KR20200040688A - 카벤 화합물, 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법 - Google Patents
카벤 화합물, 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200040688A KR20200040688A KR1020190125410A KR20190125410A KR20200040688A KR 20200040688 A KR20200040688 A KR 20200040688A KR 1020190125410 A KR1020190125410 A KR 1020190125410A KR 20190125410 A KR20190125410 A KR 20190125410A KR 20200040688 A KR20200040688 A KR 20200040688A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbene
- group
- carbon atoms
- metal
- metal nanoparticle
- Prior art date
Links
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 63
- -1 Carbene Compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 19
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 90
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 66
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 44
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 15
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012650 click reaction Methods 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N phthalimide Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C2=C1 XKJCHHZQLQNZHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 52
- HZVOZRGWRWCICA-UHFFFAOYSA-N methanediyl Chemical compound [CH2] HZVOZRGWRWCICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 201000004792 malaria Diseases 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009007 Diagnostic Kit Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 2
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 2
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000355 1,3-benzoxazolyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)N)=CC2=C1 GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006218 1-ethylbutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MYKQKWIPLZEVOW-UHFFFAOYSA-N 11h-benzo[a]carbazole Chemical group C1=CC2=CC=CC=C2C2=C1C1=CC=CC=C1N2 MYKQKWIPLZEVOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical class C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006176 2-ethylbutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005916 2-methylpentyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004920 4-methyl-2-pentyl group Chemical group CC(CC(C)*)C 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 240000000662 Anethum graveolens Species 0.000 description 1
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N Decanoic acid Natural products CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical group C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000000499 benzofuranyl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical group C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000002676 chrysenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=C4C=CC=CC4=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004210 cyclohexylmethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004851 cyclopentylmethyl group Chemical group C1(CCCC1)C* 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical group C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000004693 imidazolium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004491 isohexyl group Chemical group C(CCC(C)C)* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002183 isoquinolinyl group Chemical group C1(=NC=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical group C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AICOOMRHRUFYCM-ZRRPKQBOSA-N oxazine, 1 Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(C[C@]2(C)[C@@H]([C@H](C)N(C)C)[C@H](O)C[C@]21C)=O)CC1=CC2)C[C@H]1[C@@]1(C)[C@H]2N=C(C(C)C)OC1 AICOOMRHRUFYCM-ZRRPKQBOSA-N 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003538 pentan-3-yl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004592 phthalazinyl group Chemical group C1(=NN=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002294 quinazolinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical group N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003548 sec-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
- C07D233/04—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D235/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings
- C07D235/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D235/04—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D235/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings
- C07D235/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D235/04—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles
- C07D235/06—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached in position 2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
- C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
- C07D403/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
- G01N33/54346—Nanoparticles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
- G01N33/553—Metal or metal coated
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
본 발명은 말단에 질소 함유 작용기를 가진 폴리에틸렌글리콜(PEG)이 치환된 카벤 화합물, 카벤 화합물과 금속나노입자가 결합된 카벤-금속나노입자 복합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 바이오 센서에 관한 것이다.
Description
본 발명은 카벤 화합물, 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
금은 실생활뿐만 아니라 산업분야에서 그 가치가 매우 중요하며, 그것의 크기와 모양에 따라서, 다양한 분야(반도체 메모리 소자, 유기화학 반응 촉매, 차세대 에너지, 현장진단용 LFA(Lateral Flow Assay) 및 바이오 센서 분야 등)에서 독특한 물리적 및 화학적 성질을 보여주고 있다. 최근에는 나노 과학의 발전으로 인해, 금 나노 제조 등 금 가공방법의 개발에 따라 그 활용 범위가 더욱 다양해지고 있다.
금 나노프로브(나노입자(nanoparticle), 나노로드(nanorod) 등)의 대량 생산기술이 개발됨에 따라 바이오 산업분야에서 질병 진단 및 치료에 활용되고 있는데, 금 나노프로브에서는 특히 금 표면 처리기술이 성능에 미치는 영향이 매우 크다. 이러한 금 표면 처리를 위하여 종래 알킬아민(alkylamine), 카르복실산(carboxylic acid)(데칸산, 시트르산 등), 티올(thiol), 암모늄(ammonium) 등을 이용한 처리 방법이 물 또는 유기용매에 대한 분산성, 바이오 탐침부의 부착 용이성 등의 이점으로 인하여 널리 활용되고 있다.
