KR20210104556A - 헤테로사이클릭 아지드 단위 및 이의 폴리머 코팅에서의 용도 - Google Patents

헤테로사이클릭 아지드 단위 및 이의 폴리머 코팅에서의 용도 Download PDF

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KR20210104556A
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시아오린 우
앤드류 에이 브라운
도널드 웰링스
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일루미나 케임브리지 리미티드
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Abstract

헤테로사이클릭 아지드 함유 모노머 단위, 이러한 헤테로사이클릭 아지드 함유 모노머 단위를 포함하는 코폴리머, 기재 결합된 코폴리머, 및 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머, 이러한 코폴리머를 제조하고 이를 기재 및/또는 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 방법, 올리고뉴클레오티드를 기재에 고정시키기 위해, 예를 들어 DNA 시퀀싱 또는 다른 진단 용도에 사용하기 위해 이러한 코폴리머를 사용하는 방법이 본원에 기술된다.

Description

헤테로사이클릭 아지드 단위 및 이의 폴리머 코팅에서의 용도
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 다음 출원들의 이익을 주장하며, 이들 모두는 그 전체가 참조로 포함된다:
2018년 12월 18일자 출원되고 발명의 명칭이 "폴리머 코팅의 헤테로사이클릭 아지드 단위(Heterocyclic Azide Units in Polymer Coatings)"인 미국 가특허 출원 제62/781,428호;
2019년 1월 2일자 출원되고 발명의 명칭이 "폴리머 코팅의 헤테로사이클릭 아지드 단위(Heterocyclic Azide Units in Polymer Coatings)"인 미국 가특허 출원 제62/787,600호; 및
2019년 3월 11일자 출원되고 발명의 명칭이 "폴리머 코팅의 헤테로사이클릭 아지드 단위(Heterocyclic Azide Units in Polymer Coatings)"인 미국 가특허 출원 제62/816,691호.
폴리머 코팅된 기재는 다수의 기술적 적용에서 사용된다. 예를 들어, 이식가능한 의료 장치가 생물학적 불활성 폴리머로 코팅될 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리머 코팅된 기재는 생물학적 분자의 제조 및/또는 분석을 위해 사용된다. 분자 분석, 예컨대, 특정 핵산 시퀀싱 방법은 기재의 폴리머 코팅된 표면으로의 핵산 가닥의 부착에 의존적이다. 이에 따라, 부착된 핵산 가닥의 서열은 당해 기술 분야에 알려져 있는 다수의 상이한 방법에 의해 결정될 수 있다.
특정 시퀀싱 공정, 예컨대 합성에 의한 시퀀싱(Sequencing-by-Synthesis)(SBS) 공정에서, 기재, 예컨대 유동 셀(flow cell)의 표면은 프라이머(단일 가닥 DNA 또는 ssDNA)가 이후 그라프팅(grafting)되는 폴리머로 코팅된다. 어레이 방법에서, 비즈는 유사하게 표적 올리고뉴클레오티드를 포획하기 위해 작용성화되는 폴리머로 코팅된다.
폴리머 표면(및 그 준비)은 일반적으로 다양한 화학적 조건, 온도, 광학 검출 방법, 포획 모이어티 밀도 및 그 밖의 파라미터를 포함하여 광범위한 시퀀싱 및 검출 공정과 호환되며, 일반적으로 다양한 보관 및 배송 조건 하에서 안정적이다. 이러한 분자 생물학 접근법에 사용되는 특정 폴리머 물질은 구리 매개 고리화첨가 반응에서 기재 표면 상의 알켄 또는 알킨 기 및/또는 그라프팅되는 올리고뉴클레오티드와 반응하는 펜던트 아지도 기를 사용한다. 그러나, 잔류 구리는 생물학적으로 관련된 환경에서 세포 독성 효과를 가질 수 있다. DNA 시퀀싱 적용과 관련하여, 일부 경우에 구리는 DNA를 손상시켜 시퀀싱 수율 및 데이터 품질을 저하시킬 수 있다. 또한, 종종 구리 촉매 반응은 구리 집약적이므로, 비용이 많이 들고, 기재 표면에 적절한 폴리머 부착 및 정위를 보장할만큼 효율적이거나 신속하게 실행되지 않을 수 있다. 따라서, 증가된 반응 효율과 같은 개선된 성질을 갖고, 감소된 잔류 구리를 유도하는, 표면 폴리머 코팅이 필요하다.
개요
본원에서 제공되는 예는 헤테로사이클릭 아지드 단위를 포함하는 폴리머, 임의로, 이에 그라프팅된 올리고뉴클레오티드를 갖는 폴리머, 폴리머가 부착된 기재, 및 분자 생물학 방법, 예컨대 DNA 시퀀싱과 같은 적용 및 그 밖의 진단 적용에서의 폴리머 및 기재의 용도에 관련된다. 헤테로사이클릭 아지드 폴리머 및 기재를 제조하는 방법 및 조성물을 사용하는 방법이 또한 개시된다.
본원의 일부 예에서는 감소된 구리 로딩으로 고리화첨가 반응에서 효율적으로 반응하고 이에 따라 잔류 구리를 낮추는, 헤테로사이클릭 아지도 기를 사용하는 모노머 및 코폴리머가 제공된다.
일 양태에서, 하기 화학식(I)의 화합물이 본원에 제공된다:
Figure pct00001
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커(linker)이고; E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고; A는 화학식
Figure pct00002
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
일부 예에서, E는 임의로 치환된 C1-4 알킬렌일 수 있다.
일부 예에서, 화학식(I)의 화합물은 하기 화학식(Ia)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00003
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 질소 함유 헤테로사이클은 6원 고리를 포함할 수 있다. 예시적으로, A 및 E(예를 들어, 알킬렌 아지도 기)는 6원 고리의 위치 2 및 5에서 결합된다. 다른 예에서, 질소 함유 헤테로사이클은 5원 고리를 포함한다.
추가적으로, 또는 대안적으로, 질소 함유 헤테로사이클은 임의로 방향족이거나, 임의로 포화된다.
추가적으로, 또는 대안적으로, 화합물은 임의로 하기 화학식(Ib)을 갖는다:
Figure pct00004
상기 식에서, X는 CH 또는 N이다.
대안적으로, 화합물은 임의로 하기 화학식(Ic)을 갖는다:
Figure pct00005
대안적으로, 화합물은 임의로 하기 화학식(Id)을 갖는다:
Figure pct00006
대안적으로, 화합물은 임의로 하기 화학식(Ie)을 갖는다:
Figure pct00007
다른 예에서, 화합물은 하기 화학식(If)을 갖는다:
Figure pct00008
또 다른 예에서, 화합물은 하기 화학식(Ig)을 갖는다:
Figure pct00009
또 다른 예에서, 화합물은 하기 화학식(Ih)을 갖는다:
Figure pct00010
또 다른 예에서, 화합물은 하기 화학식(Ij)을 갖는다:
Figure pct00011
또 다른 예에서, 화합물은 하기 화학식(Ik)을 갖는다:
Figure pct00012
상기 식에서, X는 CH 또는 N이다.
예시적으로, 화학식(Ik)의 화합물은 하기 화학식(Im)의 화합물이다:
Figure pct00013
상기 식에서, n은 2 내지 20의 정수이다.
다른 양태에서, 하기 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머가 본원에 제공된다:
Figure pct00014
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고; A는 화학식
Figure pct00015
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
일부 예에서, 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(IIa)의 반복적인 모노머 단위이다:
Figure pct00016
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 화학식(IIa)의 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위이다:
Figure pct00017
상기 식에서, 화학식(IIc)의 n은 2 내지 20의 정수이다. 일부 예에서, 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(III)의 화합물이다:
Figure pct00018
상기 식에서, R4는 H 또는 C1-4알킬이고; R5는 H 또는 C1-4알킬이고; R6은 H 또는 C1-4알킬이다.
예시적으로, 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함한다.
또 다른 양태에서, 상기 기재된 바와 같은 코폴리머와 기재의 반응으로부터 형성된 기재-코폴리머 생성물이 본원에 제공된다. 일부 예에서, 기재 코폴리머 생성물은 코폴리머의 아지도 기와 기재 표면 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기의 반응에 의해 형성된다.
또 다른 양태에서, 기재에 공유 결합된 코폴리머를 포함하는 구조가 본원에 제공되며, 기재 결합된 코폴리머는 기재에 공유 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함하고, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IV)의 화합물이다:
Figure pct00019
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고; A는 화학식
Figure pct00020
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이고;
Figure pct00021
는 단일 또는 이중 결합이고; 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합된다.
일부 예에서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IVa)의 화합물이다:
Figure pct00022
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(V)의 화합물이다:
Figure pct00023
상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다. 일부 예에서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(Va)의 화합물이다:
Figure pct00024
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd), 또는 화학식(IVe)의 화합물이다:
Figure pct00025
Figure pct00026
상기 식에서, X는 CH 또는 N이고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
대안적으로 또는 추가적으로, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 임의로 하기 화학식(Vb), 화학식(Vc), 화학식(Vd), 또는 화학식(Ve)의 화합물이다:
Figure pct00027
상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다.
또 다른 양태에서, 상기 기재된 코폴리머와 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 간의 반응으로부터 형성된 코폴리머-올리고뉴클레오티드 생성물이 본원에 제공된다.
일부 예에서, 코폴리머 올리고뉴클레오티드 생성물은 코폴리머의 아지도 기 및 알켄- 또는 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드의 반응으로부터 형성된다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(IV)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머가 본원에 제공된다:
Figure pct00028
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고; A는 화학식
Figure pct00029
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이고;
Figure pct00030
는 단일 또는 이중 결합이고; 코폴리머는 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합된다.
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(IVa)을 갖는다:
Figure pct00031
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(VI)을 갖는다:
Figure pct00032
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(VIa)을 갖는다:
Figure pct00033
상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd), 또는 화학식(IVe)을 갖는다:
Figure pct00034
상기 식에서, X는 CH 또는 N이고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
추가적으로, 또는 대안적으로, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 임의로 화학식(VIb), 화학식(VIc), 화학식(VId), 또는 화학식(VIe)을 갖는다:
Figure pct00035
상기 식에서, X는 CH 또는 N이고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
또 다른 양태에서, 상기 임의의 진술에 따른 코폴리머와 기재 및 하나 이상의 올리고뉴클레오티드의 반응에 의해 형성된 코폴리머-기재-올리고뉴클레오티드 생성물이 본원에 제공된다.
또 다른 양태에서, 기재 표면 상의 다수의 알케닐- 또는 알키닐 함유 작용기와 코폴리머의 아지도 기를 반응시켜 코폴리머와 기재의 표면 사이에 공유 결합을 형성하는 것을 포함하는, 상기 기재된 임의의 진술에 따른 코폴리머를 기재에 고정시키는 방법이 본원에 제공된다.
또 다른 양태에서, 코폴리머의 아지도 기를 복수의 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 것을 포함하는, 상기 기재된 임의의 진술에 따른 코폴리머에 복수의 올리고뉴클레오티드를 그라프팅시키는 방법이 본원에 제공된다. 일부 예에서, 복수의 올리고뉴클레오티드는 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하고, 반응은 코폴리머의 아지도 기와 올리고뉴클레오티드의 알케닐 또는 알키닐 기 간에 일어난다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(I)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(X)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(I)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 본원에 제공된다:
Figure pct00036
Figure pct00037
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고; A는 화학식
Figure pct00038
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이고; Hal은 Cl 또는 F이다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(Xa)의 화합물을 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 본원에 제공된다:
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; p는 1, 2, 3 또는 4이고; X는 CH 또는 N이고; Hal은 Cl 또는 F이다.
일부 예에서, 상기 방법은 하기 화학식(XII)의 화합물을 하기 화학식(XIII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xa)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함한다:
Figure pct00042
Figure pct00043
상기 식에서, Pg는 H 또는 아미노 보호기이고; Y는 -OH 또는 -Cl이다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 화학식(XIV)의 화합물을 하기 화학식(XV)의 화합물과 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 본원에 제공된다:
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
상기 식에서, Y는 -OH 또는 -Cl이고; R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 6 내지 8개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; p는 1, 2, 3 또는 4이고; X는 CH 또는 N이다.
일부 예에서, 상기 방법은 화학식(XII)의 화합물을 사이클릭 무수물과 반응시켜 화학식(XIV)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함한다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 하기 화학식(Ik)의 화합물에 관한 것이다:
Figure pct00047
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; R3은 H 또는 C1-4 알킬이고; X는 CH 또는 N이고; p는 1, 2, 3, 또는 4이고; L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이다.
일부 양태에서, 화학식(Ik)의 화합물은 하기 화학식(Im)의 화합물이다:
Figure pct00048
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; R3은 H 또는 C1-4 알킬이고; X는 CH 또는 N이고; p는 1, 2, 3, 또는 4이고; n은 2 내지 20의 정수이다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 하기 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머에 관한 것이다:
Figure pct00049
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고; R2는 H 또는 C1-4 알킬이고; R3은 H 또는 C1-4 알킬이고; X는 CH 또는 N이고; p는 1, 2, 3, 또는 4이고; 화학식(IIb)에서 L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고; 화학식(IIc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
코폴리머는 선형이거나, 분지되거나, 가교될 수 있다. 반복적인 단위는 코폴리머 내에 임의의 배열, 예컨대 블록, 교호, 또는 랜덤으로 존재할 수 있다. 코폴리머는 하나 이상의 추가의 반복적인 모노머 단위를 추가로 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 하기 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다:
Figure pct00050
