KR970011150B1 - Starbust conjugates - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 스타버스트 덴드리머의 각종 세대를 도시한 것이다.1 shows various generations of starburst dendrimers.
제2a도는 분지의 연결이 비대칭적인(동일하지 않음) 덴드리머를 도시한 것이다.2a shows dendrimers in which branching connections are asymmetric (not identical).
제2b도는 분지의 연결이 대칭적인(동일한) 덴드리머를 도시한 것이다.Figure 2b shows a dendrimer whose branches are symmetrical (identical).
본 발명은 선택된 물질용 담체로서 조밀한 스타(star) 중합체로 사용하는 것에 관한 것이다. 최근에 와서, 조밀한 스타중합체 또는 스타버트(starburst) 중합체로서 언급되는 중합체가 개발되었다. 이들 조밀한 스타중합체 또는 중합체의 크기, 형태 및 성질은 특수한 최종 용도에 맞게 분자적으로 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다.The present invention relates to the use of dense star polymers as carriers for selected materials. Recently, polymers have been developed which are referred to as dense star or starburst polymers. It has been found that the size, shape and properties of these dense star polymers or polymers can be molecularly controlled for particular end use.
스타버스트 중합체는 운반물질(carried material)을 중합체 단위당 높은 농도로 전달, 조절 전달, 표적 전달 및/또는 여러종의 전달 또는 사용을 위한 수단을 제공할 수 있는 상당한 이점을 지닌다.Starburst polymers have the significant advantage of being able to provide a means for delivering, controlled delivery, targeted delivery and / or multiple delivery or use of carrier materials at high concentrations per polymer unit.
광범위한 양태로, 본 발명은 원하는 물질과 결합된 조밀한 스타중합체 또는 스타버스트 중합체를 포함하는 중합체 콘쥬게이트(conjugate) 물질(이후, 이들 중합체 콘쥬게이트는 "스타버스트 콘쥬게이트" 또는 "콘쥬게이트"로 종종 언급된다), 이들 콘쥬게이트를 제조하는 방법, 반도체를 함유하는 조성물, 및 콘쥬게이트와 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이다.In a broad aspect, the present invention provides a polymer conjugate material comprising a dense star polymer or starburst polymer in combination with a desired material (hereinafter, these polymer conjugates are referred to as "starburst conjugates" or "conjugates"). Often referred to), methods of making these conjugates, compositions containing semiconductors, and methods of using the conjugates and compositions.
본 발명의 콘쥬게이트는 특정한 전달이 요구되는 각종 용도에 사용하기에 적합하다. 본 발명의 바람직한 양태로, 스타버스트 콘쥬게이트는 하나 이상의 시약과 결합된 하나 이상의 스타버스트 중합체로 구성된다.The conjugates of the present invention are suitable for use in various applications where specific delivery is desired. In a preferred embodiment of the invention, the starburst conjugate consists of one or more starburst polymers combined with one or more reagents.
스타버스트 콘쥬게이트는 스타버스트 중합체의 유리한 성질로 인하여 본 분야에 공지된 기타의 담체보다 상당한 이점을 제공한다.Starburst conjugates offer significant advantages over other carriers known in the art because of the advantageous nature of the starburst polymer.
스타버스트 중합체는 방사상 대칭으로 분지된 규칙적인 수지상(樹枝狀 : dendritic)의 분자구조를 나타낸다. 이들 방사상 대칭의 분자는 "스타버스트 형태(starburst topology)"를 갖는 것으로 언급된다. 이들 중합체는 개시중심(initiator core) 둘레에 동심원적인 수지상 층을 제공할 수 있는 방식으로 제조된다. 스타버스트 형태는 개시중심둘레의 동심원적 수지 상층에 유기 반복단위를 순서대로 조립함으로써 형성하는데, 이는 다수의 분자세대를 통하여 기하학적으로 진행하는 방식으로(각 내부에) 다중성과 자기반복(self-replication)을 도입함으로써 수행된다. 생성된 고도로 기능화된 분자는 그들의 올리고머적 특성뿐만 아니라 분지된(수지상) 구조에 따라 "덴드리머(dendrimer)"라고 불리어졌다. 따라서, 용어 "스타버스트 올리고머" 및 "스타버스트 덴드리머"는 용어 " 스타버스트 중합체"에 포함된다. 조절된 범위의 크기와 형태를 갖는 형태학적 중합체는 반응성 말단 그룹을 통하여 공유적으로 가교결합된 덴드리머이며, 이들은 스타버스트 "가교결합된 덴드리머"로서 언급된다. 용어 "가교결합된 덴드리머"도 역시 용어 "스타버스트 중합체"에 포함된다.Starburst polymers exhibit a regular dendritic molecular structure that is branched in radial symmetry. These radially symmetric molecules are said to have a "starburst topology". These polymers are made in such a way that they can provide a concentric dendritic layer around the initiator core. The starburst form is formed by assembling organic repeating units in sequence on the concentric top layer of the initiation center, which is multimodal and self-replication in a geometrical manner (inside each other) through multiple molecular generations. Is introduced. The resulting highly functionalized molecules were called "dendrimers" according to their oligomeric properties as well as branched (resinous) structures. Thus, the terms "starburst oligomer" and "starburst dendrimer" are included in the term "starburst polymer". Morphological polymers having a controlled range of sizes and shapes are dendrimers covalently crosslinked through reactive end groups, which are referred to as starburst "crosslinked dendrimers". The term "crosslinked dendrimer" is also included in the term "starburst polymer".
하기의 도면에 관한 설명은 본 발명을 이해하는데에 도움이 될 것이다.The following description with reference to the drawings will be helpful in understanding the present invention.
스타버스트 중합체는 제1도로 설명될 수 있는데, 이 도면에서, ①은 개시 중심(이 도면에서 가장 왼쪽에 도시된 3-작용성 개시 중심)을 나타내고, Z는 왼쪽에서 두 번째 그림에 의하여 도시된 말단그룹으로, 스타분지된(starbranched) 올리고머로서 언급되고, A, B, C, D 및 E는 스타버스트 덴드리머의 특정한 분자세대를 나타내고, (A)n, (B)n, (C)n, (D)n및 (E)n은 스타버스트 가교결합된 덴드리머이다.The starburst polymer can be described as first degree, in which, ① denotes the initiation center (the three-functional initiation center shown to the left in this figure) and Z is shown by the second figure from the left. As endgroups, referred to as starbranched oligomers, A, B, C, D and E represent specific molecular generations of starburst dendrimers, (A) n , (B) n , (C) n , (D) n and (E) n are starburst crosslinked dendrimers.
스타버스트 덴드리머는 세개의 구별되는 구조적 특징, 즉 (a) 개시중심, (b) 개시중심에 방사상으로 결합된 반복 단위로 구성되는 내부 충(세대, G) 및 (c) 가장 외측의 세대에 결합된 말단 작용기(즉, 말단 작용그룹)의 외부표면을 갖는 단일분자적 집합이다. 스타버스트 덴드리머 분자의 크기와 형태 및 덴드리머 분자중에 존재하는 작용 그룹은 개시중심의 선택, 덴드리머의 형성에 사용되는 세대(즉, 층)의 수, 및 각 세대에서 사용되는 반복단위의 선택에 의하여 조절할 수 있다. 덴드리머는 어떤 특정세대에서 분리시킬 수 있으므로, 원하는 성질의 덴드리머를 수득하기 위한 수단이 제공된다.Starburst dendrimers bind to three distinct structural features: (a) the initiation center, (b) the inner packing (generation G) and (c) the outermost generation consisting of repeating units radially coupled to the initiation center. Monomolecular collection with the outer surface of a terminal functional group (ie, a terminal functional group). The size and shape of the starburst dendrimer molecule and the functional groups present in the dendrimer molecule are controlled by the choice of initiation center, the number of generations (ie, layers) used to form the dendrimer, and the choice of repeat units used in each generation. Can be. Dendrimers can be separated at any particular generation, so a means for obtaining dendrimers of desired properties is provided.
스타버스트 덴드리머 성분의 선택 덴드리머의 성질에 영향을 미친다. 개시중심의 형태는 덴드리머의 형태에 영향을 미치므로, (개시중심의 선택에 따라) 예를들어 구형 덴드리머, 원주형 또는 막대형 덴드리머, 타원형 덴드리머 또는 버섯형 덴드리머를 수득할 수 있다. 세대의 연속적인 형성(즉, 세대수, 및 반복단위의 크기와 성질)은 덴즈리머의 크기와 그들 내부의 성질을 결정한다.The choice of starburst dendrimer components affects the properties of the dendrimer. Since the shape of the initiation center influences the shape of the dendrimer, it is possible to obtain, for example, spherical dendrimers, columnar or rod dendrimers, elliptical dendrimers or mushroom dendrimers (depending on the choice of initiation center). The successive formation of generations (ie, the number of generations, and the size and nature of the repeating units) determines the size of the dendrimers and the properties within them.
스타버스트 덴드리머는 분지의 말단에 작용성 그룹이 분포된 수지상 분지를 함유하는 분지된 중합체이므로, 그들은 다양한 성질을 갖도록 제조할 수 있다. 예를들어, 제2a도에 도시된 거대 분자, 및 제2b도에 도시된 것과 같은 스타버스트 덴드리머는 분지의 길이에 따라 별개의 성질을 지닐 수 있다. 제2a도 (Denk walter의 미합중국 특허 제4,289,872호와 같이)에 도시된 덴드리머 형태는 비대칭(동일하지 않은 단편)의 분지연결, (Z'로 표시되는) 외부(즉, 표면)그룹, (Z로 표시되는) 내부잔기, 및 훨씬 좁은 내부 공간을 갖는다. 제2b도에 도시된 바람직한 덴드리머 형태는 표면그룹(Z'로 표시)을 갖는 대칭(동일한 단편)의 분지연결, 세대(G)의 함수로서 변화하는 내부공간을 갖는 두가지의 상이한 내부잔기(X와 Z로 각각 표시)를 갖는다. 제2b도에 도시된 바와같이 덴드리머는 공간을 전체적으로 둘러싸서 포함할 수 있도록 충분한 세대를 통하여 진행시켜 거의 빈 내부와 고도로 밀집된 표면을 갖는 실물을 수득할 수 있다. 또한, 스타버스트 덴드리머는 충분한 세대를 통하여 진행시키는 경우, 덴드리머의 표면이 충분한 말단잔기를 함유하는 "스타버스트 밀집 패킹(starburst dense packing)"을 나타낸다.Starburst dendrimers are branched polymers containing dendritic branches with functional groups distributed at the ends of the branches, so they can be prepared to have a variety of properties. For example, the macromolecule shown in FIG. 2a, and starburst dendrimers as shown in FIG. 2b, may have distinct properties along the length of the branches. The dendrimer morphology shown in FIG. 2a (such as Denk walter, US Pat. No. 4,289,872) is characterized by branching of asymmetric (not identical fragments), outer (i.e., surface) groups (denoted by Z '), (with Z) Internal residues), and much narrower internal spaces. The preferred dendrimer form shown in FIG. 2b is a branched connection of symmetry (identical fragments) with surface groups (denoted by Z '), two different internal residues (X and 2) with varying internal spaces as a function of generation (G). Each represented by Z). As shown in FIG. 2B, the dendrimer can proceed through sufficient generations to encompass and enclose the space as a whole to obtain an object with an almost empty interior and a highly dense surface. In addition, starburst dendrimers exhibit "starburst dense packing" when the surface of the dendrimer contains sufficient terminal residues when progressed through sufficient generation.
덴드리머의 표면화학성은 원하는 화학적 작용성을 함유하는 반복단위를 선택하거나, 새로운 표면 작용성을 구성하기 위하여 표면 작용기의 전부 또는 일부를 호학적으로 개질시킴으로써 예정된 바법으로 조절할 수 있다.The surface chemistry of the dendrimer can be controlled in a predetermined manner by selecting repeating units containing the desired chemical functionality or by modifying all or part of the surface functionalities in an attempt to construct new surface functionality.
스타버스트 덴드리머의 또 하나의 용도로, 덴드리머들을 함께 결합시켜 역시 담체로서 적합한 폴리덴드릭 잔기(스타버스트 "가교결합된 덴드리머")를 형성할 수 있다.In another use of starburst dendrimers, the dendrimers can be joined together to form polydendritic moieties (starburst "crosslinked dendrimers") that are also suitable as carriers.
또한 덴드리머를 특정한 세대에서 균일한 분자화로부터 이탈하도록 제조하여 덴드리머에 불연속성(즉, 덴드리머내 특정한 위치에서 균일한 분자화로부터 이탈)과 상이한 성질을 부여하는 수단을 제공할 수 있다.Dendrimers may also be prepared to deviate from uniform molecularization at a particular generation to provide a means of imparting properties different from discontinuities (ie, deviating from uniform molecularization at specific locations within the dendrimer).
본 발명의 스타버스트 콘쥬게이트에 사용되는 스타버스트 중합체는 본 분야에 공지된 방법(예 : 미합중국 특허 제4,587,328호)으로 제조할 수 있다.Starburst polymers used in the starburst conjugates of the invention can be prepared by methods known in the art, such as in US Pat. No. 4,587,328.
덴드리머는 고도로 균일한 형태를 가지며 가장 중요하게는 덴드리머의 단위 표면적당 보다 많은 수의 작용 그룹이 허용되도록 제조할 수 있고, 이들 덴드리머는 스타버스트 중합체와 동일한 분자량, 동일한 중심과 단량체 성분 및 동일한 수의 중심분지를 갖는 기타의 중합체에 비하여 단위 분자체적당 보다 많은 수의 작용 그룹을 가질 수 있다. 조밀한 스타버스트 중합체에서 작용그룹 밀도의 증가는 덴드리머에 의하여 보다 다량의 물질이 운반될 수 있도록 한다. 덴드리머상에 존재하는 작용그룹의 수는 표면과 내부에서 조절될 수 있으므로, 덴드리머당 전달되는 생물학적 활성제제의 양을 조절하는 수단도 역시 제공된다.Dendrimers have a highly uniform form and most importantly can be prepared to allow more functional groups per unit surface area of the dendrimer, which dendrimers have the same molecular weight, the same center and monomer components and the same number of starburst polymers. It may have a larger number of functional groups per unit molecular volume than other polymers having a central branch. Increasing the functional group density in dense starburst polymers allows higher amounts of material to be transported by the dendrimer. Since the number of functional groups present on the dendrimer can be controlled both on the surface and inside, a means of controlling the amount of biologically active agent delivered per dendrimer is also provided.
초기 세대(즉, 세대=1 내지 7)의 스타버스트 덴드리머와 고전적인 구형 미셸간에는 유사성이 존재할 수 있다. 덴드리머-미셸 유사성은 형태, 크기 및 표면과 같이 일반적으로 갖는 특징들을 비교함으로서 유도된다.Similarity may exist between the starburst dendrimer of the early generation (ie generation = 1-7) and the classic spherical Michel. Dendrimer-Michel similarity is derived by comparing features that generally have, such as shape, size, and surface.
[표 1]TABLE 1
표 1에 있어서, 형태는 주사투과형 전자형미경 사진(STEM)에 의한 현미경검사 및 고유점도(η) 및 크기배체 크로마토그래피(SEC) 측정에 의하여 입증되었다. 표면 응집수는 역가측정 및 높은 장에서의 NMR에 의하여 입증되었다. 면적/표면그룹은 SEC 유체동력적 측정치로부터 계산하였다.In Table 1, morphology was verified by microscopy by scanning electron microscopy (STEM) and intrinsic viscosity (η) and size exclusion chromatography (SEC) measurements. Surface cohesion was demonstrated by titer and NMR in high fields. Area / surface groups were calculated from SEC hydrodynamic measurements.
스타버스트 폴리아미도아민(PAMAM) 덴드리머의 처음 다섯세대는 거의 모든 측면(즉, 형태, 크기, 표면 그룹의 수, 및 면적/표면 그룹)에서 고전적인 구형 미셸에 매우 유사하게 모방된 미소영역이다.The first five generations of Starburst Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers are microregions that mimic very similarly to classic spherical micelles in almost every aspect (ie, shape, size, number of surface groups, and area / surface groups).
그러나, 중요한 차이점은 이미 공유적으로 고정되어 있고 미셸의 역학적 평형특성보다 강하다는 것이다. 이 차이점은 이들 미소영역을 캅셀화 장치로서 사용하는 경우에 상당히 유리하다.However, an important difference is that they are already covalently fixed and are stronger than Michelle's mechanical equilibrium. This difference is quite advantageous when using these microregions as an encapsulation device.
5세대 이후에 동심원성 세대를 더욱 추가하면, 표면의 밀집화가 일어난다. 이러한 표면에서의 장벽특성을 증가시킬 수 있으며, 이는 표 II에 나타내어진 바와 같이 선두(표면) 그룹당 표면적이 보다 작은 것으로 나타난다.If we add more concentric generations after the fifth generation, surface densification occurs. Barrier properties at these surfaces can be increased, which results in a smaller surface area per leading (surface) group, as shown in Table II.
[표 II 세대에 따른 PAMAM 덴드리머의 특징][Characteristics of PAMAM Dendrimer According to Generation II]
* 유체동력적 직경* Fluid dynamic diameter
단일분산() 폴리에틸렌옥사이드 표준에 대하여 계산한 크기배제 크로마토그라피 측정치로 결정한다.Univariate ( ) Determined by size exclusion chromatography measurements calculated against polyethylene oxide standards.
1Å=101-nm; 1Å2=10-2nm2; 1Å3=10-3nm3 1 Å = 10 1- nm; 1 Å 2 = 10 -2 nm 2 ; 1 Å 3 = 10 -3 nm 3
예를들어, 아민 말단 세대 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 및 9.0은 각각 Z 그룹당 104, 92, 73, 47 및 32Å의 표면적 감소를 보인다. 이 특성은 보다 덜 밀집된 미셰형 표면으로부터, 보통 소포(리포좀) 또는 랭뮈르-블로젯트(Langmuir-Blodgett)형 박막과 긴밀하게 조합된 보다 더 밀집된 이층/단층 장벽층 표면으로 전이된 것에 상응한다.For example, amine end generations 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 and 9.0 show surface area reductions of 104, 92, 73, 47 and 32 GPa per Z group, respectively. This property corresponds to a transition from a less dense miche-like surface to a more dense bilayer / monolayer barrier layer surface, usually tightly combined with a vesicle (liposomal) or Langmuir-Blodgett type thin film.