이들 중에서도 티올은 금(Au)과 높은 결합강도를 가진다. 또한, 티올-금 결합은 높은 염 농도 용액 및 산/염기 용액 하에서 그 표면이 불안정하여 뭉침 현상이 발생하며, 특히 60℃ 이상 및 0℃ 이하에서 뭉침 현상이 매우 심하여 제품의 저장성에 심각한 한계를 가지고 있다. 예를 들어, 현장 진단용 LFA에 사용되는 제품인 금 나노프로브는 표면이 티올로 둘러싸여 수분산이 가능하게 출시되었으며, 반드시 냉장보관을 하도록 되어 있는데, 금 나노입자에 바이오 탐침부(예를 들어, 항체, DNA 등)를 고정화하면 제품을 냉장보관 할 수 없어 즉각적으로 사용을 해야 한다는 단점을 가진다. 그리고 LFA 제품의 특성상 아프리카와 같은 고온의 지역에도 많이 납품되므로, 고온에서 견딜 수 있는 높은 안정성을 가지는 금 나노프로브가 반드시 필요하다.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 카벤 화합물과 금 원자 간의 반응성이 높고 단단한 결합이 가능하다는 장점 때문에, 종래에는 이미다졸륨 염(imidazolium salt)을 금 이온과 반응시켜 유기 금속 착물을 형성하고, 그 후에 환원 반응을 통해서 카벤 금 나노입자를 제조하는 방법(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7974-7977)이 사용되었으나 금 나노입자의 모양 또는 크기에 균일성이 없는 것으로 보이며, 벤즈이미다졸륨 염(benzimidazolium salt)을 금 이온(aurate ion)으로 음이온 변환하고 유기 금속 착물 형성과 환원 반응을 동시에 저온(0.6℃) 에서 반응시켜 균일한 형태의 금 나노입자를 합성(Chem. Mater. 2015, 27, 414-423)하였으나, 유기용매에서 합성함으로써 물에서는 분산이 되지 않아 이를 바이오 센서에 적용 또는 응용할 수 없다는 단점이 있다. 그리고 무엇보다 종래의 카벤 금 나노입자는 말단기에 아무런 기능성 작용기가 없어서, 바이오 센서 등에 적용이 불가능하다.
(특허문헌 1) 미국 공개특허공보 2006/0100365호(2006.05.11.)
본 발명은 LFA와 같은 바이오 센서 등의 분야에 이용될 수 있도록, 말단기에 기능성 작용기를 포함하는 카벤 화합물을 합성하여 결론적으로 카벤-금속나노입자의 표면을 안정화시켜, 고농도의 염(salt) 용액, 강산 또는 강염기, 고온 및 초극저온(ultra-low temperature)의 다양한 환경에서도, 화학적 및 물리적으로 안정성을 가진 카벤 금 나노입자 복합체를 제공하고자 한다.
본 발명은 말단에 질소 함유 작용기를 가진 폴리에틸렌글리콜(PEG)이 치환된 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 카벤 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에 있어서,
R1, R2, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이거나,
R3, R4, R7, R8, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성하고,
R3 및 R4 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이고,
R7 내지 R10 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성하는 경우 상기 탄화수소 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조로 치환되고,
[화학식 3]
상기 화학식 3에 있어서,
n은 괄호 내 단위의 반복 수로 1 내지 30의 정수이고,
A는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기 또는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 방향족 탄화수소기이다.
또한, 본 발명은 전술한 카벤 화합물이 금속나노입자와 결합된 카벤-금속나노입자 복합체를 제공한다.
본 발명은 티올기를 함유한 폴리에틸렌글리콜과 금속나노입자를 혼합하는 단계 및 상기 티올기를 함유한 폴리에틸렌글리콜이 결합된 금속나노입자와 전술한 카벤 화합물을 혼합하는 단계를 포함하는 카벤-금속나노입자 복합체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 카벤-금속나노입자 복합체를 포함하는 바이오 센서를 제공한다.
본 발명의 카벤 화합물은 안정성이 우수하여, 이를 금속에 결합시킨 카벤-금속나노입자 복합체는 종래의 금속 나노프로브에 비하여, 다양한 종류의 용매, 다양한 범위의 pH나 온도에서도 금속나노입자로부터 카벤 화합물이 쉽게 분리되지 않고, 따라서 본 발명의 카벤-금속나노입자 복합체를 이용하면 바이오 탐침부(생체 물질)를 보다 단단하게 고정할 수 있어서, 바이오 센서 등에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카벤 금 나노입자 복합체를 이용한 LFA의 모식도를 나타낸 도시이다.
도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 pH 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 3은 본 발명의 실험예 2의 <1>에 따른 염 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 4는 본 발명의 실험예 2의 <2>에 따른 용매 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 5는 본 발명의 실험예 3의 <1>에 따른 온도 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 6은 본 발명의 실험예 3의 <2>에 따른 금 나노입자의 온도안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 7은 본 발명의 실험예 4에 따른 말라리아 진단 키트에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 8은 본 발명의 실험예 5에 따른 pH 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 9는 본 발명의 실험예 6에 따른 고온 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 10은 본 발명의 실험예 7에 따른 저온 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 11은 본 발명의 제조예 1에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 12는 본 발명의 제조예 3에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 13은 본 발명의 제조예 4에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 14는 본 발명의 제조예 5에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 15는 본 발명의 제조예 6에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 16은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카벤-금속나노입자 복합체의 TEM 이미지를 나타낸 도시이다.