상기 식에서, R4는 H 또는 C1-4알킬이고; R5는 H 또는 C1-4알킬이고; R6은 H 또는 C1-4알킬이다.
일부 양태에서, 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함한다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 기재에 공유 결합된 본원에 기재된 바와 같은 코폴리머를 갖는 기재에 관한 것이다. 일부 예에서, 공유 부착은 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId) 또는 (IIe)의 모노머 단위의 아지도 기와 기재 표면 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기의 반응에 의해 형성된다. 코폴리머의 모든 아지도 기가 반드시 반응하는 것은 아니기 때문에, 이러한 예는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId) 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 기재 결합된 코폴리머이다. 일부 예에서, 기재 결합된 코폴리머는 기재에 공유 결합되는 반복적인 모노머 단위를 추가로 포함한다. 반복적인 공유 결합되는, 모노머 단위는 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd) 또는 화학식(IVe)로 표시된다:
Figure pct00051
상기 식에서, R1, R2, R3, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
Figure pct00052
은 단일 또는 이중 결합이고, 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나(예를 들어, 기재 결합된 알케닐 또는 알키닐 기가 비환식인 경우) 또는 둘 모두(예를 들어, 기재 결합된 알케닐 또는 알키닐기가 고리의 일부인 경우)의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 기재에 공유 결합된다(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로).
그러므로, 기재 결합된 모노머 단위의 일부 예는 하기 화학식(Vb), (Vc), (Vd), 또는 (Ve)로 표시된다:
Figure pct00053
상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 간의 링커이다.
본원에 기술된 코폴리머는 또한 올리고뉴클레오티드에 공유 결합될 수 있다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위의 아지도 기와 알켄- 또는 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드의 반응을 통해 코폴리머에 공유 결합된다. 코폴리머의 모든 아지도 기가 반드시 반응하는 것은 아니기 때문에, 본 출원에 의해 제공되는 일부 예는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId) 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머에 관한 것이다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 올리고뉴클레오티드에 공유 결합되는 반복적인 모노머 단위를 추가로 포함한다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 화학식(IV), (IVa), (IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하고, 상기 식에서, R1, R2, R3, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
Figure pct00054
은 단일 또는 이중 결합이고, 코폴리머는 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 올리고뉴클레오티드에 공유 결합된다(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로). 이러한 구조식의 예는 하기 화학식(VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위이다:
Figure pct00055
상기 식에서, 변수는 모두 본원에서 정의된 바와 같다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 추가로 기재 및 올리고뉴클레오티드 둘 모두에 공유 결합된 코폴리머에 관한 것이다. 따라서, 일부 예에는 화학식(V), (Va), (Vb), 화학식 (VIc), (VId) 및 (VIe) 중 하나 이상의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머가 있다.
본 출원에 의해 제공되는 일부 예는 화학식(Ik)의 화합물의 제조 방법, 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머의 제조 방법, 및 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 본원에 기재된 코폴리머를 기재에 고정시키는 방법으로서, 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머의 아지도 기를 기재 표면 상의 복수의 알케닐- 또는 알키닐 함유 작용기와 반응시켜 코폴리머와 표면 사이에 공유 결합을 형성하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 출원에서 제공되는 일부 예는 본원에 기술된 코폴리머에 복수의 올리고뉴클레오티드를 그라프팅시키는 방법으로서, 코폴리머의 아지도 기를 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 알케닐 또는 알키닐 기를 포함한다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 알키닐 기를 포함한다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 기재 표면 상에 코폴리머를 고정시키기 전에 코폴리머와 반응한다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 코폴리머를 기재 표면 상에 고정한 후 코폴리머와 반응한다.
본원에 기술된 개시의 각각의 양태의 임의의 각각의 특징/예는 임의의 적절한 조합으로 함께 구현될 수 있고, 이들 양태 중 임의의 하나 이상의 양태로부터의 임의의 특징/예는 임의의 적절한 조합으로 본원에 기술된 다른 양태(들)의 임의의 특징과 함께 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
상세한 설명
달리 명시되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 당업자들에 의해 보편적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 용어 "포함하는" 뿐만 아니라 다른 형태, 예컨대 "포함한다" 및 포함된다"의 사용은 제한적이지 않다. 용어 "갖는" 뿐만 아니라 다른 형태, 예컨대 "갖다" 및 "가졌다"의 사용은 제한적이지 않다. 관례적인 어구에서나 청구항의 내용에서나, 본 명세서에서 사용되는 용어 "포함한다" 및 "포함하는"은 개방형 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 즉, 상기 용어들은 어구 "적어도 ~을 갖는" 또는 "적어도 ~을 포함하는"과 동의어로 해석되어야 한다. 예를 들어, 공정의 맥락에서 사용되는 경우, 용어 "포함하는"은 공정이 적어도 언급된 단계를 포함하지만, 추가의 단계를 포함할 수 있음을 의미한다. 화합물, 조성물 또는 디바이스(device)의 맥락에서 사용되는 경우, 용어 "포함하는"은 화합물, 조성물 또는 디바이스가 적어도 언급된 특징 또는 구성요소를 포함하지만, 또한 추가의 특징 또는 구성요소를 포함할 수 있음을 의미한다.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 "실질적으로", "대략" 및 "약"이라는 용어는 처리시 차이로 인한 것과 같은 작은 변동을 기술하고 설명하는 데 사용된다. 예를 들어, 이들은 ±5% 이하, 예컨대 ±2% 이하, 예컨대 ±1% 이하, 예컨대 ±0.5% 이하, 예컨대 ±0.2% 이하, 예컨대 ±0.1% 이하, 예컨대 ±0.05% 이하를 나타낼 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "어레이(array)"는 상이한 프로브 분자가 상대 위치에 따라 서로 구별될 수 있도록 하나 이상의 기재에 부착되어 있는 상이한 프로브 분자의 모집단을 나타낸다. 어레이는 기재 상의 상이한 주소지정가능 위치(addressable location)에 각각 위치하는 상이한 프로브 분자를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 어레이는 각각 상이한 프로브 분자를 지닌 별개의 기재를 포함할 수 있으며, 상이한 프로브 분자는 기재가 부착되어 있는 표면 상의 기재의 위치에 따라, 또는 액체 중 기재의 위치에 따라 확인될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "공유 부착된(covalently attached)" 또는 "공유 결합된"은 원자들 간의 전자 쌍 공유에 의해 특징되는 화학 결합의 형성을 나타낸다. 예를 들어, 공유 부착된 폴리머 코팅은 다른 수단, 예를 들어, 접착 또는 정전기 상호작용을 통해 표면에 결합하는 것과 비교하여, 작용성화된 기재 표면과 화학 결합을 형성하는 폴리머 코팅을 나타낸다. 표면에 공유 부착된 폴리머는 또한 공유 부착 이외의 수단을 통해 결합될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.
본원에서 사용되는 "Ca 내지 Cb" 또는 "Ca-b"(여기서, "a" 및 "b"는 정수임)는 명시된 기에서의 탄소 원자의 개수를 나타낸다. 즉, 기가 "a" 내지 "b"(경계값 포함)개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, "C1 내지 C4 알킬" 또는 "C1-4 알킬" 또는 "C1-4알킬" 기는 1 내지 4개의 탄소를 갖는 모든 알킬 기, 즉, CH3-, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, (CH3)2CH-, CH3CH2CH2CH2-, CH3CH2CH(CH3)- 및 (CH3)3C-을 나타낸다.
본원에서 사용되는 용어 "할로겐" 또는 "할로"는 불소, 염소, 브롬, 또는 아이오딘을 의미하며, 불소 및 염소가 예이다.
본원에서 사용되는 "알킬"은 완전히 포화된(즉, 이중 또는 삼중 결합을 함유하지 않은) 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬을 나타낸다. 알킬 기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있다(알킬 기가 본원에서 나타낼 때마다, 수치 범위, 예컨대 "1 내지 20"은 제시되는 범위 내 각각이 정수를 나타내며; 예를 들어 "1 내지 20개의 탄소 원자"는 알킬 기가 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자, 등, 및 20개 이하의 탄소 원자로 이루어질 수 있음을 의미하지만, 본 발명의 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "알킬"의 존재를 포함함). 또한, 알킬 기는 1 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 중간 크기의 알킬일 수 있다. 또한, 알킬 기는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬일 수 있다. 알킬 기는 "C1-4 알킬" 또는 유사한 명칭으로 표시될 수 있다. 단지 예로서, "C1-4 알킬" 또는 "C1-4알킬"은 알킬 사슬에 1 내지 4개의 탄소 원자가 있음을 나타낸다. 즉, 알킬 사슬이 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, 2차-부틸, 및 t-부틸로 이루어진 군으로부터 선택된다. 전형적인 알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3차 부틸, 펜틸, 헥실, 및 등을 포함하나, 어떠한 식으로든 이로 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 "알케닐"은 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬을 나타낸다. 알케닐 기는 2 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있으나, 본 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "알케닐"의 존재를 포함한다. 또한, 알케닐 기는 2 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 중간 크기의 알케닐일 수 있다. 또한, 알케닐 기는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 저급 알케닐일 수 있다. 알케닐 기는 "C2-4 알케닐" 또는 유사한 명칭으로 표시될 수 있다. 단지 예로서, "C2-4 알케닐"은 알케닐 사슬에 2 내지 4개의 탄소 원자가 있음을 나타낸다. 즉, 알케닐 사슬은 에테닐, 프로펜-1-일, 프로펜-2-일, 프로펜-3-일, 부텐-1-일, 부텐-2-일, 부텐-3-일, 부텐-4-일, 1-메틸-프로펜-1-일, 2-메틸-프로펜-1-일, 1-에틸-에텐-1-일, 2-메틸-프로펜-3-일, 부타-1,3-디에닐, 부타-1,2,-디에닐, 및 부타-1,2-디엔-4-일로 이루어진 군으로부터 선택된다. 전형적인 알케닐 기는 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 및 헥세닐, 등을 포함하나, 어떠한 식으로든 이로 제한되지 않는다.
알케닐 기를 포함하는 기는 임의로 치환되는 알케닐, 사이클로알케닐, 및 헤테로사이클로알케닐 기를 포함한다
본원에서 사용되는 "알키닐"은 하나 이상의 삼중 결합을 함유하는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬을 나타낸다. 알키닐 기는 2 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있으나, 본 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "알키닐"의 존재를 포함한다. 또한, 알키닐 기는 2 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 중간 크기의 알키닐일 수 있다. 또한, 알키닐 기는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 저급 알키닐일 수 있다. 알키닐 기는 "C2-4 알키닐" 또는 유사한 명칭으로 표시될 수 있다. 단지 예로서, "C2-4 알키닐" 또는 "C2-4알키닐"은 알키닐 사슬에 2 내지 4개의 탄소 원자가 있음을 나타낸다. 즉, 알키닐 사슬은 에티닐, 프로핀-1-일, 프로핀-2-일, 부틴-1-일, 부틴-3-일, 부틴-4-일, 및 2-부티닐로 이루어진 군으로부터 선택된다. 전형적인 알키닐 기는 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 및 헥시닐, 등을 포함하나, 어떠한 식으로 이로 제한되지 않는다.
알키닐 기를 포함하는 기는 임의로 치환되는 알키닐, 사이클로알키닐, 및 헤테로사이클로알키닐 기를 포함한다
본원에서 사용되는 "아릴"은 고리 골격에 탄소 만을 함유하는 방향족 고리 또는 고리 시스템(즉, 두 개의 인접하는 탄소 원자를 공유하는 둘 이상의 융합된 고리)을 나타낸다. 아릴이 고리 시스템인 경우, 시스템내 모든 고리는 방향족이다. 아릴 기는 6 내지 18개의 탄소 원자를 가질 수 있으나, 본 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "아릴"의 존재를 포함한다. 일부 예에서, 아릴 기는 6 내지 10개의 탄소 원자를 갖는다. 아릴 기는 "C6-10 아릴," "C6 또는 C10 아릴," 또는 유사한 명칭으로 표시될 수 있다. 아릴 기의 예는 페닐, 나프틸, 아줄레닐, 및 안트라세닐을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본원에 사용되는 "헤테로사이클"은 다른 원자(헤테로 원자), 예를 들어 질소, 산소 또는 황과 함께 탄소 원자를 포함하는 사이클릭 화합물을 지칭한다. 헤테로사이클은 방향족(헤테로아릴) 또는 지방족일 수 있다. 지방족 헤테로사이클은 완전히 포화될 수 있거나, 하나 이상 또는 둘 이상의 이중 결합을 포함할 수 있으며, 예를 들어 헤테로사이클은 헤테로사이클로알킬일 수 있다. 헤테로사이클은 단일 헤테로사이클릭 고리 또는 융합된 다중 헤테로사이클릭 고리를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 "헤테로아릴"은 고리 골격에, 하나 이상의 헤테로원자, 즉, 질소, 산소 및 황을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아닌 탄소 이외의 원소를 함유하는 방향족 고리 또는 고리 시스템(즉, 두 개의 인접하는 원자를 공유하는 둘 이상의 융합된 고리)을 나타낸다. 헤테로아릴이 고리 시스템인 경우, 시스템내 모든 고리는 방향족이다. 헤테로아릴 기는 5-18개 고리원(즉, 탄소 원자 및 헤테로원자를 포함하는 고리 골격을 구성하는 원자의 수)을 가질 수 있으나, 본 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "헤테로아릴"의 존재를 포함한다. 일부 예에서, 헤테로아릴 기는 5 내지 10개의 고리원 또는 5 내지 7개의 고리원을 갖는다. 헤테로아릴 기는 "5-7 원 헤테로아릴," "5-10 원 헤테로아릴," 또는 유사한 명칭으로 표시될 수 있다. 헤테로아릴 고리의 예는 푸릴, 티에닐, 프탈라지닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 이속사졸릴, 이소티아졸릴, 트리아졸릴, 티아디아졸릴, 피리디닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 인돌릴, 이소인돌릴, 및 벤조티에닐을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 사용되는 "사이클로알킬"은 완전히 포화된 카보사이클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미한다. 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 및 사이클로헥실을 포함한다.
본원에서 사용되는 "사이클로알케닐" 또는 "사이클로알켄"은 적어도 하나의 이중 결합을 갖는 카보사이클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 예는 사이클로헥세닐 또는 사이클로헥센이다. 또 다른 예는 노르보르넨 또는 노르보르네닐이다.
본원에서 사용되는 "헤테로사이클로알케닐" 또는 "헤테로사이클로알켄"은 적어도 하나의 이중 결합을 갖는, 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자를 갖는 카보사이클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 일부 예에서, 헤테로사이클로알케닐 또는 헤테로사이클로알켄 고리 또는 고리 시스템은 3원, 4원, 5원, 6원, 7원, 8원, 9원, 또는 10원이다.
본원에서 사용되는 "사이클로알키닐" 또는 "사이클로알킨"은 적어도 하나의 삼중 결합을 갖는, 카보사이클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 예는 사이클로옥틴이다. 또 다른 예는 바이사이클로노닌이다.
