용 스트립 및 상기 합성항체를 이용하여 C-반응성 단백질을 검출하는 방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a method for detecting a C-reactive protein using the immunochromatographic strip and the synthetic antibody.
본 발명에서 사용된 용어 "생물학적 시료"란 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 뇌척수액, 뇨 등을 포함할 수 있다. 이들 생물학적 시료를 조작하거나 조작하지 않은 상태로 본 발명의 항체 또는 동일한 에피토프를 특이성을 가지는 항체와 반응시켜서 C-반응성 단백질의 발현 정도를 측정할 수 있다.The term "biological sample " used in the present invention may include tissues, cells, whole blood, serum, plasma, saliva, cerebrospinal fluid, urine and the like. Reactivity of the antibody or the same epitope of the present invention with an antibody having specificity can be measured without manipulating or manipulating these biological samples to measure the degree of expression of C-reactive protein.
본 발명은 in vivo 및 in vitro에서 사용될 수 있는 나노메디신으로서 기능을 할 수 있도록, C-반응성 단백질(CRP)과 특이적으로 결합하는 합성항체를 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 합성항체는 CRP의 분자각인 방법을 이용하여 제조되었으며, 면역크로마토그래피에 적용하여 in vitro에서 CRP 농도 진단을 위한 검출 프로브로 사용될 수 있었다. 이는 두 개의 항체를 사용하여 시료 내의 타겟물질을 검출하도록 하는 기존의 면역크로마토그래피법을 개선한 것으로 검출한계가 0.1ug/ml 이하로 낮아지는 결과를 나타내었다. 합성항체의 경우 타겟 단백질에 대한 결합부위에 대한 화학적 구조가 잘 알려져 있는 만큼, 다른 한 개 항체의 결합부위에 대한 조절이 상대적으로 쉽다. The present invention provides a method for preparing a synthetic antibody that specifically binds to C-reactive protein (CRP) so as to function as nanomedicine that can be used in vivo and in vitro. These synthetic antibodies were prepared using the molecular imprinting method of CRP and applied to immunochromatography to be used as a detection probe for CRP concentration diagnosis in vitro. This is an improvement of the existing immunochromatography method which uses two antibodies to detect the target substance in the sample, and the detection limit is lowered to 0.1 ug / ml or less. In the case of a synthetic antibody, the chemical structure of the binding site to the target protein is well known, so that it is relatively easy to control the binding site of the other antibody.
또한, 동물유래 항체가 아닌 합성항체를 이용한 면역크로마토그래피법으로는 기존에 성공한 사례가 없는 만큼, 향후 화학적 결합력을 기반으로 하는 다양한 리간드 물질을 면역크로마토그래피 및 신속진단키트에 활용할 수 있는 단초가 될 것으로 기대된다.In addition, as immunochromatography using a synthetic antibody other than an animal-derived antibody has not been successful in the past, various ligand substances based on chemical binding force can be utilized in immunochromatography and rapid diagnostic kits .
한편, 나노입자 표면에 결합하는 타겟 물질의 양을 결정하기 위해서는 복잡한 전처리 과정과 고가의 기기가 필요하면서도, 형광물질 표지와 같은 절차가 필요하였다. 본 발명에서는 면역크로마토그래피법을 사용하여, 비표지 방법으로 전처리 및 고가장비 없이 빠르고 간단하게 나노입자 표면의 단백질 결합을 측정할 수 있는 방법을 제공한다. 이는 다른 비표지 방법의 경우 타겟 단백질이 아닌 비특이적 결합에 의한 결합량을 구별하지 못한다는 단점이 있으나, 스트립 표면에 침적한 항 CRP 항체의 반응으로 최종 분석이 종료되므로, 타겟 물질의 정확한 분석이 가능하다는 장점이 있다. On the other hand, in order to determine the amount of the target substance bound to the surface of the nanoparticles, a complicated pretreatment process and an expensive apparatus were required, but procedures such as fluorescent substance labeling were required. The present invention provides a method for rapidly and simply measuring the protein binding on the nanoparticle surface without pretreatment and high-cost equipment by using an immunochromatography method. This method has the disadvantage that it can not discriminate the binding amount due to non-specific binding other than the target protein in the other non-labeled methods. However, since the final analysis is completed by the reaction of the anti-CRP antibody immobilized on the surface of the strip, .
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 면역크로마토그래피용 스트립의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일구현예에 따른 합성항체를 제작하는 과정을 나타내는 공정도이다.
도 3은 실험예 1에서 실험한 C-반응성 단백질 결합량을 분석한 그래프이다(CM: 비교예 2의 금나노입자를 이용, NIM: 비교예 1의 금나노입자를 이용, MIM: 실시예 1의 합성항체 이용).
도 4는 순수한 C-반응성 단백질 0.073 ~ 18㎍/㎖에 대해 비교예 2의 금나노입자를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.
도 5는 순수한 C-반응성 단백질 0.073 ~ 18㎍/㎖에 대해 비교예 1의 금나노입자를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.
도 6은 순수한 C-반응성 단백질 0.073 ~ 18㎍/㎖에 대해 실시예 1의 합성항체를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.
도 7은 1%의 사람 혈청을 포함하는 혼합 시료에 대해 비교예 2의 금나노입자를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.
도 8은 1%의 사람 혈청을 포함하는 혼합 시료에 대해 비교예 1의 금나노입자를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.
도 9는 1%의 사람 혈청을 포함하는 혼합 시료에 대해 실시예 1의 합성항체를 사용한 C-반응성 단백질 검출 크로마토그래피의 스트립이다.1 is a cross-sectional view of a strip for immunochromatography according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing a process for producing a synthetic antibody according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the binding amount of C-reactive protein tested in Experimental Example 1 (CM: using gold nanoparticles of Comparative Example 2, NIM: using gold nanoparticles of Comparative Example 1, MIM: Lt; / RTI > antibody).
Figure 4 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using gold nanoparticles of Comparative Example 2 against 0.073 to 18 g / ml of pure C-reactive protein.
Figure 5 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using gold nanoparticles of Comparative Example 1 against 0.073 to 18 g / ml of pure C-reactive protein.
Figure 6 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using the synthetic antibody of Example 1 for 0.073 to 18 [mu] g / ml of pure C-reactive protein.
7 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using gold nanoparticles of Comparative Example 2 for a mixed sample containing 1% human serum.
8 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using gold nanoparticles of Comparative Example 1 for a mixed sample containing 1% human serum.
Figure 9 is a strip of C-reactive protein detection chromatography using the synthetic antibody of Example 1 for a mixed sample containing 1% human serum.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 면역크로마토그래피용 스트립(100)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a
상기 면역크로마토그래피는 C-반응성 단백질의 단일 또는 다 클론항체를 포함하는 반응선(test line)(140) 및 대조선(control line)(150)이 처리되어 있는 반응막(membrane)(110); The immunochromatography comprises a
상기 반응막의 일측면에 위치하며 시료가 흡수되는 샘플패드(sample pad)(120); 및 A
상기 반응막의 타측면에 위치하며 잔량의 시료가 흡수되는 흡수패드(absorption pad)(130); 를 포함할 수 있다.
An
반응막(110)은 C-반응성 단백질의 단일 또는 다 클론항체를 포함하는 통상적으로 면역크로마토그래피에서 사용되는 것이라면 특별히 한정하지는 않지만, 보다 바람직하게는 니트로셀룰로오스 소재로 구성된 것을 사용할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한, 상기 반응막의 두께는 0.01 ~ 1 ㎜인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반응막의 크기는 0.5 ~ 5 ㎝3인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
샘플패드(120)는 시료가 흡수될 수 있는 소재이며 통상적으로 면역크로마토그래피용으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지는 않지만, 보다 바람직하게는 셀룰로오스 소재로 구성된 것을 사용할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한, 상기 샘플패드의 두께는 0.01 ~ 2 ㎜인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 샘플패드의 크기는 0.2 ~ 5 ㎝3인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
흡수패드(130)는 시료가 흡수될 수 있는 소재이며 통상적으로 면역크로마토그래피용으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지는 않지만, 보다 바람직하게는 셀룰로오스 소재로 구성된 것을 사용할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한, 상기 흡수패드의 두께는 0.01 ~ 2 ㎜인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 흡수패드의 크기는 0.2 ~ 5 ㎝3인 것을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
The
또한, 본 발명은 금나노입자; 상기 금나노입자 기재 상에 형성되며 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 고정층; 및 상기 고정층 상에 형성되며, -R2-X-포스포콜린(여기서, R2는 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, X는 0.1 nm 내지 5 nm 길이의 스페이서(spacer) 기를 나타냄)을 포함하여 형성된 분자각인층; 을 포함하며, 상기 분자각인층에 포함된 상기 포스포콜린 기는 C-반응성 단백질(C-reactive protein) 각 분자의 포스포콜린 결합자리(binding site)에 대응하도록 배향되어 있으며, 상기 고정층과 상기 분자각인층은 상기 고정층의 말단기 R1와 상기 분자각인층의 R2-X-포스포콜린에 포함된 R2사이의 클릭(click) 화학 반응에 의하여 결합되는 것을 포함하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체를 제공한다.
