KR20180136436A - 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀 접합체 및 피분석물 검출 방법에서의 이의 용도 - Google Patents

폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀 접합체 및 피분석물 검출 방법에서의 이의 용도 Download PDF

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루오구 펭
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에이에이티 바이오퀘스트, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀 접합체 및 피분석물 검출 방법에서의 이의 용도를 제공한다.

Description

폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀 접합체 및 피분석물 검출 방법에서의 이의 용도
관련 출원
본 출원은 2016년 8월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/376,941호 및 2016년 3월 28일자로 출원된 제62/313,977호로부터의 우선권을 주장하며, 이들은 모든 목적을 위하여 이들의 전문이 참고로 본 명세서에 편입된다.
분야
본 발명은 일반적으로 형광성 중합체 접합체(fluorescent polymer conjugate) 및 피분석물(analyte) 검출 방법에서의 이의 용도에 관한 것이다.
형광 프로브는 분자 및 세포의 분석 및 분리를 위하여 그리고 기타 물질의 검출 및 정량화를 위하여 귀중한 시약이다. 극소수의 형광 분자는 최적 상황 하에서 검출될 수 있다. Barak 및 Webb은 SIT 카메라를 이용해서 세포의 LDL 수용과 연관된 50개 미만의 형광 액체 유사체를 가시화하였다(J. CELL BIOL., 90, 595-604 (1981)). 유세포 분석(flow cytometry)은 입자 또는 소정의 세포와 연관된 10,000개 미만의 플루오레세인 분자를 검출하는데 사용될 수 있다(Muirhead, Horan and Poste, BIOTECHNOLOGY, 3, 337-356 (1985)). 형광 프로브의 적용의 몇몇 구체예는 (1) 형광 유세포 분석, 형광-활성화 세포 선별 및 형광 현미경 관찰 수법에 의해 세포의 혼합물 중 세포의 하위모집단의 동정 및 분리; (2) 형광 면역검정 수법에서의 제2 종에 결합(예컨대, 항원-항체 반응)하는 물질의 농도의 결정; (3) 형광 염색 수법에 의해 겔 및 기타 불용성 지지체 내 물질의 국재화이다. 이들 수법은, 문헌[Herzenberg, et al., "CELLULAR IMMUNOLOGY" 3rd ed., Chapter 22; Blackwell Scientific Publications (1978); Goldman, "FLUORESCENCE ANTIBODY METHODS", Academic Press, New York, (1968); 및 Taylor, et al., APPLICATIONS OF FLUORESCENCE IN THE BIOMEDICAL SCIENCES, Alan Liss Inc., (1986)]에 기재되어 있다.
상기 목적을 위해 형광성 중합체를 사용하는 경우, 형광성 중합체의 선택에 많은 제약이 있다. 하나의 제약은 형광성 중합체의 흡수 및 방출 특성인데, 이는 시험 하에 있는 샘플 내의 많은 리간드, 수용체 및 물질(예를 들어, 혈액, 소변, 뇌척수액)은 형광을 발하여, 형광 표지의 형광의 정확한 측정을 방해할 것이다. 이 현상을 자가 형광 또는 배경 형광이라 지칭한다. 다른 고려 사항은 형광성 중합체를 리간드 및 수용체 및 다른 생물학적 및 비-생물학적 물질에 접합시키는 능력 및 형광성 중합체에 대한 그러한 접합의 효과이다. 많은 경우에, 다른 분자에 대한 접합은 형광성 중합체의 형광 특성에 실질적인 변화를 초래할 수 있으며, 일부 경우에는, 형광성 중합체의 양자 효율을 실질적으로 파괴하거나 저감시킬 수 있다. 형광성 중합체와의 접합은 표지된 분자의 기능을 불활성화시킬 가능성도 있다. 세 번째 고려 사항은 민감한 검출을 위해 높아야 하는 형광성 중합체의 양자 효율이다. 네 번째 고려 사항은 또한 가능한 한 커야 하는 형광성 중합체의 흡광능 또는 흡광 계수(extinction coefficient)이다. 또한, 형광성 분자가 근접할 때 서로 상호작용하여 자체 소광(self-quenching)을 일으키는지의 여부도 관심사이다. 추가적인 관심사는 형광성 중합체가 그 자체로 또는 형광성 중합체가 접합된 화합물과 함께 다른 화합물 또는 용기 벽에 비특이적으로 결합하는지의 여부이다.
위에서 나타낸 방법의 적용가능성 및 가치는 적절한 형광 화합물의 이용 가능성과 밀접하게 관련되어 있다. 특히, 405㎚에서 강한 흡수를 갖는 형광 물질에 대한 요구가 있으며, 이러한 형광단의 여기(excitation)가 더 적은 자가 형광을 생성하고, 또한 스펙트럼의 전체 가시 및 근적외 영역이 활용될 수 있다면 상이한 파장에서 형광을 발하는 다수의 발색단(chromophore)이 동시에 분석될 수 있기 때문에 큰 스토크스 시프트(Stokes shift)로 형광을 방출한다. 최근 자외 레이저(405㎚)는 다른 레이저(예컨대, 488㎚에서의 아르곤 레이저 및 633㎚에서의 He-Ne 레이저)보다 훨씬 큰 방출 파장 창을 제공하기 때문에 상용 형광 장비에 점점 더 많이 설치되었다.
피코빌리단백질은 그의 높은 흡광 계수 및 높은 양자 수율 때문에 중요한 기여를 하였다. 이들 형광단-함유 단백질은 많은 단백질에 공유 결합할 수 있고 현미경 관찰 및 유세포 분석에서 형광 항체 검정에 사용된다. 그러나, 피코빌리단백질은, 이의 생물학적 응용을 제한하는 몇몇 단점, 예컨대, (1) 피코빌리단백질은 비교적 복잡하고 고도로 희석된 용액에서 해리되는 경향이 있는 점; (2) 이것은 극도로 불안정하고 조명 시 극도로 불안정하고 신속하게 희미해지는 점; (3) 피코빌리단백질은 405㎚에서 매우 약한 흡수를 갖는 점을 갖는다.
밝은 형광성 중합체는 커다란 감도로 부착된 물질의 검출 또는 위치결정을 허용한다. 소정의 폴리플루오렌 중합체는, 면역학적 응용을 위하여 표지 시약으로부터의 유용성이 입증되었다(예컨대, 미국 특허 제8,158,444호; 미국 특허 제8,455,613호; 미국 특허 제8,354,239호; 미국 특허 제8,362,193호; 및 미국 특허 제8,575,303호(Gaylord, et al.); 또한 WO 2013/101902(Chiu et al) 참조). 폴리플루오렌 중합체의 다른 생물학적 응용은 Thomas III 등(Chem. Rev. 2007, 107, 1339); Zhu 등(Chem. Rev. 2012, 112, 4687) 및 Zhu 등(Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 3509)에 의해 잘 문서화되어 있었다. 그럼에도 불구하고, 모든 기존의 수용성 폴리플루오렌 중합체는 요구되는 주된 중간체의 상업적 불가용성으로 인해 비치환 플루오렌에 기반하고 있다. 치환된 플루오렌 중합체의 생물학적 응용을 연구하기 위한 노력은 기울이지 않았다. 비치환 폴리플루오렌 중합체는, 예컨대, (1) 기존의 폴리플루오렌 중합체가 가시 파장(400 내지 800㎚)의 UV 에지에 근접한 방출 파장을 갖는 점; (2) 기존의 폴리플루오렌 중합체가 또한 자체 응집(즉, 스택)되는 매우 강한 경향이 있으며, 이것은 문헌[Mishra, et al., CHEM. REV., 100, 1973 (2000)]에 의한 폭넓은 검토에 기재된 바와 같이 형광 양자 수율을 상당히 저감시킬 수 있는 점; 및 (3) 기존의 폴리플루오렌 중합체는 중합체 선형도 및 평면도를 상당히 저감시키는 중간 단일 결합 둘레에 2개의 벤젠 단위의 자유 회전/진동을 받게 하는 점과 같은 소정의 단점을 공유하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 문헌["MODERN MOLECULAR PHOTOCHEMISTRY", Chapters 5 and 6, University Science Books, Sausalito, CA, authored by Nicholas J. Turro (1991)]에 기재된 '루즈 벨트 효과(loose belt effect)'라 지칭된다. 따라서, 개선된 형광 특성을 갖는 형광성 중합체에 대한 요구가 남아 있다.
본 발명은 이러한 요구를 해소하며, 소위 '루즈 벨트 효과'가 2개의 벤젠 고리의 가교결합에 의해 제거될 수 있는 발견에 기초하고 있다. 놀랍게도 플루오레노[4,5-cde]옥세핀계 중합체가 목적하는 생물학적 특성을 예기치 않게 얻는 것으로 판명되었다. 이들 중합체 접합체는 (1) 높은 형광 양자 수율; (2) 적색-전이 방출; (3) 높은 수용해도(water solubility); (4) 높은 선형도; (5) 높은 평면도; (6) 제2 염료가 중합체에 커플링될 경우 높은 형광 공명 에너지 전달(FRET) 효율; 및 (7) 높은 광안정성을 지닌다.
코어 플루오렌 구조는 표시된 바와 같이 번호 매긴 탄소를 갖는 것을 이하에 나타낸다. 이 번호 매김은 본 명세서 전체를 통해서 채택되었다.
Figure pct00001
플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 단위의 기본 구조는 다음과 같다:
Figure pct00002
이러한 단량체는 본 발명에서 유용하며 본 발명의 일 양상을 규정한다. 본 발명은 또한 적어도 하나의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 단위를 포함하는 중합체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 생물학적 기질(biological substrate)에 부착된 적어도 하나의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 단위를 포함하는 중합체 및 이러한 중합체를 이용하는 방법에 관한 것이다.
본 개시내용은,
화학식 A의 단량체:
Figure pct00003
(식 중, X는 중합체 내 단량체 A 단위의 개수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 6 내지 100임),
화학식 B의 단량체:
Figure pct00004
(식 중, Y는 중합체 내 단량체 B 단위의 개수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 0 내지 99임), 및
화학식 C의 단량체:
Figure pct00005
(식 중, Z는 중합체 내 단량체 C 단위의 개수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 99임)
로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체를 제공하되; 여기서 X/Y+Z의 비는 1 초과이고, X+Y+Z의 합계는 10 초과이며, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이며; 그리고 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 생물학적 기질(BS)은 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물일 수 있다. 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 중합체는 이에 부착된 생물학적 기질을 결여한다. 대신에, 특정 실시형태에 있어서, 생물학적 기질을 결여하는 본 명세서에 기재된 중합체는 R1, R2, R3, R4, R5, R6, SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6, HG1 또는 HG2 중 하나 이상에 접합되거나 또는 다르게는 이에 첨가된 하나 이상의 생물학적 기질을 포함하도록 변형될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 중합체가 L-BS를 포함할 경우, 중합체에 대한 BS의 비는 0.2 내지 3이다.
본 개시내용은,
화학식 D의 단량체:
Figure pct00006
(식 중, W는 중합체 내 단량체 D 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 W는 6 내지 100임)
화학식 E의 단량체:
Figure pct00007
(식 중, X는 중합체 내 단량체 E 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 98임),
화학식 F의 단량체:
Figure pct00008
(식 중, Y는 중합체 내 단량체 F 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 1 내지 20이고, 형광단(FP)은 형광 염료이고 예시적인 형광 염료는 450㎚보다 긴 흡수 최대(absorption maximum) 및 500㎚보다 긴 방출 최대(emission maximum)와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 지님), 및
화학식 G의 단량체:
Figure pct00009
(식 중, Z는 중합체 내 단량체 G 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 98임)
으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체를 제공하되, W/X+Y+Z의 비는 1 초과이고, W+X+Y+Z의 합계는 10 초과이며, FP는 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광단 또는 형광 염료이고, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이며, SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이고, 그리고 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 생물학적 기질(BS)은 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물일 수 있다. 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 및 FP기, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 중합체는 이에 부착된 생물학적 기질을 결여한다. 대신에, 특정 실시형태에 있어서, 생물학적 기질을 결여하는 본 명세서에 기재된 중합체는 R1, R2, R3, R4, R5, R6, SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6, SG7, HG1 또는 HG2중 하나 이상에 접합되거나 또는 다르게는 이에 첨가된 하나 이상의 생물학적 기질을 포함하도록 변형될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 중합체가 L-BS를 포함할 경우, 중합체에 대한 BS의 비는 0.2 내지 3이다.
본 개시내용은,
화학식 H의 단량체:
Figure pct00010
(식 중, X는 중합체 내 단량체 H 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 100임),
화학식 I의 단량체:
Figure pct00011
(식 중, Y는 중합체 내 단량체 I 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 0 내지 100임), 및
화학식 J의 단량체:
Figure pct00012
(식 중, Z는 중합체 내 단량체 J 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 100임)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체를 제공하되, 여기서 X+Y+Z의 합계는 10 초과이고, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이며, SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이고, 그리고 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 생물학적 기질(BS)은 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물일 수 있다. 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 중합체는 이에 부착된 생물학적 기질을 결여한다. 대신에, 특정 실시형태에 있어서, 생물학적 기질을 결여하는 본 명세서에 기재된 중합체는 R1, R2, R3, R4, SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6, HG1 또는 HG2 중 하나 이상에 접합되거나 또는 다르게는 이에 첨가된 하나 이상의 생물학적 기질을 포함하도록 변형될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 중합체가 L-BS를 포함할 경우, 중합체에 대한 BS의 비는 0.2 내지 3이다.
본 개시내용은,
화학식 K의 단량체:
Figure pct00013
(식 중, W는 중합체 내 단량체 K 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 W는 0 내지 100임),
화학식 L의 단량체:
Figure pct00014
(식 중, X는 중합체 내 단량체 L 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 100임),
화학식 M의 단량체:
Figure pct00015
(식 중, Y는 중합체 내 단량체 M 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 1 내지 20이고, 형광단(FP)은 형광 염료이며, 예시적인 형광 염료는 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 가짐), 및
화학식 N의 단량체:
Figure pct00016
(식 중, Z는 중합체 내 단량체 N 단위의 수이고, 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 100임)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체를 제공하되, 여기서 W+X+Y+Z의 합계는 10 초과이며, 형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이며, SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이고, 그리고 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 생물학적 기질(BS)는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물일 수 있다. 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, FP기, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 중합체는 이에 부착된 생물학적 기질을 결여한다. 대신에, 특정 실시형태에 있어서, 생물학적 기질을 결여하는 본 명세서에 기재된 중합체는 R1, R2, R3, R4, SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6, SG7, HG1 또는 HG2 중 하나 이상에 접합되거나 또는 다르게는 이에 첨가된 하나 이상의 생물학적 기질을 포함하도록 변형될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 중합체가 L-BS를 포함할 경우, 중합체에 대한 BS의 비는 0.2 내지 3이다.
본 개시내용은 하기 화학식 I의 중합체 접합체를 제공한다:
Figure pct00017
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 A, B 및 C로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내며;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
x는 6 내지 100의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 99로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 I 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) x/(y+z)의 비는 1초과이며, 그리고
(3) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
모든 관련된 양상에 따른 바람직한 실시형태에 있어서, 단량체 단위 B와 단량체 단위 C는 상이한 단량체 단위이고, 따라서 동일하지 않다. 특정 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 및 SG6 치환체는 나머지 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 또는 SG6 치환체와는 상이하다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, A 내지 C로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같이) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, R1 내지 R6 독립적으로 수소, 메틸, 또는 에틸을 나타낸다. 특정 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 각각 수소를 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 따라서, 특정 실시형태에 있어서, SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG기, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬기 또는 L-BS를 나타낸다. 추가의 실시형태에 있어서, SG1 및 SG2는 둘 다 PEG기이고, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, 생물학적 기질(BS)은 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 BS를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 BS는 독립적으로 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물로부터 선택될 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐기를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다. 특정 실시형태에 있어서, x+y+x의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1 내지 2이다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬기 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 I의 중합체 접합체를 제공하되, 식 중, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
몇몇 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG기, 알킬, 카복시알킬, 또는 L-BS를 나타낸다.
다른 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG기, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, SG1 및 SG2는 독립적으로 PEG6 내지 PEG18이다.
몇몇 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80이다. 따라서, 이들 실시형태에 있어서, x는 16 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 적절하다면 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이다. 특정 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 메틸, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