본원에서 사용되는 "헤테로사이클로알키닐" 또는 "헤테로사이클로알킨"은 적어도 하나의 삼중 결합을 갖는, 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 갖는 카보사이클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 일부 예에서, 헤테로사이클로알키닐 또는 헤테로사이클로알킨 고리 또는 고리 시스템은 3원, 4원, 5원, 6원, 7원, 8원, 9원, 또는 10원이다.
본원에서 사용되는 "헤테로사이클로알킬"은 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 비방향족 사이클릭 고리 또는 고리 시스템을 의미한다. 헤테로사이클로알킬은 융합되거나, 브릿지되거나 스피로-연결된 형태로 함께 결합될 수 있다. 헤테로사이클로알킬은 어떠한 포화도를 가질 수 있으나, 단 고리 시스템 중 적어도 하나의 헤테로사이클릭 고리는 방향족이 아니다. 헤테로사이클로알킬 기는 3 내지 20개의 고리원(즉, 탄소 원자 및 헤테로원자를 포함하여, 고리 골격을 구성하는 원자의 수)을 가질 수 있으나, 본 정의는 또한 수치 범위가 명시되지 않은 용어 "헤테로사이클로알킬"의 존재를 포함한다. 또한, 헤테로사이클로알킬 기는 3 내지 10개의 고리원을 갖는 중간 크기 헤테로사이클로알킬일 수 있다. 또한, 헤테로사이클로알킬 기는 3 내지 6개의 고리원을 갖는 헤테로사이클로알킬일 수 있다. 헤테로사이클로알킬 기는 "3-6원 헤테로사이클로알킬" 또는 유사한 명칭으로서 표시될 수 있다. 일부 6원 모노사이클릭 헤테로사이클로알킬에서, 헤테로원자(들)은 1 내지 3개의 O, N 또는 S로부터 선택되며, 일부 5원 모노사이클릭 헤테로사이클로알킬에서, 헤테로원자(들)은 O, N, 또는 S로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자로부터 선택된다. 헤테로사이클로알킬 고리의 예는 아제피닐, 아크리디닐, 카바졸릴, 신놀리닐, 디옥솔라닐, 이미다졸리닐, 이미다졸리디닐, 모르폴리닐, 옥시라닐, 옥세파닐, 티에파닐, 피페리디닐, 피페라지닐, 디옥소피페라지닐, 피롤리디닐, 피롤리도닐, 피롤리디오닐, 4-피페리도닐, 피라졸리닐, 피라졸리디닐, 1,3-디옥시닐, 1,3-디옥사닐, 1,4-디옥시닐, 1,4-디옥사닐, 1,3-옥사티아닐, 1,4-옥사티이닐, 1,4-옥사티아닐, 2H-1,2-옥사지닐, 트리옥사닐, 헥사하이드로-1,3,5-트리아지닐, 1,3-디옥솔릴, 1,3-디옥솔라닐, 1,3-디티올릴, 1,3-디티올라닐, 이속사졸리닐, 이속사졸리디닐, 옥사졸리닐, 옥사졸리디닐, 옥사졸리디노닐, 티아졸리닐, 티아졸리디닐, 1,3-옥사티올라닐, 인돌리닐, 이소인돌리닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로티오페닐, 테트라하이드로티오피라닐, 테트라하이드로-1,4-티아지닐, 티아모르폴리닐, 디하이드로벤조푸라닐, 벤즈이미다졸리디닐, 및 테트라하이드로퀴놀린을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 사용되는 용어 "아지도"는 -N3 기를 나타낸다.
본원에서 사용되는 치환된 기는 하나 이상의 수소 원자가 다른 원자 또는 기로의 교체가 있는 치환되지 않은 모체 기(parent group)로부터 유래된다. 달리 명시되지 않는 한, 기가 "치환된" 것으로 간주되는 경우, 이는 기가, C1-C6 알킬, C1-C6 알케닐, C1-C6 알키닐, C1-C6 헤테로알킬, C3-C7 카보사이클릴(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), C3-C7-카보사이클릴-C1-C6-알킬((할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 5-10 원 헤테로사이클릴(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 5-10 원 헤테로사이클릴-C1-C6-알킬(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 아릴(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 아릴(C1-C6)알킬(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 5-10 원 헤테로아릴(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 5-10 원 헤테로아릴(C1-C6)알킬(할로, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 할로알킬, 및 C1-C6 할로알콕시로 임의로 치환됨), 할로, 시아노, 하이드록시, C1-C6 알콕시, C1-C6 알콕시(C1-C6)알킬(즉, 에테르), 아릴옥시, 설프하이드릴(머캅토), 할로(C1-C6)알킬(예를 들어, -CF3), 할로(C1-C6)알콕시(예를 들어, -OCF3), C1-C6 알킬티오, 아릴티오, 아미노, 아미노(C1-C6)알킬, 니트로, O-카바밀, N-카바밀, O-티오카바밀, N-티오카바밀, C-아미도, N-아미도, S-설폰아미도, N-설폰아미도, C-카복시, O-카복시, 아실, 시아네이토, 이소시아네이토, 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 설피닐, 설포닐, 및 옥소(=O)로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환체로 치환됨을 의미한다. 기가 "임의로 치환된"으로서 기술되는 어디에서나, 그러한 기는 상기 치환체로 치환될 수 있다.
특정 라디칼 명명 규칙은 문맥에 의거하여 모노-라디칼 또는 디-라디칼을 포함할 수 있는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 치환체가 나머지 분자에 두 개의 결합 지점을 요구하는 경우, 치환체는 디-라디칼인 것으로 이해된다. 예를 들어, 두 개의 결합 지점을 요구하는 알킬로서 확인된 치환체는 디-라디칼, 예컨대 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2-, 등을 포함한다. 그 밖의 라디칼 명명 규칙은 라디칼이 디-라디칼, 예컨대 "알킬렌" 또는 "알케닐렌"임을 명백하게 나타낸다.
치환체가 디-라디칼(즉, 나머지 분자에 대해 두 개의 결합 지점을 갖는)로서 묘사되는 어디에서나, 달리 명시되지 않는 한, 치환체는 어떠한 방향 배열로 결합될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 예를 들어, -AE- 또는
Figure pct00056
로 묘사되는 치환체는 A가 분자의 가장 왼쪽 결합 지점에서 결합되도록 배향되는 치환체 뿐만 아니라, A가 분자의 가장 오른쪽 결합 지점에서 결합되는 경우를 포함한다.
본원에서 기술되는 화합물이 적어도 하나의 입체 중심을 갖는 경우, 이들은 개개의 거울상 이성질체 또는 부분입체이성질체로서, 또는 라세메이트를 포함하는 이러한 이성질체의 혼합물로서 존재할 수 있다. 개개의 이성질체의 분리 또는 개개의 이성질체의 선택적 합성은 당해 숙련가에게 널리 공지되어 있는 여러 방법을 적용함으로써 달성된다. 본원에 개시된 화합물이 호변이성질체 형태로 존재하는 것으로 이해되는 경우, 모든 호변이성질체 형태는 묘사된 구조의 범위에 포함된다. 달리 명시되지 않는 한, 이러한 모든 이성질체 및 이의 혼합물은 본원에서 기술되는 화합물의 범위 내에 포함된다. 추가로, 본원에서 기술되는 화합물은 하나 이상의 결정질 또는 비정질 형태로 존재할 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 이러한 모든 형태는 어떠한 다형태(polymorphic form)를 포함하여 본원에서 기술되는 화합물의 범위 내에 포함된다. 추가로, 본원에서 기술되는 일부 화합물은 물과의 용매화물(즉, 수화물) 또는 일반적인 유기 용매를 형성할 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 이러한 용매화물은 본원에 기술되는 화합물의 범위 내에 포함된다.
본원에서 사용되는 "뉴클레오티드"는 질소 함유 헤테로사이클릭 염기, 당 및 하나 이상의 포스페이트 기를 포함한다. 이들은 핵산 서열의 모노머 단위(전구체이거나 링킹된 모노머이거나 간에)일 수 있다. RNA에서, 당은 리보스이고, DNA에서는 데옥시리보스, 즉, 리보스에서 2' 위치에 존재하는 하이드록실기가 결여된 당이다. 질소 함유 헤테로사이클릭 염기는 푸린 또는 피리미딘 염기일 수 있다. 푸린 염기는 아데닌(A) 및 구아닌(G), 및 이들의 개질된 유도체 또는 유사체를 포함한다. 피리미딘 염기는 사이토신(C), 티민(T), 및 우라실(U), 및 이들의 개질된 유도체 또는 유사체를 포함한다. 데옥시리보스의 C-1 원자는 피리미딘의 N-1 또는 푸린의 N-9에 결합된다.
본원에서 사용되는 용어 "폴리뉴클레오티드" 또는 "올리고뉴클레오티드"는 DNA(예를 들어, 게놈 DNA 또는 cDNA), RNA(예를 들어, mRNA), 합성 올리고뉴클레오티드 및 합성 핵산 유사체, 예컨대 보호된 핵산, 로킹된(locked) 핵산, 또는 브릿지된 핵산을 포함하여, 일반적으로 헥산을 나타낸다. 폴리뉴클레오티드는 천연 또는 비천연 염기, 또는 이들의 조합물 및 천연 또는 비천연 골격 연결, 예를 들어, 포스포로티오에이트, PNA 또는 2'-O-메틸-RNA, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "프라이머"는 자유 3' OH 기를 지닌 단일 가닥을 갖는 핵산으로서 정의된다. 또한, 프라이머는 5' 말단에 개질을 가져 커플링 반응을 허용하거나 프라이머를 또 다른 모이어티에 커플링시킬 수 있다. 프라이머 길이는 어떠한 수의 염기 길이일 수 있으며, 여러 비천연 뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 "BCN 프라이머" 또는 "BCN 개질된 프라이머"는 5' 말단에 공유 부착된 바이사이클로[6.1.0] 논-4-인을 포함하는 프라이머를 나타낸다. 일부 예에서, 프라이머는 5' 말단에 말단 알키닐 기가 추가된다.
일부 예에서, 기재 표면 상에 사용되는 프라이머는 시퀀싱을 위해 Illumina Inc.에 의해 시판되는 상업적 플로우 셀(flow cell)에 사용되는 것과 같은 P5 및 P7 프라이머이다. 프라이머 서열은 전체 내용이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 공개 번호 2011/0059865 A1에 기술되어 있다. P5 및 P7 프라이머 서열은 하기를 포함할 수 있다:
페어드 엔드 세트(Paired end set):
P5: 페어드 엔드 5'→ 3'
AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC
P7: 페어드 엔드 5'→ 3'
CAAGCAGAAGACGGCATACGAG*AT
싱글 리드 세트(Single read set):
P5: 싱글 리드: 5'→ 3'
AATGATACGGCGACCACCGA
P7: 싱글 리드 5'→ 3'
CAAGCAGAAGACGGCATACGA
여기서, G*는 8-옥소구아닌이다.
일부 예에서, 부착된 올리고뉴클레오티드(예컨대, 프라이머 또는 P5 또는 P7 프라이머)는 5' 말단에 링커 또는 스페이서를 포함한다. 이러한 링커 또는 스페이서는 화학적 또는 효소적 절단을 허용하거나, 일부 다른 요망하는 성질을 부여하기 위해, 예를 들어 폴리머 또는 고체 지지체에 공유 부착할 수 있게 하거나, 절단 위치를 고체 지지체로부터 최적의 거리에 위치시키는 스페이서로서 작용하도록 포함될 수 있다. 특정 경우에, 10개의 스페이서 뉴클레오티드는 폴리머 또는 고체 지지체에 대한 P5 또는 P7 프라이머의 결합 지점 사이에 위치할 수 있다. 일부 예에서 폴리T 스페이서가 사용되나, 다른 뉴클레오티드 및 이의 조합도 사용될 수 있다. 한 가지 예에서, 스페이서는 6T 또는 10T 스페이서이다. 일부 예에서, 링커는 인접 디올 또는 알릴 T와 같은 화학적으로 절단 가능한 작용기를 포함하는 절단 가능한 뉴클레오티드를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "실란"은 하나 이상의 규소 원자를 함유하는 유기 또는 무기 화합물을 나타낸다. 무기 실란 화합물의 비제한적 예는 SiH4, 또는 할로겐화 SiH4로, 수소가 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된다. 유기 실란 화합물의 비제한적 예는 X-RC-Si(ORD)3이며, 여기서, X는 비가수분해가능한 유기 기, 예컨대 아미노, 비닐, 에폭시, 메타크릴레이트, 황, 알킬, 알케닐, 또는 알키닐이고; RC는 스페이서(spacer), 예를 들어 -(CH2)n-(여기서, n은 0 내지 1000임)이고; 각각의 RD는 독립적으로 수소, 본원에서 정의되는 바와 같은 임의로 치환되는 알킬, 임의로 치환되는 알케닐, 임의로 치환되는 알키닐, 임의로 치환되는 카보사이클릴, 임의로 치환되는 아릴, 임의로 치환되는 5-10 원 헤테로아릴, 및 임의로 치환되는 5-10 원 헤테로사이클릴로부터 선택된다. 일부 예에서, "실란"은 X-RC-Si(ORD)3의 -ORD 기의 산소 원자가 인접 유기 실란 화합물인 X-RC-Si(ORD)3의 실리콘 원자에 부착되도록 가교될 수 있다. 또한, 실란 화합물은 X-RC-Si(ORD)3 모이어티가 표면의 산소 원자에 공유 결합함으로써 기재 표면에 부착될 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 기술된 실란은 다음 구조를 포함한다:
Figure pct00057
본원에서 사용되는 용어 "실란"은 상이한 실란 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 예에서, X는 노르보르네닐 기이다. 일부 예에서, X는 바이사이클로노니닐 기이다. 일부 예에서, X는 알켄- 또는 알킨 함유 기이다. 일부 예에서, X는 알켄 또는 알킨이다. 일부 예에서, RC 링커는 C2-6알킬렌 기이다.
본원에 사용되는 용어 "기재"는 본원에서 기술된 코폴리머에 대한 지지체로 사용되는 물질을 지칭한다. 어레이 방법에서, 비드는 마찬가지로 표적 올리고뉴클레오티드를 포획하도록 작용성화된 폴리머로 코팅된다. 시퀀싱을 위한 폴리머 물질은 미국 특허 공개 제2014/0079923호 및 제2016/0122816호에 기술되어 있으며, 이 둘 모두 그 전체가 참조로 포함된다. 본원에 기술된 예에서, 기재 물질은 유리, 실리카, 플라스틱, 석영, 금속, 금속 산화물, 유기-실리케이트(예를 들어, 다면체 유기 실세스퀴옥산(POSS)), 폴리아크릴레이트, 산화 탄탈, 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. POSS의 예는 그 전체가 참고로 포함되는 문헌(Kehagias et al., Microelectronic Engineering 86 (2009), pp. 776-778)에 기술된 것일 수 있다. 일부 예에서, 본 출원에서 사용되는 기재는 실리카 기반 기재, 예컨대 유리, 용융 실리카 및 그 밖의 실리카 함유 물질을 포함한다. 일부 예에서, 실리카 기반 기재는 실리콘, 이산화 실리콘, 질화 실리콘, 수소화 실리콘일 수 있다. 일부 예에서, 본 출원에서 사용되는 기재는 플라스틱 물질 또는 성분, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 폴리(메틸메타크릴레이트)를 포함한다. 플라스틱 물질의 예는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리스티렌 및 사이클릭 올레핀 폴리머 기재를 포함한다. 일부 예에서, 기재는 실리카 기반 물질 또는 플라스틱 물질 또는 이들의 조합이거나 이를 포함한다. 특정 예에서, 기재는 유리 또는 실리콘 기반 폴리머를 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는다. 일부 예에서, 기재는 유리를 포함한다. 일부 예에서, 기재는 금속일 수 있거나, 금속을 함유할 수 있거나, 금속을 포함할 수 있다. 이러한 일부 예에서, 금속은 금이다. 일부 예에서, 기재는 금속 산화물을 포함하는 적어도 하나의 표면을 갖는다. 일례에서, 표면은 산화 탄탈 또는 산화 주석을 포함한다. 아크릴아미드, 에논 또는 아크릴레이트는 또한 기재 물질 또는 성분으로서 사용될 수 있다. 다른 기재 물질은 갈륨 아르세나이드, 인듐 포스파이드, 알루미늄, 세라믹, 폴리이미드, 석영, 수지, 폴리머 및 코폴리머를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 예에서, 기재 및/또는 기재 표면은 석영일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 일부 다른 예에서, 기재 및/또는 기재 표면은 GaAs 또는 ITO와 같은 반도체이거나 이를 포함할 수 있다. 전술한 목록은 예시를 위한 것이고 본 출원을 제한하는 것은 아니다. 기재는 단일 물질 또는 복수의 상이한 물질을 포함할 수 있다. 기재는 복합재 또는 라미네이트일 수 있다. 일부 예에서, 기재는 유기-실리케이트 물질을 포함한다.
기재는 평평하거나, 원형, 구형, 막대 모양 또는 그 밖의 적절한 모양일 수 있다. 기재는 강성이거나 유연할 수 있다. 일부 예에서, 기재는 비드 또는 플로우 셀이다.
기재는 기재의 하나 이상의 표면에서 패턴화되지 않거나, 텍스처링되거나, 패턴화될 수 있다. 일부 예에서, 기재는 패턴화된다. 이러한 패턴은 포스트(post), 패드, 웰(well), 융기부, 채널 또는 그밖의 3 차원 오목 또는 볼록 구조를 포함할 수 있다. 패턴은 기재 표면에 걸쳐 규칙적이거나 불규칙할 수 있다. 패턴은 예를 들어, 나노임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography)에 의해 또는 예를 들어, 비금속 표면에 피처를 형성하는 금속 패드를 사용하여 형성될 수 있다.
일부 예에서, 기재의 표면은 코폴리머 코팅된 영역 및 불활성 영역 둘 모두 포함한다. 일부 예에서, 기재의 표면은 작용성화된 실란 코팅된 영역 및 불활성 영역 둘 모두를 포함할 수 있다. 패턴화된 기재를 사용하는 예의 경우, 코폴리머 또는 실란은 패턴 특징에 선택적으로 부착될 수 있거나(예를 들어, 금속 패드에 부착될 수 있거나, 겔이 웰 내부에 부착될 수 있음), 대안적으로, 코폴리머 또는 실란은 패턴 특징 및 틈 영역 둘 모두에 걸쳐 균일하게 부착되고, 이후 틈 영역에서 임의로 제거될 수 있다.
