KR20050098844A - 당 사슬-포착 분자로 당 사슬을 정제/농축하는 방법 및 당사슬 구조의 분석법 - Google Patents

당 사슬-포착 분자로 당 사슬을 정제/농축하는 방법 및 당사슬 구조의 분석법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공한다. 또한 본 발명은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬-함유 물질과 반응할 수 있는 조건하에서 유체상에 있는 샘플과 접촉하는 단계; b) 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 유체상으로부터 단리하는 단계; 및 c) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 방법을 제공한다.

Description

당 사슬-포착 분자로 당 사슬을 정제/농축하는 방법 및 당 사슬 구조의 분석법{METHOD OF PURIFYING/CONCENTRATING SUGAR CHAIN WITH SUGAR CHAIN-TRAPPING MOLECULE AND METHOD OF ANALYZING SUGAR CHAIN STRUCTURE}
본 발명은 일반적으로 당 사슬 또는 당 사슬-함유 물질(예를 들면, 당단백질 및 당지질)을 분리, 농축, 정제 및 분리하는데 사용될 수 있는 물질에 관한 것이다. 또한 본 발명은 그런 물질을 사용하는 당 사슬 또는 당 사슬-함유 물질을 분리, 농축, 정제 및 분석(예를 들면 질량분석법)하기 위한 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 또한 본 발명은 본 발명에 따른 방법에 의해 정제된 당 사슬 조성물을 사용하는 의약(예를 들면, 백신), 시약, 당 사슬 어레이에 관한 것이다. 또한 본 발명은 진단, 치료, 감별 및 본 발명에 따른 방법에 의해 정제된 당 사슬 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.
당 사슬(sugar chain)은 글루코오스, 갈락토오스, 만노스, 푸코스, 크실로스, N-아세틸글루코사민, N-아세틸갈락토사민, 시알산, 및 모노사카라이드가 글리코사이드 결합에 의해 연결된 분자들 및 이의 유도체를 포함하는 일반 용어이다. 당 사슬은 넓은 다양한 물질을 포함하고, 살아있는 유기체의 다양한 작용에 포함되어진다. 전기영동에 의한 당 사슬의 분석은 당 사슬의 작용을 연구하거나 구조를 분석하는 등의 기술로서 널리 알려져 있다(예를 들면, 일본 국가 단계 PCT의 공개 공보 제5-500563호 참조). 이 방법은 분석용 당 사슬의 이동 패턴을 시각화한다.
당 사슬을 전기영동 겔로부터 세미드라이 블롯 트랜스퍼 장치를 사용하는 필름으로 전달하는(transferring) 방법은 또한 알려져 있다(예를 들면 일본 국가 단계 PCT 공개 공보 제5-503146호 참조). 이 방법에서 전기 영동에 의해 분리된 당 사슬은 또한 필름 상에 당 사슬을 분석하기 위하여 형광 검출 후 PVDF(폴리비닐리덴 디플루라이드)의 음전화 장치 등의 필름으로 전달된다. 이러한 방법으로 당 사슬이 단백질 또는 리피드와 결합할 때에만 렉틴 또는 항체와 반응하는 것을 시험하는 것이 가능한데 이는 당 사슬을 단백질이나 리피드에 의한 영향없이 렉틴 또는 항체와 반응함으로써, 당 사슬을 필름으로 전달함으로써 가능하다. 그러나 이 방법에서 전달은 전기 영동적 전달에 의해 수행된다. 그리하여 전하를 띤 당 사슬이 곧 필름을 통과하고 그 결과 전달된 당 사슬의 양이 적다. 그러므로 상기 방법은 정확한 정량적 측정 및 분석에는 적당하지 않다.
천연에 넓게 존재하는 착물 탄수화물의 당 사슬은 생체의 중요 성분이고 세포들 사이의 상호작용에서 중요한 역할을 한다는 증거가 되는 것이다. 그리하여 당 사슬 구조의 적은 양을 분석하는 다양한 기술들이 개발되고 있다. 이러한 기술에서는 당 사슬을 유리화(liberating)하고, 당 사슬을 분리 및 정제하고 당 사슬을 표지화하는 등의 단계들이 적절하게 조합되어진다. 그러나 그러한 단계들은 거추장스러운 공정들을 요구한다. 특히, 유리화 후의 적은 양의 혼합물에 포함되어진 당 사슬을 분리 및 정제하는 공정은 어렵고 또한 많은 숙련된 경험을 필요로한다. 일반적으로 사용되는 방법은 이온 교환 수지, 역상 크로마토그래피, 활성 탄소, 겔 여과 크로마토그래피 등이다. 그러나 이러한 분리 방법은 명확하게 인식된 당을 위한 방법이 아니다. 그리하여 다른 성분(펩타이드나 단백질과 같은)을 갖는 오염이 고려될 수 있다. 더욱이 회수율은 당 사슬의 구조에 따라 다양하다. 결국 NMR 스펙트럼 또는 MS 스펙트럼에 의한 동정이 얻어진 당에서 확실한 정보를 얻기 위해서 요구되어진다. 특히, MS 스펙트럼을 사용하는 방법이 나노그램에서 마이크로그램의 적은 양의 분자량을 동정하는 것을 가능하게 하기 때문에 당 사슬 분석에서 효과적인 방법이다. MS를 사용함이 없이 편리하게 당 사슬의 구조를 결정할 수 있는 방법이 또한 제안되어진다.
당단백질 등의 당 사슬 구조를 분석하기 위한 방법은, 당단백질의 당 사슬이 유리화되고 그런 다음 액체 크로마토그래피를 사용하여 분석될 때 이 당 사슬 구조에 따른 용리 행동을 공지된 당 사슬의 용리 행동과 용리 행동을 비교함으로써 관찰되어지는 원리를 이용함으로써 미지의 샘플의 당 사슬 구조를 분석하기 위한 방법을 포함한다. 일반적으로 사용되는 방법은 이온교환 수지, 역상 크로마토그래피, 활성 탄소, 겔 여과 크로마토그래피 등을 포함한다. 그러나 이러한 분리 방법은 명확하게 인식된 당을 위한 방법이 아니다. 그리하여 다른 성분(펩타이드나 단백질과 같은)에 의한 오염이 고려될 수 있다. 더욱이 회수율은 당 사슬의 구조에 따라 변한다. 게다가 NMR 스펙트럼이나 MS 스펙트럼에 의한 동정이 구조를 확인하기 위하여 요구되어진다. 특히 MS 스펙트럼을 사용하는 방법이 나노그램에서 마이크로그램까지의 적은 양의 분자량을 동정할 수 있기 때문에 당 사슬 분석을 위한 효과적인 방법이다. MS를 사용함 없이 편리하게 당 사슬 구조를 결정할 수 있는 방법이 또한 제안되어진다.
고속 액체크로마토그래피(HPLC)의 방법이 또한 적용되어진다. 이런 방법은 두가지 모드 타입이 결합된 HPLC인 이차원 HPLC(예를 들면 Anal. Biochem., 171, 73(1988) Tomitani et al.참조)에 의한 방법, 그리고 샘플을 미리 엑소글리코시다제 등과 같은 혼합된 효소 시리즈로 처리하고 처리된 샘플을 그 당 사슬의 구조를 결정하기 위하여 HPLC로 분석하는 방법(예를 들면, Chemistry and Living Organism 32(10) 661 (1994), Konishi et al.)을 포함한다. 상기 방법들에서, 당 사슬은 당 사슬-선택적 화학 반응과 형광 표지 당 사슬을 수행함으로써 검출될 수 있다. 양 방법에서 당 사슬 구조는 HPLC 크로마토그램에서 표시된 보유 시간(holding period)에 기초하여 결정된다. 또 한편으로는 당 인식 능력을 가지는 렉틴이 고정된 칼럼을 적용하는 분석 방법(예를 들면, Anal. Biochem., 164, 374(1987) Harada et al. 참조)이 보고되어 있다. 그러나 HPLC 방법을 적용하는 분석 방법은 다음의 문제점을 가진다: (1) 하나의 샘플만이 한번에 분석되기에 많은 수의 샘플들을 동시에 분석할 수 없다; (2) HPLC를 위한 조건 설정이 다루기 어렵고 보유 시간이 빗나가거나 틀리기 쉽다; (3) 후(post)-칼럼 반응기 또는 선(pre)-칼럼 반응기와 결합할 때 HPLC는 많은 양의 시약을 소비한다; (4) 칼럼에 고정된 렉틴이 사용될 때 글리코펩타이드를 흡수하는 것이 당에 대한 렉틴의 친화도에서의 변화에 의해 영향을 받게 된다; 그리고 (5) 당 사슬은 형광, 방사선동위원소 등에 의해 표지되어야만 한다. 따라서 시간과 노력이 요구된다.
게다가 당 사슬을 고체 상에 고정함으로써 분석하는 방법이 시도되고 있다. 그러나 높은 친수성을 갖는 당 사슬을 고정하는 것은 기술적으로 어렵다. 그리하여 당 사슬을 직접 고정하는 방법이 제안되어진다. 이런 방법들로는 예를 들면 당 사슬의 환원 말단을 사용하는 산 아미드 결합에 의해 아미노 플레이트에 고정하는 방법(예를 들면 O'Shannessy et al., Anal. Chemistry, 1990, 91, 1-8 참조), 당 사슬 자체에 소수성을 부여하기 위하여 당 사슬을 많이 중합하고 플레이트에 흡수시키는 방법(예를 들면, 일본 공개 공보 제62-212568호 참조) 및 당 사슬이 비오틴화되고 당 사슬이 고체 상에 결합되어 아비딘(avidin)과 비오틴(biotin) 사이의 강한 친화성을 사용함으로써 아비딘이 결합되는 방법을 포함한다.
그러나 당 사슬이 플레이트와 같은 고체상에 고정되는 방법은 고정되는 수율이 낮아지는 문제점을 가지기에 작동이 성가시게 되고 당 사슬의 예비 처리 및 축합제를 사용하는 고정으로 인하여 오랜 시간이 요구되며 오염물들의 공존으로 인해 비 특이적 흡착이 발생하는 경향이 있다. 최근, 표면 플라스몬 공명을 적용하는 분석 방법에 의해 당 사슬을 분석하는 방법이 제안되었다. 그러나 고비용의 특정 장치가 사용되기 때문에 광범위한 사용이 어렵다.
갈락토스 옥시다제와 같은 효소를 사용하여 당 사슬을 산화하고 그런 다음 고체 기판에 셀룰로오스, 겔 등의 하이드라지드 그룹을 도입하도록 결합되어진 방법에 대해 몇몇 예들이 보고되었다(예를 들면, O'Shannessy et al., Anal. Chemistry, 1990, 91, 1-8 참조). 이 방법에는 부가적인 노력이 요구되는 당 사슬을 산화하는 공정이 있다. 게다가 당 사슬이 산화되지 않으면 하이드라지드 그룹이 도입되는 셀룰로오스나 겔이 충분히 반응하지 않는다. 반응은 당 사슬에 의존하여 변화한다. 때때로 반응은 당 사슬의 타입에 따라 전혀 일어나지 않는다.
글리코펩타이드의 유기 합성의 편리한 방법이 보고되었다(예를 들면, Stefano E. Cervigni, Pascal Dumy, Manfred Mutter Angew. Chew. Int. Ed. Engl., 1996, 35, 1230-1232 참조). 그러나 이 방법에 사용되는 당 사슬의 특이성을 사용하는 화학 반응은 신규한 당 사슬 융합체(cointegrate)의 생성물을 얻도록 의도된다. 미지의 당 사슬 샘플의 분리, 정제 및 분석을 표적으로 하는 당 사슬에 특이적인 담체 물질에 대해 보고된 예는 없다. 게다가 이 방법에 사용되는 펩타이드는 고체 지지체 등에 부착될 수 있으나 반응의 형태는 흡착이고 상전이는 일어나지 않는다. 이는 이 예에 부착되어진 펩타이드는 고체 지지체에 결합되지 않았다는 것을 의미한다. 그리하여 부착된 펩타이드는 과도한 많은 양의 용매에 노출될 때 유리화된다. 그러므로 이 방법에 사용되어진 펩타이드가 사용될 때조차 정제, 분리, 분석 등을 수행하는 것은 실질적으로 불가능하다. 또한 당 사슬 칩과 같은 지지체에 강하게 결합하는 것을 요구하는 장치를 생산하는 것도 불가능하다.
상기한 바와 같이, 타입에 관계없이 당 사슬을 직접적으로 분리 및 분석할 수 있는 기술은 아직까지 존재하지 않는다. 그런 기술은 포스트-게놈 시대 및 포스트-프로테옴 시대에 매우 중요하고 바람직하다.
본 발명의 목적은 당 사슬의 타입에 관계없이 당 사슬에 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 천연 상태에 따라 효과적이고/이거나 신뢰성있게 분리, 정제, 농축 또는 분석하기 위한 방법 및 이를 사용하기 위한 시스템과 장치를 제공하는 것이다. 또 다른 본 발명의 목적은 성분의 비율이 반영된 형태로 샘플에 천연적으로 존재하는 당 사슬 성분을 이용하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 광중합성 하이드록실 아미노리피드의 합성 경로를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 당 사슬-포착 폴리머의 제조방법을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 당 사슬-포착 폴리머 나노입자의 전자현미경 사진이다.
도 5는 당 사슬-포착 폴리머를 사용하는 분리 및 정제 공정의 개략도이다.
도 6은 정제된 인간 유래 면역글로불린의 당 사슬에 대한 역상 시스템 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의한 분석 결과를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 HPLC 피크 강도로부터 계산된 당 사슬 구조의 비율을 보여주는 도면이다.
도 8은 정제된 인간 유래 면역글로불린의 각 당 사슬에 대한 질량법(MALDI-TOF MS) 및 HPLC법에 의해 얻어진 표준 강도의 비교를 보여주는 도면이다.
도 9는 당 사슬-포착 나노입자에 의해 정제된 오발부민(Ovalbumin)의 당 사슬 패턴을 보여주는 도면이다. 도 9의 주 피크의 m/z는 올라가는 순서로 1543.6, 1705.6, 1746,5, 1908.6, 1949.3, 2111,7, 2152.8 및 2313.8이다.
도 10은 도 9의 샘플을 지라드 티 시약(Girard T reagent)으로 처리한 후 MALDI-TOF 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 도 10의 주 피크의 m/z는 올라가는 순서로 1024.612, 1227.744, 1348.818, 1389.828, 1430.862, 1510.877, 1592.932, 1633.932, 1754.925, 1837.016, 1958.005, 1999.046, 2040.081, 2153.026, 2203.083, 2244.126. 2406.169 및 2568.221이다.
도 11은 당 사슬-포착 나노입자에 의해 정제된 트랜스페린의 당 사슬 패턴을 보여주는 도면이다. 도 11의 주 피크의 m/z는 올라가는 순서로 1665.3 및 1955.4이다.
도 12는 도 11의 샘플을 지라드 티 시약으로 처리한 후 MALDI-TOF 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 도 12의 주 피크의 m/z는 올라가는 순서로 1754.491 및 2120.397이다.
도 13은 당 사슬-포착 나노입자에 의해 인간 혈청을 정제함으로써 얻어진 당 사슬 패턴을 보여주는 도면이다. 도 13의 주 피크의 m/z는 1664.689이다.
도 14는 도 13의 샘플을 지라드 티 시약으로 처리한 후 MALDI-TOF 당 사슬-포착 폴리머가 당 사슬과 특이적으로 결합할 수 있는 것을 나타내는 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 도 14의 주 피크의 m/z는 올라가는 순서로 1755.011, 1900.783, 2120.005, 2305.785 및 2483.654이다.
도 15는 당 사슬-포착 폴리머가 당 사슬에 특이적으로 결합할 수 있다는 것을 나타내는 질량분석 결과를 보여준다.
도 16은 캐스트 방법에 의해 당 사슬에 대한 분리 및 정제 공정에서의 감소를 보여주는 도면이다.
본 발명에 관련된 상기한 문제점은 당 사슬에 특이적으로 결합하는 물질을 제공함으로써 해결되었다. 그 물질은 당 사슬에 대하여 바람직하게 차이가 없기 때문에 상기한 모든 문제를 실질적으로 해결한다.
그러므로 본 발명은 생물학적 샘플의 착물 탄수화물로부터 유래된 당 사슬을 편리하게 당 사슬 조성물을 분별증류하고 당 사슬 구조를 효율적으로 결정하는 하나 또는 두가지 단계로 수용액에서 고분자 담체로 효율적으로 고정하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 따르면 분석을 위해서 필요한 일련의 반응들이 전통적인 검출 장치를 효율적으로 사용함으로써 수행될 수 있다. 본 발명의 방법에 따라 분별증류될 수 있는 당 사슬은 세포막의 가장 바깥쪽 표면상에 존재하는 당 사슬, 이의 수많은 조직 또는 단편의 당 사슬 및 박테리아 바이러스 등의 당 사슬일 것이다. 본 발명의 방법에 따르면 그런 분석을 위해서 요구되는 선(pre)-처리는 효율적으로 수행될 수 있다. 또한 적은 양의 수많은 샘플들이 요구되는 기술없이 처리될 수 있다.
한 양태에서, 본 발명의 방법은 다음의 신규한 단계들: a) 당 사슬을 물 및/또는 물 함유 유기 용매 및/또는 유기 용매에서 반응성 담체에 결합하는 단계; b) 단계 a)에서 결합된 당 사슬 및 담체를 액체상으로부터 분리하는 단계; 및 c) 당 사슬을 단계 b)에서 분리된 화합물을 화학적 또는 물리적으로 나누거나 효소를 사용함으로써 액체상으로부터 실질적으로 분리하는 단계(여기서 반응성 담체의 작용기는 하이드록실아미노 그룹, N-알킬 하이드록실아미노 그룹, 하이드라지드 그룹, 티오세미카르바지드 그룹 및 시스테인 잔기이다)를 포함하는 당 사슬 분리 방법 및/또는 정제 방법 및/또는 농축 방법이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 다음의 것을 제공한다.
(1) 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질.
(2) 항목 1에 따른 물질로서 이 물질이 당 사슬을 포함하지 않는 모든 물질의 상호작용 레벨보다 실질적으로 더 높은 당 사슬의 상호작용 레벨을 가지는 물질.
(3) 항목 1에 따른 물질로서, 소정 레벨 또는 더 높은 레벨에서 어떤 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질.
(4) 항목 1에 따른 물질로서, 이 물질이 당 사슬 외의 다른 물질과 비 특이적 상호작용을 해리하는 조건에 노출될 때 당 사슬의 적어도 어떤 양과 특이적 상호작용을 유지하는 물질.
(5) 항목 1에 따른 물질로서, 이 물질과 당 사슬 사이의 상호작용 레벨이 MALDI-TOF에서 레이저 조사가 수행될 때 필요한 해리 에너지가 적어도 5eV인 물질.
(6) 항목 1에 따른 물질로서, 최소값의 10배 또는 그 보다 작은 최대값을 가지는 범위내의 레벨에서 어떤 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질.
(7) 항목 1에 따른 물질로서, 당 사슬이 산화된 당 사슬 및 산화되지 않은 당 사슬을 포함하는 물질.
(8) 항목 1에 따른 물질로서 지지체에 결합할 수 있는 물질.
(9) 항목 8에 따른 물질로서 적어도 지지체의 일부 및 물질이 상 전이를 경험하는 물질.
(10) 항목 8에 따른 물질로서, 지지체가 실온에서 고체인 물질.
(11) 항목 1에 따른 물질로서 지지체로서 사용할 수 있는 물질.
(12) 항목 1에 따른 물질로서 유체에서 알데하이드그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 물질.
(13) 항목 12에 따른 물질로서 유체가 케토 그룹을 포함하는 물질을 실질적으로 포함하지 않는 물질.
(14) 항목 12에 따른 물질로서 유체가 수용액, 유기 용매 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 물질.
(15) 항목 12에 따른 물질로서 유체상이 수용액을 포함하는 물질.
(16) 항목 12에 따른 물질로서 작용기가 하이드록실아미노 그룹, N-알킬하이드록실아미노 그룹, 하이드라지드 그룹, 티오세미카르바지드 그룹 및 시스테인 잔기로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 그룹인 물질.
(17) 항목 1에 따른 물질로서 상호작용이 공유결합을 포함하는 물질.
(18) 항목 1에 따른 물질로서 상호작용이 옥심 결합, 하이드라존 결합, 티오세미하이드라존 결합, 퍼하이드로티아진 고리 형성 또는 티아졸리딘 고리 형성을 포함하는 물질.
(19) 항목 1에 따른 물질로서 식 (I): X-Y-Z (I)에 의해 나타내어지는 물질
[식 (I)에서 X는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
(여기서, X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
Y는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알킬렌이 개재(intervene)하거나; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알케닐렌이 개재하고(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
Z는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
(여기서 Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알킬렌 또는 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)].
(20) 항목 19에 따른 물질을 중합함으로써 얻어지는 물질.
(21) 항목 20에 따른 물질로서, 중합 UV-조사에 의해 개시되는 물질.
(22) 항목 20에 따른 물질로서, 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물의 Z 위치에서 지지체로 물리적 흡착에 의해 얻어지는 단분자층(monolayer)을 중합함으로써 얻어지는 물질.
(23) 항목 1에 따른 물질로서 식(I): X-Y-Z (I)에 의해 나타내어지는 화합물
[상기 식 (I)에서, X는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
(여기서 X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
Y는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알킬렌이 개재하거나; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알케닐렌이 개재하고(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
Z는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이며:
(여기서, Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알킬렌 또는 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)]; 및
식 (II): A1-A2 (II)로 나타내어지는 화합물을 중합함으로써 얻어지는 공중합체인 물질
[상기 식 (II)에서, A1은 H(OCH2CH2)nO- (n은 1 내지 5의 정수) 또는 하기 식으로 나타내어지는 그룹이고:
(여기서, A3은 알킬렌이고, R6는 알킬이다); 및
A2는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
(여기서, A4는 알킬렌이고, A5는 하기 식에 의해 나타내어진다:
(A6은 알킬렌이고, A7은 산소원자 또는 황원자이고, R7은 수소원자 또는 알킬이다))].
(24) 항목 23에 따른 물질로서 중합이 UV-조사에 의해 개시되는 물질.
(25) 항목 23에 따른 물질로서 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물의 몰분율이 0.1 내지 0.9인 물질.
(26) 항목 23에 따른 물질로서 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물의 Z 위치 및 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물의 A2 위치의 지지체로의 물리적 흡착에 의해 얻어지는 단분자층을 중합함으로써 얻어지는 물질.
(27) 항목 23에 따른 물질로서 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물 및 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물을 포함하는 혼합물의 물 분산체 또는 캐스트 필름을 중합함으로써 얻어지는 물질.
(28) 유체에서 알데하이드그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 리피드.
(29) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체.
(30) 지지체를 더 포함하는 항목 29에 따른 당 사슬-포착 담체.
(31) 당 사슬-포착 담체로서 항목 20 또는 항목 23에 따른 물질이 지지체로 전달되어지는 담체.
(32) 항목 30에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 가교 결합 폴리머 또는 리피드 필름인 담체.
(33) 항목 30에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 광중합성 리피드 유도체를 포함하는 담체.
(34) 항목 30에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 유기 용매에서 용해되지 않는 담체.
(35) 항목 30에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 자가 폐쇄(self-closed) 리피드 필름인 담체.
(36) 항목 33에 따른 당 사슬-포착 담체로서 광중합성 리피드 유도체가 식 I -C≡C-C≡C-에 의해 나타내어지는 다이아세틸렌을 가지는 담체.
(37) 항목 36에 따른 당 사슬-포착 담체로서 광중합성 리피드 유도체가 자외선 광선에 의해 중합되어질 수 있는 담체.
(38) 항목 30에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 이차원적으로 전개되는 담체.
(39) 항목 38에 따른 당 사슬-포착 담체로서 지지체가 캐스트 필름이거나 단분자층인 담체.
(40) A) 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 제공하는 단계; 및
B) 상기 작용기를 원하는 물질과 결합하는 단계를 포함하는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 합성하기 위한 방법.
(41) 항목 40에 따른 방법으로 원하는 물질에의 결합이 에스테르 결합이나 아미드 결합에 의해 달성되는 방법.
(42) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬-함유 물질과 반응할 수 있는 조건하에서 유체상에 있는 샘플과 접촉하는 단계;
b) 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 유체상으로부터 단리하는 단계; 및
c) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 방법.
(43) 항목 42에 따른 방법으로서, 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(44) 항목 42에 따른 방법으로서, a), b) 및 c) 단계들이 동일한 용기내에서 수행되는 방법.
(45) 항목 42에 따른 방법으로서, b)단계가 원심분리를 수행하는 것을 포함하는 방법.
(46) 항목 42에 따른 방법으로서, a)단계 전에 샘플에서 알데하이드 그룹을 유리화하는 단계를 더 포함하는 방법.
(47) 항목 46에 따른 방법으로서, 알데하이드 그룹을 유리화하는 단계가 효소 처리에 의한 앙성자-공여 반응 및/또는 화학적 방법을 포함하는 방법.
(48) 항목 46에 따른 방법으로서, 알데하이드 그룹을 유리화하는 단계가 글리코시다제 및/또는 하이드라진 분해반응에 의한 처리를 포함하는 방법.
(49) 항목 42에 따른 방법으로서,
d) 샘플을 당 사슬 함유 물질이 당 사슬과 나머지로 분리되는 조건에 두는 단계를 더 포함하는 방법.
(50) a) 샘플 도입 섹션;
b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및
c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고, 상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통되어진 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 장치.
(51) 항목 50에 따른 장치로서 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 지지체에 결합하고 지지체는 용기에 결합되어진 장치.
(52) A) a) 샘플 도입 섹션;
b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및
c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고, 상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통되어진 장치;
B) 유체상에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단; 및
C) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출시키는 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 시스템.
(53) 항목 52에 따른 시스템으로, 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 시스템.
(54) 항목 52에 따른 시스템으로, 수단 C)가 알데하이드를 유리화하기 위한 수단인 시스템.
(55) 항목 52에 따른 시스템으로, 수단 C)가 알데하이드를 유리화하기 위한 효소 또는 화학적 물질인 시스템.
(56) 항목 52에 따른 시스템으로서,
D) 샘플을 당 사슬 함유 물질이 당 사슬과 나머지로 분리되는 조건에 두는 것을 더 포함하는 시스템.
(57) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공하는 단계;
b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하여 당 사슬-포착 담체를 생성하도록 하는 단계; 및
c) 당 사슬-포착 담체를 용기에 고정하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법.
(58) 항목 57에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(59) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬과 반응할 수 있는 조건하에서 유체상에 있는 샘플과 접촉하는 단계;
b) 당 사슬-포착 담체 및 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및
c) 당 사슬-포착 담체와 상호작용되어진 물질을 동정(identifying)하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 방법.
(60) 항목 59에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(61) 항목 59에 따른 방법으로, 샘플이 병인(condition)을 가지거나 병인을 가지는 것으로 기대되는 개체로부터 유래되는 방법.
(62) 항목 59에 따른 방법으로, a)-c) 단계가 당 사슬-포착 담체를 지지하는 칩상에서 수행되는 방법.
(63) 항목 59에 따른 방법으로, 당 사슬-포착 담체가 칩상의 어레이에 배열되는 방법.
(64) 항목 59에 따른 방법으로 동정 단계 c)가 질량분석을 포함하는 방법.
(65) a) 이차원적으로 전개된 지지체의 표면상에 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 위치시키고, 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일과 접촉하는 단계; 및
b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플을 고체 호일과 접촉하는 단계를 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플의 당 사슬 복제물(replica)을 제조하기 위한 방법.
(66) 항목 65에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(67) 항목 65에 따른 방법으로 고체 호일이 투명한 것인 방법.
(68) 항목 65에 따른 방법으로 고체 호일 상의 샘플의 원하는 특성(character)을 표시(marking)하는 단계를 포함하는 방법.
(69) 항목 68에 따른 방법으로 원하는 특성이 병변(lesion)인 방법.
(70) a) 고체 호일;
b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 위치되어진 이차원으로 전개되고 고체 호일과 상호작용하기 위한 지지체;
c) 당 사슬을 포함하거나 포함하도록 기대되어진 샘플로부터 유래되고 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질에 의해 포착되어지는 성분을 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되어진 샘플의 당 사슬 복제물.
(71) 항목 70에 따른 당 사슬 복제물로서 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 당 사슬 복제물.