특정 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 메틸, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
따라서, 추가의 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 I의 중합체 접합체를 제공하되, 식 중, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; 그리고 x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
몇몇 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
다른 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
의심의 여지를 피하기 위하여, 위에서 기재된 바와 같은 R1 내지 R6, SG1 내지 SG6, HG1, HG2, L 및 BS의 실시형태는 본 명세서에 기재된 바와 같은 중합체 접합체 II 내지 IV에 대해서 준용되며 구체적으로 상정된다. 이들은 또한 단량체 성분에 관하여 정의된 본 발명의 중합체에도 적용된다. 위에서 기재된 모든 실시형태는 단지 간결함의 이유로 반드시 이하에 필연적으로 반복되는 것은 아니다.
따라서, 추가의 양상에 있어서, 본 개시내용은 화학식 II의 중합체 접합체를 제공한다:
Figure pct00018
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 D, E, F 및 G로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS(위에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w는 6 내지 100의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 98로부터 독립적으로 선택된 정수이며; y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 II 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고
(3) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
모든 관련된 양상에 따른 바람직한 실시형태에 있어서, 단량체 단위 E와 단량체 단위 G는 상이한 단량체 단위이고, 따라서 동일하지 않다. 특정 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 및 SG7 치환체는 나머지 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 또는 SG7 치환체와는 상이하다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, D 내지 G로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG기 또는 FP이거나 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피(bodipy), 스쿠아레인(squaraine), 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 FP를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 FP는 독립적으로 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌으로부터 선택될 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 따라서, 특정 실시형태에 있어서, SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 BS를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 BS는 독립적으로 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물로부터 선택될 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다. 특정 실시형태에 있어서, w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
추가의 실시형태에 있어서, y는 1 내지 10의 정수이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1 내지 2이다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 II의 중합체 접합체를 제공하되, 식 중, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
몇몇 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이다. 추가의 실시형태에 있어서, w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다. 특정 실시형태에 있어서, BS/중합체가 1일 경우, w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다. 따라서, 이들 실시형태에 있어서, 적절하다면, w는 16 내지 79의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
특정 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 FP를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 FP는 독립적으로 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌으로부터 선택될 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, FP는 로다민 110, 로다민 123, 로다민 6G, 로다민 B, 로다민 그린, 및 로다민 레드를 포함하는 로다민이다.
다른 실시형태에 있어서, FP는 Cy2, Cy3, Cy3.5, Cy5, Cy5.5 및 Cy7을 포함하는 사이아닌이다.
특정 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이고; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이고 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
추가의 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
다른 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
다른 양상에 있어서, 본 개시내용은 하기 화학식 III의 중합체 접합체를 제공한다:
Figure pct00019
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 H, I 및 J로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내고;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
x, y 및 z 는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이되; 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 III 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
모든 관련된 양상에 따른 추가의 실시형태에 있어서, 단량체 단위 H 내지 J는 상이한 단량체 단위이고, 따라서 동일하지 않다. 특정 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 및 SG6 치환체는 나머지 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 또는 SG6 치환체와는 상이하다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, H 내지 J로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 따라서, 특정 실시형태에 있어서, SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 BS를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 BS는 독립적으로 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물로부터 선택될 수 있다.
추가의 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다. 특정 실시형태에 있어서, x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1 내지 2이다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 III의 중합체 접합체를 제공하되, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 0 내지 80의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이다.
추가의 실시형태에 있어서, SG1 및 SG2는 PEG이다. 따라서, 특정 실시형태에 있어서, SG1 및 SG2가 PEG인 경우, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 III의 중합체 접합체를 제공하되, 식 중, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 또는 L-BS를 나타낸다.
다른 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이다. 더욱 추가의 실시형태에 있어서, x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
추가의 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 메틸, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 메틸, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; 그리고 x는 11 내지 80으로부터 선택된 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이고 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
더욱 추가의 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다. 다른 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 양상에 있어서, 본 개시내용은 하기 화학식 IV의 중합체 접합체를 제공한다:
Figure pct00020
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 K, L, M 및 N으로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS(위에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w, x 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고
y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 IV 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
모든 관련된 양상에 따른 바람직한 실시형태에 있어서, 단량체 단위 K, L 및 N은 상이한 단량체 단위이고, 따라서 동일하지 않다. 특정 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 및 SG7 치환체는 나머지 SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 또는 SG7 치환체와는 상이하다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, K 내지 N으로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG기 또는 FP이거나 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌. 중합체 접합체가 하나 초과의 FP를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 FP는 독립적으로 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌으로부터 선택될 수 있다.
추가의 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타낸다.
몇몇 실시형태에 있어서, 수용성 기는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기로부터 선택된다. 따라서, 특정 실시형태에 있어서, SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 BS를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 BS는 독립적으로 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물로부터 선택될 수 있다.
추가의 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타낸다.
추가의 실시형태에 있어서, w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다. 특정 실시형태에 있어서, w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, y는 1 내지 10의 정수이다.
더욱 추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1 내지 2이다. 특정 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 IV의 중합체 접합체를 제공하되, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이다.
추가의 실시형태에 있어서, w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다. 특정 실시형태에 있어서, BS/중합체가 1인 경우, w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다. 이러한 실시형태에 있어서, w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이다.
추가의 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌이다. 중합체 접합체가 하나 초과의 FP를 포함하는 이들 실시형태에 있어서, 각각의 FP는 독립적으로 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌으로부터 선택될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, FP는 로다민 110, 로다민 123, 로다민 6G, 로다민 B, 로다민 그린, 및 로다민 레드를 포함하는 로다민이다. 몇몇 실시형태에 있어서, FP는 Cy2, Cy3, Cy3.5, Cy5, Cy5.5 및 Cy7을 포함하는 사이아닌이다.
따라서, 특정 실시형태에 있어서, 본 개시내용은 화학식 IV의 중합체 접합체를 제공하되, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이고; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
추가의 실시형태에 있어서, BS/중합체의 비는 1이고 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
추가의 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다. 대안적인 실시형태에 있어서, HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타낸다.
위에서 그리고 본 명세서에 기재된 모든 특징 및 실시형태는 문맥이 달리 명확하게 하지 않는 한 조합 가능하다. 본 명세서에 기재된 화학식 I 내지 IV에 따른 중합체 접합체와 관련하여 명시적으로 언급된 특징 및 실시형태의 모든 가능한 조합은, 관련된 단량체 성분과 관련하여 정의된 본 발명의 종합체 및 기타 화학식의 중합체 접합체와 관련하여 상정되고 개시된 것으로 고려되어야 한다. 가능한 모든 조합이 단지 간결함을 위해 명백하게 명시된 것은 아니지만, 이들 조합은 당업자에게 명백하고 모호하지 않게 명백할 것이다.
추가의 양상에 있어서, 본 개시내용은 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법을 제공하되, 해당 방법은,
a) 본 발명의 중합체 접합체 또는 중합체, 특히, 본 명세서에 기재되고 더욱 정의된 바와 같은 화학식 I 내지 IV 중 어느 하나의 구조를 갖는 중합체 접합체, 또는 본 명세서에 기재되고 더욱 정의된 바와 같은 단량체 성분과 관련하여 정의된 중합체와 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에, 배합하는 단계; 및
b) 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함한다.
본 개시내용은 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법을 제공하되, 해당 방법은,
a) 하기 화학식 I의 구조를 갖는 중합체 접합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
b) 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함한다:
Figure pct00021
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 A, B 및 C로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하고;
R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내며;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며; 그리고
x는 6 내지 100의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 99로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
(1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) x/(y+z)의 비는 1초과이며, 그리고
(3) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
다른 양상에 있어서, 본 개시내용은 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법을 제공하되, 해당 방법은,
a) 하기 화학식 II의 구조를 갖는 중합체 접합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
b) 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함한다:
Figure pct00022
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 D, E, F 및 G로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R6 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS (본 명세서에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w는 6 내지 100의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 98로부터 독립적으로 선택된 정수이며; y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고
(3) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
다른 양상에 있어서, 본 개시내용은 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법을 제공하되, 해당 방법은,
a) 하기 화학식 III의 구조를 갖는 중합체 접합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
b) 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함한다:
Figure pct00023
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 H, I 및 J로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내고;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
w, x 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
(1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
추가의 양상에 있어서, 본 개시내용은 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법을 제공하되, 해당 방법은,
a) 하기 화학식 IV의 구조를 갖는 중합체 접합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
b) 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함한다:
Figure pct00024
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 K, L, M 및 N으로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고;
R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS(본 명세서에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w, x 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
본 발명의 모든 중합체 접합체 및 중합체에 대하여 단량체가 포함되는 주된 중합체 사슬과 각 단량체 사이의 연결(connection) 위치는 관련된 단량체 위치로부터 연장되는 결합으로서 표시된다. 단량체 단위는 하나의 다른 특정 실시형태에 직접 연결될 수 있다. 따라서, 단량체 단위들 간의 연결과 관련하여, 두 플루오렌 단량체 사이에(예를 들어, 화학식 I의 단량체 B와 단량체 C 사이에) 연결이 있다면, 이하의 예에 나타낸 바와 같이 하나의 단량체의 C7과 또 다른 단량체의 C2 사이에 연결이 있다.
Figure pct00025
두 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 사이에(예를 들어, 화학식 III의 단량체 H와 단량체 I 사이에) 연결이 있다면, 이하의 예에 나타낸 바와 같이 하나의 단량체의 C2와 또 다른 단량체의 C8 사이에 연결이 있다.
Figure pct00026
플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체(예를 들어, 화학식 II의 단량체 D 및 E)에 플루오렌 단량체가 연결되어 있는 상황에서, HG1에서 HG2 축에 대해서 단량체 수순의 배향에 따라서 2가지 유형의 연결이 가능하다. 하나의 배향에서, 예를 들어 이하에 나타낸 바와 같이 단량체 수순 D 내지 E에서 (HG1 말단에서부터 HG2 말단으로) 플루오렌의 C7과 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체의 C8과의 사이에 연결이 형성된다.
Figure pct00027
마찬가지로, 다른 배향에서, 예를 들어, 이하의 예에 나타낸 바와 같이 단량체 수순 E 내지 D에서 (HG1 말단에서부터 HG2 말단으로) 플루오렌의 C2와 플루오레노[4,5-cde]옥세핀의 C2 사이에 플루오렌 단량체와 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 사이에 연결이 있다.
Figure pct00028