이러한 표면의 밀집화가 일어나는 경우, 물리적 특성과 형태에서의 변화는 중간세대(6 내지 8)로부터 라기 보다는 진행된 세대(9 또는 10)로의 세대증가로서 관찰되어야 한다. 세대=7.0, 8.0 및 9.0에 대한 주사투사향 전자현미경 사진(STEM)은 각 샘플로부터 메타놀용매를 제거하여 무색, 연황색 고체필름을 얻고, 사산화오스뮴으로 착색시킨 후에 얻는다. 예컨대 형태적 변화는 세대 G=9.0 단계에서 일어난다. 세대 G=9.0에서의 미소영역은 직경이 약 33Å인 것으로 추정되고, 이들은 두께가 약 25Å인 무색 테두리로 둘러싸여 있다. 메탄올성 용매는 25Å의 외부 박막형 장벽의 내부에 포집되어 검게 착색된 내부를 제공한다. 따라서, 세대=9.0에서 스타버스트 PAMAM은 형태학적으로 소포(리포좀)와 같이 행동한다. 그러나, 이 스타버스트는 리포좀에 비하여 크기가 작고 단일분산된 것이다. 따라서, 본 발명의 덴드리머는 직경이 약 33Å(체적 : 약 18000Å3) 이상인 공간에 채워진 용매를 분자적으로 캅셀화시키는 데에 사용할 수 있다.If such surface densification occurs, changes in physical properties and morphology should be observed as an increase in generation from the intermediate generation (6-8) to the advanced generation (9 or 10). Scanning electron micrographs (STEM) for generations = 7.0, 8.0 and 9.0 were obtained after removing the methanolol from each sample to give a colorless, pale yellow solid film and coloring with osmium tetraoxide. Morphological changes, for example, occur at generation G = 9.0. The microregions in generation G = 9.0 are estimated to be about 33 mm 3 in diameter, surrounded by a colorless border of about 25 mm 3 in thickness. Methanolic solvent was trapped inside the 25 kPa outer thin film barrier to provide a black colored interior. Thus, at generation = 9.0 Starburst PAMAM morphologically behaves like vesicles (liposomes). However, this starburst is smaller in size and monodisperse than liposomes. Accordingly, the dendrimer of the present invention can be used to molecularly encapsulate a solvent filled in a space having a diameter of about 33 mm 3 (vol. 18,000 m 3) or more.
또한, 덴드리머상에 존재하는 작용성 그룹의 수는 표면과 내부에서 조절될 수 있으므로, 덴드리머당 운반된 물질의 양을 조절하는 방법도 제공된다. 본 발명은 한 양태에 있어서, 덴드리머는 운반물질을 특정한 위치에 운반할 수 있는 물질의 표적 운반체이다.In addition, the number of functional groups present on the dendrimer can be controlled both at the surface and inside, thus providing a method of controlling the amount of material carried per dendrimer. In one aspect of the invention, the dendrimer is a target carrier of a material capable of delivering the carrier material to a particular location.
본 발명의 콘쥬게이트에 사용하기에 적합한 덴드리머로는 미합중국 특허 제4,507,466호, 제4,558,120호, 제4,568,737호 및 제4,587,329호에 기술되어 있는 조밀한 스타중합체 또는 스타버스트 중합체가 포함된다.Dendrimers suitable for use in the conjugates of the present invention include the dense star polymers or starburst polymers described in US Pat. Nos. 4,507,466, 4,558,120, 4,568,737 and 4,587,329.
특히, 본 발명은 적어도 한종류의 운반물질(carried material)과 결합된 적어도 한 종류의 스타버스트 중합체를 포함하는 스타버스트 콘쥬게이트에 관한 것이다. 본 발명의 영역에 속하는 스타버스트 콘쥬게이트로는 하기 일반식(I)로 나타내어지는 콘쥬게이트가 포함된다:In particular, the present invention relates to starburst conjugates comprising at least one kind of starburst polymer combined with at least one kind of carrier material. Starburst conjugates falling within the scope of the present invention include conjugates represented by the following general formula (I):
(P)x* (M)y(I)(P) x * (M) y (I)
상기식에서, 각각의 P는 덴드리머이고; x는 1이상이 정수이고; 각각의 M은 운반물질(약제학적 물질을 제외한다)의 단위(예를 들면, 분자, 원자, 이온 및/또는 기타의 기본 단위)로서, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고; y는 1이상의 정수이고; *는 상기 운반물질이 덴드리머와 결합된 것을 나타낸다.Wherein each P is a dendrimer; x is an integer of 1 or more; Each M is a unit (eg, molecule, atom, ion, and / or other basic unit) of a carrier (except pharmaceutical), which may be the same or different from each other; y is an integer of 1 or more; * Indicates that the carrier material is combined with a dendrimer.
일반식 (I)의 바람직한 스타버스트 콘쥬게이트는 M이 신호 발생인자(예 : 형광물체), 신호 반사인자(예 : 상자성 물체), 신호 흡수인자(예 : 전자빔 불투과제), 향료, 페로몬 또는 염료인 콘쥬게이트이고, 특히 바람직한 콘쥬게이트는 x=1이고 y=2 이상인 콘쥬게이트이다.Preferred starburst conjugates of formula (I) are those in which M is a signal generator (e.g. a fluorescent substance), a signal reflector (e.g. a paramagnetic object), a signal absorber (e.g. an electron beam impermeable), a fragrance, a pheromone or a dye Phosphorus conjugates, particularly preferred conjugates are those where x = 1 and y = 2 or more.
스타버스트 덴드리머가 폴리덴드릭 집합체(즉, x>1)를 형성할 수 있도록, 임의로는 결합그룹을 통하여, 공유적으로 함께 결합된 스타버스트 가교결합된 덴드리머인 일반식(I)의 스타버스트 콘쥬게이트도 역시 포함된다.Starburst conjugation of Formula (I), a starburst crosslinked dendrimer, covalently bonded together, optionally through a bonding group, such that the starburst dendrimer can form polydendritic aggregates (ie, x> 1) Gates are also included.
여기에서, 사용된 용어 "∼와 결합된"은 운반물질(들)이 덴드리머의 중심내부에 캅셀화 또는 포집되거나, 덴드리머 전체에 부분적으로 또는 전체적으로 분산되거나, 덴드리머에 부착 또는 결합되거나, 또는 이들의 결합적인 방식에 의한 것일 수 있음을 의미한다. 운반물질(들)과 덴드리머(들)와의 결합은 스타버스트 콘쥬게이트의 제조 또는 사용을 용이하게 하기 위하여 연결그룹 및/또는 스페이서(spacer)를 임의로 사용할 수 있다. 적절한 연결그룹은 표적 지향체(즉, T) 효율 또는 스타버스트 콘쥬게이트 중에 존재하는 기타 운반물질(들)(즉, M)의 효율을 거의 손상시키지 않고 표적 지향체를 덴드리머(즉, P)에 결합시키는 그룹이다. 이들 연결그룹은 분리가능하거나 분리 불가능할 수 있으며, 이들은 통상적으로 표적 지향체와 덴드리머 사이의 입체장애를 피하기 위하여 사용되며, 연결그룹은 안정한(즉, 분리불가능한)것이 바람직하다.As used herein, the term "coupled with" means that the carrier (s) is encapsulated or trapped within the center of the dendrimer, partially or fully dispersed throughout the dendrimer, attached to or bound to the dendrimer, or It can be by a combined way. Coupling the carrier material (s) with the dendrimer (s) may optionally use linking groups and / or spacers to facilitate the manufacture or use of starburst conjugates. Appropriate linking groups link the target director to the dendrimer (ie P) with little compromise to the target director (ie T) efficiency or the efficiency of other carrier (s) (ie M) present in the starburst conjugate. It is a group to combine. These linking groups may be separable or non-separable, and they are typically used to avoid steric hindrance between the target director and the dendrimer, and it is preferred that the linking group is stable (ie, inseparable).
스타버스트 덴드리머의 크기, 형태 및 작용그룹 밀도는 정밀하게 조절할 수 있으므로, 운반 물질을 덴드리머와 연결시킬 수 있는 방법은 많다.Since the size, shape and functional group density of starburst dendrimers can be precisely controlled, there are many ways to link the carrier material with the dendrimer.
예를 들어, (a) 운반물질(들)과 덴드리머의 표면이나 그 부근에 위치하는 실재물(전형적으로는, 작용그룹)사이에 공유, 쿨롱(Coulomibic), 소수성 또는 킬레이트화 형태의 연결이 있을 수 있고; (b) 운반 물질(들)과 덴드리머 내부에 위치하는 전기사이에 공유, 쿨롱, 소수성 또는 킬레이트화 형태의 연결이 있을 수 있고; (c) 내부가 거의 빈 공간이어서 내부(빈 체적)에 운반물질을 물리적으로 가둘 수 있고 덴드리머의 표면을 확산조절잔기로 밀집시킴으로써 운반물질의 방출을 임의로 조절할 수 있도록 덴드리머를 제조할 수 있고; 또는, (d) 상기에서 언급한 현상들의 각종 조합을 이용할 수 있다.For example, (a) there may be a covalent, Cooulomibic, hydrophobic or chelated form of linkage between the carrier (s) and an entity (typically a functional group) located at or near the surface of the dendrimer. There is; (b) there may be a covalent, coulomb, hydrophobic or chelated form of linkage between the carrier material (s) and the electricity located inside the dendrimer; (c) a dendrimer can be prepared to provide a substantially empty space so that the carrier material can be physically confined within (empty volume) and the surface of the dendrimer can be densely packed with diffusion control residues to control the release of the carrier material arbitrarily; Alternatively, (d) various combinations of the above-mentioned phenomena may be used.
여기에서 "P"로 표시하는 덴드리머는 미합중국 특허 제4,507,466호, 제4,558,120호, 제4,568,737호 또는 제4,587,329호에 기술되어 있는 조밀한 스타중합체를 포함한다.Dendrimers denoted herein as "P" include the dense star polymers described in US Pat. Nos. 4,507,466, 4,558,120, 4,568,737 or 4,587,329.
본 명세서에서 "M"으로 표시되고 스타버스트 콘쥬게이트에 사용하기에 적합한 운반물질에는, 약제학적 물질을 제외하고, 스타버스트 덴드리머의 물리적 본래 특성을 손상시키지 않고 스타버스트 덴드리머와 결합될 수 있는 물질이라면 어떠한 물질이라도 모두 포함되며, 예를 들면 금속 이온(예 : 알칼리 금속 및 알칼리 토금속), 신호 발생인자(예 : 형광물체), 신호 반사인자(예 : 상자성 물체), 신호 흡수인자(예 : 전자빔 불투과제), 페로몬 잔기, 향료 잔기, 염료 잔기 등이 포함된다. 운반물질에는 킬레이트화제 또는 각종 제제를 선택적으로 소거시킬 수 있는 스캐빈저가 포함된다.Carriers indicated herein as "M" and suitable for use in the starburst conjugate include any material that can be combined with the starburst dendrimer without compromising the physical inherent properties of the starburst dendrimer, with the exception of pharmaceutical substances. Any material may be included, for example, metal ions (e.g. alkali and alkaline earth metals), signal generating factors (e.g. fluorescent objects), signal reflecting factors (e.g. paramagnetic objects), signal absorbing factors (e.g. electron beam impermeability). Problem), pheromone residue, perfume residue, dye residue and the like. Carriers include chelating agents or scavengers capable of selectively eliminating various agents.
일반식(I)의 스타버스트 콘쥬게이트는 P를 M과 반응시켜 제조하는데, 이는 보통 적절한 용매중에서, 운반물질(M)과 스타버스트 덴드리머(P)의 결합을 촉진시키는 온도하에 수행한다.Starburst conjugates of formula (I) are prepared by reacting P with M, which is usually carried out in a suitable solvent at a temperature which promotes the binding of the carrier (M) and the starburst dendrimer (P).
적절한 용매는 P와 M이 적어도 부분적으로 혼화될 수 있고 콘쥬게이트의 형성에 대하여 불활성인 용매이다. P와 M이 서로 적어도 부분적으로 혼화되는 경우에는 용매가 전혀 요구되지 않는다. 원하는 경우에는 적절한 용매들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 적절한 용매에는, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 클로로포름, 아세토니트릴, 톨루엔, 디메틸설폭사이드 및 디메틸 포름아미드가 있다.Suitable solvents are those in which P and M can be at least partially miscible and inert to the formation of conjugates. No solvent is required if P and M are at least partially miscible with each other. If desired, a mixture of appropriate solvents may be used. Such suitable solvents are, for example, water, methanol, ethanol, chloroform, acetonitrile, toluene, dimethylsulfoxide and dimethyl formamide.
일반식(I)의 스타버스트 콘쥬게이트를 형성하기 위한 반응조건은 특정한 덴드리머(P), 운반되는 약제학적 물질(M) 및 형성되는 결합(*)의 성질에 의존한다. 통상적으로, 온도는 실온 내지 환류온도에서 변화시킬 수 있다. 특정한 용매와 온도의 선택은 본 분야의 숙련가에게 잘 알려져 있다.The reaction conditions for forming the starburst conjugate of general formula (I) depend on the nature of the particular dendrimer (P), the pharmaceutical substance carried (M) and the bond (*) formed. Typically, the temperature can be varied from room temperature to reflux. The choice of particular solvent and temperature is well known to those skilled in the art.
M : P의 비율은 덴드리머의 크기 및 운반물질의 양에 의존한다. 예를 들어, P에 대한 이온성 물질 M의 몰비율은 보통 0.1 내지 1000 : 1. 바람직하게는 1 내지 50 : 1, 보다 바람직하게는 2 내지 6 : 1이다. P에 내한 유기물 M의 중량비는 0.1 내지 5 : 1, 바람직하게는 0.5 내지 3 : 1이다.The ratio of M to P depends on the size of the dendrimer and the amount of carrier. For example, the molar ratio of ionic material M to P is usually 0.1 to 1000: 1. Preferably it is 1-50: 1, more preferably 2-6: 1. The weight ratio of the organic substance M contained in P is 0.1-5: 1, Preferably it is 0.5-3: 1.
특히 바람직한 스타버스트 콘쥬게이트는 표적 지향체(여기ㅔ서 "T"로 표시함)을 함유하고 하기의 일반식(II)로 나타내어지는 콘쥬게이트이다.Particularly preferred starburst conjugates are conjugates which contain a target directing agent (denoted herein as "T") and are represented by the following general formula (II).
(T)e * (P)x * (M)y (II)(T) e * (P) x * (M) y (II)
상기식에서, 각각의 표적 지향체이고: e는 1이상이 정수이고: P, x, *, M 및 y는 상기에서 정의한 바와 같다.Wherein each target director is: e is an integer of at least 1: P, x, *, M and y are as defined above.
일반식(II)의 스타버스트 콘쥬게이트중에서, M이 신호발생인자, 신호반사인자 또는 신호흡수인자인 것이 바람직하다. 또한, e가 1 또는 2인 콘쥬게이트, 및 x가 1이고 y가 2이상인 콘쥬게이트도 바람직하다. x=1, e=1, y=2 이상이고, M과 T가 동일하거나 상이한 연결 그룹을 통하여 중합체와 연결된 콘쥬게이트가 특히 바람직하다.Among the starburst conjugates of general formula (II), it is preferable that M is a signal generating factor, a signal reflecting factor or a signal absorption factor. Also preferred are conjugates in which e is 1 or 2, and conjugates in which x is 1 and y is 2 or more. Particular preference is given to conjugates in which x = 1, e = 1, y = 2 or more and M and T are linked with the polymer via the same or different linking groups.
일반식(II)의 스타버스트 콘쥬게이트는 T*P를 형성한 다음 M을 가하거나, P*M을 형성한 다음 T를 가하여 제조될 수 있다. 이들 반응은 특정한 콘쥬게이트 성분에 해를 끼치지 않는 온도하에, 필요하면 적절한 용매의 존재하에 수행한다. pH를 조절하기 위하여, 완충제, 또는 적절한 산 또는 염기를 사용한다. 반응조건은 형성된 결합형태(*), 사용된 스타버스트 덴드리머(P), 운반되는 약제학적 물질(M), 및 표적 지향체(T)에 의존한다. 또한, P와 M을 보통 물 중에서 킬레이트화시킨 다음, T와 콘쥬게이트화시킬 수도 있다. T와의 콘쥬게이트화는 적절한 완충제 중에서 수행한다.Starburst conjugates of formula (II) can be prepared by forming T * P and then adding M, or by forming P * M and then adding T. These reactions are carried out under temperatures which do not harm certain conjugate components and, if necessary, in the presence of a suitable solvent. To adjust the pH, a buffer or an appropriate acid or base is used. The reaction conditions depend on the binding form formed (*), the starburst dendrimer (P) used, the pharmaceutical substance (M) to be transported, and the target director (T). It is also possible to chelate P and M, usually in water, followed by conjugation with T. Conjugation with T is carried out in a suitable buffer.
T : P의 비율은 1 : 1이 바람직하다. M : P의 비율은 상기한 바와 같다.The ratio of T: P is preferably 1: 1. The ratio of M: P is as described above.
스타버스트 콘쥬게이트를 표적으로 할 수 있는 표적 지향체는 본 발명의 스타버스트 콘쥬게이트에 사용되어 스타버스트 콘쥬게이트의 적어도 일부를 원하는 표적에 전달하며, 표적 특이성을 나타내는 화학적 작용기 등을 포함하는 물질이다.A target director capable of targeting a starburst conjugate is a substance used in the starburst conjugate of the present invention to deliver at least a portion of the starburst conjugate to a desired target, and including chemical functional groups that exhibit target specificity, and the like. .
표적 지향체의 부재하(또는 경우에 따라 표적 지향체의 존재하)에서는, 덴드리머의 표면이나 그 부근에 위치할 수 있는 작용그룹의 수로 인하여 이러한 작용그룹을 모두 또는 그중의 상당한 부분을 음이온성, 양이온성, 소수성 또는 친수성으로 만들어 스타버스트 콘쥬게이트가 반대하기전의 원하는 표적물, 소수성 또는 친수성의 화합가능한 표적물로 전달되는 것을 효과적으로 도울 수 있다.In the absence of a target director (or in the presence of a target director in some cases), all or a substantial portion of these functional groups may be anionic, due to the number of functional groups that may be located on or near the dendrimer. Cationic, hydrophobic or hydrophilic can be effectively assisted in delivering the starburst conjugate to the desired target, the hydrophobic or hydrophilic compatible target, before opposition.
보호된 핸들(S)을 갖는 P를 사용하여 일반식(II)의 콘쥬게이트를 제조하는 방법도 역시 일반식(II)의 콘쥬게이트를 제조하는 방법으로 간주된다. 반응식은 하기와 같다:Processes for preparing the conjugates of formula (II) using P with protected handles (S) are also regarded as methods for preparing the conjugates of formula (II). The scheme is as follows:
상기도식에서, S*P는 덴드리머이고 : S*P*M은 M과 콘쥬게이트화된 보호된 덴드리머이고 : P*M은 M과 콘쥬게이트화된 덴드리머(스타버스트 콘쥬게이트)이고 : T*P*M은 표적 지향체와 결합된 스타버스트 콘쥬게이트이다.In the above scheme, S * P is a dendrimer: S * P * M is a protected dendrimer conjugated with M: P * M is a dendrimer conjugated with M (starburst conjugate): T * P * M is a starburst conjugate associated with a target director.
상기 콘쥬게이트 제조시 P*M에 영향을 미치지 않는 적절한 용매를 사용할 수 있다. 예를들어 S가 t-부틸옥시카보닐인 경우, S는 수성 산으로 제거할 수 있다.In preparing the conjugate, a suitable solvent which does not affect P * M may be used. For example, when S is t-butyloxycarbonyl, S can be removed with an aqueous acid.