도 17은 금-황 결합과 금-카벤 결합의 결합 에너지/결합 길이를 비교한 도시이다.
도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 pH 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 3은 본 발명의 실험예 2의 <1>에 따른 염 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 4는 본 발명의 실험예 2의 <2>에 따른 용매 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 5는 본 발명의 실험예 3의 <1>에 따른 온도 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 6은 본 발명의 실험예 3의 <2>에 따른 금 나노입자의 온도안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 7은 본 발명의 실험예 4에 따른 말라리아 진단 키트에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 8은 본 발명의 실험예 5에 따른 pH 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 9는 본 발명의 실험예 6에 따른 고온 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 10은 본 발명의 실험예 7에 따른 저온 안정성에 대한 실험 결과를 나타낸 도시이다.
도 11은 본 발명의 제조예 1에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 12는 본 발명의 제조예 3에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 13은 본 발명의 제조예 4에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 14는 본 발명의 제조예 5에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 15는 본 발명의 제조예 6에 따라 제조된 카벤 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도시이다.
도 16은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카벤-금속나노입자 복합체의 TEM 이미지를 나타낸 도시이다.
도 17은 금-황 결합과 금-카벤 결합의 결합 에너지/결합 길이를 비교한 도시이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 카벤 화합물
본 발명은 말단에 질소 함유 작용기를 가진 폴리에틸렌글리콜(PEG)이 치환된 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 카벤 화합물을 제공한다.
상기 카벤 화합물은 말단에 질소 함유 작용기가 치환된 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 카벤 화합물에 도입시켜 제조될 수 있다.
상기 카벤 화합물은 말단 부위에 폴리에틸렌글리콜 그룹을 도입함으로써 수분산성을 높여주고, 상기 폴리에틸렌글리콜 말단에 질소 함유 작용기를 도입함으로써, 향후 클릭 반응(click reaction)을 통해 질소 함유 작용기에 바이오 탐침부(예를 들어, 항체, DNA, 압타머, 프라이머 등)의 부착이 용이하도록 기능화된 것일 수 있다. 따라서, LFA 등에서 통상적으로 바이오 탐침부가 금속나노입자 간의 정전기적 인력에 의해 결합되는 것과는 다르게, 클릭 반응을 통한 단단한 화학적 공유결합으로 고정될 수 있는 장점이 있다.
상기 질소 함유 작용기는 아자이드(azide), 프탈이미드(phthalimide) 또는 아민(amine)일 수 있다.
상기 R1, R2, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기일 수 있다.
상기 R1, R2, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기일 수 있다.
상기 R1, R2, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 이소프로필 또는 벤질일 수 있다.
상기 R1 및 R2 중 적어도 하나 및 상기 R5 및 R6 중 적어도 하나는 서로 같거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기일 수 있다.
상기 R1 및 R2 중 적어도 하나 및 상기 R5 및 R6 중 적어도 하나는 서로 같거나 상이하며 각각 독립적으로 이소프로필 또는 벤질일 수 있다.
상기 R3, R4, R7, R8, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 또는 상기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
상기 R3, R4, R7, R8, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소 또는 상기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
상기 R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성하는 경우 상기 탄화수소 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소 중 적어도 하나는 상기 화학식 3으로 표시되는 구조로 치환될 수 있다.
상기 R3 및 R4 중 적어도 하나는 상기 화학식 3으로 표시되는 구조일 수 있다. 또한, 상기 R7 내지 R10 중 적어도 하나는 상기 화학식 3으로 표시되는 구조일 수 있다.
상기 n은 괄호 내 단위의 반복 수로 1 내지 30의 정수일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 10일 수 있다. 상기 n이 1 미만인 경우 카벤 화합물의 수분산성이 떨어지게 되며, n이 30 초과인 경우 긴 폴리에틸렌글리콜의 사슬 때문에 바이오 탐침부 간의 거리가 멀어져서 오히려 바이오 센싱 효율이 감소하게 된다.
상기 A는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다. 구체적으로 상기 A는 아자이드(azide), 프탈이미드(phthalimide) 또는 아민(amine)일 수 있다.
본 발명에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho) 위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수 1 내지 20일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10일 수 있다. 더 바람직하게는 탄소수 1 내지 6일 수 있다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실, 벤질 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 20일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 3 내지 10일 수 있다. 상기 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 탄소수 6 내지 30일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 6 내지 10일 수 있다. 상기 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 단환식 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 있고, 상기 다환식 아릴기의 구체적인 예로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 트리페닐렌기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 선택되는 1개 이상을 포함하는 방향족 고리기로서, 탄소수는 2 내지 30일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 2 내지 20일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 또는 탄화수소 고리는 다시 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
2. 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법
본 발명은 전술한 카벤 화합물이 금속나노입자와 결합된 카벤-금속나노입자 복합체를 제공한다.