The present invention also relates to gold nanoparticles; A pinning layer formed on the gold nanoparticle substrate and having an azide or acetylene terminal group R 1 ; And a -R 2 -X-phosphocholine (wherein R 2 represents an azide or acetylene terminal group and X represents a spacer group having a length of 0.1 nm to 5 nm) formed on the fixed layer A molecular imprinting layer formed by the method; Wherein the phosphocholine group contained in the molecular imprinting layer is oriented to correspond to a phosphocholine binding site of each molecule of C-reactive protein, imprinting layer is C- reactive protein detection, comprising coupled by click (click) a chemical reaction between the R 2 included in the R 2 -X- phosphocholine the end group R 1 and the molecular imprinting layer of said fixed bed Thereby providing a synthetic antibody.
상기 금나노입자는 통상적으로 면역크로마토그래피 진단 키트의 기본 원료물질로 사용하는 것이라면 특별히 제한하지는 않으나, 보다 바람직하게는 20 ~ 80 nm의 직경을 갖는 것을 사용할 수 있다.
The gold nanoparticles are not particularly limited so long as they are used as a basic raw material of immunoassay kit, but those having diameters of 20 to 80 nm are more preferable.
본원에서 검출하고자 하는 타겟 물질은 C-반응성 단백질로서, 상기 C-반응성 단백질은 혈액 속에서 관찰되는 단백질 중 하나이다. 또한, C-반응성 단백질은 Diplococcus pneumoniae의 C-polysccharide와 결합하여 침전하는 단백질로서, 사람의 혈청에 평균 580 ng/㎖의 농도로 존재한다. 상기 C-반응성 단백질은 염증성 질환이나, 조직의 괴사 시에 급속도로 증가하게 되므로, 주로 염증의 마커로서 사용될 수 있다. 또한, 혈액내의 C-반응성 단백질 농도 검출은 임상적으로 매우 중요하며, 류마티스, 박테리아 감염, 바이러스 감염, 결핵, 신장염 발병시 염증이나, 조직괴사와 관련된 질환의 진단에 활용된다. 상기 C-반응성 단백질의 생리학적인 기능은 C1Q 복합체(항원+항체)를 통하여 보체계를 활성화시키기 위해 죽거나 죽어가는 세포(그리고 박테리아의 일부 타입)의 표면상에 나타나는 포스코콜린을 묶는 역할을 하며 C-반응성 단백질은 C-반응성 단백질의 수용기를 발현하는 대식세포의 식균작용을 높인다. 상기 C-반응성 단백질 각 분자는 5개 포스포콜린 기와 특이적으로 결합할 수 있는 결합자리(binding site)를 가진다.
The target substance to be detected herein is a C-reactive protein, and the C-reactive protein is one of proteins observed in the blood. In addition, the C-reactive protein is a protein that precipitates in association with the C-polysccharide of Diplococcus pneumoniae and exists in human serum at an average concentration of 580 ng / ml. Since the C-reactive protein rapidly increases upon inflammatory diseases or necrosis of tissues, it can be mainly used as a marker of inflammation. In addition, the detection of C-reactive protein concentration in the blood is clinically important and is used to diagnose diseases related to rheumatism, bacterial infection, viral infection, tuberculosis, inflammation at the onset of nephritis, or tissue necrosis. The physiological function of the C-reactive protein is to bind the posococholine appearing on the surface of dead or dying cells (and some types of bacteria) to activate the complement system through the C1Q complex (antigen + antibody) Protein enhances the phagocytosis of macrophages expressing the receptor of C-reactive protein. Each molecule of the C-reactive protein has a binding site capable of specifically binding to five phosphocholine groups.
상기 고정층은 상기 금나노기입자 기재 상에 티올 기와 같은 작용기를 통하여 고정되고 그의 표면에 아지드 또는 아세틸렌기를 가지는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자층은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜아민, 에틸렌글리콜티올, N-하이드록시석신이미드-에틸렌글리콜, 말레이미드-에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 아민, 폴리에틸렌글리콜 티올, N-하이드록시석신이미드-폴리에틸렌글리콜, 말레이미드-폴리에틸렌글리콜, 카르보하이드레이트 단위체 결합에 기초한 폴리머 및 이들의 조합을 포함하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The fixing layer can be used without particular limitation as long as it is fixed on the gold or nano particle base material through a functional group such as a thiol group and has an azide or acetylene group on its surface. For example, the polymer layer can be formed of a polymeric material such as polyacrylate, polymethacrylate, ethylene glycol amine, ethylene glycol thiol, N-hydroxysuccinimide-ethylene glycol, But are not limited to, those formed from N-hydroxysuccinimide-polyethylene glycol, maleimide-polyethylene glycol, polymers based on carbohydrate unit linkages, and combinations thereof.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 고정층의 말단기 R1이 아지드기인 경우, 분자각인층의 R2는 아세틸렌기이고, 고정층의 말단기 R1이 아세틸렌기인 경우, 분자각인층의 R2는 아지드기일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the terminal group R 1 of the fixing layer is an azide group, R 2 of the molecular imprinting layer is an acetylene group, and when the terminal group R 1 of the fixing layer is an acetylene group, R 2 May be an azide group.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 고정층은 표면에 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 자기조립단분자층일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the pinning layer can be a self-assembled monolayer having an azide or acetylene terminal group R 1 on its surface.
또한, 상기 자기조립단분자층은 HS-Y-R1(여기서, R1은 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, Y는 0.1 nm 내지 5 nm 길이의 스페이서 기를 나타냄)을 포함하여 형성된 것일 수 있다.Also, the self-assembled monolayer may be formed of HS-YR 1 wherein R 1 represents an azide or acetylene terminal group, and Y represents a spacer group having a length of 0.1 nm to 5 nm.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 스페이서 기 Y는 이중결합, 삼중결합 및 방향족 고리 중 하나 이상을 포함할 수 있는 탄소수 1 내지 30의 탄화수소기 또는 옥시탄화수소기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 스페이서 기 Y는 이중결합, 삼중결합 및 방향족 고리 중 하나 이상을 포함할 수 있는 탄소수 1 내지 30, 또는 탄소수 1 내지 25, 또는 탄소수 1 내지 20, 또는 탄소수 1 내지 15의 탄화수소기 또는 옥시탄화수소기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer group Y may be a hydrocarbon group or an oxyhydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may include at least one of a double bond, a triple bond and an aromatic ring, but is not limited thereto . For example, the spacer group Y may be a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 to 25 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 15 carbon atoms, which may contain at least one of a double bond, a triple bond and an aromatic ring Or an oxyhydrocarbon group, but is not limited thereto.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 스페이서 기 Y는 이중결합, 삼중결합 및 방향족 고리 중 하나 이상을 포함할 수 있는 탄소수 1 내지 30, 또는 탄소수 1 내지 25, 또는 탄소수 1 내지 20, 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬기 또는 알킬옥사이드(예: 폴리에틸옥사이드, 폴리프로필옥사이드기 등)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to another preferred embodiment of the present invention, the spacer group Y has 1 to 30 carbon atoms, or 1 to 25 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms, which may contain at least one of a double bond, a triple bond and an aromatic ring, An alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkyl oxide (e.g., a polyethyloxide, a polypropoxide, etc.), but is not limited thereto.