참고로, 본 명세서에 개시되고 전체를 통해서 플루오렌 코어 구조 및 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 기본 구조에 대한 탄소 번호는 본 출원의 발명의 내용 부문에서 제공된다.
본 명세서에 개시된 중합체 접합체의 모든 특정 실시형태는 본 발명의 방법에 준용된다.
몇몇 실시형태에 있어서, 방법은 화학식 I, II, III 또는 IV의 중합체 접합체, 또는 본 명세서에 기재되고 더욱 정의된 바와 같은 단량체 성분과 관련하여 정의된 중합체의 사용을 포함하되, 여기서 중합체 접합체 또는 중합체에 존재하는 BS의 하나 이상 내지 최대 전부는 항체이다. 특정 실시형태에 있어서, 중합체 접합체 또는 중합체에 존재하는 BS의 하나 이상 내지 최대 전부는 항-디곡시게닌 항체이다.　대안적인 실시형태에 있어서, 중합체 접합체 또는 중합체에 존재하는 BS의 하나 이상 내지 최대 전부는 독립적으로 염소 항-마우스 IgG 항체, 염소 항-토끼 IgG 항체, 염소 항-인간 IgG 항체, 당나귀 항-마우스 IgG 항체, 당나귀 항-토끼 IgG 항체, 당나귀 항-인간 IgG 항체, 닭 항-마우스 IgG 항체, 닭 항-토끼 IgG 항체, 또는 닭 항-인간 IgG 항체로부터 선택된다.
더욱 추가의 실시형태에 있어서, 방법은 화학식 I, II, III 또는 IV의 중합체 접합체, 또는 본 명세서에 기재되고 더욱 정의된 바와 같은 단량체 성분과 관련하여 정의된 중합체의 사용을 포함하되, 여기서 중합체 접합체 또는 중합체에 존재하는 BS의 하나 이상 내지 최대 전부는 독립적으로 아비딘, 스트렙타비딘, 뉴트라비딘, 아비딘DN, 또는 아비딘D 분자로부터 선택된다.
더욱 추가의 실시형태에 있어서, 본 명세서에 개시된 방법에 의해 검출된 피분석물은 세포 표면 상에 발현된 표적 단백질이다.
이 개시내용에서 그리고 특히 청구항 및/또는 단락에서, "포함한다"(comprises), "포함된", "포함하는" 등과 같은 용어는 미국 특허법에서 여겨지는 그의 의미를 가질 수 있음에 유의해야 하며; 예를 들어, 이들은 "포함하는"(includes), "포함되는", "포함하는" 등을 의미할 수 있고; "로 본질적으로 이루어진" 및 "로 본질적으로 이루어진"과 같은 용어는 미국 특허법에서 그들에게 부여된 의미를 가지며, 예컨대, 명시적으로 열거되지 않은 요소를 허용하지만 선행 기술에서 발견되거나 영향을 미치거나 본 발명의 기본적인 또는 신규한 특징에 영향을 미치는 요소를 배제한다. 이들 및 기타 실시형태는 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 부문에 개시되거나 이로부터 명백하고 이에 의해 포괄된다.
본 실시형태의 상기 및 기타 특성 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 취한 예시적인 실시형태의 이하의 실명으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다:
도 1. PBS 완충액(pH=7.4)에서의 폴리플루오렌(점선) 및 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀(PFO, 실선)의 정규화된 흡수 스펙트럼. PFO는 폴리플루오렌(흡광 계수 = 2,100,000 cm-1M-1)보다 더 강한 흡수(흡광 계수 = 3,500,000 cm-1M-1)를 갖는다. PFO는 또한 폴리플루오렌의 흡수 파장보다 더 긴 흡수 파장을 갖는다.
도 2. PBS 완충액(pH=7.4)에서의 폴리플루오렌(점선) 및 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀(PFO, 실선)의 정규화된 흡수 스펙트럼. PFO는 폴리플루오렌의 방출 파장보다 더 긴 방출 파장을 갖는다.
도 3. 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀 접합체의 전형적인 합성(실시예 1 내지 66 참조). BS는 생물학적 기질이다. w, x, y 및 z는 주된 중합체 접합체 사슬 내에 포함된 단량체 단위의 개수를 나타낸다. FG는 표 2에 나열된 바와 같은 접합용의 작용기이다. FP는 표 1에 나열된 바와 같은 형광단이다. L은 링커이다.
도 4. 팔로이딘과 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀의 접합체로 염색된 세포 F-액틴 액틴(실시예 53 참조). 헬라 세포(Hela cell)를 실온에서 10 내지 30분 동안 PBS 중에 3 내지 4% 폼알데하이드로 고정시켰다. 고정된 세포를 PBS 완충액으로 3회 세척하였다. 0.1% 트리톤(Triton)을 고정된 세포에 첨가하고 접합체 침투성을 10분 동안 증가시켰다. 세포를 PBS로 3회 헹구었다. 5㎕의 PFO-팔로이딘 접합체 용액(10 ㎍/㎖)을 고정된 세포(100㎕/웰, 96-웰 플레이트)에 첨가하였다. 세포를 실온에서 20 내지 90분 동안 항온처리하고, PBS로 3회 서서히 헹구어, 형광 현미경 하에 촬상하기 전에 과잉의 팔로이딘 접합체를 제거하였다.
도 5. Cy3.5-PFO 탠덤-mCD8a 항체 접합체의 수퍼덱스(Superdex) 200 SEC 정제(실시예 64 및 65 참조). 제1 용리 피크를 정제된 생성물로서 수집하고, 13㎖ 정도의 커다란 OD280 피크가 유리-항체이다.
도 6. S200 SEC 정제 후에 Cy3.5-PFO 탠덤-mCD8a 항체 접합체의 추가의 단백질 G 친화도 정제(실시예 64 참조). 유리-중합체(즉, mCD8a 항체가 접합되지 않은 것)를 첫 번째 쌍의 칼럼 용적으로 용리시키고, 접합체를 12㎖ 정도에서 시작하는 낮은 pH 조건에서 용리시켰다.
도 7. PFO에 접합되고 유세포 분석에 의해 분석된 항-마우스 CD8a(클론 53-6.7) 항체를 갖는 마우스 비장세포의 염색. 단일 세포 현탁액을 래트 항-마우스 CD8a(클론 53-6.7) 항체에 접합된 Cy3.5-PFO 탠덤으로 또는 BD Horizon™ BV605 래트 항-마우스 CD8(클론 53-6.7, BD 바이오사이언스사로부터 입수 가능)로 각각 동일 조건 하에 염색하였다. Cy3.5-PFO 탠덤 및 래트 항-마우스 CD8a의 접합은 실시예 64에 기재된 바와 같이 준비하였다. 세포 현탁액을 2 내지 8℃에서 30분 동안 염색하고, 1회 세척하고 나서, 실시예 67 및 68에 기재된 바와 같이 여과용의 405㎚ 레이저 라인 및 605/40 대역통과 필터를 이용해서 유세포 분석에 의해 분석하였다. Cy3.5-PFO 탠덤의 래트 항-마우스 CD8a 접합체(도 7: 표지된 B)는 폴리플루오렌계 BD Horizon™ BV605 래트 항-마우스 CD8(도 7: 표지된 A)보다 더 강한 신호를 입증하였다.
도 8. 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀(실시예 59 참조)에 접합된 염소 항-마우스 IgG를 갖는 헬라 세포 중의 튜불린의 형광 화상화. 헬라 세포를 4% 폼알데하이드로 고정시켰다. 마우스 항-튜불린을 고정된 세포와 함께 항온처리하였다. 1차 항온처리 후에, 세포를 5 용적의 염색 완충액으로 헹구고 3 내지 5분 동안 회전시켰다. 이어서 세포를 10 내지 500nM 범위 내의 농도에서 30 내지 60분 동안 염소 항-마우스 IgG- PFO 중합체 접합체와 항온처리하였다. 2차 항온처리 후, 세포를 3 내지 5 용적의 염색 완충액으로 헹구고 3 내지 5분 동안 회전시켰다. 세포를 올림푸스(Olympus) 형광 현미경으로 화상화하였다.
모든 기존의 수용성 폴리플루오렌 중합체는 요구되는 핵심 중간체의 상업적 비가용성으로 인해 비치환 플루오렌을 기초로 한다. 치환된 플루오렌 중합체의 생물학적 응용을 연구하기 위한 노력은 기울이지 않았다. 미국 특허 제8,598,306호(Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow)는 가상의(hypothetic) 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체를 개시하였다. 그러나, 단량체는 몇 가지 이유로 인해 본 발명과 무관하다. (1). 당업자라면 유용한 생물학적 중합체를 제조하는 Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow에 의해 기재된 단량체를 사용할 수 없다. Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow가 전자 디바이스(예컨대, OLED)에 대해서 구체적으로 설계한 중합체는 극히 소수성이다. 가상의 플루오레노 [4,5-cde]옥세핀 단량체로부터 얻어진 중합체는 물에 불용성이고, 따라서 항상 수성 환경을 필요로 하는 생물학적 시스템에서 사용될 수 없다. (2). 가상의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체도 Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow에 의해 개시된 방법에 의해 제조될 수 없는 것은 명백하다. 미국 특허 제8,598,306호는 AlCl3 및 BF3에 의해 촉매된 합성 방법을 개시하였다. 이들 조건 하에, 옥세핀 고리는 파괴될 것이다. (3). 가상의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 중합체의 분광학적 및 생물학적 연구에 대해서 Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow에 의해 기재된 것은 없다. (4). 적어도 3가지 이유 때문에 Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow의 가상의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 중합체를 생물학적 기질에 접합시키는 것은 불가능하다. (a). Mary McKiernan 및 Jonathan Pillow의 가상의 중합체는 생물학적 기질에 연결하기 위한 생물학적으로 양립 가능한 작용기를 결여한다. (b). 이들의 극도로 불량한 수용해도는 가상의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 중합체로부터 생성되는 어떠한 생물학적 접합체도 쓸모없게 만들 것이다. (c). 가상의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 중합체의 응집은 생물학적 접합체가 전부 수성 시스템에서 사용되므로 이들의 생물학적 응용을 조사하는 것을 불가능하게 할 것이다.
본 발명이 더 상세히 설명되기 전에, 본 발명은 설명된 특정 방법, 디바이스, 해법 또는 장치로 제한되지 않으며, 그러한 방법, 디바이스, 해법 또는 장치는 물론 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시형태만을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아님을 이해해야 한다.
본 명세서에서 달리 정의되지 않는 한, 본 발명과 관련하여 사용되는 과학적 및 기술적 용어는 당업자가 통상적으로 이해하는 의미를 갖는다. 용어의 의미와 범위는 명확해야 하지만, 잠정적인 모호성이 있는 경우, 본 명세서에서 제공된 정의는 임의의 사전이나 외적 정의보다 우선한다. 단수 형태의 표현의 사용은, 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "프로브"에 대한 언급은 복수의 프로브 등을 포함한다. 또한 "2", "3" 등과 같은 특정 복수형 대상의 사용은 문맥에 달리 명시되어 있지 않는 한 더 많은 수의 동일한 대상인 것으로 이해한다.
"연결된", "부착된", "결합된" 및 "링크된"과 같은 용어는 본 명세서에서 상호 호환 가능하게 사용되며, 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 직접적뿐만 아니라 간접적인 연결, 부착, 결합 또는 접합을 포함한다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "중합체 접합체" 및 "접합된 중합체"는 본 명세서에서 정의된 바와 같은 생물학적 기질과의 직접적 또는 간접적 연결, 부착, 결합 또는 접합된 본 발명의 중합체를 지칭한다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물은 그 문헌이 인용된 특정 자료 및 방법을 공개하고 설명하기 위한 목적으로 참고로 본 명세서에 편입된다. 본 명세서에서 논의된 간행물은 본 출원의 출원일 이전에 그들의 개시를 위해서만 제공된다. 본 발명의 어떠한 내용도 본 발명이 선행 발명으로 인해 그러한 개시를 선행하도록 권한이 부여되지 않는다는 인정으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 도달함에 있어서, 플루오렌 중합체의 각종 화학적 변형이 이들의 생물학적 검출 응용을 조사하기 위하여 시도되었다. 1, 2, 3, 6, 7 및 8번 위치에서 임의의 치환이 얻어지는 중합체 접합체의 형광 강도를 상당히 감소시키는 점이 주목되었다. 또한, 이들 치환된 플루오렌 중합체 접합체는 또한 불량한 수용해도를 갖는다. 4 및 5번 위치에 노력이 집중되었다. 4 및 5번 위치에서의 상이한 치환 및 상이한 가교결합에 대한 초기의 노력은 목적하는 중합체를 생성하지 못하였다. 5, 6 및 8-원 기에 의한 4 및 5번 위치의 할로겐화, 알킬화, 아민화, 그리고 4 및 5번 위치에서의 가교결합은 바람직하지 않은 플루오렌 중합체 접합체를 부여하였다. 그러나, 플루오레노[4,5-cde]옥세핀계 중합체 접합체는 예기치 않게 목적하는 생물학적 특성을 부여하였다. 이들 중합체 접합체는 이하의 유리한 특성을 갖는 것으로 판명되었다:
(1) 높은 형광 양자 수율;
(2) 적색-전이 방출;
(3) 높은 수용해도;
(4) 높은 선형도;
(5) 높은 평면도;
(6) 제2 형광단이 중합체에 커플링된 경우 높은 형광 공명 에너지 전달(FRET) 효율; 및
(7) 높은 광안정성.
플루오레노[4,5-cde]옥세핀 중합체는 배경 기술 부분에 논의된 문제점을 예기치 않게 완화시켰으며 그리고 단백질, 핵산 및 기타 생체중합체에 접합된 경우 실질적으로 더 많은 형광성인 형광성 중합체 접합체로 된 것을 발견하였다. 본 발명의 중합체-생체분자 접합체의 증대된 형광 강도는 더 큰 검정 감도를 초래한다.
또한, 본 개시내용은 전형적으로 405㎚ 부근에서 흡광도 최대를 나타내는 중합체 접합체를 제공하므로, 이러한 중합체 접합체는 자외 레이저(405㎚)의 주된 방출 라인에 정합하도록 선택될 수 있다. 본 발명의 몇몇 중합체 접합체는 매우 긴 파장 방출을 나타내므로, 이들은 적외선 파장에 대해서 투과성인 생물에 대해서 특히 유용하다.
본 개시내용은 플루오레노[4,5-cde]옥세핀계 중합체 접합체를 포함하는 중합체 접합체를 제공한다. 이러한 생물학적 접합체는 샘플 중 피분석물 또는 리간드의 상호작용 또는 존재를 위치 결정 또는 검출하는데 사용된다. 또한 본 명세서에 개시된 방법에서 사용하기 위하여 이러한 중합체 또는 중합체 접합체를 포함하는 키트가 상정된다.
따라서, 본 개시내용은 1) 폴리플루오레노[4,5-cde]옥세핀; 그리고 임의로, 2) 생물학적 기질(BS)을 함유하는 플루오레노[4,5-cde]옥세핀계 중합체 접합체를 포함하는 중합체 접합체를 제공한다. 본 발명의 중합체 접합체는 전형적으로 하기 화학식 I의 구조를 갖는다:
Figure pct00029
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 A, B 및 C로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내고;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
x는 6 내지 100의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 99로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 I 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) x/(y+z)의 비는 1초과이며, 그리고
(3) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 (단독으로 또는 다른 용어(들)와 조합하여) 전형적으로 1 내지 15개의 탄소 원자, 예컨대, 1 내지 10, 1 내지 8, 1 내지 6, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 포화 하이드로카빌 치환체를 의미한다. "C n 알킬"기는 n개의 탄소 원자를 함유하는 지방족 기를 지칭한다. 예를 들어, C1-C10 알킬기는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬기에 대한 부착은 탄소 원자를 통해서 일어난다. 이러한 치환체의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸(분지 또는 비분지), 헥실(분지 또는 비분지), 헵틸(분지 또는 비분지), 옥틸(분지 또는 비분지), 노닐(분지 또는 비분지) 및 데실(분지 또는 비분지)을 포함한다. 용어 "알킬"은 또한 전형적으로 3 내지 14개의 탄소 고리 원자를 함유하는 포화 환식 탄화수소 치환체를 의미하는 사이클로알킬기를 포함한다. 사이클로알킬은 전형적으로 3 내지 8개의 탄소 고리 원자, 더 전형적으로는 3 내지 6개의 고리 원자를 함유하는 단일의 탄소 원자일 수 있다. 사이클로알킬기에의 부착은 사이클로알킬기의 고리 원자를 통하는 것이 이해된다. 단일-고리 사이클로알킬의 예는 사이클로프로필(사이클로프로판일), 사이클로부틸(사이클로부탄일), 사이클로펜틸(사이클로펜탄일), 사이클로헥실(사이클로헥산일)을 포함한다. 사이클로알킬은 대안적으로 다환식일 수 있거나 또는 하나 초과의 고리를 함유할 수 있다. 다환식 사이클로알킬의 예는 브릿지된, 융합된 그리고 스피로환식 사이클로알킬이다. 스피로환식 사이클로알킬에서, 하나의 원자는 2개의 상이한 고리에 공통이다. 스피로환식 사이클로알킬의 예는 스피로펜탄일이다. 브릿지된 사이클로알킬에서, 고리는 적어도 2개의 공통의 비-인접한 원자를 공유한다. 브릿지된 사이클로알킬의 예는 바이사이클로[2.2.1]헵탄일, 바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔일 및 아다만틸을 포함한다. 융합된-고리 사이클로알킬계에서, 2개 이상의 고리는 함께 융합될 수 있으므로, 2개의 고리가 하나의 공통 결합을 공유한다. 2- 또는 3-융합된 고리 사이클로알킬의 예는 나프탈렌일, 테트라하이드로나프탈렌일(테트랄린일), 인덴일, 인단일(다이하이드로인덴일), 안트라센일, 페난트렌일 및 데칼린일을 포함한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, "폴리에틸렌글리콜(PEG)"기는 당업계에 잘 알려져 있고 에틸렌 옥사이드 단량체 단위로 구성된 가변 사슬 길이의 중합체이며, 이의 라디칼은 이하의 식: -(O-CH2-CH2)n-OH으로 표현될 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, n은 8 내지 20이다. 바람직한 실시형태에 있어서, n은 12이다. 이 용어는 분지된 PEG, 성형(star) PEG 및 빗살형(comb) PEG이고, 이들은 모두 당업계에 공지되어 있다. 본 발명에 사용하기 위한 PEG기의 구체예는 PEG6-PEG18이다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "아릴"은 (단독으로 또는 다른 용어(들)와 조합하여) 6 내지 14개의 탄소 고리 원자, 또는 3 내지 8, 3 내지 6 또는 5 내지 6개의 탄소 고리 원자를 함유하는 방향족 사이클로알킬을 의미한다. 아릴은 단환식 또는 다환식일 수 있다(즉, 하나 초과의 고리를 함유할 수 있다). 다환식 방향족 고리의 경우에, 다환식 계 내의 단지 하나의 고리는 불포화가 되도록 요구되는 한편 나머지 고리(들)는 포화, 부분 포화 또는 불포화일 수 있다. 아릴기에 대한 부착은 고리에 함유된 탄소 원자를 통해서 일어난다. 아릴기의 예는 페닐, 나프틸, 인덴일, 인단일 및 테트라하이드로나프틸을 포함한다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "헤테로아릴"은 (단독으로 또는 다른 용어(들)와 조합하여) 고리 원자의 적어도 하나가 헤테로원자(즉, 산소, 질소, 또는 황)인 아릴기를 의미한다. 헤테로아릴은 단일 고리 또는 2 또는 3개의 융합된 고리일 수 있다. 헤테로아릴 치환체의 예는 6-원 고리 치환체, 예컨대, 피리딜, 피라질, 피리미딘일, 피리다진일, 및 1,3,5-, 1,2,4- 또는 1,2,3-트라이아진일; 5-원 고리 치환체, 예컨대, 이미다진일, 퓨란일, 티오페닐, 피라졸릴, 옥사졸릴, 아이소옥사졸릴, 티아졸릴, 1,2,3-, 1,2,4-, 1,2,5-, 또는 1,3,4-옥사다이아졸릴 및 아이소티아졸릴; 6/5-원 융합된 고리 치환체, 예컨대, 벤조티오퓨란일, 벤즈아이소옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 퓨린일; 및 6/6-원 융합된 고리, 예컨대, 벤조피란일, 퀴놀린일, 아이소퀴놀린일, 신놀린일, 퀴나졸린일 및 벤즈옥사진일을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "HG1" 및 "HG2"는 중합체 접합체의 말단 단부를 나타내며 이들은 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS(본 명세서에서 정의된 바와 같음)를 나타낸다.
"생물학적 기질"은 본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, "수용성 기"는 친수성 작용기를 포함한다. 친수성 작용기는 수중 중합체의 용해도를 증가 또는 증대시키는데 사용된다. 본 명세서에 기재된 중합체는, 수성 환경에서 작용화를 용이하게 하도록 중합체에 충분한 수용해도를 부여하기 위하여 본 명세서에 기재된 바와 같은 하나 이상의 단량체에서 1개 이상의 수용성 기, 즉, 친수성 작용기를 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 수용성 접합된 중합체를 만드는데 유용한 예시적인 수용성 기 및 접합된 중합체에 적용되는 수용해도의 개념은 문헌[Liu et al., Chem. Mater., 2004, 16(23), pp. 4467-4476 및 Feng et al., Chem. Soc. Rev., 2010, 39, pp. 2411-2419](이들 각각은 이들의 전문이 참고로 본 명세서에 편입됨)에 기재되어 있다. "수용성 기" 또는 친수성 작용기의 구체예는 PEG기, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬기를 포함한다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "할로겐" 또는 "할로"는 염소, 플루오린, 브로민 및 요오드로부터 선택된 기를 지칭한다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "설포닐" 또는 "설포"는 설폰산 치환체(-S(O)2OH), 또는 설폰산의 염(설포네이트)을 의미한다. 이 용어는 설포닐기의 OH가 다른 치환체로 대체된 설폰산기를 포함한다.
유사하게, "카복시"는 카복실산 치환체 또는 카복실산의 염을 의미한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같은 "포스포닐"은, 포스폰산 치환체를 의미하고 포스포네이트의 염을 포함한다. 이 용어는 또한 -P(O)(R1)R2(여기서 R1 및 R2는 서로 알킬기와 같은 치환체이고, R1 및 R2는 동일 또는 상이할 수 있음)와 같은 포스포닐 라디칼을 포함한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같은 "보로닐"은, 보론산을 의미하고 보로네이트의 염을 포함한다. 그 용어는 화학식 -B(R)OH, -B(R1)OR2 또는 -B(R)2(여기서 R1 및 R2는 서로 알킬기와 같은 치환체이고, R1 및 R2는 동일 또는 상이할 수 있음)의 라디칼을 포함한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 달리 특정되지 않는 한, 알킬, 알콕시, 아릴알킬, 알킬아미노, 다이알킬아미노, 트라이알킬암모늄(-N+(R1)(R2)(R3)(여기서 R1 내지 R3은 각각 동일 또는 상이한 알킬임)) 또는 퍼플루오로알킬과 같은 치환체의 알킬 부분은 임의로 포화, 불포화, 선형 또는 분지이며, 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 및 다이알킬아미노 치환체는 모두 그들 자체가 임의로 카복시, 설포, 아미노, 또는 하이드록시에 의해 더 치환된다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "아미노"는 -NH2기를 지칭한다. 아미노기는 동일 또는 상이할 수 있는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환("치환된 아미노")일 수 있다. 아미노기 치환체는, 알킬, 아릴 및/또는 헤테로사이클릴기일 수 있지만 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "알콕시"는 -O-알킬기를 지칭한다. 알콕시기는 선형, 분지형, 또는 환식, 포화 또는 불포화 탄화수소 사슬을 지칭할 수 있으며, 예를 들어, 메톡실, 에톡실, 프로폭실, 아이소프로폭실, 부톡실, t-부톡실 및 펜톡실을 포함한다. 알콕시기는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환("치환된 알콕시")될 수 있다.