상기 금속나노입자의 입자 직경은 1 ㎚ 내지 40 ㎚일 수 있다. 상기 금속나노입자의 입자 직경이 1 ㎚ 미만인 경우 금속나노입자의 표면에 필요한 수준의 카벤 화합물을 도입하기가 어려워 바이오 센서로서의 효율이 떨어지게 되고, 상기 금속나노입자의 입자 직경이 40 ㎚ 초과인 경우 카벤-금속나노입자 복합체가 균일하지 못하여 바이오 센서의 효율 및 재현성이 떨어질 수 있다. 즉, 40 ㎚를 초과하면 작은 환경의 변화만으로도 금속나노입자의 뭉침현상이 발생할 가능성이 높아진다.
상기 금속나노입자는 구리(Cu), 코발트(Co), 비스무트(Bi), 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 하프늄(Hf), 크롬(Cr), 인듐(In), 망간(Mn), 몰리브데넘(Mo), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 나이오븀(Nb), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 레늄(Re), 로듐(Rh), 안티모니(Sb), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 철(Fe) 및 이들의 조합(예를 들어, 두 금속나노입자(bimetallic nanoparticles))으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는, 상기 카벤-금속나노입자 복합체가 적용될 바이오 센서의 다양한 환경에서의 안정성, 결정성 및 카벤 화합물과 금속나노입자의 표면 간의 결합력을 고려하면, 상기 금속은 금(Au)일 수 있다.
상기 카벤-금속나노입자 복합체는 도 16의 TEM 이미지에 나타내 바와 같이, 균일한 형태를 가질 수 있고, 카벤-금속나노입자 복합체가 균일한 형태를 가지기 때문에 수분산성이 우수해진다.
또한, 본 발명은 일 말단에 티올기를 포함하고 다른 말단에 질소 함유 작용기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜과 금속나노입자를 혼합하여 황-금속나노입자를 제조하는 단계 및 상기 황-금속나노입자와 전술한 카벤 화합물을 혼합하는 단계를 포함하는 카벤-금속나노입자 복합체의 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 일 말단에 티올기를 포함하고 다른 말단에 질소 함유 작용기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜과 금속나노입자를 혼합하는 경우, 티올기의 황이 금속 표면에서 금속-황 결합을 매개로 하여, 금속나노입자의 표면에 말단에 질소 함유 작용기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜이 도입될 수 있다. 이렇게 형성된 황-금속나노입자에 본 발명에 따른 전술한 카벤 화합물을 도입하게 되면, 금속나노입자의 표면에 존재하는 금속-황 결합이 금속-카벤 결합으로 치환되면서, 최종적으로 카벤-금속나노입자 복합체가 형성될 수 있다.
이 때, 상기 금속나노입자의 표면에 존재하는 금속-황 결합을 금속-카벤 결합으로 치환하는 반응은 상온(20℃ 내지 30℃)에서 일어날 수 있다. 알려진 바와 같이 금속-카벤 결합이 금속-황 결합보다 결합력이 강하기 때문에, 상온에서 1 내지 10시간 방치하는 것만으로도 치환반응이 일어날 수 있다. 특히, 도 17에 따르면, 상기 금속이 금(Au)인 경우에, 금-황 결합(결합 에너지: -14.36 Kcal/mol, 결합 길이: 2.60 Å)보다 금-카벤 결합의(결합 에너지: -63.55 Kcal/mol, 결합 길이: 2.03 Å) 세기가 더 강하기 때문에, 위와 같이 상온에서도 금속-황 결합이 금-카벤 결합으로의 치환이 용이할 수 있다(Chem. Soc. Rev. 2017 Apr 18;46(8):2057-2075 참고).
상기 카벤-금속나노입자 복합체는 위와 같이 말단에 질소기가 노출된 상태로 존재하기 때문에, 이후 바이오 탐침부(생체 물질)를 보다 용이하게 결합시킬 수 있는 장점이 있다. 특히, 금속-황 결합과 달리 금속-카벤 결합의 안정성으로 인하여, 고농도의 염(salt) 조건, 강산 또는 약염기 조건, 고온 및 초극저온(ultra low temperature)의 다양한 환경에서도 금속-카벤 결합을 유지함으로써 카벤-금속나노입자 복합체의 뭉침현상이 일어나지 않는 효과가 있다.
3. 바이오 센서
본 발명은 전술한 카벤-금속나노입자 복합체를 포함하는 바이오 센서를 제공한다.