또한, 상기 자기조립단분자층은 아지도-C1 ~ 30알킬-1-티올(azido-C1 ~30alkyl-1-thiol), 아세틸렌-C1 ~ 30알킬-1-티올 또는 프로파길옥시-C1 ~ 30알킬-1-티올을 포함하여 형성된 것일 수 있다.
In addition, the self-assembling monolayer is azido -C 1 ~ 30-alkyl-1-thiol (azido-C 1 ~ 30 alkyl -1-thiol), acetylenic -C 1 ~ 30-alkyl-1-thiol or propargyl oxy -C 1 to 30 may be formed, including alkyl-1-thiol.
상기 분자각인층은 R2-X-포스포콜린(여기서, R2는 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, X는 0.1 nm 내지 5 nm 길이의 스페이서(spacer) 기를 나타냄)을 포함하여 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The molecular imprinting layer may be formed comprising R 2 -X-phosphocholine (wherein R 2 represents an azide or acetylene terminal group and X represents a spacer group of 0.1 nm to 5 nm in length) But is not limited thereto.
본 발명의 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 분자각인층은 아세틸렌-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린, 프로파길옥시-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린(propargyloxy-C1 ~30alkyl-phosphorylcholine) 또는 아지도-C1 ~ 30알킬-포스포릴콜린(azido-C1 ~30alkyl-phosphoryl choline)을 포함하여 형성된 것일 수 있다.
According to a further preferred embodiment of the present invention, the molecular imprinting layer is acetylene -C 1 ~ 30 alkyl-phosphoryl choline, propargyl oxy -C 1 ~ 30 alkyl-phosphoryl choline (propargyloxy-C 1 ~ 30 alkyl -phosphorylcholine ) or azido -C 1 ~ 30 alkyl- may be formed, including phosphoryl choline (azido-C 1 ~ 30 alkyl -phosphoryl choline).
상기 언급한 바와 같이, 티올기 등과 같은 금나노입자와 결합가능한 작용기를 통하여 상기 금나노입자 기재에 고정된 아지드(azide) 또는 아세틸렌-말단 자기조립단분자층을 형성하고, 상기 아지드 또는 아세틸렌-말단 자기조립단분자 층 상에 분자각인층을 클릭화학 반응에 의해 형성함으로써, 상기 금나노입자 기재 상에 분자각인층의 고정이 용이하고, C-반응성 단백질에 대한 결합상수 등이 향상되어 검출 효과가 개선된 C-반응성 단백질 검출용 합성항체를 제조할 수 있다. 이에, 본원의 상기 C-반응성 단백질 검출용 합성항체는 C-반응성 단백질에 대한 높은 결합상수를 나타냄으로써 저농도의 C-반응성 단백질도 검출 가능하게 되어 면역크로마토그래피를 이용하여 혈청(serum) 내의 C-반응성 단백질의 농도도 측정가능하다. 또한, 상기 클릭화학(click chemistry) 반응은 pH-독립적이고, 매우 빠르고 효율적인 반응이어서 상기 금나노입자 기재 상에 분자각인층을 용이하고 효율적으로 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 본원에 있어서, 항체를 사용하지 않고 C-반응성 단백질 검출용 합성항체를 용이하게 제조할 수 있다.
As described above, an azide or acetylene-terminal self-assembled monolayer fixed to the gold nanoparticle substrate is formed through a functional group capable of binding to gold nanoparticles such as thiol groups, and the azide or acetylene- By forming the molecular imprinting layer on the self-assembled monolayer by click chemistry, it is easy to immobilize the molecule imprinting layer on the gold nanoparticle substrate and the binding constant to the C-reactive protein is improved, A synthetic antibody for the detection of an improved C-reactive protein can be produced. Therefore, the synthetic antibody for the detection of the C-reactive protein of the present invention exhibits a high binding constant to the C-reactive protein, so that a low concentration of C-reactive protein can be detected. Thus, The concentration of reactive protein is also measurable. In addition, the click chemistry reaction is pH-independent and is a very fast and efficient reaction so that the molecular imprinting layer can be easily and efficiently immobilized on the gold nanoparticle substrate. Thus, in the present application, a synthetic antibody for the detection of C-reactive protein can be easily produced without using an antibody.
또한, 본 발명은 금나노입자 상에 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 고정층을 형성하는 단계;The present invention also provides a method for preparing a gold nanoparticle comprising: forming a pinning layer having an azide or acetylene terminal group R 1 on gold nanoparticles;
C-반응성 단백질과 R2-X-포스포콜린(여기서, R2는 아지드 또는 아세틸렌 말단기를 나타내며, X는 0.1 ~ 5 nm 길이의 스페이서(spacer) 기를 나타냄)을 포함하는 분자각인 물질을 혼합하여 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액을 형성하는 단계;A molecular imprinting material comprising a C-reactive protein and an R 2 -X-phosphocholine (wherein R 2 represents an azide or acetylene end group and X represents a spacer group of 0.1 to 5 nm in length) Forming a molecular imprinting material / C-reactive protein mixed solution by mixing;
상기 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액에 상기 고정층이 형성된 금나노입자를 침지시켜, 상기 고정층의 말단기 R1와 상기 분자각인 물질의 R2-X-포스포콜린에 포함된 R2사이의 클릭(click) 화학 반응에 의하여 금나노입자/고정층/분자각인 물질/C-반응성 단백질 복합체 층을 형성하는 단계; 및The molecular imprinted material / C- reactive protein mixture solution by immersing the gold nanoparticles are formed on the fixed bed, the end of the fixed bed short R 1 and R 2 -X- wherein the molecular imprinted material in the force between the fabric Colin R 2 included in the Forming a gold nanoparticle / fixed layer / molecular imprinting material / C-reactive protein complex layer by a click chemistry reaction; And
상기 복합체 층으로부터 상기 C-반응성 단백질을 제거하여 분자각인층을 형성하는 단계:Removing the C-reactive protein from the complex layer to form a molecular imprinting layer;
를 포함하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체의 제조 방법을 제공한다.
Reactive protein for the detection of C-reactive protein.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 고정층의 말단기 R1이 아지드기인 경우 분자각인 물질의 R2는 아세틸렌기이고, 고정층의 말단기R1이 아세틸렌기인 경우 분자각인 물질의 R2는 아지드기일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, when the terminal group R 1 of the fixing layer is an azide group, R 2 of the molecular imprinting material is an acetylene group, and when the terminal group R 1 of the fixing layer is an acetylene group, R 2 May be an azide group.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 고정층은 표면에 아지드 또는 아세틸렌 말단기 R1를 가지는 자기조립단분자층일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the fixation layer may be a self-assembled monolayer having an azide or acetylene terminal group R 1 on the surface.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 복합체 층 형성 후에, 상기 분자각인 물질과 결합되지 않은 상기 고정층 부분에 프로파길 알콜을 반응시키는 것을 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, after formation of the complex layer, the method may further comprise reacting the propargyl alcohol to the fixed bed portion which is not bound to the molecular imprinting material.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 고정층이 형성된 금나노입자를 침지시키기 전에, 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액을 예비 배양시켜 상기 분자각인 물질로부터 유래된 5개 포스포콜린 기들이 상기 C-반응성 단백질 각 분자의 포스포콜린 결합자리(binding site)에 대응되도록 배향시키는 것을 더 포함할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, before immersing the immobilized gold nanoparticles, the molecular imprinting material / C-reactive protein mixed solution is preliminarily cultured to form five phosphocholine groups To correspond to the phosphocholine binding site of each molecule of the C-reactive protein.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시형태에 따른 C-반응성 단백질 검출용 합성항체의 제조 방법을 설명하면, 유리 기판을 피라나 용액(piranha soln)으로 처리한 후, 1% 3-아미노프로필 트리에톡시실란(3-aminopropyl trimethoxysilane; APTMS) 용액에 담가 반응시키는 1단계를 진행할 수 있다. 이후 1단계에서 처리된 유리기판을 50nm 크기의 금나노입자가 분산된 증류수에 담가 금나노입자를 유리기판에 고정시키는 2단계를 진행할 수 있다. 3단계는 상기 금나노입자가 고정된 유리기판을 클릭 화학반응 및 프라파라길-알콜 블로킹 반응으로 처리할 수 있다. 이후 상기 유리기판을 초음파 처리하여 본원 발명에 따른 합성항체를 제조할 수 있다.