중합체가 직접 연결되거나 연결자를 통하여 연결된 스타버스트 콘쥬게이트 역시 바람직하며, 이들 스타버스트 콘쥬게이트는 하기의 일반식(III)으로 표시한다 :Starburst conjugates are also preferred in which the polymer is directly linked or connected via a linker, these starburst conjugates being represented by the following general formula (III):
[(T)e-(C')f]g*(P)x*[(C")h-(M)]y)k(III)[(T) e- (C ') f ] g * (P) x * [(C ") h- (M)] y ) k (III)
상기식에서, 각각의 C'는 동일하거나 상이한 연결그룹이고 : 각각의 C"는 동일하거나, 상이한 연결그룹이고 : g 및 k는 각각 1 이상의 정수이고 : f 및 h는 각각 0 이상의 정수이고 : -는 연결그룹이 존재하는 경우 공유결합을 나타낸 것이고 : P, x, *, M, y, T 및 e는 이미 정의한 바와 같다.Wherein each C 'is the same or different linking group: each C "is the same or different linking group: g and k are each an integer of at least 1: f and h are each an integer of at least 0 and-- If a linking group is present, it represents a covalent bond: P, x, *, M, y, T and e are as defined above.
스타버스트 콘쥬게이트는 시험관내 또는 생체내 진단적 용도(예 : 방사성면역검사, 전자현미경검사, 효소결합된 면역흡수 검사, 핵자기 공명 분광분석, 대비영상 및 면역신토그라피), 분석 용도 또는 기타 유용한 약제를 제조하기 위한 출발물질로서 사용할 수 있다.Starburst conjugates can be used in diagnostic or in vitro diagnostic applications (e.g., radioimmunoassays, electron microscopy, enzyme-linked immunosorbent assays, nuclear magnetic resonance spectroscopy, contrast imaging and immunocytographies), for assays or other useful applications. It can be used as a starting material for preparing a medicament.
또한, 본 발명은 스타버스트 콘쥬게이트가 기타의 적절한 부형제와 함께 제형화된 스타버스트 콘쥬게이트 조성물에 관한 것이다. 스타버스트 콘쥬게이트 조성물은 기타의 활성 성분, 첨가제 및/또는 희석제를 임의로 함유할 수 있다.The present invention also relates to starburst conjugate compositions wherein the starburst conjugate is formulated with other suitable excipients. The starburst conjugate composition may optionally contain other active ingredients, additives and / or diluents.
본 발명의 스타버스트 콘쥬게이트에 사용하기에 바람직한 스타버스트 콘쥬게이트 중합체는 중심에서 뻗어나온 적어도 하나 이상의 분지(이후에서는, 중심분지라고 일컬음), 바람직하게는 두 개의 이상의 분지를 갖는 스타버스트 중합체로서 기술할 수 있는 중합체인데, 상기 분지는 적어도 하나 이상의 말단그룹을 가지지만, 단 (1)중심분지에 대한 말단그룹의 비율은 1 보다 크고, 바람직하게는 2 이상이고, (2) 중합체중의 단위체적당 말단그룹 밀도는, 유사한 중심과 단량체를 잔기를 갖고 중심분지의 분자량과 갯수가 대동한 연장된 통상적인 스타 중합체(연장된 통상적인 스타중합체의 이러한 분지는 각각 단지 하나의 말단그룹을 함유한다)의 적어도 1.5배 이상이며, (3) 분자 체적은 스케일드 코리-포올링 분자모델(scaled Corey-Pauling molecular model)을 사용하여 치수연구로 측정한 상기의 연장된 통상적인 스타 중합체 분자 체적의 약 80%이하이다. "스타 중합체" 또는 "덴드리머"를 수식하기 위하여 여기에서 사용된 용어 "조밀한"은 분자량이 동일한 연장된 통상적인 스타 중합체보다 분자체적이 작은 것을 의미한다. 조밀한 스타 중합체와 비교하기 위한 기본 물질로서 사용되는 연장된 통상적인 스타 중합체는 분자량, 중심과 단량체의 성분, 및 중심분지의 수가 조밀한 스타 중합체와 동일한 것이다. 용어 "연장된"은 통상적인 스타 중합체의 분지가 각각 그들의 최대길이로, 예를 들어 스타 중합체가 스타 중합체에 이상적인 용매에 완전히 용해된 경우 이러한 분지들이 존속할 수 있도록, 연장 또는 신장된 것을 의미한다. 또한, 조밀한 스타 중합체 분자의 말단그룹 수는 통상적인 스타 중합체 분자 보다 많지만, 말단 그룹의 화학적 구조는 동일하다.Preferred starburst conjugate polymers for use in the starburst conjugates of the present invention are described as starburst polymers having at least one branch extending from the center (hereinafter referred to as the central branch), preferably having at least two branches. Polymers, wherein the branch has at least one or more end groups, provided that (1) the ratio of end groups to the central branch is greater than 1, preferably 2 or more, and (2) per unit volume in the polymer The endgroup density is that of extended conventional star polymers having residues of similar centers and monomers and having the molecular weight and number of the central branches (these branches of the extended conventional starpolymers each contain only one endgroup). At least 1.5-fold and (3) molecular volume using a scaled Corey-Pauling molecular model No more than about 80% of the volume of the extended conventional star polymer molecule as measured by the dimensional study. The term "dense" as used herein to modify "star polymer" or "dendrimer" means that the molecular volume is smaller than that of an extended conventional star polymer of the same molecular weight. Extended conventional star polymers used as base materials for comparison with dense star polymers are the same as those of dense star polymers having a molecular weight, the center and monomer components, and the number of center branches. The term "extended" means that the branches of conventional star polymers are each of their maximum length, elongated or elongated so that such branches can survive if the star polymer is completely dissolved in a solvent ideal for the star polymer, for example. . In addition, although the number of end groups of dense star polymer molecules is higher than that of conventional star polymer molecules, the chemical structure of the end groups is the same.
본 발명의 콘쥬게이트에 사용되는 덴드리머는 본 분야에 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 상기의 덴드리머, 각조 반응물 및 중심 화합물, 및 그들의 제조방법은 미합중국 특허 제4,587,329호에 정의된 바와 같다.Dendrimers used in the conjugates of the present invention can be prepared by methods known in the art. The dendrimers, shell reactants and core compounds, and methods for their preparation, are as defined in US Pat. No. 4,587,329.
본 발명의 콘쥬게이트에 사용되는 덴드리머는 부가 또는 치환 반응을 감당하기에 충분하도록 반응성인 말단그룹을 함유할 수 있다.Dendrimers used in the conjugates of the present invention may contain endgroups that are reactive enough to afford the addition or substitution reaction.
이러한 말단그룹의 예로는 아미노, 하이드록시, 머캅토, 카복시, 알케닐, 알릴, 비닐, 아미도, 할로, 우레아, 옥시라닐, 아지리디닐, 옥사졸리닐, 이미다졸리닐, 설포네이토, 포스포네이토, 이소시아네이토 및 이소티오시아네이토가 포함된다. 덴드리머는 분자의 단위체적당 말단그룹의 농도가, 중심분지의 수가 동일하고 중심분지의 길이가 동일한 통상적인 연장된 스타 중합체보다 높다는 점에서 통상적인 스타 또는 스타-분지된 중합체와 다르다. 따라서, 덴드리머 중의 단위체적당 말단 그룹 밀도는 보통, 통상적인 연장된 스타중합체 밀도의 적어도 1.5배, 바람직하게는 적어도 5배, 보다 바람직하게는 적어도 10배, 가자 바람직하게는 15 내지 50배이다. 조밀한 중합체중의 중심 분지당 말단 그룹은 바람직하게는 적어도 2, 보다 바람직하게는 적어도 3, 가장 바람직하게는 4 내지 1024이다. 바람직하게는 주어진 중합체 분자량에 대한, 조밀한 스타 중합체의 분자체적은 통사적인 연장된 스타 중합체의 70체적% 미만, 보다 바람직하게는 16 내지 60체적%, 가장 바람직하게는 7 내지 50체적%이다.Examples of such endgroups are amino, hydroxy, mercapto, carboxy, alkenyl, allyl, vinyl, amido, halo, urea, oxiranyl, aziridinyl, oxazolinyl, imidazolinyl, sulfonato, Phosphonato, isocyanato and isothiocyanato. Dendrimers differ from conventional star or star-branched polymers in that the concentration of endgroups per unit volume of molecule is higher than conventional extended star polymers having the same number of central branches and the same length of central branches. Accordingly, the terminal group density per unit volume in the dendrimer is usually at least 1.5 times, preferably at least 5 times, more preferably at least 10 times, and preferably 15 to 50 times the conventional extended starpolymer density. The end groups per central branch in the dense polymer are preferably at least 2, more preferably at least 3, most preferably 4 to 1024. Preferably, for a given polymer molecular weight, the molecular volume of the dense star polymer is less than 70 volume percent, more preferably 16 to 60 volume percent, most preferably 7 to 50 volume percent of the syntactic elongated star polymer.
본 발명의 콘쥬게이트콘에 사용하기에 바람직한 덴드리머는 수지상 분지에 공유적으로 결합되는 단일원자가 또는 다중원자가 중심을 갖는 것이 특징이다. 이러한 순차적인 분지화는 G가 세대수를 나타내는 하기의 서열로 설명할 수 있다.Preferred dendrimers for use in the conjugated cones of the present invention are characterized by having a monovalent or multiatomic center covalently bonded to the dendritic branch. This sequential branching can be explained by the following sequence in which G represents the number of generations.
수학적으로, 수지상 분지에 존재하는 말단그룹의 수(#)와 분지의 세대수간의 관계는 다음과 같이 나타낼수 있다.Mathematically, the relationship between the number of end groups (#) in the dendritic branch and the number of generations in the branch can be expressed as
(여기서, G는 세대수이고, Nr은 아민의 경우에는 적어도 2 이상인 반복 단위의 중복도이다). 덴드리머에 존재하는 말단그룹의 총 개수는 다음과 같이 결정한다 :(Where G is the number of generations and Nr is the degree of redundancy of the repeating units which is at least two or more in the case of amines). The total number of end groups present in the dendrimer is determined as follows:
(여기서, G 및 Nr은 상기에서 정의한 바와 같고, Nc은 중심화합물의 원자가(종종, 중심작용가로 불리운다)를 나타낸다). 따라서, 본 발명의 덴드리머는 하기와 같이 그의 성분부분으로 나타낼 수 있다.(Where G and Nr are as defined above, and Nc represents the valence of the central compound (often referred to as central functional group)). Therefore, the dendrimer of the present invention can be represented by its component parts as follows.
[여기서, 중심, 말단잔기, G 및 Nc은 상기에서 정의한 바와 같고, 반복단위는 Nr+1(여기에서, Nr은 상기에서 정의한 바와 같다)의 원자가 또는 작용가를 갖는다]Where the center, terminal residue, G and Nc are as defined above and the repeating unit has a valence or functionality of Nr + 1 (where Nr is as defined above)
본 발명의 목적에 바람직한 덴드리머 공중합체 덴드리머는 고도로 분지화된(수상) 배열의 다작용성 단량체 단위로 구성되는 유일한 화합물이다. 덴드리머 분자는 다작용성 개시단위(중심 화합물), 다작용성 반복단위, 및 반복단위와 동일하거나 상이한 말단단위로부터 제조된다. 중심 화합물은 일반식 ① (Zc)Nc(여기에서, ①은 중심을 나타내고; Zc는 ①에 결합된 작용 그룹을 나타내고; Nc은 중심의 작용기로, 2 이상이 바람직하고, 3 이상이 가장 바람직하다)로 나타내어진다. 따라서, 덴드리머 분자는 다수(Nc)의 작용그룹은 Zc에 결합된 다작용성 중심 ①으로 이루어지며, 작용그룹 Zc은 각각 제1세대 반복단위 X1Y1(Z1)N1의 1 작용성 말단에 연결되고, 한 세대의 반복단위의 Z그룹은 각각 최종 세대 도달할 때까지 다음 세대의 반복단위의 1 작용성 말단에 결합된다.Dendrimer copolymer dendrimers preferred for the purposes of the present invention are the only compounds composed of multifunctional monomer units in a highly branched (aqueous) arrangement. Dendrimer molecules are prepared from multifunctional initiation units (central compounds), multifunctional repeat units, and terminal units that are the same or different from the repeat units. The central compound is represented by the general formula ① (Z c ) N c (wherein ① represents a center; Z c represents a functional group bonded to ①; N c is a functional group of the center, preferably two or more, and three or more. Is most preferred). Thus, the dendrimer molecule comprises a plurality (N c) of functional groups is made up of a
덴드리머 분자에 있어서 반복단위는, 단일세대 내에서는 동일하지만, 세대가 바뀜에 따라 상이할 수 있다. 반복단위 X1Y1(Z1)N1에 있어서, X1는 제1세대 반복단위의 1작용성 말단이고, Y1는 제1세대를 구성하는 잔기이며, Z1는 제1세대 반복단위의 다작용성 선두의 작용그룹으로 중심 화합물 ①(Zc)Nc또는 다른 세대들의 작용그룹과 동일 또는 상이할 수도 있고, N1은 제1세대 반복단위의 다작용성 선두의 중복도를 나타내는 것으로서 2이상, 가장 바람직하게는 2, 3 또는 4이다.The repeating unit in the dendrimer molecule is the same in a single generation, but may vary with generation. In the repeating unit X 1 Y 1 (Z 1 ) N 1 , X 1 is the monofunctional terminal of the first generation repeating unit, Y 1 is the residue constituting the first generation, and Z 1 is the first generation repeating unit The functional group of the multifunctional leader of the central compound ① (Z c ) N c or may be the same or different from the functional group of other generations, N 1 represents the degree of redundancy of the multifunctional leader of the first
일반적으로, 반복단위는 일반식 XiYi(Zi)Ni(여기에서, "i"는 제1세대로부터 t-1 세대에 이르는 특정한 세대를 나타낸다)로 나타내어진다. 따라서, 바람직한 덴드리머 분자에 있어서, 제1세대 반복단위의 각 Z1는 제2세대 반복단위의 X2에 연결되고, 세대수 "i"에서의 반복단위 XiYi(Zi)Ni의 각 Zi그룹은 세대수 "i+1"에서의 반복단위의 말단(Xi+1)에 연결되도록 전 세대를 통하여 연결된다. 바람직한 덴드리머 분자의 종단 또는 말단은 말단단위 XtYt(Zt)Nt(여기에서, t는 말단세대를 나타내고, Xt, Yt, Zt, 및 Nt는 Zt그룹에 연결되는 다음세대가 없으며 Nt가 2미만(예를들어, 0 또는 1)인 것을 제외하고는 Xi, Yi, Zi및 Ni와 동일 또는 상이할 수 있다)로 구성된다. 따라서, 바람직한 덴드리머는 하기와 같은 분자식을 갖는다 :In general, the repeating unit is of general formula XiYi(Zi)Ni(Where "i" represents a specific generation ranging from the first generation to t-1 generations). Therefore, in the preferred dendrimer molecule, each Z of the first generation repeating unitOneX of the second-generation iteration unit2Repetition unit X in generation "i" connected toiYi(Zi)NiEach ZiThe group is the end of the repeating unit in the generation number "i + 1" (Xi + 1), Through all generations. The terminal or terminal of the preferred dendrimer molecule is terminal XtYt(Zt)NtWhere t represents an end generation and Xt, Yt, Zt, And NtZtThere is no next generation connected to the group and NtX except that is less than 2 (for example, 0 or 1)i, Yi, ZiAnd NiAnd may be the same as or different from). Accordingly, preferred dendrimers have the following molecular formula:
(여기에서, i는 내지 t-1이다)Where i is from t-1
상기식에서, 기호는 이미 정의한 바와 같다.In the above formula, the symbols are as defined above.
Π함수는 정의된 한계내의 모든 값의 곱이다.Is a product of all the values within the defined limits.
따라서,이고, 이는 하나의 수지상 분지의 i번째 세대를 구성하는 반복단위 XiXi(Zi)Ni의 수이며, i가 1인 경우에는이다. 공중합체 덴드리머에 있어서, 한 세대의 반복단위는 적어도 하나이상의 다른 세대에 존재하는 반복단위와 상이하다. 바람직한 덴드리머는 이후에 기술되는 구조식에서 알 수 있는 바와 같이 대단히 대칭적이다. 바람직한 덴드리머는 또하나의 시약과 접촉시킴으로써 작용화된 덴드리머로 전환시킬 수 있다.therefore, , Which is the number of repeating units X i X i (Z i ) Ni constituting the i th generation of one dendritic branch, where i is 1 to be. In copolymer dendrimers, the repeating unit of one generation is different from the repeating unit present in at least one other generation. Preferred dendrimers are highly symmetric, as can be seen in the structural formulas described below. Preferred dendrimers can be converted to functionalized dendrimers by contacting with another reagent.
예를들어, 말단세대의 하이드록실을 산 클로라이드와 반응시켜 에스테르로 전환시키면, 에스테르 말단작용화된 덴드리머가 수득된다. 이러한 작용화는 이용가능한 작용그룹의 수로 정의되는 이론적 최대치까지 수행할 필요는 없으므로, 작용화된 덴드리머는 고도의 대칭성 또는 바람직한 덴드리머를 사용한 경우와 같이 정확히 정의된 분자식을 갖지 않을 수도 있다.For example, when the end generation hydroxyl is converted to an ester by reaction with an acid chloride, an ester terminated dendrimer is obtained. Since such functionalization need not be performed up to the theoretical maximum defined by the number of functional groups available, the functionalized dendrimers may not have a precisely defined molecular formula, such as when using highly symmetrical or preferred dendrimers.
단독 중합체 덴드리머에 있어서, 모든 반복단위 XiXi(Zi)Ni는 동일하다. Ni값이 모두 동일(Nr로서 정의됨)하므로, 반복단위의 수를 나타내는 곱의 함수는 단순한 지수형태로 감소한다. 따라서, 분자식은 하기와 같이 보다 간단한 형태로 나타낼 수 있다In homopolymer dendrimers, all repeat units X i X i (Z i ) Ni are the same. Since the values of N i are all the same (defined as N r ), the product of the number of repeat units decreases to a simple exponential form. Therefore, the molecular formula can be represented in a simpler form as follows.
(여기에서, i=1 내지 t=1)Where i = 1 to t = 1
이 형태는 여전히, 각각 NcNr (i-1)반복단위 XiXi(Zi)Ni로 구성되는 상이한 세대 i사이의 구별을 보여준다. 세대들은 하나의 용어로 결합하면 다음과 같다This form still shows the distinction between different generations i, each consisting of N c N r (i-1) repeating units X i X i (Z i ) Ni . Generations, combined in one term:
또는or
상기에서, XrXr(Zr)Nr은 모두 세대 i에 사용되는 반복단위이다.In the above, X r X r (Z r ) Nr are all repeating units used for generation i.
결론적으로, 중합체 화합물이 이들 상기의 일반식에 부응한다면 중합체는 스타버스트 중합체이다. 역으로, 중합체 화합물이 이들 상기의 일반식에 부응하지 않으면 중합체는 스타버스트 중합체가 아니다. 또한, 중합체가 스타버스트 중합체인지 아닌지의 여부를 확인하기 위해서는, 제조방법을 알 필요는 없고 단지 이들 일반식에 부응하는지의 여부만을 알면 된다. 또한, 일반식은 덴드리머의 세대(G) 또는 층상 구조를 입증한다.In conclusion, the polymer is a starburst polymer if the polymer compound meets these general formulas. Conversely, the polymer is not a starburst polymer unless the polymer compound meets these general formulas. In addition, in order to confirm whether or not a polymer is a starburst polymer, it is not necessary to know a manufacturing method, and only to know whether it meets these general formulas. The general formula also demonstrates generation (G) or layered structure of the dendrimer.