일부 예에서, 본원에 기술된 기재는 플로우 셀의 적어도 일부를 형성하거나 플로우 셀에 위치한다. 이러한 일부 예에서, 유동 셀은 코폴리머 코팅을 통해 기재의 표면에 부착된 올리고뉴클레오티드를 추가로 포함한다. 이러한 예에서, 올리고뉴클레오티드가 부착된 플로우 셀 본체의 표면이 기재로 간주된다. 다른 예에서, 코폴리머 코팅된 표면을 갖는 별도의 기재(예를 들어, 비드)가 이 플로우 셀의 본체에 삽입된다. 바람직한 예에서, 플로우 셀은 복수의 레인(lane) 또는 복수의 섹터로 분할되는 플로우 챔버이며, 여기서 복수의 레인 또는 복수의 섹터 중 하나 이상은 본원에서 기술된 코폴리머 코팅으로 코팅된 표면을 포함한다. 본원에서 기재된 방법 또는 조성물에 사용될 수 있는 예시적인 플로우 셀 및 플로우 셀의 제조를 위한 기재는 Illumina, Inc. (San Diego, CA)로부터 상업적으로 입수 가능한 것들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "구조"는 기재에 결합되는 화합물, 예를 들어 코폴리머를 지칭한다. 예를 들어, 코폴리머는 예를 들어 아지도 기를 통해 기재에 공유 결합될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "폴리머"는 다수의 반복된 서브유닛(subunit) 또는 반복 단위로 구성된 분자를 나타낸다. 폴리머 구조의 비제한적 예는 선형, 분지형 또는 과분지형 폴리머를 포함한다. 선형 폴리머의 비제한적 예는 블록 코폴리머 또는 랜덤 코폴리머를 포함한다. 분지형 폴리머의 비제한적 예는 스타(star) 폴리머, 소수성 및 친수성 세그먼트 둘 모두를 포함하는, 스타-모양 또는 스타-블록 폴리머, 소수성 및 친수성 세그먼트 둘 모두를 포함하는, H-모양 폴리머, 덤벨 모양 폴리머, 콤(comb) 폴리머, 브러시 폴리머, 덴드론화(dendronized) 폴리머, 래더( ladder) 및 덴드리머를 포함한다. 폴리머는 가교되거나, 가볍게 가교될 수 있다. 본원에서 기술되는 폴리머는 선형, 분지형 또는 과분지형, 덴드리머형일 수 있다. 본원에서 기술되는 폴리머는 또한 폴리머 나노입자 형태로 존재할 수 있다. 폴리머 구조의 그 밖의 예는 고리 블록 폴리머 및 코일-사이클-코일 폴리머(coil-cycle-coil polymer)를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 하나 초과의 유형의 반복적인 단위를 갖는 폴리머는 블록 코폴리머, 랜덤 코폴리머, 또는 교호 코폴리머, 또는 이들의 조합으로서 배열될 수 있다. 최종 코폴리머 구조는 예를 들어 랜덤 코폴리머, 블록 코폴리머, 빗 모양의 폴리머 또는 별 모양의 폴리머 구조를 포함하는 다른 구조일 수 있다. 상이한 부류의 폴리머 골격은 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리실록산, 실리콘, 폴리아크롤레인, 폴리포스파젠, 폴리이소시아네이트, 폴리올, 폴리사카라이드 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 예에서, 폴리머는 폴리아크릴아미드 골격을 포함한다. 일부 다른 예에서, 폴리머는 폴리아크릴레이트 골격을 포함한다. 또 다른 일부 예에서, 폴리머는 폴리우레탄 골격을 포함한다. 또 다른 일부 예에서, 폴리머는 폴리포스파젠 골격을 포함한다. 또 다른 일부 예에서, 폴리머는 덴드리머 골격을 포함한다.
본원에서 사용되는 접두어 "광(photo)" 또는 "광-"은 광 또는 전자기 방사선과 관련한 것을 의미한다. 이 용어는 전자기 스펙트럼의 라디오파, 마이크로파, 적외선, 가시선, 자외선, X-선 또는 감마선 부분으로서 보편적으로 공지되어 있는 범위 중 하나 이상을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아닌 전자기 스펙트럼 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 일부 스펙트럼은 본원에서 언급된 그러한 금속과 같은 표면의 금속 영역에 의해 블로킹되는 것일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 스펙트럼은 유리, 플라스틱, 실리카 또는 본원에서 언급된 그 밖의 물질과 같은 표면의 간극 영역을 통과하는 부분일 수 있다. 특정 예에서, 금속을 통과할 수 있는 방사선이 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유리, 플라스틱, 실리카 또는 본원에서 언급된 그 밖의 물질에 의해 마스킹되는 방사선이 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "YES 방법"은 Illumina, Inc.에 의해 개발된 화학적 기상 증착 공정과 함께 수율 엔지니어링 시스템(Yield Engineering Systems)("YES")에 의해 제공되는 화학적 기상 증착 툴(tool)을 나타낸다. 이는 세 개의 상이한 기상 증착 시스템을 포함한다. 자동화 YES-VertaCoat 실란 기상 시스템은 200 또는 300 mm 웨이퍼를 수용할 수 있는 가요성 웨이퍼 처리 모듈로 대량 생산하기 위해 설계된 것이다. 수동 로드(manual load) YES-1224P Silane Vapor System은 이의 구성 가능한 대용량 챔버로의 다용도 대량 생산을 위해 설계된 것이다. Yes-LabKote는 타당성 조사 및 R&D에 이상적인 저가의 탁상형 버젼이다.
일 양태에서, 하기 화학식(I)에 따른 화합물이 제공된다:
Figure pct00058
상기 식에서,
R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
A는 화학식
Figure pct00059
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
화학식(I)에 따른 화합물은 중합 가능한 모노머로 작용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴로일 기의 존재는 중합 가능한 모이어티를 제공할 수 있으며, 임의로 복수의 이러한 화합물(모노머)이 서로, 그리고 임의로 하나 이상의 다른 유형의 화합물(모노머)과 중합되도록 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 화학식(I)의 화합물에 존재하는 아지도 기는 임의로 하나 이상의 화합물, 예컨대 하나 이상의 적합한 알켄 또는 알킨 함유 화합물과 고리화첨가 반응을 거칠 수 있다. 예시적으로, 아지도 기에 가까운 질소 함유 헤테로사이클릭 기의 존재는 아지도 기에 가까운 질소 함유 헤테로사이클릭 기를 포함하는 않는 화합물과 비교하여 구리 매개 고리화첨가 반응의 속도를 예를 들어 20-38배 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이것은 고리화첨가 반응을 촉매하는 데 더 적은 구리 촉매가 관여한다는 것을 의미한다. 이론에 얽매이지 않고, 질소 함유 헤테로사이클 내의 질소는 구리 촉매와 배위(예를 들어, 킬레이트)하여 구리 촉매의 구리 중심이 아지도 기와 알켄 또는 알킨 함유 화합물 사이의 고리화첨가 반응을 보다 쉽게 촉매할 수 있도록 아지도 기에 충분히 가까운 위치에 결합될 수 있어 반응 속도를 증가시키고 구리 촉매 소비를 감소시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 일부 예에서, 질소 함유 헤테로사이클 내의 질소는 구리 촉매의 구리 중심과의 배위를 용이하게 하기 위해 아지도 기로부터 대략 5 nm 이하의 거리, 예를 들어 약 1 옹스트롬 내지 5 nm의 거리, 또는 약 2 옹스트롬 내지 2 nm의 거리, 또는 약 5 옹스트롬 내지 1 nm의 거리에 위치한다. 본원에 개시된 모노머 화합물은 임의로 폴리머 또는 코폴리머를 형성할 수 있으며, 이는 임의로 기재를 코팅하여 기재를 작용성화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 또는 코폴리머 코팅된 기재는 알켄 또는 알킨 작용성화된 생물학적 분자와 반응할 수 있다.
E는 예를 들어 임의로 치환된 C1-4알킬렌일 수 있고, 각각의 탄소는 예를 들어 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬 또는 =O로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의로 치환된다. E는 예를 들어 비치환된 C1-4알킬렌, 예를 들어 CH2, (CH2)2, (CH2)3 또는 (CH2)4일 수 있다.
임의로, E는 에테르, 에스테르 또는 아미드를 포함할 수 있다. 예를 들어, E는 -CH2CH2OCH2- , -COCNHCH2- 또는 -CH2COOCH2-를 포함할 수 있다.
R1은 예를 들어 H 또는 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기일 수 있다. 예를 들어, R1은 H 또는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸 또는 3차-부틸일 수 있다. 예시적으로, R1은 H 또는 메틸일 수 있다.
R2는 예를 들어 H 또는 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸 또는 3차-부틸일 수 있다. 예를 들어, R2는 H 또는 메틸일 수 있다.
R3은 예를 들어 H 또는 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸 또는 3차-부틸일 수 있다. 예를 들어, R3은 H 또는 메틸일 수 있다.
일부 예에서, L은 -C2-20알킬렌- 또는 3 내지 20개의 원자의 선형 헤테로알킬렌인 선형 사슬을 포함하는 링커일 수 있으며, 각각은 -C1-4알킬, OH, -OC1-4알킬 또는 =O로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의로 치환된다. L은 하나 이상의 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬 또는 =O 치환기로 임의로 치환된 -C2-6알킬렌-인 선형 사슬을 갖는 링커일 수 있다. L은 비치환된 -C2-6알킬렌-(-(CH2)2-6-로도 표시됨)일 수 있고, 예를 들어 L은 비치환된 -C3-4알킬렌-, 예를 들어 -(CH2)3- 또는 -(CH2)4-일 수 있다. L은 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬 또는 =O로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의로 치환된 3 내지 20개의 원자의 선형 헤테로알킬렌인 선형 사슬을 포함하는 링커일 수 있다. 예시적으로, L은 하나 이상의 에틸렌 글리콜 단위를 포함할 수 있다. L은 -CH2CH2(OCH2CH2)x-OCH2CH2-일 수 있으며, 여기서 x는 0 내지 10이다. 한 가지 비제한적인 예에서, x는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다. L은 하나 이상의 아미드 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, L은 -C2-6알킬-NHC(O)-C2-6알킬-일 수 있거나, L은 -(CH2)2-NHC(O)-(CH2)2- 또는 -(CH2)3-NHC(O)-(CH2)2-일 수 있다. L은 하나 이상의 천연 또는 비천연 아미노산을 포함할 수 있으며, 예를 들어 L은 하나 이상의 천연 아미노산을 포함할 수 있으며, 예를 들어 L은 글리신, 알라닌, 발린, 이소류신, 류신, 라이신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 아스파라긴 또는 글루타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함할 수 있다. 일부 예에서, L은 1, 2, 또는 3 개의 아미노산 단위를 포함할 수 있다.
N 치환된 아미드 A는 두 가지 가능한 구성으로 L 및 Z에 결합될 수 있으며, 예를 들어, A의 카보닐 탄소는 L에 결합될 수 있고, A의 아미드 질소는 Z에 결합될 수 있다. 대안적으로, A의 카보닐 탄소는 Z에 결합될 수 있고, A의 아미드 질소는 L에 결합될 수 있다. 이들 두 구성의 예는 하기에서 화학식(Ic) 및 (Id)로 표시된다.
Z는 5 내지 10개의 고리 구성원을 갖는 질소 함유 헤테로사이클, 예를 들어 5 내지 10원 헤테로사이클릭 고리를 포함할 수 있으며, 여기서 고리 구성원은 헤테로사이클릭 고리의 골격을 형성하는 원자이다. Z는 단일 사이클릭 구조 또는 둘 이상의 고리 시스템을 포함하는 융합 구조를 포함할 수 있다. 단일 사이클릭 구조의 경우, Z는 5개 또는 6개의 고리 구성원을 포함할 수 있으며, 예를 들어, Z는 5원 또는 6원 헤테로사이클릭 고리일 수 있다. 융합 구조의 경우, Z는 9개 또는 10개의 고리 구성원을 포함할 수 있다. 질소 함유 헤테로사이클은 하나 초과의 헤테로원자, 예를 들어 하나 이상의 추가 질소 헤테로원자, 또는 하나 이상의 산소 헤테로원자, 또는 하나 이상의 황 헤테로원자, 또는 이러한 헤테로 원자의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 질소 함유 헤테로사이클은 방향족, 예를 들어 피리디닐, 피리미디닐, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 인돌릴, 퀴놀리닐, 퀴나졸리닐일 수 있다. 질소 함유 헤테로사이클은 지방족, 예를 들어 사이클로알킬일 수 있다. 지방족 질소 함유 헤테로사이클은 포화될 수 있거나 방향족이 아닌 하나 이상의 이중 결합을 포함할 수 있다. 일례에서, 지방족 질소 함유 헤테로사이클은 피롤리디닐일 수 있다.
Z가 6원 헤테로사이클릭 고리인 경우, 화학식(I)의 화합물은 임의로 A가 6원 고리의 위치 2(위치 1을 구성하는 N)에서 결합되고 알킬 아지도 기가 6원 고리의 위치 5에 결합되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 6원 헤테로사이클릭 고리에 대해 1,4 치환 패턴을 제공하는 것으로 간주될 수 있다.
일부 옵션에서, 화학식(I)의 화합물은 하기 화학식(Ia)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00060
상기 식에서, R1, R2, L, A 및 Z는 화학식(I)에 대해 상기 정의된 바와 같으며, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
일부 옵션에서, 화학식(Ia)의 화합물은 하기 화학식(Ib)을 가질 수 있다:
Figure pct00061
상기 식에서, R1, R2, L, A 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같으며, X는 CH 또는 N이다.
화학식(Ia)의 화합물은 임의로 하기 화학식(Ic)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00062
상기 식에서, R1, R2, L, A 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
상기 기재된 바와 같이, 화학식(Ia)의 화합물은 임의로 하기 화학식(Id) 또는 (Ie)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00063
상기 식에서, R1, R2, L, A 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같다. 즉, A는 임의의 적합한 구성을 가질 수 있다.
일부 예에서, 화학식(Ib) 및 (Id)의 화합물은 하기 화학식(Ik)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00064
상기 식에서, R1, R2, R3, X 및 p는 화학식(I), 화학식(Ia) 및 화학식(Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
화학식(Ik)에 대한 화합물은 임의로 화학식(Im)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00065
상기 식에서, R1, R2, R3, X 및 p는 화학식(I), 화학식(Ia) 및 화학식(Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같으며, n은 2 내지 20의 정수이다. 예를 들어, n은 1 내지 10, 예를 들어 1 내지 6의 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6일 수 있다. 예를 들어, n은 3 또는 4일 수 있다.
일 특정 및 비제한적 예에서, 화학식(I), (Ia), (Ib) 및 (Ie)의 화합물은 하기 화학식(If)을 갖는 화합물일 수 있다:
Figure pct00066
다른 특정 및 비제한적 예에서, 화학식(I), (Ia) (Ic) 및 (Ie)의 화합물은 하기 화학식(Ig)을 갖는 화합물일 수 있다:
Figure pct00067
다른 비제한적 예에서, 화학식(I), (Ia), (Ib) 및 (Id)의 화합물은 하기 화학식(Ih) 또는 (Ij)을 갖는 화합물일 수 있다:
Figure pct00068
또는
Figure pct00069
일부 양태에서, 화학식(I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (Ie), (If), (Ig), (Ih), (Ij), (Ik) 또는 (Im)에 의해 정의된 화합물을 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위와 반응시킴으로써 형성되는 코폴리머가 제공된다.
일부 양태에서, 하기 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머가 제공된다:
Figure pct00070
상기 식에서, R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
A는 화학식
Figure pct00071
(여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
R1, R2, L, A, Z 및 E가 화학식(I)에 대해 상기 기재된 바와 같이 정의될 수 있음이 이해될 것이다.
화학식(II)의 반복적인 모노머 단위가 화학식(I)의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다. 화학식(I)의 화합물의 아크릴로일 기에서 탄소 탄소 이중 결합은 중합하여 화학식(I)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머를 형성할 수 있다. 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위가 화학식(I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (Ie), (If), (Ig), (Ih), (Ij), (Ik) 또는 (Im)의 임의의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다.
임의로, 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리실록산, 실리콘, 폴리아크롤레인, 폴리포스파젠, 폴리이소시아네이트, 폴리올 및 다당류 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
코폴리머는 예를 들어, 하기 화학식(IIa)의 반복적인 모노머 단위를 포함할 수 있다:
Figure pct00072
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
코폴리머는 예를 들어, 하기 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함할 수 있다:
Figure pct00073
상기 식에서, R1, R2, 및 X는 화학식(I), (Ia) 및 (Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같으며, 화학식(IIc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위는 임의로 하기 화학식(III)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00074
상기 식에서,
R4는 H 또는 C1-4알킬이고;
R5는 H 또는 C1-4알킬이고;
R6은 H 또는 C1-4알킬이다.
R4는 예를 들어, H이거나 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기일 수 있다. 예를 들어, R4는 H 또는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸일 수 있다. 예시적으로, R4는 H 또는 메틸일 수 있다.
R5는 예를 들어, H이거나 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸일 수 있다. 예를 들어, R5는 H 또는 메틸일 수 있다.
R6은 예를 들어, H이거나 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지 쇄 알킬 기일 수 있고, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸일 수 있다. 예를 들어, R6은 H 또는 메틸일 수 있다.