As shown in FIG. 2, a method for producing a synthetic antibody for detecting C-reactive protein according to an embodiment of the present invention will be described. A glass substrate is treated with a pyranose solution (piranha soln) (3-aminopropyl trimethoxysilane (APTMS) solution). Thereafter, the glass substrate processed in
또한, 본 발명은 본 발명에 따라 제조된 합성항체를 완충용액에 첨가하는 단계;The present invention also relates to a method for preparing a compound of the present invention comprising the steps of: adding a synthetic antibody prepared according to the present invention to a buffer solution;
상기 완충용액에 시료를 첨가하는 단계; 및Adding a sample to the buffer solution; And
본 발명에 따라 제조된 면역크로마토그래피용 스트립의 샘플패드 말단을 상기 시료가 첨가된 완충용액에 담그는 단계;Immersing the sample pad end of the strip prepared for immunochromatography according to the present invention in a buffer solution to which the sample is added;
을 포함하는 C-반응성 단백질 진단 방법을 제공한다.
Lt; RTI ID = 0.0 > C-reactive < / RTI >
상기 완충용액은 본 발명의 합성항체를 잘 분산시켜 시료에 포함된 C-반응성 단백질과 합성항체의 결합을 용이하게 해주는 것으로서, 통상적으로 면역크로마토그래피에서 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 보다 바람직하게는 중성, 약산성, 약알칼리성 pH에 적용가능한 완충용액을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 보레이트(borate) 완충용액, 포스페이트(phosphate) 완충용액, 트리스(tris) 완충용액 및 맙스(MOPS) 완충용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.The buffer solution facilitates the binding of the C-reactive protein contained in the sample to the synthetic antibody by well dispersing the synthetic antibody of the present invention, and is not particularly limited as long as it is usually used in immunochromatography, A buffer solution applicable to neutral, weakly acidic, weakly alkaline pH can be used. And more preferably at least one selected from the group consisting of a borate buffer solution, a phosphate buffer solution, a tris buffer solution and a MOPS buffer solution.
상기 완충용액에 첨가된 합성항체의 농도는 통상적으로 면역크로마토그래피에서 사용되는 양이라면 특별히 제한하지 않으나, 보다 바람직하게는 완충용액에 합성항체를 금나노입자 기준 1 ㎍/㎖ ~ 100 ㎎/㎖ 농도로 첨가한 것을 사용할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.The concentration of the synthesized antibody added to the buffer solution is not particularly limited as long as it is an amount normally used in immunochromatography. More preferably, the synthetic antibody is added to the buffer solution at a concentration of 1 쨉 g / ml to 100 ㎎ / ml based on gold nanoparticles But the present invention is not limited thereto.
상기 완충용액에 첨가되는 시료는 조직, 세포, 전혈, 혈청, 혈장, 타액, 뇌척수액, 뇨 및 상기 시료를 조작하거나 정제한 형태로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
The sample to be added to the buffer solution may be at least one selected from the group consisting of tissues, cells, whole blood, serum, plasma, saliva, cerebrospinal fluid, urine, and manipulated or purified form of the sample.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
[[ 실시예Example ]]
준비예Preparation Example 1. 2-(2-(2- 1. 2- (2- (2- azidoethoxyazidoethoxy )) ethoxyethoxy )) ethylethyl 11-( 11- ( tritylthiotritylthio )) undecanoateundecanoate 의 합성Synthesis of
11-Mercaptoundecanoic acid 1.00g(4.58 mmol), trityl chloride 1.40 g(5.02 mmol), potassium carbonate 0.95 g(6.87 mmol)을 acetonitrile 20 ㎖에 넣고 100℃로 가열하면서 교반하였다. 7시간 반응 후 acetonitrile을 감압 증류로 제거하고 chloroform에 녹인 뒤 0.1N hydrochloride 수용액으로 여러 번 씻어주었다. Chloroform을 모아 magnesium sulfate를 넣어 건조시키고 건조된 chloroform을 감압 필터하여 magnesium sulfate를 제거하고 감압 증류하여 chloroform을 제거한 뒤 전개액 hexane:ethyl acetate=9:1로 로딩하여 trityl chloride를 제거한 후 전개액 hexane:ethyl acetate=1:1을 이용한 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 1(1.76 g)을 수득었다(yield=83%)(1H NMR(CDCl3 400MHz): δ(ppm) 7.42-7.17(m, (C6H5)3-C-S-CH2-, 15H), 2.35(t, -CH2-CH2-CH2-C(O)OH, J=7.6, 2H), 2.14(t, -C-S-CH2-CH2-, J=7.6, 2H),1.65(p, -CH2-CH2-CH2-C(O)OH, J=7.2, 2H), 1.41-1.12(m, -S-CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, 14H)).1.00 g (4.58 mmol) of 11-mercaptoundecanoic acid, 1.40 g (5.02 mmol) of trityl chloride and 0.95 g (6.87 mmol) of potassium carbonate were added to 20 ml of acetonitrile and stirred while heating to 100 ° C. After 7 hours of reaction, acetonitrile was removed by distillation under reduced pressure, dissolved in chloroform, and washed several times with 0.1N hydrochloride aqueous solution. Chloroform was collected and dried with magnesium sulfate. The dried chloroform was filtered under reduced pressure to remove magnesium sulfate. The chloroform was removed by distillation under reduced pressure. The hexane: ethyl acetate = 9: 1 was added to remove the trityl chloride. (yield = 83%) ( 1 H NMR (CDCl 3 400 MHz):? (ppm) 7.42-7.17 (m, ( C 6 H 5) 3 -CS- CH 2 -, 15H), 2.35 (t, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, J = 7.6, 2H), 2.14 (t, -CS- CH 2 -CH 2 -, J = 7.6, 2H), 1.65 (p, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, J = 7.2, 2H), 1.41-1.12 (m, -S- CH 2 -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, 14H)).
Triethylene glycol 5.00 g(33.3 mmol)과 triethyl amine 2.70 ㎖(19.40 mmol)을 chlorform 50 ㎖에 넣고 ice-bath를 이용하여 0℃로 냉각시킨 다음 methanesulfonyl chloride 1.00 ㎖(12.90 mmol)를 천천히 첨가하였다. 첨가 후에 ice-bath를 제거하고 상온에서 교반하였다. 약 20시간 반응 후 반응액을 감압 증류로 제거하고 전개액 dichloromethane:methanol=95:5를 이용하여 불순물들을 최대한 제거하여 생성물 2.55 g을 얻었다. 생성물 2.25 g, sodium azide 1.10 g(16.90 mmol)과 potassium iodide 1.40 g(8.43 mmol)을 ethanol 50 ㎖에 넣고 110℃로 가열하면서 교반하였다. 약 14시간 반응 후 반응액을 감압 증류로 제거하고 물에 녹인 다음 chloroform으로 여러 번 추출하였다. 추출한 chloroform을 모아 magnesium sulfate를 넣어 건조시키고 건조된 chloroform을 감압 필터하여 magnesium sulfate를 제거하고 감압 증류하여 chloroform을 제거하여 화합물 2(0.91 g)를 수득었다(yield=40%)(1H NMR(CDCl3 400MHz): δ(ppm) 3.75-3.59(m, -O-CH2-CH2-O-, 10H), 3.40(t, -O-CH2-CH2-N3, J=4.8, 2H)).5.00 g (33.3 mmol) of triethylene glycol and 2.70 mL (19.40 mmol) of triethyl amine were added to 50 mL of chloromethane, cooled to 0 ° C using an ice bath, and then 1.00 mL (12.90 mmol) of methanesulfonyl chloride was slowly added thereto. After the addition, the ice-bath was removed and stirred at room temperature. After about 20 hours of reaction, the reaction mixture was distilled off under reduced pressure, and 2.55 g of product was obtained by removing impurities as much as possible using dichloromethane: methanol = 95: 5. 1.10 g (16.90 mmol) of sodium azide and 1.40 g (8.43 mmol) of potassium iodide were added to 50 ml of ethanol and the mixture was stirred at 110 ° C. After about 14 hours of reaction, the reaction mixture was distilled off under reduced pressure, dissolved in water and extracted with chloroform several times. The extracted chloroform was collected and dried with magnesium sulfate. The dried chloroform was filtered under reduced pressure to remove magnesium sulfate, and the chloroform was distilled off under reduced pressure to obtain 0.91 g of compound 2 (yield = 40%) ( 1 H NMR 3 400MHz): δ (ppm) 3.75-3.59 (m, -O-CH 2 -CH 2 -O-, 10H), 3.40 (t, -O-CH 2 -CH 2 -N 3, J = 4.8, 2H )).