(72) 항목 70에 따른 당 사슬 복제물로서, 고체 호일이 샘플의 원하는 특성과 관련된 마크로 표시되어진 당 사슬 복제물.
(73) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 이차원적으로 전개된 지지체 상에 위치시키고, 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일과 접촉하는 단계;
b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되어진 샘플을 고체 호일과 접촉하는 단계; 및
c) 고체 호일의 표면상에 존재하는 당 사슬을 분석하는 단계를 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되어진 샘플상의 당 사슬을 분석하기 위한 방법.
(74) 항목 73에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(75) 항목 73에 따른 방법으로 분석 단계가 고체 호일의 표면을 이온화하고 그런 다음 질량분석을 수행하는 것을 포함하는 방법.
(76) 항목 73에 따른 방법으로 샘플의 원하는 특성을 고체 호일 상에 표시하는 단계, 및 상기 표시를 질량분석에 의해 동정되어진 당 사슬과 서로 연관시키는 단계를 더 포함하는 방법.
(77) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체; 및
b) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치.
(78) 항목 77에 따른 장치로서 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 장치.
(79) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 위치되어진 지지체를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 디바이스.
(80) 항목 79에 따른 디바이스로서, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 어레이에 있는 지지체 상에 배열되는 디바이스.
(81) 항목 79에 따른 디바이스로서, 칩 형상을 가지는 디바이스.
(82) a) 항목 79에 따른 디바이스를 사용하여 개체로부터 유래된 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하는 단계를 포함하는 개체를 진단하거나 감별하는 방법.
(83) 항목 82에 따른 방법으로, 분석하는 단계가 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 항체 및/또는 렉틴의 존재를 검출하는 것을 포함하는 방법.
(84) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체;
b) 당 사슬-포착 담체 및 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및
c) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 시스템.
(85) 항목 84에 따른 시스템으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 시스템.
(86) 항목 84에 따른 시스템으로 당 사슬을 동정하기 위한 장치가 질량분석인 시스템.
(87) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공하는 단계; 및
b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 당 사슬-포착 담체를 제조하도록 지지체와 상호작용하도록 하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법.
(88) 항목 87에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(89) a) 지지체를 제공하는 단계;
b) 원하는 배열에 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 위치시키는 단계를 포함하는 당 사슬 어레이를 제조하기 위한 방법.
(90) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 유체상에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 상호작용하도록 고정하는 단계;
b) 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 특이적으로 결합하는 물질이 당 사슬과 반응할 수 있도록 기대되는 조건하에서 샘플과 접촉하는 단계;
c) 당 사슬-포착 담체 및 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및
d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 동정하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 방법.
(91) 항목 90에 따른 방법으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 방법.
(92) 항목 90에 따른 방법으로 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질이 항체 또는 렉틴인 방법.
(93) 항목 90에 따른 방법으로 샘플이 병변을 가지는 것으로 기대되는 개체로부터 유래되는 방법.
(94) 항목 90에 따른 방법으로
e) 항체 또는 렉틴을 그것의 존재와 관련된 질병, 질환, 병해 또는 상태들과 연관시키는 단계를 더 포함하는 방법.
(95) a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 특이한 상호작용에 의해 담체에 고정되는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 디바이스.
(96) 항목 95에 따른 디바이스로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 디바이스.
(97) a) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 특이적 상호작용에 의해 담체에 고정되어진 당 사슬에 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하는 디바이스;
b) 샘플 도입 섹션;
c) 당 사슬-포착 담체 및 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및
d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 시스템.
(98) 항목 97에 따른 시스템으로 당 사슬-포착 담체가 지지체를 더 포함하는 시스템.
(99) 당 사슬을 포함하는 샘플을 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질과 접촉하고 그런 다음 상호작용된 샘플에서 당 사슬을 분리함으로써 얻어지는 증가된 당 사슬 함량을 가지는 당 사슬 조성물.
(100) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물로서, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 어떤 레벨 또는 더 높은 레벨에서 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 당 사슬 조성물.
(101) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 의약 조성물.
(102) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 식품.
(103) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 화장품.
(104) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 고분자재료.
(105) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 농약.
(106) 항목 99에 따른 당 사슬 조성물을 포함하는 분석 키트(assay kit).
이하, 본 발명이 기술될 것이다. 본 명세서를 통하여 단일 형태의 표현들은 또한 다른 표시가 없는 한 복수의 개념을 포함하는 것으로 이해되어야만 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어들은 다른 표시가 없는 한 본 기술 분야에서 일반적으로 인정되는 의미를 가지는 것으로 해석되어져야만 한다.
(용어들)
이하, 본 명세서에서 사용된 용어의 정의가 기재될 것이다.
본 명세서에 사용된 것과 같이, "당 사슬(sugar chain)"은 연속하여 하나 또는 그 이상의 단위 당(모노싸카라이드 및/또는 이의 유도체)에 의해 형성된 화합물을 가리킨다. 연속하여 둘 이상의 단위 당이 있을 때 각 단위 당은 글리코사이드 결합에 의해 탈수소농축(dehydrocondensation)에 의해 결합된다. 그런 당 사슬은 이에 한정되지는 않지만 예를 들면 생체에 포함되어진 폴리싸카라이드(글루코오스, 갈락토오스, 만노스, 푸코스, 크실로스, N-아세틸글루코사민, N-아세틸갈락토사민, 시알산 및 이들의 복합물 및 유도체), 분해된 폴리싸카라이드, 당단백질, 프로테오글리칸, 글리코사민글리칸 및 당지질 등과 같은 복합물 생체 분자로부터 분해되거나 유래된 당 사슬의 다양한 당 사슬을 포함한다. 그리하여, 명세서에서 사용된 바와 같이 당 사슬이라는 용어는 "폴리싸카라이드", "글루시드(glucid)" 및 "탄수화물"과 교체하여 사용되어진다. 게다가 특별히 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 것 처럼 "당 사슬"은 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질 둘 다를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "모노싸카라이드"는 더 간단한 분자로 가수분해될 수 없는 화합물을 나타내고 식 CnH2nOn에 의해 나타내어진다. n=2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10의 화합물은 각각 디오스(diose), 트리오스(triose), 테트로스(tetrose), 펜토스(pentose), 헥소스(hexose), 헵토스(heptose), 옥토스(octose), 노노스(nonose) 및 데코스(decose)를 나타낸다. 일반적으로, 상기 화합물은 선형 다가 알콜의 알데하이드 또는 케톤에 해당한다. 전자는 알도스라고 칭하고 후자는 케토스라고 칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "모노싸카라이드의 유도체"는 모노싸카라이드의 하나 이상의 하이드록실 그룹을 다른 치환기로 치환한 결과 생성되는 물질을 나타낸다. 이는 모노싸카라이드의 범위에 속하지는 않는다. 그런 모노싸카라이드 유도체는 이에 한정되지는 않지만 카르복실기를 가지는 당(예를 들면 C-1 위치가 산화되어 카르복실산이 된 알돌산)(예를 들면, 산화된 D-글루코오스를 가지는 D-글루콘산), 말단의 C원자가 카르복실산이 된 우론산(산화된 D-글루코오스를 가지는 D-글루코론산), 아미노기 또는 아미노기의 유도체를 가지는 당(예를 들면, 아세틸화된 아미노 그룹)(예를 들면, N-아세틸-D-글루코사민, N-아세틸-D-갈락토사민 등), 아미노기와 카르복실기 둘다를 가지는 당(예를 들면, N-아세틸 뉴라민산(시알산), N-아세틸 뮤라민산 등), 탈산화된 당(예를 들면, 2-데옥시-D-리보스), 황산 그룹을 포함하는 황산화된 당, 인산기를 포함하는 인산화된 당 등을 포함한다. 당 형성 헤미아세탈 구조에서 알콜과 반응함으로써 형성된 아세탈 구조를 가지는 글리코사이드는 또한 모노싸카라이드의 범위내에 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "당 사슬 함유 물질"은 당 사슬 및 당 사슬 외의 다른 물질을 포함하는 물질을 나타낸다. 그런 당 사슬 함유 물질은 생체에서 많은 양으로 발견되어지고 예를 들면, 이에 한정되지는 않지만 생체에 포함된 수많은 폴리싸카라이드, 분해된 폴리싸카라이드, 당단백질, 프로테오글리칸, 글리코사미노글리칸, 당지질 등과 같은 복합물 생체 분자로부터 분해되거나 유래된 당 사슬을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당단백질"은 이에 한정되지는 않지만 예를 들면 효소, 호르몬, 시토카인, 항체, 백신, 수용체(receptor), 혈청단백질 등을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬을 포함하지 않는 물질"은 당 사슬을 전혀 포함하지 않거나 검출될 수 있는 양으로 포함하지 않는 물질을 나타낸다. 당 사슬을 포함하지 않는 그런 물질은 이에 한정되지는 않지만, 예를 들면 당 사슬 외에 예를 들면 간단한 단백질, 간단한 리피드 등의 유기 화합물을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 "특이성" 또는 "특이적"이 된다는 것은 어떤 물질의 특성을 나타내는 것이다. 이것은 그 물질이 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 상호작용을 할 수 있으나 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질외의 다른 물질과는 덜 활성적으로 상호작용한다는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬과 특이적으로 상호작용한다"는 것은 당 사슬과 상호작용하는 능력이 당 사슬을 포함하지 않는 물질의 것과 비교될 때 높은 특이성을 가진다는 것을 나타낸다. 바람직하게, 당 사슬을 포함하지 않는 그런 물질은 생체내부의 물질들을 포함할 것이다. 그런 특성은 당 사슬 외의 다른 물질과의 비 특이적 상호작용이 해리되도록 하는 조건에 노출되어질 때 적어도 일정한 양의 당 사슬과의 특이적 상호작용이 남아있음을 측정함으로써 확인될 수 있다. 보다 상세하게는, 그런 특성은 당 사슬과 해당 물질의 결합 복합물에 대한 필요한 해리 에너지가 MALDI-TOF에서 레이저 조사하였을 때 적어도 약 5eV, 바람직하게는 적어도 약 10eV, 보다 바람직하게는 적어도 약 15eV이고, 당 사슬을 포함하지 않는 물질과 해당 물질의 복합물이 비슷한 조건하에서 조사되어질 때 상호작용이 상당한 양에서 많은 퍼센트로 파괴될 때 확인되어질 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "상호작용"이 두 물체를 기술하기 위해 사용되어질 때 두 물체가 서로에 대해 힘을 나타내는 것을 의미한다. 그런 상호작용은 이에 한정되지는 않지만 예를 들면, 공유결합, 수소결합, 반데르발스힘, 이온결합, 비이온결합, 소수성 상호작용, 정전기적 상호작용 등을 포함한다. 바람직하게는 상호작용은 공유결합이다. 본 명세서에서 사용된 "공유결합"은 당해 기술분야에서의 통상의 의미를 가지는 것으로 사용되고 한쌍의 전자가 두 원자에 의해 나누어질 때 형성된 화학 결합을 나타낸다. 그런 공유결합은 이에 한정되지 않지만, 예를 들면, 옥심 결합, 하이드라존 결합, 티오세미하이드라존 결합, 퍼하이드로티아진 고리 형성, 티아졸리딘 고리 형성 등을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 상호작용 등의 "레벨"은 상호작용 등의 세기의 정도를 나타내는 것이고 또한 "강도"로 칭해진다. 당 사슬에 대한 특이성을 결정하는데 사용되어질 수 있다. 예를 들면 그런 상호작용의 레벨은 MALDI-TOF에서 레이저 조사가 행해질 때 필요한 해리 에너지이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "소정 레벨"은 어떤 목적에 따라 설정된 당 사슬과의 특이한 상호작용의 정도를 나타내고 당 사슬에 대한 특이성을 결정하는데 유용한 어떤 레벨이다. 그런 소정 레벨은 측정 조건에 따라 달라지지만, 예를 들면 MALDI-TOF에서 수행된 레이저 조사가 적어도 약 5eV, 바람직하게는 약 10eV, 보다 바람직하게는 약 15eV일 때 필요한 해리 에너지의 레벨이다. 그러나 레벨은 그런 레벨에 한정되어지지 않는다. 바람직하게는 그런 소정 레벨은 하한 및 상한 둘 다를 가진다. 그러므로, 예를 들면 레이저 조사가 MALDI-TOF에서 수행될때 필요한 해리에너지가 약 5-500eV, 약 10-100eV, 약 15-50eV 등의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 선택적으로, 상대적으로 표현되면 가장 높은 레벨과 가장 낮은 레벨과의 차이는 100배, 50배, 20배, 10배, 5배, 4배, 3배, 2배 또는 1.5배의 범위내에 있는 것이 바람직하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 가장 높은 것에서부터 가장 낮은 것까지의 상호작용의 레벨의 "범위"는 상기한 방법을 사용하여 측정된 상호작용 레벨의 최대갑부터 최소값까지의 범위를 나타낸다. 최대값은 최대값의 배수로 나타내어질 수 있다. 값이 작을 수록 특이성이 더 균일하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "MALDI-TOF(MS)"는 매트릭스 어시스티드 레이저 디솝션 이오니제이션-타임-오브-플라이트(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight)(Mass Spectrometer)의 약자를 나타낸다. MALDI는 다나카 등에 의해 발견되고 힐렌캠프 등에 의해 개발된 방법이다(Karas M., Hillenkamp, F., Anal. Chem. 1988, 60, 2299-2301). 이 방법에서 샘플과 매트릭스 용액을 몰비 (10-2-5×10-4):1의 비율로 혼합한 후에 혼합된 용액을 결정 상태가 될 표적상에서 건조시킨다. 큰 에너지가 펄스 레이저 조사에 의해 매트릭스에 주어지고 그리하여 (M+H)+, (M+Na)+ 등과 같은 샘플로부터 유래된 이온 및 매트릭스로부터 유래된 이온은 서로 해리되어진다. 분석은 인산 버퍼, 트리스 버퍼, 구아니딘 등의 적은 양에 의해 오염될 때 조차 가능하다. MALDI-TOF(MS)는 MALDI를 사용하는 비행 시간에 기초한 질량을 측정한다. 이온이 어떤 가속 전압 V에서 가속될 때(이때 이온의 질량은 m이고, 이온의 속도는 v이고 이온의 전하수는 z이고 기본 전하는 e이고 이온의 비행 시간은 t임), 이온의 m/z는 식 m/z=2eVt2/L2에의해 나타내어질 수 있다. 그런 MALDI-TOF 측정에 대해서는 시마즈(Shimazu)/크라토스(Kratos)의 KOMPACT MALDI II/III 등이 사용될 수 있다. 그런 측정이 사용될 때 참조는 회사에 의해 제공된 팜플렛에 의해 만들어질 수 있다. MALDI-TOF에 의한 측정에 사용된 레이저 조사의 조사 에너지는 본 명세서에서는 "해리에너지"로 나타내어진다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "산화되지 않은 당 사슬"은 산화된 모노싸카라이드나 산화된 모노싸카라이드의 유도체를 포함하지 않는 당 사슬을 나타낸다. 모노싸카라이드의 유도체에 대해서, 산화되지 않은 모노싸카라이드의 유도체는 바람직하게, 모노싸카라이드로부터 유래된 부분이 산화되지 않는 모노싸카라이드의 유도체이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "산화된 당 사슬"은 산화된 모노싸카라이드 및 산화된 모노싸카라이드의 유도체를 포함하는 당 사슬을 나타낸다. 산화된 모노싸카라이드는 상기한 바와 같고, 예를 들면, 이에 한정되지 않으나 D-글루콘산 등이다. 모노싸카라이드의 유도체에 대해서, 산화된 당 사슬의 유도체는 모노싸카라이드로부터 유래된 부분이 산화된 당 사슬이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "지지체에 결합할 수 있는"은 물질의 특성을 언급할 때 지지체에 결합될 물질의 특성(capability)을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "지지체" 및 "기판(substrat)"은 다른 지적이 없다면 교체하여 사용될 수 있고, 물질을 지지하기 위해 사용될 때 유체(특히, 액체와 같은 용매)의 존재에서 다른 물질을 지지할 수 있는 물질(바람직하게는 고체)을 나타낸다. 지지체로 사용되는 물질은 이에 한정되지는 않지만 공유결합 또는 비공유결합에 의해 본 발명의 물질에 결합할 성질 또는 그 성질을 가지도록 유도된 어떤 고체 물질을 포함한다. 바람직하게는 지지체는 실온(0℃부터 30℃까지)에서 고체이다. 보다 바람직하게는 지지체는 정제, 농축, 분리 또는 분석의 환경에서 고체 상태를 유지한다. 그런 환경은 0℃ 이하 또는 30℃ 나 그 이상의 온도에 있을 것이다. 지지체가 본 발명의 물질과 상호작용한다고 가정할 때 지지체와 본 발명의 물질과의 상호작용은 적어도 부분적으로 강산의 존재하에서, 바람직하게는 상호작용의 절반이상이 유지되고, 보다 바람직하게는 상호작용의 대부분이 유지되기에 유익하다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "기판"은 당 사슬 칩에 대해 사용될 때 칩과 같이 적당한 형상을 가지는 지지체를 나타낸다.
지지체로서 사용되는 물질은 고체 표면을 형성할 수 있는 물질, 예를 들면, 유리, 실리카, 실리콘, 세라믹, 실리콘 다이옥사이드, 플라스틱, 메탈(합금을 포함), 천연 또는 합성 폴리머(예를 들면, 폴리스티렌, 셀룰로오스, 치토산, 텍스트란 및 나일론), 리피드 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 지지체는 소수성 표면을 가진다. 지지체는 물질의 복수의 다른 타입의 층에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면 유리, 석영 유리, 알루미나, 사파이어, 포오스테라이트, 실리콘 카바이드, 실리콘 옥사이드, 실리콘 니트라이드 등의 복수의 무기 절연 물질이 사용되어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 폴리에틸렌, 에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 불포화 폴리에스테르, 플루오린-함유 수지, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세탈, 아크릴 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌, 아세탈 수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 페놀 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔-스틸렌 공중합체, 실리콘 수지, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리설폰 등과 같은 유기 물질의 다른 지지체 물질들이 또한 사용될 수 있다. 본 발명에서 나일론 필름, 니트로셀룰로오스 필름, PVDF 필름 등의 블롯팅용 필름이 사용될 수 있다. 나일론 필름이 사용되면 통상의 분석 시스템을 사용하여 결과가 분석되어질 수 있다. 고밀도의 물질을 분석하기 위해서는 유리와 같은 경도를 가지는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 한 양태에서, 예를 들면, 이에 한정되지는 않지만 가교된 리포좀, 가교된 폴리머 또는 가교되지 않은 폴리머가 지지체로서 사용될 수 있다. 지지체는 자성(magnetic)일 것이다. 지지체가 자성이면 자기특성을 사용하여 정제를 행하는 것이 쉬워진다. 바람직한 양태에서, 본 발명에 사용되는 지지체는 가교 리포좀, 가교 폴리머 또는 가교되지 않은 폴리머일 것이고 물 또는 유기 용매에서 분산될 수 있는 평균 입자 크기 0.001 미크론 또는 그 이상 그리고 미크론의 수백보다 더 작은 입자크기를 가지는 입자일 것이다.
본 발명의 물질은 지지체에서 사용된 상기한 다른 물질에 결합될 수 있거나 또는 본 발명의 물질 자체는 지지체로서 작용할 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기"는 알데하이드 그룹과 반응하여 사이클릭 헤미아세탈 타입 및 비-사이클릭 알데하이드 타입 사이의 평형에서의 특이하고 안정한 결합을 형성하는 성질을 가지는 작용기를 나타내고 이것은 수용액과 같은 유체에서 당 사슬에 의해 형성된다. 그런 작용기는 하이드록실아미노 그룹, N-알킬하이드록실아미노 그룹, 하이드라지드 그룹, 티오세미카바지드 그룹 및 시스테인 잔기일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게 그런 작용기는 하이드록실아미노 그룹이다. 하이드록실아미노 그룹과 싸카라이드(옥심 결합) 사이의 연결 패턴은 산에 대해 특히 약하다. 그리하여 당 사슬-포착 담체로부터 당 사슬을 자르는 단계를 쉽게 수행할 수 있는 잇점이 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "유체"는 본 발명의 물질이 당 사슬과 상호작용을 할 수 있는 환경을 제공하기만 하면 어떤 종류의 유체일 수 있다. 바람직하게는, 그런 유체는 실질적으로 케토 그룹을 포함하는 물질이 없다. 왜냐하면, 만약 유체가 상당한 양으로 케토 그룹을 가지는 물질을 포함하면 유체에 있는 알데하이드 그룹과 본 발명의 물질은 잘 반응하지 않는다. 그리하여 케토 그룹을 포함하는 물질을 포함하지 않는 실시예는 필수적이지는 않으나 바람직하다.