코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)와 관련하여 상기 기재된 코폴리머와 기재, 예를 들어, 본원에서 기술된 기재의 반응으로부터 형성된 기재-코폴리머 생성물이 제공된다. 기재 코폴리머 생성물은 코폴리머의 아지도 기와 기재 표면 상의 알케닐 또는 알키닐 함유 기의 반응에 의해 형성될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이 기재를 코폴리머와 반응시키면 펜던트 아지도 기가 표적 분자, 예를 들어 생체 분자 또는 작용성화된 생체 분자에서 존재하는 알케닐 또는 알키닐 기와 반응하도록 구성된 작용성화된 기재가 생성될 수 있다. 작용성화된 기재는 시퀀싱 또는 분자 분석과 같은 용도에 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 기재에 공유 결합된 코폴리머를 포함하는 구조로서, 기재 결합된 코폴리머는 기재에 공유 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함하고, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IV)의 화합물인 구조가 제공된다:
Figure pct00075
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z, E는 화학식(I)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00076
는 단일 또는 이중 결합이고; 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합된다. 화학식(IV)의 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 화학식(I)의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다. 화학식(IV)의 반복적인 모노머 단위는 화학식(I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (Ie), (If), (Ig), (Ih), (Ij), (Ik) 또는 (Im)의 임의의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다.
반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IVa)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00077
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00078
는 단일 또는 이중 결합이고; 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합된다.
반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00079
Figure pct00080
상기 식에서, R1, R2, R3, X 및 p는 화학식(I), (Ia) 및 (Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00081
는 단일 또는 이중 결합이고; 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합되고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다. 예를 들어, n은 1 내지 10, 예를 들어, 1 내지 6의 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6일 수 있고, 예를 들어, n은 3 또는 4일 수 있다.
반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 화학식(V)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00082
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 E는 화학식(I)에 대해 상기 정의된 바와 같고; G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다.
G는, 예를 들어, 실란 링커일 수 있다. 예를 들어, G는 -X'-RC-Si(O-)3일 수 있고, 여기서, X'는 실란 링커 전구체의 기 X와 코폴리머의 아지도 기의 반응 생성물이다. X는 알케닐, 알키닐, 노르보르네닐, 또는 바이사이클로노니닐일 수 있다. X'는 단일 결합, 이중 결합,
Figure pct00083
(여기서 점선의 5원 고리는 트리아졸린 단위임), 또는
Figure pct00084
(여기서 점선의 5원 고리는 트리아졸린 단위임)일 수 있다. 일부 예에서, G는 -사이클로알킬-CH2CH2-Si(O-)3이고, 여기서 사이클로알킬은 트리아졸린 단위에 융합된다. 일부 예에서, G는 -사이클로알케닐-CH2CH2-Si(O-)3이고, 여기서, 사이클로알케닐은 트리아졸 단위에 융합되고 트리아졸 단위와 이중 결합을 공유한다.
반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 화학식(Va)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00085
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같고; G는 화학식(V)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 화학식(Vb), 화학식(Vc), 화학식(Vd), 또는 화학식(Ve)의 화합물일 수 있다:
Figure pct00086
상기 식에서, R1, R2, R3, X 및 p는 화학식(I), 화학식(Ia) 및 화학식(Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같고; G는 화학식(V)에 대해 상기 정의된 바와 같고, 화학식(Vc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다. 예를 들어, n은 1 내지 10, 예를 들어, 1 내지 6의 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6일 수 있고, 예를 들어, n은 3 또는 4일 수 있다.
일 양태에서, 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)로 정의된 코폴리머와 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 간의 반응으로부터 형성된 코폴리머-올리고뉴클레오티드 생성물이 제공된다. 코폴리머 올리고뉴클레오티드 생성물은 코폴리머의 아지도 기와 알켄- 또는 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드의 반응으로부터 형성될 수 있다.
예시적으로, 올리고뉴클레오티드는 DNA, RNA, 게놈 DNA, 주형 DNA 단편, 또는 증폭 프라이머와 같은 프라이머이거나, 이를 포함할 수 있다. 증폭 프라이머는 합성에 의한 시퀀싱 시스템에 사용하기 위한 P5 또는 P7 서열일 수 있다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(IV)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머가 제공된다:
Figure pct00087
상기 식에서, R1, R2, R3, L, A, Z 및 E는 화학식(I)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00088
는 단일 또는 이중 결합이고;
코폴리머는 올리고뉴클레오티드에 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 공유 결합된다.
화학식(IV)의 반복적인 모노머 단위가 화학식(I)의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다. 화학식(IV)의 반복적인 모노머 단위가 화학식(I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (Ie), (If), (Ig) (Ih), (Ij), (Ik) 또는 (Im)의 임의의 화합물로부터 유도될 수 있음이 이해될 것이다.
예를 들어, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 학식(IVa)을 가질 수 있다:
Figure pct00089
상기 식에서, R1, R2, R3, L, A, Z 및 p는 화학식(I) 및 화학식(Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00090
는 단일 또는 이중 결합이고;
코폴리머는 올리고뉴클레오티드에 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 공유 결합된다.
예를 들어, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 화학식(IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)을 가질 수 있다:
Figure pct00091
상기 식에서, R1, R2, p 및 X는 화학식(I), (Ia) 및 (Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다. 예를 들어, n은 1 내지 10, 예를 들어, 1 내지 6의 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6일 수 있고, 예를 들어, n은 3 또는 4일 수 있다.
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(VI)을 가질 수 있다:
Figure pct00092
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 E는 화학식(I)에 대해 상기 정의된 바와 같고;
Figure pct00093
는 단일 또는 이중 결합이고; G는 화학식(V)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 하기 화학식(VIa)을 가질 수 있다:
Figure pct00094
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같고; G는 화학식(V)에 대해 상기 정의된 바와 같다.
일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위는 임의로 화학식(VIb) 또는 화학식(VIc), 화학식(VId), 또는 화학식(VIe)을 가질 수 있다:
Figure pct00095
상기 식에서, R1, R2, R3, X 및 p는 화학식(I), 화학식(Ia) 및 화학식(Ib)에 대해 상기 정의된 바와 같고; G는 화학식(V)에 대해 상기 정의된 바와 같고, 화학식(VIc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다. 예를 들어, n은 1 내지 10, 예를 들어, 1 내지 6의 정수, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6일 수 있고, 예를 들어, n은 3 또는 4일 수 있다.
또 다른 양태에서, 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)와 관련하여 상기 기재된 코폴리머와 기재 및 하나 이상의 올리고뉴클레오티드의 반응에 의해 형성된 코폴리머-기재-올리고뉴클레오티드 생성물이 제공된다. 하나 이상의 올리고뉴클레오티드는 DNA, RNA, 게놈 DNA, 주형 DNA 단편, 또는 증폭 프라이머와 같은 프라이머를 포함할 수 있다. 증폭 프라이머는 합성에 의한 시퀀싱 시스템에 사용하기 위한 P5 또는 P7 서열일 수 있다.
또 다른 양태에서, 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)와 관련하여 상기 기재된 코폴리머를 고정시키는 방법으로서, 코폴리머의 아지도 기와 기재 표면 상에 복수의 알케닐- 또는 알키닐 함유 작용기와 반응시켜 코폴리머와 기재 표면 간에 공유 결합을 형성시키는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 알켄- 또는 알킨-함유 작용기는 예를 들어 알케닐, 알키닐, 사이클로알키닐 또는 사이클로알케닐일 수 있다. 일부 특정의, 비제한적인 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 노르보르네닐이다. 일부 특정의, 비제한적인 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 실란이다. 일부 특정의, 비제한적인 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 노르보르넨 기를 포함하는 실란이다. 고정화 전에, 방법은 코폴리머를 기재의 표면에 적용하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 코폴리머 전구체 용액을 표면에 적용하고 전구체 용액을 경화시켜 코폴리머를 형성함으로써 코폴리머를 기재의 표면에 적용할 수 있다. 코폴리머 전구체 용액 또는 코폴리머는 당업자에게 공지된 임의의 공지된 표면 적용 기술, 예를 들어 플로우-스루, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅 또는 잉크젯 코팅을 사용하여 기재에 적용될 수 있다. 코폴리머를 기재에 적용한 후, 과잉 코폴리머는 폴리싱 단계를 통해 제거될 수 있다(예를 들어, 패턴화된 기재의 틈새 영역으로부터 웰과 같은 패턴화된 영역에 코폴리머를 남김).
일부 예에서, 코폴리머를 고정시키는 방법은 기재 상에 코폴리머를 고정시키기 전에 알케닐- 또는 알키닐 함유 기로 기재를 작용성화하는 것을 추가로 포함한다. 일부 예에서, 기재의 표면은 알켄- 또는 알킨-함유 실란으로 전처리된다. 예를 들어, 작용성화된 실란이 화학 기상 증착(CVD) 방법에 의해 표면 상에 증착될 수 있다. 일부 예에서, 작용성화된 실란은 수율 엔지니어링 시스템(Yield Engineering System)(YES) 오븐을 사용하는 CVD 방법에 의해 제1 표면 상에 적용될 수 있다.
일 양태에서, 복수의 올리고뉴클레오티드를 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)에 의해 상기 정의된 코폴리머에 그라프팅시키는 방법으로서, 코폴리머의 아지도 기를 복수의 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 복수의 올리고뉴클레오티는 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하고, 반응은 코폴리머의 아지도 기와 올리고뉴클레오티드의 알케닐 또는 알키닐 기 간에 일어난다. 알켄- 또는 알킨 함유 기는 알케닐, 알키닐, 사이클로알케닐, 또는 사이클로알키닐, 또는 이들의 치환된 변이형일 수 있다. 예를 들어, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 사이클로알키닐, 예를 들어 바이사이클로[6.1.0] 논-4-인(bicyclo[6.1.0] non-4-yne)(BCN)을 포함한다. 알켄- 또는 알킨 함유 기는 알키닐을 포함할 수 있다.
올리고뉴클레오티드는 코폴리머를 기재에 고정시키기 전에 코폴리머에 그라프팅될 수 있다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드는 코폴리머를 기재에 고정시킨 후 코폴리머에 그라프팅될 수 있다. 기재 및 올리고뉴클레오티드 상의 알켄- 또는 알킨 함유 기는 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 방법은 미반응(비그라프팅된) 올리고뉴클레오티드를 제거하기 위한 세척 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 건조 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 하기 화학식(I)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(X)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(I)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다:
Figure pct00096
Figure pct00097
상기 식에서, R1, R2, L, A, Z 및 E는 화학식(I)에 대해 상기 기재된 바와 같으며, Hal은 Cl 또는 F이다.
또한, 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(Xa)의 화합물을 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다:
Figure pct00098
Figure pct00099
Figure pct00100
상기 식에서, R1, R2, R3, L, X 및 p는 화학식(I), (Ia) 및 (Ib)에 대해 상기 기재된 바와 같으며, Hal은 Cl 또는 F이다.
상기 방법은 하기 화학식(XII)의 화합물을 하기 화학식(XIII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xa)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함할 수 있다:
Figure pct00101
Figure pct00102
상기 식에서, R3, X 및 P는 화학식(I) 및 화학식(Ia)에 대해 상기 기재된 바와 같으며, Pg는 H 또는 아미노 보호기이고; Y는 -OH 또는 -Cl이다.
또한, 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 화학식(XIV)의 화합물을 하기 화학식(XV)의 화합물과 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다:
Figure pct00103
Figure pct00104
Figure pct00105
상기 식에서, R1, R2, R3, L, X 및 p는 화학식(I), (Ia) 및 (Ik)에 대해 상기 기재된 바와 같으며; Y는 -OH 또는 -Cl이다.
화학식(XIV)의 화합물을 제조하는 방법은 화학식(XII)의 화합물을 사이클릭 무수물(예를 들어, 석신산 또는 글루타르산 무수물)과 반응시켜 화학식(XIV)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 하기 화학식(Ie)에 따른 화합물을 형성시키는 방법으로서, 방법이 하기 화학식(Xb)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(Ie)의 화합물을 형성시키는 것을 포함하는 방법이 제공된다:
Figure pct00106
Figure pct00107
Figure pct00108
상기 식에서, R1, R2, R3, L, Z 및 p는 화학식(I) 및 화학식(Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같으며; Hal는 Cl 또는 F이다.
화학식(Xb)에 따른 화합물은 하기 화학식(XVI)의 화합물을 하기 화학식(XVII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xb)의 화합물을 형성시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성될 수 있다:
Figure pct00109
Figure pct00110
Figure pct00111
상기 식에서, R1, R2, R3, L, Z 및 p는 화학식(I) 및 (Ia)에 대해 상기 정의된 바와 같으며; Pg는 H 또는 아미노 보호기이다.