11-(tritylthio)undecanoic acid 1.76 g(3.81 mmol), 2-(2-(2-azidoethoxy)ethoxy)ethanol 0.73 g(4.17 mmol)과 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride 1.10 g(5.74 mmol), N,N'-dimethylamino pyridine 0.70 g(5.73 mmol) Chloroform 20 ㎖에 넣고 상온에서 교반하였다. 약 17시간 반응 후 반응액을 chloroform으로 희석시킨 후 0.1 N hydrochloride 수용액과 brine으로 여러 번 씻어주었다. Chloroform을 모아 magnesium sulfate를 넣어 건조시키고 건조된 chloroform을 감압 필터하여 magnesium sulfate를 제거하고 감압 증류하여 chloroform을 제거한 뒤 전개액 hexane:ethyl acetate=3:1을 이용한 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 3(1.85 g)을 수득었다(yield=79%)(1H NMR(CDCl3 400MHz): δ(ppm) 7.40-7.17(m, (C6H5)3-C-S-CH2-, 15H), 4.24(m, -CH2-C(O)O-CH2-CH2-, 2H), 3.71-3.64(m, -O-CH2-CH2-O-, 8H), 3.39(t, -O-CH2-CH2-N3 J=4.8, 2H), 2.33(t, -CH2-CH2-CH2-C(O)OH, J=7.6, 2H), 2.14(t, -C-S-CH2-CH2-, J=7.6, 2H), 1.64(m, -CH2-CH2-CH2-C(O)OH, 2H), 1.41-1.12(m, -S-CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, 14H)).1.73 g (4.17 mmol) of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and 1.73 g 5.74 mmol) and N, N'-dimethylamino pyridine (0.70 g, 5.73 mmol) in chloroform (20 mL), and the mixture was stirred at room temperature. After about 17 hours of reaction, the reaction mixture was diluted with chloroform and washed several times with 0.1 N hydrochloride aqueous solution and brine. Chloroform was collected and dried with magnesium sulfate. The dried chloroform was filtered under reduced pressure to remove magnesium sulfate, and the chloroform was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography using hexane: ethyl acetate = 3: (yield = 79%) ( 1 H NMR (CDCl 3 400 MHz):? (ppm) 7.40-7.17 (m, (C 6 H 5 ) 3 -CS-CH 2 -, 15H), 4.24 m, -CH 2 -C (O) O-CH 2 -CH 2 -, 2H), 3.71-3.64 (m, -O-CH 2 -CH 2 -O-, 8H), 3.39 (t, -O- CH 2 -CH 2 -N 3 J = 4.8, 2H), 2.33 (t, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, J = 7.6, 2H), 2.14 (t, -CS-CH 2 -CH 2 -, J = 7.6, 2H), 1.64 (m , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, 2H), 1.41-1.12 (m, -S-CH 2 -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, 14H)).
2-(2-(2-azidoethoxy)ethoxy)ethyl 11-(tritylthio)undecanoate 1.80 g(2.92 mmol), triethylsilane 0.56 mL(3.51 mmol)과 trifluoroacetic acid 2.00 mL을 chloroform 8 mL에 넣고 상온에서 교반하였다. 약 4시간 후 반응액을 chloroform으로 희석시킨 뒤 sodium bicarbonate 수용액으로 여러 번 씻어주었다. Chloroform을 모아 magnesium sulfate를 넣어 건조시키고 건조된 chloroform을 감압 필터하여 magnesium sulfate를 제거하고 감압 증류하여 chloroform을 제거한 뒤 전개액 hexane:ethyl acetate=3:1을 이용한 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 4(0.47 g)를 수득었다(yield=43%)(1H NMR(CDCl3 400MHz): δ(ppm) 4.24(m, -CH2-C(O)O-CH2-CH2-, 2H), 3.71-3.64(m, -O-CH2-CH2-O-, 8H), 3.40(t, -O-CH2-CH2-N3 J=4.8, 2H), 2.54(q, --C-S-CH2-CH2-, J=7.6, 2H), 2.34(t, CH2-CH2-CH2-C(O)OH, J=7.6, 2H), 1.63(m, -CH2-CH2-CH2-C(O)OH, -S-CH2-CH2-CH2-, 2H), 1.38-1.27(m, -CH2-CH2-CH2-CH2-, 12H)).
1.80 g (2.92 mmol) of 2- (2- (2-azidoethoxy) ethoxy) ethyl 11- (tritylthio) undecanoate and 0.56 mL (3.51 mmol) of triethylsilane and 2.00 mL of trifluoroacetic acid were added to 8 mL of chloroform and stirred at room temperature. After about 4 hours, the reaction solution was diluted with chloroform and washed several times with aqueous sodium bicarbonate solution. Chloroform was collected and dried with magnesium sulfate. The dried chloroform was filtered under reduced pressure to remove magnesium sulfate, and the chloroform was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography using hexane: ethyl acetate = 3: It was obtained for g) (yield = 43%) (1 H NMR (CDCl 3 400MHz): δ (ppm) 4.24 (m, -CH 2 -C (O) O-CH 2 -CH 2 -, 2H), 3.71 -3.64 (m, -O-CH 2 -CH 2 -O-, 8H), 3.40 (t, -O-CH 2 -CH 2 -N 3 J = 4.8, 2H), 2.54 (q, --CS-CH 2 -CH 2 -, J = 7.6, 2H), 2.34 (t, CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, J = 7.6, 2H), 1.63 (m , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C (O) OH, -S-CH 2 -CH 2 -CH 2 -, 2H), 1.38-1.27 (m, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, 12H)).
준비예Preparation Example 2. 6-프로파길헥실포스포릴콜린(프로파길- 2. 6-Propargylhexylphosphorylcholine (propargyl- 포스포릴콜린Phosphorylcholine )의 합성) Synthesis of
다이메틸폼아마이드(dimethylformamide; DMF) 20㎖ 중에 1,6-헥산디올 (3g, 25.4 mmol)의 용액을 얼음 조(bath) 상에서 DMF (20 ㎖) 중 소듐 하이드라이드 (1.52 g, 38.1 mmol)의 서스펜션 안으로 적가하며 첨가하고, 얼음 조 조건에서 30분 동안 교반하였다. DMF (20 ㎖) 중 프로파길 브로마이드 (5.7 g, 38.1 mmol)가 상기 혼합물에 첨가되었고, 그리고 나서 상온에서 20 시간 동안 교반하였다. 상기 용매는 감소된 압력 하에서 제거되었고, 그 미정제 생성물은 디에틸 에테르 중에 용해되었다. 상기 혼합물은 물에 의해 세정 처리되었고, 무수 마그네슘 설페이트 상에서 건조되고, 실리칼겔 (Rf = 0.5, hexane/EtOAc=1:1) 상에서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제되어 화합물 5 (1.80 g, 45.4%) 를 수득하였다(IR: 3373, 3292, 2933, 2858, 1093; 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ4.13(s, 2H, HCCCH2O), 3.59 (t, 2H, CH2OH), 3.52 (t, 2H, CH2OCH2), 3.03 (s, 1H, CH2OH), 2.48 (s, 1H, HCCCH2O), 1.58 (m, 4H, OCH2CH2CH2CH2CH2), 1.38 (m, 4H, OCH2CH2CH2CH2); 13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 79.8, 74.3, 70.0, 62.3, 57.9, 32.5, 29.3, 25.8, 25.5; exact mass calcd for C9H16O2: 156.12, found: 179 [M+Na]+).A solution of 1,6-hexanediol (3 g, 25.4 mmol) in 20 mL of dimethylformamide (DMF) was added to a solution of sodium hydride (1.52 g, 38.1 mmol) in DMF (20 mL) Was added dropwise to the suspension and stirred for 30 min under ice-bath conditions. Propargyl bromide (5.7 g, 38.1 mmol) in DMF (20 mL) was added to the mixture, and then stirred at room temperature for 20 hours. The solvent was removed under reduced pressure, and the crude product was dissolved in diethyl ether. The mixture was rinsed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate and purified by column chromatography on silica gel (Rf = 0.5, hexane / EtOAc = 1: 1) to give compound 5 (1.80 g, 45.4%) to give (IR: 3373, 3292, 2933 , 2858, 1093; 1 H NMR (400MHz, CDCl 3) δ4.13 (s, 2H, HCCCH 2 O), 3.59 (t, 2H, CH 2 OH), 3.52 ( t, 2H, CH 2 OCH 2 ), 3.03 (s, 1H, CH 2 OH), 2.48 (s, 1H, HCCCH 2 O), 1.58 (m, 4H, OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2), 1.38 (m, 4H, OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2); 13 C NMR (100MHz, CDCl 3) δ 79.8, 74.3, 70.0, 62.3, 57.9, 32.5, 29.3, 25.8, 25.5; exact mass calcd for C 9 H 16 O 2 : 156.12, found: 179 [M + Na] < + & gt ; ).