용어 "하이드록실"은 -OH기를 지칭한다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, A 내지 C로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 설포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 포스포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 16 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 설포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 16 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 포스포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 16 내지 80의 정수이고, 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; x는 16 내지 80의 정수이고, 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
바람직한 실시형태는 하기 화학식 II의 화합물이다:
Figure pct00030
중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 D, E, F 및 G로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS(본 명세서에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w는 6 내지 100의 정수이고 x 및 z는 각각 0 내지 98로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고
y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 II 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
(2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고
(3) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, D 내? G로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG기 또는 FP이거나 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내며; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w는 11 내지 80의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w는 16 내지 79의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w는 16 내지 79의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 표 1로부터 선택된 형광 염료이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내며; w는 16 내지 79의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 표 1로부터 선택된 형광 염료이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w는 16 내지 79의 정수이고 그리고 x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
바람직한 실시형태는 하기 화학식 III의 화합물이다:
Figure pct00031
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 H, I 및 J로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
R1 내지 R4는독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내고;
SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
x, y 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 III 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) x+y+z의 합계는 10 초과이다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, H 내지 J로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; and x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 설포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 포스포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) x+y+x의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 설포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 포스포닐알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 및 SG2는 PEG이며; SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이거나 또는 이를 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
바람직한 실시형태는 하기 화학식 IV의 화합물이다:
Figure pct00032
여기서 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 K, L, M 및 N으로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기, 또는 L-BS(본 명세서에서 정의된 바와 같음)를 나타내며;
SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
w, x 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
(1) 생물학적 기질이 화학식 IV 내에서 하나 이상의 위치에 존재할 경우, BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
(2) w+x+y+z의 합계는 10 초과이다.
특정 실시형태에 있어서, 모든 관련된 양상에 따르면, K 내지 N으로부터 선택된 단량체 단위는 (본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 기재된 바와 같은) 단량체 단위의 임의의 수순으로 서로에 직접 연결된다.
특정 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 링커는 알킬, PEG기 또는 FP이거나 이를 포함한다. 다수의 링커를 포함하는 실시형태에 대하여, 링커는 동일 또는 상이할 수 있다.
화학식 I 내지 IV의 중합체 접합체의 단량체 단위는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된다. 따라서, 단량체 단위는 중합체 주 사슬 전체를 따라서 임의의 순서로 발견될 수 있다. 단량체 단위는 또한, 특정 실시형태에서 직접 서로 연결될 수 있다. 즉, 화학식 I을 일례로서 사용하면, 중합체 주 사슬이 단량체 단위 A-B-C의 순서로서 (HG1 말단으로부터 HG2 말단으로의 방향으로) 그려지지만, 이것은 단지 예시의 목적이며 단량체 단위의 순서는 임의의 순서일 수 있다. 그 이유는 본 발명에 따른 중합체는 성분 단량체의 순서에 관하여 실제로 전체적으로 랜덤하기 때문이다(예를 들어, 특정한 3개의 단량체 순서는 실제로 HG1 말단에서 HG2 말단으로의 방향으로 A-B-C, A-C-B, C-B-A, C-A-B, B-A-C, B-C-A 등과 같은 어떤 것일 수 있기 때문이다).
각각의 단량체와 주 중합체 사슬 사이의 연결 위치는 관련 단량체 위치로부터 연장되는 결합으로서 도시된다. 따라서, 연결이 2개의 플루오렌 단량체(예를 들어, 화학식 I의 단량체 B 및 C) 사이에 있는 경우, 그 연결은 하나의 단량체의 C7과 다른 단량체의 C2 사이에 있다. 연결이 2개의 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체(예를 들어, 화학식 III의 모노머 H와 I) 사이에 있는 경우, 그 연결은 하나의 모노머의 C2와 다른 모노머의 C8 사이에 있다. 플루오렌 단량체가 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체(예를 들어, 화학식 II의 단량체 D 및 E)에 연결된 상황에서, HG1에서 HG2까지의 축에 관하여 단량체 수순의 배향에 따라 두 가지 유형의 연결이 가능하다. 하나의 배향에서, 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체의 C8과 플루오렌의 C7, 예를 들어, 단량체 수순 D 내지 E(HG1 말단으로부터 HG2 말단으로) 사이에 연결이 이루어진다. 마찬가지로, 다른 배향에서, 플루오렌 단량체와 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 단량체 사이의 연결은, 예를 들어, 단량체 수순 E 내지 D에서 (HG1 말단으로부터 HG2 말단으로) 플루오렌의 C2와 플루오레노[4,5-cde]옥세핀의 C2 사이에 있을 것이다. 참고로, 플루오렌 코어 구조와 본 명세서에서 논의된 플루오레노[4,5-cde]옥세핀 기본 구조의 탄소수는 본 출원의 발명의 내용 부분에 제공된다. 단량체 간의 직접 연결은 중합체 접합체의 자외 레이저 여기 가능성 기능을 보존한다.
바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하고; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 20 초과이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 표 1로부터 선택된 형광 염료이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고; w, x 는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, FP는 표 1로부터 선택된 형광 염료이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이거나 이를 포함하며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체는 1이고, 그리고 (2) w+x+y+z의 합계는 30 내지 80이다.
본 발명의 중합체에 연결된 형광단(FP)은 전형적으로 450㎚보다 긴 흡수 최대, 및 500㎚보다 긴 방출 최대, 그리고 10%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이다. 이들은 전형적으로 쿠마린, 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피 또는 기타 다환식 방향족 화합물로부터 선택된다. 이들의 다수는 몇몇 비제한적인 예로서 표 1에 선택적으로 나열된 바와 같이 상업적으로 입수 가능하다.
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
본 발명의 일 양상에 있어서, 알킬카복시는 하기 화학식 V로 표시된다:
-(CH2)nCOOW
화학식 V
식 중, n은 1 내지 20이고,
W는 수소, 알칼리 금속 이온, 암모늄 또는 기타 생물학적으로 양립 가능한 반대 이온이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 알킬설포네이트는 하기 화학식 VI으로 표시된다:
-(CH2)nS(=O)2OW
화학식 VI
식 중, n은 2 내지 10이고,
W는 수소, 알칼리 금속 이온, 암모늄 또는 기타 생물학적으로 양립 가능한 반대 이온이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 알킬포스포네이트는 하기 화학식 VII로 표시된다:
-(CH2)nP(=O)O2W2
화학식 VII
식 중, n은 2 내지 10이고,
W는 수소, 알칼리 금속 이온, 암모늄 또는 기타 생물학적으로 양립 가능한 반대 이온이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 알킬암모늄은 하기 화학식 VIII로 표시된다:
-(CH2)n-N(R3)X
화학식 VIII
식 중, n은 1 내지 20이고,
R은 짧은 알킬(예컨대 C1-C12 알킬)이고;
X는 생물학적으로 양립 가능한 음이온, 예컨대, F-, Cl-, Br- 또는 I-이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 링커 L은 하기 화학식 IX로 표시된다:
-(CH2)n-
화학식 IX
식 중, n은 1 내지 20이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 링커 L은 하기 화학식 X로 표시된다:
-(OCH2CH2O)n-
화학식 X
식 중, n은 2 내지 20이다.
본 발명의 화합물의 많은 실시형태는 전반적인 전자 전하를 갖는다. 그러한 전자 전하가 존재하는 것으로 표시될 때, 이들은 명시적으로 식별될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 적절한 반대 이온의 존재에 의해 균형을 이룬다는 것을 이해해야 한다. 생물학적으로 양립 가능한 반대 이온은 일부 응용 분야에서 선호되며 생물학적 응용에서 독성이 없으며, 생체 분자에 실질적으로 유해한 영향을 미치지 않는다. 본 발명의 화합물이 양으로 대전되는 경우, 반대 이온은 전형적으로, 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 알칸설포네이트, 아릴설포네이트, 포스페이트, 퍼클로레이트, 테트라플루오로보레이트, 테트라아릴보라이드, 질산염 및 방향족 또는 지방족 카복실산의 음이온을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 화합물이 음으로 대전되는 경우, 반대 이온은 전형적으로, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 전이금속 이온, 암모늄 또는 치환된 암모늄 또는 피리디늄 이온을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 필요한 임의의 반대 이온은 생물학적으로 양립 가능하고, 사용되는 경우 독성이 없으며, 생체 분자에 실질적으로 해로운 영향을 미치지 않는다. 반대 이온은 이온 교환 크로마토그래피 또는 선택적 침전 등의 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 쉽게 변경된다.
본 발명의 중합체 접합체는 하나 또는 또 다른 특정 전자 공명 구조로 그려져 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 모든 양상은 본 발명의 중합체 접합체 상의 전자 전하가 중합체 접합체 그 자체에 걸쳐 비국재화되기 때문에 다른 허용되는 공진 구조로 공식적으로 그려진 중합체 접합체에 동일하게 적용된다.
본 발명의 특정 실시형태에 있어서, 중합체 접합체는 L-FP-BS를 포괄하도록 적어도 하나의 L-BS를 함유하며, 여기서 BS는 임의의 적합한 반응에 의해 중합체에 부착된다. 본 발명에 따르면, BS는 전형적으로 공유 결합을 통해 중합체에 접합된다. 그러한 잘 알려진 반응은, 예로서, 표 2에 나열되어 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 중합체를 BS에 부착시키는 공유 결합은 링커(L)로서 작용하는 다수의 중간 원자를 함유한다. 링커는 몇몇 실시형태에서 FP를 포함할 수 있으며, 따라서 L-FP-BS를 발생시킨다. 중합체는 적절한 반응성을 갖는 작용기를 함유하거나 또는 해당 작용기를 함유하도록 변형된 광범위한 생물학적, 유기 또는 무기 물질을 표지하는데 사용될 수 있으며, 이로써 접합된 물질의 화학적 부착을 초래한다.
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접합될 생물학적 기질에 중합체를 부착시키는데 사용되는 결합의 선택은 전형적으로 접합될 생물학적 기질 상의 작용기 및 원하는 공유 결합의 유형 또는 길이에 의존한다. 유기 또는 무기 생물학적 기질에 전형적으로 존재하는 작용기의 종류는, 아민, 아마이드, 티올, 알코올, 페놀, 알데하이드, 케톤, 포스포네이트, 이미다졸, 하이드라진, 하이드록실아민, 이치환된 아민, 할라이드, 에폭사이드, 카복실레이트 에스터, 설포네이트 에스터, 퓨린, 피리미딘, 카복실산, 올레핀 결합, 아자이드, 알킨, 테트라진 또는 이들 기의 조합을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 반응성 부위의 단일 유형은 생물학적 기질(다당류에 대해서 전형적)에서 이용 가능할 수 있거나, 또는 다양한 부위가 단백질에 대해서 전형적으로 발생할 수 있다(예컨대 아민, 티올, 알코올, 페놀). 접합된 생물학적 기질은 동일하거나 또는 상이할 수 있는 하나 초과의 중합체 접합체에, 또는 헵텐, 예컨대, 바이오틴에 의해 추가로 변형된 생물학적 기질에 접합될 수 있다. 대안적으로 다수의 기질이 단일 중합체에 접합될 수 있다. 일부 선택성은 반응 조건의 주의 깊은 조절에 의해 얻어질 수 있지만, 표지화의 선택성은 적절한 반응성 중합체 접합체의 선택에 의해 가장 잘 얻어진다.
전형적으로, 본 발명의 중합체는, 예를 들어, 생물학적 기질의 치환체 또는 부분으로서 함유된 아민, 티올, 알코올, 알데하이드 또는 케톤과 반응할 것이다. 바람직하게는 본 발명의 중합체는 아민, 티올 작용기 또는 클릭 가능 기(clickable group)와 반응할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 중합체의 작용기(들)는 아실아마이드, 반응성 아민(카다베린 또는 에틸렌다이아민을 포함함), 카복실산의 활성화 에스터(전형적으로 카복실산의 숙신이미딜 에스터), 아실 아자이드, 아실 나이트릴, 알데하이드, 알킬 할라이드, 무수물, 아닐린, 아릴 할라이드, 아자이드, 아지리딘, 보로네이트, 카복실산, 다이아조알칸, 할로아세트아마이드, 할로트라이아진, 하이드라진(하이드라자이드를 포함), 이미도 에스터, 아이소사이아네이트, 아이소티오사이아네이트, 말레이미드, 포스포라미다이트, 반응성 백금 착물, 설포닐 할라이드, 테트라진, 아자이드, 알킨 또는 티올기이다. "반응성 백금 착물"이란 미국 특허 제5,580,990호; 제5,714,327호 및 미국 특허 제5,985,566호에 기재된 바와 같은 화학적으로 반응성인 백금 착물을 특히 의미한다.
중합체의 작용기(들), 예컨대, 아자이드, 다이아지린일, 아지도아릴 또는 소랄렌 유도체가 광활성인 경우, 중합체는 적절한 파장의 광에 의한 조명 후에만 화학적으로 반응성으로 된다. 중합체의 작용기(들)가 카복실산의 활성화 에스터인 경우, 반응성 중합체는 단백질, 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 또는 헵텐의 중합체 접합체를 제조하는데 특히 유용하다. 중합체의 작용기(들)가 말레이미드 또는 할로아세트아마이드인 경우, 반응성 중합체는 티올-함유 생물학적 기질에의 접합에 특히 유용하다. 중합체의 작용기(들)가 하이드라자이드인 경우, 반응성 중합체는 페리오데이트-산화된 탄수화물 및 당단백질에의 접합에 특히 유용하고, 또한 세포 미량 주사를 위한 알데하이드-고정화 극성 추적자이다. 중합체의 작용기(들)가 클릭 가능한 경우, 반응성 중합체는 상보성 클릭 가능한 기질에의 접합에 특히 유용하다. 바람직하게는, 중합체의 작용기(들)는 카복실산, 카복실산의 숙신이미딜 에스터, 할로아세트아마이드, 하이드라진, 아이소티오사이아네이트, 말레이미드기, 지방족 아민, 퍼플루오로벤즈아미도, 아지도퍼플루오로벤즈아미도기 또는 소랄렌이다. 더 바람직하게는, 중합체의 작용기(들)는 카복실산의 숙신이미딜 에스터, 말레이미드, 아이오도아세트아마이드, 또는 반응성 백금 착물이다.
위에서 언급된 속성에 기초하여, 본 발명의 적절한 반응성 중합체가 목적하는 중합체 저합체의 제조를 위하여 선택되며, 이의 유리한 특성은 이들을 광범위한 응용 분야에 유용하게 한다. 특히 유용한 중합체 접합체는, 특히, 생물학적 기질이 펩타이드, 뉴클레오타이드, 항원, 스테로이드, 비타민, 약물, 합텐, 대사산물, 독소, 환경 오염 물질, 아미노산, 단백질, 핵산, 핵산 중합체(예컨대, 올리고뉴클레오타이드), 탄수화물, 지질 또는 이온-복합화 모이어티인 접합체를 포함한다. 대안적으로, 생물학적 기질은 세포, 세포계, 세포 단편 또는 준세포 입자(예를 들어 특히), 바이러스 입자, 박테리아 입자, 바이러스 성분, 생물학적 세포(예컨대, 동물 세포, 식물 세포, 박테리아, 효모 또는 원생생물) 또는 세포 성분이다. 반응성 중합체는 전형적으로 세포 표면, 세포막, 세포소기관 또는 세포질에서 작용기를 표지화한다.
전형적으로 생물학적 기질은 아미노산, 펩타이드, 단백질, 티라민, 다당류, 이온-복합화 모이어티, 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 핵산, 합텐, 소랄렌, 약물, 호르몬, 지질, 지질 집합체, 중합체, 중합체 미립자, 생물학적 세포 또는 바이러스이다. 더 전형적으로, 생물학적 기질은 펩타이드, 단백질, 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 또는 핵산이다. 본 발명의 중합체 접합체를 이러한 생체중합체에 접합시킬 경우, 형광 신호를 증가시키기 위하여 분자 당 더 많은 중합체를 혼입시키는 것이 가능하다. 중합체-항체 접합체에 대해서, 하나의 중합체/항체가 바람직하다.
특정 실시형태에 있어서, 생물학적 기질은 아미노산(포스포네이트, 탄수화물, 또는 C1 내지 C25 카복실산에 의해 보호되거나 또는 치환된 것들을 포함함)이거나, 또는 펩타이드 또는 단백질과 같은 아미노산의 중합체이다. 펩타이드의 바람직한 접합체는 적어도 5개의 아미노산, 더 바람직하게는 5 내지 36개의 아미노산을 함유한다. 바람직한 펩타이드는 뉴로펩타이드, 사이토카인, 독소, 프로테아제 기질 및 단백질 키나제 기질을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 단백질 접합체는 효소, 항체, 렉틴, 당단백질, 히스톤, 알부민, 지질단백질, 아비딘, 스트렙타비딘, 단백질 A, 단백질 G, 피코빌리단백질 및 기타 형광 단백질, 호르몬, 독소, 케모카인 및 성장 인자를 포함한다. 하나의 바람직한 양상에 있어서, 접합된 단백질은 중합체 항체 접합체이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 접합된 생물학적 기질은 항체(무손상 항체, 항체 단편 및 항체 혈청 등 포함), 아미노산, 안지오스타틴 또는 엔도스타틴, 아비딘 또는 스트렙타비딘, 바이오틴(예컨대 아미도바이오틴, 바이오틴, 데스티오바이오틴 등), 혈액 성분 단백질(예컨대 알부민, 피브로노겐, 플라스미노겐 등), 덱스트란, 효소, 효소 저해제, IgG-결합 단백질(예컨대 단백질 A, 단백질 G, 단백질 A/G 등), 형광 단백질(예컨대, 피코빌리단백질, 에쿠오린, 녹색 형광 단백질 등), 성장 인자, 호르몬, 렉틴(예컨대 밀배아 응집소, 콘코나발린 A 등), 당다당류, 금속-결합 단백질(예컨대 칼모듈린 등), 미생물 또는 이의 일부분(예컨대 박테리아, 바이러스, 효모 등), 뉴로펩타이드 및 기타 생물학적 활성 인자(예컨대 데르몰핀, 델트로핀, 엔도몰핀, 엔돌핀, 종양 괴사 인자 등), 비-생물학적 미립자(예컨대 페로플루이드, 폴리스타이렌 등), 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 펩타이드 독소(예컨대 아파민, 분가로독소, 팔로이딘 등), 인지질-결합 단백질(예컨대 아넥신 등), 소분자 약물(예컨대 메토트렉세이트 등), 구조 단백질(예컨대 액틴, 피브로넥틴, 라미닌, 미세소관-관련 단백질, 튜블린 등), 또는 티라마이드일 수 있다.