덴드리머(P)에 대한 약재(M)의 비율을 측정하는 방법은 몇가지가 있는데, 이들 방법은 P*M의 결합이 일어나는 장소와 방법에 의존한다. 내부 캅셀화 존재하는 경우, M : P의 중량비는 보통 10 : 1, 바람직하게는 8 : 1, 보다 바람직하게는 5 : 1, 가장 바람직하게는 3 : 1이다. 비율은 0.5 : 1 내지 0.1 : 1 정도로 낮을 수 있다. 내부 화학량론을 사용하는 경우, M : P의 중량비는 내부 캅셀화의 경우와 동일하다. 외부 화학량론을 측정하는 경우 M : 9의 몰/몰 비율은 하기의 식으로 주어진다.There are several ways to measure the ratio of medicine to dendrimer (P), which depends on where and how the binding of P * M occurs. If internal encapsulation is present, the weight ratio of M: P is usually 10: 1, preferably 8: 1, more preferably 5: 1, most preferably 3: 1. The ratio may be as low as 0.5: 1 to 0.1: 1. When internal stoichiometry is used, the weight ratio of M: P is the same as in the case of internal encapsulation. When the external stoichiometry is measured, the mole / mole ratio of M: 9 is given by the following equation.
상기에서, Nc은 중심의 중복도를 의미하고 : Nt은 말단그룹의 중복도를 의미하고 : Nr은 분지연결의 중복도를 의미한다. NcNtNr G-1은 Z그룹의 수를 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 상기의 (A)는 단백질, 효소 또는 고도로 하전된 분지가 표면에 존재하는 경우의 결과일 수 있고; (B)는 옥티노산인 결과일 수 있으며; (C)는 카복실레이트 이온 또는 그룹인 경우의 결과일 수 있다.In the above, N c means the degree of redundancy of the center: N t means the degree of redundancy of the end group: N r means the degree of redundancy of the branched link. N c N t N r G-1 represents the number of Z groups. Thus, for example, (A) above may be the result of the presence of proteins, enzymes or highly charged branches on the surface; (B) may be the result of being octinoic acid; (C) may be the result when it is a carboxylate ion or group.
물론, 본 분야의 숙련가라면 사용되는 덴드리머 성분과 세대수를 적절히 변화시킴으로써 각종 차원의 다른 구조를 쉽게 제조할 수 있을 것이다. 분자량이 대등한 선형 중합체는(완전히 연장된 형태에서)회전 반경을 갖는데, 이는 동일한 분자량의 덴드리머보다 휠씬 크다.Of course, those skilled in the art will be able to easily produce other structures of various dimensions by appropriately changing the dendrimer component and the number of generations used. Linear polymers of comparable molecular weight (in fully extended form) have a radius of rotation, which is much larger than dendrimers of the same molecular weight.
덴드리머에 표적 지향체를 결합시는 것은 본 발명의 또 하나의 양태이다. 본 발명의 바람직한 양태로, 특히, 항체를 표적 지향체로서 사용하는 것이 바람직한 경우에 반응성 작용그룹(예 : 카복실, 설프히드릴, 반응성 알데히드, 반응성 올레핀 유도체, 이소티오시아네이토, 이소시아네이토, 아미노, 반응성 아릴할라이드 또는 반응성 알킬할라이드)을 덴드리머상에서 편리하게 사용할 수 있다. 반응성 작용그룹은 공지의 기술로 덴드리머에 도입시킬 수 있는데, 예를 들면 다음과 같다 :Binding of the target director to the dendrimer is another aspect of the present invention. In a preferred embodiment of the invention, particularly in the case where it is desired to use an antibody as a target directing agent, reactive functional groups (e.g. carboxyl, sulfhydryl, reactive aldehydes, reactive olefin derivatives, isothiocyanato, isocyanato , Amino, reactive aryl halides or reactive alkyl halides) can be conveniently used on the dendrimer. Reactive functional groups can be introduced into the dendrimer by known techniques, for example:
(1) 반응성이 서로 다른 작용그룹을 혼입시킨 헤테로 작용성 개시물을 (덴드리머의 합성을 위한 출발물질로서)사용함. 이러한 헤테로 작용성 개시물에서, 작용그룹중 적어도 하나는 덴드리머 형성을 위한 개시위치로서 작용하고, 나머지 작용그룹중 적어도 하나는 표적 지향체와의 결합에 사용되지만 덴드리머 합성을 개시할 수는 없다. 예를 들어, 보호된 아닐린을 사용하면 아닐린의 NH2를 반응시키지 않고 분자내의 NH2그룹의 추가적 변형이 허용된다.(1) Use of heterofunctional initiators incorporating different reactive groups (as starting material for the synthesis of dendrimers). In such heterofunctional initiators, at least one of the functional groups serves as an initiation site for dendrimer formation and at least one of the remaining functional groups is used for binding to the target director but cannot initiate dendrimer synthesis. For example, the use of a protected aniline allows for further modification of the NH 2 group in the molecule without reacting the NH 2 of the aniline.
표적 지향체와의 결합에 사용될 수 있는 작용그룹은 다음 세가지 형태중 어느 한 형태의 개시물 분자의 부분이 될 수 있다 :The functional groups that can be used for binding to the target director can be part of the initiator molecule in any one of three forms:
(a) 표적 지향체와의 결합에 사용되는 형태. 이는 덴드리머의 합성에 포함되는 합성단계중 어느 단계도의 중심에서 반응을 일으키지 않는 경우에 가능하다.(a) The form used for binding to the target director. This is possible when no reaction occurs at the center of any of the synthetic steps involved in the dendrimer synthesis.
(b) 표적 지향체와의 결합에 사용되는 작용그룹이 덴드리머의 합성에 포함되는 합성단계에서 반응성인 경우, 그룹이 포함된 합성공정에 대하여 비반응성이 되도록 하고 거대분자의 나머지 부분의 통합성을 변화시키지 않으면서 쉽게 제거할 수 있는 보호그룹을 사용하여 상기의 작용그룹을 보호할 수 있다.(b) if the functional group used for binding to the target director is reactive at the synthesis step involved in the synthesis of the dendrimer, it will be non-reactive to the synthesis process involving the group and the integrity of the remainder of the macromolecule The functional group can be protected by using a protective group that can be easily removed without changing.
(c) 표적 지향체와의 결합에 사용하고자 하는 반응성 작용기에 대하여 간단한 보호그룹을 형성할 수 없는 경우, 덴드리머의 합성에 사용되는 모든 합성공정에서 비반응성인 합성 전구체를 사용할 수 있다. 합성이 완결되면, 이 작용그룹은 분자의 나머지 부분의 통합성을 변화시키지 않은 방법을 사용하여 원하는 결합그룹으로 쉽게 전환시킬 수 있어야 한다.(c) If it is not possible to form a simple protecting group for the reactive functional group to be used for binding to the target director, synthetic precursors which are non-reactive may be used in all synthetic processes used for the synthesis of dendrimers. Once the synthesis is complete, this functional group should be readily convertible to the desired linking group using a method that does not change the integrity of the rest of the molecule.
(2) 원하는 반응성 작용그룹을 미리 형성한 덴드리머 상에(공유적으로) 결합시키는데, 사용되는 시약은 덴드리머의 말단 작용그룹과 쉽게 반응하는 작용기를 함유해야만 한다. 표적 약제와의 결합에 최종적으로 사용하려고 하는 작용그룹은 보호된 작용기로서의 최종적인 형태이거나 합성전구체일 수 있다. 이러한 결합작용기를 사용하는 형태는 이용하고자 하는 합성공장 동안 그의 통합성, 및 이 그룹을 결합에 사용할 수 있도록 하는데에 필요한 모든 조건을 견딜 수 있는 최종적인 거대분자 능력에 의존한다. 예를 들어, PEI에 대한 바람직한 경로는를 사용한다.(2) The reagent used to bind (covalently) the desired reactive functional group onto a preformed dendrimer, which must contain a functional group that readily reacts with the terminal functional group of the dendrimer. The functional group that is ultimately intended for binding to the target agent may be in its final form as a protected functional group or as a synthetic precursor. The form of use of these binding functionalities depends on their integrity during the synthesis plant to be used and the final macromolecular ability to withstand all the conditions necessary to make this group available for binding. For example, the preferred route for PEI is Use
상기의 (1)에 사용하기 위한 헤테로작용성 개시물의 예로는 하기의 대표적인 예들이 포함된다.Examples of heterofunctional initiators for use in (1) above include the following representative examples.
특히 중요한 몇가지의 화학성이 있다 :There are some chemicals that are particularly important:
1) 스타버스트 폴리아미도아미드("PAMAM")화학성 :1) Starburst polyamidoamide ("PAMAM")
2) 스타버스트 폴리에틸렌이민("PEI")화학성 :2) Starburst Polyethyleneimine ("PEI")
3) PAMAM 표면을 갖는 스타버스트 PEI 화합물 :3) Starburst PEI compound with PAMAM surface:
4) 스타버스트 폴리에테르("PE")화학성.4) Starburst Polyether ("PE") Chemical Properties.
덴드리머 표면작용기를 변형시켜 하기와 같은 기타의 유용한 작용그룹, 폴리에테르 또는 기타 면역불감성 잔기를 제공할 수 있다 :Dendrimer surface functional groups can be modified to provide other useful functional groups, polyethers or other immunosensitive residues such as:
-OPO3H2, -PO3H2, -PO3H(-2), -CO2 (-1),-OPO 3 H 2 , -PO 3 H 2 , -PO 3 H (-2) , -CO 2 (-1) ,
-SO2H, -SO2 (-1), -SO3H, -SO3 (-1), -NR1R2,-SO 2 H, -SO 2 (-1) , -SO 3 H, -SO 3 (-1) , -NR 1 R 2 ,
-R5, -OH, -OR1, -NH2, 퍼플루오르화된 알킬,-R 5 , -OH, -OR 1 , -NH 2 , perfluorinated alkyl,
(상기에서, R은 알킬, 아릴 또는 수소이고, R1은 알킬, 아릴, 수소 또는이고, R2은 알킬, 아릴 또는이고, R3은 -OH, -SH, -CO2H, -SI2H 또는 -SO3H이고, R4은 알킬 아릴, 알콕시, 하이드록실, 머캅토, 카복실, 니트로, 수소, 브로모, 클로로, 요오도 또는 플루오로이고, R5은 알킬이고, X는 NR, O 또는 S이고, n은 정수, 1, 2 또는 3이다).(Wherein R is alkyl, aryl or hydrogen, and R 1 is alkyl, aryl, hydrogen or And R 2 is alkyl, aryl or R 3 is —OH, —SH, —CO 2 H, —SI 2 H or —SO 3 H, R 4 is alkyl aryl, alkoxy, hydroxyl, mercapto, carboxyl, nitro, hydrogen, bromo, Chloro, iodo or fluoro, R 5 is alkyl, X is NR, O or S, n is an integer, 1, 2 or 3).
작용그룹의 선택은 덴드리머를 사용하고자 하는 특정한 최종 용도에 의존한다.The choice of functional group depends on the particular end use in which the dendrimer is to be used.
다음 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 문자로 표시된 실시예는 출발물질의 제조 방법에 관한 것이고, 숫자로 표시된 실시예는 제품의 제조방법에 관한 것이다.The following examples are intended to illustrate the invention and do not limit the scope of the invention. Examples indicated by letters relate to methods of preparing starting materials, and examples indicated by numbers relate to methods of manufacturing products.
[실시예 A]Example A
2-카복스아미도-3-(4'-니트로페닐)-프로판아미드의 제조Preparation of 2-carboxamido-3- (4'-nitrophenyl) -propanamide
P-니트로벤질 말로네이트 디에틸에스테르(2.4g, 8.13 밀리몰)를 35ml의 메탄올중에 용해시켰다. 용액을 교반시키면서 50 내지 55℃로 가열하고, 64시간 동안 무수 암모니아의 스트림으로 용액중에 기포를 일으켰다. 용액을 냉각시킨 후 백색의 부드러운 털같은 생성물을 여과하고, 225ml의 비등 메탄올로 재결정화시켜 1.85g(7.80 밀리몰)의 비스아미드를 96%의 수율로 수득하였다.(융점 : 235.6℃(d))P-nitrobenzyl malonate diethyl ester (2.4 g, 8.13 mmol) was dissolved in 35 ml of methanol. The solution was heated to 50-55 ° C. with stirring and bubbled in the solution with a stream of anhydrous ammonia for 64 hours. After cooling the solution, the white, furry product was filtered and recrystallized from 225 ml of boiling methanol to yield 1.85 g (7.80 mmol) of bisamide in 96% yield. (Melting point: 235.6 ° C. (d))
MS,1H 및13C NMR 분광법으로 구조를 확인하였다.The structure was confirmed by MS, 1 H and 13 C NMR spectroscopy.
C10H11O4N3에 대한 원소분석Elemental Analysis for C 10 H 11 O 4 N 3
이론치(%) : C;50.63, H;4.69, N;17.72Theoretic Value (%): C; 50.63, H; 4.69, N; 17.72
실측치(%) : C;50.75, H;4.81, N;17.94Found (%): C; 50.75, H; 4.81, N; 17.94
[실시예 B]Example B
1-아미노-2-(아미노메틸)-3-(4'-니트로페닐)프로판의 제조Preparation of 1-amino-2- (aminomethyl) -3- (4'-nitrophenyl) propane
2-카복스아미도-3-(4'-니트로페닐)프로판아미드(2.0g, 8.43 밀리몰)을 35ml의 무수 테트라하이드로푸란중에서 절소대기하에 교반시키면서 슬러리화시켰다. 주사기로 이 혼합물에 보란/테트라 하이드로푸란 혼합물(106ml, 106mmole)을 가하였다. 그후, 반응 혼합물을 48시간 동안 환류 가열하여 현탁화된 아미드를 용해시켰다. 용액을 냉각시키고 회전식 증발장치를 사용하여 테트라하이드로푸란을 진공 제거하였다.2-Carboxamido-3- (4'-nitrophenyl) propanamide (2.0 g, 8.43 mmol) was slurried in 35 ml of anhydrous tetrahydrofuran with stirring under agitation. To the mixture was added a borane / tetra hydrofuran mixture (106ml, 106mmole) by syringe. The reaction mixture was then heated to reflux for 48 hours to dissolve the suspended amide. The solution was cooled and tetrahydrofuran was removed in vacuo using a rotary evaporator.
조생성물 및 보란 잔사를 50ml의 에탄올 중에 용해시키고 이 용액을 무수 염화수소기체로 세정하였다. 용액을 1 시간 동안 환류시키고 용매를 진공제거하였다. 조 염산염을 15ml의 탈이온수중에 용해시키고 50ml씩의 메틸렌 클로라이드로 2회 추출하였다. 수성층을 아르곤 불랭킷하에서 빙욕으로 냉각시키고 50% 수산화나트룸을 서서히 가해 염기성 pH 11.7이 되도록 하였다. 염기성 수성층을 25ml씩의 메틸렌 클로라이드로 4회 추출하고 이들 혼합 추출물을 회전증발시켜 1.45g의 황갈색 오일을 수득하였다. 이 오일을 디에틸에테르(50ml)로 처리하고 짧은 실리카겔(등급 62 알드리히(Aldrich)) 칼럼을 통해 가압 여과시켰다. 칼럼을 100ml의 에테르로 세척하고 혼합 여액을 진공증발시켜 1.05g(5.02밀리몰)의 표제디아민을 투명 오일(융점 : 275 내지 278℃(d) 2염산염)로서 수득하였다.The crude and borane residues were dissolved in 50 ml of ethanol and the solution was washed with anhydrous hydrogen chloride gas. The solution was refluxed for 1 hour and the solvent was removed in vacuo. The crude hydrochloride was dissolved in 15 ml of deionized water and extracted twice with 50 ml of methylene chloride. The aqueous layer was cooled in an ice bath under an argon blanket and 50% sodium hydroxide was added slowly to a basic pH of 11.7. The basic aqueous layer was extracted four times with 25 ml of methylene chloride and these mixed extracts were evaporated to yield 1.45 g of a tan oil. This oil was treated with diethyl ether (50 ml) and filtered under pressure through a short silica gel (grade 62 Aldrich) column. The column was washed with 100 ml of ether and the mixed filtrate was evaporated in vacuo to yield 1.05 g (5.02 mmol) of the titlediamine as a clear oil (melting point: 275-278 ° C. (d) dihydrochloride).
구조는 MS,1H 및13C NMR 분광법으로 확인하였다.The structure was confirmed by MS, 1 H and 13 C NMR spectroscopy.
C10H17N3O2Cl2에 대한 원소분석Elemental Analysis for C 10 H 17 N 3 O 2 Cl 2
이론치(%) : C;42.57, H;6.07, N;14.89Theoretic Value (%): C; 42.57, H; 6.07, N; 14.89
실측치(%) : C;43.00, H;6.14, N;15.31Found (%): C; 43.00, H; 6.14, N; 15.31
실측치(%) : C;43.00, H;6.14, N;15.31Found (%): C; 43.00, H; 6.14, N; 15.31
[실시예 C]Example C
1-아미노-2-(아미노메틸)-3-(4'-아미노페닐)프로판의 제조Preparation of 1-amino-2- (aminomethyl) -3- (4'-aminophenyl) propane
캐눌러 바늘을 사용하여 질소하게 보란/테트라하이드로푸란용액(70ml, 70밀리몰)을 4-아미노-벤질말론아미드(1.5g, 7.24밀리몰)을 함유하는 플라스크에 교반하면서 가하였다. 용액을 40시간 동안 환류시켰다. 무색 용액을 냉각시키고 과량의 테트라 하이드로푸란을 회전 증발시켜 제거하여 투명한 젤라틴성 오일을 잔류시켰다. 메탄올(50ml)을 오일에 주의하여 가할 때 알아볼 수 있을 정도로 기체가 방출되었다.Borane / tetrahydrofuran solution (70 ml, 70 mmol) was added to the flask containing 4-amino-benzylmalonamide (1.5 g, 7.24 mmol) with nitrogen using a cannula needle while stirring. The solution was refluxed for 40 hours. The colorless solution was cooled and excess tetrahydrofuran was removed by rotary evaporation to leave a clear gelatinous oil. When the methanol (50 ml) was carefully added to the oil, the gas was released to a noticeable degree.
건조한 염화수소를 현탁액을 통해 기포를 발생시키면서 용해시킨 후, 용액을 1분 동안 환류시켰다. 메탄을/염산을 회전 증발시키고, 생성되는 염산염에 대하여 동일한 용해/환류과정을 반복 수행하였다. 수득된 염산염을 10ml의 물중에 용해시키고 아르곤하에서 빙욕으로 냉각시켰다.Dry hydrogen chloride was dissolved with bubbling through the suspension, and then the solution was refluxed for 1 minute. Methane / hydrochloric acid was rotary evaporated and the same dissolution / reflux process was repeated for the resulting hydrochloride. The hydrochloride obtained was dissolved in 10 ml of water and cooled in an ice bath under argon.
농축 수산화나트륨(50%)을 교반하면서 서서히 가하여 pH를 11이 되도록 하였다. 그후, 수성수분을 100ml씩의 클로로포름으로 2회 추출하고 합하여, 건조시키지 않은 상태로 짧은 실리카겔 플러그에 의해 여과하였다. 용매를 진공제거(회전식)하여 표제화합물(0.90g, 5.02밀리몰)을 70% 수율(Rf=0.65-CHCl3/MeOH/진한 NH4OH-2 : 2 : 1)로 수득하였다. 구조를1H 및13C NMR로 확인하고, 추가 정제를 하지 않고 사용하였다.Concentrated sodium hydroxide (50%) was added slowly with stirring to pH 11. Thereafter, the aqueous moisture was extracted twice with 100 ml of chloroform, combined, and filtered through a short silica gel plug without drying. The solvent was removed in vacuo (rotary) to give the title compound (0.90 g, 5.02 mmol) in 70% yield (Rf = 0.65-CHCl 3 / MeOH / conc. NH 4 OH-2: 2: 1). The structure was confirmed by 1 H and 13 C NMR and used without further purification.