화합물 5 (600 ㎎, 3.84 mmol), 2-클로로-1,3,2-디옥사포스포란2-옥사이드 (1.09 g, 7.68 mmol) 및 트리에틸아민 (777 ㎎, 7.68 mmol)이 30 ㎖ 다이클로로메탄(dichloromethane; DCM) 중에 용해되었다. 상기 반응 혼합물은 암실 조건에서 상온에서 72 시간 동안 교반하였다. 상기 용매는 감소된 압력 하에서 제거되었고, 그 미정제 생성물은 실리칼 겔 (Rf = 0.3, hexane/EtOAc=1:4) 상에서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제되어 화합물 6 (700 ㎎, 69.5%)을 수득하였다.Chloro-l, 3,2-dioxaphosphorane 2-oxide (1.09 g, 7.68 mmol) and triethylamine (777 mg, 7.68 mmol) were dissolved in 30 mL dichloromethane And dissolved in dichloromethane (DCM). The reaction mixture was stirred at room temperature under a dark room condition for 72 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the crude product was purified by column chromatography on silica gel (Rf = 0.3, hexane / EtOAc = 1: 4) to give compound 6 (700 mg, 69.5% Respectively.
화합물 6 (700 ㎎, 2.66 mmol) 및 트리메틸아민 (1.57 g, 26.6 mmol)는 8 ㎖ 아세토니트릴 중에 용해되었다. 상기 반응 혼합물은 60℃에서 20 시간 동안 교반하였다. 상기 용매는 감소된 압력 하에서 제거되었고, 그 미정제 생성물은 실리칼 겔 (클로로포름 : 메탄올 2:1 및 클로로포름 : 메탄올 : 물 50:50:4, Rf = 0.2) 상에서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제되었다. 상기 용매는 감소된 압력 하에서 제거되었고 상기 잔류물은 무수 클로로포름 중에 용해에 여과시켜, 화합물 7 (411 ㎎, 48.1%)을 수득하였다(IR: 3350, 3296, 2936, 2860, 1086, 1059; 1H NMR (400MHz, CD3OD) δ 4.28(m, 2H, POCH2CH2N+), 4.15(d, 2H, HCCCH2O), 3.90(q, 2H, CH2CH2CH2OP), 3.69(m, 2H, POCH2CH2N+), 3.54 (t, 2H, HCCCH2OCH2), 3.27 (s, 9H, N+(CH3)3), 2.85 (t, 1H, HCCCH2O), 1.64(m, 4H, OCH2CH2CH2CH2CH2), 1.44 (m, 4H, OCH2CH2CH2CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ79.7, 74.8, 69.6, 65.5, 59.0, 57.4, 53.5, 30.4, 29.2, 25.6, 25.3; exact mass calcd for C14H28NO5P: 321.17, found: 322 [M+H]+).
Compound 6 (700 mg, 2.66 mmol) and trimethylamine (1.57 g, 26.6 mmol) were dissolved in 8 mL acetonitrile. The reaction mixture was stirred at 60 < 0 > C for 20 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the crude product was purified by column chromatography on silica gel (chloroform: methanol 2: 1 and chloroform: methanol: water 50: 50: 4, Rf = 0.2). The solvent was removed under a reduced pressure to the residue is filtered to dissolved in dry chloroform, compound 7 (411 ㎎, 48.1%) to give the (IR: 3350, 3296, 2936 , 2860, 1086, 1059; 1 H NMR (400MHz, CD3OD) δ 4.28 (m, 2H, POCH 2 CH 2 N +), 4.15 (d, 2H, HCCCH 2 O), 3.90 (q, 2H, CH 2 CH 2 CH 2 OP), 3.69 (m , 2H, POCH 2 CH 2 N +), 3.54 (t, 2H, HCCCH 2 OCH 2), 3.27 (s, 9H, N + (CH 3) 3), 2.85 (t, 1H, HCCCH 2 O), 1.64 (m, 4H, OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2), 1.44 (m, 4H, OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2); 13 C NMR (100MHz, CDCl 3) δ79.7, 74.8, 69.6, 65.5, 59.0, 57.4, 53.5, 30.4, 29.2, 25.6, 25.3; exact mass calcd for C 14 H 28 NO 5 P: 321.17, found: 322 [M + H] +).
실시예Example 1. 합성항체 제조 1. Synthesis of antibody
피라나 용액(3:7 = H2O2:Conc. H2SO4)을 처리한 유리판을 1% APTMS (3-aminopropyl trimethoxysilane) 용액 담근 후 상온에서 8시간 동안 반응시켰다. 유리판은 톨루엔으로 잘 씻어준 후 50 nm 크기의 금 나노입자가 분산된 증류수에 담가 상온에서 12시간 동안 반응시켰다. 금나노입자가 고정화된 유리판을 에탄올과 물로 잘 씻어준 후 2 mM 2-(2-(2-azidoethoxy)ethoxy)ethyl 11-(tritylthio)undecanoate 용액에 담가 자기조립에 의한 아지드 말단기를 포함하는 고정층을 금나노입자 표면에 고정화 하였다.
A glass plate treated with a pyran solution (3: 7 = H 2 O 2 : Conc. H 2 SO 4 ) was immersed in a 1% APTMS (3-aminopropyl trimethoxysilane) solution and reacted at room temperature for 8 hours. The glass plate was rinsed well with toluene, immersed in distilled water containing 50 nm gold nanoparticles dispersed therein, and reacted at room temperature for 12 hours. The glass plate on which the gold nanoparticles are immobilized is washed well with ethanol and water and immersed in a solution of 2 mM 2- (2- (2-azidoethoxy) ethoxy) ethyl 11- (tritylthio) undecanoate, The fixed layer was immobilized on the gold nanoparticle surface.