그러므로 본 명세서에서 사용된 유체는 바람직하게 싸카라이드를 사이클릭 헤미아세탈 타입과 비-사이클릭 알데하이드 타입 사이의 평형으로 가져가는 유체이다. 그런 유체는 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나 수용액, 유기 용매 및 이들의 혼합물이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "가교 폴리머"는 가교 결합을 가지는 폴리머를 나타낸다. 가교 결합은 예를 들면 가교제, 자외선, 전자빔 또는 복사선을 사용하는 방법에 의해 생성된다. 그런 가교 폴리머는 예를 들면, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 비닐에스테르 수지, 가교 폴리스티렌, 카교 고무, 아크릴아미드 폴리머 등이나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "리피드 필름"은 필름형태에 있는 리피드를 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "리피드"는 물에서 거의 용해하지 않으나 유기 용매에서는 쉽게 용해하는 생체를 형성하는 일단의 물질을 나타낸다. 리피드는 다수의 유기 화합물을 포함한다. 전형적으로 리피드는 긴 사슬 지방산 및 이의 유도체 또는 유사체를 포함한다. 그러나 본 명세서에서, 물-불용이고 유기 용매에서 쉽게 용해하는 스테로이드, 카로테노이드, 테르페노이드, 이소프레노이드, 지용성 비타민 등과 같은 생체의 유기 화합물 그룹이 또한 포함된다. 리피드는 예를 들면, 1) 간단한 리피드(지방산과 알콜의 에스테르이고 중성 리피드로 나타내어지고 예를 들면 지방과 기름(트리아실글리세롤), 왁스(고급 알콕의 지방산 에스테르), 스테롤에스테르, 비타민의 지방산 에스테르 등); 2) 착물 리피드(지방산과 알콜외에 에스테르 결합 또는 아미드 결합을 가지고 인산, 싸카라이드, 황산, 아민 등의 극성 그룹을 가지는 글리세로포스포리피드, 스핀고포스포리피드, 글리세로글리코리피드, 스핀고글리코리피드, C-P 결합을 가지는 리피드, 설포리피드 등을 포함하는 화합물); 3) 유도 리피드(간단한 리피드와 지방에 용해되는 착물 리피드의 가수분해에 의해 제조된 지방산, 고급 알콜, 지용성 비타민, 스테로이드, 탄화수소 등을 포함하는 화합물)이나 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 리피드는 리피드가 당 사슬과의 특이적 상호작용을 저해하지 않는 한 그 자체로 지지체로서 작용할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "광중합성 리피드 유도체"는 빛(예를 들면, 가시광선, 자외선 등)에 노출될 때 중합 반응을 개시하는 성질을 가지는 리피드 또는 이의 유도체를 나타낸다. 그런 리피드는 예를 들면, 식 (III): -C≡C-C≡C-에 의해 나타내어지는 디아세틸렌 구조를 가지는 화합물, 아크릴레이트와 같은 디아세틸렌 외의 다른 광중합성 모노머, 에폭사이드, 비닐 에테르 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 그런 광중합성 리피드 유도체는 바람직하게는 자외선에 의해 중합된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "이차원적으로 전개된"은 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질에 대하여 필름의 형태로 있는 것이거나 필름의 형태로 가져가는 것을 나타낸다. 이차원적으로 전개됨으로써 얻어진 형상의 형태는 예를 들면, 캐스트 필름, 단분자층, 물 분산체(본 명세서에서 리포좀과 동의어)과 같으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "캐스트 필름"은 캐스트 방법을 사용하여 제조될 수 있고, 그런 캐스트 필름은 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 용액을 캐스팅하고 건조함으로써 제조되어질 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "단분자층"은 ㎚크기의 단일 분자층의 필름을 나타내고 이는 기체-액체 경계면 또는 고체-액체 경계면에서 형성된다. 본 발명에서, 아래에서 기술될 "당 사슬-포착 담체" 또는 "당 사슬 복제물"을 제조하기 위해서는 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 단분자층이 지지체로 전달되는 방법이 사용된다. 본 발명에서, 물 표면에, 아래에서 기술될 더 넓은 의미의 "단분자층" 중에서 물 표면에 형성된 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질의 단분자층을 형성하고 임의의 방법에 의해 고체 기판상에 전달하고 침착함으로써 얻어지는 랭뮤어-블로젯 필름(통상 LB 필름으로 알려짐)을 적용하는 것이 바람직하다. LB 필름을 형성하는 가장 보편적인 방법은 일정한 표면 압력에서 물 표면에 단분자층을 가로질러놓음으로서 수직적으로 고체 지지체(또는 고체 기판)을 움직이는 기술이나, 이에 한정되지 않는다. 다른 기술은 단분자층의 하나의 층만이 고체 지지체로 전달되는 수평 부착 방법을 포함한다. 이 방법은 또한 본 발명에서 유용하다. 본 발명에서, "침착"은 단분자층이 고체 지지체로 전달되는 것을 의미한다. 단분자층은 고체 지지체에 한번 전달되거나 여러번 전달된다. 단분자층을 필름 상태 또는 유지되는 물의 표면 상에 필름 차수를 갖는 고체 지지체 상에 침착하기 위하여 당업자들은 모든 종류의 것을 시도하였다. 그러나, 본 발명의 당 사슬을 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 물의 표면상에 이차원적으로 전개하고 단분자층을 형성하는 것이 필요하다. 그리하여 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 친양쪽성(amphiphilic)인 필름을 형성하는 것이 바람직하다. 그런 경우에, 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질의 성분인 당 사슬-포착 작용기는 친수성이고 당 사슬-포착 작용기 외의 다른 부분은 소수성이다. 상기한 방법은 아래에서 기술될 "당 사슬-포착 담체" 또는 "당 사슬 복제물"을 만드는데 매우 유용하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "매트릭스 분자"는 당 사슬을 포착하는 특성을 가지지 않는 분자를 의미하나 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질에 형성된 필름을 더 안정화하도록 도입되어진다. 또한, 그런 매트릭스 분자의 도입은 측면 방향에서의 공간이 필름면상의 당 사슬-포착 작용기사이에 제공되어질 수 있다. 게다가 필름을 형성하는 모든 분자들의 매트릭스 분자의 몰 분율을 변화시킴으로써 당 사슬-포착 작용기의 다양한 이차원적 분포를 가지는 필름이 어떤 제약없이 제조될 수 있다. 본 발명의 "매트릭스 분자"에 대해서 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물들이 제시된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체"는 당 사슬을 포착하기 위한 담체를 포함한다. 그런 담체는 당 사슬을 포착하기 위한 부분과 담체로서 사용되어지는 부분을 포함한다. 당 사슬을 포착하는 부분을 위해서 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 사용된다. 담체를 위해서는 지지체가 사용된다. 선택적으로 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질 자체는 담체로서 작용한다. 그런 담체는 상기한 식 (I)에서 "X"를 가지는 담체이다. 보다 구체적으로, "X", "X-Y" 및 "X-Y-Z"에서의 담체는 지지체에 결합하고 식 (I) 및 (II)에 나타내어진 화합물에서의 담체는 중합된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "유기용매에 용해되지 않는"은 유기 화합물을 포함하는 용매에 용해되지 않거나 실질적으로 용해되지 않는 물질의 성질을 나타낸다. 그런 유기 용매는, 예를 들면, 알콜(메탄올, 에탄올 등), 아세톤, 알칸(예를들면 헥산) 등이나 이에 한정되지 않는다. 용해되지 않는다는 것은 물질(용질)을 유기 용매에 넣었을 때 그 용질의 1g 또는 1㎖를 녹이기 위해 요구되는 용매의 양이 1ℓ, 바람직하게는 10ℓ이상인 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "자가-폐쇄" 필름은 리포좀과 같은 원형 형상으로 단일 층 또는 복수의 층으로 닫혀진 필름을 나타낸다. 그러므로 그런 자가-폐쇄 필름(예를 들면, 리피드 필름)은 예를 들면 리포좀이나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 "분리"하는 것은 분리전에 샘플에 존재하는 상태로부터 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 실질적으로 제거하거나 정제하는 것을 나타낸다. 그리하여, 샘플로부터 분리된 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에서 분리전에 포함되어 있던 적어도 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 외의 다른 물질의 함량은 감소된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 물질(생물학적 물질, 예를 들면, 당 사슬, 핵산, 단백질 등)의 "단리"는 생체에 천연적으로 존재하는 생물학적 물질의 세포에서 다른 물질로부터 실질적으로 분리하거나 정제하는 것을 나타낸다(예를 들면: 생물학적 물질이 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이면 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질외의 다른 물질, 또는 표적 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 외의 다른 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질; 생물학적 물질이 핵산이면 핵산외의 다른 물질 그리고 표적 핵산외의 다른 핵산 서열을 포함하는 핵산; 생물학적 물질이 단백질이면 표적 프로테인외의 다른 아미노산 서열을 포함하는 단백질 외의 다른 물질). "단리된" 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 본 발명의 정제 방법에 의해 정제된 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 포함한다. 그리하여 단리된 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 화학적으로 합성된 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 물질(생물학적 물질, 예를 들면, 당 사슬, 핵산, 단백질 등)의 "정제"는 천연에 있는 물질에 관련된 물질의 적어도 일부분을 제거하는 것을 나타낸다. 그리하여 정제와 분리는 그들의 형태에서 부분적으로 겹쳐진다. 전형적으로 정제된 물질(예를 들면, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 같은 생물학적 물질)의 순도는 그것이 보통 존재하는 상태(즉, 농축되어진)에서의 물질의 그것보다 더 높으나 그러나 천연에서 관련된 생물학적 물질이 감소되기만 하면 물질이 농축되지 않는 상태는 "정제"의 개념내에 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 물질(예를 들면, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 같은 생물학적 물질)의 "농축"은 농축전에 샘플에 포함되어진 물질의 함량보다 더 큰 물질의 농도로 높이는 행동을 나타낸다. 그리하여 또한 농축의 개념은 정제 및 분리의 것과 겹쳐진다. 전형적으로 농축된 물질(예를 들면, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 같은 생물학적 물질)은 그것이 보통 존재하는 상태에서의 것과 비교할 때 불순물의 감소된 함량을 가진다. 그러나 표적 물질의 함량이 증가되기만 하면 어떤 불순물이 증가하나 "정제된" 상태가 아닌 것은 "농축"의 개념내에 또한 포함된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응할 수 있는 조건"은 당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응(바람직하게는 공유결합을 형성)하기에 충분한 조건(예를 들면, 버퍼, 용매의 극성, 온도, pH, 염농도, 압력 등)을 나타낸다. 그런 조건들에 필요한 파라미터들을 설정하는 것은 당해 기술분야 기술자들의 기술범위내에 있다. 상호작용과 관련된 상호작용의 타입, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 타입, 당 사슬-포착 담체의 타입(예를 들면, 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기)과 같은 다수의 파라미터를 고려하면, 당업자들은 상호작용 반응을 수행하기에 알맞은 공지된 기술을 사용하는 조건들을 정할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 그런 조건들은 당 사슬이 알데하이드 그룹과 반응하여 수용액과 같은 유체에서 당 사슬에 의해 형성된 사이클릭 헤미아세탈 타입과 비-사이클릴 알데하이드 타입 사이의 평형에서 특이적이고 안정한 결합을 형성할 수 있는 조건들이다. 그러나 이에 한정되지는 않는다. 선택적으로, 반응에 공급되는 유체는 실질적으로 케토 그룹이 없는 것을 포함하는 것이 바람직한 조건일 것이다. 그런 조건은 예를 들면 실온 및 대기압(예를 들면 20℃ 및 1기압)에서 pH 5.6의 아세트산 버퍼를 사용하는 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물"은 본 발명의 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 서로 상호작용하여 복합물이 되는 것을 나타낸다. 바람직하게는 그런 복합물에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 서로 공유 결합되어 있다. 그리하여 본 발명의 명세서에서 공유 결합에 의해 서로 결합된 둘 이상의 부분을 가지는 물질은 또는 복합물의 개념내에 포함된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건"은 본 발명의 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이에 형성된 상호작용(예를 들면 공유 결합)이 적어도 부분적으로 감소되는 조건을 나타낸다. 그리하여 상기 상호작용이 공유 결합일 때 "당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건"은 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이에 형성된 공유결합이 적어도 부분적으로 바람직하게는 전부 풀어지는 조건을 말한다. 그런 조건은 예를 들면 물리적 수단(예를 들면 레이저 등), 화학적 수단 (산성 조건) 또는 생화학적 수단(예를 들면 효소)를 사용하나 이에 한정되지 않는다. 그 조건들은 원하는 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질이 인식할 수 있는 형태로 분리되기만 하면 된다. 원하는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 변성된다. 그러나 바람직하게는 원하는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 변성되지 않고 분리되거나 더 바람직하게는 천연적으로 존재하는 상태에서 분리되는 것이 유리하다. 그런 조건은 구체적으로 예를 들면, 산성 조건에 노출하는 것이고 양성자 타입 이온 교환수지 및 강 양이온 이온교환 수지와 혼합하고 그런 다음 바람직하게 분리하는 것이 편리하고 유익한 것이다. 본 발명에 따라 분리된 물질을 물리적으로 분리하는 것은 당 사슬을 분리하는 방법에 한정되지 않는다. 그러나 주로 폴리머 및 당 사슬을 적절하게 조정된 레이저 조사 에너지 강도로 분리하는 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬 함유 물질을 당 사슬과 나머지로 분리하는 조건"은 당 사슬 함유 물질에서 당 사슬과 물질의 나머지(예를 들면 펩타이드, 리피드 등) 사이에 형성된 결합(예를 들면, 공유 결합)이 제거되는 조건을 나타낸다. 그런 조건은 예를 들면 물리적 수단(예를 들면 레이저 등), 화학적 수단 (산성 조건) 또는 생화학적 수단(예를 들면 글리코시다제와 같은 효소)를 사용하나 이에 한정되지 않는다. 그 조건들은 당 사슬 함유 물질에 있는 원하는 당 사슬이 인식할 수 있는 형태로 분리되기만 하면 된다. 원하는 당 사슬은 변성된다. 그러나 바람직하게는 원하는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 변성되지 않고 분리되거나 더 바람직하게는 천연적으로 존재하는 상태에서 분리되는 것이 유리하다. 그런 조건은 구체적으로 예를 들면, 산성 조건에 노출하는 것이고 양성자 타입 이온 교환수지 및 강 양이온 이온교환 수지와 혼합하고 그런 다음 바람직하게 분리하는 것이 편리하고 유익한 것이다. 본 발명에 따라 분리된 결합된 물질을 물리적으로 분리하는 것은 당 사슬을 분리하는 방법에 한정되지 않는다. 그러나 주로 폴리머 및 당 사슬을 적절하게 조정된 레이저 조사 에너지 강도로 분리하는 것이다. 그리하여 "당 사슬 함유 물질을 당 사슬과 나머지로 분리하는 조건"은 "당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건"과 겹쳐진다. 게다가 "당 사슬 함유 물질을 당 사슬과 나머지로 분리하는 조건"은 또한 알데하이드 그룹을 유리화하는 조건과 겹쳐진다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "용기"는 유체를 함유할 수 있는 형상을 가지는 어떤 타입의 용기를 나타낸다. 또한 용기의 재료는 유체를 함유할 수 있거나, 본 발명에서 일어나는 반응을 견딜 수 있거나 진행되어질 수 있다면 어떤 재료라도 가능하다. 그런 재료는 바람직하게 정상 온도(약 0 내지 30℃의 온도)에서 고체이다. 보다 바람직하게는 정제, 농축, 분리 또는 분석이 일어나는 환경하에서 고체 상태를 유지할 수 있다. 그런 환경은 0℃ 이하 또는 30℃나 그 이상의 온도에 있을 것이다. 예를 들면 고온, 바람직하게는 100℃ 이하이다. 그런 재료는 고체 표면을 형성할 수 있는 재료, 예를 들면, 유리, 실리카, 실리콘, 세라믹, 실리콘 다이옥사이드, 플라스틱, 메탈(합금을 포함), 천연 또는 합성 폴리머(예를 들면, 폴리스티렌, 셀룰로오스, 치토산, 텍스트란 및 나일론), 종이 등일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다. 그런 재료는 코팅되거나 되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "코팅"은 용기나 표면 처리에 사용되는 물질에 어떤 성질을 부여하기 위해 수행되는 표면 처리를 나타낸다. 그런 코팅은 예를 들면, 내수성, 내유성, 내유기용매성, 내산성 등을 부여하기 위해 사용된다. 그런 코팅 물질은 예를 들면, 플루오린 수지, 실란 물-계 페인트 수지 등이나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "원심 분리"는 가속을 적용하여 분리가 일어날 수 있는 기술을 수행함으로써 이루어진다. 그런 원심 분리는 미크로콘(밀리포어로부터 입수가능)과 같은 필터가 결합된 원심 여과 기술을 포함한다. 본 발명의 방법이 하나의 용기에서 수행될 때 용기는 원심 여과 기술에 사용되는 용기이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "샘플에서 알데하이드 그룹을 유리화하는 것"은 샘플에 포함되거나 포함될 것으로 기대되는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에서 알데하이드를 노출하는 것을 나타낸다. 게다가 갈락토오스 옥시다제에 의한 갈락토오스 잔기의 생성 및 6-알데하이드 및 디올 그룹의 페리오데이트 가산분해에 의해 알데하이드 그룹의 생성이 또한 포함된다. 샘플에서 알데하이드 그룹을 유리화함으로써 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질과 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용을 진행하는 것이 쉬워진다. 선택적으로, 샘플을 샘플에 있는 알데하이드 그룹을 유리화하기 위한 조건에 노출함으로써 당 사슬 함유 물질에 있는 당 사슬만이 분리되고 농축, 정제 또는 분석되어질 수 있다. 그런 상태를 원하면 이점이 있다.
샘플에서 알데하이드 그룹을 유리화하기 위한 조건은 예를 들면 효소 처리 및/또는 화학적 방법에 의해 양성자-공여 반응이나 이에 한정되지 않는다. 그런 효소 처리는 예를 들면 N-글리코시다제(예를 들면 E.coli로 표현된 플라보박테리움 메닌고셉티쿰으로부터 유래된 효소), 글리코펩티다제 A(알몬드) 등이나 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용되는 그런 효소는 식물, 효모 또는 곰팡이로부터 유래된 글루코시다제 및 바람직하게는 플라보박테리움으로부터 유래된 N-글루코시다제를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 화학적 방법은 예를 들면 하이드라진 분해(액체상 또는 기체상)이나 이에 한정되지 않는다. 하이드라진 분해에서 예를 들면 샘플(예를 들면 200 내지 1000㎍의 당단백질 함유 샘플)이 동결건조되고(스크류 캡 바이알 또는 스크류 캡 테스트 튜브를 사용하여), 또한 무수 하이드라진(예를 들면 100 내지 200㎕)이 첨가되어 수시간에서 10시간 정도 100℃에서 가열된다(예를 들면 건조 블록 가열기 또는 오븐이 사용된다). 그 후 톨루엔 몇 방울을 첨가하고 샘플 바이알을 데시케이터안에 넣는다. 감압이 하이드라진의 공비 증류를 위해 콜드 트랩을 가지는 진공 펌프에 의해 행해진다. 그런 공비 증류는 몇번 반복되고 완전히 하이드라진을 증류하여 하이드라진 분해를 끝내고 원하는 당 사슬을 분리한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 본 발명의 장치에서 사용된 "샘플을 도입"하는 것은 샘플을 본 발명의 반응이 일어나야만 하는 장소로 가져가는 것을 나타낸다. 샘플 도입 섹션은 샘플을 도입하기에 적당한 형상을 가지기만 하면 된다. 또한 샘플을 도입하기 위한 방법으로 예를 들면 칼럼 방법에 인젝터를 사용하는 방법, 샘플을 주입하고 이동상에 의해 칼럼으로 흘리는 방법 및 샘플 밸브를 사용하는 방법 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 샘플을 도입하기 위한 수단은 샘플 인젝터, 오토샘플러, 마이크로피더 등이나 이에 한정되지 않는다. 크로마토그래피를 사용하는 것과 관련된 예시들은 난코도 주식회사의 증보판 No. 102의 히로유키 하타노, 카구쿠 노 료이키에 의해 편집된 "Kosoku ekitai kuromtogurafi(고속 액체 크로마토그래피)"; 노리오 오쿠야마, 카주우 세타, 11-40페이지 "Kosoku ekitai kuromatogurafi no sochi and fuzoku sochi(고속 액체 크로마토그래피용 장치 및 보조 설비)"를 참조하라.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "유체상을 수용할 수 있는"은 본 발명의 반응이 일어나기에 충분한 본 발명의 반응에서 사용되는 유체상의 부피를 가지는 것을 의미한다. 바람직하게 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기가 실질적으로 손실없이 그리고 변질없이 유체상을 보유하는 능력을 가진다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "유체 소통"에 있는 것은 또한 "유체 연결"로 나타내고 두 용기에 수용된 유체가 적어도 한 방향, 바람직하기로는 두 방향으로 두 용기 사이를 이동할 수 있는 것을 의미한다. 그리하여 용기 및 샘플 도입 섹션이 유체 소통에 있을 때 샘플이 샘플 도입 섹션에 도입되면 적어도 샘플의 일부는 용기로 도입될 수 있다. 유체 소통이 되는 상태는 전(全)시간 계속되거나 일시적이다. 유체 소통이 일시적이 되는 것은 장치에서 그런 조건들을 조절하기 위한 컨트롤러를 제공하는 것이 바람직하고 또한 수동식으로 조절되어질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 지지체와 용기사이의 "결합"은 지지체가 본 발명에서 사용된 반응 동안 고정되기만 하면 어떤 형태여도 된다. 바람직하게는 공유 결합이다. 소수성 상호작용과 같은 다른 상호작용이 단독 또는 함께 사용된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단"은 당 사슬-포착 담체와 당 사슬의 복합물을 단리할 수 있기만 하면 어떤 종류의 수단이어도 된다. 그런 수단은 원심 분리기, 여과기, 크로마토그래피 장치 등이나 이에 한정되지 않는다. 담체가 자성이면 자기 성질을 이용하는 분리 방법이 사용된다. 그런 경우에 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 단리하기 위한 수단은 자석이다. 선택적으로 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물은 담체를 담체와 당 사슬 사이의 상호작용이 분리되지 않는 엄격한 조건에 담체를 노출함으로써 단리된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "원하는 엄격한(조건)"은 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질과 특이적으로 상호작용하는 물질 사이의 상호작용이 해리되지 않는 조건을 나타낸다. 그런 조건은 사용될 시약, 담체, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질, 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질, 형성될 상호작용과 같은 다양한 파라미터들을 고려하여 당해 기술분야에서의 공지 기술을 사용하여 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 상호작용이 공유 결합이면 원하는 엄격함은 물(예를 들면 초순수) 또는 버퍼(예를 들면 아세트산 버퍼)에서 헹구는 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "당 사슬-포착 담체와 상호작용하는 물질의 동정"은 상호작용된 물질의 본성을 밝히는 것을 나타낸다. 전형적으로 그 물질이 당 사슬인지 아닌지를 결정하고 당 사슬의 무슨 타입인지를 결정하는 것을 말한다. 그런 동정은 다양한 측정 방법, 예를 들면 질량분석, NMR, X-레이 분석, 원소 분석 등의 물리적 분석, 화학적 특이 반응 등을 관찰함으로써의 화학적 분석, 효소 등의 기질 특이성을 결정함으로써의 생화학적 분석 또는 살아있는 유기체(예를 들면 박테리아와 같은 미생물)의 반응을 측정함으로써의 생물학적 분석이 사용되나 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "병인학"은 질병, 질환 또는 개체의 상태와 관련된 물질을 나타내는 것이고(본 명세서에서 이것은 또한 "병변"으로서 집단적으로 칭해지고 또한 식물의 경우에는 병해로 칭해진다), 또한 예를 들면 병인론 물질(병인론 약제), 병원체, 병변 세포, 병인성 바이러스 등을 포함하고 이에 한정되지 않는다.
그런 질병, 질환 또는 상태는 예를 들면 순환계통 질병(빈혈(예를 들면, 재생불량빈형(특히, 심각한 재생불량), 신장 빈혈, 암 빈혈, 이차 빈혈, 난치 빈혈 등), 암 또는 종양(예를 들면, 백혈병, 다발 골수종) 등); 신경계통 질병(치매, 뇌색전증과 이의 휴유증, 뇌종양, 척수 부상 등); 면역계통 질병(T 세포 결함, 백혈병 등); 운동기관, 골격계통 질병(뼈 골절, 골다공증, 관절 탈구, 부분탈구, 염좌, 인대 부상, 골관절염, 골육종, 유잉육종(Ewing's sarcoma), 뼈발생이상, 연골무형성 등); 피부 계통 질병(무모증, 흑색종, 피부 악성 림프종, 혈관육종, 조직구증, 수포증, 농포증, 피부염, 습진 등); 내분비 계통 질병(시상하부-뇌하수체 질병, 갑상선 질환, 부갑상선(상피소체) 질환, 부신피질/수질 질환, 당 대사 이상, 단백질 대사 이상, 핵산 대사 이상, 선천성 대사 이상 (페닐케톤뇨증, 갈락토오스혈증, 호모시스틴뇨증, 단풍시럽뇨증), 무알부민혈증, 아스코르브산 합성능력 결여, 고빌리루빈혈증, 고빌리루빈뇨증, 칼리크레인 결핍, 비만세포결핍, 요붕증, 바소프레신 분비장애, 난장이증, 울만병(산성지질분해효소 결핍), 점액다당류증VI 등; 소화기계통 질환(식도질환(예를들면, 식도암), 위/십이지장 질환(예를 들면, 위암, 십이지장암), 소장 질환/대장 질환(예를 들면, 결장 폴립, 결장암, 직장암 등), 담도질환, 간질환(예를 들면, 간경화, 간염(A형, B형, C형, D형, E형 등), 전격간염, 만성간염, 원발성간얌, 알콜성 간질환, 알물유발 간염), 췌장 질환(급성췌장염, 만성췌장염, 췌장암, 낭포성췌장질환), 복막/복벽/황경막 질환(탈장), 히르슈프렁병 등); 비뇨기계통 질환(신장병(신장불완, 원발성 사구체 질환, 신장혈관질환, 뇨세관기능이상, 간질성 신장질환, 전신성 신장 질환 등); 방광질환(방광염 등) 등); 생식기관 질병(남성 생식기질환(남성불임, 전립선비대증, 전립선암, 고환암 등), 여성생식기 질환(여성불임, 난소기능장애, 자궁근종, 자궁선근종, 자궁암, 자궁내막증, 난소암, 융모막질환 등) 등); 순환기계통 질환(심부전, 심장성 협심증, 심근경색증, 부정맥, 판막질환, 심근/심장막 질환, 선천성 심질환(예를 들면 심방중격결손, 동맥관열림증, 팔로사징후), 동맥질환(예를들면, 동맥경화증, 동맥류), 정맥질환(정맥류), 림프관 질환(예를 들면 림프부종) 등이나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "샘플"은 거기에 포함된 적어도 하나의 성분(바람직하게는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질)을 분리, 농축, 정제 또는 분석할 목적이기만 하면 어떤 유기체로부터 유래된다. 그리하여 샘플은 생물의 전체 또는 일부로부터 가져오나 이에 한정되지 않는다. 다른 양태에서 샘플은 합성 기술을 사용하여 합성된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "생체분자"는 생체에 관련된 분자를 나타낸다. 그런 생체 분자를 포함하는 샘플은 본 명세서에서 생물학적 샘플로서 칭해진다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "생체"는 생물학적 유기체를 나타내고 동물, 식물, 균류, 바이러스 등을 말하나 이에 한정되지 않는다. 그러므로 생체 분자는 생체로부터 추출된 분자를 포함한다. 그러나 이에 한정되지 않고 생체에 영향을 미칠 수 있는 한 생체 분자의 정의내에 들어간다. 그런 생체 분자는 프로테인, 폴리펩타이드, 올리고펩타이드, 펩타이드, 폴리뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드, 뉴클레오티드, 핵산(예를 들면, cDNA와 같은 DNA, 게놈 DNA, mRNA와 같은 RNA를 포함), 폴리싸카라이드, 올리고싸카라이드, 리피드, 작은 분자(예를 들면 호르몬, 리간드, 신호물질, 유기 소형분자 등), 이의 착물 분자 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 생체 분자는 바람직하게는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 포함하는 착물 분자(예를 들면 당단백질, 당지질 등)이다.
생체 분자의 기원은 생체로부터 유래된 당 사슬이 결합되거나 부착된 물질이기만 하면 특별히 한정되지 않는다. 그것은 동물, 식물, 박테리아 또는 바이러스이다. 동물로부터 유래된 생물학적 샘플이 바람직하다. 예를 들면 전혈, 혈장, 혈청, 땀, 침, 소변, 췌장액, 양막액, 뇌척수액 등이 바람직하다. 보다 바람직하게는 혈장, 혈청 또는 소변이다. 생물학적 샘플은 개체로부터 미리 단리되지 않은 생물학적 샘플을 포함한다. 생물학적 샘플은 예를 들면 외부로부터 점막 조직이나 선상 조직에 부착될 수 있는 샘플, 바람직하게는 유선, 전립선 또는 췌장에 부착된 관 조직의 상피를 포함한다.
(당 사슬 어레이 및 당 사슬 칩)
본 명세서에 사용된 용어 "어레이"는 기판 또는 필름이나 패턴화된 기판 자체에 고정 물질의 고정된 패턴을 나타낸다. 어레이 중에서 작은 기판(예를 들면 10×10㎜ 등의 크기를 가지는)에 패턴화된 것은 마이크로어레이라고 칭한다. 그러나 본 발명의 명세서에서 마이크로어레이 및 어레이는 교체적으로 사용되어진다. 또한 어레이는 기판의 크기 또는 놓여질 생체 분자의 밀도에 의존하여 마크로어레이와 마이크로어레이로 그룹화되어질 수 있다. 그리하여 기판상에 패턴된 생체 분자가 상기한 것보다 더 클때조차도 마이크로어레이라고 칭한다. 예를 들면 어레이는 고체상 표면이나 필름에 고정된 원하는 생체 분자(예를 들면 당 사슬)로 형성되어진다. 어레이는 별개의 원하는 생체 분자(예를 들면 당 사슬)의 적어도 102, 바람직하게는 적어도 103, 보다 바람직하게는 적어도 104, 보다 더 바람직하게는 적어도 105 를 포함한다. 이 원하는 생체 분자들(예를 들면 당 사슬)은 바람직하게는 125×80㎜, 보다 바람직하게는 10×10㎜의 면적을 가지는 표면상에 놓여진다. 의도된 포맷은 96 웰 플레이트, 384 웰 플레이트 등의 크기로부터 약 유리 슬라이드의 크기까지의 범위이다.
그러므로, "어레이" 또는 "마이크로어레이"는 또한 생체 분자(예를 들면 당 사슬, 단백질, 핵산 등)를 기판 상에 배열하고 고정함으로써 얻어지는 디바이스로서 설명되어질 수 있다. 본 명세서에서, 어레이와 마이크로어레이는 다른 지시가 없는 한 교체적으로 사용되어진다. 마크로와 마이크로 사이의 경계는 구체적으로 정의되지 않았다. 그러나 일반적으로 "마크로어레이"는 멤브레인에 배치된 생체 분자를 가지는 고 밀도 필터를 나타내고 "마이크로어레이"는 유리, 실리콘 등과 같은 기판의 표면에 놓여진 생체 분자들의 배열을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "칩"은 당 사슬과 같은 생체 분자의 복수의 타입을 동시에 반도체 집적 회로에서 사용되는 기술을 적용하여 기판 상에 합성함으로써 제조된 어레이를 나타낸다. 만약 생체 분자가 당 사슬이라면 구체적으로 칩은 후에 반도체 칩으로 명명된 "당 사슬 칩"으로 칭해진다. 만약 생체 분자가 DNAs이라면 칩은 DNA칩으로 칭해진다. 그런 칩은 유전자칩(GeneChip)(TR)(Affimetrix, CA, USA)(Marshall A et al., (1998) Nat. Biotechnol. 16:27-31과 Ramsay G et al., (1998) Nat. Biotechnol. 16 40-44 참조)이고, 칩을 이용하는데에 포함된 기술은 당 사슬 칩에 적용된다. 당 사슬 칩의 정의는 위에서 기술한 바와 같이 좁은 의미이나 전체 당 사슬 어레이 또는 당 사슬 마이크로어레이를 나타낸다. 그러므로 당 사슬이 고밀도로 놓여진 칩은 또한 당 사슬 칩으로 칭해진다.
어레이 상에 생체 분자의 "스폿"은 놓여지는 것이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "스폿"은 생체 분자의 어떤 셋트를 말한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "스폿팅"은 어떤 지지체 상에 어떤 생체 분자의 스폿을 제조하는 것을 나타낸다. 스폿팅은 당해 기술분야에 공지된 어떤 종류의 방법에 의해서 수행될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "어드레스"는 기판상의 특정 위치를 나타내고 이것은 다른 특정 위치로부터 구별되는 것이다. 어드레스는 어드레스를 가지는 스폿과 연관된 적절한 형상을 가지고, 이는 각 어드레스 상의 물질이 다른 어드레스 상의 물질과 구별되도록 한다(예를 들면 광학적으로). 어드레스를 정의하기 위한 형상은 예를 들면, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 불규칙한 형상이다. 그리하여 비록 "어드레스"가 추상적 개념을 나타내는데 사용되고 "스폿"이 특정 개념을 나타내는데 사용된다고 할지라도 "어드레스"와 "스폿"은 본 명세서에서 서로 구별해야할 필요가 없을 때는 교체적으로 사용된다.
어드레스를 정의하는 크기는 어레이가 사용되는 방법에서 요구된 기판의 크기, 특정 기판상의 어드레스의 수, 이용할 수 있는 어날리트 및/또는 시약의 양, 미세한 입자들의 크기 및 리솔류션에 달려있다. 그 크기는 예를 들면 1-2㎚에서 수㎝의 범위에 있으나 어레이의 적용에 일치하는 크기가 적용될 것이다.
어드레스를 정의하는 공간적 배열 및 형상은 마이크로어레이가 사용될 특정 적용에 일치하도록 설계되어진다. 어드레스는 촘촘하게 놓여지고 광범위하게 확산되어지고 또는 특정 타입의 어날리트에 적합한 원하는 패턴으로 하위-그룹되어진다.
당 사슬 어레이에서 사용하는 분석에서 형광 검출기 등에 의해 당 사슬 어레이에 하이브리다이즈된 형광 신호를 검출하는 것이 가능하다. 그런 검출기로서 지금까지 다양한 타입의 검출기가 이용되어왔다. 예를 들면 스탠포드 대학의 한 그룹은 오리지날 타입의 스캐너를 개발하였다. 그 스캐너는 형광 현미경 및 가동 스테이지의 조합이고 DNA 어레이에 사용되고 또한 당 사슬 어레이에 사용될 수 있다(http://cmgm.stanford.edu/pbrown참조). FMBIO(Hitachi Software Engineering Co., Ltd.), Storm(Molecular Dynamics) 등의 통상적인 형태의 겔 형광 이미지 분석기가 스폿의 밀도가 너무 높지 않으면 당 사슬 어레이를 판독하도록 사용될 수 있다. 다른 사용할 수 있는 검출기는 ScanArray 4000, ScanArray 5000(GeneralScanning; scan type(confocal type)), GMS418 Array Scanner (Takara Shuzo Co., Ltd.; scan type (confocal type)), Gene Tip Scanner(Nihon Laser Denshi KK; scan type(non-confocal type)), Gene Tac 2000(Genomic Solutions; CCD camera type))이다.
어레이로부터 얻어진 데이타의 양은 막대하다. 그리하여 클론과 스폿 그리고 데이타 분석 사이의 상응성의 처리를 행하기 위한 데이타 분석 소프트웨어가 중요하다. 그런 소프트웨어로서 DNA 어레이에 대해 전개된 검출 시스템의 다양한 타입에 부착된 소프트웨어(Ermolaeva O et al. (1998) Nat. Genet. 20: 19-23)가 사용된다. 게다가, 데이타베이스 포맷으로서, 예를 들면 DNA 칩에 대해 전개된 포맷이 당 사슬에 사용되기 위해 변형된다.