[실시예 D]Example D
6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸의 제조Preparation of 6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
4-아미노벤질 말로네이트 디메틸에스테트(2.03g, 8.43밀리몰)를 10ml의 메탄올중에 용해시켰다. 10ml의 메탄올중 새로 증류한 에틸렌 디아민(6.00g, 103.4밀리몰)의 교반 용액에 이 용액을 2시간에 걸쳐 질소하에 적가하였다. 투명한 용액을 4일 동안 교반시키고 박층 크로마토그라피(TLC)로 분석하면 디에스테르(Rf=0.1)가 모두 비스아미드(Rf=0.42-20% 진한 NH4OH/80% 에탄올)로 전환됨을 알 수 있다. 이 물질은 강한 닌히드린 양성이다. 메탄올 및 과량의 디아민을 회전식 증발기로 제거하고 생성된 백색고체를 밤새 진공건조(10-1mm, 50℃)시켜 조생성물(2.54g, 8.36밀리몰)을 수득하였다. 분석시료를 클로로포름/헥산으로부터 재결정화시켰다(융점=160 내지 161℃), 질량분석,1H 및13C 데이터는 제안된 구조와 일치하였다.4-aminobenzyl malonate dimethyl ester (2.03 g, 8.43 mmol) was dissolved in 10 ml of methanol. To a stirred solution of freshly distilled ethylene diamine (6.00 g, 103.4 mmol) in 10 ml methanol was added dropwise over 2 hours under nitrogen. The clear solution was stirred for 4 days and analyzed by thin layer chromatography (TLC), indicating that all of the diesters (Rf = 0.1) were converted to bisamides (Rf = 0.42-20% concentrated NH 4 OH / 80% ethanol). . This substance is strong ninhydrin positive. Methanol and excess diamine were removed by rotary evaporator and the resulting white solid was vacuum dried (10 −1 mm, 50 ° C.) overnight to give crude product (2.54 g, 8.36 mmol). Analytical samples were recrystallized from chloroform / hexanes (melting point = 160-161 ° C.), mass spectrometry, 1 H and 13 C data consistent with the proposed structure.
[실시예 E]Example E
메실 아지리딘과 1-아미노-2-(아미노메틸)-3-(4-니트로페닐)프로판의 반응Reaction of Mesyl Aziridine with 1-amino-2- (aminomethyl) -3- (4-nitrophenyl) propane
1-아미노-2-(아미노메틸)-3-(4-니트로페닐)-프로판(400mg, 1.91밀리몰, 순도 96% 이상)을 10.5ml의 무수에탄올에 질소하에 용해시켰다. 교반시킨 디아민 용액에 메실아지리딘(950mg, 7.85밀리몰)을 고체로서 가하였다. 반응물을 자기교반기를 사용하여 14시간 동안 25℃에서 교반시킨 결과, 백색의 고무상 잔사가 플라스크의 측면에 형성되었다. 에탄올을 경사 분리하고 잔사를 15ml의 에탄올로 다시 처리하여 미반응 아지리딘을 모두 제거하였다. 고무상 생성물을 진공 건조(10-1mmHg, 25℃)시켜 테트라키스메틸 설폰아미드(1.0g, 1.44밀리몰)를 75% 수율로 수득하였다. (Rf=0.74-NH4OH/에탄올=20 : 80). 구조를1H 및13C 헥자기 공명(NMR) 분광법으로 확인하였다.1-amino-2- (aminomethyl) -3- (4-nitrophenyl) -propane (400 mg, 1.91 mmol, at least 96% purity) was dissolved in 10.5 ml of anhydrous ethanol under nitrogen. Mesylaziridine (950 mg, 7.85 mmol) was added to the stirred diamine solution as a solid. The reaction was stirred at 25 ° C. for 14 hours using a magnetic stirrer, resulting in a white rubbery residue on the side of the flask. Ethanol was decanted and the residue was retreated with 15 ml of ethanol to remove all unreacted aziridine. The rubbery product was vacuum dried (10 −1 mmHg, 25 ° C.) to give tetrakismethyl sulfonamide (1.0 g, 1.44 mmol) in 75% yield. (Rf = 0.74-NH 4 OH / ethanol = 20: 80). The structure was confirmed by 1 H and 13 C hexa resonance (NMR) spectroscopy.
[실시예 F]Example F
2-(4니트로벤질)-1,3-(비스-N,N-2-아미노에틸)디아미노프로판의 제조Preparation of 2- (4nitrobenzyl) -1,3- (bis-N, N-2-aminoethyl) diaminopropane
조 메틸설폰아미드(650mg, 0.94밀리몰)를 5ml의 질소 세정된 농황산(98%)중에 용해시켰다. 이 용액을 질소하에서 유지시키고 143 내지 146℃로 27분 동안 격렬하게 교반시키면서 가열하였다. 약간 검은 빛이 나타나며 냉각된 용액을 에테르 교반 용액(60ml) 중에 부었다. 침전된 백색 염 케이크를 여과시키고 10ml의 탈이온수중에 즉시 용해시켰다. 용액을 아르곤하에 냉각시키면서 50%의 NaOH를 가지고 pH11로 조정하였다. 생성 용액을 90ml의 에탄올과 혼합하고 침전된 무기염을 여과시켰다. 감압하에 용매를 조 아민으로부터 제거하고 질소하에서 생성된 연갈색 오일에 190ml의 톨루엔을 가하였다. 혼합물을 격렬하게 교반시키고 나머지 톨루엔이 연황색이 될때까지(30 내지 40ml가 포트중에 잔류) 공비증류(딘-스타크-트랩(Dean-Stark trap))하여 물을 제거하였다. 톨루엔을 냉각시키고 검은색의 처리하기 어려운 잔사 및 염으로부터 경사분리시켰다. 진공중에서 이 용액으로부터 용액을 제거하고 생성된 연황색 오일을 밤새 진공건조(0.2mm, 35℃)시켜 21ml의 생성물(60%)을 수득하고 이를 MS,1H 및13C CMR로 확인하였다.Crude methylsulfonamide (650 mg, 0.94 mmol) was dissolved in 5 ml of nitrogen washed concentrated sulfuric acid (98%). The solution was kept under nitrogen and heated to 143-146 ° C. with vigorous stirring for 27 minutes. Slight black light appeared and the cooled solution was poured into ether stirred solution (60 ml). The precipitated white salt cake was filtered and immediately dissolved in 10 ml of deionized water. The solution was adjusted to pH 11 with 50% NaOH while cooling under argon. The resulting solution was mixed with 90 ml of ethanol and the precipitated inorganic salts were filtered off. The solvent was removed from the crude amine under reduced pressure and 190 ml of toluene was added to the light brown oil produced under nitrogen. The mixture was stirred vigorously and water was removed by azeotropic distillation (Dean-Stark trap) until the remaining toluene became light yellow (30-40 ml remained in the pot). Toluene was cooled and decanted from black hard to handle residues and salts. The solution was removed from this solution in vacuo and the resulting pale yellow oil was vacuum dried (0.2 mm, 35 ° C.) overnight to give 21 ml of product (60%) which was confirmed by MS, 1 H and 13 C CMR.
[실시예 G]Example G
다음 반응도식에 의한 1/2 세대의 스타버스트(Starburst) 중합체(아닐린 유도체 함유)의 제조Preparation of 1/2 Generation Starburst Polymer (containing an aniline derivative) by the following reaction scheme
화합물 #2
메틸 아크릴레이트(2.09g, 24밀리몰)를 메탄올(15ml)중에 용해시켰다. 화합물 6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸(1.1g, 3.8밀리몰)(즉, 화합물 #1, 실시예 D에서 기재한 바와 같이 제조)을 메탄올(10ml)중에 용해시키고, 2시간에 걸쳐 격렬히 교반시키면서, 메틸 아크릴레이트 용액에 서서히 가하였다. 반응 혼합물을 48시간 동안 주위온도에서 교반시켰다. 용매를 40℃ 이하의 온도로 유지하면서 회전식 증발기로 제거하였다. 에스테르(화합물 #2)는 황색오일(2.6g)로서 수득되었다. 아닐린 그룹의 카복시 에틸화는 전혀 관찰되지 않았다.Methyl acrylate (2.09 g, 24 mmol) was dissolved in methanol (15 ml). Compound 6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane (1.1 g, 3.8 mmol) (ie,
[실시예 H]Example H
다음 반응도식에 의한 1세대의 스타버스트 중합체(아닐린 잔기 함유)의 제조Preparation of First Generation Starburst Polymer (Containing Aniline Residue) by the Following Scheme
에스테르(화합물 #2)(2.6g, 3.7밀리몰)를 메탄올(100ml)중에 용해시켰다. 이를 에틸렌 디아민(250g, 4.18몰) 및 에탄올(100ml)을 격렬히 교반시킨 용액에, 온도가 40℃ 이상으로 상승하지 않도록 하는 속도로 주의하여 가하였다. 첨가 완료후, 반응 혼합물을 28시간 동안 35 내지 40℃(멘틀 가열)에서 교반시켰다. 28시간후 에스테르 그룹은 IR 분광계로 전혀 검출되지 않았다. 용매를 회전 증발기상에서 60℃ 하에 제거하였다. 과량의 에틸렌디아민은 톨루엔-메탄올-에틸렌 디아민의 3원 공비물질을 사용하여 제거하였다. 마지막으로, 모든 잔류 톨루엔은 메탄올과 공비증류하였다. 모든 에탄올을 제거하여 3.01g의 생성물(화합물 #3)을 오렌지색의 유리질 고체로서 수득하였다.Ester (Compound # 2) (2.6 g, 3.7 mmol) was dissolved in methanol (100 ml). This was carefully added to a solution in which ethylene diamine (250 g, 4.18 mol) and ethanol (100 ml) were vigorously stirred at a rate such that the temperature did not rise above 40 ° C. After the addition was completed, the reaction mixture was stirred at 35-40 ° C. (mentle heating) for 28 hours. After 28 hours, no ester groups were detected by the IR spectrometer. The solvent was removed at 60 ° C. on a rotary evaporator. Excess ethylenediamine was removed using a ternary azeotrope of toluene-methanol-ethylene diamine. Finally, all residual toluene was azeotropically distilled with methanol. All ethanol was removed to yield 3.01 g of product (Compound # 3) as an orange glassy solid.
[실시예 I]Example I
다음 반응도식에 의한 1 1/2 세대 스타버스트 중합체(아닐린 잔기 함유)의 제조Preparation of 1 1/2 Generation Starburst Polymers with Aniline Residues by the Following Scheme
아민(화합물 #3)(2.7g, 3.6밀리몰)을 메탄올(7ml)중에 용해시키고, 메탄올(15ml)중 메틸 아크릴레이트(3.8g, 44밀리몰)의 교반용액에 주위온도에서 1시간에 걸쳐 서서히 가하였다. 첨가 중 용액의 온도가 약간 올라가는 것이 관찰되었다. 용액을 주위 온도에서 16시간동안 교반하였다. 용매를 회전식 증발기로 40℃에서 제거하였다. 모든 용매 및 과량의 메틸 아크릴레이트를 제거하여 에스테르(화합물 #4)를 오렌지색 오일로서 4.7g 수득하였다.Amine (Compound # 3) (2.7 g, 3.6 mmol) was dissolved in methanol (7 ml) and slowly added to a stirred solution of methyl acrylate (3.8 g, 44 mmol) in methanol (15 ml) at ambient temperature over 1 hour. It was. A slight increase in the temperature of the solution during the addition was observed. The solution was stirred at ambient temperature for 16 hours. The solvent was removed at 40 ° C. with a rotary evaporator. All solvents and excess methyl acrylate were removed to yield 4.7 g of ester (Compound # 4) as orange oil.
[실시예 J]Example J
다음 반응도식에 의한 1/2 세대 스타버스트 중합체(아닐린 잔기 함유)의 제조Preparation of 1/2 Generation Starburst Polymers with Aniline Residues by the Following Scheme
트리아민(화합물 #5, 이 화합물의 제조방법은 실시예 C에 표시되어 있음)(0.42g, 2.3밀리몰)을 메탄올(10ml)중에 용해시키고, 메탄올(10ml)중 메틸 아크릴레이트(1.98g, 23밀리몰)에 1시간에 걸쳐 적가하였다. 이 혼합물을 주위온도에서 48시간 동안 교반하였다. 40℃ 이하의 온도를 유지시키면서 회전식 증발기 상에서 용매를 제거하였다. 과량의 메틸아크릴레이트는 메탄올과 반복 공비증류시켜 제거하였다. 에스테르(화합물 #6)는 오렌지색 오일(1.24g)로서 분리되었다.Triamine (Compound # 5, the method for preparing this compound is shown in Example C) (0.42 g, 2.3 mmol) was dissolved in methanol (10 ml) and methyl acrylate (1.98 g, 23 in methanol (10 ml) Millimoles) dropwise over 1 hour. The mixture was stirred at ambient temperature for 48 hours. The solvent was removed on a rotary evaporator while maintaining a temperature below 40 ° C. Excess methylacrylate was removed by repeated azeotropic distillation with methanol. Ester (Compound # 6) was isolated as orange oil (1.24 g).
[실시예 K]Example K
다음 반응도식에 의한 1세대의 스타버스트 중합체(아닐린 잔기 함유)의 제조Preparation of First Generation Starburst Polymer (Containing Aniline Residue) by the Following Scheme
에스테르(화합물 #6)(1.24g, 2.3밀리몰)을 메탄올(50ml)중에 용해시키고, 메탄올(10ml)중 에틸렌디아민(73.4g, 1.22몰)에 2시간에 걸쳐 적가하였다. 약간의 발열이 나타나고, 격렬한 교반을 계속 유지시켰다. 용액 주위온도에서 72시간 동안 교반시켰다. 회전식 증발기로 60℃에서 용매를 제거하였다. 과량의 에틸렌디아민을 톨루엔-메탄올-에틸렌디아민의 3원 공비혼액을 사용하여 제거하였다. 최종적으로, 메탄올을 사용하여 모든 잔류 톨루엔을 제거한 후, 48시간 동안 진공 펌프시켜 아민(화합물 #7)(1.86g)을 황색/오렌지색 오일로서 수득하였다.Ester (Compound # 6) (1.24 g, 2.3 mmol) was dissolved in methanol (50 ml) and added dropwise to ethylenediamine (73.4 g, 1.22 mol) in methanol (10 ml) over 2 hours. A slight exotherm appeared and kept vigorous stirring. The solution was stirred at ambient temperature for 72 hours. The solvent was removed at 60 ° C. on a rotary evaporator. Excess ethylenediamine was removed using a ternary azeotrope of toluene-methanol-ethylenediamine. Finally, all residual toluene was removed using methanol and then vacuum pumped to give amine (Compound # 7) (1.86 g) as a yellow / orange oil.
[실시예 L]Example L
다음 반응도식에 의한 1 1/2 세대의 스타버스트 중합체(아닐린 잔기 함유)의 제조Preparation of Starburst Polymers with Aniline Residues by the Next Scheme
아민(화합물 #7)(1.45g, 흔적량의 메탄올 잔류)을 메탄올(100ml)중에 용해시키고, 메탄올(20ml)중 메틸 아크릴레이트(5.08g)을 용해시킨 교반용액에 1 1/2 실시예간에 걸쳐 서서히 가하였다. 이 용액을 실온에서 24시간 동안 교반시켰다. 용매를 제거하고, 이어서 메탄올로 반복 공비증류시키면 모든 과량의 메틸아크릴레이트가 제거될 수 있다. 진공 펌프상에서 48시간 동안 펌프하여 에스테르(화합물 #8)를 오렌지색 오일(2.50g, 1.8밀리몰)로서 분리하였다.The amine (Compound # 7) (1.45 g, trace amount of methanol remaining) was dissolved in methanol (100 ml) and dissolved in methyl acrylate (5.08 g) in methanol (20 ml) between 1 1/2 of the examples. Was added slowly over. This solution was stirred at room temperature for 24 hours. Removal of the solvent followed by repeated azeotropic distillation with methanol may remove all excess methylacrylate. The ester (Compound # 8) was isolated as orange oil (2.50 g, 1.8 mmol) by pumping on a vacuum pump for 48 hours.
[실시예 M]Example M
4.5 세대 덴드리머의 가수분해 및 칼슘염의 제조Hydrolysis of 4.5 Generation Dendrimers and Preparation of Calcium Salts
4.5 세대 PAMAM(에스테르 말단화, NH3으로부터 개시함)(2.11g, 10.92meq)을 25ml의 메탄올 중에 용해시키고, 여기에 10% NaOH(4.37ml, 10/92meq)을 가하였다(pH=11.5 내지 12). 실온에서 24시간 지난 후의 pH는 약 9.5이었다. 추가로 20시간 지난 후, 용액을 회전증발시키고 50ml의 톨루엔을 가하여 다시 회전증발시켰다.4.5 generation PAMAM (ester terminated, starting from NH 3 ) (2.11 g, 10.92 meq) was dissolved in 25 ml methanol, to which 10% NaOH (4.37 ml, 10/92 meq) was added (pH = 11.5 to 12). After 24 hours at room temperature, the pH was about 9.5. After an additional 20 hours, the solution was rotovapted and rotavaporized again by addition of 50 ml of toluene.
생성된 오일을 25ml의 메탄올중에 용해시키고 75ml의 디에틸에테르를 가하여 생성오일을 백색 고무상으로 침전시켰다. 액체를 경사 분리시키고, 고무상 물질을 회전 증발시켜 매우 미세한 회색분말을 수득하고, 이를 추가 건조시켜 2.16g의 생성물(98% 수율)을 수득하였다.The resulting oil was dissolved in 25 ml of methanol and 75 ml of diethyl ether was added to precipitate the resulting oil in a white rubbery form. The liquid was decanted and the rubbery material was rotary evaporated to give a very fine gray powder which was further dried to give 2.16 g of product (98% yield).
NMR 및 IR 분석한 결과 에스테르 그룹은 전혀 발견되지 않았다.NMR and IR analysis showed no ester group.
4.5 세대 PAMAM의 나트륨염(에스테르 말단화, NH3로부터 개시됨)을 투석에 의하여 칼슘염으로 치환시켰다. 나트륨염(1.03g)을 100ml의 물중에 시키고, 3ml/분속으로 중공섬유 투석 튜빙(tubing)(컷오프(cut off)=5000)을 통과시켰다. 튜빙의 외부를 5% CaCl2용액중에 넣었다. 이 조작을 반복하였다.The sodium salt of 4.5 generation PAMAM (ester terminated, initiated from NH 3 ) was replaced with calcium salt by dialysis. Sodium salt (1.03 g) was taken up in 100 ml of water and passed through hollow fiber dialysis tubing (cut off = 5000) at 3 ml / minute. The outside of the tubing was placed in 5% CaCl 2 solution. This operation was repeated.