다른 양상에 있어서, 생물학적 기질은 핵산 염기, 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드 또는 핵산 중합체, 예컨대, 본 발명의 중합체 접합체의 부착을 위하여 추가의 링커 또는 스페이터를 갖도록 변형된 것들, 예컨대, 알킨일 연쇄(미국 특허 제5,047,519호), 아미노알릴 연쇄(미국 특허 제4,711,955호), 또는 헤테로원자-치환된 링커(미국 특허 제5,684,142호) 또는 기타 연쇄일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 접합된 생물학적 기질은 퓨린 또는 피리미딘 염기를 비환식 스페이서를 통해서 포스페이트 또는 폴리포스페이트 모이어티에 연결하는 뉴클레오사이드 또는 뉴클레오타이드 유사체이다. 다른 실시형태에 있어서, 중합체 접합체는, 전형적으로 하이드록실기를 통해서 그러나 부가적으로 티올 또는 아미노기를 통해서 뉴클레오타이드 또는 뉴클레오사이드의 탄수화물 부분에 접합된다(미국 특허 제5,659,025호; 제5,668,268호; 제5,679,785호). 전형적으로, 접합된 뉴클레오타이드는 뉴클레오사이드 트라이포스페이트 또는 데옥시뉴클레오사이드 트라이포스페이트 또는 다이데옥시뉴클레오사이드 트라이포스페이트이다. 메틸렌 모이어티 또는 질소 또는 황 헤테로원자의 포스페이트 또는 폴리포스페이트 모이어티 내로의 혼입이 또한 유용하다. 비퓨린 및 비피리미딘 염기, 예컨대, 7-데아자퓨린(미국 특허 제6,150,510호) 및 이러한 염기를 함유하는 핵산은 또한 본 발명의 중합체 접합체에 커플링될 수 있다. 탈퓨린화된 핵산과 아민, 하이드라자이드 또는 하이드록실아민 유도체와의 반응에 의해 제조된 핵산 부가체는 핵산을 표지화 및 검출하는 추가의 수단을 제공하며, 예컨대, 문헌["A method for detecting abasic sites in living cells: age-dependent changes in base excision repair." Atamna H, Cheung I, Ames BN. PROC. NATL. ACAD. SCI. U.S.A. 97, 686-691 (2000)]을 참조한다.
바람직한 핵산 중합체 접합체는 단일 가닥 또는 다중 가닥, 천연 또는 합성 DNA 또는 RNA, DNA 또는 RNA 올리고뉴클레오타이드, 또는 DNA/RNA 하이브리드이거나, 또는 특이한 링커, 예컨대, 몰폴린 유도체화된 포스페이트, 또는 펩타이드 핵산, 예컨대, N-(2-아미노에틸)글리신 단위를 포함한다. 핵산이 합성 올리고뉴클레오타이드인 경우, 전형적으로는 50개 미만의 뉴클레오타이드, 더욱 전형적으로는 25개 미만의 뉴클레오타이드를 함유한다. 펩타이드 핵산(PNA)의 접합체(Nielsen 등의 미국 특허 제5,539,082호)는 일반적으로 보다 신속한 하이브리드화율 때문에 몇몇 응용 분야에 바람직할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 발명의 접합된 올리고뉴클레오타이드는 대사산물, 중합체 접합체, 합텐, 또는 단백질과 같은 특정 표적 분자에 대한 앱타머이다. 즉, 올리고뉴클레오타이드는 표적 분자에 대해서 우선적으로 결합하도록 선택되었다. 주어진 표적 분자에 대해서 앱타머를 제조하고 스크리닝하는 방법은 이미 기술되어 있고 그리고 당업계에 공지되어 있다[예를 들어, 미국 특허 제5,567,588호(Gold)(1996)].
다른 실시형태에 있어서, 생물학적 기질은 전형적으로 덱스트란, 헤파린, 글리코겐, 아밀로펙틴, 만난, 이눌린, 전분, 아가로스 및 셀룰로스와 같은 다당류인 탄수화물이다. 대안적으로, 탄수화물은 지질다당류인 다당류이다. 바람직한 다당류 접합체는 덱스트란, 또는 지질다당류 접합체이다.
이온-복합체화 모이어티를 갖는 접합체는 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 아연, 칼륨, 또는 기타 생물학적으로 중요한 금속 이온용의 표지자로서 역할한다. 바람직한 이온-복합체화 모이어티는 크라운 에터(미국 특허 제5,405,975호); 1,2-비스-(2-아미노페녹시에탄)-N,N,N',N'-테트라아세트산의 유도체(BAPTA 킬레이터; 미국 특허 제5,453,517호; 제5,516,911호 및 제5,049,673호); 2-카복시메톡시아닐린-N,N-다이-아세트산(APTRA 킬레이터의 유도체; AM. J. PHYSIOL., 256, C540 (1989)); 또는 피리딘- 및 페난트롤린-계 금속 이온 킬레이터(미국 특허 제5,648,270호); 또는 나이트로트라이아세트산의 유도체(예컨대 문헌["Single-step synthesis and characterization of biotinylated nitrilotriacetic acid, a unique reagent for the detection of histidine-tagged proteins immobilized on nitrocellulose", McMahan SA and Burgess RR, ANAL. BIOCHEM., 236, 101-106 (1996)] 참조)이다. 바람직하게는, 이온-복합체화 모이어티는 크라운 에터 킬레이터, BAPTA 킬레이터, APTRA 킬레이터 또는 나이트로트라이아세트산의 유도체이다.
본 발명의 모든 양상에 따른 소정의 실시형태에 있어서, 생물학적 기질이 생물학적 중합체, 예컨대, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드 또는 핵산 중합체인 경우에, 생물학적 기질은 또한, 에너지-전달 쌍을 형성하도록, 임의로 본 발명의 추가의 중합체 접합체인 적어도 제2 형광 염료 접합체로 표지된다. 본 개시내용에 따른 에너지 전달쌍은 에너지를 이들 사이에 전달 가능한 감광성 분자, 예컨대, 발색단 또는 형광단을 광범위하게 포함한다. 예를 들어, 공여체 발색단/형광단은, 이의 전자 여기 상태로 광의 제1 파장에 의해 여기될 수 있고, 이어서, 예를 들어 비방사 쌍극자-쌍극자 커플링을 통해서 수용체 발색단/형광단에 에너지를 전달할 수 있다. 하나의 발색단/형광단은 제1 파장의 에너지를 흡수할 수 있고, 에너지는 제2 발색단/형광단으로 전달되며, 그리고 제2 발색단/형광단으로부터의 에너지 방출은 제2의 상이한 파장이다. 에너지 전달 효율은 두 발색단/형광단 사이의 거리에 반비례한다. 소정의 양상에 따르면, 제1 발색단/형광단은 본 명세서에 기재된 중합체의 제1 단량체에 위치될 수 있고, 그리고 제2 발색단/형광단은 중합체의 제2 단량체 상에 위치될 수 있지만 제1 및 제2 발색단/형광단이 에너지 전달쌍을 구성하기에 충분히 가까울 수 있다. 대안적으로, 제1 발색단/형광단은 본 명세서에 기재된 중합체의 제1 단량체 상에 위치될 수 있고, 그리고 제2 발색단/형광단은, 제1 발색단/형광단이 에너지 전달쌍을 구성하도록, 즉, 제1 발색단/형광단으로부터 제2 발색단/형광단으로 에너지를 전달하도록 제1 및 제2 발색단/형광단용의 시스템 내에 충분히 가까운 위치에 위치될 수 있다. 대안적으로, 에너지 전달쌍의 두 구성원은 다른 분자에 연결 또는 융합될 수 있는 형광 단백질의 부분들일 수 있다. 형광 당백질의 부분들이 서로 충분히 가까우면, 이들은 형광단을 형성한다.
본 발명의 몇몇 양상에 있어서, 표지된 접합체 또는 생물학적 기질은 효소 기질로서 작용하고, 그리고 효소적 가수분해는 에너지 전달을 파괴한다. 이와 같이 해서, 에너지 전달쌍과 형광의 얻어진 파괴 간의 에너지 전달의 파괴는 표지된 접합체 또는 생물학적 기질을 효소 기질로서 갖는 표적 효소의 활성도를 나타내도록 역할한다. 생물학적 기질, 예컨대, 아미노산, 펩타이드, 단백질, 티라민, 다당류, 이온-복합체화 모이어티, 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 핵산, 합텐, 소랄렌, 약물, 호르몬, 지질, 지질 집합체, 중합체, 중합체 미립자, 생물학적 세포 또는 바이러스를 분해시키거나 또는 다르게는 간섭하는데 사용될 수 있는 효소는 당업자에게 공지되어 있다. 따라서, 예를 들어, 가수분해 프로브(예컨대, 택맨(TAQMAN)® 프로브)는 형광성 공여체 모이어티의 ?칭을 파괴하도록 중합효소의 5'-3' 엑소뉴클레아제 활성도에 좌우될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 중합체 접합체를 포함하는 에너지-전달쌍은 형광 에너지 전달 또는 헤어핀 형태로 효율적인 형광 ?칭을 표시하는 올리고뉴클레오타이드에 접합된다[the so-called "molecular beacons" of Tyagi, et al., NATURE BIOTECHNOLOGY, 16, 49 (1998)]. 생물학적 과정에 의한 형광 에너지 전달의 파괴는 생물학적 과정을 모니터링하는데 사용될 수도 있다.
반응성 중합체 접합체를 사용하는 중합체 접합체의 제조는, 예컨대, 미국 특허 제8,158,444호; 미국 특허 제8,455,613호; 미국 특허 제8,354,239호; 미국 특허 제8,362,193호; 및 미국 특허 제8,575,303호(Gaylord 등); 또한 WO 2013/101902(Chiu 등)에서 잘 문서화되어 있다. 폴리플루오렌 중합체의 기타 생물학적 응용은 Thomas III 등(Chem. Rev. 2007, 107, 1339); Zhu 등(Chem. Rev. 2012, 112, 4687) 및 Zhu 등(Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 3509)에 의해 잘 문서화되어 있었다. 접합체는 전형적으로 둘 다 가용성인 적합한 용매에서 접합될 적절한 반응성 중합체 및 생물학적 기질의 혼합에 기인한다. 본 발명의 중합체 접합체는 수용액 중에서 용이하게 가용성이며, 대부분의 생물학적 물질과의 접합 반응을 용이하게 한다. 광활성화된 이러한 반응성 중합체 접합체에 대해서, 접합은 반응성 중합체 접합체를 활성화시키기 위하여 반응 혼합물의 조명을 요구한다.
반응성 중합체 합성
본 발명의 반응성 중합체의 합성은 도 3에 예시된 바와 같은 소정의 주된 중간체의 초기 제제에 좌우된다. 간단화를 도모하기 위하여, 일부의 가능한 치환체가 수소로서 도시되어 있다. 이들 기본 구조는 위에서 정의된 바와 같이 대응하는 중합체 접합체 치환체를 제공하기 위하여 합성 동안 또는 후에 임의로 더 치환된다. 등가의 결과를 수득할 수 있는 많은 가능한 변동이 있는 것이 인지된다.
표 2에 기재된 것과 같은 다양한 반응성 작용기를 함유하는 중합체의 합성 방법은 당업계에 잘 문서화되어 있다. 카복실산을 비교적 산성인 "이탈기"에 커플링함으로써 전형적으로 합성되는 카복실산의 "활성화 에스터"와 같은 아민-반응성 중합체 접합체가 특히 유용하다. 기타 바람직한 아민-반응성 기는 각각 할로겐화제, 예컨대, PCl5 또는 POCl3를 이용해서 설폰산으로부터 제조된 설포닐 할라이드; 사이아누르산 할라이드와 아민의 반응에 의해 제조된 할로트라이아진; 및 아민 및 포스겐 또는 티오포스겐으로부터 제조된 아이소사이아네이트 또는 아이소티오사이아네이트를 포함한다. 아자이드, 알킨 및 테트라진을 함유하는 중합체는 클릭 기-함유 활성화 에스터에 의해 변형된 항체와 같은 클릭기-변형 기질에 접합을 위하여 특히 유용하다.
아민 및 하이드라자이드를 함유하는 중합체는 카복실산, 알데하이드 및 케톤에 접합을 위하여 특히 유용하다. 이들의 대부분은 카복실산 또는 설포닐 할라이드의 활성화 에스터와 카다베린과 같은 다이아민, 또는 하이드라진의 반응에 의해 합성된다. 대안적으로, 방향족 아민은 통상적으로 나이트로방향족 화합물의 화학적 환원에 의해 합성된다. 아민 및 하이드라진은 표준 방법에 의해 티올-반응성 할로아세트아마이드 또는 말레이미드의 합성을 위하여 특이 유용한 전구체이다.
응용 및 사용 방법
하나의 응용예에서, 본 발명의 중합체 접합체는 샘플이 동정되거나 정량화될 수 있도록 샘플을 직접 염색 또는 표지화하는데 사용된다. 이러한 사용은 시험관내 응용예일 수 있다, 예를 들어, 이러한 중합체 접합체는 생물학적 표적 피분석물용의 검정의 일부로서, 생물학적 또는 비-생물학적 유체 내 검출 가능한 추적자 요소로서; 또는 중합체 접합된 샘플이 종양 세포 및 조직을 선택적으로 파괴하도록 조사되는, 종양의 광역학적 요법으로서 이러한 목적을 위하여; 또는 통상 일중항 산소의 감광 생성을 통해 광박리 가능한 동맥 플라크 또는 세포에 첨가될 수 있다. 하나의 바람직한 실시형태에 있어서, 중합체 접합체는 접합된 생물학적 기질이 특정 결합 쌍의 상보적 구성원인 리간드를 포함하는 샘플을 염색하는데 사용된다. 본 발명에 따른 유용한 대표적인 결합쌍은 표 3에 기재되어 있다.
전형적으로, 샘플은 액체 공급원으로부터 직접, 또는 배양을 위해 세포가 도입된 성장 배지 또는 고체 물질(유기 또는 무기)의 세척액, 또는 평가를 위해 세포가 도입된 완충 용액으로서 얻어진다. 샘플이 세포를 포함할 경우, 세포는 임의로 유기체를 포함하는 단일 세포, 또는 다세포 유기체, 배아, 조직, 생검, 필라멘트, 바이오필름 등을 비롯한, 2 또는 3차원 층에서 다른 세포와 연관된 다중 세포이다.
대안적으로, 샘플은 고체이며, 임으로 여과에 의해 액체 또는 증기로부터 제거된 보유물 또는 스크레이프(scrape) 또는 스미어(smear)이다. 본 발명의 일 양상에 있어서, 샘플은 분리된 또는 여과되지 않은 생물학적 유체, 예컨대, 소변, 뇌척수액, 림프액, 조직 균질물, 간질액, 세포 추출물, 점액, 타액, 가래, 대변, 생리적 분비물 또는 기타 유사한 유체를 비롯한 생물학적 유체로부터 얻어진다. 대안적으로, 샘플은 토양, 물 또는 공기와 같은 환경 공급원으로부터; 또는 폐기물 스트림, 수원 공급 라인 또는 생산 로트로부터 취해진 것과 같은 산업적 공급원으로부터 얻어진다.
Figure pct00043
또 다른 실시형태에 있어서, 샘플은 고체 또는 반고체 매트릭스 상에 또는 내에 존재할 수 있다. 본 발명의 일 양상에 있어서, 매트릭스는 멤브레인(즉, 막)이다. 다른 양상에 있어서, 매트릭스는 핵산 또는 단백질을 분리하고 특성규명하는데 사용되는 바와 같은 전기영동 겔이거나, 또는 전기영동 겔로부터 멤브레인으로의 이동에 의해 제조된 블롯(blot)이다. 다른 양상에 있어서, 매트릭스는 실리콘 칩 또는 유리 슬라이드이며, 관심 대상 피분석물은 어레이 형태로 이러한 칩 또는 슬라이드 상에 고정화되어 있다(예컨대, 샘플은 마이크로어레이의 단백질 또는 핵산 중합체를 포함한다). 또 다른 양상에 있어서, 매트릭스는 마이크로웰 플레이트 또는 미세유체 칩이며, 샘플은 자동화된 방법에 의해, 전형적으로 약물 스크리닝과 같은 고처리량 스크리닝의 각종 방법에 의해서 분석된다.
본 발명의 중합체 접합체는 일반적으로 검출 가능한 광학 응답을 생성하도록 선택된 조건 하에 관심 대상 샘플과 전술한 바와 같은 본 발명의 중합체 접합체를 배합함으로써 사용된다. 용어 "중합체 접합체"는 청구된 중합체 접합체의 모든 양상을 지칭하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 중합체 접합체는 전형적으로 샘플의 원소와 공유 결합 또는 복합체를 형성하거나 또는 샘플 또는 샘플 부분의 경계 내에 단순히 존재한다. 이어서 샘플은 광학 반응을 유도하도록 선택된 파장에서 조사된다. 전형적으로, 샘플을 염색하는 것은 광학 응답을 표준 또는 예상 응답과 추가로 비교함으로써 샘플의 특정 특성을 결정하는데 사용된다.
검출 가능한 광학 응답은 관측에 의해 또는 도구로 검출 가능한 광 신호의 변화 또는 발생을 의미한다. 전형적으로, 검출 가능한 반응은 형광의 변화, 예컨대, 형광의 강도, 여기 또는 방출 파장 분포, 형광 수명, 형광 편광, 또는 이들의 조합의 변화이다. 염색의 정도 및/또는 위치는, 표준 또는 예상되는 반응과 비교하여, 샘플이 주어진 특성을 지니고 있는지의 여부와 정도를 나타낸다.
생물학적 적용을 위해, 본 발명의 중합체 접합체는 전형적으로 당해 분야에 일반적으로 공지된 방법에 따라 제조된 수성, 거의 수성 또는 수성-혼화성 용액으로 사용된다. 폴리머 접합체의 정확한 농도는 실험 조건 및 원하는 결과에 따라 달라진다. 최적의 농도는 최소한의 배경 형광으로 만족스러운 결과가 달성될 때까지 체계적인 변이에 의해 결정된다.
중합체 접합체는 생물학적 성분으로 샘플을 염색하는데 가장 유리하게 사용된다. 샘플은 성분(무손상 세포, 세포 추출물, 박테리아, 바이러스, 세포 소기관 및 이들의 혼합물을 포함함)의 불균일 혼합물, 또는 단일 성분 또는 균질 성분 그룹(예컨대, 천연 또는 합성 아미노산, 핵산 또는 탄수화물 고분자, 또는 지질막 복합체)을 포함할 수 있다. 이들 중합체 접합체는 일반적으로 살아있는 세포 및 다른 생물학적 성분에 대해 사용 농도 범위 내에서 독성이 없다.
중합체 접합체는 중합체 접합체와 관심 대상 샘플 성분 사이의 접촉을 용이하게 하는 임의의 방식으로 샘플과 배합된다. 전형적으로, 중합체 접합체 또는 중합체 접합체를 함유하는 용액은 단순히 시료에 첨가된다. 본 발명의 소정의 중합체 접합체는 생물학적 세포의 막에 비투과성인 경향이 있고, 일단 생존 가능한 세포 내에서는 전형적으로 잘 유지된다. 전기천공, 충격 처리 또는 높은 세포외 ATP와 같은, 원형질막을 투과시키는 처리는 선택된 폴리머 접합체를 세포에 도입하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 선택된 중합체 접합체는, 예컨대, 가압 미량 주사, 스크레이프 로딩(scrape loading), 패취 클램프(patch clamp) 방법 또는 식균 작용에 의해 세포 내로 물리적으로 삽입될 수 있다.
지방족 아민 또는 하이드라진 잔기를 포함하는 중합체 접합체는 세포 내로 미량 주사될 수 있으며, 이때 이들은 폼알데하이드 또는 글루타르알데하이드와 같은 알데하이드 고정액에 의해 적소에 고정될 수 있다. 이 고착성은 이러한 중합체 접합체를 신경 세포 추적과 같은 세포 내 응용에 유용하게 만든다.
인지질과 같은 친지성 치환체를 갖는 중합체 접합체는, 예를 들어, 막 구조의 프로브로서 사용하기 위하여; 또는 리포솜, 지질단백질, 필름, 플라스틱, 친지성 마이크로스피어 또는 유사한 물질에 혼입하기 위하여; 또는 추적을 위하여, 지질 집합체에 비공유적으로 혼입될 것이다. 친지성 중합체 접합체는 막 구조의 형광 프로브로서 유용하다.
세포의 표면 상에서, 세포막에 또는 세포 기관과 같은 세포내 구획에서 또는 세포의 세포질에서 활성 부위를 표지화하기 위하여 중합체 접합체를 사용하는 것은, 샘플 내에서의 중합체 접합체의 존재 또는 양, 접근 가능성 또는 공간적 및 시간적 분포의 결정을 허용한다. 광반응성 중합체 접합체는 생물학적 세포의 외부막의 광표지 성분과 유사하게 또는 세포에 대한 광고착성 극성 추적자(photo-fixable polar tracer)로서 사용될 수 있다.
임의로, 샘플은 잔류, 과량 또는 미결합 중합체 접합체를 제거하기 위하여 염색 후에 세척된다. 샘플은, 임의로 세척 용액, 투과성 및/또는 고정 용액, 및 추가의 검출 시약을 함유하는 용액을 비롯하여, 염색 과정에서 1종 이상의 다른 용액과 임의로 배합된다. 추가의 검출 시약은 전형적으로 당업계에 일반적으로 공지된 방법에 따라 특정 세포 성분, 세포내 생물학적 기질 또는 세포 상태의 존재로 인해 검출 가능한 반응을 생성한다. 추가의 검출 시약이 본 발명의 중합체 접합체의 것과는 상이한 분광 특성을 갖거나 생성물을 생성하는 경우, 다색 적용이 가능하다. 이는 추가의 검출 시약이 염색 중합체 접합체의 분광 특성과는 검출 가능하게 구별되는 분광 특성을 갖는 본 발명의 중합체 접합체 또는 중합체 접합체-접합체인 경우에 특히 유용하다.
본 발명의 중합체 접합체는 당업계에 널리 공지된 방법에 따라 사용된다; 예컨대, 현미경 관찰 및 면역형광검정에서 항체 접합체의 사용; 및 핵산 하이브리드화 검정 및 핵산 서열결정을 위한 뉴클레오타이드 또는 올리고뉴클레오타이드 접합체(예컨대, 미국 특허 제5,332,666호(Prober 등)(1994); 미국 특허 제5,171,534호(Smith 등)(1992); 미국 특허 제4,997,928호(Hobbs)(1991); 및 WO 출원 94/05688(Menchen 등). 본 발명의 다수의 독립적인 중합체 접합체를 포함하는 접합체는 다색 응용을 위한 유용성을 지닌다.
염색 후 또는 염색 중 임의의 시간에, 샘플은 검출 가능한 광학 응답을 제공하도록 선택된 광의 파장으로 조명되고, 광학 응답을 검출하는 수단으로 관찰된다. 본 발명의 중합체 접합체를 조명하는데 유용한 장비는 휴대용 자외선 램프, 수은 아크 램프, 제논 램프, 레이저 및 레이저 다이오드를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 이러한 조명원은 레이저 스캐너, 형광 마이크로 플레이트 판독기, 표준 또는 미니 형광측정계 또는 크로마토그래피 검출기에 임의로 통합된다. 본 발명의 바람직한 실시형태는 405㎚의 파장에서 또는 그 부근에서 여기 가능한 중합체 접합체이다.
광학 응답은 육안 검사에 의해, 또는 CCD 카메라, 비디오 카메라, 사진 필름, 레이저-주사 장치, 형광 측정기, 포토다이오드, 양자 카운터, 형광 현미경, 주사 현미경, 유세포 분석기(flow cytometer), 형광 마이크로 플레이트 판독기 중 어느 하나의 디바이스에 의해, 또는 광전자 배증관과 같은 신호를 증폭하는 수단에 의해 수행될 수 있다. 샘플이 유동 세포 계측기를 사용하여 검사되는 경우, 샘플의 검사는 형광 응답에 따라 샘플의 부분을 분류하는 것을 임의로 포함한다.
본 발명의 일 양상은, 위에서 기재된 바와 같이, 본 발명의 중합체 접합체의 어느 하나를 이용해서 각종 검정의 실시를 용이하게 하는 키트의 제형이다. 본 발명의 키트는 전형적으로 본 발명의 형광성 중합체 접합체를 포함하되, 여기서 접합된 생물학적 기질은 특이적 결합쌍 구성원, 또는 뉴클레오사이드, 뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 중합체, 펩타이드, 또는 단백질이다. 다른 실시형태에 있어서, 키트는 미접합 중합체 및 이에 접합하기 위한 생물학적 기질을 포함한다. 접합 후에, 작성된 형광성 중합체 접합체는 본 명세서에 기재된 바와 같은 본 발명의 중합체 접합체이다. 키트는 임의로 전형적으로 수용액으로서 존재하는 1종 이상의 완충제를 더 포함한다. 본 발명의 키트는 임의로 추가의 검출 시약, 얻어지는 표지된 생물학적 기질을 정제시키기 위한 정제 매질, 발광 표준, 효소, 효소 저해제, 유기 용매, 및/또는 본 발명의 검정을 수행하기 위한 설명서를 더 포함한다.
실시예
본 발명의 선택된 중합체 접합체에 대한 몇몇 합성 전략의 예뿐만 아니라, 이의 특성규명, 합성 전구체, 접합체 및 사용 방법은 이하의 실시예에서 제공된다. 추가의 변형 및 변경은 당업자에게 자명할 것이다. 이하의 실시예는 본 발명의 실시를 예시하기 위해 제공된다. 이들은 본 발명의 전체 범위를 제한하거나 정의하고자 의도된 것은 아니다. 본 발명은 설명된 특정 양상에 제한되지 않고 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 이용된 용어는 특정 양상만을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이기 때문에 제한하기 위하여 의도된 것이 아님을 이해해야 한다. 값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 달리 명확하게 기재하지 않는 한 하한치의 단위의 1/10까지의 각 사이에 있는 값, 그 범위의 상한치와 하한치 사이 그리고 그 명시된 범위 내의 임의의 기타 기재되거나 사이에 있는 값이 본 발명 내에 포함되는 것이 이해된다. 이들 보다 작은 범위의 상한치 및 하한치는 독립적으로 보다 작은 범위에 포함될 수 있으며 또한 명시된 범위에서 특별히 배제된 한계를 조건으로 하여 본 발명 내에 포함된다. 명시된 범위가 하나의 또는 둘 다의 한계를 포함하는 경우, 포함된 한계 중 하나 또는 둘 다를 제외한 범위도 본 발명에 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사한 또는 이와 동등한 임의의 방법 및 재료가 또한 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 대표적인 예시적인 방법 및 재료가 이제 설명된다.