상기 금나노입자에 분자각인층(분자각인된 단분자막; moleculary imprinted monolayer; MIM)을 형성시키기 위해, 3.32 nmol 프로파르길 프롤린은 얼음 조에서 30분 동안, 1 ㎖ 바인딩 버퍼 (0.1 M Tris/HCl, 150 mM NaCl, 5 mM CaCl2, pH 8.0) 중 0.66 nmol C-반응성 단백질(c-reactive protein; CRP)(프로파길 포스포콜린:CRP = 5:1의 몰 비)로 예비 배양되었다. 클릭 화학반응 중 하나인, 1,3-쌍극자 고리 부가반응(1,3-dipolar cycloaddition reaction)은 1.66 nmol 구리 설페이트(II) 5수화물, 3.32 nmol 아스코르빈산나트륨 및 4°C에서 16 시간 동안 예비 배양된 프로파르길 포스포콜린-CRP 복합체를 포함하는 20 ㎖ PBS 퍼버 용액에, 2-(2-(2-azidoethoxy)ethoxy)ethyl 11-(tritylthio)undecanoate의 자기조립단분자막으로 코팅된 금나노입자 고정화 유리판을 위치시킴으로써 수행되었다. 프로파르길 포스포릴콜린 : 황산구리: 아스코르빈산나트륨의 몰 비는 1:0.5:1이었다.To form a molecular imprinted monolayer (MIM) on the gold nanoparticles, 3.32 nmol propargyl proline was dissolved in 1 ml of binding buffer (0.1 M Tris / HCl, 150 mM NaCl, 5 mM CaCl 2 , pH 8.0) 0.66 nmol of C- reactive protein (c-reactive protein; CRP) ( propargyl phosphocholine: CRP = 5: pre-culture was at a molar ratio) of 1. The 1,3-dipolar cycloaddition reaction, which is one of the click chemistries, involves 1.66 nmol of copper sulfate (II) pentahydrate, 3.32 nmol of sodium ascorbate, and a reserve of 16 hours at 4 ° C Gold nanoparticles coated with a self-assembled monolayer of 2- (2- (2-azidoethoxy) ethoxy) ethyl 11- (tritylthio) undecanoate were added to a 20 ml PBS solution containing the cultured propargylphosphocholine- And placing the immobilized glass plate. The molar ratio of propargylphosphoryl choline: copper sulfate: sodium ascorbate was 1: 0.5: 1.
클릭 반응에 관여하지 않았던 아지드 말단을 차단(blocking)하기 위해, 프로파르길-알콜이 또 다른 클릭 반응을 위해 금나노입자에 첨가되었다. 금나노입자는 20 μmol 프로파르길-알콜, 10 μmol 황산구리(II)·6수화물, 및 20 μmol 아스코르빈산나트륨을 포함하는 20 ㎖ PBS 퍼버 용액 중에 상온에서 5 시간 동안 침지되었다.Propargyl-alcohol was added to the gold nanoparticles for another click reaction in order to block the azide end that was not involved in the click reaction. Gold nanoparticles were immersed at room temperature for 5 hours in a 20 ml PBS furber solution containing 20 μmol propargyl-alcohol, 10 μmol copper sulfate (II) · hexahydrate, and 20 μmol sodium ascorbate.
상기 분자각인층으로부터 CRP를 제거하기 위해, 2% 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulphate; SDS) 용액 중에 상온에서 30분 동안 침지시켰다. 마지막으로 금나노입자는 탈이온수, 아세톤 및 에탄올로 완전히 세정되었고, 질소 가스 하에서 건조시켰고, 유리판으로부터 합성항체를 유리하기 위하여 증류수에 침지한 유리판을 초음파 세척기에서 30분간 초음파 처리하였다.
In order to remove CRP from the molecular imprinting layer, it was immersed in 2% sodium dodecyl sulphate (SDS) solution at room temperature for 30 minutes. Finally, the gold nanoparticles were thoroughly washed with deionized water, acetone and ethanol, dried under nitrogen gas, and the glass plate immersed in distilled water was ultrasonicated in an ultrasonic cleaner for 30 minutes in order to obtain a synthetic antibody from the glass plate.
비교예Comparative Example 1. One.
분자각인 되지 않은 단분자층(non-imprinted monolayer, NIM)을 준비하기 위해, CRP가 반응 혼합물에 첨가되지 않는 것을 제외하고, 모든 단계들은 상기 실시예 1에서와 동일하다.
To prepare a non-imprinted monolayer (NIM), all steps are the same as in Example 1 except that no CRP is added to the reaction mixture.
비교예Comparative Example 2. 2.
대조용 단분자층(control monolayer; CM)을 준비하기 위해, 상기 실시예 1에서 제조한 아지드(N3)-말단 자기조립단분자막에 의해 코팅된 금나노입자는 클릭 반응에 의해 프로파르길-알콜에 의해 직접적으로 개질되었다. 이로 인해 프로파길 포스포릴콜린에 의해 코팅되지 않은 표면을 수득하였다
To prepare a control monolayer (CM), the gold nanoparticles coated with the azide (N 3 ) -terminal self-assembled monolayer prepared in Example 1 above were reacted with propargyl-alcohol . This resulted in a surface uncoated by propargylphosphorylcholine
실험예Experimental Example 1. 합성항체의 C-반응성 단백질 결합량 분석 1. Analysis of C-reactive protein binding of synthetic antibodies
대조용 단분자층(CM)을 갖는 금나노입자, 분자각인되지 않은 단분자층(NIM)을 갖는 금나노입자 및 분자각인된 단분자층(MIM)을 갖는 금나노입자에 결합하는 CRP 결합량 분석을 위하여 면역검출법을 시행하였다. 금 나노입자가 고정된 유리기판을 10 nM CRP 용액에 담가 분자각인된 포스포콜린 결합부위에 CRP를 결합시키고, 항 CRP 항체(rabbit, IgG 분획)과 HRP(horse raddish peroxidase)가 결합된 항 rabbit IgG 항체를 연속적으로 처리한 후, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine; TMB) 용액으로 발색시켜 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. NIM은 CM과 비슷한 수준으로 기본적인 결합량을 나타낸 반면, MIM은 증가된 CRP 결합량을 나타내었다(도 3)
To analyze the amount of CRP bound to gold nanoparticles having a monomolecular layer (CM) for control, gold nanoparticles having a molecular unprinted monolayer (NIM) and gold nanoparticles having a molecularly imprinted monolayer (MIM) Respectively. The glass substrate immobilized with gold nanoparticles was immersed in a 10 nM CRP solution to bind CRP to the molecularly phosphorylated phosphocholine binding site and to form anti-rabbit (anti-rabbit) conjugated with rabbit (IgG fraction) and horse radish peroxidase IgG antibody was serially treated and developed with 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) solution, and the absorbance at 450 nm was measured. NIM showed a basic binding level similar to that of CM, while MIM showed an increased amount of CRP binding (FIG. 3)
실험예Experimental Example 2. 면역크로마토그래피 2. Immunochromatography
도 1과 같이 셀룰로오즈 소재 막과 니트로셀룰로즈 소재 막을 붙여서 면역크로마토그래피용 스트립을 제작하였다. As shown in Fig. 1, a cellulose-based membrane and a nitrocellulose membrane were attached to produce a strip for immunochromatography.
본원 발명에 따른 합성항체와 인체 혈장 등 CRP가 함유된 시료를 혼합하여 96 well plate에 분주하고, 항 CRP 단일클론 항체를 침적한 면역크로마토그래피용 스트립의 한쪽 끝을 시료에 담가 용액이 전개되도록 방치하였다. 시료가 모두 전개된 후 각 시료의 농도별로 나타난 spot의 세기를 측정하였다. The synthetic antibody according to the present invention was mixed with a sample containing CRP such as human plasma and dispensed into a 96-well plate. One end of the immunochromatographic strip immersed in the anti-CRP monoclonal antibody was immersed in the sample, Respectively. After all the samples were developed, the intensity of the spot was measured according to the concentration of each sample.
도 4 내지 6은 순수한 CRP를 0.073 ㎍/㎖에서부터 18 ㎍/㎖까지 0.073, 0.22, 0.66, 2, 6, 9, 18 ㎍/㎖로 농도를 변화시키면서 면역크로마토그래피를 시행한 결과를 보여준다. 도 6에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1의 합성항체(MIM)를 쓴 스트립은 0.073 ㎍/㎖ 농도에서부터 농도 의존적인 결합량을 나타내었다. Figs. 4 to 6 show the results of immunochromatography performed at 0.073 , 0.22, 0.66, 2, 6, 9, and 18 占 퐂 / ml of pure CRP at various concentrations ranging from 0.073 占 퐂 / ml to 18 占 퐂 / ml. As can be seen in FIG. 6, the strip containing the synthetic antibody (MIM) of Example 1 exhibited a concentration-dependent binding amount from a concentration of 0.073 mu g / ml.