상기 바이오 센서는 특히, 금속나노입자의 입자 크기, 재질, 모양, 주변 환경에 의해 색깔이 달라지고, 이에 따라 금속나노입자의 표면 플라즈몬 밴드(surface plasmon band)가 변화하는 것을 이용하는 나노 바이오 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 휴대가 용이하도록 제조된 현장진단용 LFA(Lateral Flow Assay) 진단 키트일 수 있으며, 이 외에도, SERS(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy) 기반의 바이오 센서, Dark field 기반의 바이오 센서 등이 적용될 수 있다.
이 때, 바이오 센서는 분석하고자 하는 생체 물질과 특이적으로 결합하는 바이오 탐침부(예를 들어, 항체, DNA, 압타머, 프라이머 등)를 기판 또는 금속나노입자에 고정화시키는 것이 중요하다.
상기 바이오 센서에서, 본 발명의 카벤-금속나노입자 복합체는 바이오 탐침부를 고정화하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 카벤-금속나노입자 복합체는 말단에 질소 함유 작용기를 포함하고 있어서, 클릭 반응(click reaction)을 이용하여 질소 함유 작용기에 바이오 탐침부(예를 들어, 항체, DNA, 압타머, 프라이머 등)가 부착될 수 있다. 이에 따라, 통상적으로 바이오 탐침부가 금속나노입자와 정전기적 인력에 의하여 결합되는 것과는 다르게, 바이오 탐침부가 금속나노입자에 더 단단한 화학적 결합으로 고정화될 수 있기 때문에, 이를 바이오 센서 등의 분야에 적용하는 경우 제품의 우수한 저장성 및 보관 용이성과 더불어 다양한 환경에의 적용성도 높일 수 있는 장점이 있다.
이하에서, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<제조예> 카벤 화합물의 제조
<제조예 1>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 1을 제조하였다.
도 11에 카벤 화합물 1의 1H-NMR 분석 결과를 나타내었다.
<제조예 2>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 2를 제조하였다.
<제조예 3>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 3을 제조하였다.
도 12에 카벤 화합물 3의 1H-NMR 분석 결과를 나타내었다.
<제조예 4>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 4를 제조하였다.
도 13에 카벤 화합물 4의 1H-NMR 분석 결과를 나타내었다.
<제조예 5>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 5를 제조하였다.
도 14에 카벤 화합물 5의 1H-NMR 분석 결과를 나타내었다.
<제조예 6>
위와 같은 반응식에 따라, 카벤 화합물 6을 제조하였다.
도 15에 카벤 화합물 6의 1H-NMR 분석 결과를 나타내었다.
<실시예> 카벤 금 나노입자 복합체의 제조
<실시예 1>
먼저 말단에 아자이드가 도입된 티올-PEG 화합물을 유기용매에 분산된 금 나노입자에 넣고 금-황 결합으로 제조된 금 나노입자 복합체(Au NPs Thiol)를 제조하였다.
이후, 제조예 1에서 제조한 카벤 화합물 1을 넣어, 금-황 결합을 금-카벤 결합으로 치환하여, 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)를 제조하였다.
<비교예 1>
아래 구조와 같은 금 나노입자 복합체를 준비하였다.
<비교예 2>
아래 구조와 같은 금 나노입자 복합체를 준비하였다.
<실험예>
<실험예 1> pH 안정성 실험
pH 1 내지 12의 용액을 각각 준비하고, 실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 금 나노입자 복합체(Au NPs Thiol)를 담가, 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
<실험예 2> 염 안정성 실험
<1> 물, NaCl 농도 10 mM, 50 mM, 100 mM, 250 mM, 500 mM, 1,000 mM의 수용액을 준비하고, 실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 금 나노입자 복합체(Au NPs Thiol)를 담가, 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
<2> 고농도 염이온 수용액에서의 안정성을 확인하기 위하여, 1,000 mM의 NaCl 수용액에 실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 비교예 2의 금 나노입자 복합체를 담가, 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
<실험예 3> 온도 안정성 실험
<1> 실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)가 혼합된 -20℃ 의 저온 및 -78℃의 극저온의 수용액을 준비하고, 상온에서 방치한 후 1일, 3일, 5일, 7일 후의 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
<2> 5 ㎚의 금 나노입자(Aldrich)와 20 ㎚의 금 나노입자(BBI solution)를 준비하여 수용액을 제조한 후, 각각 -20℃로 냉동하고, 다시 상온에서 5일간 방치하면서 수용액의 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
<실험예 4> 말라리아 진단 키트
실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)에 말라리아 항체를 클릭 반응(click reaction)으로 도입하여, 말라리아 진단 키트(LFA)를 제조하였다.
100 ng/ml, 10 ng/ml, 1 ng/ml의 말라리아 항원 시료를 가지고 진단 테스트를 실시하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.
<실험예 5> pH 안정성 실험
pH 1 내지 12의 용액을 각각 준비하고, 실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 비교예 1의 금 나노입자 복합체를 담가, 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
<실험예 6> 고온 안정성 실험
실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 비교예 1의 금 나노입자 복합체가 담긴 수용액을 각각 준비하고, 100℃에서 6시간 방치한 후 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 9에 나타내었다.