생성된 용액을 다시 투석하고 이번에는 물에 대하여 추가로 2회 반복하였다.The resulting solution was dialyzed again and this time repeated two more times for water.
용액을 증발시켜 0.6g의 습윤고체를 제조하고, 이를 메탄올 중에 용해(전부 용해될 수는 없음) 및 건조시켜 0.45g의 회색결정을 수득하였다.The solution was evaporated to produce 0.6 g of a wet solid which was dissolved (but not fully dissolved) in methanol and dried to yield 0.45 g of gray crystals.
C369H592O141N91Oa24계산치 : 10.10%Ca++ C 369 H 592 O 141 N 91 Oa 24 Calcd: 10.10% Ca ++
분자량=9526.3, 함량계산치 : C-4432.1, H-601.8, O-2255.9, N-1274.6, Ca-961.9Molecular weight = 9526.3, Content calculation value: C-4432.1, H-601.8, O-2255.9, N-1274.6, Ca-961.9
이론치(%) : C;46.5, H;6.32, N;13.38, Ca;10.10Theoretical Value (%): C; 46.5, H; 6.32, N; 13.38, Ca; 10.10
실측치(%) : C;47.34, H;7.00, N;13.38, Ca;10.10Found (%): C; 47.34, H; 7.00, N; 13.38, Ca; 10.10
[실시예 N]Example N
말단 카복실레이트 그룹을 함유하는 덴드리머의 제조Preparation of Dendrimers Containing Terminal Carboxylate Groups
반-세대 스타버스트 폴리아미도아민을 가수분해시켜 말단 메틸에스테르 그룹을 카복실레이트로 전환시켰다. 이 경우, 주위에 분산된 음전하의 구형분자가 생성되었다. 가수분해된 덴드리머는 0.5세대(3개의 카복실레이트) 내지 6.5 세대(192개의 카복실레이트)범위였다.The semi-generation starburst polyamidoamine was hydrolyzed to convert the terminal methylester groups to carboxylates. In this case, spherical molecules of negative charges dispersed around were produced. Hydrolyzed dendrimers ranged from 0.5 generation (3 carboxylates) to 6.5 generation (192 carboxylates).
생성물은 Na+, K+, Ca+또는 Rb+염으로 생성될 수 있다.The product can be produced as Na + , K + , Ca + or Rb + salts.
[실시예 O]Example O
N-t-부틸시카보닐-4-아미노벤질 디메틸에스테르N-t-Butylcarbonyl-4-aminobenzyl dimethyl ester
4-아미노벤질 말로네이트 디메틸에스테르(11.62g, 49밀리몰)를 50ml의 t-부탄올 : 물(60 : 40) 중에 교반시키면서 용해시켰다. 디-t-부톡시디카보네이트(19.79g, 90밀리몰)를 가하고 반응 혼합물을 밤새 교반시켰다. 회전 증발기상에서 부탄올을 제거하여 수중 황색 현탁액으로 생성물을 얻었다. 메틸렌 클로라이드로 추출하고, 건조(MgSO4) 및 증발시켜 황색오일(21.05g, 디-t-부톡시카보네이트로서 오염된)을 수득하였다. 2-프로판올 : 물(75 : 25)로부터 재결정화시켜 연황색 결정(11.1g, 33밀리몰, 67%)을 얻었다. 구조는13C NMR로 확인하고 순도는 HPLC 분석(스페리조브(Spherisorb) ODS-1, 0.05M H3PO4pH3 : CH3CN(55 : 45))으로 검사하였다. 이 물질은 추가 정제를 않고 사용하였다.4-aminobenzyl malonate dimethyl ester (11.62 g, 49 mmol) was dissolved in 50 ml of t-butanol: water (60:40) with stirring. Di-t-butoxydicarbonate (19.79 g, 90 mmol) was added and the reaction mixture was stirred overnight. Butanol was removed on a rotary evaporator to give the product as a yellow suspension in water. Extraction with methylene chloride, drying (MgSO 4) and evaporation gave yellow oil (21.05 g, contaminated as di-t-butoxycarbonate). 2-propanol: recrystallized from water (75:25) to give light yellow crystals (11.1 g, 33 mmol, 67%). The structure was confirmed by 13 C NMR and purity was checked by HPLC analysis (Spherisorb ODS-1, 0.05MH 3 PO 4 pH 3: CH 3 CN (55: 45)). This material was used without further purification.
[실시예 P]Example P
N-t-부톡시카보닐-6-4(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸N-t-butoxycarbonyl-6-4 (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
실시예 O에서 제조된 N-t-부톡시카보닐-4-아미노벤질 말로네이트 디메틸에스테르(8.82g, 26밀리몰을 50ml의 메탄올중에 용해시켰다. 이 용액을 갓 증류한 에틸렌디아민(188g, 3.13몰) 및 20ml의 메탄올의 용액에 질소 대기하에서 적가(2시간)하였다. 이 용액을 24시간 동안 반응시켰다. 에틸렌디아민/메탄올 용액을 회전식 증발식 상에서 제거하였다. 생성물을 메탄올 중에 용해시키고 톨루엔을 가하였다. 회전증발기상에서 용매를 제거하여, 조생성물을 백색고체(10.70g, 에틸렌디아민으로 오염됨)로서 수득하였다. 시료를 정제하기 위해 2개의 시료로 분할하였다. 에틸렌디아민을 포집하기 위한 고리모양의 설폰화된 이온교환 비이드를 함유하는 속실렛(Soxhlet) 추출장치를 사용, 에틸렌디아민을 톨루엔과 함께 공비제거하여 생성물이 부분적으로 분해된 갈색오일을 얻었다. 나머지 생성물을 냉각시 톨루엔으로부터 백색고체(2.3g, 약 50%)로서 분리하였다. 메탄올중의 10% 용액을 기체크로마토그라피(컬럼(Column), 테낙스(Tenax) 60/80)로 분석한 결과, 시료중에 에틸렌디아민이 거의 검출되지 않았다(<01.%). 제2분획을 메탄올중에 용해시켜 10중량% 용액을 수득하고 역삼투법에 의해 메탄올을 용매로 사용하여 에틸렌디아민으로부터 정제하였다(사용되는 막은 필름텍(Filmtec) FT-30, 아미콘(Amicon) TC1R 박층분리기(thin channel Separator)이며, 에틸렌디아민은 막과 가교결합된다). 생성물은 백색고체(2.7g)로 분리되었으며, 기체크로마토그라피에 의해 검출가능량의 에틸렌디아민이 발견되지 않았다.13C NMR 데이터 및 HPLC 분석(스페리조브(Spherisorb(ODS-1, 0.05M H3PO4, pH3 : CH3CN=55 : 45)은 제안된 구조와 일치하였다. 생성물은 추가 정제를 않고 사용하였다.Nt-butoxycarbonyl-4-aminobenzyl malonate dimethyl ester (8.82 g, 26 mmol) prepared in Example O was dissolved in 50 ml of methanol This solution was freshly distilled ethylenediamine (188 g, 3.13 mol) and A solution of 20 ml of methanol was added dropwise (2 hours) under a nitrogen atmosphere The solution was allowed to react for 24 hours The ethylenediamine / methanol solution was removed on a rotary evaporation The product was dissolved in methanol and toluene was added. Removal of solvent on the evaporator yielded the crude product as a white solid (10.70 g, contaminated with ethylenediamine) The sample was divided into two samples for purification Ring-shaped sulfonated to capture ethylenediamine Using a Soxhlet extractor containing ion exchange beads, azeotropic removal of ethylenediamine with toluene was used to remove brown oil from which the product was partially decomposed. The remaining product was separated from toluene on cooling as a white solid (2.3 g, about 50%) 10% solution in methanol was analyzed by gas chromatography (Column, Tenax 60/80). As a result, little ethylenediamine was detected in the sample (<01.%) The second fraction was dissolved in methanol to obtain a 10% by weight solution, and purified from ethylenediamine using methanol as a solvent by reverse osmosis. The resulting membrane is Filmtec FT-30, Amicon TC1R thin channel separator, ethylenediamine crosslinks with membrane, and the product is separated into a white solid (2.7 g), gas chromatograph. the ethylenediamine available amount of detection was not found by the calligraphy 13 C NMR data and HPLC analysis (Sperry Zob (Spherisorb (ODS-1, 0.05MH 3 PO 4, pH3:. CH 3 CN = 55: 45) is the proposed structure The product was purified without further purification. Used.
[실시예 Q]Example Q
N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸으로부터 1/2 세대의 스타버스트 덴드리머의 제조Preparation of 1/2 Generation Starburst Dendrimer from N-t-Butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
실시예 P에서 제조된 N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-오일을 얻었다. 나머지 생성물은 냉각시 톨루엔으로부터 백색고체(2.3g, 약 50%)로서 분리하였다. 메탄올중의 10% 용액을 기체 크로마토그라피(컬럼(Column), 테낙스(Tenax) 60/80)로 분석한 결과, 시료중에 에틸렌디아민이 거의 검출되지 않았다(<0.1%). 제2분획을 메탄올중에 용해시켜 10중량% 용액을 수득하고 역삼투법에 의해 메탄올을 용매로 사용하여 에틸렌디아민으로부터 정제하였다(사용되는 막은 필름텍(Filmtec) FT-30, 아미콘(Amicon) TC1R 박층분리기(thin channel Separator)이며, 에틸렌디아민은 막과 통과한다). 생성물은 백색고체(2.7g)로 분리되었으며, 기체 크로마토그라피에 의해 검출가능량의 에틸렌디아민이 발견되지 않았다.13C NMR 데이터 및 HPLC 분석(스페리조브(Spherisorb) (ODS-1, 0.05M H3PO4, pH3 : CH3CN=55 : 45)은 제안된 구조와 일치하였다. 생성물은 추가 정제를 않고 사용하였다.Nt-butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -oil prepared in Example P was obtained. The remaining product was separated from toluene as a white solid (2.3 g, about 50%) upon cooling. A 10% solution in methanol was analyzed by gas chromatography (Column, Tenax 60/80), showing little ethylenediamine in the sample (<0.1%). The second fraction was dissolved in methanol to give a 10% by weight solution and purified from ethylenediamine using methanol as a solvent by reverse osmosis (films used were Filmtec FT-30, Amicon TC1R thin-film separator). (thin channel separator) and ethylenediamine passes through the membrane). The product was separated into a white solid (2.7 g) and no detectable amount of ethylenediamine was found by gas chromatography. 13 C NMR data and HPLC analysis (Spherisorb (ODS-1, 0.05MH 3 PO 4 , pH 3: CH 3 CN = 55: 45) was consistent with the proposed structure. The product was used without further purification. .
[실시예 Q]Example Q
N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸으로부터 1/2 세대의 스타버스트 덴드리머의 제조Preparation of 1/2 Generation Starburst Dendrimer from N-t-Butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
실시예 P에서 제조된 N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸(5.0g, 13밀리몰)을 100ml의 메탄올중에 용해시켰다. 메틸 아크릴레이트(6.12g, 68밀리몰)를 가하고 용액을 72시간동안 주위온도에서 교반시켰다. HPLC(스페리조브 ODSI, 아세토니트릴 : 0.04M 암모늄 아세테이트=40 : 60)로 반응을 조정하여 목적 생성물로의 전환을 최대화시켰다. 용액을 30% 고체로 농축시키고 메틸아크릴레이트(3.05g, 32밀리몰)를 가하였다. 부분적으로 알킬화된 생성물이 HPLC(24시간)에 의해 검출되지 않을 때까지 반응 혼합물을 주위온도에서 교반시켰다. 30℃에서 회전 증발시켜 용매를 제거하고 1mmHg에서 24시간 동안 펌핑시켜 생성물을 황색 점성 오일(수득량 : 7.81g)로 수득하였다.13C NMR 데이터는 제안된 구조와 일치하였다.100 ml of Nt-butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane (5.0 g, 13 mmol) prepared in Example P In methanol. Methyl acrylate (6.12 g, 68 mmol) was added and the solution was stirred at ambient temperature for 72 hours. The reaction was adjusted by HPLC (Sperrizob ODSI, acetonitrile: 0.04 M ammonium acetate = 40: 60) to maximize conversion to the desired product. The solution was concentrated to 30% solids and methylacrylate (3.05 g, 32 mmol) was added. The reaction mixture was stirred at ambient temperature until partially alkylated product was not detected by HPLC (24 hours). The solvent was removed by rotary evaporation at 30 ° C. and pumped at 1 mm Hg for 24 hours to give the product as a yellow viscous oil (yield: 7.81 g). 13 C NMR data was consistent with the proposed structure.
생성물은 추가 정제없이 사용하였다.The product was used without further purification.
[실시예 R]Example R
N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸으로부터 완전히 세대의 스타버스트 덴드리머의 제조Preparation of Starburst Dendrimers of Complete Generation from N-t-butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
1/2 세대의 생성물(실시예 Q)(7.70g, 10.45밀리몰)을 75ml의 메탄올중에 용해시키고 에틸렌디아민(400ml, 7.41몰) 및 메탄올(50ml)의 교반된 용액에 2시간에 걸쳐 적가하였다. 반응 혼합물을 주위온도에서 48시간동안 교반하였다. 에틸렌디아민 및 메탄올을 회전증발시켜 제거하여 황색오일(11.8g, 에틸렌디아민으로 오염된)을 수득하였다. 생성물은 90ml의 메탄올중에 용해시키고, 역삼투법(필름텍 FT-30박막 및 아미콘 TC1R 박층분리기, 용매로서 메탄올)에 의해 에틸렌디아민으로부터 정제하였다. 48시간후, 기체 크로마토그라피(컬럼, 테낙스(Tenax) 60/80)에 의해 에틸렌디아민이 검출되지 않았다. 회전 증발기상에서 용매를 제거하고, 이어서 진공라인 상에서 24시간동안 펌핑시켜 생성물을 황색 유리질 고체(6.72g)로서 수득하였다. HPLC(PLRP-S 컬럼, 아세토니트릴 : 0.015M NaOH, 20분간 10내지 20% 구배) 및13C NMR로 분석한 결과 제안된 구조와 일치하였다.A half generation of product (Example Q) (7.70 g, 10.45 mmol) was dissolved in 75 ml of methanol and added dropwise to a stirred solution of ethylenediamine (400 ml, 7.41 mol) and methanol (50 ml) over 2 hours. The reaction mixture was stirred at ambient temperature for 48 hours. Ethylenediamine and methanol were removed by rotary evaporation to yield a yellow oil (11.8 g, contaminated with ethylenediamine). The product was dissolved in 90 ml of methanol and purified from ethylenediamine by reverse osmosis (Filmtec FT-30 thin film and Amicon TC1R thin film separator, methanol as solvent). After 48 hours, no ethylenediamine was detected by gas chromatography (column, Tenax 60/80). The solvent was removed on a rotary evaporator and then pumped on a vacuum line for 24 hours to give the product as a yellow glassy solid (6.72 g). Analysis with HPLC (PLRP-S column, acetonitrile: 0.015 M NaOH, 10 to 20% gradient for 20 min) and 13 C NMR was consistent with the proposed structure.
[실시예 S]Example S
N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸으로부터 1 1/2 세대의 스타버스트 중합체의 제조Preparation of 1 1/2 Generation Starburst Polymers from N-t-butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
1세대의 생성물(실시예 R)(2.14g, 25밀리몰)을 12.5ml의 메탄올 중에 용해시키고, 5ml의 메탄올중 메틸아크릴레이트(3.5g, 39밀리몰)을 가하였다. 용액을 주위온도에서 48시간동안 교반시키면서 반응의 진행상황을 HPLC(스페리소브 ODS-1, 아세토니트릴 : 0.04M 암모늄아세테이트=60 : 40)에 의해 검사하였다. 제2분획의 메탈 아크릴레이트(3.5g, 39밀리몰)를 가하고, 혼합물을 주위 온도에서 추가로 72시간 동안 교반하였다. 회전 증발기상에서 용매를 제거하여 생성물을 황색오일(3.9g)로서 수득하여 이를 밤새 진공 펌프로 펌핑시켰다. 생성물은 추가로 정제할 필요없이 사용하였다.The first generation of product (Example R) (2.14 g, 25 mmol) was dissolved in 12.5 ml of methanol and methylacrylate (3.5 g, 39 mmol) in 5 ml of methanol was added. While the solution was stirred at ambient temperature for 48 hours, the progress of the reaction was examined by HPLC (Sperisorb ODS-1, Acetonitrile: 0.04 M ammonium acetate = 60: 40). A second fraction of metal acrylate (3.5 g, 39 mmol) was added and the mixture was stirred for an additional 72 hours at ambient temperature. The solvent was removed on a rotary evaporator to yield the product as yellow oil (3.9 g) which was pumped overnight with a vacuum pump. The product was used without the need for further purification.
[실시예 T]Example T
N-t-부톡시카보닐-6-(4-아미노벤질)-1,4,8,11-테트라아자-5,7-디옥소운데칸으로부터 2개의 완전한 세대의 스타버스트 중합체 제조Two complete generations of starburst polymers prepared from N-t-butoxycarbonyl-6- (4-aminobenzyl) -1,4,8,11-tetraaza-5,7-dioxoundecane
1 1/2세대의 생성물(실시예 S)(3.9g, 2.5밀리몰)을 50ml의 메탄올중에 용해시키고 에틸렌디아민(600g, 10몰) 및 메탄올(50ml)의 교반용액에 2시간에 걸쳐 적가하였다. 용액을 주위온도에서 질소 대기하에 9시간동안 걸쳐 적가하였다. 에틸렌디아민/메탄올을 회전증발기상에서 제거하여 황색 유리질고체(4.4g, 에틸렌디아민으로 오염됨)을 수득하였다. 생성물은 메탄올중에 용해시켜 10%용액을 제조하고, 에틸렌디아민이 기체 크로마토그라피(컬럼, 테낙스 60/80)에 의해 검출되지 않을 때까지 역삼투법(사용막 : 필름텍 FT-30, 아미콘 TC1R 박층 분리기)에 의해 에틸렌디아민으로부터 정제하였다. 용매를 제거한 결과 생성물이 황색 유리질고체(3.52g)으로서 수득되었다.13C NMR 데이터 및 HPLC 분석(PLRP-S 컬럼, 아세토니트릴 : 0.015M NaOH, 20분간 10 내지 20% 구배)은 제안된 구조와 일치하였다.1 1/2 generation product (Example S) (3.9 g, 2.5 mmol) was dissolved in 50 ml of methanol and added dropwise to a stirred solution of ethylenediamine (600 g, 10 mol) and methanol (50 ml) over 2 hours. The solution was added dropwise over 9 hours at ambient temperature under a nitrogen atmosphere. Ethylenediamine / methanol was removed on a rotary evaporator to yield a yellow glassy solid (4.4 g, contaminated with ethylenediamine). The product was dissolved in methanol to prepare a 10% solution, and reverse osmosis (use film: Filmtec FT-30, Amicon TC1R thin layer) until ethylenediamine was not detected by gas chromatography (column, Tenax 60/80). Purified from ethylenediamine). Removal of the solvent gave the product as a yellow glassy solid (3.52 g). 13 C NMR data and HPLC analysis (PLRP-S column, acetonitrile: 0.015 M NaOH, 10-20% gradient for 20 min) was consistent with the proposed structure.