실시예 1. 3,3'-(2-브로모-6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보롤란-2-일)-8,10-다이하이드로-4H-플루오레노[4,5-cde]옥세핀-4,4-다이일)비스(프로판-1-올)(화합물 2 )의 제조
Figure pct00044
아르곤 하에, DMF(30㎖) 용액 중 3-[2-브로모-4-(3-하이드록시프로필)-6-아이오도-8,10-다이하이드로-4H-9-옥사사이클로헵타[def]플루오렌-4-일]-프로판-1-올(화합물 1)(3g, 5.67 m㏖)의 용액에, 비스(피나콜라토)다이보론(2g, 8 m㏖), Pd(dppf)Cl2(0.2g, 0.28 m㏖) 및 아세트산칼륨(2.23g, 22.7 m㏖)을 첨가하였다. 이 혼합물을 60℃에서 2시간 동안 교반하였다. 실온에서, 에틸 아세테이트(200㎖)를 첨가하고 물(100㎖), 염수(100㎖)로 세척하였다. 유기층을 무수 황산나트륨 위에서 건조시키고, 여과시켰다. 용매를 제거하고, 조질의 생성물을 칼럼 크로마토그래피(헥산-에틸 아세테이트)에 의해 정제시켜 밝은 갈색 발포체(1.5g, 50%)를 제공하였다.
실시예 2. (2-브로모-6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보롤란-2-일)-8,10-다이하이드로-4H-플루오레노[4,5-cde]옥세핀-4,4-다이일)비스(프로판-3,1-다이일) 비스(4-메틸벤젠설포네이트)(화합물 3 )의 제조
Figure pct00045
실온에서 아르곤 하에, 다이클로로메탄(20㎖) 중 화합물 2(5.84g, 11 m㏖)의 용액에, 트라이에틸아민(9.2㎖, 66m㏖)을 첨가하고 나서, p-톨루엔설포닐 클로라이드(6.3g, 33m㏖)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반하였다. 이 혼합물을 농축시켰다. 에틸 아세테이트(200㎖)를 첨가하고, 물(200㎖), 염수(100㎖)로 세척하였다. 유기층을 무수 황산나트륨 위에서 건조시키고, 여과시켰다. 용매를 제거하고, 조질의 생성물을 칼럼 크로마토그래피(헥산-에틸 아세테이트)에 의해 정제시켜 백색 고체(5.2g, 70%)를 제공하였다.
실시예 3. 2-(6-브로모-4,4-다이(2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35-도데카옥사옥타트라이아콘탄-38-일)-8,10-다이하이드로-4H-플루오레노[4,5-cde]옥세핀-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보롤란(화합물 4 )의 제조
Figure pct00046
아르곤 하에, 0℃에서, 건조 THF(20㎖) 중 수소화나트륨(0.24g, 5.95 m㏖)의 혼합물에, mPEG11 알코올(3.08g, 5.95 m㏖)을 첨가하였다. 0℃에서 10분 후에, 건조 THF(20㎖) 중 화합물 3(1g, 1.19 m㏖)의 용액을 적가하였다. 이 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반하였다. 포화 염화암모늄 용액(100㎖)을 첨가하여 이 용액을 반응 중지시키고 조질의 생성물을 다이클로로메탄(2x100㎖)으로 추출하였다. 합한 유기층을 농축시키고, 다이클로로메탄/아이소프로필 알코올의 구배를 이용하는 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제시켜 무색 오일(1.0g, 55%)을 제공하였다.
실시예 4. 비대칭 PFO 중합체(화합물 7 )의 제조
Figure pct00047
아르곤 하에, 쉬링크 플라스크(Schlenk flask)에서 DMF(6㎖) 중 화합물 4(0.6g, 0.4 m㏖) 및 화합물 5(0.023g, 0.04 m㏖)의 용액에, 물 중 K2CO3(2M, 4㎖)를 첨가하고 나서, 팔라듐 테트라키스(트라이페닐포스핀)(14㎎, 0.012 ㏖)을 첨가하였다. 이 혼합물을 3회 냉동-펌프-해동 사이클을 통해서 탈기시키고 이어서 12시간 동안 80℃로 가열하였다. 실온에서, 이 반응 혼합물에 20% EtOH/H2O(20㎖) 중 EDTA(100㎎, 0.33 m㏖)를 첨가하고 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 얻어진 혼합물을 0.45㎛ 컵 필터를 통해서 여과시켰다. 여과된 용액을 20% EtOH/H2O를 이용해서 2 ㎎/㎖의 농도로 희석시켰다. 이어서 얻어진 희석액을, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 이 용액을 농축시키고 동결건조시켜 황색의 섬유질 고체(0.41g)를 제공하였다. 분자량은 폴리스타이렌 표준(MW = 85,000, MW = 170,000, D=2.0)에 대한 SEC 분석에 의해 결정하였다. 실온에서, 다이클로로메탄(20㎖) 중 화합물 6(410㎎)의 용액에 트라이플루오로아세트산(5㎖)을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 용매를 제거하고, 고진공 하에 하룻밤 건조시켜 담황색 오일을 제공하였다.
실시예 5. 비대칭 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터(화합물 8 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트(1㎎, AAT 바이오퀘스트사(AAT Bioquest))의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에터로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉 산성수(pH = 5)에 신속하게 용해시키고, 에터로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터를 제공하였다.
실시예 6. 비대칭 PFO 중합체 말레이미드(화합물 9 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 산성수(pH = 5)에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 말레이미드를 제공하였다.
실시예 7. 비대칭 PFO 중합체 다이클로로트라이아진(화합물 10 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 염화사이아누르산(1㎎, 시그마사(Sigma))의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 염화사이아누르산의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 다이클로로트라이아진을 제공하였다.
실시예 8. 비대칭 PFO 중합체 DBCO(화합물 11 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 DBCO를 제공하였다.
실시예 9. 비대칭 PFO 중합체 TCO(화합물 12 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 TCO를 제공하였다.
실시예 10. 비대칭 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 13 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 메틸테트라진을 제공하였다.
실시예 11. 비대칭 PFO 중합체 아자이드 (화합물 14 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 아자이드를 제공하였다.
실시예 12. 비대칭 PFO 중합체 알킨(화합물 15 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 알킨을 제공하였다.
실시예 13. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체(화합물 16 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 Cy3.5 모노숙신이미딜 에스터(10㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 1㎖ DMF 용액 및 20㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 14. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 DBCO(화합물 17 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 DBCO를 제공하였다.
실시예 15. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 18 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 TCO를 제공하였다.
실시예 16. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 19 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 메틸테트라진을 제공하였다.
실시예 17. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 아자이드(화합물 20 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 아자이드를 제공하였다.
실시예 18. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 알킨(화합물 21 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 알킨을 제공하였다.
실시예 19. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터(화합물 22)의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에터로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에터로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터를 제공하였다.
실시예 20. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 말레이미드(화합물 23 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물(pH = 6)에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 말레이미드를 제공하였다.
실시예 21. 비대칭 Cy3 .5 표지된 PFO 중합체 다이클로로트라이아진(화합물 24 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 염화사이아누르산(1㎎, 시그마사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 염화사이아누르산의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 다이클로로트라이아진을 제공하였다.
실시예 22. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 DBCO(화합물 25 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 DBCO-PEG4 Cy5 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 23. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 26 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 Cy5 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 24. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 27 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 16(100㎎)의 용액에 메틸테트라진-PEG4 Cy5 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 20㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 25. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 아자이드(화합물 28 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 27(100㎎)의 용액에 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 26. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체(화합물 29 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 Cy5 모노숙신이미딜 에스터(10㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 27. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터(화합물 30 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에터로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에터로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터.
실시예 28. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 말레이미드(화합물 31 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물(pH = 6)에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 말레이미드를 제공하였다.
실시예 29. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 다이클로로트라이아진(화합물 31 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 염화사이아누르산(1㎎, 시그마사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 염화사이아누르산의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 다이클로로트라이아진을 제공하였다.
실시예 30. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 DBCO(화합물 32 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 DBCO를 제공하였다.
실시예 31. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 33 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 TCO를 제공하였다.
실시예 32. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 34 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 메틸테트라진을 제공하였다.
실시예 33. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 아자이드(화합물 35 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 아자이드를 제공하였다.
실시예 34. 비대칭 Cy5 표지된 PFO 중합체 알킨(화합물 36 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 29(100㎎)의 용액에 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 알킨을 제공하였다.
실시예 35. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체(화합물 37 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 5-TAMRA 숙신이미딜 에스터(10㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 36. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 DBCO(화합물 38 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 DBCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 DBCO를 제공하였다.
실시예 37. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 39 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 TCO를 제공하였다.
실시예 38. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 40 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 메틸테트라진-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 메틸테트라진을 제공하였다.
실시예 39. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 아자이드(화합물 41 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 아지도-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 아자이드를 제공하였다.
실시예 40. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 알킨(화합물 42 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 알킨일-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 알킨을 제공하였다.
실시예 41. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터(화합물 43 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 다이(N-숙신이미딜) 글루타레이트의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에터로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에터로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 숙신이미딜 에스터를 제공하였다.
실시예 42. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 말레이미드(화합물 44 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물(pH = 6)에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 말레이미드를 제공하였다.
실시예 43. 비대칭 TAMRA 표지된 PFO 중합체 다이클로로트라이아진(화합물 45 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 37(100㎎)의 용액에 염화사이아누르산(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 염화사이아누르산의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 냉수(pH = 6)에 신속하게 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 PFO 중합체 다이클로로트라이아진을 제공하였다.
실시예 44. 비대칭 텍사스 레드 (Texas Red) 표지된 PFO 중합체 DBCO(화합물 46 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 2-(텍사스 레드)설폰아미딜-6-(TCO-PEG4)카복스아미딜-라이신 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 45. 비대칭 텍사스 레드 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 47 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 2-(텍사스 레드) 설폰아미딜-6-(TCO-PEG4)카복스아미딜-라이신 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 46. 텍사스 레드-표지된 PFO 중합체 메틸테트라진(화합물 48 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 2-(텍사스 레드) 설폰아미딜-6-(메틸테트라진-PEG4) 카복스아마이드-라이신 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 47. 비대칭 텍사스 레드 표지된 PFO 중합체 아자이드(화합물 49 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 2-(텍사스 레드) 설폰아미딜-6-(아지도- PEG4)카복스아미딜-라이신 모노숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 48. 비대칭 TCO-작용화된 PFO 중합체(화합물 50 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 TCO-PEG4 숙신이미딜 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 TCO-작용화된 PFO 중합체를 제공하였다.
실시예 49. 비대칭 ROX 표지된 PFO 중합체 TCO(화합물 51 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 50(10㎎)의 용액에 6-ROX 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 50. 비대칭 말레이미드 - 작용화된 PFO 중합체(화합물 52 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 미반응 3-말레이미도프로피온산 N-하이드록시숙신이미드 에스터의 대부분이 제거될 때까지 잔사를 에틸 아세테이트로 여러 번 세척하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 에틸 아세테이트로 3회 추출하였다. 수용액을 냉동시키고 건조시켜 목적하는 비대칭 말레이미드-작용화된 PFO 중합체를 제공하였다.
실시예 51. 비대칭 ROX 표지된 PFO 중합체 말레이미드(화합물 53 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 52(10㎎)의 용액에 6-ROX 숙신이미딜 에스터(1㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 0.1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
실시예 52. 비대칭 Cy7 표지된 PFO 중합체 말레이미드(화합물 54 )의 제조
DMF(10㎖) 중 화합물 7(100㎎)의 용액에 Cy7 모노말레이미드, 모노숙신이미딜 에스터(5㎎, AAT 바이오퀘스트사)의 1㎖ DMF 용액 및 10㎕ 트라이에틸아민을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하고, 고진공 하에 농축시켜 DMF를 제거하였다. 잔사를 물에 용해시키고, 용출액 중에 0.1 ㎎/㎖ 미만의 중합체가 있을 때까지 30,000 kD 분자량 컷오프 멤브레인을 구비한 접선 유동 여과 시스템을 이용해서 20% EtOH/H2O로 투석하였다. 용액을 농축시키고 동결건조시켜 목적하는 청색 섬유질 고체를 제공하였다.