본원에 기술된 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 다양한 증폭 기술에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 기술들은 폴리머라아제 연쇄 반응(PCR), 롤링 서클 증폭(rolling circle amplification; RCA), 다중 전위 증폭(multiple displacement amplification, MDA), 또는 랜덤 프라임 증폭(random prime amplification, RPA), 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일부 예에서, 증폭을 위해 사용되는 하나 이상의 프라이머가 기재 상에서 코폴리머 코팅에 부착된다. 부착된 프라이머의 두 가지 종들을 사용하는 포맷은 종종 브릿지 증폭(bridge amplification)이 가능한데, 왜냐하면, 이중 가닥 앰플리콘이 복사된 주형 서열의 측면에 있는 두 개의 부착된 프라이머들 사이에 브릿지-유사 구조를 형성하기 때문이다. 증폭은 또한 코폴리머 코팅에 부착된 하나의 증폭 프라이머 및 용액 내 제2 프라이머(예를 들어, 에멀젼 PCR) 또는 용액 내 두 프라이머로 수행될 수 있다.
본원에서 기술된 코폴리머 코팅된 기재는 표적 핵산의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 방법에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은
표적 핵산을 본원에 기술된 코폴리머를 통해 기재에 공유 결합된 복수의 프라이머 중 하나에(또는 화학식(VI), (VIa), (VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 반복적인 모노머 단위의 올리고뉴클레오티드에) 혼성화하고;
복수의 프라이머를 사용하여 혼성화된 표적 핵산을 증폭하여 기재 결합된 앰플리콘의 클러스터를 형성하고;
뉴클레오티드가 폴리머라아제에 의해 혼입될 때 검출 가능한 신호가 생성되도록 기재 결합된 앰플리콘의 클러스터를 표지된 뉴클레오티드 및 폴리머라아제로 처리하고; 신호를 검출하고, 이로써 표적 핵산의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 것을 포함한다.
플로우 셀에 존재하는 기재 표면 상의 폴리머 코팅에 부착된 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 대한 각 흐름 단계 동안 혼입되는 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드들의 결정은 주형에서 또는 그 근처에서 생성된 신호를 검출함으로써 달성된다. 일부 예에서, 검출 가능한 신호는 광학 신호를 포함한다. 다른 예에서, 검출 가능한 신호는 비광학 신호를 포함한다. 이러한 예에서, 비광학 신호는 시퀀싱되는 핵산 중 하나 이상에서 또는 그 근처에서 pH 또는 전류의 변화를 포함한다.
적합한 시퀀싱 방법은 합성에 의한 시퀀싱, 파이로시퀀싱(pyrosequencing), 결찰에 의한 시퀀싱 및 당업계에 공지된 그 밖의 방법을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
합성에 의한 시퀀싱 방법에서, 하나 이상의 뉴클레오티드는 폴리뉴클레오티드 폴리머라아제와 결합된 주형 폴리뉴클레오티드에 제공된다. 폴리뉴클레오티드 폴리머라아제는 폴리뉴클레오티드 주형에 대해 상보적인 새로이 합성된 핵산 가닥에 하나 이상의 뉴클레오티드를 도입한다. 이러한 합성은 주형 폴리뉴클레오티드의 일부 또는 주형 폴리뉴클레오티드의 한 단부에 공유 결합된 일반적인 또는 비가변성 핵산의 일부에 대해 상보적인 올리고뉴클레오티드 프라이머로부터 개시된다. 뉴클레오티드가 주형 폴리뉴클레오티드에 대해 도입됨에 따라, 시퀀싱 공정의 각 단계 동안에 뉴클레오티드가 도입되는 것을 결정하게 하는 검출 가능한 신호가 발생된다. 이러한 방식으로, 주형 폴리뉴클레오티드의 적어도 일부에 대해 상보적인 핵산의 서열이 발생될 수 있으며, 이에 의해 주형 폴리뉴클레오티드의 적어도 일부의 뉴클레오티드 서열의 결정을 가능하게 한다.
본 발명의 코폴리머 및 기재가 사용될 수 있는 다른 유용한 기술은 DNA 폴리머라아제 활성의 실시간 모니터링, 뉴클레오티드 혼입시 양성자 방출을 검출하는 SBS 기술(예를 들어, Ion Torrent, Thermo Fisher) 및 유전자 발현 분석을 포함한다. 예를 들어, 뉴클레오티드 도입은 형광 발색단-함유 폴리머라아제와 γ-포스페이트-표지된 뉴클레오티드 간의 형광 공명 에너지 전달(fluorescence resonance energy transfer, FRET) 상호작용을 통해 또는 제로모드 도파관(zeromode waveguide, ZMW)으로 검출될 수 있다. 유전자 발현은 RNA 시퀀싱 기술, 예를 들어, 디지털 RNA 시퀀싱으로서 지칭되는 것을 이용하여 검출되거나 정량화될 수 있다. RNA 시퀀싱 기술은 상기에 기술된 것과 같은 당해 분야에 공지된 시퀀싱 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 유전자 발현은 또한 어레이에 대한 직접 혼성화에 의해 수행되는 혼성화 기술을 이용하여 또는 생성물이 어레이 상에서 검출되는 멀티플렉스 검정(multiplex assay)을 이용하여 검출되거나 정량화될 수 있다.
화학식(I)(Ik)의 화합물, 화학식(II)-(IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(IV)-(IVd)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(V)-(Vd)의 반복적인 모노머 단위, 및 화학식(VI)-(VId)의 반복적인 모노머 단위의 일부 예에서, R1은 H이다. 일부 예에서, R1은 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R1은 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R1은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R2는 H이다. 일부 예에서, R2는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R2는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R2는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R3는 H이다. 일부 예에서, R3는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R3는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R3는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, X는 CH이다. 일부 예에서, X는 N이다.
일부 예에서, p는 1이다. 일부 예에서, p는 1 또는 2이다.
일부 예에서, L은 -C2-20알킬렌- 또는 3- 내지 20개의 원자의 선형 헤테로알킬렌인 선형 사슬을 지닌 링커이고, 각각은 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬, 또는 =O로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의로 치환된다. 일부 예에서, L은 하나 이상의 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬, 또는 =O 치환기로 임의로 치환되는, -C2-6알킬렌-인 선형 사슬을 지닌 링커이다. 일부 예에서, L은 비치환된 -C2-6알킬렌-(-(CH2)2-6-로도 표시됨)이다. 일부 예에서, L은 비치환된 -C3-4알킬렌-이다. 일부 예에서, L은 -(CH2)3-이다. 일부 예에서, L은 -(CH2)4-이다.
일부 예에서, L은 -C1-4알킬, -OH, -OC1-4알킬 또는 =O로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의로 치환된, 3 내지 20개의 원자의 선형 헤테로알킬렌인 선형 사슬을 지닌 링커이다. 일부 예에서, L은 하나 이상의 에틸렌 글리콜 단위를 포함한다. 일부 예에서, L은 -CH2CH2(OCH2CH2)x-OCH2CH2-이고, 여기서 x는 0 내지 10이다. 일부 예에서, x는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다. 일부 예에서, L은 하나 이상의 아미드 기를 포함한다. 일부 예에서, L은 -C2-6알킬-NHC(O)-C2-6알킬-이다. 일부 예에서, L은 -(CH2)2-NHC(O)-(CH2)2- 또는 -(CH2)3-NHC(O)-(CH2)2-이다. 일부 예에서, L은 하나 이상의 천연 또는 비천연 아미노산을 포함한다. 일부 예에서, L은 하나 이상의 천연 아미노산을 포함한다. 일부 예에서, L은 글리신, 알라닌, 발린, 이소류신, 류신, 라이신, 세린, 트레오닌, 시스테인, 아스파라긴 또는 글루타민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함한다. 일부 예에서, L은 1, 2, 또는 3개의 아미노산 단위를 포함한다.
일부 예에서, 화학식(Ik)의 화합물은 화학식(Im)의 화합물이다. 일부 예에서, 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위는 화학식(IIc)의 반복적인 모노머 단위이다. 일부 예에서, 화학식(IVb)의 반복적인 모노머 단위는 화학식(IVc)의 반복적인 모노머 단위이다. 일부 예에서, 화학식(Vb)의 반복적인 모노머 단위는 화학식(Vc)의 반복적인 모노머 단위이다. 일부 예에서, 화학식(VIb)의 반복적인 모노머 단위는 화학식(VIc)의 반복적인 모노머 단위이다. 각각 독립적인 화학식의 일부 예에서, R1은 H이다. 일부 예에서, R1은 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R1은 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R1은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R2는 H이다. 일부 예에서, R2는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R2는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R2메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R3는 H이다. 일부 예에서, R3는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R3는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R3는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, X는 CH이다. 일부 예에서, X는 N이다.
일부 예에서, n은 1-10, 1-6, 또는 2, 3, 4, 5, 또는 6이다. 일부 예에서, n은 3 또는 4이다.
일부 예에서, p는 1이다. 일부 예에서, p는 1 또는 2이다.
일부 예에서, 화학식(IV), (IVa), (IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의
Figure pct00112
는 단일 결합이다. 일부 예에서, 그것은 이중 결합이다. 일부 예에서, 화학식(IV), (IVa), (IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 트리아졸은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 표면에 공유 결합된다(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로).
화학식(V), (Va), (Vb), (Vc), (Vd), 또는 (Ve) 또는 화학식(VI), (VIa), (VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 일부 예에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다. 일부 예에서, G는 실란 링커이다. 일부 예에서, G는 -X'-RC-Si(O-)3이고, 여기서 X'는 실란 링커 전구체의 기 X와 코폴리머의 아지도 기의 반응 생성물이다. 일부 예에서, X는 알케닐, 알키닐, 노르보르네닐, 또는 바이사이클로노니닐이다. 따라서, 일부 예에서, X'는 단일 결합, 이중 결합,
Figure pct00113
(여기서 점선의 5원 고리는 트리아졸린 단위임), 또는
Figure pct00114
(여기서 점선의 5원 고리는 트리아졸린 단위임)이다. 일부 예에서, G는 -사이클로알킬-CH2CH2-Si(O-)3이고, 여기서 사이클로알킬은 트리아졸린 단위에 융합된다. 일부 예에서, G는 -사이클로알케닐-CH2CH2-Si(O-)3이고, 여기서, 사이클로알케닐은 트리아졸 단위에 융합되고 트리아졸 단위와 이중 결합을 공유한다.
일부 예에서, 화학식(II), 화학식(IIa), 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머가 기술된다. 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리실록산, 실리콘, 폴리아크롤레인, 폴리포스파젠, 폴리이소시아네이트, 폴리-올, 폴리사카라이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 예에서, 코폴리머는 화학식(II), 화학식(IIa), 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다. 일부 예에서, 코폴리머는 화학식(II), 화학식(IIa), 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 상기 기술된 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함한다.
화학식(III)의 반복적인 모노머 단위의 일부 예에서, R4는 H이다. 일부 예에서, R4는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R4는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R4는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R5는 H이다. 일부 예에서, R5는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R5는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R5는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
일부 예에서, R6는 H이다. 일부 예에서, R6는 C1-4알킬이다. 일부 예에서, R6는 H 또는 메틸이다. 일부 예에서, R6는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 2차-부틸, 또는 3차-부틸이다.
본 출원에 제공된 일부 예는 기재에 공유 결합된 본원에 기술된 코폴리머를 갖는 기재에 관한 것이며, 여기서 기재 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다. 따라서, 일부 예에서, 기재 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 기재에 공유 결합된(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로) 반복적인 모노머 단위를 포함한다. 일부 예에서, 기재 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다:
Figure pct00115
Figure pct00116
상기 식에서, R1, R2, R3, X, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
Figure pct00117
는 단일 또는 이중 결합이고; 트리아졸 또는 트리아졸린은 하나(예를 들어, 기재 결합된 알케닐 또는 알키닐 기가 비사이클릭인 경우) 또는 둘 모두(예를 들어, 기재 결합된 알케닐 또는 알키닐 기가 고리의 일부인 경우)의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 기재에 공유 결합된다(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로).
일부 예에서, 기재 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(Vb), (Vc), (Vd), 또는 (Ve)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다:
Figure pct00118
상기 식에서, R1, R2, R3, X, n, p, 및 G는 본원에서 정의된 바와 같다.
화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머가 본원에 기술되며, 여기서 코폴리머는 올리고뉴클레오티드에 공유 결합된다. 따라서, 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 올리고뉴클레오티드에 공유 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함한다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(IV), (IVa), (IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하며, 여기서 R1, R2, R3, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
Figure pct00119
는 단일 또는 이중 결합이고; 코폴리머는 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 올리고뉴클레오티드에 공유 결합된다(직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로). 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다:
Figure pct00120
상기 식에서, R1, R2, R3, X, n, p, 및 G는 본원에서 정의된 바와 같다.
일부 예에서, 부착된 올리고뉴클레오티드는 DNA, RNA, 게놈 DNA, 주형 DNA 단편 또는 증폭 프라이머와 같은 프라이머이다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 프라이머이다. 일부 예에서, 프라이머는 합성에 의한 시퀀싱 시스템에 사용하기 위한 P5 또는 P7 서열이다.
일부 예에서, 본원에 기술된 코폴리머는 기재 및 올리고뉴클레오티드 둘 모두에 공유 결합된다. 따라서, 일부 예에서, 코폴리머는 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(V), (Va), (Vb), (Vc), (Vd), 또는 (Ve)의 반복적인 모노머 단위, 및 화학식(VI), (VIa), (VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함한다.
본 출원에 의해 제공되는 일부 예는 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법, 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머를 제조하는 방법, 및 화학식(IIb)의 반복적인 모노머 단위 및 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머를 제조하는 방법에 관한 것이다.
하기 화학식(Ik)의 화합물을 제공하는 방법으로서, 하기 화학식(Xa)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시키는 것을 포함하는 방법이 본원에 기술된다:
Figure pct00121
Figure pct00122
Figure pct00123
상기 식에서, R1, R2, R3, L, p 및 X는 본원에서 정의된 바와 같으며, Hal은 Cl 또는 F이다.