[실시예 U]Example U
제2세대의 스타버스트를 브로모아세트산과 반응시켜 메틸렌 카복실레이트 말단을 갖는 스타버스트 덴드리머의 제조Preparation of starburst dendrimers having methylene carboxylate ends by reacting second generation starburst with bromoacetic acid
제2세대의 생성물(실시예 T)(0.22g, 0.13밀리몰)을 15ml의 탈이온수중에 용해시키고 온도를 40.5℃에서 평형화시켰다. 브로모아세트산(0.48g, 3.5밀리몰) 및 수산화리튬(0.13g, 3.3밀리몰)을 5ml의 탈이온수중에 용해시키고 반응혼합물에 가하였다. pH 조절장치를 사용하여(0.1N NaOH로 적정하여), 반응물 pH를 밤새 40.5℃에서 9로 유지시켰다. 역상 HPLC(스페리조브 OSD-1 컬럼, 용출제 0.25M H3PO4pH3[NaOH] : 아세토니트릴=85 : 15)에 의해 검사하였을 때 단일 성분이 우세하게 합성되었음을 확인할 수 있다.A second generation of product (Example T) (0.22 g, 0.13 mmol) was dissolved in 15 ml of deionized water and the temperature was equilibrated at 40.5 ° C. Bromoacetic acid (0.48 g, 3.5 mmol) and lithium hydroxide (0.13 g, 3.3 mmol) were dissolved in 5 ml of deionized water and added to the reaction mixture. Using a pH adjuster (titrated with 0.1N NaOH), the reaction pH was maintained at 40.5 ° C. overnight. When tested by reversed phase HPLC (Sperrizob OSD-1 column, eluent 0.25MH 3 PO 4 pH 3 [NaOH]: acetonitrile = 85: 15) it can be seen that the single component predominantly synthesized.
[실시예 V]Example V
이소티오시아네이토로 작용화된 제2세대의 메틸렌-카복실레이트 말단을 갖는 스타버스트 덴드리머의 제조Preparation of Starburst Dendrimers with Second Generation Methylene-carboxylate Terminations Functionalized with Isothiocyanato
제2세대의 메틸렌카복실레이트 말단화 스타버스트 덴드리머(실시예 U)의 2.8mM 용액 5ml를 20ml의 물로 희석시키고 농염산을 사용하여 pH를 0.5로 조정하였다. 실온에서 1시간 지난 후, 혼합물을 HPLC로 분석하여 부톡시카보닐 그룹을 제거시키고 50% 수산화나트륨 용액을 처리하여 pH를 7로 조정하였다. pH조절장치(0.1N NaOH로 적정)를 사용하여 pH를 7로 유지하고 225μl의 티오포스겐을 가하였다. 실온에서 15분 후, 1N HC1을 사용하여 혼합물의 pH를 5로 조정하였다. 혼합물을 클로로포름(200ml×2)으로 세척한 후 회전증발기 상에서 감압하여 농축시켰다. 회수된 잔사 0.91g은 이소티오시아네이트 및 염의 혼합물이었다.5 ml of a 2.8 mM solution of the second generation of methylenecarboxylate terminated starburst dendrimer (Example U) was diluted with 20 ml of water and the pH was adjusted to 0.5 with concentrated hydrochloric acid. After 1 hour at room temperature, the mixture was analyzed by HPLC to remove butoxycarbonyl groups and treated to 50% sodium hydroxide solution to adjust the pH to 7. The pH was maintained at 7 using a pH controller (titrated with 0.1 N NaOH) and 225 μl of thiophosgen was added. After 15 minutes at room temperature, the pH of the mixture was adjusted to 5 with 1N HC1. The mixture was washed with chloroform (200 ml × 2) and then concentrated under reduced pressure on a rotary evaporator. The 0.91 g recovered residue was a mixture of isothiocyanate and salt.
[실시예 W]Example W
제2세대의 스타버스트 폴리에틸렌이민-메탄설폰아미드의 제조Preparation of Second Generation Starburst Polyethylenimine-Methanesulfonamide
50ml의 에탄올중 125g의 N-메탄설포닐아지리딘을 용해시킨 용액에 25.0g의 트리스(2-아미노에틸)아민을 가하였다. 용액을 실온에서 4일간 교반시켰다. 반응 혼합물에 용액의 균질성을 유지하는데 필요한 정도로 물을 가하였다. 용매를 진공 증류시켜 제거하여 제2세대의 스타버스트 PEI-메탄설폰아미드를 황색 유리질(161g)로서 수득하였다.25.0 g of tris (2-aminoethyl) amine was added to a solution of 125 g of N-methanesulfonylaziridine in 50 ml of ethanol. The solution was stirred for 4 days at room temperature. Water was added to the reaction mixture to the extent necessary to maintain homogeneity of the solution. The solvent was removed by vacuum distillation to yield the second generation of starburst PEI-methanesulfonamide as yellow glass (161 g).
[실시예 X]Example X
제2세대의 스타버스트 폴리에틸렌이민을 생성시키기 위한 메탄설폰아미드의 분해Decomposition of Methanesulfonamide to Form Second Generation Starburst Polyethylenimine
실시예 W로부터 수득한 2세대 스타버스트 PEI-메탄설폰아미드 5.0g을 38% HCI 20ml 중에 용해시킨 용액을 유리 앰플중에 밀봉시켰다. 앰플을 160℃에서 16시간 동안 가열한 후 빙욕중에서 냉각시키고 개봉하였다. 용매를 진공증류시켜 제거하고 잔사를 물에 용해시켰다. 50% NaOH를 사용하여 용액의 pH를 10이상으로 조정한 후, 진공증류시켜 용매를 제거하였다. 톨루엔(150ml)을 잔사에 가하고, 물이 더 이상 제거될 수 없을 때까지 혼합물을 딘-스타크 트랩하에서 환류가열하였다. 용액을 여과시켜 염을 제거하고 여액을 진공농축시켜 1.9g의 제2세대 스타버스트 PEI를 황색 오일로서 수득하였다.A solution of 5.0 g of second generation starburst PEI-methanesulfonamide obtained from Example W dissolved in 20 ml of 38% HCI was sealed in a glass ampoule. The ampoules were heated at 160 ° C. for 16 hours, then cooled in an ice bath and opened. The solvent was removed by vacuum distillation and the residue was dissolved in water. The pH of the solution was adjusted to 10 or more using 50% NaOH, followed by vacuum distillation to remove the solvent. Toluene (150 ml) was added to the residue and the mixture was heated to reflux under a Dean-Stark trap until water could no longer be removed. The solution was filtered to remove salts and the filtrate was concentrated in vacuo to give 1.9 g of second generation Starburst PEI as a yellow oil.
[실시예 Y]Example Y
제3세대의 스타버스트 폴리에틸렌이민-메탄설폰아미드의 제조Preparation of third generation starburst polyethyleneimine-methanesulfonamide
실시예 X로부터 제조한 10.1g의 제2세대 스타버스트 PEI를 100ml의 에탄올중에 용해시킨 용액에 36.6g의 N-메탄설포닐아지리딘을 가하였다. 용액을 실온에서 1주일동안 교반시켰다. 용액의 균질성을 유지하는데 필요한 만큼 물을 가하였다. 용매를 진공 증류수로 제거하여 제3세대의 스타버스트 PEI-메탄설폰아미드를 황색 유리질(45.3g)로서 수득하였다.36.6 g of N-methanesulfonylaziridine was added to a solution of 10.1 g of second generation Starburst PEI prepared in Example X in 100 ml of ethanol. The solution was stirred for 1 week at room temperature. Water was added as needed to maintain the homogeneity of the solution. The solvent was removed with vacuum distilled water to give third generation starburst PEI-methanesulfonamide as yellow glass (45.3 g).
[실시예 Z]Example Z
제3세대의 스타버스트 폴리에틸렌이민을 형성시키기 위한 메탄설폰이미드의 분해Decomposition of Methanesulfonimide to Form Third Generation Starburst Polyethylenimine
실시예 X에 제2세대 물질용으로 기술된 바와 같은 절차에 따라 실시예 Y로부터 제조한 제3세대의 스타버스트 PEI-메탄설포아미드(5.0g)의 메탄설폰아미드 그룹을 제거하여 2.3g의 제3세대의 스타버스트 PEI를 황색 오일로서 수득하였다.2.3 g of agent was removed by removing the methanesulfonamide group of the third generation starburst PEI-methanesulfoamide (5.0 g) prepared from Example Y according to the procedure as described for the second generation material in Example X. Third generation starburst PEI was obtained as a yellow oil.
[실시예 AA]Example AA
메틸렌카복실레이트 말단을 갖는 제2세대 스타버스트 폴리아미도아민의 제조(암모니아로부터 개시됨)Preparation of Second Generation Starburst Polyamidoamines Having Methylenecarboxylate Terminations (Initiated from Ammonia)
제2세대 스타버스트를 폴리아미도아민(2.71g, 2.6밀리몰) 및 브로모아세트산(4.93g, 31.6밀리몰)을 30ml의 탈이온수중에 용해시키고, pH 조절장치를 사용하여 5N NaOH로 pH를 9.7로 조정하였다. 반응물을 이 pH에서 30분동안 유지시키고, 온도를 60℃로 서서히 상승시킨 후 60℃에서 3시간 동안 일정 pH로 유지시켰다. pH를 10.3으로 상승시키고 반응 혼합물을 주위온도에서 pH 조절장치의 조절하에 밤새 유지시켰다. 반응 혼합물을 처리하기 전에 추가로 4시간동안 환류시켰다. 용매를 제거하고 최종적으로 미량의 물을 메탄올과 함께 공비증류시켜 생성물을 연황색 분말(8.7g·브롬화 나트륨으로 오염됨)로서 수득하였다.13C NMR 스펙트럼은 제안된 구조(약간의 모노알킬화의 결과에 따른 소량의 불순물로 인하여 약간 오염됨)와 일치하였다.The second generation starburst was dissolved in polyamidoamine (2.71 g, 2.6 mmol) and bromoacetic acid (4.93 g, 31.6 mmol) in 30 ml of deionized water and the pH was adjusted to 9.7 with 5N NaOH using a pH adjuster. It was. The reaction was held at this pH for 30 minutes, the temperature was slowly raised to 60 ° C. and then at constant temperature at 60 ° C. for 3 hours. The pH was raised to 10.3 and the reaction mixture was kept overnight at ambient temperature under the control of a pH regulator. The reaction mixture was refluxed for an additional 4 hours before treatment. The solvent was removed and finally a trace of water was azeotropically distilled with methanol to afford the product as a pale yellow powder (contaminated with 8.7 g sodium bromide). The 13 C NMR spectrum is consistent with the proposed structure (slightly contaminated due to a small amount of impurities as a result of some monoalkylation).
[실시예 BB]Example BB
메틸렌카복실레이트 말단화된 제2세대 스타버스트 폴리에틸레이민의 제조(암모니아로부터 개시됨)Preparation of methylenecarboxylate terminated second generation starburst polyethylenamine (disclosed from ammonia)
실시예 AA로부터 수득한 제2세대 스타버스트를 폴리에틸렌이민(2.73g·6.7밀리몰) 및 브로모아세트산(11.29g, 81밀리몰)을 30ml의 탈이온수중에 용해시켰다. 30℃ 이상의 온도를 유지시키면서 pH를 9.5로 서서히 상승시켰다. 온도를 서서히 55℃로 상승시키고 pH 조절장치(5N NaOH로 적정)에 의하여 반응물 pH를 9.5에서 6시간 동안 유지시켰다. pH를 10.2로 상승시키고 그 pH에서 밤새 유지시켰다. 회전증발기상에서 용매를 제거하고 메탄올을 사용하여 최종적으로 미량의 물을 공비증류시켜 생성물을 황색 분말(17.9g·브롬화 나트륨으로 오염된)로서 수득하였다.13C NMR 스펙트럼은 제안된 구조(약간의 모노알킬화의 결과에 따른 소량의 불순물로 인하여 약간 오염됨)와 일치하였다.The second generation starburst obtained from Example AA was dissolved polyethylenimine (2.73 g.6.7 mmol) and bromoacetic acid (11.29 g, 81 mmol) in 30 ml of deionized water. The pH was slowly raised to 9.5 while maintaining the temperature above 30 ° C. The temperature was slowly raised to 55 ° C. and the pH of the reaction was maintained at 9.5 for 6 hours by pH control (titration with 5N NaOH). The pH was raised to 10.2 and kept at that pH overnight. The solvent was removed on a rotary evaporator and finally azeotropic distillation of the traces of water using methanol yielded the product as a yellow powder (contaminated with 17.9 g · sodium bromide). The 13 C NMR spectrum is consistent with the proposed structure (slightly contaminated due to a small amount of impurities as a result of some monoalkylation).
[실시예 CC]Example CC
3.5, 4.5, 및 6.5 세대의 스타버스트 PAMAM의 제조Manufacturing of Starburst PAMAMs of 3.5, 4.5, and 6.5 Generations
2.46g의 3세대 PAMAM 스타버스트의 10중량% 메탄올성용액에 2.32g의 메틸 아크릴레이트를 가하였다. 이 혼합물을 실온하에 64시간 동안 방치하였다. 용매 및 과량의 메틸 아크릴레이트 제거하고, 4.82g의 생성물을 회수하였다(이론량의 105%).2.32 g of methyl acrylate was added to a 10% by weight methanolic solution of 2.46 g of third generation PAMAM starburst. This mixture was left at room temperature for 64 hours. Solvent and excess methyl acrylate were removed and 4.82 g of product was recovered (105% of theory).
보다 높은 1/2 세대 스타버스트 PAMAM의 제조 : 전술한 바에 따라, 반응물 농도, 반응물 몰비 또는 반응시간의 현저한 차이 없이 세대 4.5, 5.5, 및 6.5를 제조하였다.Preparation of
[실시예 DD]Example DD
4.5 및 6 세대 스타버스트 PAMAM의 제조Manufacturing of 4.5 and 6th Generation Starburst PAMAMs
5.4g의 1/2 세대 스타버스트 PAMAM의 메탄올중 15중량% 용액에 2000g의 예비증류된 에틸렌디아민을 가하였다. 이를 실온하에 48시간 동안 방치하였다. 메탄올 및 대부분의 과량의 에틸렌디아민을 60℃ 미만의 온도에서 수도물 진공하에 회전증발시켜 제거하였다. 회수된 생성물의 총중량은 8.07g이었다. 기체 크로마토그라피를 실시하여 생성물이 아직도 34중량%의 에틸렌디아민을 함유하고 있음을 알았다. 이 생성물 5.94g 분획을 100ml의 메탄올에 용해시키고 한외여과시켜 잔사 에틸렌디아민을 제거하였다. 아미콘 YM2 막이 장치된 아미콘 TC1R 박층 재순환 분리기를 사용하여 여과시킨다. 인-라인 압력제거 발브를 사용하여 막에 55psig(380kPa) 압력을 유지시켰다. 용매를 막을 통과시켜 100ml를 15ml로 최초 농축시켰다. 최조의 농축후, 유동을 18시간 동안 일정 용적 보유 재순환 방식으로 전환시켰다. 이어서, 60ml의 메탄올을 막에 통과시켜 생성물을 모듈 및 연결된 튜빙으로 회수하였다. 생성물을 용매로 스트리핑(striping)하여 2.53g의 5세대 스타버스트 PAMAM을 회수하였다. 기체 크로마토그라피로 분석한 결과 생성물중 0.3%의 에틸렌디아민이 잔류함을 알 수 있었다.2000 g of predistilled ethylenediamine was added to a 15 wt% solution of 5.4 g of 1/2 generation Starburst PAMAM in methanol. It was left at room temperature for 48 hours. Methanol and most of the excess ethylenediamine were removed by rotary evaporation under tap water vacuum at temperatures below 60 ° C. The total weight of recovered product was 8.07 g. Gas chromatography showed that the product still contained 34% by weight of ethylenediamine. A 5.94 g fraction of this product was dissolved in 100 ml of methanol and ultrafiltered to remove the residue ethylenediamine. Filter using an Amicon TC1R thin layer recycle separator equipped with an Amicon YM2 membrane. An in-line depressurization valve was used to maintain 55 psig (380 kPa) pressure on the membrane. The solvent was passed through the membrane to initially concentrate 100 ml to 15 ml. After the highest concentration, the flow was switched to constant volume retention recycle for 18 hours. 60 ml of methanol was then passed through the membrane to recover the product into the module and connected tubing. The product was stripped with solvent to recover 2.53 g of fifth generation starburst PAMAM. Analysis by gas chromatography showed that 0.3% of ethylenediamine remained in the product.
세대 4 및 6의 제조과정은 출발물질에 대한 에틸렌디아민의 중량비만을 다르게하여 전술한 바와 같이 진행시켰다. 4세대의 경우 이 비율은 200 : 1이고, 6세대의 경우 이 비율은 730 : 1이었다.The production process of generations 4 and 6 proceeded as described above only by varying the weight ratio of ethylenediamine to starting material. For the fourth generation this ratio was 200: 1 and for the sixth generation this ratio was 730: 1.
[실시예 1]Example 1
스타버스트 중합체에 대하여 하나이상의 로듐원자를 함유하는 생성물의 제조.Preparation of products containing at least one rhodium atom for starburst polymers.
2.5세대 PAMAM(에스테르 말단, NH3개시)(0.18g, 0.087mmole) 및 RhCl3·3H2O(0.09g, 0.3mmole)을 디메틸포름이미드(DMF)(15ml)중에서 혼합한 다음, 70℃에서 4시간 동안 가열하였다. 용액이 심홍색으로 변하면, 대부분의 로듐의 용해된 것이다. 미반응된 로듐을 여과로 제거한 다음, 회전 증발기상에서 용매를 제거한다. 형성된 오일은 클로로포름에 가용성이 있었다. 이를 물로 세척한 다음, 용매를 제거하기 전에 건조(MgSO4)시켜 적색 오일(0.18g)을 수득하였다.Generation 2.5 PAMAM (ester end, NH 3 initiation) (0.18 g, 0.087 mmol) and RhCl 3 .3H 2 O (0.09 g, 0.3 mmol) were mixed in dimethylformimide (DMF) (15 ml) and then 70 ° C. Heated at for 4 h. When the solution turns magenta, most of the rhodium is dissolved. Unreacted rhodium is removed by filtration and then the solvent is removed on a rotary evaporator. The oil formed was soluble in chloroform. It was washed with water and then dried (MgSO 4 ) before removing the solvent to give a red oil (0.18 g).
NMR 스펙트럼을 CDCl3중에서 기록한 결과, 킬레이트화된 스타버스트와 킬레이트화되지 않은 스타버스트 사이에 작은 차이만이 관찰되었다.NMR spectra were recorded in CDCl 3 and only a small difference was observed between chelated and unchelated starbursts.
이 CDCl3용액의 일부를 에탄올로 희석한 다음 NaBH4를 첨가하면, 로듐이 침전되었다. RhCl3·3H2O는 클로로포름 및 클로로포름 스타버스트 용액에 용해되지 않음으로 킬레이트화가 일어난다.A portion of this CDCl 3 solution was diluted with ethanol and then NaBH 4 was added to precipitate rhodium. RhCl 3 · 3H 2 O is insoluble in chloroform and chloroform starburst solution, resulting in chelation.