(당 사슬 복제물)
본 명세서에 사용된 바와 같이, "당 사슬 복제물"은 어떤 물질(예를 들면, 필름, 고체 호일)에 표적될 개체상에 있는 당 사슬을 그것들이 천연적으로 존재하는 조건, 성분, 위치를 반영하도록 하는 조건에서 전사하는 것을 나타내고 그렇게 얻어진 전사된 것(예를 들면, 필름, 고체 호일)이다. 당 사슬 복제물에서 당 사슬은 천연적으로 존재하는 조건, 성분, 위치가 당 사슬 복제물이 유래된 개체의 조건들을 반영하기 때문에 당 사슬 복제물을 조사함으로써 신뢰성있고 편리하게 평가될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "고체 호일"은 고체의 얇은 호일을 나타낸다. 고체 호일은 당 사슬 복제물을 제조할 수 있는 물질로 형성되어지고 어떤 형상을 가지고 검사를 견딜 수 있기만 하면 어떠한 물질에 의해 형성될 수 있다. 그런 고체 호일은 예를 들면, 유리, 실리카, 실리콘, 세라믹, 실리콘 다이옥사이드, 플라스틱, 메탈(합금 포함), 천연 및 합성 폴리머(예를 들면, 폴리스티렌, 셀룰로오스, 치토산, 텍스트란 및 나일론)이나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 검사의 편리성을 위해서 투명한 물질을 사용하는 것이 유익하다. 고체 호일은 어떤 센서에 의해 검출될 수 있는 라벨이 부착되어진 물질로 만들어지는 것이 바람직하다.
(진단)
본 명세서에 사용된 바와 같이, "검출"은 질병, 질환, 또는 개체의 상태에 관련된 다양한 파라미터를 동정하는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "진단"은 질병, 질환 또는 개체의 상태에 관련된 다양한 파라미터를 동정하고 그런 질병, 질환, 상태의 현재 상태를 측정하는 것을 나타낸다. 본 발명의 방법, 장치 및 시스템을 적용함으로써 당 사슬이 동정되고 동정된 당 사슬의 정보는 질병, 질환 또는 개체의 상태에 관련된 다양한 파라미터를 선택하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "감별(differentiation)"은 질병, 질환 또는 개체의 상태에 관련된 다양한 파라미터를 인식하는 것을 나타낸다. 그리하여 본 명세서에서, "진단" 및 "감별"의 개념은 부분적으로 겹쳐진다.
(유기화학)
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알킬"은 하나의 수소 원자가 메탄, 에탄, 프로판 등의 지방족 탄화수소(알칸)로부터 손실되어질 때 생성되는 일가 그룹이고 일반적으로 CnH2n+1-(여기서 n은 양의 정수)로 나타내어진다. 알킬은 직쇄 또는 분지쇄이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "치환된 알킬"은 알킬의 수소가 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알킬을 나타낸다. 그런 알킬의 구체적인 예는 C1-C2 알킬, C1-C3 알킬, C1-C4 알킬, C1-C5 알킬, C1-C6 알킬, C1-C7 알킬, C1-C8 알킬, C1-C9 알킬, C1-C10 알킬, C1-C11 알킬, 또는 C1-C12 알킬, C1-C2 치환된 알킬, C1-C3 치환된 알킬, C1-C4 치환된 알킬, C1-C5 치환된 알킬, C1-C6 치환된 알킬, C1-C7 치환된 알킬, C1-C8 치환된 알킬, C1-C9 치환된 알킬, C1-C10 치환된 알킬, C1-C11 치환된 알킬 또는 C1-C12 치환된 알킬이다. 여기서 예를 들면, C1-C10 알킬은 탄소원자 1-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고, 예들은 메틸(CH3-), 에틸(C2H5-), n-프로필(CH3CH2CH2-), 이소프로필((CH3)2CH-), n-부틸(CH3CH2CH2CH2-), n-펜틸(CH3CH2CH2CH2CH2-), n-헥실(CH3CH2CH2CH2CH2CH2-), n-헵틸(CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-옥틸(CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-노닐(CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-데실(CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), -C(CH3)2CH2CH2CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2이다. 또한 예를 들면 C1-C10 치환된 알킬은 치환기에 의해 치환된 하나 이상의 수소를 가지는 C1-C10 알킬을 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 알킬"은 상기에서 정의한 "알킬" 또는 "치환된 알킬"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알킬렌"은 두개의 수소 원자가 지방족 탄화수소(알칸)로부터 손실되어질 때 생성되는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌과 같은 이가 그룹이고, 일반적으로 -CnH2n-(여기서 n은 양의 정수)로 나타내어진다. 알킬렌은 직쇄 또는 분지쇄이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "치환된 알킬렌"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알킬렌의 수소를 가지는 알킬렌을 나타낸다. 그런 알킬렌의 구체적인 예는 C1-C2 알킬렌, C1-C3 알킬렌, C1-C4 알킬렌, C1-C5 알킬렌, C1-C6 알킬렌, C1-C7 알킬렌, C1-C8 알킬렌, C1-C9 알킬렌, C1-C10 알킬렌, C1-C11 알킬렌, 또는 C1-C12 알킬렌, C1-C2 치환된 알킬렌, C1-C3 치환된 알킬렌, C1-C4 치환된 알킬렌, C1-C5 치환된 알킬렌, C1-C6 치환된 알킬렌, C1-C7 치환된 알킬렌, C1-C8 치환된 알킬렌, C1-C9 치환된 알킬렌, C1-C10 치환된 알킬렌, C1-C11 치환된 알킬렌 또는 C1-C12 치환된 알킬렌이다. 여기서 예를 들면, C1-C10 알킬렌은 탄소원자 1-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌을 나타내고, 예들은 메틸렌(-CH2-), 에틸렌(-C2H4-), n-프로필렌(-CH2CH2CH2-), 이소프로필렌(-(CH3)2C-), n-부틸렌(-CH2CH2CH2CH2-), n-펜틸렌(-CH2CH2CH2CH2CH2-), n-헥실렌(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-헵틸렌(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-옥틸렌(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-노닐렌(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), n-데실렌(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-), -CH2C(CH3)2- 등이다. 또한 예를 들면 C1-C10 치환된 알킬렌은 치환기에 의해 치환된 하나 이상의 수소원자를 가지는 C1-C10 알킬렌을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 "알킬렌"은 산소 원자 및 황 원자로부터 선택된 하나 이상의 원자를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 알킬렌"은 상기에서 정의한 "알킬렌" 또는 "치환된 알킬렌"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "사이클로알킬"은 고리모양의 구조를 가지는 알킬을 나타낸다. 용어 "치환된 사이클로알킬"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 사이클로알킬의 수소를 가지는 사이클로알킬을 나타낸다. 그런 사이클로알킬의 구체적인 예는 C3-C4 사이클로알킬, C3-C5 사이클로알킬, C3-C6 사이클로알킬, C3-C7 사이클로알킬, C3-C8 사이클로알킬, C3-C9 사이클로알킬, C3-C10 사이클로알킬, C3-C11 사이클로알킬, C3-C12 사이클로알킬, C3-C4 치환된 사이클로알킬, C3-C5 치환된 사이클로알킬, C3-C6 치환된 사이클로알킬, C3-C7 치환된 사이클로알킬, C3-C8 치환된 사이클로알킬, C3-C9 치환된 사이클로알킬, C3-C10 치환된 사이클로알킬, C3-C11 치환된 사이클로알킬 또는 C3-C12 치환된 사이클로알킬이다. 예를 들면, 사이클로알킬은 사이클로프로필, 사이클로헥실 등이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 사이클로알킬"은 상기에서 정의한 "사이클로알킬" 또는 "치환된 사이클로알킬"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알케닐"은 지방족 탄화수소로부터 하나의 수소 원자가 손실되어질 때 생성되는 분자에서 하나의 이중 결합을 가지는 일가 그룹이고 일반적으로 CnH2n-1-(여기서 n은 2이상의 양의 정수)로 나타내어진다. 용어 "치환된 알케닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알케닐의 수소를 가지는 알케닐을 나타낸다. 그런 알케닐의 구체적인 예는 C2-C3 알케닐, C2-C4 알케닐, C2-C5 알케닐, C2-C6 알케닐, C2-C7 알케닐, C2-C8 알케닐, C2-C9 알케닐, C2-C10 알케닐, C2-C11 알케닐, 또는 C2-C12 알케닐, C2-C3 치환된 알케닐, C2-C4 치환된 알케닐, C2-C5 치환된 알케닐, C2-C6 치환된 알케닐, C2-C7 치환된 알케닐, C2-C8 치환된 알케닐, C2-C9 치환된 알케닐, C2-C10 치환된 알케닐, C2-C11 치환된 알케닐 또는 C2-C12 치환된 알케닐이다. 여기서 예를 들면, C2-C10 알케닐은 탄소원자 2-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알케닐을 나타내고 예들은 비닐(CH2=CH-), 알릴(CH2=CHCH2-), CH3CH=CH- 등이다. 또한 예를 들면 C2-C10 치환된 알케닐은 치환기에 의해 치환된 하나 이상의 수소원자를 가지는 C2-C10 알케닐을 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 알케닐"은 상기에서 정의한 "알케닐" 또는 "치환된 알케닐"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알케닐렌"은 지방족 탄화수소로부터 두개의 수소 원자가 손실되어질 때 생성되는 분자에서 하나의 이중 결합을 가지는 이가 그룹이고 일반적으로 -CnH2n-2-(여기서 n은 2이상의 양의 정수)로 나타내어진다. 용어 "치환된 알케닐렌"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알케닐렌의 수소를 가지는 알케닐렌을 나타낸다. 그런 알케닐렌의 구체적인 예는 C2-C25 알케닐렌 또는 C2-C25 치환된 알케닐렌이고, 특히 C2-C3 알케닐렌, C2-C4 알케닐렌, C2-C5 알케닐렌, C2-C6 알케닐렌, C2-C7 알케닐렌, C2-C8 알케닐렌, C2-C9 알케닐렌, C2-C10 알케닐렌, C2-C11 알케닐렌, 또는 C2-C12 알케닐렌, C2-C3 치환된 알케닐렌, C2-C4 치환된 알케닐렌, C2-C5 치환된 알케닐렌, C2-C6 치환된 알케닐렌, C2-C7 치환된 알케닐렌, C2-C8 치환된 알케닐렌, C2-C9 치환된 알케닐렌, C2-C10 치환된 알케닐렌, C2-C11 치환된 알케닐렌 및 C2-C12 치환된 알케닐렌이 바람직하다. 여기서 예를 들면, C2-C10 알케닐렌은 탄소원자 2-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알케닐렌을 나타내고 예들은 -CH=CH-, -CH=CHCH2-, -(CH3)C=CH- 등이다. 또한 예를 들면 C2-C10 치환된 알케닐렌은 치환기에 의해 치환된 하나 이상의 수소원자를 가지는 C2-C10 알케닐렌을 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 알케닐렌은 산소 원자 및 황 원자로부터 선택된 하나 이상의 원자를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 알케닐렌"은 상기에서 정의한 "알케닐렌" 또는 "치환된 알케닐렌"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "사이클로알케닐"은 고리모양의 구조를 가지는 알케닐을 나타낸다. 용어 "치환된 사이클로알케닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 사이클로알케닐의 수소를 가지는 사이클로알케닐을 나타낸다. 그런 사이클로알케닐의 구체적인 예는 C3-C4 사이클로알케닐, C3-C5 사이클로알케닐, C3-C6 사이클로알케닐, C3-C7 사이클로알케닐, C3-C8 사이클로알케닐, C3-C9 사이클로알케닐, C3-C10 사이클로알케닐, C3-C11 사이클로알케닐, C3-C12 사이클로알케닐, C3-C4 치환된 사이클로알케닐, C3-C5 치환된 사이클로알케닐, C3-C6 치환된 사이클로알케닐, C3-C7 치환된 사이클로알케닐, C3-C8 치환된 사이클로알케닐, C3-C9 치환된 사이클로알케닐, C3-C10 치환된 사이클로알케닐, C3-C11 치환된 사이클로알케닐 또는 C3-C12 치환된 사이클로알케닐이다. 예를 들면, 사이클로알케닐의 바람직한 예들은 1-사이클로펜텐일, 2-사이클로헥센일 등을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 사이클로알케닐"은 상기에서 정의한 "사이클로알케닐" 또는 "치환된 사이클로알케닐"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알키닐"은 지방족 탄화수소로부터 하나의 수소 원자가 손실되어질 때 생성되는 분자에서 하나의 삼중 결합을 가지는 일가 그룹이고 일반적으로 CnH2n-3-(여기서 n은 2이상의 양의 정수)로 나타내어진다. 용어 "치환된 알키닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알키닐의 수소를 가지는 알키닐을 나타낸다. 그런 알키닐의 구체적인 예는 C2-C3 알키닐, C2-C4 알키닐, C2-C5 알키닐, C2-C6 알키닐, C2-C7 알키닐, C2-C8 알키닐, C2-C9 알키닐, C2-C10 알키닐, C2-C11 알키닐, C2-C12 알키닐, C2-C3 치환된 알키닐, C2-C4 치환된 알키닐, C2-C5 치환된 알키닐, C2-C6 치환된 알키닐, C2-C7 치환된 알키닐, C2-C8 치환된 알키닐, C2-C9 치환된 알키닐, C2-C10 치환된 알키닐, C2-C11 치환된 알키닐 또는 C2-C12 치환된 알키닐이다. 여기서 예를 들면, C2-C10 알키닐은 탄소원자 2-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알키닐을 나타내고, 예들은 에티닐(CH≡CH-), 1-프로피닐(CH3C≡C-) 등이다. 또한 예를 들면 C2-C10 치환된 알키닐은 치환기에 의해 치환된 하나 이상의 수소원자를 가지는 C2-C10 알키닐을 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "임의로 치환된 알키닐"은 상기에서 정의한 "알키닐" 또는 "치환된 알키닐"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알콕시"는 알콜의 하이드록시 그룹의 수소 원자가 손실되어질 때 생성되는 일가 그룹이고 일반적으로 CnH2n+1O-(여기서 n은 1이상의 정수)로 나타내어진다. 용어 "치환된 알콕시"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 알콕시의 수소를 가지는 알콕시를 나타낸다. 그런 알콕시의 구체적인 예는 C1-C2 알콕시, C1-C3 알콕시, C1-C4 알콕시, C1-C5 알콕시, C1-C6 알콕시, C1-C7 알콕시, C1-C8 알콕시, C1-C9 알콕시, C1-C10 알콕시, C1-C11 알콕시, C1-C12 알콕시, C1-C2 치환된 알콕시, C1-C3 치환된 알콕시, C1-C4 치환된 알콕시, C1-C5 치환된 알콕시, C1-C6 치환된 알콕시, C1-C7 치환된 알콕시, C1-C8 치환된 알콕시, C1-C9 치환된 알콕시, C1-C10 치환된 알콕시, C1-C11 치환된 알콕시 또는 C1-C12 치환된 알콕시이다. 여기서 예를 들면, C1-C10 알콕시는 탄소원자 1-10을 가지는 직쇄 또는 분지쇄 알콕시를 나타내고 예들은 메톡시(CH3O-), 에톡시(C2H5O-), n-프로폭시(CH3CH2CH2O-) 등이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "치환된 알콕시"는 상기한 "알콕시" 또는 "치환된 알콕시"가 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "헤테로사이클(그룹")은 탄소 및 헤테로 원자를 포함하는 고리 모양 구조를 가지는 그룹을 나타낸다. 여기서, 헤테로 원자는 O, S 및 N으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고 서로 동일하거나 다르고 하나 이상이 포함되어진다. 헤테로사이클릭 그룹은 방향족이거나 비방향족이고 단일 고리이거나 다중고리이다. 헤테로사이클릭 그룹은 치환되어진다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "치환된 헤테로사이클릭 (그룹)"은 상기한 "헤테로사이클(그룹)" 또는 "치환된 헤테로사이클(그룹)"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "알콜"은 하이드록실 그룹에 의해 치환된 지방족 탄화수소로부터 하나이상의 수소 원자를 가지는 유기 화합물을 나타낸다. 또한 본 명세서에서 ROH로 나타내어진다. 이때 R은 알킬그룹이다. 바람직하게는, R은 C1-C6 알킬이다. 예를 들면 알콜은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올 등이나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "카보사이클릭 그룹"은 탄소원자만 포함하는 고리모양 구조를 포함하고 상기한 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 사이클로알케닐 및 치환된 사이클로알케닐외의 다른 그룹이다. 카보사이클릭 그룹은 방향족이거나 비방향족이고 단일고리이거나 다중고리이다. 용어 "치환된 카보사이클릭 그룹"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 카보사이클릭 그룹의 수소를 가지는 카보사이클릭 그룹을 나타낸다. 그런 카보사이클릭 그룹의 구체적인 예는 C3-C4 카보사이클릭 그룹, C3-C5 카보사이클릭 그룹, C3-C6 카보사이클릭 그룹, C3-C7 카보사이클릭 그룹, C3-C8 카보사이클릭 그룹, C3-C9 카보사이클릭 그룹, C3-C10 카보사이클릭 그룹, C3-C11 카보사이클릭 그룹, C3-C12 카보사이클릭 그룹, C3-C4 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C5 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C6 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C7 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C8 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C9 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C10 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C11 치환된 카보사이클릭 그룹 또는 C3-C12 치환된 카보사이클릭 그룹이다. 또한 카보사이클릭 그룹은 또한 C4-C7 카보사이클릭 그룹 또는 C4-C7 치환된 카보사이클릭 그룹이다. 카보사이클릭 그룹의 예들은 삭제된 하나의 수소 원자를 가지는 페닐 그룹이다. 수소의 삭제 위치는 화학적으로 가능한 어떤 위치이고 방향족 고리상이나 비방향족 고리상에 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "치환된 카보사이클릭 그룹"은 상기한 "카보사이클릭 그룹" 또는 "치환된 카보사이클릭 그룹"이 사용되는 것을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "헤테로사이클릭 그룹"은 탄소 및 헤테로 원자를 포함하는 고리모양 구조를 가지는 그룹이다. 여기서 헤테로 원자는 O, S, N으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고 서로 동일하거나 다르고 하나 이상의 원자들이 포함되어진다. 헤테로사이클릭 그룹은 방향족 이거나 비방향족이고 단일 고리이거나 다중 고리이다. 용어 "치환된 헤테로사이클릭 그룹"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 헤테로사이클릭 그룹의 수소를 가지는 헤테로사이클릭 그룹을 나타낸다. 그런 헤테로사이클릭 그룹의 구체적인 예는 C3-C4 카보사이클릭 그룹, C3-C5 카보사이클릭 그룹, C3-C6 카보사이클릭 그룹, C3-C7 카보사이클릭 그룹, C3-C8 카보사이클릭 그룹, C3-C9 카보사이클릭 그룹, C3-C10 카보사이클릭 그룹, C3-C11 카보사이클릭 그룹, C3-C12 카보사이클릭 그룹, C3-C4 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C5 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C6 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C7 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C8 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C9 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C10 치환된 카보사이클릭 그룹, C3-C11 치환된 카보사이클릭 그룹 또는 C3-C12 치환된 카보사이클릭 그룹이고 이들은 헤테로 원자에 의해 치환된 하나 또는 그 이상의 탄소 원자를 가진다. 또한 헤테로사이클릭 그룹은 또한 헤테로원자로 치환된 하나 이상의 탄소 원자를 가지는 C4-C7 카보사이클릭 그룹 또는 C4-C7 치환된 카보사이클릭 그룹이다. 헤테로사이클릭 그룹의 예들은 티에닐 그룹, 피롤릴 그룹, 푸릴 그룹, 이미다졸릴 그룹, 피리딜 그룹 등이다. 수소의 삭제 위치는 화학적으로 가능한 어떤 위치이고 방향족 고리상이나 비방향족 고리상에 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 카보사이클릭 그룹 또는 헤테로사이클릭 그룹은 아래에서 정의된 일가 치환기에 의해 치환될 수 있는 것에 더하여 이가 치환기에 의해서 치환되어진다. 그런 이가 치환은 옥소 치환(=O) 또는 티옥소 치환(=S)이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "할로겐"은 주기율표의 7B족에 속하는 불소, 염소, 브롬, 요오드 등과 같은 원소들의 일가 그룹이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "하이드록시"는 -OH로 나타내어지는 그룹이다. 용어 "치환된 하이드록시"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 하이드록시의 H를 가지는 하이드록시를 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "티올"(머캅토 그룹)은 황 원자에 의해 치환된 하이드록시 그룹의 산소 원자를 가지는 그룹이고 -SH에 의해 나타내어진다. 용어 "치환된 티올"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 머캅토의 H를 가지는 그룹을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "시아노"는 -CN에 의해 나타내어지는 그룹이고 "니트로"는 -NO2에 의해 나타내어지는 그룹을 말한다. 용어 "아미노"는 -NH2에 의해 나타내어지는 그룹을 말한다. 용어 "치환된 아미노"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 H를 가지는 아미노를 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "카복시"는 -COOH에 의해 나타내어지는 그룹을 가리킨다. 용어 "치환된 카복시"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 H를 가지는 카복시이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "티오카복시"는 황 원자로 치환된 카복시 그룹의 산소 원자를 가지는 그룹이고 -C(=S)OH, -C(=O)SH 또는 -CSSH에 의해 나타내어질 수 있다. 용어 "치환된 티오카복시"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 H를 가지는 티오카복시이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "아실"을 카르복실산으로부터 OH가 제거됨으로써 생성되는 일가 그룹이다. 아실 그룹의 대표적인 예는 아세틸(CH3CO-), 벤조일(C6H5CO-) 등이다. 용어 "치환된 아실"은 아래 정의된 치환기에 의해 치환된 수소를 가지는 아실을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "아미드"는 산성 그룹(아실 그룹)으로 치환된 암모니아의 수소를 가지는 그룹이고 바람직하게는 -CONH2로 나타내어진다. 용어 "치환된 아미드"는 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 아미드를 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "카보닐"은 -(C=O)-를 포함하는 물질에 대한 일반용어이고 알데하이드 및 케톤의 특정 그룹이다. 용어 "치환된 카보닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 카보닐을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "티오카보닐"은 황 원자에 의해 치환된 카보닐의 산소 원자를 가지는 그룹이고 특정 그룹 -(C=S)-를 포함한다. 티오카보닐은 티오케톤 및 티오알데하이드를 포함한다. 용어 "치환된 티오카보닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 티오카보닐을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "설포닐"은 특정 그룹 -SO2-를 포함하는 물질에 대한 일반 용어이다. 용어 "치환된 설포닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 설포닐을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "설피닐"은 특정 그룹 -SO-를 포함하는 물질에 대한 일반 용어이다. 용어 "치환된 설피닐"은 아래에서 정의된 치환기에 의해 치환된 설피닐을 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "아릴"은 방향족 탄화수소의 고리에 연결된 하나의 수소 원자가 떨어질 때 생성되는 그룹이고 본 명세서의 카보사이클릭 그룹에 포함되어진다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 다른 지적이 없는 한, 용어 "치환"은 유기 화합물에서 다른 원자나 원자단에 의해 하나 이상의 수소 원자 또는 치환기를 치환하는 것을 말한다. 하나의 수소 원자 및 치환기를 일가 치환기로 제거하고 두개의 수소 원자들 및 치환기를 이가 치환기로 제거하는 것이 가능하다.
본 발명에서 치환기는 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 사이클로알케닐, 알키닐, 알콕시, 카보사이클릭 그룹, 헤테로사이틀릭 그룹, 할로겐, 하이드록시, 티올, 시아노, 니트로, 아미노, 카복시, 카바모일, 아실, 아실아미노, 티오카복시, 아미드, 치환된 카보닐, 치환된 티오카보닐, 치환된 설포닐 또는 치환된 설피닐이나 이에 한정되지 않는다.
바람직하게 복수의 치환기가 있을 때 그것들은 독립적으로 수소 원자, 알킬이나 모든 복수의 치환기가 수소원자는 아니다. 보다 바람직하게 다수의 치환기가 있을 때 그것들은 수소 및 C1-C6 알킬로 이루어지는 그룹으로부터 독립적으로 선택된다. 치환기는 모두가 수소는 아니나 바람직하게는 적어도 하나의 수소, 보다 바람직하게는 2-n 수소(여기서 n은 치환기의 숫자)를 포함하는 치환기를 포함한다. 많은 수의 수소를 가지는 치환기가 바람직하다. 이는 많은 치환기나 극성을 갖는 치환기는 본 발명의 효과에 장애를 가질 것으로 증명되기 때문이다(특히, 알데하이드 그룹과의 상호작용). 그리하여 수소외의 다른 치환기는 바람직하게 C1-C6 알킬, C1-C5 알킬, C1-C4 알킬, C1-C3 알킬, C1-C2 알킬, 메틸 등이다. 그러나 또한 때때로 본 발명의 효과를 향상하기 때문에 많은 치환기를 가지는 것이 바람직하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 C1, C2, …Cn은 탄소의 수를 나타낸다. 그리하여 C1은 하나의 탄소를 갖는 치환기를 나타내는데 사용한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이 "거울상이성질체(enantiomer)"는 그들의 결정 또는 분자의 구조가 서로 거울상이기 때문에 포개놓을 수 없는 한쌍의 화합물의 하나 또는 그 쌍 자체를 나타낸다. 거울상이성질체는 입체이성질체의 타입이고 광학 회전외의 다른 모든 성질은 동일하다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "보호 반응"은 Boc와 같은 보호기를 보호되기를 원하는 작용기에 첨가하는 반응을 나타낸다. 작용기를 보호기로 보호함으로써 높은 반응성을 가지는 작용기의 반응이 억제되고 더 낮은 반응성을 가지는 작용기만이 반응한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "탈보호 반응"은 Boc와 같은 보호기를 떼어내는 반응을 가리킨다. 탈보호 반응은 Pd/C를 사용하는 환원 반응과 같은 반응이다.
본 발명의 방법에서 의도된 생성물은 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법(예를 들면, 추출, 증류, 세정, 농축, 침전, 여과, 건조 등)을 사용하여 외래 물질(미반응 원료 물질, 부산물, 용매 등)을 반응 용액으로부터 제거하고 그런 다음 본 기술 분야에서 사용되는 통상적인 후처리 방법(예를 들면, 흡착, 용해, 용리, 증류, 침전, 퇴적, 크로마토그래피 등)을 조합함으로써 단리된다.
(본 명세서에서 사용된 일반적인 기술)
본 명세서에서 사용된 기술은 특별하게 다른 지적이 없는 한 마이크로유체학, 미세가공, 유기화학, 생화학, 유전공학, 분자생물학, 미생물학 유전학 및 본 기술 분야의 범위내의 관련 기술분야에서 통상적으로 사용되는 공지의 기술이다. 그런 기술은 예를 들면 아래에 목록화된 문헌 및 본 명세서의 다른 부분에서 인용된 문헌에 충분히 기술되어 있다.
미세가공은 예를 들면
Micromachining, & Microfabrication: Microlithography 등에 기술되어 있다. 상기 문헌들의 해당 부분은 본 명세서에 삽입되어진다.
본 명세서에서 사용되는 분자생물학적방법, 생화학적방법, 미생물학적방법은 당해 기술분야에 공지된 통상의 방법이고, 예를 들면:Maniatis, T. et al.(1989) Press, 2001 등에 기술되어 있다. 이 문헌들의 해당 부분(이것은 전체일 수 있다)은 명세서에 삽입되어진다.
(스크리닝)
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "스크리닝"은 특정 작동 및 또는 평가 방법에 의해 수많은 후보물질로부터 표적인 특정 성질을 가지는 물질 또는 생물체를 선택하는 것을 나타낸다. 본 명세서에서 스크리닝은 본 발명의 장치, 시스템, 당 사슬 어레이 등을 사용함으로써 수행될 수 있다. 스크리닝을 위해서 생체외 시스템, 생체내 시스템 등과 같은 실제적인 물질을 사용하는 시스템이 사용되거나 인 실리코(in silico) 시스템(컴퓨터를 사용하는 시스템)을 사용함으로써 제조된 라이브러리가 사용된다. 본 발명에서 원하는 활성을 가지는 스크리닝에 의해 얻어진 화합물은 또한 본 말명의 범위내에 있다는 것을 이해해야만 한다. 게다가 본 발명은 본 발명의 기재에 기초하여, 컴퓨터 모델링에 의해 얻어진 약물의 제공을 의도한다.