본 발명의 선택된 중합체에 대한 일부 합성 전량뿐만 아니라, 이의 특성 규명, 합성 전구체, 접합체 및 사용 방법이 예시를 위하여 실시예에 제공된다. 이들의 추가의 변형 및 치환은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 본 발명의 중합체에 접합된 제2 형광단(예컨대, 상기 실시예에서의 Cy3.5, Cy5, TAMRA 및 텍사스 레드)은 상이한 목적하는 분광 특성을 갖는 중합체를 만들기 위하여 표 1에 나열된 상업적 염료로 용이하게 대체될 수 있다. 또한, 본 발명의 중합체는 표 2에 나열된 상이한 반응성 작용기로 더 작용화될 수 있다. 잘 알려진 클릭 가능 기가 또한 배직교 부호(biorthogonal) 화학 기반 접합을 위하여 본 발명의 중합체에 첨가될 수 있다(문헌[P. Agarwal and R. Bertozzi, Bioconjugate Chem., 2015, 26, 176-192; K. Lang and J. Chin, Chem. Reviews, 2014, 114, 4764-4806; M. D. Best, Biochemistry, 2009, 48, 6571-6584] 참조). 중합체 작용화를 위한 몇몇 다른 대안적인 방법이 문헌(미국 특허 제8,158,444호; 미국 특허 제8,455,613호; 미국 특허 제8,354,239호; 미국 특허 제8,362,193호; 및 미국 특허 제8,575,303호(Gaylord 등); 또한 WO 2013/101902(Chiu 등) 참조)에 잘 기재되어 있었다.
실시예 53. 팔로이딘 - PFO 중합체 접합체(화합물 55 )의 제조
DMF(0.5㎖) 중 아미노팔로이딘(1㎎, AAT 바이오퀘스트사) 및 숙신이미딜 에스터 유도체 화합물 8(10㎎)에 N,N-다이아이소프로필에틸아민(25㎖)을 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 이 용액에 5㎖의 EtOAc를 첨가하였다. 고체를 원심 분리에 의해 수집하였다. 조질의 생성물을 물로 용리시키는 세파덱스(SEPHADEX) LH-20 상에서 정제시키고 나서, 분취 HPLC에 의해 정제시켜 순수한 팔로이딘 접합체를 제공하였다.
실시예 54. 팔로이딘 - PFO 중합체 접합체로 F- 액틴 필라멘트의 염색
액틴은 거의 모든 진핵 세포에서 발견되는 구상의(globular) 대략 42-kD단백질이다. 이것은 또한 조류(algae) 및 인간에서처럼 다양한 종에서 20% 이하만큼 상이한 가장 고도로 보존된 단백질 중 하나이다. 팔로이딘-PFO 중합체 접합체는 F-액틴에 선택적으로 결합시킨다. 나노몰 농도에서 사용될 경우, 팔로이딘-PFO 중합체 접합체(화합물 55)는 폼알데하이드-고정된 그리고 침투된 조직 박편 내 F-액틴, 세포 배양액 또는 세포-무함유 실험을 표지화, 식별 및 정량화하는데 사용될 수 있다. 세포는 폼알데하이드로 고정시키고, 팔로이딘-PFO 중합체 접합체의 DMSO 스톡 용액의 첨가 후에 배양시켰다. 세포를 2 내지 3회 PBS로 완만하게 헹구어 과잉의 팔로이딘 접합체를 제거하였다. 세포를 평판 배양하고 밀봉하고 형광 현미경으로 화상화하였다(도 4 참조). 기타 팔로이딘-PFO 중합체 접합체는 상이한 형광색으로 F-액틴 필라멘트를 염색하는데 유사하게 사용될 수 있다.
실시예 55. 아미노덱스트란 - PFO 중합체 접합체의 제조
아미노덱스트란-염료 접합체는 다음과 같이 제조하고, 70,000 MW를 일례로서 사용하여 기재하였다. 아미노덱스트란(50㎎)은 평균 13개의 아미노기로 유도체하였다. 아미노덱스트란(50㎎)을 0.1M NaHCO3 중 10 ㎎/㎖에 용해시켰다. 약 10 내지 15의 PFO 중합체/덱스트란비를 제공하도록 화합물 8을 첨가하였다. 6 내지 12시간 후에, 얻어지는 접합체를 이온 교환 크로마토그래피에 의해 정제시켰다. 접합 혼합물을 저염 완충액[50mM MES 완충액(pH=5.0)] 중 UNOsphere™ S 수지(바이오래드사(Bio-Rad))에 장입하고, 실온에서 10분 동안 항온처리하고, 최대 결합을 제공하도록 반복해서 샘플을 3회 장입하였다. 장입 후에, 매질을 저염 완충액으로 세척하고, 상승하는 pH 및 이온 강도[10mM 인산염 완충액(pH=7.4) + 1.0M NaCl 완충액/메탄올]으로 가동시켰다.
실시예 56. PFO 중합체-표지된 마이크로스피어(microsphere)의 제조
마이크로스피어는 많은 잘 알려진 프로토콜 중 어느 하나를 이용해서 본 발명의 PFO 중합체 염료로 표지될 수 있다. 표면 상에 아미노, 카복실 또는 알데하이드와 같은 작용기를 갖도록 화학적으로 변형된 마이크로스피어는 표 2에 나열된 바와 같이 대응하는 반응성 염료로 표면기를 공유 접합시킴으로써 표면-표지될 수 있다. 예를 들어, 아민-변형 마이크로스피어는 화합물 8 또는 22와 같은 숙신이미딜 에스터를 통해서 본 발명의 염료에 용이하게 접합되었다.
실시예 57. 뉴클레오타이드 - PFO 중합체 접합체의 제조
본 발명의 PFO 중합체 염료로 접합된 뉴클레오타이드는, 예컨대, 문헌[M. Nimmakayalu et al., Biotechniques 2000, 28, 518-522; Muhlegger et al., Biol Chem Hoppe Seyler 1990,371, 953-965; 및 Giaid et al., Histochemistry 1989, 93, 191-196]에 기재된 것들과 같은 잘 알려진 공개된 절차에 따라서 당업자에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 100㎕의 물 중 2㎎의 5-(3-아미노알릴)-2'-데옥시유리딘 5'-트라이포스페이트(시그마-알드리치사(Sigma-Aldrich))에 100㎕ DMF 및 5㎕ 트라이에틸아민 중 화합물 8 또는 22(5㎎)를 첨가하였다. 3시간 후에, 용액을 증발시키고, 잔사를 HPLC에 의해 정제시켰다. 생성물 분획을 동결건조시켜 형광성 뉴클레오타이드 접합체를 제공하였다. 대안적으로, 데옥시유리딘 5'-트라이포스페이트의 형광 염료-접합체는 5-(3-아미노-1-프로핀일)-2'-데옥시유리딘 5'-트라이포스페이트로부터, 또는 티올화된 뉴클레오타이드 또는 티오포스페이트 뉴클레오타이드를 본 발명의 티올-반응성 PFO 중합체 염료(예컨대, 말레이미드화합물 9 또는 23)로 처리함으로써 제조하였다.
실시예 58. 올리고뉴클레오타이드-PFO 중합체 염료 접합체의 제조
5'-아민-변형된, 18-염기 M13 프라이머 서열(약 100㎍)을 4㎕의 물에 용해시켰다. 이것에 100㎕의 0.1M 붕산나트륨(pH 8.5) 중 1㎎의 화합물 8 또는 22를 첨가하였다. 16시간 후에, 10㎕의 5M NaCl 및 3 용적의 냉 에탄올을 첨가하였다. 이 혼합물을 -20℃로 냉각시키고, 원심분리시켜, 상청액을 따라내고, 펠릿을 에탄올로 헹구고, 이어서 펠릿을 100㎕의 물에 용해시켰다. 표지된 올리고뉴클레오타이드를 HPLC에 의해 정제시켰다. 목적하는 피크를 수집하고 증발시켜 형광성 올리고뉴클레오타이드-염료 접합체를 제공하였다.
실시예 59. 염소 항-마우스 IgG - PFO 중합체 염료 접합체의 제조
염소 항-마우스 IgG(GAM)를 10mM NaHCO3(pH 8.2) 완충액에 용해시켜 5 ㎎/㎖ 용액을 만들었다. 수성 GAM 단백질 용액에 화합물 8 또는 22(20 당량)의 DMF 용액을 첨가하였다. 용액을 실온에서 3시간 동안 회전시키고, 이 반응 혼합물을 아미콘 울트라 필터(Amicon Ultra Filter)(MWCO=10 kDa)로 옮겨 DMF를 제거하였다. 단백질을 PBS 완충액으로 초기 용적으로 회복시켰다.
양이온 교환 크로마토그래피를 사용해서 유리 중합체를 제거하였다. 접합 혼을 저염 완충액[50mM MES 완충액(pH=5.0)] 중 UNOsphere™ S 수지(바이오래드사)에 장입하고, 실온에서 10분 동안 항온처리하고, 최대 결합을 제공하도록 샘플을 3회 반복해서 장입하였다. 장입 후, 매질을 저염 완충액으로 기준선까지(414㎚에서의 흡광도가 0.01 미만이 될 때까지) 세척하여 모든 유리 중합체를 제거하였다. 고염 인산염 완충액[10mM 인산염 완충액(pH=7.4) + 1.0M NaCl 완충액/메탄올, 90/10]으로 pH 및 이온 강도 둘 다를 상승시킴으로써 양이온 교환 수지 상의 유지된 PFO 중합체 염료-GAM 접합체를 방출시켰다. 단백질 A 및 단백질 G 친화도 수지는 또한 견줄만한 결과를 갖는 유리 중합체를 제거하는데 사용될 수 있다. HiTrap 단백질 G HP 1㎖ 칼럼(GE 라이프 사이언시스사(GE life sciences))을 10mM 인산염 완충액(pH 7.4)으로 사전 평형화시키고, SEC-정제된 생성물을 1 ㎎/㎖ 미만에서 서서히 주입하고, 결합하도록 30분 동안 항온 처리하였다. 칼럼을 10 칼럼 용적 초과의 10mM 인산염 완충액으로 세척하여 미결합된 중합체 물질을 닦아내는 한편 모든 과잉의 물질이 제거된 것을 확인하도록 280㎚ 및 414㎚에서의 용출액의 흡수를 모니터링하였다. 4 칼럼 용적의 0.1M 글리신(pH 2.3)으로 칼럼을 세척함으로써 접합체를 용리시켰다. 용리된 분획을 합하여 1M Tris(pH 8)를 사용해서 중성으로 도로 pH 조절하였다. 유리 중합체가 제거된 후에, 접합체 용액을 아미콘 울트라 필터(MWCO=30 kD)로 농축시키고 크기 배제 칼럼(수퍼덱스 200, GE 라이프 사이언시스사)에 장입시켜 접합체와 미접합 항체를 분리시켰다. 칼럼을 PBS 완충액으로 평형화시키고, 유리 항체 전에 PFO 중합체-항체 접합체를 용리시켰다.
효율적인 표지화를 위하여 치환도(degree of substitution: DOS)는 대부분의 항체에 대해서 1 내지 3몰의 PFO 중합체 염료 대 1몰의 항체로 되어야 한다. 생물학적 기질 대 중합체(BS/중합체)의 비는 생물학적 기질에 의한 치환도를 나타낸다. 예를 들어, 생물학적 기질을 표지화시키기 위하여 중합체를 사용할 경우, 미표지된 유리 중합체가 있을 수 있다. 따라서, 평균 치환도가 1 미만일 수 있다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, 최적 DOS는 표지될 항체의 특성에 좌우된다. 최적의 표지화 DOS는 DOS의 범위에 대해서 일련의 염료-접합체를 제조하여 목적하는 신호/배경을 비교함으로써 실험적으로 결정된다. 몇몇 경우에, 보다 높은 DOS는 밝은 신호를 제공할 수 있는 한편, 다른 경우에 더 높은 DOS는 표지될 항체의 친화도를 저감시킬 수 있었다.
실시예 60. 염소 항-토끼 IgG - PFO 중합체 염료 접합체의 제조
염소 항-토끼 IgG(GAR)를 1M NaHCO3(pH=8.6)에 용해시켜 10 ㎎/㎖의 농도를 만들었다. GAR 용액에 메틸테트라진-PEG4-설포-NHS 에스터(10 ㎎/㎖ DMSO 용액, 3 당량)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 튜브 회전기 상에서 1 내지 2시간 동안 회전시키고, P-6-DG 겔 매질(Gel medium)(바이오래드사)로 채워진 탈염 칼럼에서 정제시켜 유리 메틸테트라진-PEG4-설포-NHS 에스터를 제거하였다. 메틸테트라진-변형 GAR PBS로 회복시켰다. 변형된 GAR 용액을 화합물 13(4 ㎎/㎖, 5 당량)의 PBS 스톡 용액과 혼합하였다. 혼합된 용액을 실온에서 1 내지 3시간 동안 회전시켰다. 얻어진 용액을 미반응 유리 중합체를 제거하는데 사용된 양이온 교환칼럼에 장입하였다. PFO 중합체-GAR 용액을 실시예 59에 기재된 바와 같이 정제시켰다. 순수한 목적하는 PFO 중합체-GAR 접합체를 혼주시키고, 배합하고, 아미콘 울트라 필터(MWCO=30 kD)에서 목적하는 농도로 농축시켰다.
실시예 61. 양 항-마우스 IgG - PFO 중합체 염료 접합체의 제조
양 항-마우스 IgG(SAM)를 MEA, DTT 또는 TCEP(G. T. Hermanson, Bioconjugate Techniques, 1996, 463-469)로 환원시켰다. 환원된 GAM을 50mM MES 완충액(pH= 6.0)에 용해시켜 5 ㎎/㎖ 용액을 만들었다. 수성 SAM 단백질 용액에 화합물 9 또는 23(10 당량)의 DMF 용액을 첨가하였다. 이 용액을 실온에서 3시간 동안 회전시키고 이 반응 혼합물을 아미콘 울트라 필터(MWCO=10 kDa)에 옮기고 DMF를 제거하였다. 단백질을 PBS 완충액으로 초기 용적으로 회복시켰다.　PFO 중합체-SAM 용액을 실시예 59에 기재된 바와 같이 정제시켰다. 순수한 목적하는 PFO 중합체-SAM 접합체를 혼주시키고, 배합하고, 아미콘 울트라 필터(MWCO=30 kD)에서 목적하는 시험 농도로 농축시켰다.
실시예 62. 염소 항-인간 IgG - PFO 중합체 염료 접합체의 제조
염소 항-토끼 IgG(GAH)를 1M NaHCO3(pH=8.6)에 용해시켜 10 ㎎/㎖의 농도를 만들었다. GAH 용액에 아지도-PEG4-설포-NHS 에스터(10 ㎎/㎖ DMSO 용액, 3 당량)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 튜브 회전기 상에서 1 내지 2시간 동안 회전시키고, P-6-DG 겔 매질(바이오래드사)로 채워진 탈염 칼럼에서 정제시켜 유리 아지도-PEG4-설포-NHS 에스터를 제거하였다. 아지도-변형 GAH를 PBS로 회복시켰다. 변형된 GAH 용액을 화합물 11의 PBS 스톡 용액(4 ㎎/㎖, 5 당량)과 혼합하였다. 혼합된 용액을 실온에서 1 내지 3시간 동안 회전시켰다. 얻어진 용액을 미반응 유리 중합체를 제거하는데 사용된 양이온 교환 칼럼에 장입하였다. PFO 중합체-GAH 용액을 실시예 59에 기재된 바와 같이 정제시켰다. 순수한 목적하는 PFO 중합체-GAH 접합체를 혼주시키고, 배합하고, 아미콘 울트라 필터(MWCO=30 kD)에서 목적하는 농도로 농축시켰다.
실시예 63. 당나귀 항-마우스 IgG - PFO 중합체 염료 접합체의 제조
당나귀 항-마우스 IgG(DAM)를 1M NaHCO3(pH=8.6)에 용해시켜 10 ㎎/㎖의 농도를 만들었다. DAM 용액에 아지도-PEG4-설포-NHS 에스터(10 ㎎/㎖ DMSO 용액, 3 당량)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 튜브 회전기 상에서 1 내지 2시간 동안 회전시키고, P-6-DG 겔 매질(바이오래드사)을 채운 탈염 칼럼에서 정제시켜 유리 아지도-PEG4-설포-NHS 에스터를 제거하였다. 아지도-변형 DAM을 PBS로 회복시켰다. 변형된 DAM 용액을 화합물 17(4 ㎎/㎖, 5 당량)의 PBS 스톡 용액과 혼합하였다. 혼합된 용액을 실온에서 1 내지 3시간 동안 회전시켰다. 얻어진 용액을 미반응 유리 중합체를 제거하는데 사용된 양이온 교환칼럼에 장입하였다. PFO 중합체-DAM 용액을 실시예 59에 기재된 바와 같이 정제시켰다. 순수한 목적하는 PFO 중합체-DAM 접합체를 혼주시키고, 배합하고, 아미콘 울트라 필터(MWCO=30 kD)에서 목적하는 농도로 농축시켰다.
실시예 64. 항-CD8 항체의 PFO 중합체 염료-접합체의 제조
PFO 중합체 염료-CD 항체 접합체는, 실시예 59 내지 63에 기재된 바와 유사하게 염료-대-단백질비의 범위에 걸쳐서 화합물 8, 9, 11 및 12에 분리된 제제로 각각 접합된, 항-마우스 CD8a(클론 53-6.7, 이바이오사이언스사(eBioscience)) 및 항-인간 CD8a(클론 SK1, 이바이오사이언스사)에 특이적인 항체를 이용해서 제조하였다. 항체-중합체 접합체는 Bio-Rad NGC FPLC 크로마토그래피 시스템을 이용해서 수퍼덱스200 크기 배제 크로마토그래피(Size Exclusion Chromatography: SEC)에 대해서 유리 항체로부터 정제시켰다. 접합체를 먼저 15k rpm에서 5분 동안 회전시켜 임의의 석출된 또는 가교결합된 접합체를 펠릿화하였다. 이어서 상청액을 수퍼덱스 200 10/300 GL 칼럼(GE 라이프 사이언시스사) 상에 1.5% v/v 미만으로 주입하고 10mM 인산염 완충액(pH 7.4)으로 1.0 ㎖/분으로 용리시켰다. 각 PFO 중합체-항체 접합에 대해서, 280㎚에서의 제1 용리 피크(항체-중합체 접합체 및 임의의 유리 중합체를 함유함)를 수집하였고, 임의의 후속의 피크는 폐기하였다.
과잉의 중합체가 접합체 용액으로부터 제거될 필요가 있었던 경우, 단백질 G 친화도 정제가 유리-중합체로부터 접합체를 분리시키기 위하여 사용되었다. HiTrap 단백질 G HP 1㎖ 칼럼(GE 라이프 사이언시스사)을 10mM 인산염 완충액(pH 7.4)으로 사전-평형화시키고, SEC-정제된 생성물을 1 ㎎/㎖ 미만으로 서서히 주입하고 결합하도록 10분 동안 항온처리하였다. 칼럼을 10 칼럼 용적 초과의 10mM 인산염 완충액으로 세척하여 미결합 중합체 물질을 제거하면서 모든 과잉의 물질이 제거된 것을 확실하게 하기 위하여 280㎚ 및 414㎚에서의 용출물의 흡수를 모니터링하였다. 4 칼럼 용적의 0.1M 글리신(pH 2.3)으로 칼럼을 세척함으로써 접합체를 용리시켰다. 용리된 분획을 합하여 1M Tris(pH 8)를 사용해서 중성으로 도로 pH 조절하였다. 이어서, 최종 정제된 생성물을 10mM 포스페이트, 0.5M NaCl, 0.09% 아자이드화 나트륨(pH 7.4)으로 아미콘 울트라-4 30k 분자량 원심 농축기에서 4회 완충액 교환하고, 사용 준비될 때까지 4℃에서 0.1 ㎎/㎖ 항체 농도에서 저장하였다. 각 항체에 대해서, 3가지 염료의 각각에 대한 최적 PFO 중합체 염료-대-단백질비는 상당히 유사하였다. 일반적으로, 각 최적 염료-대-단백질비는 표지될 각 특정 항체에 대해서 실험적으로(통상적인 최적화에 의해) 결정되었다.
실시예 65. 항-CD8 항체의 PFO 중합체 탠덤 염료- 접합체 의 제조
PFO 중합체 염료-CD 항체 접합체는 실시예 59 내지 63에 기재된 바와 같은 염료-대-단백질비의 범위에 걸쳐서 화합물 17, 18, 22, 23, 25, 32, 36 및 38에 분리된 제제로 각각 접합된, 항-마우스 CD8a(클론 53-6.7, 이바이오사이언스사) 및 항-인간 CD8a(클론 SK1, 이바이오사이언스사)에 특이적인 항체를 이용해서 제조하였다. 항체-중합체 접합체는 실시예 64에 기재된 바와 같이 정제시켰다.
실시예 66. 스트렙타비딘 - PFO 중합체 접합체 의 제조
스트렙타비딘을 10mM NaHCO3 완충액(pH 8.2)에 용해시켜 1 ㎎/㎖의 농도를 만들었다. 수성 스트렙타비딘 단백질 용액에 화합물 8 또는 22(20 eq)의 DMF 용액을 첨가하였다. 이 용액을 실온에서 3시간 동안 진탕시키고, 이 반응물을 아미콘 울트라 필터(MWCO=10 kDa)로 옮겨 DMF를 제거하였다. 단백질을 PBS 완충액으로 초기 용적으로 회복시켰다.　양이온 교환 크로마토그래피를 사용해서 유리 중합체를 제거하였다. 접합 혼합물을 저염 완충액[50mM MES 완충액(pH=5.0)] 중 UNOsphere™ S 수지(바이오래드사)에 장입하고, 실온에서 10분 동안 항온처리하고, 최대 결합을 얻기 위하여 샘플을 3회 반복해서 장입하였다. 장입 후에, 매질을 저염 완충액으로 기준선까지(414㎚에서의 흡광도가 0.01 미만이 될 때까지) 세척하여 모든 유리 중합체를 제거하였다. 고염 인산염 완충액[10mM 인산염 완충액(pH=7.4) + 1.0M NaCl 완충액/메탄올, 90/10]으로 pH 및 이온 강도 둘 다를 상승시킴으로써 양이온 교환 수지 상의 보유된 PFO 중합체 염료-스트렙타비딘 접합체를 방출하였다. 용리된 분획을 합하여 목적하는 농도로 농축시켰다.
실시예 67 . 유세포 분석에서 사용하기 위한 PFO 중합체 접합체
본 발명의 PFO 중합체 염료에 접합된 피분석물-특이적 항체(즉, 표지된 항체)는 유세포 분석에 의한 (예를 들어, 전혈 샘플 중) 혈액 세포의 분석에 유용하다. 표지된-항체는 세포 단백질을 염색하는데 사용되었고, 표지된 세포는 유세포 분석기를 이용해서 검출되었다. PFO 중합체 바이오접합체는 유세포 분석기 상에서 BD 바이오사이언스사에 의해 정의된 바와 같이 염색 지수(Stain Index)에 의해 평가되었다. 예컨대, 문헌[H. Maeker and J. Trotter, BD Biosciences Application Note: "Selecting Reagents for Multicolour Flow Cytometry", September 2009] 참조. 염색 지수는 중합체의 밝기, 비특이적 결합의 척도를 보고한다. 유세포 분석은 특정 마이크로스피어에 대한 관심 대상 특정 표현형 또는 비분석물의 세포를 측정하는 방법을 제공한다. 이것은, 1차 항체의 직접 표지화에 의해 수행될 수 있거나, 또는 신호 증폭이 요망되는 경우, 아비딘-중합체 접합체와 복합체화된 아비딘-바이오틴 또는 2차 항체를 통해서 수행될 수 있다.　관심 대상 세포를 충분한 양으로 취하고, 회전시키고, DPBS+0.2% BSA 및 0.05% NaN3로 세척하고, 이어서 PFO 중합체 접합체의 염색 완충액에 재현탁시켰다.
1차 항온처리를 위하여, 세포를 관심 대상 항원에 특이적인 1차 접합체(예컨대, 실시예 64 및 65에서의 PFO 중합체-CD8 항체)로 항온처리하고, 음성 세포는 음성 비특이적 결합 기준으로서 제공하였다. 대조용 모집단 또는 확립된 상업적 접합체를 양상 대조군으로서 사용하였다. 1차 항체-중합체 접합체를 30분 동안 10 내지 500nM의 용적 희석액을 갖는 농도로 항온처리하였다.
2차 항체 표지화를 위하여, 관심 대상 항원에 대한 미표지된 1차 항체를 1 내지 50 ㎍/㎖, 또는 기타 적정된 양에서 항온처리하였다. 1차 항온처리 후에, 세포를 5 용적의 염색 완충액으로 헹구고 3 내지 5분 동안 회전시켰다. 종 반응성 2차 PFO 중합체 접합체(예컨대, 실시예 59 내지 63)를 30 내지 60분 동안 10 내지 500 nM의 용적 희석액을 갖는 농도로 항온처리하였다. 2차 항온처리 후에, 세포를 3 내지 5 용적의 염색 완충액으로 헹구고, 3 내지 5분 동안 회전시켰다. 세포를 DPBS+0.2% BSA, 0.05% 아자이드화 나트륨에 시험을 위하여 재현탁시켰다.
스트렙타비딘-중합체 접합체 표지화를 위하여, 세포를, 미표지된 1차 대신에 2차 항체 표지화를 위하여 위에서 상세히 기재된 바와 같이, 관심 대상 마커에 바이오티닐화된 1차 항체와 함께 항온처리하였다. 1차 세척 후에, 세포를 재현탁시키고 스트렙타비딘-중합체 접합체(실시예 66)로 1 내지 100nM 용적 희석액으로 30분 동안 항온처리하였다. 2차 항온처리 후에, 세포를 5 용적 염색 완충액으로 헹구고 3 내지 5분 동안 회전시켰다. 세포를 시험을 위하여 재현탁시켰다. 추가의 신호 증폭이 요망될 경우, 세포는 미표지된 1차 항체로 항온처리할 수 있었고, 이어서 스트렙타비딘 접합체로 항온처리하기 전에 종 반응성 바이오티닐화된 2차 항체로 순차로 수행하였다.
실시예 68. 혈액 샘플을 분석하기 위한 PFO 중합체- 항CD8 접합체
세포 염색은 본질적으로 실시예 67에 기재된 바와 같이 준비하였다. PFO 중합체-CD8 항체 접합체는 전혈 샘플 중 림프구를 분석하는데 사용되었다. 전혈(바람직하게는 EDTA 중에 수집됨)의 샘플(100㎕)을 전형적으로 혈액의 1 내지 20 ㎍/㎖의 염료-접합체 농도에서 암소에서 30 내지 60분 동안 항체-PFO 중합체 염료 접합체로 염색하였다. 염색 후에, 적절한 양의 세포 용해 용액을 세포 샘플에 첨가하였다. 처리된 샘플을 화류 믹서에서 중간 속도에서 혼합하고, 이어서 10분 동안 실온에서 항온처리하였다. 샘플을 200 내지 500g에서 5분 동안 원심분리시키고, 상청액을 따라내었다. 샘플을 2회 세척하고(2㎖의 0.5% BSA/PBS 세척 완충액에 재현탁시키고, 혼합하고, 원심분리시키고), 세척 완충액에 재현탁시키고, 유세포 분석 때까지 4℃에서 유지하였다.
혈액 샘플의 분석은 유세포 분석기를 사용하여 수행되었다. 염색된 세포의 샘플의 유세포 분석을 제조사의 프로토콜에 따라 수행하고, 관심 대상 세포 집단에 대한 중앙 형광 강도를 얻기 위해 이 분야에서 잘 알려진 표준 기술을 사용하여 데이터를 분석하였다. 유동 시험은 유동 시설 직원에 의한 캘리브레이션 입를 갖는 세포분석기의 일일 캘리브레이션으로부터 결정된 전압 설정을 사용하여 수행되었다. 전방 산란 대 측면 산란에 의한 림프구 특이적 게이팅은 배경 대조군으로서 염색되지 않은 세포 샘플에 수행되었다. 전방 산란 영역과 측면 산란 영역 둘 다 대 폭 프로파일에 대해 표준 이중항 게이팅을 수행했다. 단일 색상만으로는 보상이 필요하지 않았다. 모든 전방 및 측면 산란 파라미터에 대해 데이터를 수집하고 BD의 표준 퍼시픽 블루(Pacific Blue) 채널을 사용하여 형광 측정을 수행하였다. PFO- 항체 접합체 데이터는 405㎚ 자외 레이저 및 605/40 BP 필터로 여기를 사용했다(도 7 참조).
사용된 특정 항체 접합체 및 사용된 특정 반응 성분 및 특정 반응 조건이 수득된 결과에 영향을 미칠 수 있음을 이해할 것이다. 완충제 또는 용해 용액과 같은 바람직한 반응 성분, 그리고 염색 시간 및 온도를 포함하는 반응 조건을 결정하기 위해 일상적인 실험을 수행해야 한다. 이러한 일상적인 검정 조건의 최적화는 면역 염색-기반 검정 분야에서 표준적인 관행이다.