[실시예 2]Example 2
스타버스트 중합체와 킬레이트와된 pd를 함유하는 생성물의 제조Preparation of Product Containing Starburst Polymer and Chelated pd
3.5세대 PAMAM(에스테르 말단, NH3개시)(1.1g, 0.024mmole)을 교반하면서 아세토니트릴(50ml)중에 용해시켰다. 염화팔라듐(0.24g, 1.4mmole)을 가한 다음, 용액을 70 내지 75℃(수조)에서 밤새 가열하였다. PdCl2을 스타버스트에 흡수시켰다. 용매를 제거한 후, CDCl3중에서 NMR을 기록하면, 킬레이트화가 이미 일어난 것을 알 수 있다. CDCl3용액을 에탄올로 희석한 다음 NaBH4를 가하면, 팔라듐이 침전되었다. 킬레이트화 생성물(1.23g)이 갈색 오일로서 분리되었다.Generation 3.5 PAMAM (ester end, NH 3 initiated) (1.1 g, 0.024 mmol) was dissolved in acetonitrile (50 ml) with stirring. Palladium chloride (0.24 g, 1.4 mmol) was added and the solution was then heated at 70-75 ° C. (water bath) overnight. PdCl 2 was absorbed into starburst. After removal of the solvent, NMR recording in CDCl 3 shows that chelation has already occurred. Diluting the CDCl 3 solution with ethanol and then adding NaBH 4 precipitated palladium. Chelated product (1.23 g) was isolated as brown oil.
[실시예 3]Example 3
스타버스트 중합체를 사용한 플루오레스세인-함유 생성물의 제조Preparation of Fluorescein-Containing Products Using Starburst Polymers
5-카복시플루오레스세인(0.996g) 및 스타버스트 폴리에틸렌이민(세대=2.0, 아민 말단, NH3개시)(0.202g)을 10ml의 메틸렌 크롤라이드 및 5ml의 메탄올 중에서 혼합한 다음, 10분 동안 환류시켰다. 여과시키면, 적색의 불용성 분말(0.37g)(거의 반응하지 않은 5-카복시플루오레스세인)이 수득되었다. 여액으로부터 0.4g의 화려한 적색 고체를 단리하였다. 이것은 연화점이 98 내지 103℃에서 발포되어 화려한 적색의 용융물로 되었다. 이 생성물의 NMR 스펙트럼(D2O)은 플루오레스세인이 표면에 결합된 덴드리머와 일치하였다.5-carboxyfluorescein (0.996 g) and starburst polyethylenimine (generation = 2.0, amine termini, NH 3 initiation) (0.202 g) were mixed in 10 ml of methylene crawl and 5 ml of methanol and then refluxed for 10 minutes. I was. Filtration gave a red insoluble powder (0.37 g) (almost unreacted 5-carboxyfluorescein). 0.4 g of brilliant red solid was isolated from the filtrate. This softened point foamed at 98-103 ° C. to give a brilliant red melt. The NMR spectrum (D 2 O) of this product was consistent with the dendrimer with fluorescein bound to the surface.
[실시예 4]Example 4
스타버스트 중합체를 사용한 플루오레스세인-함유 생성물을 제조Preparation of Fluorescein-Containing Products Using Starburst Polymers
실시예 3에서와 유사한 방법으로, 스타버스트 폴리에틸렌이민(세대=2.0, 아민 말단, NH3개시) 을 플루오레스세인 이소티오시아네이트와 반응시켜, 형광표시 시약으로서 사용하기에 적합한 화려한 적색의 진주빛 고체를 수득하였다.In a similar manner as in Example 3, starburst polyethyleneimine (generation = 2.0, amine termini, NH 3 initiation) was reacted with fluorescein isothiocyanate to give a brilliant red pearlescent color suitable for use as a fluorescing reagent. A solid was obtained.
[실시예 5]Example 5
4.5 세대 덴드리머의 가수분해 및 칼슘염의 제조Hydrolysis of 4.5 Generation Dendrimers and Preparation of Calcium Salts
4.5 세대 PAMAM(에스테르 말단, NH3개시)(2.11g, 10.92meq)을 25ml의 메탄올에 용해시킨 다음, 여기에 10% NaOH(4.37ml, 10.92meq) (pH=11.5 내지 12)을 가하였다. 실온에서 24시간동안 경고시킨 후 pH는 9.5이었다. 20시간동안 더 경과시킨 후, 용액을 회전 증발시키고, 이어서 50ml의 톨루엔을 가한 다음, 다시 회전증발시켰다.4.5 generation PAMAM (ester end, NH 3 initiated) (2.11 g, 10.92 meq) was dissolved in 25 ml of methanol, followed by 10% NaOH (4.37 ml, 10.92 meq) (pH = 11.5-12). After warning for 24 hours at room temperature the pH was 9.5. After a further 20 hours, the solution was rotary evaporated, then 50 ml of toluene was added and then rotary evaporated again.
생성된 오일을 25ml의 메탄올에 용해시킨 다음 75ml의 디에틸 에테르를 가하면 백색 검(gum)이 침전되었다. 액체를 경사분리하고 검을 회전증발시켜 입자가 매우 고운 회색 분말을 수득하고, 이어서 이를 더욱 건조시켜 2.16g(수율 98%)이 생성물을 수득하였다. NMR 및 적외선 분석에 따르면, 에스테르 그룹은 관찰되지 않았다.The resulting oil was dissolved in 25 ml of methanol and then 75 ml of diethyl ether was added to precipitate a white gum. The liquid was decanted and the gum was evaporated to give a very fine gray powder, which was then further dried to give 2.16 g (98% yield) of the product. According to NMR and infrared analysis, no ester group was observed.
4.5 세대 PAMAM(에스테르 말단, NH3 개시)의 나트륨염을 투석을 통하여 칼슘염과 교환시켰다. 나트륨염(1.03g)을 100ml의 물에 용해시킨 다음, 3ml/분의 속도로 중공섬유 투석관(컷 오프=5000)을 통하여 통과시켰다. 관의 외부를 5% CaCl2용액중에 담구었다. 이어서, 이 공정을 반복하였다.The sodium salt of 4.5 generation PAMAM (ester end, NH 3 initiated) was exchanged with calcium salt via dialysis. Sodium salt (1.03 g) was dissolved in 100 ml of water and then passed through a hollow fiber dialysis tube (cut off = 5000) at a rate of 3 ml / min. The outside of the tube was immersed in 5% CaCl 2 solution. This process was then repeated.
생성된 용액을 이번에는 물에 대하여 다시 투석한 다음, 2회 더 반복하였다.The resulting solution was then dialyzed again against water and then repeated two more times.
증발시켜 0.6g의 젖은 고체를 수득하고, 이것을 메탄올 중에 흡수(완전히 용해되지는 않음)시킨 다음 건조시켜 0.45g의 회색 결정을 수득하였다.Evaporation gave 0.6 g of wet solid, which was absorbed (but not completely dissolved) in methanol and dried to yield 0.45 g of gray crystals.
C369H592O141N91Ca24계산치 10.10% Ca++ C 369 H 592 O 141 N 91 Ca 24 calc 10.10% Ca ++
분자량=9526.3(계산치=C 44321.1, H 601.8, O-22559, N-1274.6, Ca-961.9)Molecular weight = 9526.3 (calculated value = C 44321.1, H 601.8, O-22559, N-1274.6, Ca-961.9)
이론치(%) : C;46.5, H;6.32, N1;3.38, Ca;10.10Theoretical Value (%): C; 46.5, H; 6.32, N1; 3.38, Ca; 10.10
실측치(%) : C;47.34, H7.00, N1;3.55, Ca;8.83Found (%): C; 47.34, H7.00, N1; 3.55, Ca; 8.83
[실시예 6]Example 6
말단 카복시레이트 그룹을 갖는 덴드리머의 제조Preparation of Dendrimers Having Terminal Carboxylate Groups
1/2 세대 스타버스트 폴리아미도아민을 가수분해시켜 그들의 말단 메틸 에스테르 그룹을 카복실레이트로 전환시켰다. 음전하로 하전된 생성된 구형 분자를 주변에 분산시켰다. 가수분해된 덴드리머는 0.5세대(3개의 카복실레이트) 내지 6.5세대(192개의 카복실레이트)범위이었다.The half generation Starburst polyamidoamines were hydrolyzed to convert their terminal methyl ester groups to carboxylates. The resulting spherical molecules charged with negative charge were dispersed around. Hydrolyzed dendrimers ranged from 0.5 generation (3 carboxylates) to 6.5 generation (192 carboxylates).
생성물은 Na+, K+, Cs+또는 Rb+염으로서 생성될 수 있었다.The product could be produced as a Na + , K + , Cs + or Rb + salt.
[실시예 7]Example 7
폴리아미도아민 스타버스트 덴드리머 중에서의 R(+)-리모넨의 피포화Encapsulation of R (+)-limonene in Polyamidoamine Starburst Dendrimers
스타버스트-PAMAM 덴드리머(분자량=약 175000, 세대=9.0)이 메탄올 중에서의 5 내지 50중량% 고체 용액을 메탄올 중의 R(+)-라모넨에 포화될때까지 적가하였다. 이 용액을 실온(약 25℃)에서 수시간동안 교반한 다음 실온에서 뷔히(Buchi) 회전 증발기상에서 증발시켜 고체 생성물을 수득하였다. 80℃ 이상의 온도에서 가온하여, 상당량의 R(+)-리모넨을 피포화된 형태로 보유하는 용매 불용성 생성물을 수득하였다. 이들 생성물은 향호 및 탈취제로서 R(+)-리모넨을 서서히 방출시키기 위한 우수한 기본형이다.Starburst-PAMAM dendrimer (molecular weight = about 175000, generation = 9.0) was added dropwise until a 5-50% by weight solid solution in methanol was saturated with R (+)-lamonene in methanol. This solution was stirred for several hours at room temperature (about 25 ° C.) and then evaporated on a Buchi rotary evaporator at room temperature to give a solid product. Warming at a temperature above 80 ° C. afforded a solvent insoluble product that retained a significant amount of R (+)-limonene in the encapsulated form. These products are a good base for slowly releasing R (+)-limonene as a flavor and deodorant.
[실시예 8]Example 8
폴리아미도아민 스타버스트 덴드리머 중에서의 중금속염의 피포화Encapsulation of Heavy Metal Salts in Polyamidoamine Starburst Dendrimers
스타버스트-PAMAM 덴드리머(분자량=약 350000, 세대=10.0)의 5 내지 50중량% 고체 수용액을 납아세테이트[Pb(C2H3O2)2] 포화 용액을 적가하면서 교반하였다. 이 용액을 실온(약 25℃)에서 수시간동안 교반한 다음, 뷔히 회전 증발기상에서 증발시켜 고체 생성물을 수득하였다. 이들 생성물의 주사 투과 현미경 사진은 이들 중금속염이 덴드리머 내부에서 피포화되었음을 보여준다. 중금속 염을 함유하는 이들 필름은 전자기파를 흡수하기 위한 쉴드(shield)로서 유용하다.A 5-50% by weight solid aqueous solution of Starburst-PAMAM dendrimer (molecular weight = about 350000, generation = 10.0) was stirred with dropwise addition of a saturated leadacetate [Pb (C 2 H 3 O 2 ) 2 ] solution. The solution was stirred for several hours at room temperature (about 25 ° C.) and then evaporated on a Buchner rotary evaporator to give a solid product. Scanning transmission micrographs of these products show that these heavy metal salts are encapsulated inside the dendrimer. These films containing heavy metal salts are useful as shields for absorbing electromagnetic waves.
[실시예 9]Example 9
폴리아미도아민 스타버스트 덴드리머 중에서 플루오레스세인(수용성) 염료의 피포화Encapsulation of Fluorescein (Water-Soluble) Dye in Polyamidoamine Starburst Dendrimers
스타버스트-PAMAM 덴드리머(분자량=약 175000, 세대=9.0)의 5 내지 50중량% 고체 용액(H2O/CH3OH)에 플루오레스세인 2나트륨염(산 황색 73, Cl. 45350; 우라닌; 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리히 케미칼 캄파니(Aidrich Chemical Co.)에서 판매함)을 포화될 때까지 가하면 교반하였다. 이 용액을 실온(약 25℃)에서 수시간동안 교반한 다음, 실온에서 증발시켜 유색의 고체 생성물을 수득하였다. 이들 염료 피포화된 덴드리머는 한외여과 박막에 눈금을 긋는 우수한 대조용 탐침이다.Fluorescein disodium salt (acid yellow 73, Cl. 45350; uranine) in a 5 to 50% by weight solid solution (H 2 O / CH 3 OH) of Starburst-PAMAM dendrimer (molecular weight = about 175000, generation = 9.0) (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin) was added until saturation and stirred. The solution was stirred for several hours at room temperature (about 25 ° C.) and then evaporated at room temperature to give a colored solid product. These dye encapsulated dendrimers are excellent control probes that scale the ultrafiltration thin films.
[실시예 10]Example 10
말단 형광성 그룹을 갖는 덴드리머의 제조Preparation of Dendrimers Having Terminal Fluorescent Groups
A. 아민 말단 덴드리머와 N-단실 아지리딘과의 반응A. Reaction of Amine Terminated Dendrimers with N-Single Acrylziridine
스타버스트 폴리에티렌이민(LPEI, 세대=3.0, 말단그룹(Z)=12, 분자량=920) 샘플(1.5g, 1.6×10-3몰)을 20ml의 메탄올에 용해시켰다.A sample of starburst polyethyleneimine (LPEI, gen = 3.0, terminal group (Z) = 12, molecular weight = 920) (1.5 g, 1.6 × 10 −3 mol) was dissolved in 20 ml of methanol.
이 용액을 교반한 다음, N-단실 아지리딘(캐나다주 코스타 메사 소재의 아이씨엔 바이오메디칼즈(ICN Biomedicals)) 0.884g(3.84×10-2몰) 용액을 20분 동안에 걸쳐 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 진공하에서 용매를 제거하여 고체 생성물을 수득하였다. NMR 및 적외선 분석에 따르면, 생성물은 덴드리머의 표면에 존재하는 공유결합된 단실 그룹이다.After stirring the solution, 0.884 g (3.84 × 10 −2 mol) of N-silyl aziridine (ICN Biomedicals, Costa Mesa, Canada) was added dropwise over 20 minutes. The reaction mixture was stirred at rt overnight. Removal of solvent in vacuo gave a solid product. According to NMR and infrared analysis, the product is a covalently bound single group present on the surface of the dendrimer.
B. 아민 말단 덴드리머와 단실 클로라이드와의 반응B. Reaction of Amine Terminated Dendrimer with Single Chloride
물(30ml)중의 스타버스트 폴리아미도아민(1.0g, 1.9×10-4몰)(암모니아로부터 개시됨, 세대=4.0, 말단그룹(Z)=24, 분자량=5147)용액을 80ml의 톨루엔이 들어있는 3목 플라스크 중에서 교반하면서, 톨루엔(4ml)중의 단실 클로라이드(1.23g, 4.5×10-3몰)(5-디메틸아미노-1-나프탈렌설포닐 클로라이드; 알드리히 케미칼 캄파니에서 판매함) 용액을 빙냉하에 적가하였다. 동시에, 10% NaOH 용액(13.3몰, 10% 과량)을 반응 혼합물에 가하여 오일성 볼(ball)을 수득하였다. 생성물을 물로 세척한 다음, 메탄올을 용해시키고, 이어서 디에틸 에테르로 침전시켜 고체 생성물을 수득하였다. NMR 및 적외선 분석에 따르면, 덴드리머 표면에 존재하는 공유결합된 그룹과 일치한다.Starburst polyamidoamine (1.0 g, 1.9 x 10 -4 mol) in water (30 ml) (initiated from ammonia, generation = 4.0, terminal group (Z) = 24, molecular weight = 5147) solution containing 80 ml of toluene Solution of single-chloride chloride (1.23 g, 4.5 × 10 −3 mol) (5-dimethylamino-1-naphthalenesulfonyl chloride; sold by Aldrich Chemical Company) in toluene (4 ml) with stirring in a three neck flask Was added dropwise under ice-cooling. At the same time, 10% NaOH solution (13.3 mol, 10% excess) was added to the reaction mixture to give an oily ball. The product was washed with water, then methanol was dissolved and then precipitated with diethyl ether to give a solid product. According to NMR and infrared analysis, it coincides with covalently bonded groups present on the dendrimer surface.
[실시예 11]Example 11
나트륨 프로피오네이트 말단 제6세대 스타버스트 폴리아미도아민에 의한 철의 복합 킬레이트화 증명Demonstrating Complex Chelation of Iron by Sodium Propionate-terminated Sixth Generation Starburst Polyamidoamine
나트륨 프로피오네이트 말단 제6세대 폴리아미도아민(암모니아 개시)(97.1mg, 2.45mol)을 1.5ml의 탈염수에 용해시켰다. 0.5ml의 0.5N HCI을 가하여, pH를 6.3으로 감소시켰다. 염화제일철(0.5ml의 0, 1 및 2M 용액, 0.051mmol)을 가하여, 담갈색의 아교성 침전물을 생성시켰다. 60℃에서 0.5시간 동안 가열하여, 아교성 침전물을 용해시켜 균일한 오렌지색 용액으로 만들었다. 바이오겔P2 아크릴아미드 겔(10g, 2회)을 통하여 용액을 여과시켜 오렌지색의 밴드를 분리시켰다(할라이드 오염물이 존재하는 않음). 진공중에서 용매를 제거하여, 생성물을 오렌지색 필름(30mg)으로서 수득하였다. 분석은 스타버스트 덴드리머 1mole 당 철이온 약 20mloe의 킬레이트화와 일치하였다.Sodium propionate terminated sixth generation polyamidoamine (ammonia initiated) (97.1 mg, 2.45 mol) was dissolved in 1.5 ml of demineralized water. 0.5 ml of 0.5N HCI was added to reduce the pH to 6.3. Ferrous chloride (0.5 ml of 0, 1 and 2M solutions, 0.051 mmol) was added to produce a light brown glue precipitate. Heated at 60 ° C. for 0.5 h, the glue precipitate dissolved to make a uniform orange solution. The solution was filtered through a Biogel P2 acrylamide gel (10 g, twice) to separate the orange band (without halide contaminants). The solvent was removed in vacuo to give the product as an orange film (30 mg). The analysis was consistent with chelation of about 20 mloe of iron ion per mole of starburst dendrimer.
[표 III]TABLE III
SB=C1521H2467B379O573 SB = C 1521 H 2467 B 379 O 573
이들 결과는 스타버스트 덴드리머 1mole당 20±2mole의 철이온이 킬레이트화되는 것을 증명한다.These results demonstrate that 20 ± 2 mole of iron ions are chelated per mole of starburst dendrimer.
Claims (22)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019870011034A KR970011150B1 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Starbust conjugates |
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KR1019870011034A KR970011150B1 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Starbust conjugates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR890006698A KR890006698A (en) | 1989-06-15 |
KR970011150B1 true KR970011150B1 (en) | 1997-07-07 |
Family
ID=19264965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019870011034A KR970011150B1 (en) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Starbust conjugates |
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Country | Link |
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KR (1) | KR970011150B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101334780B1 (en) * | 2010-08-13 | 2013-12-02 | 한국생명공학연구원 | Iodine-containing radial-shape macromolecular compounds, preparation method thereof and contrast medium compositions for CT comprising the same |
-
1987
- 1987-10-02 KR KR1019870011034A patent/KR970011150B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101334780B1 (en) * | 2010-08-13 | 2013-12-02 | 한국생명공학연구원 | Iodine-containing radial-shape macromolecular compounds, preparation method thereof and contrast medium compositions for CT comprising the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR890006698A (en) | 1989-06-15 |
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