일부 예에서, 상기 방법은 하기 화학식(XII)의 화합물을 하기 화학식(XIII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xa)의 화합물을 형성하는 것을 포함한다:
Figure pct00124
Figure pct00125
상기 식에서,
p, R3, 및 X는 본원에서 정의된 바와 같고;
Pg는 H 또는 아미노 보호기이고;
Y는 -OH 또는 -Cl이다.
다른 양태에서, 화학식(I)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(XIV)의 화합물을 하기 화학식(XV)의 화합물과 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법이 기술된다:
Figure pct00126
Figure pct00127
상기 식에서, Y는 -OH 또는 -Cl이다.
이러한 방법은 화학식(XII)의 화합물을 사이클릭 무수물(예를 들어, 석신산 또는 글루타르산 무수물)과 반응시켜 화학식(XIV)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에 의해 제공되는 일부 예는 본원에서 기술된 코폴리머(또는 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머)를 고정시키는 방법으로서, 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머의 아지도 기를 기재 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기와 반응시켜 코폴리머와 기재 간에 공유 결합을 형성하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 일부 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 알케닐, 알키닐, 또는 사이클로알키닐, 사이클로알 케닐이다. 일부 예에서, 알켄- 또는 알킨-함유 기는 노르보르네닐이다. 일부 예에서, 알켄- 또는 알킨-함유 기는 실란이다. 일부 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 노르보르넨 기를 포함하는 실란이다. 일부 예에서, 고정화 전에, 상기 방법은 코폴리머를 기재의 표면에 적용하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 코폴리머 전구체 용액을 표면에 적용하고 전구체 용액을 경화시켜 코폴리머를 형성함으로써 코폴리머가 기재의 표면에 적용된다. 코폴리머 전구체 용액 또는 코폴리머는 당업자에게 공지된 임의의 공지된 표면 적용 기술, 예를 들어 플로우-스루, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅 또는 잉크젯 코팅을 사용하여 기재에 적용될 수 있다. 일부 예에서, 코폴리머를 기재에 적용한 후, 과잉 코폴리머는 폴리싱 단계를 통해 제거될 수 있다(예를 들어, 패턴화된 기재의 틈새 영역으로부터 웰과 같은 패턴화된 영역에 코폴리머를 남김).
일부 예에서, 코폴리머를 고정시키는 방법은 기재 상에 코폴리머를 고정시키기 전에 알케닐- 또는 알키닐 함유 기로 기재를 작용성화하는 것을 추가로 포함한다. 일부 예에서, 기재의 표면은 알켄- 또는 알킨-함유 실란으로 전처리된다. 일부 예에서, 작용성화된 실란이 화학 기상 증착(CVD) 방법에 의해 표면 상에 증착될 수 있다. 일부 예에서, 작용성화된 실란은 수율 엔지니어링 시스템(Yield Engineering System)(YES) 오븐을 사용하는 CVD 방법에 의해 제1 표면 상에 적용될 수 있다.
올리고뉴클레오티드를 본원에서 기술된 코폴리머에 그라프팅시키는 방법은 코폴리머의 아지도 기를 올리고뉴클레오티드 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기와 반응시켜 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머를 형성하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 알켄 또는 알킨 함유 기는 알케닐, 알키닐, 사이클로알케닐, 또는 사이클로알키닐, 또는 이들의 치환된 변이형일 수 있다. 일부 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 사이클로알키닐, 예를 들어 바이사이클로[6.1.0] 논-4-인(BCN)을 포함한다. 일부 다른 예에서, 알켄- 또는 알킨 함유 기는 알키닐을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 코폴리머를 기재에 고정시키기 전에 코폴리머에 그라프팅된다. 일부 예에서, 올리고뉴클레오티드는 코폴리머를 기재에 고정시킨 후 코폴리머에 그라프팅된다. 기재 및 올리고뉴클레오티드 상의 알켄- 또는 알킨 함유 기는 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 예에서, 상기 방법은 미반응(비그라프팅된) 올리고뉴클레오티드를 제거하기 위한 세척 단계를 추가로 포함한다. 일부 예에서, 상기 방법은 건조 단계를 추가로 포함한다.
시퀀싱 적용
본원에 기술된 올리고뉴클레오티드 어레이는 다양한 증폭 기술에 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 기술들은 폴리머라아제 연쇄 반응(PCR), 롤링 서클 증폭(rolling circle amplification; RCA), 다중 전위 증폭(multiple displacement amplification, MDA), 또는 랜덤 프라임 증폭(random prime amplification, RPA), 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 특정 예에서, 증폭을 위해 사용되는 하나 이상의 프라이머가 기재 상에서 코폴리머 코팅에 부착된다. 부착된 프라이머의 두 가지 종들을 사용하는 포맷은 종종 브릿지 증폭이 가능한데, 왜냐하면, 이중 가닥 앰플리콘이 복사된 주형 서열의 측면에 있는 두 개의 부착된 프라이머들 사이에 브릿지-유사 구조를 형성하기 때문이다. 증폭은 또한 코폴리머 코팅에 부착된 하나의 증폭 프라이머 및 용액 내 제2 프라이머(예를 들어, 에멀젼 PCR) 또는 용액 내 두 프라이머로 수행될 수 있다.
일부 예에서, 본원에서 기술되는 코폴리머 코팅된 기재는 표적 핵산의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 방법에 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 상기 방법은
표적 핵산을 본원에 기술된 코폴리머를 통해 기재에 공유 결합된 복수의 프라이머 중 하나에(또는 화학식(VI), (VIa), (VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 반복적인 모노머 단위의 올리고뉴클레오티드에) 혼성화하고;
복수의 프라이머를 사용하여 혼성화된 표적 핵산을 증폭하여 기재 결합된 앰플리콘의 클러스터를 형성하고;
뉴클레오티드가 폴리머라아제에 의해 혼입될 때 검출 가능한 신호가 생성되도록 기재 결합된 앰플리콘의 클러스터를 표지된 뉴클레오티드 및 폴리머라아제로 처리하고; 신호를 검출하고, 이로써 표적 핵산의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 것을 포함한다.
플로우 셀에 존재하는 기재 표면 상의 폴리머 코팅에 부착된 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 대한 각 흐름 단계 동안 혼입되는 뉴클레오티드 또는 뉴클레오티드들의 결정은 주형에서 또는 그 근처에서 생성된 신호를 검출함으로써 달성된다. 일부 예에서, 검출 가능한 신호는 광학 신호를 포함한다. 다른 예에서, 검출 가능한 신호는 비광학 신호를 포함한다. 이러한 예에서, 비광학 신호는 시퀀싱되는 핵산 중 하나 이상에서 또는 그 근처에서 pH 또는 전류의 변화를 포함한다.
적합한 시퀀싱 방법은 합성에 의한 시퀀싱, 파이로시퀀싱, 결찰에 의한 시퀀싱 및 당업계에 공지된 그 밖의 방법을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
합성에 의한 시퀀싱에서, 하나 이상의 뉴클레오티드는 폴리뉴클레오티드 폴리머라아제와 결합된 주형 폴리뉴클레오티드에 제공된다. 폴리뉴클레오티드 폴리머라아제는 폴리뉴클레오티드 주형에 대해 상보적인 새로이 합성된 핵산 가닥에 하나 이상의 뉴클레오티드를 도입한다. 이러한 합성은 주형 폴리뉴클레오티드의 일부 또는 주형 폴리뉴클레오티드의 한 단부에 공유 결합된 일반적인 또는 비가변성 핵산의 일부에 대해 상보적인 올리고뉴클레오티드 프라이머로부터 개시된다. 뉴클레오티드가 주형 폴리뉴클레오티드에 대해 도입됨에 따라, 시퀀싱 공정의 각 단계 동안에 뉴클레오티드가 도입되는 것을 결정하게 하는 검출 가능한 신호가 발생된다. 이러한 방식으로, 주형 폴리뉴클레오티드의 적어도 일부에 대해 상보적인 핵산의 서열이 발생될 수 있으며, 이에 의해 주형 폴리뉴클레오티드의 적어도 일부의 뉴클레오티드 서열의 결정을 가능하게 한다.
본 발명의 코폴리머 및 기재가 사용될 수 있는 다른 유용한 기술은 DNA 폴리머라아제 활성의 실시간 모니터링, 뉴클레오티드 혼입시 양성자 방출을 검출하는 SBS 기술(예를 들어, Ion Torrent, Thermo Fisher) 및 유전자 발현 분석을 포함한다. 예를 들어, 뉴클레오티드 도입은 형광 발색단-함유 폴리머라아제와 γ-포스페이트-표지된 뉴클레오티드 간의 형광 공명 에너지 전달(fluorescence resonance energy transfer, FRET) 상호작용을 통해 또는 제로모드 도파관(zeromode waveguide, ZMW)으로 검출될 수 있다. 유전자 발현은 RNA 시퀀싱 기술, 예를 들어, 디지털 RNA 시퀀싱으로서 지칭되는 것을 이용하여 검출되거나 정량화될 수 있다. RNA 시퀀싱 기술은 상기에 기술된 것과 같은 당해 분야에 공지된 시퀀싱 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 유전자 발현은 또한 어레이에 대한 직접 혼성화에 의해 수행되는 혼성화 기술을 이용하여 또는 생성물이 어레이 상에서 검출되는 멀티플렉스 검정을 이용하여 검출되거나 정량화될 수 있다.
본원에 기술된 개시의 각각의 양태의 임의의 각각의 특징/예는 임의의 적절한 조합으로 함께 구현될 수 있고, 이들 양태 중 임의의 하나 이상의 양태로부터의 임의의 특징/예는 임의의 적절한 조합으로 본원에 기술된 다른 양태(들)의 임의의 특징과 함께 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
추가 실시예
추가 실시예가 하기 실시예에서 더욱 상세히 기술되며, 이는 어떠한 방식으로든 청구범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
실시예 1. 4-아크릴아미도-N-(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)부탄아미드.
Figure pct00128
단계 1. 3차-부틸 (4-((6-(아지도메틸)피리딘-3-일)아미노)-4-옥소부틸)카바메이트. 6-(아지도메틸)피리딘-3-아민 및 4-((3차-부톡시카보닐)아미노)부탄산의 용액에 극성 용매, 예컨대 클로로메탄 또는 DMF 중의 적합한 아미드 커플링 시약(예컨대 EDC/DMAP 또는 EDC/HOBt)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 2. 4-아미노-N-(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)부탄아미드. 클로로메탄 중의 단계 1로부터의 생성물의 용액에 TFA를 첨가하였다. 생성된 혼합물을 rt(실온)에서 교반하여 Boc 기를 제거하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 3. 클로로메탄 중의 단계 2의 생성물의 용액을 아크릴로일 클로라이드 및 Et3N로 처리하고, 생성된 혼합물을 실온에서 교반하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
실시예 2. 5-아크릴아미도-N-(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)펜탄아미드.
Figure pct00129
4-((3차-부톡시카보닐)아미노)부탄산 대신에 5-((3차-부톡시카보닐)아미노)펜탄산을 사용하여 실시예 1에 대해 기술된 바와 같이 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 3. 5-아크릴아미도-N-(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)-C6-20-알킬아미드(z = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8).
Figure pct00130
4-((3차-부톡시카보닐)아미노)부탄산 대신에 적합한 산을 사용하여 실시예 1에 대해 기술된 바와 같이 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 4. N 1 -(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)-N4-(2-메타크릴아미도에틸)석신이미드.
Figure pct00131
단계 1. 4-((6-(아지도메틸)피리딘-3-일)아미노)-4-옥소부탄산. 클로로메탄 중의 6-(아지도메틸)피리딘-3-아민 및 석신산 무수물의 용액을 실온에서 교반하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 2. 클로로메탄 또는 DMF 중의 단계 1의 생성물의 용액에 N-(2-아미노에틸)메타크릴아미드 및 적합한 아미드 커플링 시약(예컨대, EDC/DMAP 또는 EDC/HOBt)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
실시예 5. N 1 -(6-(아지도메틸)피리딘-3-일)-N4-(3-메타크릴아미도프로필)석신이미드.
Figure pct00132
N-(2-아미노에틸)메타크릴아미드를 N-(3-아미노프로필)메타크릴아미드로 대체하여 실시예 4에 대해 기술된 바와 같이 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 6.
Figure pct00133
단계 1. 5-하이드록시메틸-L-프롤린의 용액을 클로로메탄 중의 (PhO)2PON3로 처리한 후, 메탄올 중의 수산화나트륨 수용액으로 처리하여 아지도 화합물을 형성하고, 이를 분리하고 정제하였다.
단계 2. 단계 1의 생성물 및 3차-부틸옥시카보닐(tBOC) 보호된 부탄-1,4-디아민의 용액을 디클로로메탄 중의 티오닐 클로라이드로 처리하고, 혼합물을 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이후, 혼합물을 디클로로메탄 중의 트리메틸아민으로 처리하고, 4시간 동안 냉각시켰다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 3. 단계 2의 생성물을 적합한 탈보호제, 예컨대 클로로메탄 중의 트리플루오로아세트산으로 처리하였다. 이후, 생성물을 분리하고 정제하였다.
단계 4. 단계 3의 생성물 및 아크릴로일 클로라이드의 용액을 2시간 동안 0℃에서 수산화나트륨 수용액으로 처리한 후, 실온에서 10시간 동안 교반하였다. 이후, 용액을 염산 수용액으로 처리하고, pH를 7로 조정하였다. 생성물을 N-[3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]부틸]-5-(아지도메틸)-2-피롤리딘으로서 분리하고 정제하였다.
실시예 7
Figure pct00134
단계 1. 6-하이드록시메틸-니코틴산 메틸 에스테르의 용액을 클로로메탄 중의 (PhO)2PON3로 처리하여 아지도 화합물을 형성하고, 이를 분리하고 정제하였다.
단계 2. 단계 1의 생성물의 용액을 수산화나트륨 수용액 및 에탄올로 처리하고, 12시간 동안 실온에서 교반하였다. 혼합물의 pH를 7로 조정하였다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 3. 단계 2의 생성물 및 3차-부틸옥시카보닐(tBOC) 보호된 부탄-1,4-디아민의 용액을 클로로메탄 중의 티오닐 클로라이드로 처리하고, 0℃에서 1시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 클로로메탄 중의 트리메틸아민으로 처리하고, 4시간 동안 냉각시켰다. 생성물을 분리하고, 정제하였다.
단계 4. 단계 3의 생성물을 적합한 탈보호제, 예컨대 클로로메탄 중의 트리플루오로아세트산으로 처리하였다.
단계 5. 단계 4의 생성물 및 아크릴로일 클로라이드의 용액을 수산화나트륨 수용액으로 처리하고 0℃에서 2시간 동안 교반하고, 반응 혼합물의 온도를 실온으로 상승시키고, 혼합물을 10시간 동안 실온에서 교반하였다. 이후, 용액을 염산 수용액으로 처리하고, pH를 7로 조정하였다. 생성물을 N-[3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]부틸]-6-(아지도메틸)-3-피리딘카복스아미드로 분리시키고 정제하였다.
실시예 8
Figure pct00135
단계 1. 적합한 아미드 커플링 시약, 예컨대 DMF 중의 TSTU 및 N,N-디이소프로필에틸아민을 4-아미노벤질 알코올 및 t-Boc-N-아미도-PEG2-CH2CO2H의 용액에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하고, BOC 보호된 아미드를 분리하고 정제하였다.
단계 2. 단계 1로부터의 생성물을 DMF 중의 디페닐포스포릴 아지드 및 DBU로 처리하고, 생성된 혼합물을 실온에서 교반하였다.
단계 3. 단계 2의 생성물을 적합한 탈보호제, 예컨대 클로로메탄 중의 트리플루오로아세트산으로 처리하여 탈보호시켰다.
단계 4. 단계 3의 생성물의 용액을 피리딘 중의 아크릴로일 클로라이드로 처리하고, 생성된 혼합물을 4℃에서 교반하였다. 생성물을
Figure pct00136
로서 분리하고, 정제하였다.
실시예 9. 코폴리머 생성.
실시예 1의 용액(2 - 50%) 및 아크릴아미드를 AIBN(또는 다른 수용성 버젼, 예를 들어, Vazo 56), 또는 KPS/TMED의 존재 하에, 또는 제어된 라디칼 중합(CRP) 조건(예를 들어, RAFT, ATRP, NMP) 하에 중합시켰다.
실시예 10. 기재에 대한 코폴리머의 고정화
본원에서 기술된 코폴리머의 용액을 노르보르넨 실란-유도체화된 기재 표면에 스핀 코팅에 의해 적용하였다. 기재를 1시간 동안 60℃에서 인큐베이션하여 코폴리머를 기재에 부착시켰다.
실시예 11. 코폴리머의 올리고뉴클레오티드에 의한 그라프팅.
실시예 9 또는 실시예 10에 기재된 코폴리머를 수성 완충제에서 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드, 구리(I) 촉매 및 구리 리간드로 처리하였다.
혼합물을 기재 표면(예를 들어, 플로우 셀 채널)에 적용하고 기재를 인큐베이션한 후, 완충제로 세척하였다. 그라프팅은 헤테로사이클릭 아지도 단위(예를 들어, 알킬 아지드, 페닐 아지드 또는 벤질 아지드)없이 폴리머로 그라프팅시키는 것보다 더 낮은 구리 로딩으로 달성되었다. 복잡한 제조 공정 동안 빠른, 첨가제 비함유 반응이 유리하기 때문에, 보다 낮은 구리 로딩은 제조 용이성(시약의 낮은 독성), 그라프팅된 올리고뉴클레오티드에 대한 DNA 손상 감소, 다운스트림 증폭 동안 존재하는 구리 감소 및 주형 핵산 손상 감소를 위한 시퀀싱 프로토콜, 향상된 그라프팅 반응 속도 및 보다 온화한 그라프팅 조건에 유리하다.
다양한 예시적인 실시예가 상기에서 기술되었지만, 본 발명을 벗어나지 않고 그 안에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 변경 및 수정을 포함하도록 의도된다.