(당 사슬의 측정)
본 발명에 방법, 장치 및 시스템에 의해 분리, 정제 또는 농축된 당 사슬은 다양한 물리적 방법(질량분석, NMR, X-레이 분석, 원소 분석 등), 화학적 방법(특정 화학 반응의 관찰 등), 생화학적 방법(효소의 기질 특이성 등의 결정) 또는 생물학적 방법(생물체의 반응(예를 들면, 박테리아와 같은 미생물))에 의해 동정될 수 있다.
물리적 방법에서 사용되는 질량분석, NMR 분석의 기술은 당해 기술분야에 공지되어 있고 참조는 예를 들면: Niwa, Saishin no Masusupekutorometori(Latest Mass spectroscopy), Kagaku-dojin Publishing Company, Ltd., 1995; Modern NMR Spectroscopy: A guide for Chemists, J.K.M.Sanders and B.K. Hunter(2nd Ed., Oxford University Press, New York, 1993); Spectrometric Identification of Organic Compounds, R. M. Silverstein, G. Clauton Bassler, and Terrence C. Morill(5th Ed., John Wiley & Sons, New York, 1991) 등에 만들어질 수 있다.
(당 사슬의 정량적 또는 정성적 분석에 사용되는 프로브)
다른 양태에서, 본 발명의 방법에 의해 분리된 당 사슬은 생화학적 방법을 사용하여 분석될 수 있다.
그런 생화학적 방법에는 본 명세서에서 당 사슬 분석에 사용된 테스트 프로브는 당 사슬에 특이적으로 결합할 수 있는 것이라면 어떤 종류의 테스트 프로브여도 되고 검출할 수 있도록 표지되어진다. 그런 프로브는 예를 들면 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질, 렉틴, 당 사슬 인식 항체 등이고 이는 표지되어진다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
당 사슬의 정량적 측정은 절대적이거나 상대적일 수 있다. 절대적 정량 측정은 예를 들면 표준으로서 알려진 농도의 하나 이상의 표적 당 사슬을 사용하여 표준 곡선을 작성하는 것에 의해 수행될 수 있다. 선택적으로, 상대적 정량 측정은 전사 물질의 당 사슬의 둘 이상의 타입의 신호 강도를 비교함으로써 얻어질 수 있다. 그런 분석은 컴퓨터 시스템에 의해 수행되어질 수 있다. 그런 분석을 수행하기 위한 소프트웨어가 예를 들면 ArrayGauge Ver. 1.2 또는 ImageGauge Ver. 3.45(둘다 휴지 포토 필름 주식회사로부터 구입가능)이다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
용어 "라벨" 및 "마크"는 본 명세서에서 동일한 의미로 사용되어지고 다른 것으로부터 표적 분자 또는 물질을 구별하기 위한 실재(예를 들면, 물질, 에너지, 전자기파 등)를 나타낸다. 그런 라벨링 방법(표지 방법)은 방사선동위원소(RI)법, 형광법, 비오틴법, 화학발광법 등이다.
(의약, 화장품 등 및 이를 사용하는 치료, 예방 등)
다른 면에서, 본 발명은 의약(예를 들면 백신 등, 건강 식품, 잔여 단백질이나 리피드의 감소된 항원성을 가지는 의약) 및 화장품에 관한 것이다. 의약 및 화장품은 약학적으로 허용가능한 담체 등을 더 포함한다. 본 발명의 의약에 포함된 약학적으로 허용가능한 담체는 당해 기술 분야에 알려진 물질이다.
그런 적당한 조제물질이나 약학적으로 허용가능한 담체는 항산화제, 보존제, 착색제, 향미료, 희석제, 유화제, 서스펜션화제, 용매, 충전제, 팽창제, 버퍼, 딜리버리 비히클, 부형제 및/또는 약학적 애쥬번트이나 이에 한정되지 않는다. 전형적으로, 본 발명의 의약은 하나 이상의 약리학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제와 함께 단리된 만능 줄기세포를 포함하는 조성물 또는 이의 변형체 또는 유도체의 형태로 투여된다. 적당한 비히클은 예를 들면 주사 용매, 생리학적 용액 또는 인공 뇌척수액이다. 비경구적 운반을 위해 조성물에는 다른 물질이 보충된다.
적당한 담체, 부형제 또는 안정화제는 복용자에게 비독성이고 바람직하게는 사용되는 복용량 및 농도에서 비활성이다. 그것들은:포스페이트, 시트레이트 또는 다른 유기산; 아스코르브산, α-토코페롤; 저분자량 폴리펩타이드; 프로테인(예를 들면, 혈청 알부민, 젤라틴 또는 면역글로불린); 친수성 폴리머(예를 들면 폴리비닐피롤리돈); 아미노산(예를 들면, 글리신, 글루타민, 아스파라긴, 아르기닌 또는 리신); 모노싸카라이드, 디싸카라이드 및 다른 탄수화물(글루코오스, 만노스 또는 덱스트린를 포함하는); 킬레이터(예를 들면 EDTA); 당 알콜(예를 들면 만니톨 또는 소르비톨); 염-형성 카운터이온(예를 들면 나트륨); 및/또는 비이온성 계면활성제(예를 들면 트윈(Tween), 플루로닉(pluronic) 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG))이다.
적절한 담체의 예는 중성 버퍼 식염수, 또는 혈청 알부민과 혼합된 식염수이다. 바람직하게는 이의 생성물이 적절한 부형제를 사용함으로써 동결건조제로서 제조된다(예를 들면 슈크로오스). 다른 보통의 담체, 희석제 및 부형제는 원할때 포함되어진다. 다른 예의 조성물들은 트리스 버퍼 pH 7.0-8.5 또는 아세트산 버퍼 pH 4.0-5.5를 포함하고 소르비톨 또는 적절한 이의 대체물을 더 포함한다.
본 발명의 의약은 경구적으로 또는 비경구적으로 투여된다. 선택적으로 본 발명의 의약은 정맥내로 또는 피하로 투여된다. 전신 투여를 위해 본 발명의 의약은 발열성 물질을 포함하지 않는 약학적으로 허용가능한 수용액의 형태이다. 그런 약학적으로 허용가능한 조성물의 조제는 pH, 등장성, 안정성 등을 고려함으로써 당해 기술분야의 기술자들에 의해 쉽게 행해질 수 있다. 본 명세서에서, 투여 방법은 경구 투여, 비경구 투여(예를 들면, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 내피 투여, 점막 투여, 직장내 투여, 질내 투여, 영향 받을 부위에 국부 투여, 경피 투여 등)이다. 그런 투여를 위한 제제는 약물의 형태에 제공되어진다. 그런 약물의 형태는 예를 들면, 액체 조제, 주사 또는 지속-방출 조제이다.
본 발명의 의약은 생리학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 안정화제(Pharmacopeia of Japan, 14th edition 또는 the latest edition, Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Edition, A. R. Gennaro, ed., Mack Publishing Company, 1990 등 참조)를 필요한 원하는 순도를 가지는 당 사슬 조성물과 혼합함으로써 동결건조된 케이크 또는 수용액의 형태로 조제되고 보존된다.
본 발명의 처리 방법에 사용된 당 사슬 조성물의 양은 사용 목적, 표적 질병(타입, 심각성 등), 나이, 몸무게, 성별, 환자의 과거 병력, 세포의 형태 또는 타입 등을 고려하여 당해 기술분야의 기술자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 본 발명의 처리 방법을 개체(또는 환자)에 적용할 빈도 역시 사용 목적, 표적 질병(타입, 심각성 등), 나이, 몸무게, 성별, 환자의 과거 병력 및 치료 경과 등을 고려하여 당해 기술분야의 기술자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 투여의 빈도는 예를 들면 하루 하번에서 몇 달에 한번까지(예를 들면, 1주에 한번에서 한달에 한번까지)이다. 경과를 관찰하면서 일주일에 한번에서 한달에 한번 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명을 화장품에 적용하면 화장품은 당국에 의해 정의된 규칙에 맞춰 조제된다.
(농약)
본 발명의 조성물은 농약의 성분으로서 사용되어질 수 있다. 조성물이 농약 조성물로서 조제되면 필요에 따라 농학적으로 허용가능한 담체 부형제 또는 안정화제를 포함한다.
본 발명의 조성물이 농약으로 사용될 때, 제초제(피라졸레이트 등), 살충제/살비제(디아지논 등), 살균제(프로벤자놀 등), 식물성장조절제(예:파클로부트라졸 등), 살선충제(예:베노밀 등), 상승제(예: 피페로닐 부톡사이드 등 ), 유인제(예: 유게놀 등), 거부제(예: 크레오소트 등), 착색제(예: 식용 색소 블루 No. 1 등), 비료(예: 우레아 등)가 필요에 따라 혼합되어진다.
(건강관리/식품)
본 발명은 또한 건강관리 및 식품 분야에서 사용되어질 수 있다. 그런 경우에 상기한 경구 의약을 조제할 때 새겨둔 것을 필요에 따라 고려하여야만 한다. 특히, 특정 건강 용도를 위한 음식과 같은 기능성 식품 또는 건강 식품으로 사용할 때는 의약으로서와 같이 취급하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 본 발명의 당 사슬 조성물은 또한 저 알레르기 식품으로 사용되어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 의학적 관리외에 식품 진단, 검역, 건강 진단, 법의학, 농업, 동물 산업, 어업, 임학 등의 분야에서 생체 분자 시험을 요구하는 것에 적용되어질 것이다. 특히, 본 발명은 식품 안전성을 보장하는데(예를 들면 BSE 검사) 사용되어질 것이다.
(검사)
본 발명의 방법, 장치, 시스템은 검출될 당 사슬의 타입이 특별하게 한정되어 지지 않기에 다양한 당 사슬을 검출하기 위해 사용되어질 수 있고 다양한 검사, 진단, 측정 및 감별에 사용되어 질 수 있다. 그렇게 검출된 당 사슬은 예를 들면: 바이러스 병원성 물질의 유전자(예를 들어, 간염 바이러스(타입 A, B, C, D, E, F 또는 G), HIV, 인플루엔자 바이러스, 헤르페스 바이러스, 아데노바이러스, 인간 폴리오마바이러스, 인간 유두종 바이러스, 인간 파보바이러스, 볼거리 바이러스, 인간 로타바이러스, 장내바이러스, 일본 뇌염 바이러스, 뎅기열 바이러스, 풍진 바이러스 및 HTLV를 포함하나 이에 한정되지 않음); 박테리아 병원성 물질의 유전자(예를 들면, 스타필로코커스 아아러우스, 스트렙토코커스 해몰리티커스, 에세리히아 콜리폼 바실러스, 비브리오 파라해몰리티커스, 헬리코박터 필로리, 캠필로박터, 비브리오 콜레라, 바실러스 디센테리아, 살모넬라 티피무륨, 예르시니아, 임균, 단구성 리스테리아, 렙토스피라, 레지오넬라, 스피로헤타, 폐렴 미코플라스마, 리케치아, 클라미디아를 포함하나 이에 한정되지 않음), 말라리아, 이질 아메바, 병원성 진균, 기생충, 진균 등에 특이한 당 사슬이다.
선택적으로, 본 발명은 생화학적 검사 데이타를 검출하기 위해 사용되어진다. 그런 생화학적 검사를 위한 표적은 콜린에스테라제, 알칼린 포스파타제, 루신 아미노펩티다제, γ-글루타밀 틀랜스펩티다제, 크레아티닌 포스키나제, 락테이트 데하이드로제나제, 아밀라제 등과 같은 당 사슬이나 이에 한정되지 않는다.
(고분자재료)
본 발명은 또한 생체 분자에 관련되지 않은 분야에도 적용되어질 수 있다. 그런 경우에, 물질들은 본 발명이 성취한 특성의 잇점을 가지면서, 즉 필수적으로 동일한 정도로 모든 당 사슬과 상호작용하고 분리, 정제, 농축 및 분석을 수행할 수 있으면서 제조될 수 있다. 특히, 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 생물분해성 폴리머와 같은 물질로서 사용되는 경우에 본 발명은 샘플에서 기원과 당 사슬 비율이 동일하게 유지되는 것이 바람직하다면 잇점이 있다. 선택적으로 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 산적하여(in a bulk) 합성되어지는 경우에, 합성 시에 동일한 복합물 비율을 유지하면서 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질을 정제하는 것이 바람직하다면 본 발명의 물질, 방법, 장치 및 시스템은 잇점이 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 방법, 장치 및 시스템은 예를 들면, 진단, 법의학, 약물 발견(약물 선별) 및 개발, 분자 생물학적 분석(예를 들면 어레이-기초 당 사슬 분석), 당 사슬 특성 및 작용 분석, 약리학, 글리코믹스, 환경영향평가 및 생물학적 및 화학적 분석에 사용된다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 기술된다.
한 양상에서, 본 발명은 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공한다. 바람직하게 그 물질은 실질적으로 당 사슬을 포함하지 않는 모든 물질에 특이성이 있는 것보다 당 사슬에 더 높은 특이성을 가지는 특성을 가진다. 전통적 기술에서, 우선적으로 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 결합하는 수많은 물질들이 알려져 있다. 그러나, 그런 물질들은 또한 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질외의 다른 물질에도 특이성을 가진다. 본 발명은 그런 특이성을 향상하는 효과를 가진다.
본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질은 (A)-(B)의 개략적 모양에 의해 나타내어질 수 있다. 여기서, (A)는 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 작용기를 가지는 부분을 나타낸다(예를 들면 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 부분), (B)는 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 작용기로 아무것도 할 수 없는 부분을 나타낸다(예를 들면 리피드). 바람직하게 (B)는 지지체 또는 지지체로서 사용될 수 있는 부분에 결합할 수 있는 부분이다. (A)에 의해 나타내어진 부분의 구체적인 예는 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물이고 (B)에 의해 나타내어지는 부분의 구체적인 예는 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물이다. (A)-(B)는 아래에서 정의된 치환기에 의해 더 치환되어진다. 치환기의 수는 (A)-(B)의 구조에 따라 다양하고 존재하는 수소의 수와 같다.
본 발명의 상호작용은 바람직하게 공유 결합을 포함한다. 이는 공유 결합이 수행될 정제, 분리, 농축 및 분석과 같은 본 발명의 특성들은 더 잇점적으로 그리고 더 편리하게 하기 때문이다. 더 바람직하게는 그런 공유 결합은 옥심 결합, 하이드라존 결합, 티오세미하이드라존 결합, 퍼하이드로티아진 고리 형성 및 티아졸리딘 고리 형성으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 결합을 포함한다. 그런 결합은 당 사슬에 대해 높은 특이성을 가진다. 그리하여 그것은 특이성을 확보하는데에 유리하게 작용한다.
특히, 지지체(특히, 고체 지지체)에 결합할 수 있거나 지지체 자체로서 사용될 수 있는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 전통 기술에서는 알려져 있지 않고 그런 물질을 제조하려는 어떤 시도도 없었다. 그리하여 본 발명은 그런 물질을 제공하는데에 중요한 효과를 보여준다. 본 명세서에서, 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 바람직하게 적어도 지지체 부분 및 물질과 상 전이가 일어나는 성질을 가진다. 바람직하게, 그런 지지체 및 물질은 그들 모두의 상 전이가 발생하는 성질을 가진다. 지지체로서의 사용에서 반응이 유체에서 일어날 때 상 전이는 발생하지 않고 평형 상태로 돌아가고 결합은 방출되고 그리하여 원하는 반응 및/또는 어레이는 수행되지 않거나 또는 불충분하게 된다. 그런 지지체는 전형적으로 정상 온도에서 고체이다. 그러나 농축, 정제, 분리 또는 분석에 대해 사용될 수 있는 한 액체 또는 기체와 같은 유체일 것이다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 소정의 레벨 또는 그 이상에서 당 사슬과 특이적으로 상호작용한다. 본 명세서에서 소정의 레벨은 물질이 당 사슬과 특이적으로 상호작용을 하는지 어떤지를 결정하기에 충분한 레벨을 말한다. 소정의 레벨 또는 그 이상에서 당 사슬과 특이적으로 반응하는 성질은 아래에 기술된 바와 같이 특정 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 성질과 비교하여 중요한 효과를 성취할 수 있다. 예를 들면 차이없이 당 사슬과 상호작용함으로써 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질은 그것이 천연적으로 존재할 때의 성분 비율을 유지하면서 농축, 정제 또는 분리될 수 있고 또는 성분 비율은 분석될 수 있다. 천연 상태가 반영될 수 있기 때문의 당 사슬에 기초하여 결정될 수 있는 개체의 상태는 개체로부터 얻어진 샘플로부터 쉽게 결정될 수 있다.
구체적으로, 상기한 물질과 당 사슬 사이의 상호작용의 레벨은 레이저 조사가 MALDI-TOF동안 수행될 때 요구된 해리 에너지에 의해 결정될 수 있다. 그런 상태에서 필요한 해리 에너지는 적어도 약 5eV, 바람직하게는 적어도 약 10eV, 그리고 보다 바람직하게는 적어도 약 15eV이다.
선택적으로, 상호작용의 레벨은 다른 물리적 방법에 의해서 결정될 수 있다. 물리적 방법의 예는 표면 플라스몬 공명 방법에 의해 당 사슬의 결합 양을 측정하는 방법 및 당 사슬-포착 담체 사이의 옥심 결합으로부터 유래된 NMR 양성자 신호 강도에 기초한 레벨 결정방법이다.
선택적으로 상호작용의 레벨은 화학적 방법에 의해 결정될 수 있다. 화학적 방법의 예는 얇은막 크로마토그래피(TLC)의 분리 패턴에 기초한 상호작용의 레벨을 측정하는 것이다.
선택적으로 상호작용의 레벨은 생화학적 방법에 의해 결정될 수 있다. 생화학적 방법의 예는 당 사슬 특이적 항체를 사용하는 ELISA 방법에 의해 상호작용의 레벨을 측정하는 것이다.
바람직하게 본 발명의 물질을 당 사슬외의 다른 물질과 비특이적으로 상호작용하는 것을 해리하는 조건에 노출할 때 적어도 당 사슬과 특이적 상호작용을 하는 얼마의 양이 남아있다. 적어도 당 사슬과 특이적 상호작용을 하는 양이 얼마 남아있기 때문에 본 발명의 물질은 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질의 정제, 농축, 분리 및 분석에 사용될 수 있다. 특히 물질이 당 사슬외의 다른 물질과 비특이적으로 상호작용하는 것을 해리하는 조건에 노출될 때 조차 적어도 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 어떤 양을 남겨두는 특성은 당 사슬 외의 다른 물질이 감소되거나 제거되는 것을 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 최대 및 최소 사이의 어떤 레벨내의 당 사슬에 대한 특이성을 가지는 것이 바람직하다. 그 물질은 예를 들면 최소 값보다 거의 약 10배, 바람직하게는 약 5배, 보다 바람직하게는 약 3배, 보다 더 바람직하게는 약 2배 또는 약 1.5배의 최대값을 가지는 범위내의 레벨에서 특이적으로 상호작용한다. 상기한 범위는 상호작용의 레벨을 측정하는 방법에 따라 다양하다. 그러나 한 실시예에서 그것은 MALDI-TOF동안 레이저 조사가 수행될 때 요구된 해리 에너지에 의해 결정된다.
바람직한 실시예에서 본 발명의 당 사슬에 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질의 표적인 당 사슬은 산화된 당 사슬 및 산화되지 않은 당 사슬을 포함한다. 본 발명의 물질이 그런 특성을 가지기 때문에 산화된 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있을 뿐만 아니라 어떤 종류의 당 사슬과 동등하게 상호작용할 수 있고 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질의 정제, 농축, 분리 및 분석에 유용하게 사용되어질 수 있다. 그리하여 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질은 천연 상태의 성분 비율을 유지하면서 농축, 정제 또는 분리될 수 있고 그 성분 비율은 분석될 수 있다. 산화된 당 사슬 및 산화되지 않는 동일 그룹내의 당 사슬의 비율이 바람직하게 천연 상태가 반영될 수 있기 때문에 특정 조건을 반영하는 경우에 개체의 그런 조건은 개체로부터 가져온 샘플로부터 쉽게 결정될 수 있다. 그런 효과는 산화된 당 사슬과만 상호작용하는 물질에 의해서는 달성될 수 없다.
본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질은 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 거의 포함한다. 본 명세서에서 유체는 바람직하게 케토 그룹(카보닐 그룹)을 포함하는 물질이 실질적으로 없는 것이다. 특히, 수용액, 유기용매 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 유체가 유리하다. 보다 바람직하게는 유체는 수용액이다. 당 사슬은 일반적으로 알데하이드 타입에서는 알데하이드 그룹 또는 케토스 타입에서는 케톤 그룹과 같은 카보닐 그룹을 가지고 사이클릭 헤미아세탈 타입 및 비고리 알데하이드 타입 사이에는 평형 관계가 있다. 그리하여 그런 조건하에 특이성을 가짐으로써 당 사슬과 특이적 상호작용이 가능하게 된다. 그러므로 알데하이드 그룹과 반응할 수 있으면 어떤 유체도 가능하다(유기 용매, 기체 등).
바람직한 실시예에서, 본 발명에 사용되는 작용기는 하이드록실아미노 그룹, N-알킬하이드록실아미노 그룹, 하이드라지드 그룹, 티오세미카바지드 그룹 및 시스테인 잔기로 이루어지는 그룹으로부터 선택되나 이에 한정되지 않는다. 하이드록실아미노 그룹과 당 사이의 연결(옥심 결합)은 특히 산에 약하다. 그리하여 당 사슬이 당 사슬-포착 담체로부터 쉽게 떨어질 수 있는 것이 이점이 있다.
본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용하는 물질은 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기와 같은 당 사슬과 특이적 상호작용을 제공하는 작용기를 다른 물질과 결합함으로써 제조될 수 있다. 그런 다른 물질은 지지체에 결합할 수 있는 물질이다(바람직하게, 상전이가 일어난다).
그런 물질의 합성은 예를 들면 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기와 같은 당 사슬과 특이적 상호작용을 부여하는 작용기를 가지는 반응 중간체를 제조한 다음 특이적 상호작용과 관련되지 않은 다른 물질(예를 들면 10, 12-펜타코사디이논산 등)과 반응하도록 가져오는 방법 또는 특이적 상호작용과 관련없는 다른 물질과 반응 중간체 물질(예를 들면, 2,2'-에틸렌 디옥사이드) 비스 에틸아민))을 혼합하고 그런 다음 상기한 다른 반응 중간체(예를 들면, 1-에틸-3(3'-디에틸아미노프로필)카보디이미드 하이드로클로라이드)를 혼합물에 첨가하는 방법에 의해 수행되나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 기술분야의 기술자들은 알데하이드 그룹과 반응하고 특이적이고 안정한 결합을 형성할 수 있는 특성을 가지는 작용기를 이해할 수 있고 그런 작용기를 갖는 물질을 이해할 수 있다. 게다가 당해 기술분야의 기술자들은 당해 기술분야에서 알려진 기술을 단독 또는 조합하여 사용함으로써 작용기를 가지는 그런 물질을 제조할 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 리피드를 제공한다. 전통적으로는 리피드의 성질을 가지고 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 물질을 제조하려는 시도는 없었다. 이는 그런 물질을 제조하려는 목적이 여태껏 발견되지 않았기 때문이다. 본 발명에서 지지체에 결합할 수 있거나 지지체로서 사용될 수 있고 당 사슬과 특이적으로 결합(특히, 동일하게 즉, 당 사슬과 유사한 레벨의 특이성을 갖는)할 수 있는 물질에 대한 적용이 처음 발견된 것이고 그리하여 상기한 바와 같은 리피드의 제조가 달성되었다.
그런 리피드는 개략적 특징 (A')-(B')에 의해 나타내어진다. 본 명세서에서 (A')는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 작용기를 가지는 부분(예를 들면, 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 부분)을 나타내고, (B')는 리피드를 나타낸다. (A')에 의해 나타내어진 부분의 구체적인 예는 상기한 식(I)에 의해 나타내어지는 화합물이고 (B')에 의해 나타내어지는 부분의 구체적인 예는 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물이다. (A')-(B')는 상기에서 정의한 치환기에 의해 더 치환되어진다. 치환기의 수는 (A')-(B')의 구조에 따라 다양하고 존재하는 수소 수와 동일하다.
(A')는 예를 들면 하이드록실아미노 그룹, N-알킬하이드록실아미노 그룹, 하이드라지드 그룹, 티오세미카바지드 그룹 및 시스테인 잔기를 포함하는 부분이다. 하이드록실아미노그룹을 포함하는 부분이 보다 바람직하다. 그런 부분은 예를 들면O-(4-아미노메틸-벤질)-하이드록실아민; O-(3-아미노프로필)-하이드록실아민; O-[2-(2-아미노에톡시)-에틸]-하이드록실아민 등으로부터 유래된 부분이나 이에 한정되지 않는다.
(B')는 보통의 리피드로부터 유래되는 어떤 타입이다. 예를 들면, (B')는 펜타-10, 12-코사디이논산; 펜타-10, 12-코사디이논산{2-[2-(2-아미노에톡시)-에톡시]-에틸}-아미드 팔미트산; 스테아르산 등이나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 리피드는 예를 들면, 옥타데카논산 (3-아미노옥시-프로필)-아미드; 옥타데카논산 [2-(2-아미노옥시-에톡시)-에틸]-아미드;옥타데카논산 4-아미노옥시메틸-벤질아미드; 펜타-10. 12-코사디인산 (2-{2-[2-(2-아미노옥시-아세틸아미노)-에톡시]-에톡시}-에틸)-아미드 등이나 이에 한정되지 않는다.
보다 바람직한 실시예에서, 본 발명의 물질은 다음 구조를 가지는 것으로 기재된다.
(당 사슬-포착 작용기)-(스페이서)-(중합성 작용기)
본 명세서에서 당 사슬-포착 작용기는 예를 들면 유체에서 당 사슬의 알데하이드 그룹과 반응할 수 있고 도 1에 나타낸 구조를 갖는 작용기로 기재된다. 도 1에서 R은 위에서 정의된 치환기를 나타내나 중합반응과 당 사슬과의 상호작용에 밴드 영향을 가지지 않는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 다음과 같이 나타내어질 수 있는 화합물이다.
식 (I): X-Y-Z
그리고 식에서 X는 다음 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
(상기 식에서, X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
Y(Y의 길이는 C0-C25에 해당)는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 알킬렌이 개재(intervene)하거나 치환되어지고; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 알케닐렌이 개재하거나 치환되어지며(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
Z는 다음 식으로 나타내어지는 그룹이다:
(상기 식에서, Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재하거나 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 페닐렌이 개재하거나 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)]. 본 발명의 식 (I)의 화합물에서 X1은 바람직하게 C1-C10 알킬렌 또는 C2-C10 알킬렌이고 Y의 사슬 길이는 바람직하게 C1-C25 알킬에 상응하는 사슬 길이이다. 게다가 Y의 바람직한 예는 -(CH2CH2-O)n-CH2CH2-(여기서 n=1-8이 바람직하고 특히 n=1-6이 바람직하다)이다. Z2 및 Z3은 독립적으로 C1-C10 알킬렌 또는 C2-C10 알케닐렌이다. 게다가 치환되는 페닐렌의 구체적인 예는 다음과 같다:
바람직한 실시예에서, 식 (I)의 화합물을 중합함으로써 얻어지는 폴리머가 사용된다. 이는 다양한 필름이 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질로 형성될 때 필름 자체의 세기 및 안정성이 증가하고 기판과 같은 지지체에 고정될 수 있다. 필름을 지지체에 고정하기 위해서는 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물의 Z 위치를 지지체에 물리적으로 흡착시킴으로써 얻어지는 단분자층을 중합하는 방법이 바람직하다. 이 방법에서 필름에 고정된 지지체가 본 발명의 당 사슬-포착 담체로서 사용될 수 있다. 상기 중합은 열중합이거나 광중합이다. 그러나 Z 위치에 있는 디아세릴렌 그룹 또는 비닐 그룹 사이의 라디칼 중합이 순조롭게 진행된다는 것과 중합의 작동이 상대적으로 편리하다는 잇점면에서 디아세닐렌 그룹 또는 비닐 그룹의 흡수 파장인 254㎚ 근처의 파장에서의 UV-조사에 의한 광중합이 바람직하게 적용된다. 또한 식(I)에서 "X" 및 지지체가 서로 직접적으로 결합된 물질과 "X-Y" 및 "지지체"가 직접적으로 결합된 물질을 사용한다. X1에서 "치환된 알킬렌" 및 "치환된 알케닐렌"의 치환기는 바람직하게는 치환되지 않는다. Y에서 "치환된 알킬렌" 및 "치환된 알케닐렌"의 치환기는 바람직하게는 치환되지 않는다. Z2 및 Z3에서 "치환된 알킬렌" 및 "치환된 알케닐렌"의 치환기는 바람직하게는 치환되지 않는다.