<실험예 7> 저온 안정성 실험
실시예 1의 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene), 비교예 1의 금 나노입자 복합체가 담긴 수용액을 각각 준비하고, -20℃에서 6시간 방치한 후 용액의 색깔 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 10에 나타내었다.
상기 실험예 1 및 실험예 5에 따르면, 티올-PEG가 결합된 금 나노입자(Au NPs Thiol) 및 금 나노입자(Au NPs)는 강산, 강염기의 조건에서 금 나노입자에 결합된 리간드가 떨어짐으로 인해 금 나노입자의 뭉침현상으로 보라색을 나타내는 반면에, 본 발명에 따른 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)는 pH 전영역에서 금 나노입자가 뭉치지 않고 안정하게 유지되는 것(pH 전영역에서 색 변화가 없음)을 확인할 수 있었다.
상기 실험예 2의 <1> 및 <2>에 따르면, 티올-PEG가 결합된 금 나노입자(Au NPs Thiol) 및 금 나노입자(Au NPs)는 각각 50 mM, 100 mM 농도 부근에서부터 금 나노입자에 결합된 리간드가 떨어짐으로 인해 금 나노입자의 뭉침현상으로 검붉은색을 나타내는 반면에, 본 발명에 따른 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)는 NaCl 염의 전 농도 영역(0~1,000mM)에서 금 나노입자가 뭉치지 않고 안정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3의 <1>, 실험예 6, 실험예 7에 따르면, 금-황 결합으로 도입된 금 나노입자는 고온(70℃) 및 저온(-20℃)에서 금 나노입자에 결합된 리간드가 떨어짐으로 인해 금 나노입자의 뭉침현상으로 보라색을 나타내는 반면에, 본 발명에 따른 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)는 고온(100℃), 저온(-20℃), 극저온(-78℃)에서도 금 나노입자가 뭉치지 않고 안정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 실험예 3의 <2>에 따르면, 대조군으로 금 나노입자의 경우 저온(-20℃)에서는 수분에서 수시간 내에 금 나노입자가 뭉쳐서 가라앉는 현상을 확인할 수 있었다.
실험예 4에 따르면, 본 발명에 따른 카벤 금 나노입자 복합체(Au NPs Carbene)를 적용한 말라리아 진단 키트에서, 10 ng/ml의 낮은 농도에서도 진단이 가능한 것을 확인할 수 있었다.
Claims (9)
- 말단에 질소 함유 작용기를 가진 폴리에틸렌글리콜(PEG)이 치환된 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 카벤 화합물:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 화학식 2에 있어서,
R1, R2, R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이거나,
R3, R4, R7, R8, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성하고,
R3 및 R4 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이고,
R7 내지 R10 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조이거나, R7 내지 R10 중 서로 인접한 두 개 이상의 치환기가 결합하여 탄화수소 고리를 형성하는 경우 상기 탄화수소 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소 중 적어도 하나는 하기 화학식 3으로 표시되는 구조로 치환되고,
[화학식 3]
상기 화학식 3에 있어서,
n은 괄호 내 단위의 반복 수로 1 내지 30의 정수이고,
A는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 질소(N) 원자를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 질소 함유 작용기는 아자이드(azide), 프탈이미드(phthalimide) 및 아민(amine)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 카벤 화합물. - 청구항 1에 있어서,
상기 R1 및 R2 중 적어도 하나 및 상기 R5 및 R6 중 적어도 하나는 서로 같거나 상이하며 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기인 카벤 화합물. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 카벤 화합물이 금속나노입자와 결합된 카벤-금속나노입자 복합체.