Claims (70)

  1. 하기 화학식(I)의 화합물:
    Figure pct00137

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커(linker)이고;
    E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
    A는 화학식
    Figure pct00138
    (여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
    Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
  2. 제1항에 있어서, E가 임의로 치환된 C1-4 알킬렌인 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식(I)의 화합물이 하기 화학식(Ia)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00139

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 질소 함유 헤테로사이클이 6원 고리를 포함하는 화합물.
  5. 제4항에 있어서, A 및 E가 6원 고리의 위치 2 및 5에서 결합되는 화합물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 질소 함유 헤테로사이클가 5원 고리를 포함하는 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 질소 함유 헤테로사이클이 방향족인 화합물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 질소 함유 헤테로사이클이 포화되는 화합물.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ib)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00140

    상기 식에서, X는 CH 또는 N이다.
  10. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ic)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00141
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Id)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00142
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ie)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00143
  13. 제1항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(If)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00144
  14. 제1항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ig)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00145
  15. 제1항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ih)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00146
  16. 제1항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ij)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00147
  17. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제7항, 제9항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 하기 화학식(Ik)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00148

    상기 식에서, X는 CH 또는 N이다.
  18. 제17항에 있어서, 화학식(Ik)의 화합물은 하기 화학식(Im)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00149

    상기 식에서, n은 2 내지 20의 정수이다.
  19. 하기 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머:
    Figure pct00150

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
    A는 화학식
    Figure pct00151
    (여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
    Z는 질소 함유 헤테로사이클이다.
  20. 제19항에 있어서, 화학식(II)의 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(IIa)의 반복적인 모노머 단위인 코폴리머:
    Figure pct00152

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  21. 제20항에 있어서, 화학식(IIa)의 반복적인 모노머 단위가 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IIe), 또는 화학식(IIf)의 화합물인 코폴리머:
    Figure pct00153

    상기 식에서, 화학식(IIc)의 n은 2 내지 20의 정수이다.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(III)의 화합물인 코폴리머:
    Figure pct00154

    상기 식에서,
    R4는 H 또는 C1-4알킬이고;
    R5는 H 또는 C1-4알킬이고;
    R6은 H 또는 C1-4알킬이다.
  23. 제22항에 있어서, 코폴리머가 화학식(II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머.
  24. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 코폴리머와 기재의 반응으로부터 형성된 기재-코폴리머 생성물.
  25. 제24항에 있어서, 기재 코폴리머 생성물이 코폴리머의 아지도 기와 기재 표면 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기의 반응에 의해 형성되는, 기재-코폴리머 생성물.
  26. 기재에 공유 결합된 코폴리머를 포함하는 구조로서, 상기 기재 결합된 코폴리머는 상기 기재에 공유 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함하며, 상기 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IV)의 화합물인 구조:
    Figure pct00155

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
    A는 화학식
    Figure pct00156
    (여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
    Z는 질소 함유 헤테로사이클이고;
    Figure pct00157
    는 단일 또는 이중 결합이고;
    트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 상기 기재에 공유 결합된다.
  27. 제26항에 있어서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위가 하기 화학식(IVa)의 화합물인 구조:
    Figure pct00158

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  28. 제26항에 있어서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위가 하기 화학식(V)의 화합물인 구조:
    Figure pct00159

    상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다.
  29. 제28항에 있어서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위가 하기 화학식(Va)의 화합물인 구조:
    Figure pct00160

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  30. 제27항에 있어서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위가 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd), 또는 화학식(IVe)의 화합물인 구조:
    Figure pct00161

    Figure pct00162

    상기 식에서,
    X는 CH 또는 N이고;
    화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
  31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 반복적인 공유 결합된 모노머 단위가 하기 화학식(Vb), 화학식(Vc), 화학식(Vd), 또는 화학식(Ve)의 화합물인 구조:
    Figure pct00163

    상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 사이의 링커이다.
  32. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항의 코폴리머와 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 간의 반응으로부터 형성된 코폴리머-올리고뉴클레오티드 생성물.
  33. 제32항에 있어서, 코폴리머 올리고뉴클레오티드 생성물이 코폴리머의 아지도 기 및 알켄- 또는 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드의 반응으로부터 형성되는, 코폴리머-올리고뉴클레오티드 생성물.
  34. 하기 화학식(IV)의 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함하는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00164

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
    A는 화학식
    Figure pct00165
    (여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
    Z는 질소 함유 헤테로사이클이고;
    Figure pct00166
    는 단일 또는 이중 결합이고;
    코폴리머는 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해, 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 기재에 공유 결합된다.
  35. 제34항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(IVa)을 갖는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00167

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  36. 제34항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(VI)을 갖는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00168
  37. 제36항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(VIa)을 갖는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00169

    상기 식에서, p는 1, 2, 3 또는 4이다.
  38. 제36항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위가 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd), 또는 화학식(IVe)을 갖는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00170

    상기 식에서, X는 CH 또는 N이고; p는 1, 2, 3 또는 4이고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
  39. 제34항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위가 화학식(VIb), 화학식(VIc), 화학식(VId), 또는 화학식(VIe)을 갖는, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머:
    Figure pct00171

    상기 식에서, X는 CH 또는 N이고; 화학식(IVc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
  40. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 코폴리머와 기재 및 하나 이상의 올리고뉴클레오티드의 반응에 의해 형성된 코폴리머-기재-올리고뉴클레오티드 생성물.
  41. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 코폴리머를 기재에 고정시키는 방법으로서, 상기 기재 표면 상의 다수의 알케닐- 또는 알키닐 함유 작용기와 상기 코폴리머의 아지도 기를 반응시켜 상기 코폴리머와 상기 기재의 표면 사이에 공유 결합을 형성하는 것을 포함하는 방법.
  42. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 코폴리머에 복수의 올리고뉴클레오티드를 그라프팅시키는 방법으로서, 상기 코폴리머의 아지도 기를 상기 복수의 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 것을 포함하는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 복수의 올리고뉴클레오티드는 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하고, 반응이 코폴리머의 아지도 기와 올리고뉴클레오티드의 알케닐 또는 알키닐 기 간에 일어나는 방법.
  44. 하기 화학식(I)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(X)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(I)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법:
    Figure pct00172

    Figure pct00173

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    E는 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬이고;
    A는 화학식
    Figure pct00174
    (여기서, R3는 H 또는 C1-4 알킬임)을 갖는 N 치환된 아미드이고;
    Z는 질소 함유 헤테로사이클이고;
    Hal은 Cl 또는 F이다.
  45. 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(Xa)의 화합물을 하기 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법:
    Figure pct00175

    Figure pct00176

    Figure pct00177

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    p는 1, 2, 3 또는 4이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    Hal은 Cl 또는 F이다.
  46. 제45항에 있어서, 하기 화학식(XII)의 화합물을 하기 화학식(XIII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xa)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함하는 방법:
    Figure pct00178

    Figure pct00179

    상기 식에서,
    Pg는 H 또는 아미노 보호기이고;
    Y는 -OH 또는 -Cl이다.
  47. 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 화학식(XIV)의 화합물을 하기 화학식(XV)의 화합물과 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법:
    Figure pct00180

    Figure pct00181

    Figure pct00182

    상기 식에서,
    Y는 -OH 또는 -Cl이고;
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 6 내지 8개의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    p는 1, 2, 3 또는 4이고;
    X는 CH 또는 N이다.
  48. 제47항에 있어서, 화학식(XII)의 화합물을 사이클릭 무수물과 반응시켜 화학식(XIV)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  49. 하기 화학식(Ik)의 화합물:
    Figure pct00183

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R3은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    p는 1, 2, 3, 또는 4이고;
    L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이다.
  50. 제49항에 있어서, 화학식(Ik)의 화합물이 하기 화학식(Im)의 화합물인 화합물:
    Figure pct00184

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R3은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    p는 1, 2, 3, 또는 4이고;
    n은 2 내지 20의 정수이다.
  51. 하기 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId), 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머:
    Figure pct00185

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R2는 H 또는 C1-4 알킬이고;
    R3은 H 또는 C1-4 알킬이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    p는 1, 2, 3, 또는 4이고;
    화학식(IIb)에서 L은 탄소, 산소, 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20의 원자 및 탄소 상의 임의적 치환기 및 사슬 내 임의의 질소 원자를 포함하는 선형 사슬을 포함하는 링커이고;
    화학식(IIc)에서 n은 2 내지 20의 정수이다.
  52. 제51항에 있어서, 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위 및 하기 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머:
    Figure pct00186

    상기 식에서,
    R4는 H 또는 C1-4알킬이고;
    R5는 H 또는 C1-4알킬이고;
    R6은 H 또는 C1-4알킬이다.
  53. 제52항에 있어서, 코폴리머가 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위, 화학식(III)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머.
  54. 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId) 또는 화학식(IIe)의 반복적인 모노머 단위, 및 적어도 하나의 다른 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머를 포함하는 기재로서, 상기 코폴리머는 상기 기재에 공유 결합되는 기재.
  55. 제54항에 있어서, 공유 결합이 화학식(IIb), 화학식(IIc), 화학식(IId) 또는 화학식(IIe)의 모노머 단위의 아지도 기와 기재 표면 상의 알케닐- 또는 알키닐 함유 기의 반응에 의해 형성되는 기재.
  56. 제54항에 있어서, 기재 결합된 코폴리머가 기재에 공유 결합된 반복적인 모노머 단위를 추가로 포함하고, 상기 반복적인 공유 결합된 모노머 단위는 하기 화학식(IVb), 화학식(IVc), 화학식(IVd) 또는 화학식(IVe)로 표시되는 기재:
    Figure pct00187

    상기 식에서,
    R1, R2, R3, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
    Figure pct00188
    은 단일 또는 이중 결합이고,
    트리아졸 또는 트리아졸린은 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 상기 기재에 공유 결합된다.
  57. 제56항에 있어서, 코폴리머가 하기 화학식(Vb), (Vc), (Vd), 또는 (Ve)로 표시되는, 반복적인 기재 결합된 모노머 단위를 포함하는 기재:
    Figure pct00189

    상기 식에서, G는 트리아졸/트리아졸린 고리와 기재 간의 링커이다.
  58. 제51항에 있어서, 코폴리머가 올리고뉴클레오티드에 공유 결합되는 코폴리머.
  59. 제58항에 있어서, 올리고뉴클레오티드가 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위의 아지도 기와 알켄- 또는 알킨 작용성화된 올리고뉴클레오티드의 반응을 통해 코폴리머에 공유 결합되는 코폴리머.
  60. 제59항에 있어서, 올리고뉴클레오티드 결합된 코폴리머가 화학식(IV), (IVa), (IVb), (IVc), (IVd), 또는 (IVe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하고, 상기 식에서, R1, R2, R3, L, p, 및 n은 본원에서 정의된 바와 같고,
    Figure pct00190
    은 단일 또는 이중 결합이고, 코폴리머는 하나 또는 둘 모두의 트리아졸/트리아졸린 고리 탄소 원자를 통해 직접적으로 또는 링커를 통해 간접적으로 올리고뉴클레오티드에 공유 결합되는 코폴리머.
  61. 제60항에 있어서, 하기 화학식(VIb), (VIc), (VId), 또는 (VIe)의 올리고뉴클레오티드 결합된 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머:
    Figure pct00191

    상기 식에서, 변수는 모두 본원에서 정의된 바와 같다.
  62. 제51항에 있어서, 코폴리머가 기재에 공유 결합되고, 올리고뉴클레오티드에 공유 결합되는 코폴리머.
  63. 제62항에 있어서, 코폴리머가 화학식(Vb), 화학식(VIc), 화학식(VId) 및 화학식(VIe) 중 하나 이상의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머.
  64. 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머를 기재에 고정시키는 방법으로서, 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머의 아지도 기를 기재 표면 상의 복수의 알케닐- 또는 알키닐 함유 작용기와 반응시켜 상기 코폴리머와 상기 표면 사이에 공유 결합을 형성하는 것을 포함하는 방법.
  65. 화학식(IIb), (IIc), (IId), 또는 (IIe)의 반복적인 모노머 단위를 포함하는 코폴리머에 복수의 올리고뉴클레오티드를 그라프팅시키는 방법으로서, 상기 코폴리머의 아지도 기를 올리고뉴클레오티드와 반응시키는 것을 포함하는 방법.
  66. 제65항에 있어서, 올리고뉴클레오티드가 알케닐 또는 알키닐 기를 포함하고, 반응이 코폴리머의 아지도 기와 올리고뉴클레오티드 간에 일어나는 방법.
  67. 하기 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 하기 화학식(Xa)의 화합물을 화학식(XI)의 아크릴레이트와 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법:
    Figure pct00192

    Figure pct00193

    Figure pct00194

    상기 식에서, R1, R2, R3, L, p 및 X는 본원에서 정의된 바와 같으며, Hal은 Cl 또는 F이다.
  68. 제67항에 있어서, 하기 화학식(XII)의 화합물을 하기 화학식(XIII)의 화합물과 반응시켜 화학식(Xa)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함하는 방법:
    Figure pct00195

    Figure pct00196

    상기 식에서,
    P, R3 및 X는 본원에서 정의된 바와 같고;
    Pg는 H 또는 아미노 보호기이고;
    Y는 -OH 또는 -Cl이다.
  69. 화학식(Ik)의 화합물을 제조하는 방법으로서, 화학식(XIV)의 화합물을 하기 화학식(XV)의 화합물과 반응시켜 화학식(Ik)의 화합물을 형성하는 것을 포함하는 방법:
    Figure pct00197

    Figure pct00198

    상기 식에서, Y는 -OH 또는 -Cl이다.
  70. 제69항에 있어서, 화학식(XII)의 화합물을 사이클릭 무수물과 반응시켜 화학식(XIV)의 화합물을 형성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
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