Claims (110)

  1. 하기 화학식 I의 중합체 접합체(polymer conjugate)로서,
    Figure pct00048

    상기 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 A, B 및 C로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
    식 중, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(biological substrate)(L-BS)을 나타내고;
    SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
    HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고
    x는 6 내지 100의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 99로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단,
    (1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
    (2) x/(y+z)의 비는 1초과이며, 그리고
    (3) x+y+z의 합계는 10 초과인, 중합체 접합체.
  2. 제1항에 있어서, 단량체 단위 B와 단량체 단위 C는 상이한, 중합체 접합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는(connected), 중합체 접합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기를 포함하는, 중합체 접합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (ii) SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (iii) L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (iv) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (v) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (vi) x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) R1 내지 R6은 수소이고/이거나;
    (ii) SG1 및 SG2는 PEG이고/이거나;
    (iii) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (ii) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  8. 제7항에 있어서, 알킬은 메틸기인, 중합체 접합체.
  9. 제1항에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬을 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; 그리고 x는 16 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, SG1 및 SG2는 독립적으로 PEG6 내지 PEG18인, 중합체 접합체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; x는 16 내지 80의 정수이며, y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (ii) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  13. 하기 화학식 II의 중합체 접합체로서,
    Figure pct00049

    상기 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 D, E, F 및 G로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
    형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대(absorption maximum) 및 500㎚보다 긴 방출 최대(emission maximum)와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이고; R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
    SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
    HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
    w는 6 내지 100의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 98로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
    (1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고,
    (2) w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고
    (3) w+x+y+z의 합계는 10 초과인, 중합체 접합체.
  14. 제13항에 있어서, 단량체 단위 E와 단량체 단위 G는 상이한, 중합체 접합체.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체 접합체.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커(L)는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬, PEG 또는 FP를 포함하는, 중합체 접합체.
  17. 제13항 또는 제16항에 있어서,
    (a) FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피(bodipy), 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고/이거나;
    (b) R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (c) SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고/하거나;
    (d) L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (e) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (f) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (g) w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, R1 내지 R6은 수소인, 중합체 접합체.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; w는 16 내지 79의 정수이며, x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이고 그리고 w+x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  20. 제13항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬을 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고; w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌인, 중합체 접합체.
  22. 제21항에 있어서,
    (a) FP는 로다민이거나; 또는
    (b) FP는 사이아닌인, 중합체 접합체.
  23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  25. 하기 화학식 III의 중합체 접합체로서,
    Figure pct00050

    상기 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 H, I 및 J로 표시되는 3개의 단량체 단위를 포함하되;
    R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)을 나타내고;
    SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내며;
    HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내고; 그리고 x, y 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, (1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고 (2) x+y+z의 합계는 10 초과인, 중합체 접합체.
  26. 제25항에 있어서, 단량체 단위 H, I 및 J는 상이한, 중합체 접합체.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체 접합체.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기를 포함하는, 중합체 접합체.
  29. 제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (b) SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (c) L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (d) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (e) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (f) x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  30. 제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) R1 내지 R4는 수소이고/이거나;
    (b) SG1 및 SG2는 PEG이고/이거나;
    (c) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  32. 제31항에 있어서, 알킬은 메틸기인, 중합체 접합체.
  33. 제25항에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬을 포함하며; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이고; 그리고 x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  34. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  35. 제25항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  36. 하기 화학식 IV의 중합체 접합체로서,
    Figure pct00051

    상기 중합체 접합체는 중합체 주 사슬을 따라 랜덤하게 분포된 K, L, M 및 N으로 표시되는 4개의 단량체 단위를 포함하되;
    형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료이며; R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, PEG, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 포함하고;
    SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS를 나타내고;
    HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 할로겐, 보로닐, 알킬, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS를 나타내며;
    w, x 및 z는 각각 0 내지 100으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 20의 정수이되, 단,
    (1) BS/중합체의 비는 0.2 내지 3이고, 그리고
    (2) w+x+y+z의 합계는 10 초과인, 중합체 접합체.
  37. 제36항에 있어서, 단량체 단위 K, L 및 N은 상이한, 중합체 접합체.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체 접합체.
  39. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커(L)는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬, PEG 또는 FP를 포함하는, 중합체 접합체.
  40. 제36항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고/이거나;
    (b) R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (c) SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고/하거나;
    (d) L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (e) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (f) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (g) w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  41. 제36항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, R1 내지 R4는 수소인, 중합체 접합체.
  42. 제36항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이며; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체 접합체.
  43. 제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 w+x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  44. 제36항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌인, 중합체 접합체.
  45. 제44항에 있어서, FP는,
    (a) 로다민; 또는
    (b) 사이아닌인, 중합체 접합체.
  46. 제36항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체 접합체.
  47. 제36항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체 접합체.
  48. 샘플 중 피분석물(analyte)을 검출하는 방법으로서,
    a) 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 따른 중합체 접합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
    b) 상기 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함하는, 피분석물을 검출하는 방법.
  49. 제48항에 있어서, BS는 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, BS는 항-디곡시게닌 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  51. 제49항에 있어서, BS는 염소 항-마우스 IgG 항체, 염소 항-토끼 IgG 항체, 염소 항-인간 IgG 항체, 당나귀 항-마우스 IgG 항체, 당나귀 항-토끼 IgG 항체, 당나귀 항-인간 IgG 항체, 닭 항-마우스 IgG 항체, 닭 항-토끼 IgG 항체, 또는 닭 항-인간 IgG 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  52. 제48항에 있어서, BS는 아비딘, 스트렙타비딘, 뉴트라비딘, 아비딘DN, 또는 아비딘D 모이어티인, 피분석물을 검출하는 방법.
  53. 제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피분석물은 세포 표면 상에 발현된 표적 단백질인, 피분석물을 검출하는 방법.
  54. 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체로서, 상기 하나 이상의 단량체는,
    화학식 A의 단량체:
    Figure pct00052

    (식 중, X는 상기 중합체 내 단량체 A 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 6 내지 100임);
    화학식 B의 단량체:
    Figure pct00053

    (식 중, Y는 상기 중합체 내 단량체 B 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 0 내지 99임); 및
    화학식 C의 단량체:
    Figure pct00054

    (식 중, Z는 상기 중합체 내 단량체 C 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 99임임)로 이루어진 군으로부터 선택되되;
    R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이고;
    SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이며; 그리고
    상기 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이고;
    X/Y+Z의 비는 1 초과이며,
    X+Y+Z의 합계는 10 초과인, 중합체.
  55. 제54항에 있어서, 상기 중합체는 L-BS를 포함하고 그리고 BS/중합체의 비는 0.2 내지 3인, 중합체.
  56. 제54항 또는 제55항에 있어서, 단량체 단위 B와 단량체 단위 C는 상이한, 중합체.
  57. 제54항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체.
  58. 제54항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함하는, 중합체.
  59. 제54항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (ii) SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (iii) L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (iv) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (v) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (vi) x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  60. 제54항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) R1 내지 R6은 수소이고/이거나;
    (ii) SG1 및 SG2는 PEG이고/이거나;
    (iii) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  61. 제54항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (ii) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  62. 제61항에 있어서, 알킬은 메틸기인, 중합체.
  63. 제54항에 있어서, R1 내지 R6은 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬을 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; 그리고 x는 16 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) 상기 BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  64. 제54항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, SG1 및 SG2는 독립적으로 PEG6 내지 PEG18인, 중합체.
  65. 제54항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; x는 16 내지 80의 정수이며, y 및 z는 각각 0 내지 64로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  66. 제54항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (ii) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  67. 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체로서, 상기 하나 이상의 단량체는,
    화학식 D의 단량체:
    Figure pct00055

    (식 중, W는 상기 중합체 내 단량체 D 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 W는 6 내지 100임);
    화학식 E의 단량체:
    Figure pct00056

    (식 중, X는 상기 중합체 내 단량체 E 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 98임);
    화학식 F의 단량체:
    Figure pct00057

    (식 중, Y는 상기 중합체 내 단량체 F 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 1 내지 20임); 및
    화학식 G의 단량체:
    Figure pct00058

    (식 중, Z는 상기 중합체 내 단량체 G 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 98임)로 이루어진 군으로부터 선택되되;
    식 중, R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이고;
    SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이며; 그리고
    상기 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이고;
    W/X+Y+Z의 비는 1 초과이며,
    W+X+Y+Z의 합계는 10 초과이며,
    FP는 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광단 또는 형광 염료인, 중합체.
  68. 제67항에 있어서, 상기 중합체는 L-BS를 포함하고 그리고 BS/중합체의 비는 0.2 내지 3인, 중합체.
  69. 제67항 또는 제68항에 있어서, 단량체 단위 E와 단량체 단위 G는 상이한, 중합체.
  70. 제67항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체.
  71. 제67항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기 또는 FP이거나 이를 포함하는, 중합체.
  72. 제67항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고/이거나;
    (b) R1 내지 R6은 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (c) SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고/하거나;
    (d) L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (e) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (f) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (g) w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  73. 제67항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, R1 내지 R6은 수소인, 중합체.
  74. 제67항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; w는 16 내지 79의 정수이며, x 및 z는 각각 0 내지 63으로부터 독립적으로 선택된 정수이고 그리고 상기 w+x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  75. 제67항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R6은 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬을 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이며; w는 11 내지 80의 정수이고, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) 상기 w/(x+y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  76. 제67항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌인, 중합체.
  77. 제75항에 있어서,
    (a) FP는 로다민이거나; 또는
    (b) FP는 사이아닌인, 중합체.
  78. 제67항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  79. 제67항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  80. 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체로서, 상기 하나 이상의 단량체는,
    화학식 H의 단량체:
    Figure pct00059

    (식 중, X는 상기 중합체 중의 단량체 H 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 100임);
    화학식 I의 단량체:
    Figure pct00060

    (식 중, Y는 상기 중합체 중의 단량체 I 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 0 내지 100임); 및
    화학식 J의 단량체:
    Figure pct00061

    (식 중, Z는 상기 중합체 중의 단량체 J 단위의 개수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 100임)로 이루어진 군으로부터 선택되되,
    R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이고;
    SG1 내지 SG6은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이며; 그리고
    상기 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이고;
    X+Y+Z의 합계는 10 초과인, 중합체.
  81. 제80항에 있어서, 상기 중합체는 L-BS를 포함하고 그리고 BS/중합체의 비는 0.2 내지 3인, 중합체.
  82. 제80항 또는 제81항에 있어서, 단량체 단위 H, I 및 J는 상이한, 중합체.
  83. 제80항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체.
  84. 제80항 내지 제83항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기이거나 또는 이를 포함하는, 중합체.
  85. 제80항 내지 제84항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (b) SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내고/내거나;
    (c) L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (d) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고뉴클레오타이드, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (e) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (f) x, y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 x+y+x의 합계는 20 초과인, 중합체.
  86. 제80항 내지 제85항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) R1 내지 R4는 수소이고/이거나;
    (b) SG1 및 SG2는 PEG이고/이거나;
    (c) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  87. 제80항 내지 제86항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) SG3 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  88. 제87항에 있어서, 알킬은 메틸기인, 중합체.
  89. 제80항에 있어서, R1 내지 R4는 수소이고; SG1 내지 SG6은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내며; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS이고; L은 알킬 사슬 또는 PEG 사슬을 포함하고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이며; 그리고 x는 11 내지 80의 정수이고 그리고 y 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, (2) x/(y+z)의 비는 1 초과이며, 그리고 (3) 상기 x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  90. 제80항 내지 제89항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  91. 제80항 내지 제90항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  92. 하나 이상의 단량체를 포함하는 중합체로서, 상기 하나 이상의 단량체는,
    화학식 K의 단량체:
    Figure pct00062

    (식 중, W는 중합체 내 단량체 K 단위의 수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 W는 0 내지 100임);
    화학식 L의 단량체:
    Figure pct00063

    (식 중, X는 상기 중합체 내 단량체 L 단위의 수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 X는 0 내지 100임);
    화학식 C의 단량체:
    Figure pct00064

    (식 중, Y는 상기 중합체 내 단량체 M 단위의 수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Y는 1 내지 20임); 및
    화학식 N의 단량체:
    Figure pct00065

    (식 중, Z는 상기 중합체 내 단량체 N 단위의 수이고, 상기 단량체 단위는 연속적 또는 불연속적이며, 그리고 Z는 0 내지 100임)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하되;
    R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 알킬, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 아릴, 헤테로아릴기, 또는 링커를 통해서 접합된 생물학적 기질(L-BS)이고;
    SG1 내지 SG7은 독립적으로 알킬, 수용성 기 또는 L-BS이며; 그리고
    상기 중합체는 말단기 HG1 및 HG2를 포함하되, HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 알킬, 할로겐, 보로닐, 아릴, 헤테로아릴기 또는 L-BS이고;
    W+X+Y+Z의 합계는 10 초과이며;
    형광단(FP)은 450㎚보다 긴 흡수 최대 및 500㎚보다 긴 방출 최대와 5%보다 큰 형광 양자 수율을 갖는 형광 염료인, 중합체.
  93. 제92항에 있어서, 상기 중합체는 L-BS를 포함하고 그리고 BS/중합체의 비는 0.2 내지 3인, 중합체.
  94. 제92항 또는 제93항에 있어서, 단량체 단위 K, L 및 N은 상이한, 중합체.
  95. 제92항 내지 제94항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단량체 단위는 서로 직접 연결되는, 중합체.
  96. 제92항 내지 제95항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커는 알킬, PEG, FP, 카복스아마이드, 티오에터, 에스터, 이민, 하이드라진, 옥심, 알킬 아민, 에터, 아릴 아민, 보로네이트 에스터, N-아실유레아 또는 무수물, 백금 착물, 아미노트라이아진, 트라이아진일 에터, 아미딘, 유레아, 우레탄, 티오유레아, 포스파이트 에스터, 실릴 에터, 설폰아마이드, 설포네이트 에스터, 1,2,3-트라이아졸, 피라다진, 티아졸리딘, 2-다이페닐포스포닐-벤조아마이드, 아이소옥사졸 또는 숙신이미드기를 포함하되, 바람직하게는 상기 링커는 알킬 또는 PEG기 또는 FP기이거나 또는 이를 포함하는, 중합체.
  97. 제92항 내지 제96항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고/이거나;
    (b) R1 내지 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고/내거나;
    (c) SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬, 아미노알킬 또는 L-BS를 포함하고/하거나;
    (d) L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고/이거나;
    (e) BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이고/이거나;
    (f) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐 또는 보로닐을 나타내고/내거나;
    (g) w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이고; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  98. 제92항 내지 제97항 중 어느 한 항에 있어서, R1 내지 R4는 수소인, 중합체.
  99. 제92항 내지 제98항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 로돌, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 쿠마린, 페릴렌다이이미드, 다이케토피롤로피롤, 포르피린 또는 프탈로사이아닌이고; R1 내지 R4는 수소이며; SG1 내지 SG7은 독립적으로 PEG, 알킬, 카복시알킬, 설포닐알킬, 포스포닐알킬 또는 아미노알킬을 나타내고; HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 아릴, 할로겐, 보로닐 또는 L-BS를 나타내며; L은 알킬 사슬, FP 또는 PEG 사슬이고; BS는 항체, 펩타이드, 단백질, 올리고, 핵산 또는 탄수화물이고; w, x 및 z는 각각 0 내지 80으로부터 독립적으로 선택된 정수이며; 그리고 y는 1 내지 10의 정수이되, 단, (1) BS/중합체의 비는 1 내지 2이고, 그리고 (2) 상기 w+x+y+z의 합계는 20 초과인, 중합체.
  100. 제92항 내지 제99항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 w+x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  101. 제92항 내지 제100항 중 어느 한 항에 있어서, FP는 플루오레세인, 로다민, 사이아닌, 보디피, 스쿠아레인, 페릴렌다이이미드 또는 프탈로사이아닌인, 중합체.
  102. 제101항에 있어서, FP는,
    (a) 로다민; 또는
    (b) 사이아닌인, 중합체.
  103. 제92항 내지 제102항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 BS/중합체의 비는 1이고; 그리고 상기 x+y+z의 합계는 30 내지 80인, 중합체.
  104. 제92항 내지 제103항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) HG1 및 HG2는 독립적으로 수소, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내거나; 또는
    (b) HG1 및 HG2는 독립적으로 할로겐, 보로닐, 카복시아릴 또는 L-BS를 나타내는, 중합체.
  105. 샘플 중 피분석물을 검출하는 방법으로서,
    a) 제54항 내지 제104항 중 어느 한 항에 따른 중합체를 포함하는 검출 시약과 상기 샘플을, 상기 검출 시약이 상기 피분석물을 결합시킬 조건 하에 배합하는 단계; 및
    b) 상기 검출 시약과 결합된 피분석물을 형광에 의해 검출하는 단계를 포함하는, 피분석물을 검출하는 방법.
  106. 제105항에 있어서, BS는 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  107. 제106항에 있어서, BS는 항-디곡시게닌 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  108. 제106항에 있어서, BS는 염소 항-마우스 IgG 항체, 염소 항-토끼 IgG 항체, 염소 항-인간 IgG 항체, 당나귀 항-마우스 IgG 항체, 당나귀 항-토끼 IgG 항체, 당나귀 항-인간 IgG 항체, 닭 항-마우스 IgG 항체, 닭 항-토끼 IgG 항체, 또는 닭 항-인간 IgG 항체인, 피분석물을 검출하는 방법.
  109. 제105항에 있어서, BS는 아비딘, 스트렙타비딘, 뉴트라비딘, 아비딘DN, 또는 아비딘D 모이어티인, 피분석물을 검출하는 방법.
  110. 제105항 내지 제109항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피분석물은 세포 표면 상에 발현된 표적 단백질인, 피분석물을 검출하는 방법.
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