- 청구항 4에 있어서,
상기 금속나노입자의 입자 직경이 1 ㎚ 내지 40 ㎚인 카벤-금속나노입자 복합체. - 청구항 4에 있어서,
상기 금속은 구리(Cu), 코발트(Co), 비스무트(Bi), 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 하프늄(Hf), 크롬(Cr), 인?(In), 망간(Mn), 몰리브데넘(Mo), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 나이오븀(Nb), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 레늄(Re), 로듐(Rh), 안티모니(Sb), 탄탈럼(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 철(Fe) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 카벤-금속나노입자 복합체. - 일 말단에 티올기를 포함하고 다른 말단에 질소 함유 작용기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜과 금속나노입자를 혼합하여, 황-금속나노입자를 제조하는 단계; 및
상기 황-금속나노입자와 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 카벤 화합물을 혼합하는 단계;
를 포함하는 카벤-금속나노입자 복합체의 제조방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 황-금속나노입자와 상기 카벤 화합물을 혼합하는 단계는, 상기 금속나노입자의 표면에 존재하는 금속-황 결합을 금속-카벤 결합으로 치환하는 단계를 포함하는 카벤-금속나노입자 복합체의 제조방법. - 바이오 탐침부가 클릭 반응(click reaction)을 통해 고정화된, 청구항 4에 따른 카벤-금속나노입자 복합체를 포함하는 바이오 센서.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20180120648 | 2018-10-10 | ||
| KR1020180120648 | 2018-10-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200040688A true KR20200040688A (ko) | 2020-04-20 |
| KR102291885B1 KR102291885B1 (ko) | 2021-08-23 |
Family
ID=70165052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190125410A KR102291885B1 (ko) | 2018-10-10 | 2019-10-10 | 카벤 화합물, 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210356461A1 (ko) |
| EP (1) | EP3865477B1 (ko) |
| JP (1) | JP7212409B2 (ko) |
| KR (1) | KR102291885B1 (ko) |
| CN (1) | CN113166072B (ko) |
| WO (1) | WO2020076106A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022225347A1 (ko) * | 2021-04-22 | 2022-10-27 | 한국생명공학연구원 | 바이러스 수용체를 포함하는 그래핀 채널 부재, 이를 포함하는 센서 |
| WO2022235077A1 (ko) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | 한국생명공학연구원 | 신규 사이드로포어 화합물 및 이를 이용한 금속 나노입자 복합체 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060100365A (ko) | 2003-09-16 | 2006-09-20 | 아르끄마 프랑스 | 전자 기판의 플럭스 제거를 위한 불소화 탄화수소 및 2차부탄올 기재 조성물 |
| US8828984B2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-09-09 | The University Of Hong Kong | Gold(III) complexes containing N-heterocyclic carbene ligand, synthesis, and their applications in cancer treatment and thiol detection |
| US20160199875A1 (en) * | 2013-08-19 | 2016-07-14 | Queen's University At Kingston | Carbene-Functionalized Composite Materials |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060083694A1 (en) * | 2004-08-07 | 2006-04-20 | Cabot Corporation | Multi-component particles comprising inorganic nanoparticles distributed in an organic matrix and processes for making and using same |
| US7572912B2 (en) * | 2004-10-29 | 2009-08-11 | University Of Hong Kong | Luminescent gold (III) compounds, their preparation, and light-emitting devices containing same |
| WO2006053071A2 (en) | 2004-11-09 | 2006-05-18 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Ring opening polymerization of cyclic amides using n-heterocyclic carbene catalysts |
| US7951744B2 (en) * | 2006-01-27 | 2011-05-31 | Southern Illinois University Carbondale | Nano-reagents with cooperative catalysis and their uses in multiple phase reactions |
| WO2009126649A2 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Life Bioscience, Inc. | Method of providing particles having biological-binding areas for biological applications |
| US9173943B2 (en) * | 2009-01-12 | 2015-11-03 | The Regents Of The University Of California | Imprinted polymer nanoparticles |
| US9410949B2 (en) * | 2010-12-03 | 2016-08-09 | Washington University In St. Louis | Label-free detection of renal cancer |
| US20120244075A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Nanoprobes, Inc. | 5 NM Nickel-NTA-Gold Nanoparticles |
| US8853239B2 (en) * | 2011-12-09 | 2014-10-07 | Boehringer Ingelheim International Gmbh | Compounds, pharmaceutical compositions and uses thereof |
| WO2017025368A1 (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | Boehringer Ingelheim International Gmbh | Indanylaminopyridylcyclopropanecarboxylic acids, pharmaceutical compositions and uses thereof |
| US11008291B2 (en) * | 2015-11-06 | 2021-05-18 | Queen's University At Kingston | Methods of forming carbene-functionalized composite materials |
| WO2019083342A1 (ko) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 한국생명공학연구원 | 기능화된 n-헤테로사이클릭 카벤 화합물을 포함하는 그래핀 트랜지스터 및 그 제조방법, 이를 포함하는 바이오 센서 |
| KR102084088B1 (ko) * | 2018-03-12 | 2020-03-04 | 한국기초과학지원연구원 | 지카 바이러스 검출용 센서 및 이의 제조방법 |
-
2019
- 2019-10-10 US US17/284,249 patent/US20210356461A1/en active Pending
- 2019-10-10 JP JP2021520142A patent/JP7212409B2/ja active Active
- 2019-10-10 WO PCT/KR2019/013314 patent/WO2020076106A1/ko unknown