반면, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 비교예 2의 금나노입자(단분자층(CM)을 갖는 금나노입자)의 경우 18 ㎍/㎖에서만 결합량을 나타내어, 18 ㎍/㎖ 농도 이하에서 CRP에 대한 비특이적 반응을 나타냄을 보여주었다. On the other hand, as can be seen from FIG. 4, the gold nanoparticles of Comparative Example 2 (gold nanoparticles having a monolayer (CM)) exhibited binding amounts at only 18 μg / Showed a nonspecific response.
또한, 도 5에서 확인되는 바와 같이, 비교예 1의 금나노입자(분자각인되지 않은 단분자층(NIM)을 갖는 금나노입자)의 경우 단분자층을 갖는 금나노입자와 유사한 경향을 나타내어 본원 발명의 합성항체의 CRP 결합능력이 우수함을 보여주었다.
Further, as shown in FIG. 5, the gold nanoparticles of Comparative Example 1 (gold nanoparticles having a non-molecule-imprinted monolayer (NIM)) showed similar tendency to gold nanoparticles having a monolayer, Of CRP binding capacity.
도 7 내지 9은 완충용액에 CRP를 농도 0.073 ~ 18 ㎍/㎖(0.073, 0.22, 0.66, 2, 6, 9, 18 ㎍/㎖) 및 사람 혈청을 농도 1%로 혼합한 시료를 사용하였을 때의 결과를 보여준다. 도 7 내지 9에서 확인되는 바와 같이, 1% 사람 혈청 및 CRP을 포함하는 시료에 대해서도 상기 순수한 CRP를 이용한 크로마토그래피와 같은 결과인 실시예 1의 합성항체(MIM)(도 9 참조)를 사용하는 크로마토그래피가 비교예 2의 금나노입자(단분자층(CM)을 갖는 금나노입자)(도 7 참조) 또는 비교예 1의 금나노입자(분자각인되지 않은 단분자층(NIM)을 갖는 금나노입자)(도 8 참조)를 사용한 크로마토그래피에 비하여 저농도인 5㎍/㎖이하의 농도에서도 농도 의존적인 결합 양상을 나타내었다.
7 to 9 show that when a sample in which CRP was mixed with a concentration of 0.073 to 18 μg / ml (0.073 , 0.22, 0.66, 2, 6, 9, 18 μg / ml) and human serum was used in the buffer solution . As shown in Figures 7 to 9, using a synthetic antibody (MIM) of Example 1 (see Figure 9), which is the same result as the chromatography using pure CRP, for samples containing 1% human serum and CRP 7) or gold nanoparticles of Comparative Example 1 (gold nanoparticles having a non-molecularly-imprinted monolayer (NIM)) (Comparative Example 2) 8), the concentration-dependent binding pattern was exhibited even at a low concentration of 5 μg / ml or less.
상기 실시예, 비교예 및 실시예를 통해 확인할 수 있듯이, 본원 발명의 합성항체는 저농도의 C-반응성 단백질과도 결합하여 검출할 수 있으며, 기존의 크로마토그래피에서 결합량 분석에 사용된 고가의 장비 및 복잡한 절차 없이도 결합량을 분석할 수 있었다.
As can be seen from the above Examples, Comparative Examples and Examples, the synthetic antibodies of the present invention can be detected by binding to low-level C-reactive proteins and can be detected by using expensive equipments And the binding amount could be analyzed without complicated procedures.
Claims (17)
상기 금나노입자 상에 형성되며 [2-{(아지도C1~3알콕시)C1~3알콕시}C1~3알킬] (트리틸시오)C9~13알칸산([2-{(azidoC1~3alkoxy)C1~3alkoxy]C1~3alkyl}(tritylthio) C9~13alkanoic acid)를 포함하는 고정층; 및
상기 고정층 상에 형성되며 N-C2~5알키닐-포스포릴콜린(N-C2~5alkynyl-phosphorylcholine)을 포함하는 분자각인층;을 포함하고,
상기 분자각인층에 포함된 상기 포스포콜린 기는 C-반응성 단백질(Creactive protein) 각 분자의 포스포콜린 결합자리(binding site)에 대응하도록 배향되어 있으며,
상기 고정층과 분자각인층은 고정층의 아지도기와 아세틸렌기 사이의 고리결합에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체.Gold nanoparticles;
The gold is formed on the nano-particles [2 - {(azido-C 1 ~ 3 alkoxy) C 1 ~ 3 alkoxy} C 1 ~ 3 alkyl (trityl Please) C 9 ~ 13 alkanoic acid (2 - {( azidoC 1 ~ 3 alkoxy) C 1 ~ 3 alkoxy] C 1 ~ 3 alkyl} (tritylthio) C 9 ~ fixed bed containing 13 alkanoic acid); And
Formed on the fixed bed, and NC 2 ~ 5 alkynyl-layer phosphoryl choline imprinted molecule comprising a (NC 2 ~ 5 alkynyl-phosphorylcholine ); includes,
The phosphocholine group contained in the molecular imprinting layer is oriented to correspond to a phosphocholine binding site of each molecule of C-reactive protein,
Wherein the fixed layer and the molecular imprinting layer are bound to each other by a ring bond between an azido group and an acetylene group of the fixed layer.
C-반응성 단백질과 N-C2~5알키닐-포스포릴콜린(N-C2~5alkynyl-phosphorylcholine)을 포함하는 분자각인 물질을 혼합하여 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액을 형성하는 단계;
상기 분자각인 물질/C-반응성 단백질 혼합 용액에 고정층이 형성된 금나노입자를 침지시켜 고정층의 아지도기와 분자각인 물질의 아세틸렌기 사이의 클릭 화학 반응에 의하여 금나노입자/고정층/분자각인 물질/C-반응성 단백질 복합체 층을 형성하는 단계; 및
상기 복합체 층으로부터 상기 C-반응성 단백질을 제거하여 분자각인층을 형성하는 단계; 를 포함하는 C-반응성 단백질 검출용 합성항체의 제조 방법.On the gold nanoparticles [2 - {(azido-C 1 ~ 3 alkoxy) C 1 ~ 3 alkoxy} C 1 ~ 3 alkyl (trityl Please) C 9 ~ 13 alkanoic acid (2 - {(azidoC 1 ~ 3 alkoxy) C 1 ~ 3 alkoxy ] to form a fixed layer including a C 1 ~ 3 alkyl} (tritylthio ) C 9 ~ 13 alkanoic acid);
Forming a phosphoryl choline molecular imprinted material / C- reactive protein mixture solution by mixing the molecular imprinted material comprising a (NC 2 ~ 5 alkynyl-phosphorylcholine ) - C- reactive protein and NC 2 ~ 5 alkynyl;
Immobilized gold nanoparticles on the molecular imprinting material / C-reactive protein mixed solution to immobilize gold nanoparticles / fixed layer / molecular imprint material / C - forming a reactive protein complex layer; And
Removing the C-reactive protein from the complex layer to form a molecular imprinting layer; Reactive protein. ≪ / RTI >
상기 완충용액에 시료를 첨가하는 단계; 및
면역크로마토그래피용 스트립의 샘플패드 말단을 상기 시료가 첨가된 완충용액에 담그는 단계;을 포함하고,
상기 면역크로마토그래피용 스트립은 C-반응성 단백질의 단일 또는 다 클론항체를 포함하는 반응선(test line) 및 대조선(control line)이 처리되어 있는 반응막(membrane), 상기 반응막의 일측면에 위치하며 시료가 흡수되는 샘플패드(sample pad) 및 상기 반응막의 타측면에 위치하며 잔량의 시료가 흡수되는 흡수패드(absorption pad)를 포함하는 것을 특징으로 하는 C-반응성 단백질 진단 방법.Adding a synthetic antibody of any one of claims 1 to 4 to a buffer solution;
Adding a sample to the buffer solution; And
Immersing the sample pad end of the strip for immunochromatography in a buffer solution to which the sample is added,
The immunochromatographic strip includes a reaction membrane on which a test line and a control line containing a single or polyclonal antibody of C-reactive protein is treated, a membrane on one side of the reaction membrane, A sample pad on which a sample is absorbed and an absorption pad on the other side of the reaction membrane and absorbing a remaining amount of the sample.
14. The method for diagnosing C-reactive protein according to claim 13, wherein a synthetic antibody is added to the buffer solution at a concentration of 1 mu g / ml to 100 mg / ml.
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