다른 바람직한 실시예에서, 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 식 (I): X-Y-Z (I)에 의해 나타내어지는 화합물
[상기 식에서 X는 다음 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
(여기서, X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
Y(Y의 길이는 C0-C25에 상응)는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 알킬렌이 개재(intervene)하거나 치환되어지고; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 알케닐렌이 개재하거나 치환되어지며(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
Z는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
(여기서 Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재하거나 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 페닐렌이 개재하거나 치환되어질 수 있는알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)]; 및
식 (II): A1-A2 (II)에 의해 나타내어지는 화합물을 중합함으로써 얻어지는 공중합체이다:
[상기 식에서 A1은 H(OCH2CH2)nO-(n은 1 내지 5의 정수이다) 또는 다음 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
(여기서, A3은 알킬렌이고 R6는 알킬이다); 및
A2는 다음 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
(여기서 A4는 알킬렌이고 A5는 다음 식에 의해 나타내어지고:
(A6은 알킬렌이고 A7은 산소원자 또는 황원자이고 R7은 수소 원자 또는 알킬이다)]. 본 발명의 식 (I) 및 (II)의 화합물의 공중합체에서, X1은 바람직하게 C1-C10 알킬렌 또는 C2-C10 알케닐렌이고, Y의 사슬 길이는 바람직하게 C1-C25 알킬에 상응하는 사슬 길이이다. Y의 보다 바람직한 예는 -(CH2CH2-O)n-CH2CH2-(여기서 n=1-8이 바람직하고 특히 n=1-6이 바람직하다)이다. Z2 및 Z3은 독립적으로 C1-C10 알킬렌 또는 C2-C10 알케닐렌인 것이 바람직하다. A3은 바람직하게는 C1-C5 알킬렌이고 특히 C2 알킬렌이다. A4 및 A6는 독립적으로 C1-C10 알킬렌인 것이 바람직하다. 또한 치환된 페닐렌의 구체적인 예는 다음과 같다:
중합은 열 중합 또는 광중합이다. 그러나 상기한 바와 같이 디아세닐렌 그룹 또는 비닐 그룹의 흡수 파장인 254㎚ 근처의 파장에서의 UV 조사에 의한 광중합이 바람직하다.
다양한 필름이 필름의 형태에 관계없이(예를 들면 단분자층, LB 필름, 캐스트 필름, 리포좀 등) 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질로 형성될 때 필름 안정성은 매트릭스 분자인 식(II)에 의해 나타내어지는 화합물 및 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물을 조합함으로써 증가될 수 있다. 유리하게, 만약 필름이 안정하다면 필름의 폴리머리제이션이 그것의 형태에 관계없이 순조롭게 진행되고 필름이 단분자층 등에 쉽게 전달(또는 고정)된다. 필름을 안정화하는 점에서, 식 (I)의 화합물 및 식 (II)의 화합물의 전체 혼합물에 대한 식 (II)의 화합물의 몰 분율은 0.1-0.9이다. 필름을 지지체에 고정하기 위해서, 식(I)에 의해 나타내어지는 화합물의 Z 위치 및 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물의 A2 위치를 지지체에 물리적으로 흡착함으로써 얻어지는 단분자층을 중합하는 방법이 바람직하다. 이 방법에서, 필름이 고정된 지지체는 본 발명의 당 사슬-포착 담체로서 사용될 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 제공한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 그런 지지체는 예를 들면 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축, 정제 또는 분석하기 위해 사용되어질 수 있다. 본 발명의 당 사슬-포착 담체는 차이없이 어떤 당 사슬과 상호작용하기 때문에 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질은 천연적으로 존재하는 성분 비율을 유지하면서 농축, 정제 또는 분석되어질 수 있고, 또는 성분 비율은 분석되어질 수 있다. 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 상태는 실질적으로 천연 상태를 반영하기 때문에 당 사슬에 기초하여 결정되어질 수 있는 개체의 상태는 개체로부터 얻어진 샘플로부터 쉽게 결정될 수 있다.
본 발명의 당 사슬-포착 담체는 당해 기술 분야에서 공지된 기술을 사용하여 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질과 지지체를 상호작용(바람직하게는 결합)함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 리피드 필름이 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 가지는 리피디에서 광중합 부분과 그런 작용기를 포함하지 않는 리피드를 포함하고 이들을 광중합함으로써 지지체로서, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질로서 사용되면 리피드는 필름 지지체로서 작용하도록 만들어질 수 있다.
그러므로, 바람직한 실시예에서, 본 발명의 당 사슬-포착 담체에서 사용되는 지지체는 가교 폴리머 또는 리피드 필름이다. 가교 폴리머 또는 리피드 필름을 사용함으로써, 이차원적 전개가 가능하게 된다. 그리하여, 당 사슬 칩과 같은 평면성을 요구하는 실시예에 유용하게 사용될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 본 발명의 당 사슬-포착 담체에 사용되는 지지체는 광중합 리피드 유도체를 포함한다. 광중합 리피드 유도체를 포함하기 때문에 빛으로 조사하고 중합함으로써 필름과 같은 원하는 형상을 쉽게 형성할 수 있다. 그런 광중합 리피드 유도체는 예를 들면, 식 (III) -C≡C-C≡C-에 의해 나타내어지는 디아세틸렌을 가지는 화합물 및 아크릴레이트, 에폭사이드, 비닐에테르 등과 같은 디아세틸렌 외의 다른 광중합성 모노머이나 이에 한정되지 않는다. 그런 구조이기만 하면, 리피드의 길이는 특별히 한정되지 않는다. 그러나 예를 들면 C=20-30의 길이가 보통 사용된다. 그리하여 바람직한 실시예에서 본 발명의 당 사슬-포착 담체의 광중합성 리피드 유도체는 자외선에 의해 중합된다.
본 발명에서 식 (I)에 의해 나타내어지는 화합물 및 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물의 혼합물을 중합하는 방법은 중합전에 모노머 성분들에 의해 형성된 필름의 형상에 따라 다음 세가지 그룹으로 분류된다.
1) 물 분산체의 중합(또는 리포좀)
첫째, 식 (I)에 의해 나타내어진 화합물과 식 (II)에 의해 나타내어진 화합물의 혼합물을 적당한 유기 용매(예를 들면 클로로포름)에 용해시킨다. 유기 용매는 상기한 혼합물을 완전히 용해시킬 수 있고 휘발성이기만 하면 특별히 한정되지 않고 단일 용매이거나 용매들의 혼합물이다. 용매는 증발에 의한 감압하에 완전히 제거되고 초순수가 잔여물에 첨가되고 그런 다음 예를 들면 초음파 분산이 10-20분동안 수행된다. 그런 초음파 분산은 수용액에서 상기한 혼합물의 물 분산을 형성한다(전형적으로 두분자층 멤브레인과 같은 리포좀으로, 그러나 이에 한정되지 않는다). 그런다음 수용액의 온도를 결정-액정 상 전이 온도(Tc)보다 높은 온도까지 수 ℃로 올리고 그리고 물 분산체를 에이징하기 위해 몇 분동안 수용액을 그대로 두는 것이 바람직하다. 그런 에이징은 안정성 및 초음파 분산에 의해 물에 형성된 필름순서를 강화하는 효과를 가진다. 그런 효과는 에이징을 반복함으로써 더 향상된다. 그후, 수용액은 결정-액정 상 전이 온도(Tc)보다 충분히 낮은 온도, 즉 필름이 결정 상태가 되는 온도로 빠르게 냉각되고 공기는 흡입기(aspirator) 등을 사용하여 수용액으로부터 제거된다. 공기의 제거는 자유 라디칼인 용해된 산소를 제거하고 그리하여 중합을 방해하기 때문에 효과적이다. 수용액은 Tc보다 훨씬 아래의 온도(즉, 필름이 결정 상태를 유지할 수 있는 온도)에서 유지되고 불활성 가스(예를 들면 아르곤 가스 또는 질소 가스)가 용액을 통해 버블되면서 빛은 자외선 램프(예를 들면 저압 수은 램프 등)를 사용하여 조사된다. 중합 반응 공정의 추적과 반응 포화의 확인은 보통 UV-가시 흡수 스펙트럼을 사용하여 분광학적으로 수행된다. 중합 필름의 정제는 수백 미크론의 필터 멤브레인을 사용하여 수행된다. 중합 필름의 형상은 전자현미경 등을 사용하여 확인될 수 있다.
ii) 캐스트 필름의 중합
첫째, 식 (I)에 의해 나타내어진 화합물과 식 (II)에 의해 나타내어진 화합물의 혼합물을 적당한 유기 용매(예를 들면 클로로포름)에 용해시킨다. 용액을 기판상에 붓고 잘 건조시킨다. 그런 다음 앞 1)에서 기술된 것과 유사한 방법에 의해 물에서 에이징을 수행하고 필름은 결정화될 온도까지 빠르게 냉각한다. 캐스트 필름의 광중합은 Tc 보다 훨씬 아래 온도에서 유지되는 물에 침지하면서 수행하거나 또는 인큐베이터 등에 의해 Tc 보다 훨씬 아래 온도에서 유지되는 공기에서 수행한다. 중합 반응 공정의 추적과 반응 포화의 확인은 1)에서 기재한 바와 같이 행한다.
iii) 단분자층 또는 LB 필름의 중합
첫째, 단분자층은 다음과 같이 제조된다. 식 (I)에 의해 나타내어진 화합물과 식 (II)에 의해 나타내어진 화합물의 혼합물을 적당한 유기 용매(수용성이고 휘발성인 유기 용매, 예를 들면 클로로포름)에 적당한 농도(예를 들면, 10㎎/10㎖)로 용해시킨다. 용액은 (I) 및 (II)의 혼합물의 단분자층을 제조하기 위해 자동온도조절된 통(예를 들면 랭뮤어 통, 그러나 이에 한정되지 않는다)에서 물 표면에 펴발라진다. (I) 및 (II)의 LB 필름의 폴리머는 단분자층이 UV-조사에 노출된 다음 고체 기판과 같은 지지체에 수평으로 접촉하도록 가져와서 물리적으로 흡착되는 방법 또는 단분자층이 지지체와 수평으로 접촉하도록 가져와서 물리적으로 흡착된 다음 UV-조사에 노출되는 방법에 의해 얻어진다.
바람직하게는 본 발명의 당 사슬-포착 담체에 사용되는 지지체는 유기 용매에 불용성이다.
다른 실시예에서 본 발명의 당 사슬-포착 담체에 사용되는 지지체는 자가-폐쇄 리피드 필름이다. 선택적으로 지지체는 이차원적으로 전개되어진다. 지지체가 자가-폐쇄 리피드 필름일 때 이를 필터 등을 사용하여 당 사슬의 분리 및 정제에 사용하는 것은 유리하다. 이차원적으로 전개된 지지체가 사용되면 당 사슬 복제물 및 당 사슬 칩에 유리하게 사용되어질 수 있다. 본 발명의 당 사슬-포착 담체는 보통 리피트와 유사한 성질을 가진다. 그리하여 당해 기술분야의 기술자들은 자가-폐쇄 타입의 형태를 가지는 본 발명의 당 사슬-포착 담체를 제조하기 위해 예를 들면 리포좀, 미크로스피어 등의 생성 기술을 적용할 수 있다. 이차원적 전개는 또한 당해 기술분야의 공지된 방법을 적용함으로써 수행될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 사용되는 이차원적으로 전개된 지지체는 캐스트 필름이거나 단분자층인 것이 유익하다. 그런 필름은 질량분석과 같은 플레이트 상에서의 반응, 당 사슬 복제물을 제조하는 방법 및 당 사슬 칩의 제조를 요구하는 기술에서 유용하다. 그런 기술들에서 필름 형태를 가지는 지지체상에 당 사슬을 포착하는 것이 유익하거나 필요하다. 캐스트 필름 및 단분자층을 제조하기 위한 기술은 당해 기술분야에 공지되어 있고 예를 들면 LB 단분자층 방법, 몰드에 캐스팅하고 자연 증발시키는 방법 및 리피드 물질을 지지체에 몰드하기 위해 물의 표면에 플로우트하는 방법이나 이에 한정되지 않는다. 구체적으로 그런 방법이 예를 들어 MALDI-TOF MS에 사용될 때 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질, 또는 이를 포함하는 샘플이 필요에 따라 당 사슬-포착 담체의 용액(바람직하게는 아세트산 버퍼와 같은 버퍼)에 첨가되고 그런 다음 메탄올과 같은 알콜이 첨가되어지고 MALDI-TOF MS의 플레이트 상에 붓고 상호작용을 위해 자연 증발시킨다.
다른 양상에서, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 합성하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 A) 유체에서 알데하이드 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 제공하는 단계; 및 B) 작용기를 원하는 물질에 결합하는 단계를 포함한다. 당 사슬 자체와 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 종래에 존재하지 않았던 신규한 물질이기때문에 그런 방법은 그런 신규한 물질을 제조하는 기술을 제공하는 중요한 효과를 달성한다. 특히, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 상기한 바람직한 실시예를 가질 때 이 방법은 바람직한 실시예의 특성에 따라 당해 기술분야의 기술자에 의해 변형되고 사용될 수 있다. 예를 들면 유체에서 알데하이드와 반응하는 작용기가 하이드록실아미노그룹, N-알킬하이드록실아미노그룹, 하이드라지드그룹, 티오세미카바지드그룹 및 시스테인 잔기로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 때, 방법은 그런 작용기(예를 들면, 상기 (A') 참조)를 가지는 물질을 제공하는 단계 또는 그런 작용기가 보호된 물질을 제공하는 단계, 및 다른 물질(예를 들면 지지체와 상호작용할 수 있는 물질 또는 상기 (B')에 기재된 리피드와 같은 지지체로서 사용될 수 있는 물질)에 그 물질을 결합하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 원하는 물질에의결합은 에스테르 결합 또는 아미드 결합에 의해 달성된다. 그리하여 A)에서 제공된 물질 및 B)에서 제공된 원하는 물질 중 어느 하나 또는 둘다가 하이드록실 그룹 또는 아미노 그룹, 또는 카르복실기(또는 반대로)를 가지는 것이 바람직하다. 그런 합성 방법의 예는 예를 들면 도 10에 보여지나 이에 한정되지 않는다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축, 또는 정제하는 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응할 수 있는 조건 하에서 유체상에서 샘플과 접촉하는 단계; b) 유체상으로부터 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 단리하는 단계; 및 c) 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건하에 상기 복합물을 노출하는 단계를 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 이 방법에서, 본 발명의 당 사슬 및 지지체와 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체가 사용되고 그 물질은 차이없이 어떤 당 사슬과 상호작용한다. 그리하여 종래 기술로는 불가능했던 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질이 천연 상태에서 유지되는 성분 비율로 농축, 정체 또는 분리될 수 있는 효과가 달성된다. 선택적으로 본 발명의 방법은 성분 비율을 분석하기 위한 샘플을 제공할 수 있다. 천연 상태가 반영될 수 있기 때문에 당 사슬에 기초하여 결정될 수 있는 개체의 상태가 개체로부터 가져온 샘플로부터 쉽게 결정될 수 있다. 선택적으로, 천연 상태를 반영하는 당 사슬이 농축되기 때문에 의약, 농업, 건강 관리, 식품, 화장품 등과 같은 생체분자가 포함된 분야에서 유용하게 사용될 수 있는 당 사슬 조성물을 제공하는 것이 가능하게 되었다. 그런 당 사슬 조성물은 종래의 생분해성 생성물과는 당 사슬 조성물이 본래 당 사슬 결합 상태에서와 실질적으로 동일한 조성 비율을 가지고 본래 당 사슬을 반영하는 것이 필요한 여러 면에서의 중요한 효과를 가진다는 점에서 구별될 수 있다.
본 발명에서 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응할 수 있는 조건 하에서 유체상에서 샘플과 접촉하는 단계 a)는 당 사슬-포착 담체와 샘플을 혼합하고 그 혼합물을 당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응할 수 있는 조건에 노출시킴으로써 달성된다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 샘플은 당해 기술분야에 공지 기술을 사용하여 원하는 생물체 또는 합성 물질로부터 준비될 수 있다. 질병, 질환 또는 상태를 평가하는 것이 요구될 때 평가 목적인 생체로부터 샘플(예를 들면, 혈액, 소변 등)을 얻음으로써 준비될 수 있다. 그런 샘플은 그 자체로 사용되거나 또는 당 사슬 함유 물질로부터 당 사슬을 유리화하기 위한 반응을 적용한 후에 사용된다. 당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 반응할 수 있는 조건은 본 명세서에 정의된 바와 같고 사용될 물질의 특성, 양 등을 고려하고 당해 기술분야에서 공지된 기술을 사용함으로써 당해 기술분야의 기술자에 의해 적절하게 조정될 수 있다. 본 명세서에서 바람직하게, 본 발명에서 유체상으로부터 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 단리하는 b) 단계에서 유체는 수용액, 유기 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 유리하다. 보다 바람직하게는, 유체는 수용액이다. 특히 이때 사용된 유체는 복합물을 파괴하지 않는 버퍼(예를 들면 중성 근처의 pH값을 가지는 버퍼)인 것이 바람직하다. 단계 b)에서 바람직하게 원심분리가 수행될 수 있다.
당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건하에 상기 복합물을 노출하는 단계 c)는 형성된 복합물(특히, 상호작용의 형태)의 특성을 고려하여 당해 기술분야에서 공지된 기술을 사용함으로써 당해 기술분야의 기술자에 의해 적절하게 수행된다. 그런 조건들은 예를 들면 강산 등의 존재이나 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나 그런 조건에서 당 사슬 자체는 파괴되지 않는 것이 바람직하다. 당 사슬이 그들의 천연 상태로 유지되는 것이 바람직할 때 그런 조건은 특히 바람직하다. 그러나 정제, 분리 또는 농축 후에 목적에 따라 당 사슬이 파괴되도록 하는 조건이 또한 사용된다. 바람직하게는 당 사슬이 전부 제거되는 것이다.
상기 방법에서, 단계 a), b) 및 c)는 바람직하게 동일한 용기에서 수행되나 다른 실시예에서는 다른 용기에서 그 단계들을 수행하는 것이 바람직하다. 동일 용기에서 각 단계들을 수행함으로써 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질의 정제, 농축 및 분리가 유선형 방식으로 수행될 수 있고 자동화가 가능하게 된다. 그러나 사용될 반응 조건, 유체 등이 다를 때는 다른 용기에서 각 단계들을 수행하는 것이 유리하다.
본 발명의 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 방법은 단계 a)전에 샘플에서 알데하이드 그룹을 유리화하는 단계를 가지는 것이 바람직하다. 이는 예를 들면 당 사슬의 알데하이드 그룹이 보호될 때 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 유리하게 상호작용할 수 있기 때문이다. 그런 알데하이드 그룹을 유리화하는 단계는 바람직하게 효소 처리 및/또는 화학 방법 처리에 의한 양성자-공여(proton-donating) 반응을 포함한다. 효소 처리는 예를 들면 글리코시다제에 의한 처리이고 화학 방법에 의한 처리는 하이드라진 분해반응(hydrazinolysis)이다. 본 발명의 방법에서 효소 처리 및 화학 방법은 별도로 또는 조합해서 사용될 수 있다. 효소의 한 타입 또는 효소의 복수 타입이 사용되어진다. 효소는 식물, 효모, 곰팡이 등으로부터 유래된 어떤 것 예를 들면 글리코시다제이다. 효소는 바람직하게 플라보박테리윰으로부터 유래된 N-글루코시다제이나 이에 한정되지 않는다. 하이드라진 분해반응이 바람직하다. N-타입 당 사슬만이 효소를 사용할 때 분리되나 하이드라진 분해반응에서는 N-타입 당 사슬 및 O-타입 당 사슬 둘 다가 분리 및 분석된다. 하이드라진 분해 반응은 기체상 또는 액체상에 있다. 액체상에서의 하이드라진 분해반응이 작동하기에 쉬우나 수많은 샘플을 처리하는데에는 좋지 않은데 시약과 접촉할 가능성이 있기 때문에 안정성에 문제가 있다. 다른 결점은 하이드라진을 제거하는데에 시간이 걸린다는 것이다. 필요 장비는 블럭 히터, 나사마개병(screw cap vial), 진공 펌프 등이다. 당 사슬 함유 물질이 글리코펩타이드일 때 펩타이드 자체는 아미노산 하이드라지드로 분해된다. 기체상 하이드라진 분해 반응은 사용이 쉽고 동시에 수많은 샘플들을 진행할 수 있다. 필요 장비는 기체상 하이드라진 분해반응 장치, 진공 펌프 등이다. 기체상 하이드라진 분해 반응은 수많은 표본으로부터 질병 마커를 찾는 것, 프로테옴 분석(proteom analysis)(번역후 변형) 등과 같은 고스루풋 공정(high throughput process)에 적합하다. 그리하여 본 발명에서 그런 분리 기술을 별도로 또는 조합해서 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 방법은 d) 당 사슬 함유 물질이 당 사슬 및 나머지로 분리되는 조건에 샘플을 두는 단계를 더 포함한다. 샘플에 포함된 당 사슬 함유 물질에서 당 사슬 부분을 단리함으로써 당 사슬의 분석이 쉬워지고 당 사슬 자체가 다른 목적으로 사용될 수 있기 때문에 유용하게 된다.
당 사슬 함유 물질이 당 사슬 및 나머지로 분리되는 조건은 본 명세서에서 정의된 것과 같다. 그런 조건은 예를 들면 물리적 수단(예를 들면 레이저 등), 화학적 수단(산성 조건) 또는 생화학적 수단(예를 들면 글리코시다제와 같은 효소)을 사용하나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 하이드라진 분해반응이나 글리코시다제에 의한 효소 처리가 사용되나 이에 한정되지 않는다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 장치를 제공한다. 본 장치는 a) 샘플 도입 섹션; b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및 c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고, 상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통을 한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 이 장치는 본 발명의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하는데에 이용한다. 그리하여 예를 들면 당 사슬-포착 담체가 차이없이 어떤 당 사슬과 상호작용하는 성질로 인하여 상기 장치는 천연 상태의 성분 비율을 유지하면서 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질을 농축, 정제 또는 분리할 수 있다. 게다가 천연 상태를 반응하는 성분 비율의 분석을 하게 하는 샘플이 제공될 수 있다. 본 발명의 장치를 사용함으로써 천연 상태가 반영될 수 있다. 그리하여 당 사슬에 의해 결정될 수 있는 개체의 상태가 개체로부터 가져온 샘플에 의해 쉽게 결정되어질 수 있다. 그런 잇점을 가지는 장치는 의약, 농업, 건강 관리, 식품, 화장품 등과 같이 생체분자가 포함된 분야에서 효과적으로 사용될 수 있는 당 사슬 조성물을 제공하는데에 사용될 수 있다. 본 발명의 장치는 종래 장치에서는 관찰되지 않은 잇점인 신규한 당 사슬 조성물을 제공할 수 있고 그 당 사슬 조성물은 실질적으로 본래 당 사슬 결합 상태와 동일하나 당 사슬외의 다른 물질은 제거된 것을 제공한다.
본 발명의 장치에서 사용된 a) 샘플 도입 섹션은 도입될 샘플을 허용하는 부분이기만 하면 어떤 형태를 가져도 된다. 분리, 농축 또는 정제가 의도되기 때문에 샘플도입부는 오염되지 않는 것이 바람직하다. 그러나 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질로 오염되지 않는 한 다른 물질(간단한 단백질 등)로 오염될 수 있다.
본 발명의 장치에 사용된 b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기는 본 발명의 당 사슬 및 당 사슬-포착 담체 사이의 상호작용을 완전히 제거하지 않는한 어떤 종류의 용기일 수 있다. 바람직하게는 용기는 그런 상호작용에 영향을 미치지 않는 것이다. 보다 바람직하게는 당 사슬-포착 담체가 결합되면 잇점이 있다. 그런 담체의 결합은 담체에 지지체를 통해 수행되는 것이 바람직하다. 또한 당 사슬-포착 담체에서 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물제와 지지체는 서로 결합되어지는 것이 바람직하다(특히 공유결합에 의해). 그런 용기는 당해 기술분야의 기술자가 기대된 반응과 장치 사용의 목적을 고려하고 당해 기술분야의 공지 기술을 사용함으로써 쉽게 제조할 수 있다.
본 발명의 장치에서 사용된 c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체는 본 발명의 당 사슬-포착 담체들 중 어느 것이다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 그리하여 그런 당 사슬-포착 담체는 본 명세서에서 기술된 실시예에 관련되는 한 어떤 종류의 담체이어도 되고 당해 기술 분야의 기술자는 그것을 장치에 적용하기 위해 필요에 따라 담체를 변형할 수 있다. 물론 그런 변형은 또한 본 발명의 범위내에 있다. 그런 변형의 예는 본 발명의 당 사슬-포착 담체를 용기에 고정되기에 적합하도록 변형하는 것이다. 그러나 이에 한정되지 않는다. 그런 변형은 예를 들면 반응 작용기를 첨가하는 것, 그런 반응 작용기와 반응하는 작용기를 용기상에 위치하는것 및 그것들을 반응에 가져오는 것을 더 포함하나 이에 한정되지 않는다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 시스템을 제공한다. 그 시스템은
A) a) 샘플 도입 섹션; b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및 c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고 상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통하는 장치;
B) 유체상에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단; 및
C) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하기 위한 수단을 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 그런 시스템을 제공함으로써, 본 발명은 의약, 농업, 건강 관리, 식품, 화장품 등과 같이 생체분자가 포함된 분야에서 유용하게 사용될 수 있는 당 사슬 조성물을 제공하는데에 사용될 수 있다.
본 발명의 시스템에 사용되는 A) 장치는 본 발명의 상기 장치이다. 그러나 B) 유체상에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단; 및C) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하기 위한 수단을 수용 또는 결합하도록, 또한 그런 수단을 제공하도록 형상을 변형하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 상기 수단 C)는 알데하이드를 유리화하기 위한 수단이다. 바람직하게는, 이 수단 C)는 알데하이드를 유리화하는 효소(글리코시다제와 같은 효소) 또는 화학물질(예를 들면 하이드라존 분해에 사용되는 시약)이다.
본 발명의 시스템에 사용되는 B) 유체상에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단은 복합물을 단리할 수 있기만 하면 어떤 종류여도 된다. 당해 기술분야의 기술자는 복합물의 특성, 장치의 구조 등과 같은 다양한 파라미터와 당해 기술분야의 공지 기술을 고려함으로써 적당한 복합물 단리 수단을 선택할 수 있다. 그런 수단의 바람직한 예는 원심분리, 필터 및 크로마토그래피 장치아나 이에 한정되지 않는다. 보다 바람직하게는 필터가 사용되어진다. 그런 필터는 바람직하게 복합물은 남기고 복합물이 되지 않는 성분들은 통과하는 구조를 가진다. 그런 구조를 가지는 필터에 대해서 예를 들면 복합물의 입자 크기 및 존재할 것으로 기대되는 성분들의 입자 크기, 그리고 그 입자 크기들 사이의 중간인 구멍 크기를 가지는 필터를 사용할 수 있다.