- 2019-10-10 CN CN201980079045.3A patent/CN113166072B/zh active Active
- 2019-10-10 EP EP19871674.8A patent/EP3865477B1/en active Active
- 2019-10-10 KR KR1020190125410A patent/KR102291885B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060100365A (ko) | 2003-09-16 | 2006-09-20 | 아르끄마 프랑스 | 전자 기판의 플럭스 제거를 위한 불소화 탄화수소 및 2차부탄올 기재 조성물 |
| US8828984B2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-09-09 | The University Of Hong Kong | Gold(III) complexes containing N-heterocyclic carbene ligand, synthesis, and their applications in cancer treatment and thiol detection |
| US20160199875A1 (en) * | 2013-08-19 | 2016-07-14 | Queen's University At Kingston | Carbene-Functionalized Composite Materials |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022225347A1 (ko) * | 2021-04-22 | 2022-10-27 | 한국생명공학연구원 | 바이러스 수용체를 포함하는 그래핀 채널 부재, 이를 포함하는 센서 |
| KR20220145781A (ko) * | 2021-04-22 | 2022-10-31 | 한국생명공학연구원 | 바이러스 수용체를 포함하는 그래핀 채널 부재, 이를 포함하는 센서 |
| WO2022235077A1 (ko) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | 한국생명공학연구원 | 신규 사이드로포어 화합물 및 이를 이용한 금속 나노입자 복합체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7212409B2 (ja) | 2023-01-25 |
| EP3865477A4 (en) | 2021-11-17 |
| US20210356461A1 (en) | 2021-11-18 |
| CN113166072A (zh) | 2021-07-23 |
| KR102291885B1 (ko) | 2021-08-23 |
| EP3865477A1 (en) | 2021-08-18 |
| EP3865477B1 (en) | 2023-07-12 |
| JP2022502470A (ja) | 2022-01-11 |
| WO2020076106A1 (ko) | 2020-04-16 |
| CN113166072B (zh) | 2024-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Maity et al. | Engineering atomically precise copper nanoclusters with aggregation induced emission | |
| Mathew et al. | Noble metal clusters: applications in energy, environment, and biology | |
| Kennedy et al. | Chromophore containing bipyridyl ligands. Part 1: Supramolecular solid-state structure of Ag (I) complexes | |
| Comby et al. | Lanthanide-functionalized nanoparticles as MRI and luminescent probes for sensing and/or imaging applications | |
| EP2286234B1 (en) | Novel au-ag core-shell composite useful for biosensor | |
| Bogdan et al. | Carbohydrate-coated lanthanide-doped upconverting nanoparticles for lectin recognition | |
| Dhenadhayalan et al. | Silicon quantum dot-based fluorescence turn-on metal ion sensors in live cells | |
| KR102291885B1 (ko) | 카벤 화합물, 카벤-금속나노입자 복합체 및 이의 제조방법 | |
| Al Shehab et al. | Curcumin mediated PEG thiol acid conjugated gold nanoparticles for the determination of melamine | |
| Zhao et al. | Metal nanoclusters–based ratiometric fluorescent probes from design to sensing applications | |
| Li et al. | Dual-emission ratiometric fluorescent probe based on lanthanide-functionalized carbon quantum dots for white light emission and chemical sensing | |
| Xu et al. | Structural and Photophysical Studies on Geometric (Er2Yb2/Yb2Er2) and Configurational (EuTb3/Eu3Tb) Isomers of Heterotetranuclear Lanthanide (III) Complexes | |
| Hernandez-Gil et al. | Two novel ternary dicopper (II) μ-guanazole complexes with aromatic amines strongly activated by quantum dots for DNA cleavage | |
| Chen et al. | Fluorescent “turn off-on” small-molecule-monitoring nanoplatform based on dendrimer-like peptides as competitors | |
| CN104829487A (zh) | 聚集发光增强的氨敏金属-有机凝胶复合软材料及其制备 | |
| Cui et al. | Preparation, Characterization and Stability Studies of Gold Nanoparticles Capped by 1, 2, 3‐Triazole‐Based Mesoionic Carbenes | |
| Nacham et al. | Synthesis and characterization of the physicochemical and magnetic properties for perfluoroalkyl ester and Fe (III) carboxylate-based hydrophobic magnetic ionic liquids | |
| Sahu et al. | Characterizing optical properties, composition of stabilizer-free copper nanoclusters and its interaction with bovine serum albumin | |
| Louie et al. | Luminescent Polypyridinerhenium (I) Bis‐Biotin Complexes as Crosslinkers for Avidin | |
| Dai et al. | Tuning Dimensionality of Benzimidazole Aggregates by Using Tetraoctylammonium Bromide: Enhanced Electrochemiluminescence Studies | |
| Kusumoto et al. | Solvent‐Dependent Bending Ability of Salen‐Derived Organic Crystals | |
| JP2008260724A (ja) | 有機分子固定化強磁性ナノ粒子並びにその製造方法及び分離方法 | |
| US20190276828A1 (en) | Conjugates for sensing | |
| EP3212733A1 (en) | New chromophoric structures for macrocyclic lanthanide chelates | |
| CN107262735A (zh) | 近红外二区荧光功能合金纳米点、制备方法及其在生物荧光成像方面的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20191010 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20201216 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20210812 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20210813 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20210817 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240704 Start annual number: 4 End annual number: 4 |