본 발명의 시스템에 사용되는 C) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하기 위한 수단은 그런 조건을 제공할 수 있는 한 어떤 종류의 수단이어도 된다. 만약 그런 조건이 용액을 교환함으로써 제공되어질 수 있다면 그 용액을 수용하는 용기가 적당하다. 만약 그런 조건이 새로운 성분들(고체 또는 액체) 첨가함으로써 충족될 수 있다면, 그 수단은 추가적인 용액을 수용하는 용기이다. 그런 수단 또는 그런 용기는 당해 기술분야의 기술자가 제공되어질 조건을 고려하고 당해 기술분야에서의 공지된 기술을 사용함으로써 쉽게 제조하고 처리할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 시스템은 D) 샘플을 당 사슬 함유 물질이 당 사슬 및 나머지로 분리되는 조건에 두는 것을 더 포함한다. 그런 수단은 그런 분리가 달성되어지는 조건이 존재할 수 있기만 하면 어떤 종류의 수단이어도 된다. 만약 그런 조건이 용액을 교환함으로써 제공되어질 수 있다면 그 용액을 수용하는 용기가 적당하다. 만약 그런 조건이 새로운 성분들(고체 또는 액체) 첨가함으로써 충족될 수 있다면, 그 수단은 추가적인 용액을 수용하는 용기이다. 그런 수단 또는 그런 용기는 당해 기술분야의 기술자가 제공되어질 조건을 고려하고 당해 기술분야에서의 공지된 기술을 사용함으로써 쉽게 제조하고 처리할 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축, 또는 정제하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질 및 지지체를 제공하는 단계; b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하도록 하여 당 사슬-포착 담체를 제조하게 하는 단계; 및 c) 당 사슬-포착 담체를 용기에 고정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 본 발명의 당 사슬-포착 담체를 사용한다. 당 사슬-포착 담체가 차이없이 어떤 사슬과도 상호작용하기 때문에 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질을 그 성분 비율을 천연 상태로 유지하면서 농축, 정제 및 분리할 수 있는 장치가 상기 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 방법에서 수행된 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질 및 지지체를 제공하는 단계에서, 본 명세서에서 기술된 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 사용되어진다. 지지체 또한 본 명세서에서 기재된 것이다. 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질로서 바람직한 실시예는 또한 본 명세서에서 기재되어지고 바람직한 실시예는 상기 방법에 사용되어질 수 있다. 지지체로서의 바람직한 실시예는 본 명세서에 또한 기재되어지고 상기 방법에 사용되어질 수 있다.
본 발명의 방법에서 수행된 b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하도록 하여 당 사슬-포착 담체를 제조하게 하는 단계는 또한 당해 기술분야에 공지된 기술을 조합함으로써 수행되어질 수 있다. 그런 당 사슬-포착 담체의 제조는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질과 지지체 둘 다를 상호작용이 충분한 조건(예를 들면, 버퍼, 용매의 극성, 온도, pH, 염농도, 압력 등)에 노출함으로써 달성된다. 그런 조건을 맞추기 위해 요구된 파라미터를 설정하는 것은 당해 기술분야의 기술자들의 기술 범위내에 있다. 당해 기술분야의 기술자들은 그런 조건들을 당해 기술분야에 공지된 기술을 사용하여 상호작용의 타입, 당 사슬의 타입, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질(예를 들면, 유체상에서 알데하이드와 반응할 수 있는 작용기를 가지는 물질) 및 지지체의 타입(리피드)과 같은 상호작용과 관련된 다양한 파라미터들을 고려하여 설정함으로써 상호작용 반응을 수행할 수 있다.
본 발명의 방법에서 수행된 c) 당 사슬-포착 담체를 용기에 고정하는 단계는 당해 기술분야의 공지된 기술들을 조합함으로써 또한 수행되어질 수 있다. 그런 고정은 당 사슬-포착 담체와 용기 둘 다를 상호작용이 충분한 조건(예를 들면 버퍼, 용매의 극성, 온도, pH, 염농도, 압력 등)에 노출함으로써 달성된다. 그런 조건을 맞추기 위해 요구된 파라미터를 설정하는 것은 당해 기술분야의 기술자들의 기술 범위내에 있다. 당해 기술분야의 기술자들은 그런 조건들을 당해 기술분야에 공지된 기술을 사용하여 상호작용의 타입, 당 사슬-포착 담체의 타입, 용기의 재료와 관련된 다양한 파라미터들을 고려하여 설정함으로써 고정을 수행할 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 유체상에 있는 샘플과 당 사슬-포착 담체가 당 사슬과 반응할 수 있는 조건하에서 접촉하는 단계; b) 당 사슬-포착 담체와 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및 c) 당 사슬-포착 담체와 상호작용된 물질을 동정하는 단계를 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 이 방법에서, 본 발명의 당 사슬-포착 담체가 사용되어진다. 당 사슬-포착 담체가 차이없이 어떤 당 사슬과 상호작용하는 성질로 인해 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질의 성분 비율이 천연 상태로 유지되면서 분석되어질 수 있다. 그처럼 천연 상태가 반영되어질 수 있다. 그리하여, 예를 들면 당 사슬에 의해 결정될 수 있는 개체의 상태가 개체로부터 가져온 샘플에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 선택적으로 천연 상태를 반영한 당 사슬이 농축되어진다. 그리하여 의약, 농업, 건강 관리, 식품, 화장품 등과 같은 생체분자가 포함되어진 분야에서 효과적으로 사용될 수 있는 분석 값을 제공하는 것이 가능하다. 그런 분석 값은 기초 데이타를 형성하는 샘플의 당 사슬 조성물이 본래의 당 사슬 결합 상태에서와 실질직으로 동일한 조성 비율을 가지기 때문에 본래 당 사슬 타입의 신뢰있는 반영을 요구하는 여러 면에서 중요한 효과를 가진다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 방법에 의한 분석의 목적물은 병인을 포함하거나 포함할 것으로 기대되는 개체로부터 유래된 샘플이다. 그런 샘플은 직접 사용되어지거나 당 사슬 분석에 영향을 미치지 않는 처리가 수행되어진다. 본 발명의 방법에 의해 분석된 샘플은 동물, 식물, 박테리아, 바이러스, 균류 등으로부터 유래되고 바람직하게는 인간 또는 인간 생활과 관련된 생물체로부터 유래된다(예를 들면 병원성 물질, 국내 동물, 농작물 등).
바람직한 실시예에서, 본 발명의 분석 방법에서 단계 a)-c)는 당 사슬-포착 담체를 지지하는 칩상에서 수행된다. 그 칩은 본 명세서의 다른 부분에서 기재된 것과 같고 당해 기술분야의 기술자에 의해 본 명세서의 기재에 따라 당해 기술분야의 공지된 기술을 조합함으로써 상기 단계들을 수행하기에 적당한 구조가 적절하게 만들어질 수 있다.
본 발명의 분석 방법에 사용되는 당 사슬-포착 담체는 칩상의 어레이에 바람직하게 배열된다. 어레이 형상에 배열된 분석 장치(디바이스)는 본 명세서에서 당 사슬 어레이로 또한 칭해진다.
다른 실시예에서, 본 발명의 분석 방법에서 동정하는 단계 c)는 물리적 방법(질량분석, NMR, X-레이 분석, 원소 분석 등), 화학적 방법(특정 화학 반응의 관찰 등), 생화학적 방법(효소의 기질 특이성 등의 결정) 또는 생물학적 방법(생물체의 반응(예를 들면, 박테리아와 같은 미생물))을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 본 발명의 분석 방법에서 동정하는 단계 c)는 질량분석을 포함한다. 그런 질량분석은 예를 들면 MALDI-TOF MS이나 이에 한정되지 않는다. 선택적으로 NMR이 사용된다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬을 포함하거나 포함하도록 기대되는 샘플의 당 사슬 복제물을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 a) 이차원적으로 전개된 지지체의 표면상에 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 위치시키고 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일과 접촉시키는 단계; 및 b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플을 고체 호일과 접촉하는 단계를 포함한다. 그런 당 사슬 복제물은 당 사슬이 천연에 존재할 때의 상태, 성분 비율, 장소 등을 반영하기 때문에 개체로부터 유래된 당 사슬 복제물의 상태가 당 사슬 복제물을 점검함으로써 신뢰성있고 편리하게 점검될 수 있는 잇점을 제공한다. 종래에는 그런 당 사슬 복제물의 사상이 존재하지 조차 않았다. 그리하여 직접 진단을 위한 수단으로서의 유용성이 무한하다. 그런 당 사슬 복제물은 본 발명의 당 사슬-포착 담체에 있는 이차원적으로 전개된 지지체(예를 들면 리피드 필름)의 표면(바람직하게 소수성 표면)을 유리와 같은 고체 호일(투명한 것)에 흡착하고 그리고 고체 호일상에 평평한 생물학적 샘플로부터 유래된 당 사슬의 이차원적 이미지를 전달하도록 생물학적 샘플에 부착하는 것에 의해 제조될 수 있다. 그러므로 소수성 상호작용이 쉽게 일어나는 지지체가 여기서 지지체로서 바람직하게 사용된다.
바람직한 실시예에서 당 사슬 복제물이 제조될 때 고체 호일에 있는 샘플의 원하는 특성을 표시하는 단계를 포함하는 것이 유익하다. 여기서, 원하는 특성은 병변과 같이 육안으로 관결될 수 있는 것이거나 다른 수단에 의해 관찰될 수 있는 것이다. 병변과 같이 원하는 특성을 표시하고 그 표시 및 동정된 당 사슬을 서로 연관시킴으로써 당 사슬과 종래에는 알 수 없었던 어떤 특성 사이의 관계를 연구할 수 있다. 선택적으로 관계가 알려지면 당 사슬을 동정하는 것만으로 병변과 같은 원하는 특성의 상태가 정성적 또는 정량적 방식으로 진단될 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플의 당 사슬 복제물을 제공한다. 당 사슬 복제물은 a) 고체 호일; b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 위치되고 상기 고체 호일과 상호작용을 하기 위한 이차원적으로 전개된 지지체; 및 c) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대된 샘플로부터 유래되고 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질에 의해 포착된 성분을 포함한다. 그런 당 사슬 복제물은 당 사슬이 천연에 존재할 때의 상태, 성분 비율, 장소 등을 반영하기 때문에 당 사슬 복제물이 유래된 개체의 상태가 당 사슬 복제물을 점검함으로써 신뢰할만하고 편리하게 진단될 수 있는 잇점이 제공될 수 있다. 그런 당 사슬 복제물은 본 발명의 당 사슬-포착 담체에 있는 이차원적으로 전개된 지지체(예를 들면 리피드 필름)의 표면(바람직하게 소수성 표면)을 유리와 같은 고체 호일(투명한 것)에 흡착하고 그리고 고체 호일상에 평평한 생물학적 샘플로부터 유래된 당 사슬의 이차원적 이미지를 전달하도록 생물학적 샘플에 부착하는 것에 의해 제조될 수 있다. 고체 호일로서 사용될 수 있는 물질은 바람직하게 생물 조직 또는 조직의 단편과 같은 평평한 형상에 일치할 수 있는 물질이다. 그리하여 유리와 같은 경물질보다 플라스틱이 바람직하다. 가시광선으로 관찰을 행하면 투명인 것이 바람직하다. 자외선을 관찰에 사용하면 자외선을 통과시키는 성질이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 샘플의 원하는 특성(예를 들면 병변 또는 병해 등)에 관련된 표시(mark)가 본 발명의 당 사슬 복제물에 있는 고체 호일에 부착된다. 그리하여 원하는 특성에의 연관이 쉬워진다.
하나의 양상에서, 본 발명은 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플상의 당 사슬을 분석하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 이차원적으로 전개된 지지체의 표면상에 위치시키고 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일에 접촉시키는 단계; b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플을 고체 호일에 접촉시키는 단계; 및 c) 고체 호일의 표면상에 존재하는 당 사슬을 분석하는 단계를 포함한다. 그런 고체 호일은 상기한 당 사슬 복제물에 대한 것과 동일하고 방법은 당 사슬 복제물을 사용하는 분석 방법으로 칭해질 수 있다. 당 사슬 복제물을 사용하는 분석 방법은 샘플이 그것과 같은 정도의 이차원 이미지를 가지면서 당 사슬을 분석할 수 있다. 그리하여 본 발명의 당 사슬 복제물을 사용하는 분석 방법은 종래 기술에 의해 달성될 수 없었던 이차원 분석 방법을 제공하는 유용성을 가진다. 여기서, 단계 a) 및 단계 b)에서 기술은 상기한 바와 같은 당 사슬 복제물에 대한 제조 방법과 유사하다. 상기 단계 c)에서 당 사슬 분석에 대해서, 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 다양한 방법(예를 들어, 물리적 방법, 생리학적 방법, 질량분석, 화학적 방법, 생화학적 방법, 생물학적 방법)이 사용된다. 예를 들면 그런 분석 단계는 고체 호일의 표면을 이온화하고 그런 다음 질량 분석을 행하는 것을 포함한다.
바람직하게는 그런 분석 방법은 샘플의 원하는 특성을 표시하는 단계; 및 그 표시와 질량 분석에 의해 동정된 샘플을 서로 연관시키는 단계를 더 포함한다. 그런 단계를 포함하는 것에 의해 원하는 특성이 즉시 그리고 이차원 이미지로 분석될 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치를 제공한다. 그 장치는 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체; 및 b) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 포함한다. 그런 장치는 당 사슬을 편리하고 확실하게 동정할 수 있다. 편리하게 당 사슬의 어떤 종류를 포함하는 샘플은 대상이 될 수 있다. 그리하여 장치는 또한 자동화된 장치로서 제조될 수 있다. 그런 자동화는 당해 기술분야에서 공지된 기술을 사용하여 수행될 수 있다.
여기에 포함된 당 사슬-포착 담체는 본 명세서에 기재된 바와 같고 이의 바람직한 실시예는 그것들이 장치에 적합할 때 적절하게 사용될 수 있다. 당 사슬을 동정하기 위한 수단은 다양한 방법(예를 들면 질량 분석과 같은 물리적 방법, 화학적 방법, 생화학적 방법, 생물학적 방법 등)을 사용하는 어떤 수단일 수 있다. 장치를 소형화하기 위해 예를 들면 생화학적 수단(당 사슬에 특이적으로 결합하는 항체, 렉틴 등)을 사용하는 것이 이롭다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 놓여질 지지체를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 디바이스를 제공한다. 그런 디바이스는 어떤 형상 또는 어떤 크기여도 된다. 바람직하게는 이 장치에서는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 어레이에서 지지체 상에 배열된다. 보다 바람직하게는 디바이스는 칩 형상을 가진다. 칩 형상의 디바이스가 사용되면 예를 들어 나일론 필름과 같은 상대적으로 낮은 경도(hardness)를 갖는 물질 또는 유리와 같이 높은 경도를 갖는 물질이 사용된다. 나일론 필름 등이 사용되면 결과는 편리한 분석 시스템을 사용하여 분석될 수 있다. 고밀도 물질을 분석하기 위해서는 유리와 같은 경도를 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 당 사슬 칩으로 사용하는 것을 원하면 지지체(또는 기판)로서 유리와 같은 고경도 물질을 사용하는 것이 일반적으로 바람직하다.
다른 양상에서, 본 발명은 개체를 진단하거나 감별하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 개체로부터 유래된 샘플에서 본 발명에 따른 디바이스를 사용하여 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하는 단계를 포함한다. 그 디바이스는 상기된 디바이스이고, 바람직하게는 당 사슬-포착 담체가 어레이에 배열되어지고 보다 바람직하게는 디바이스는 칩 형상을 가진다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 진단 또는 결정 방법에서 수행된 분석은 항체 및/또는 렉틴의 존재를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에서 검출하는 것을 포함한다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 시스템을 제공한다. 그 시스템은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체; b) 당 사슬-포착 담체 및 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및 c) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 이 시스템은 본 발명의 당 사슬-포착 담체를 사용한다. 당 사슬-포착 담체가 차이 없이 어떠한 당 사슬과도 상호작용할 수 있는 성질로 인하여 당 사슬 및 당 사슬-함유 물질의 성분 비율이 상기 시스템에 의하여 성분 비율이 천연 상태에서 유지되면서 분석될 수 있다. 그리하여 예를 들면 당 사슬에 의해 결정될 수 있는 개체의 상태는 개체로부터 가져온 샘플에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 선택적으로 천연 상태를 반영하는 당 사슬이 농축되어진다. 그리하여 의약, 농업, 건강 관리, 식품, 화장품 등과 같은 생체분자가 포함된 분야에서 효과적으로 사용될 수 있는 분석 값을 제공하는 것이 가능하다. 그런 분석 값은 데이타의 기초를 형성하는 샘플의 당 사슬 조성물이 실질적으로 본래의 당 사슬 결합 상태와 같은 조성 비율을 가지기 때문에 본래의 당 사슬의 타입을 신뢰할만하게 반영하기를 요구하는 여러 면에서 중요한 효과를 가진다.
본 발명의 시스템에 사용된 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체는 본 명세서에서 기재된 것과 같고 그것의 바람직한 실시예는 또한 이 시스템에서 사용될 수 있다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다.
본 발명에 사용된 b) 당 사슬-포착 담체 및 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단에 대해 본 명세서에서 기술된 기술이 또한 사용될 수 있고 그것의 바람직한 실시예는 이 시스템에서 사용될 수 있다.
본 발명의 시스템에서 사용된 c) 당 사슬을 동정하기 위한 수단은 또한 어떤 종류의 수단일 수 있으나 다양한 방법(예를 들면, 질량분석과 같은 물리적 방법, 화학적, 생화학적, 생물학적 방법 등)을 사용하는 수단이다. 장치를 소형화하기 위해서 예를 들면 생화학적 수단(당 사슬에 특이적으로 결합하는 항체, 렉틴 등) 또는 글리코시다제와 같은 효소를 사용하는 것이 이롭다. 선택적으로 시스템이 대형 이면, 당 사슬을 동정하기 위한 수단은 질량분석기이다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공하는 단계; 및 b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하도록 하여 당 사슬-포착 담체를 제조하기 위한 단계를 포함한다. 그런 방법은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치를 제공하는 유용성을 가지고, 이는 종래에는 존재하지 않았다. 바람직하게는 그 제조 방법은 당 사슬-포착 담체를 수용을 위한 용기에 위치시키는 단계를 더 포함한다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬 어레이를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 그 방법은 a) 지지체를 공급하는 단계; b) 원하는 배열에서 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 위치시키는 단계를 포함한다. 지지체로서 본 명세서에서 기재된 바와 같은 지지체가 사용될 수 있다. 이 방법에서 원하는 배열은 정규 배열(예를 들면, 그리드)이거나 비정규 배열이다. 바람직하게는 정규 배열이 사용되어진다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 유체상에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 상호작용하도록 하여 고정하는 단계; b) 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질이 당 사슬과 반응 할 수 있도록 기대되는 조건하에서 샘플과 접촉하는 단계; c) 당 사슬-포착 담체 및 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및 d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 동정하는 단계를 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 이 방법에서는 상기한 방법과 달리 샘플에 포함되어질 것으로 기대되는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 미지의 물질을 분석할 수 있다. 그런 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질은 항체 또는 렉틴이나 이에 한정되지 않는다. 항체라면 항체의 표적인 당 사슬의 존재가 개체에서 짐작된다. 그리하여 그런 항체가 존재하는 것이 이 방법에 의해 결정될 때 특이적 당 사슬이 상기 개체내에 존재한다는 것이 결정된다. 만약 그런 당 사슬이 특정 질병, 질환 또는 상태에 관련된다는 것을 안다면, 항체의 존재에 의해 질병, 질환 또는 상태를 진단하는 것이 가능하다. 그러므로 여기서 사용된 것과 같은 샘플은 병변을 가지는 것으로 기대된 개체로부터 유래된다. 항체와 렉틴의 상호작용에 관련된 기술은 또한 당해 기술분야에 공지되어 있고 당해 기술분야의 기술자는 그런 공지 기술을 적절하게 조합함으로써 상기 측정 등을 쉽게 수행할 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 동정된 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 결합하는 신규한 물질은 또한 본 발명의 범위내에 있다. 그런 신규한 물질을 사용함으로써, 본 발명의 방법, 장치, 시스템이 이행되어질 수 있다.
그러므로 바람직한 실시예에서, 본 발명의 방법은 e) 항체 또는 렉틴을 그것의 존재와 관련된 질병, 질환, 병해 또는 상태와 서로 연관시키는 단계를 더 포함한다. 그런 단계를 수행하기 위한 기술은 당해 기술분야에 공지되어 있고 당해 기술분야의 기술자는 그런 기술을 적절하게 선택하여 사용한다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 디바이스를 제공한다. 그 디바이스는 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 특정 상호작용에 의해 담체에 고정된다.당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 그런 디바이스는 샘플에 포함될 것으로 기대되는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 미지의 물질을 분석할 수 있다. 그런 고정을 위한 방법은 예를 들면 상호작용으로 공유 결합을 선택하는 것에 의해 달성될 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 시스템을 제공한다. 그 시스템은 a) 당 사슬과 특이적으로 상호 작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하는 디바이스, 이때 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 특정 상호작용에 의해 담체에 고정되고; b) 샘플 도입 섹션; c) 당 사슬-포착 담체와 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및 d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 반응하는 물질을 동정하기 위한 수단을 포함한다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다. 그런 디바이스는 샘플에 포함될 것으로 기대되는 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 미지의 물질을 분석할 수 있다.
본 발명의 시스템에서 사용된 a) 당 사슬과 특이적으로 상호 작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질은 특정 상호작용에 의해 담체에 고정된 디바이스는 본 명세서에서 상기한 바와 같이 제조될 수 있다. 당 사슬-포착 담체는 지지체를 더 포함한다.
본 발명의 시스템에서 사용된 b) 샘플 도입 섹션은 본 명세서에서 기재된 바와 같고 당해 기술분야의 공지된 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 시스템에서 사용된 c) 당 사슬-포착 담체와 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단은 본 명세서에서 기재된 바와 같고 또한 당해 기술분야의 공지된 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 시스템에서 사용된 d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 반응하는 물질을 동정하기 위한 수단은 본 명세서에서 기재된 것과 같과 당해 기술 분야에 공지된 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 당 사슬을 포함하는 샘플을 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질과 접촉하고 그런 다음 상호작용된 샘플에서 당 사슬을 분리함으로써 얻어지는 증가된 당 사슬 함량을 가지는 당 사슬 조성물을 제공한다. 그런 당 사슬 조성물에서는 천연적으로 존재하는 당 사슬 및/또는 당 사슬 함유 물질은 유지되나 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질외의 다른 물질은 감소된다. 그리하여 렉틴, 항체 등의 사용과 같은 종래 기술에서 달성할 수 없었던 조성 비율을 갖는 조성물이 제공된다.
바람직한 실시예에서, 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질은 어떤 레벨 또는 그 이상에서 어떤 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있다. 그리하여 그런 당 사슬 조성물에서는 천연적으로 존재하는 당 사슬 및/또는 당 사슬 함유 물질의 함량 비율이 반영되나 당 사슬 및 당 사슬 함유 물질 외의 다른 물질은 감소된다. 그리하여 렉틴, 항체 등의 사용을 통한 것과 같은 종래 기술에 의해 달성할 수 없는 조성 비율을 갖는 조성물을 제공할 수 있다.
그런 당 사슬 조성물은 의약으로서 사용될 수 있다. 그런 당 사슬 조성물은 또한 식품, 건강관리 식품, 화장품, 고분자재료(생분해성 폴리머 등) 등으로 사용된다. 선택적으로, 그런 당 사슬 조성물이 외과적 물질(이식) 등으로 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 의약으로 사용되기 위한 형태는 당해 기술분야의 공지 기술을 사용함으로써 제조되고 사용되어질 수 있다.
또한, 다른 양상에서, 본 발명은 본 발명의 당 사슬 조성물을 포함하는 분석 키트(assay kit)를 제공한다. 그런 분석 키트는 당 사슬 조성물이 당 사슬이 샘플로부터 유래될 때 기원의 당 사슬 조성물 비율을 신뢰할만하게 반영하기 때문에 편리하고 정확한 결과를 제공할 수 있다.
본 명세서에서 인용된 과학 문헌, 특허 및 특허출원과 같은 참조는 그 전체가 본 명세서에서 구체적으로 기재되어진 것처럼 삽입되어진다.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명된다. 그러나 본 발명은 그런 실시예에 한정되도록 구성되지 않아야만 한다. 본 발명의 범위는 청구항의 범위에 의해서만 구성되어져야 한다는 것을 주목하여야 한다. 당해 기술분야의 기술자는 공통적인 기술지식에 기초하여 본 발명의 구체적인 바람직한 실시예의 기재로부터 균등한 범위를 가져올 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 인용된 특허, 특허 출원 및 문헌은 그 내용들이 본 발명에 구체적으로 기재된 것과 같이 참조로서 명세서에 삽입되어진다는 것을 주목해야 한다.
실시예
이하 본 발명의 구성은 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 기술되어질 것이다. 그러나 본 발명은 그런 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1: 광중합성 하이드록실 아미노리피드 4의 합성
본 발명의 광중합성 하이드록실 아미노리피드 4는 도 2에 나타낸 합성 경로를 따라 합성되어진다.
(1.1 화합물 2의 합성)
10, 12-펜타코사디이논산 1(Lancaster로부터 입수가능 1.6g) 및 2,2'-(에틸렌 디옥시)비스(에틸아민)(Aldrich로부터 입수가능 5㎖)을 300㎖의 클로로포름에 용해하였다. 1-에틸-3(3'-디에틸아미노프로필)카보디이미드 하이드로클로라이드(Calbiochem으로부터 입수가능 3.3g)를 0℃에서 첨가하였다. 반응혼합물을 1시간동안 0℃에서 교반하였고 그런 다음 실온에서 8시간동안 교반하였다. 반응 용액을 물 및 포화된 염 용액으로 세정하였고, 황산나트륨으로 건조하였다. 여과에 의해 황산나트륨을 제거한 후 용매를 증류하여 제거하였다. 그리고 잔여물을 실리카겔 칼럼(클로로포름:메탄올=7:3)에서 정제하여 목적물 2를 얻었다. 수율은 70%였다.
(1.2 화합물 3의 합성)
화합물 2(1g, 1.98mmol)과 Boc-아미노-옥시아세트산(Calbiochem으로부터 입수가능 0.9g)을 5% 메탄올을 함유하는 클로로포름에 용해하였다. 1-에틸-3(3'-디에틸아미노프로필)카보디이미드 하이드로클로라이드(2.0g, 10.4mmol)를 0℃의 온도에서 용액에 첨가하였고 그런 다음 실온에서 12시간동안 교반하였다. 용액을 물 및 포화 염용액으로 세정하고 황산나트륨으로 건조하였다. 용매를 증류하여 제거한 후 실리카겔 칼럼(클로로포름:메탄올=9:1)에서 정제하여 목적물 3을 얻었다. 수율은 94%였다.
(1.3 화합물 4의 합성)
화합물 3(0.5g)을 디클로로메탄(50㎖)에 0℃의 온도에서 용해하였고 트리플루오로아세트산(10㎖)을 첨가하였다. 용액을 0℃에서 5시간동안 교반하였다. 그런 다음 톨루엔(10㎖)을 첨가하고 모든 용매를 증류하여 제거하였다. 정량적으로 목적물 4를 얻었다. 화합물의 동정은 NMR 및 질량 분석에 의해 수행되었다.
22.685, 19.199, 19.156, 14.100; ESI-Mass(pos)[M+H]+ C33H60N3O5의 계산값:578.45, 실측값 578.42
실시예 2: 당 사슬-포착 폴리머의 제조방법
실시예 1에서 합성된 광중합성 하이드록실 아미노리피드 4(7㎎)와 광중합성 매트릭스 분자 5인 디펜타코사디이노일포스파티딜 콜린(30㎎)을 클로로포름 10㎖에 용해하였고 200㎖의 회수 플라스크에 넣었다. 클로로포름은 증발기에 의해 증류하여 제거하였고 초순수 30㎖를 잔여물인 리피드 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 10분동안 70℃에서 가열한 후에 프로브 타입의 초음파 장치를 사용하여 15분 동안 초음파 처리하였다. 그 후 용액은 깨끗해졌다. 용액을 4℃로 빠르게 냉각하였고 흡입기(aspirator)로 탈기하였다. 그런 다음 용액을 석영 삼각 플라스크에 옮겼고 아르곤으로 느리게 버블하면서 10㎝의 위치까지 자외선 램프(8W, 100V)를 가져와서 광 조사하였다. 그 시간동안 광 조사는 30분동안 행하였고 용액은 수욕(water bath)에서 4℃를 유지하였다. 빨간색에서 오랜지로 색깔이 변한 용액을 450미크론 필터를 통과함으로써 정제하였다. 구형상의 당 사슬-포착 폴리머가 얻어졌다(도 3). 당 사슬-포착 폴리머의 형상은 전자현미경에 의해 확인하였다. 전자현미경의 결과는 도 4에 나타내었다.
실시예 3: 효소에 의해 유리화된 당단백질의 당 사슬로 당 사슬-포착 폴리머의 정제 및 분리
(3.1 정제된 인간유래 면역글로불린의 당 사슬 패턴 분석)
[당 사슬의 유리화]
정제된 인간유래 면역글로불린(시그마로부터 입수가능)을 0.01N 염산 수용액에 용해하고 0.1N 염산을 사용하여 pH를 2로 조정하고 60분 동안 90℃에서 열처리하였다. 열처리후 용액은 중탄산 암모늄 용액에 의해 중화하고 동결건조하였다. 동결건조 생성물을 50mM의 중탄산 암모늄 용액에 용해하였고 면역글로불린에 대하여 100분의 1 중량의 트립신을 첨가하고 반응을 24시간 동안 37℃에서 계속하였다. 그런 다음 혼합물을 90℃에서 15분간 가열하고 실온까지 냉각하였다. 그런 다음 면역글로불린 1㎎당 1유니트의 N-글리코시다제(플라보박데티움 유래 효소가 E.coli에서 발현. Roche로부터 입수가능)를 첨가하였고 반응을 37℃에서 24시간동안 계속하였다. 그런 다음 혼합물을 90℃에서 15분 동안 가열하여 반응을 정지하였다. 당 사슬 정제 시험을 위해 혼합물로부터 5㎎의 면역글로불린이 사용되었다.
[당 사슬 포착 및 분리 정제]
도 5는 당 사슬 폴리머를 사용하는 구체적인 분리 및 정제 공정의 개략도를 나타낸다. 실시예 2에서 제조된 당 사슬-포착 폴리머 800㎕에 3N 아세트산 버퍼(pH 5.6) 10㎕를 첨가하였다. 그런 다음 상기한 바와 같은 면역글로불린으로부터 유래된 당 사슬 혼합물의 용액 200㎕(인간유래 면역글로불린 5㎎을 중탄산 암모늄 용액 1㎖에 용해시킴)를 첨가하였고 메탄올 200㎕를 첨가하였으며 37℃에서 12시간동안 방치하였다. 마이크로콘(Microcon, Millipore로부터 입수가능)을 사용하여 10,000회전/분 및 10℃의 온도 조건하에서 40분동안 원심 여과를 행하였다. 폴리머 농축액에 초순수 200㎕를 첨가하고 동일한 조건하에서 원심 여과를 다시 행하였다. 농축액(수 ㎕)에 초순수 100㎕를 첨가하여 폴리머 농축액을 얻었다.
[당 사슬의 방출 공정]
얻어진 폴리머 농축액에 프로톤 타입 이온교환수지(Aldrich로부터 입수 가능, Amberlite IR-120)를 첨가하고 혼합물을 37℃에서 1시간동안 교반하였다. 용액을 마이크로콘(Millipore로부터 입수가능)을 사용하여 10,000회전/분 및 10℃의 온도 조건하에서 30분동안 원심 여과하였고 여과액을 회수하였다.
[당 사슬의 질량분석]
MALDI-TOF MS(Bruker로부터 입수가능, Biflex)를 사용하여 여과액을 질량분석함으로써 여섯개의 신호를 얻었다(미도시). 측정용 매트릭스 시약으로 2,5-디하이드록시 벤조산(Fluka로부터 입수가능)을 사용하였다. 사용된 항체로부터 유래된 당 사슬의 구조는 알려져 있고(N-결합 타입 당 사슬) 여섯개의 질량분석 신호는 그것들 모두 당 사슬로부터 유래되었다는 것을 관찰하였다. 당 사슬-포착 폴리머에 의한 정제전의 MALDI-TOF MS 신호는 매우 복잡하였다. 그리하여 당 사슬이 선택적으로 분리 및 정제되었다는 것을 확인하였다.
[HPLC와의 비교]
한편 N-글리코시다제 처리를 한 샘플로부터의 면역글로불린 5㎎에 50㎍의 프로나제(Calbiochemi로부터 입수가능)를 첨가하였고 반응을 37℃에서 16시간동안 계속하였다. 그런 다음 혼합물을 90℃에서 15분동안 가열하여 반응을 정지시켰다. 반응물을 바이오겔(Bio-rad로부터 입수가능)을 사용하는 겔 여과에 의해 정제하였고, 당 사슬을 2-아미노피리딘 염산용액과 시아노트리하이드로보레이트 나트륨을 사용하여 피리딜아민 유도체에 결합하였고, 미반응 2-아미노피리딘을 세파덱스(Amersham Biotech으로부터 입수가능)를 사용하여 제거하였다. 당 사슬을 역상계 칼럼 고속액체크로마토그래피(도 6)에 의해 분석하였다. 이미 보고된 것과 같이(Anal. Biochemistry, 163, 489-499, 1987), 인간면역글로불린으로부터 유래된 당 사슬의 조성물은 도 7에 나타낸 것을 고려하면 상기에서 언급된 질량분석 결과와 일치하는 것을 확인할 수 있었다(도 8).
(3.2 오발부민의 당 사슬 패턴 분석)
[당 사슬의 유리화]
오발부민(Ovalbumin, 2㎎, 시그마로부터 입수가능)을 트리스버퍼(pH 8.0) 0.5㎖에 용해하고 치모트립신(0.2㎎)을 첨가하였다. 그 혼합물을 37℃에서 12시간동안 방치하였다. 90℃에서 10분동안 인큐베이션한 후 N-글리코시다제 F 20유니트를 첨가하고 혼합물을 37℃에서 12시간동안 방치하였다. 다시, 혼합물을 90℃에서 10분동안 방치하고 그런 다음 동결건조하여 오발부민과 유리화된 당 사슬의 혼합물을 얻었다.
[당 사슬 포착 및 분리 정제]
동결건조된 오발부민 혼합물에 당 사슬-포착 입자 수용액(광중합성 하이드록실 아미노리피드 4(2.0㎎), 광중합성 인산 타입 리피드 5(8.5㎎)로부터 광중합에 의해 제조), pH 5.2의 아세트산 버퍼(3M) 5㎕ 및 MeOH 200㎕를 첨가하였다. 볼텍스(Vortex)에 의해 교반한 후 불용성 성분을 원심분리(7000rpm, 24℃ 10분)에 의해 제거하였다. 상청액을 40℃에서 15시간동안 방치하고 스핀필터레이션(Spinfiltration)(분자량분획:30000)에 의해 나노입자에 의해 포착되지 않은 성분을 제거하였다.
[당 사슬의 방출공정]
순수 0.5㎖를 농축된 당 사슬-포착 입자에 첨가하고 그런 다음 이온교환 수지 암벌라이드(H+)(Amberlite) 20㎎과 아세톤 0.1㎖를 첨가하였고 혼합물을 12시간동안 교반하였다. 나노입자로부터 유리화된 당 사슬을 스핀필터레이션(분자량 분획:30,000)에 의해 회수하였다.
[당 사슬의 질량분석]
여과액을 MALDI-TOF 질량분석법으로 분석하였다(도 9). 펩타이드로부터 유래된 신호는 관찰되지 않았고 당 사슬로부터 유래된 신호만 관찰되었다(도 9).
얻어진 정제 당 사슬에 지라드 티(Girard T, 시그마로부터 입수가능, 당 사슬에 4급 아민을 첨가하기 위한 시약으로 MALDI-TOF의 신호감도를 증가시키기 위해 시판되고 있다)를 첨가하였다. 순수 5㎕ 및 20mM 지라드 티 10㎕(80% MeOH 용액)를 샘플(10㎕)에 첨가하고 90℃에서 1시간동안 방치하였다. 얻어진 MALDI-TOF 스펙트럼은 도 10에 나타내었다. 도 10에서 당 사슬 패턴의 보다 명확한 신호를 관찰할 수 있다.
(3.3 트랜스페린의 당 사슬 패턴 분석)
유사한 실험이 트랜스페린에 대해서 행해졌고 당 사슬 패턴의 신호를 얻었다(도 11). 상기 3.2의 경우와 유사하게 도 11의 샘플을 지라드 티 시약으로 처리한 후의 MALDI-TOF MS 스펙트럼은 도 12에 나타낸다. 도 12에서 당 사슬 패턴의 보다 명확한 신호를 관찰할 수 있다.
(3.4 인간 혈청에 포함된 당단백질의 당 사슬 패턴 분석)
동결건조된 인간 혈청을 시그마로부터 구입하였다. 혈청은 유리화된 글루코오스를 포함하기 때문에 건조된 혈청(193㎎)을 아세테이트 버퍼(pH 5.2, 20mM) 10㎖에 용해하였다. 그런 다음 글루코오스 옥시다제 1.82㎎을 첨가하고 그 혼합물을 공기로 버블하면서 35℃에서 30분동안 교반하였다. 다음 동작은 당단백질에 대해 상기한 바와 동일하다. 얻어진 인간 혈청 당단백질의 당 사슬 패턴은 도 13에 나타내었다. 상기 3.2의 경우와 유사하게 도 13의 샘플을 지라드 티 시약으로 처리한 후의 MALDI-TOF MS 스펙트럼은 도 14에 나타낸다. 도 14에서 당 사슬 패턴의 보다 명확한 신호를 관찰할 수 있다.
실시예 4: 당 사슬-포착 폴리머을 사용하는 당 사슬에 특이적인 회수의 확인
[당 사슬 포착 공정]
당 사슬-포착 폴리머 6의 아세트산 버퍼(1㎎/㎖) 1㎖에 알파 1-3, 알파 1-6 만노트리오스(덱스트란 래보러토리스로부터 입수가능 300 마이크로그램)와 환원 말단 메틸화된 알파1-3, 알파 1-6 만노트리오스(덱스트란 래보러토리스로부터 입수가능 200 마이크로그램)의 혼합물을 첨가하고 25℃에서 12시간동안 방치하였다. 용액을 두개의 마이크로콘(밀리포어로부터 입수가능)에 나누고(각각 500㎕) 10,000회전/분 및 10℃의 조건하에서 40분동안 원심 여과하였다. 초순수 200㎕를 폴리머 농축액에 첨가하고 동일한 조건하에서 원심 여과를 다시 행하였다. 이런 동작을 두번 반복하였다. 초순수 100㎕를 농축액(수 ㎕)에 첨가하여 당 사슬을 포착하는 폴리머 농축액을 얻었다.
[당 사슬 방출 공정]
얻어진 폴리머 농축액에 프로톤 타입 이온교환수지(Aldrich로부터 입수 가능, Amberlite IR-120)를 첨가하고 혼합물을 37℃에서 1시간동안 교반하였다. 용액을 마이크로콘(Millipore로부터 입수가능)을 사용하여 10,000회전/분 및 10℃의 온도 조건하에서 30분동안 원심 여과하였고 여과액을 회수하였다.
[당 사슬의 질량분석]
매트릭스 시약으로 2,5-디하이드록시 벤조산(Fluka로부터 입수가능)을 사용하고, MALDI-TOF MS(Bruker로부터 입수가능, Biflex)를 사용하여 여과액을 질량분석하였다. 그 결과는 도 15에 나타내었다. 메틸그룹에 의해 보호되지 않았기 때문에 당 사슬-포착 폴리머에 결합할 수 없는 "환원 말단 메틸화된 알파 1-3, 알파 1-6 만노트리오스"로부터 유래된 신호는 관찰되지 않았다. 이 결과는 당 사슬-포착 폴리머가 당 사슬에 특이적으로 결합할 수 있다는 것을 나타낸다.
실시예 5: 캐스트법에 의한 당 사슬의 분리 및 정제 공정의 단축
만노펜타오스(Funakoshi Co., Ltd.로부터 입수가능, 1㎎)를 당 사슬-포착 폴리머 6의 아세트산 버퍼(1㎎/1㎖) 500㎕에 첨가하였다. 메탄올 100㎕를 첨가하고 혼합물을 25℃에서 12시간동안 방치하였다. 수용액을 MALDI-TOF MS의 플레이트에 캐스트하고 용매를 자연증발시켰다. 폴리머로 캐스트된 플레이트를 물로 잘 헹구어 미반응된 당 사슬을 제거하였다. 매트릭스 시약으로서 2,5-디하이드록시 벤조산(10㎎/㎖)을 포함하는 10% 트리플루오로 아세트산 수용액(폴리머로부터 당 사슬을 유리화하는데에 필요)을 캐스트 필름에 마운트했다. 모든 용매를 자연 증발시키고 난 후 질량분석을 행하였다. 만노펜타오스로부터 유래된 신호를 얻었다(도 16). 대조 실험으로서, 리피드 5로 광중합되고 당 사슬 포착 능력을 가지지 않는 폴리머를 동일하게 실험하였다. 대조 실험에서 만노펜토오스로부터 유래된 신호는 관찰되지 않았다(도 16). 캐스트 필름으로 당 사슬-포착 폴리머를 사용함으로써 당 사슬의 분리 및 정제가 물로 세정만에 의해서도 단축될 수 있다는 것을 발견하였다.
실시예 6: 당 사슬-포착 폴리머가 표면상에 코팅된 복제물 제조 플레이트의 제조방법
복제물 제조 플레이트는 표준 방법인 랭뮤어 블로젯(LB) 방법을 사용하여 제조된다. 친수성 그룹 및 소수성 그룹이 균형을 이룬 양친매성 필름 형성 분자는 물 표면에 안정한 단분자층을 형성한다. 단분자층은 기판의 표면으로 이동하여 복제물 제조 플레이트를 제조한다. 구체적으로 광중합성 하이드록실아미노 유도체 4(7㎎)와 광중합성 매트릭스 분자 5인 디펜타코사디이노일포스파티딜콜린(30㎎)을 클로로포름 10㎖에 용해하였다. 단분자층을 다음과 같이 전개하였다: 전개용액을 클로로포름 용매에 용해하고 그 용액을 10-25℃의 세정 배쓰에 4 스트로우의 단부를 사선으로 절단하고, 스트로우를 각 다른 재부에 인접한 단부의 뽀족한 측면을 갖는 사다리꼴 형상에 배치하고, 스트로우가 유연성을 변형하도록 테프론(상표명) 테이프로 연결하여 제조된 프래임내에 마이크로실린즈(100㎛)를 사용하여 조금씩 적하하고(용액의 적하부피는 40-200㎕) 전개하였다. 그런 다음 자외선 램프(8W, 100V)를 광 조사와 중합을 위해 10㎝의 위치까지 가져왔다. 그런 다음 현미경 관찰용의 커버 유리를 단분자층에 접촉하고 건조하여 복제물 제조 플레이트를 얻었다.
실시예 7: 복제물 제조 플레이트를 사용하는 당 사슬 복제물 제조방법
현미경 관찰 외과수술시에 적출되고 동결된 유방암 표본을 동결마이크로톰을 사용하여 -25℃에서 4미크론의 두께로 절단하였고 헤마톡실린 에오신 염색을 통상의 방법을 사용하여 행하였다. 건조 후 실시예 X1에서 제조된 복제물 제조 플레이트의 단분자층 표면을 조직절편을 커버하도록 조직 절편측에 놓고 밀착 테이프로 고정한다. 현미경을 사용하여 관찰 병변부위를 극세유성 펠트 펜 등으로 표시한다. 마이크로실린저를 사용하여 하이드라진 용액 또는 글리코시다제 용액을 복제물 제조 플레이트와 슬라이드 글라스 사이의 틈에 주입한다. 25-38℃의 항온실에서 반응하였다. 조직절편 표면의 당 사슬은 복제물 제조 플레이트상에 전사된다. 전사에 의해 얻어진 당 사슬을 실시예 4의 방법을 사용하여 미리 표시된 부위에 레이저 조사함으로써 질량분석하였다.
실시예 8: 당 사슬 어레이
당 사슬 고정화 어레이에 의한 항체의 검출
당 사슬을 함유하는 난소암 유래 세포(악성, 및 양성인지를 다음 문헌 Chien et al에 따라 단리된 환자 Dx Chien, PE. Schwartz, CA125 Assay for detecting malignant uteres cancer. Gynecology, 75(4): 701-704, 1990)
난소암의 마커로서 인식되어진 글리콜 단백질 복합물 CA125를 포함하는 것으로 예측된 환자의 침을 모았다. 각 침을 분자량 10000 이상의 분획으로 나누고 카트리즈 칼럼을 사용하여 농축하였다. 이를 PBS(당단백질로서 1000, 200, 40, 10, 1, 0.1ng/㎕, 각각에 대해 1㎕)로 증류하고 당 사슬을 하이드라진 용액으로 처리하고 어레이를 형성하도록 실시예 X1에서 제조된 복제물 제조 플레이트상에 점착하였다. 고체상 담체상에 즉시 점착한 후 수분 챔버에서 25℃에서 1시간동안 방치하였다. 그런 다음 1시간동안 1% BSA/0.05% 트윈 20-PBS(PBS-T)에 침지함으로써 블록킹하여 당 사슬 어레이를 얻었다. 당 사슬 어레이에 항-CA125 모노클로날 항체를 첨가하고 수분 챔버에서 25℃에서 1시간동안 인큐베이트하였다. 그 후 어레이를 PBS-T 로 세번 세정하고 PBS로 헹구고 그런다음 건조하였다. 얻어진 반응 어레이는 형광 라벨 항-IgG 항체를 사용하여 라벨링하였다. 그런 다음 어레이 표면의 형광 강도를 스캐닝 장치로 측정하였다. 라벨링과 같은 일반적인 분자 생물학 방법은 "Molecular Cloning-Laboratory Manual", second edition, Sambrook, Fritschand Maniatis(Cold SpringHarbor Laboratory, 1989) 또는 "Latest protocol of molecular biology", volumes 1-3, F M Asubel, R Brentand, R E Kingston ed., John Wiley Publishing, 1998에 기재된 방법에 따라 수행할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 기술되어진다. 본 발명의 범위는 청구항에 의해서만 구성될 수 있다는 것을 명심하라. 본 명세서에서 인용된 특허, 특허출원 및 문헌은 본 명세서에 전체적으로 기재된 것과 같이 참조로서 삽입되어진다는 것을 명심하라.
본 발명의 방법에 따라서 세포 또는 생물학적 샘플로부터 유래된 당단백질, 당지질 등과 같은 복합 당지질을 효과적으로 분리, 정제 또는 농축하고, 혼합 단백질, 리피드 등과 같은 성분들을 질량분석과 같은 직접 분석 방법을 용이하게 한다. 또한, 병리 절편으로부터 유래된 당 사슬을 이차원 이미지로 전달하는 것이 가능하게 된다. 본 발명에 의해 기술된 당 사슬-포착 폴리머를 생체내 효소등과 조합하여 적절하게 선-처리한 생물체 표면과 접촉함으로써 미리 모으는 것이 불가능한 선조직에 부착된 관의 세포의 내강으로부터 유래된 당 사슬을 분획하는 것이 가능하게 되었다(유관, 담관 등). 분획된 당 사슬 조성물은 백신 등의 의약, 건강 식품, 잔여 단백질 또는 리피드의 항원성을 저감한 의약 및 저 알러젠 식품으로 사용될 수 있다.

Claims (43)

  1. 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    물질과 당 사슬 사이의 상호작용의 레벨이 MALDI-TOF에서 행해진 레이저 조사시 필요한 해리 에너지가 적어도 5eV이도록 하는 물질.
  3. 제 1 항에 있어서,
    지지체에 결합가능한 물질.
  4. 제 1 항에 있어서,
    물질이 유체에서 알데하이드그룹과 반응할 수 있는 작용기를 포함하는 물질.
  5. 제 4 항에 있어서,
    작용기가 하이드록실아미노그룹, N-알킬하이드록실아미노그룹, 하이드라지드그룹, 티오세미카바지드그룹 및 시스테인잔기로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상호작용이 공유 결합을 포함하는 물질.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상호작용이 옥심 결합, 하이드라존 결합, 티오세미하이드라존 결합, 퍼하이드로티아진 고리 형성 또는 티아졸리딘 고리 형성을 포함하는 물질.
  8. 제 1 항에 있어서,
    식 (I): X-Y-Z (I)로 나타내어지는 물질:
    [상기 식(I)에서 X는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
    (여기서, X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
    Y는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 임의로 치환된 알킬렌이 개재(intervene)하거나; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 임의로 치환된 알케닐렌이 개재하거나(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
    Z는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
    (여기서 Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알킬렌 또는 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)].
  9. 제 8 항에 따른 물질을 중합함으로써 얻어지는 물질.
  10. 제 9 항에 있어서, 중합이 UV-조사에 의해 개시되는 물질.
  11. 제 9 항에 있어서, 식 (I)에 의해 나타내어진 화합물의 Z위치를 지지체에 물리적으로 흡착하여 얻어진 단분자층을 중합하여 얻어진 물질.
  12. 제 1 항에 있어서, 식 (I): X-Y-Z (I)에 의해 나타내어진 화합물 및 식 (II): A1-A2 (II)로 나타내어지는 화합물을 중합하여 얻어진 공중합체인 물질:
    [상기 식 (I)에서, X는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이고:
    (여기서 X1은 치환되어질 수 있는 알킬렌 또는 치환되어질 수 있는 알케닐렌이고, X2는 산소원자 또는 황원자이며, X3은 산소원자 또는 황원자이고, X4는 메틸렌 또는 에틸렌이며, R1은 수소원자 또는 알킬이고, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬이다);
    Y는 단일 결합이고; 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알킬렌이 개재하거나; 또는 적어도 하나의 그룹이 -O-, -S-, -S-S-, -N(Ra)-C(=O)-, -C(=O)-N(Rb)-, 및 치환될 수 있는 페닐렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 임의로 치환된 알케닐렌이 개재하거나(여기서 Ra 및 Rb는 독립적으로 수소원자나 알킬이다);
    Z는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이며:
    (여기서, Z1은 산소원자나 황원자이고, Z2 및 Z3은 독립적으로 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알킬렌 또는 페닐렌이 개재한 임의로 치환된 알케닐렌이고, Z4는 수소원자 또는 황원자이고, R4 및 R5는 독립적으로 수소원자 또는 알킬이다)]; 이고
    [상기 식 (II)에서, A1은 H(OCH2CH2)nO- (n은 1 내지 5의 정수) 또는 하기 식으로 나타내어지는 그룹이고:
    (여기서, A3은 알킬렌이고, R6는 알킬이다); 및
    A2는 하기 식에 의해 나타내어지는 그룹이다:
    (여기서, A4는 알킬렌이고, A5는 하기 식에 의해 나타내어진다:
    (A6은 알킬렌이고, A7은 산소원자 또는 황원자이고, R7은 수소원자 또는 알킬이다)].
  13. 제 12 항에 있어서,
    중합이 UV-조사에 의해 개시되는 물질.
  14. 제 12 항에 있어서,
    식 (II)에 의해 나타내어진 화합물의 몰 분율이 0.1 내지 0.9인 물질.
  15. 제 12 항에 있어서,
    식 (I)에 의해 나타내어진 화합물의 Z위치와 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물의 A2 위치를 물리적으로 지지체에 흡착함으로써 얻어지는 단분자층을 중합함으로써 얻어지는 물질.
  16. 제 12 항에 있어서,
    식 (I)에 의해 나타내어진 화합물과 식 (II)에 의해 나타내어지는 화합물을 포함하는 혼합물의 물 분산체 또는 캐스트 필름을 중합함으로써 얻어지는 물질.
  17. 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체.
  18. 제 9 항 내지 제 12 항에 따른 물질이 지지체에 전달되어진 당 사슬-포착 담체.
  19. A) 유체에서 알데하이드그룹과 반응할 수 있는 작용기를 제공하는 단계; 및
    B) 작용기를 원하는 물질에 결합하는 단계를 포함하는 당 사슬에 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 합성하기 위한 방법.
  20. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 당 사슬-포착 담체가 당 사슬 또는 당 사슬-함유 물질과 반응할 수 있는 조건하에서 유체상에 있는 샘플과 접촉하는 단계;
    b) 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질의 복합물을 유체상으로부터 단리하는 단계; 및
    c) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    단계 a)전에 샘플에서 알데하이드그룹을 유리화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    알데하이드그룹을 유리화하는 단계가 글리코시다제의 처리 및/또는 하이드라진 분해반응을 포함하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    d) 당 사슬 함유 물질이 당 사슬과 나머지로 분리되는 조건에 샘플을 두는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. a) 샘플 도입 섹션;
    b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및
    c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고,
    상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통을 하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 장치.
  25. A) a) 샘플 도입 섹션;
    b) 유체상을 수용할 수 있는 공간을 가지는 용기; 및
    c) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하고,
    상기 용기는 샘플 도입 섹션과 유체 소통을 하는 장치;
    B) 유체상에서 당 사슬-포착 담체 및 당 사슬의 복합물을 단리하기 위한 수단; 및
    C) 상기 복합물을 당 사슬-포착 담체와 당 사슬 사이의 상호작용이 적어도 부분적으로 제거되는 조건에 노출하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 시스템.
  26. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공하는 단계;
    b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하도록 하여 당 사슬-포착 담체를 제조하게 하는 단계; 및
    c) 당 사슬-포착 담체를 용기에 고정하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법.
  27. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 유체상에 있는 샘플과 당 사슬-포착 담체가 당 사슬과 반응할 수 있는 조건하에서 접촉하는 단계;
    b) 당 사슬-포착 담체와 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및
    c) 당 사슬-포착 담체와 상호작용된 물질을 동정하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    동정하는 단계 c)가 질량분석법을 포함하는 방법.
  29. a) 이차원적으로 전개된 지지체의 표면상에 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 위치시키고, 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일과 접촉시키는 단계; 및
    b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플을 고체 호일과 접촉하는 단계를 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플의 당 사슬 복제물을 제조하기 위한 방법.
  30. a) 고체 호일;
    b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 위치되고 상기 고체 호일과 상호작용을 하기 위한 이차원적으로 전개된 지지체; 및
    c) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대된 샘플로부터 유래되고 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질에 의해 포착된 성분을 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플의 당 사슬 복제물.
  31. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 이차원적으로 전개된 지지체의 표면상에 위치시키고 물질이 위치되지 않은 표면을 고체 호일에 접촉시키는 단계;
    b) 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플을 고체 호일에 접촉시키는 단계; 및
    c) 고체 호일의 표면상에 존재하는 당 사슬을 분석하는 단계를 포함하는 당 사슬을 포함하거나 포함하는 것으로 기대되는 샘플상의 당 사슬을 분석하기 위한 방법.
  32. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체; 및
    b) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치.
  33. 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 놓여질 지지체를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 디바이스.
  34. a) 개체로부터 유래된 샘플에서 제 33 항에 따른 디바이스를 사용하여 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하는 단계를 포함하는 개체를 진단하거나 감별하기 위한 방법.
  35. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체;
    b) 당 사슬-포착 담체 및 샘플을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및
    c) 당 사슬을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 시스템.
  36. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 제공하는 단계; 및
    b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 지지체와 상호작용하도록 하여 당 사슬-포착 담체를 제조하기 위한 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질을 분석하기 위한 장치를 제조하기 위한 방법.
  37. a) 지지체를 제공하는 단계; 및
    b) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 원하는 배열에 배치하는 단계를 포함하는 당 사슬 어레이를 제조하기 위한 방법.
  38. a) 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 유체상에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 상호작용하도록 하여 고정하는 단계;
    b) 당 사슬-포착 담체를 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질이 당 사슬과 반응할 수 있도록 기대되는 조건하에서 샘플과 접촉하는 단계;
    c) 당 사슬-포착 담체 및 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하는 단계; 및
    d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 동정하는 단계를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질과 특이적으로 결합하는 물질이 항체 또는 렉틴인 방법.
  40. a) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 특이적 상호작용에 의해 고정된 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 디바이스.
  41. a) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질이 특이적 상호작용에 의해 고정된 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질을 포함하는 당 사슬-포착 담체를 포함하는 디바이스;
    b) 샘플 도입 섹션;
    c) 당 사슬-포착 담체와 샘플의 혼합물을 원하는 엄격한 조건에 노출하기 위한 수단; 및
    d) 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 동정하기 위한 수단을 포함하는 샘플에서 당 사슬 또는 당 사슬 함유 물질에 특이적으로 결합하는 물질을 분석하기 위한 시스템.
  42. 당 사슬을 포함하는 샘플을 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질과 접촉하고 그런 다음 상호작용된 샘플에서 당 사슬을 분리함으로써 얻어지는 증가된 당 사슬 함량을 가지는 당 사슬 조성물.
  43. 제 42 항에 있어서,
    당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 물질이 어떤 레벨 또는 그 이상에서 임의의 당 사슬과 특이적으로 상호작용할 수 있는 당 사슬 조성물.
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