MXPA02007445A - Metodos y reactivos de sintesis en fase solida. - Google Patents

Abstract

Una composicion de reactivo adaptada para ser recubierta sobre una superficie de soporte para proporcionar a esa superficie una alta densidad de grupos reactivos. La superficie, asi recubierta, puede ser utilizada para cualquier proposito adecuado y es particularmente muy adecuada para utilizarse como una superficie de soporte de sintesis en fase solida. La superficie de soporte de sintesis, a su vez, puede ser utilizada en sintesis repetitivas o combinatorias tales como la sintesis de polinucleatidos, polipeptidos y polisacaridos. El recubrimiento polimerico puede ser utilizado para proporcionar un area superficial efectiva incrementada, particularmente en situaciones en las cuales el area efectiva de la superficie de soporte esta limitado en si, como sobre la superficie de una microplaca de silicon. Al hacer esto, el recubrimiento polimerico proporciona una combinacion optica de propiedades tales como la densidad de reactivo o area o volumen superficial.

Description

MÉTODOS Y REACTIVOS DE SÍNTESIS EN FASE SOLIDA CAMPO TÉCNICO En un aspecto, la presente invención se relaciona con métodos, reactivos y superficies de soporte pata utilizarse en síntesis en fase sólida (por ojrmplo, repetitiva o combinada). En otro aspecto, La invenci n :;<* relaciona con reactivos de poliacrilamida sustituidos. Kn otro aspecto más, la invención se relaciona con reactivos para utilizarse en la modificación de superficies de soporte, y en particular el uso de medios fotoquímicos para un r tai es reactivos a tales superficies.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La síntesis en fase sólida ha evolucionado tremendamente desde el trabajo seminal de R. B. Merrifield en 1963. Típicamente, el grado de reacciones utilizadas, son las mismas que en la síntesis común, con uno de los reactivos siendo anclados sobre un soporte sólido. La síntesis en fase sólida puede ser utilizada, por ejemplo, para síntesis de polinucleótidos, polisacáridos y polipéptidos, así como otras aplicaciones en síntesis repetitiva y química combinatoria. La ventaja básica de la técnica en fase sólida es que, el soporte (incluyendo todos los reactivos unidos a éste) permanece insoluble, y por lo tanto es láci Inionlo separado de todos los otros reactivos. El excoso do reactivos, otros productos de reacción y producios lal oía los son removidos rápida y eficientemente tras la remoción do l solventes. La purificación de especies en fase sólida es rápida y completa también, y todo el proceso puedo soi automatizado . En años recientes, los principios de la síntesis on fase sólida han sido aplicados a una nueva metodolo ía conocida como "química combinatoria". Los científicos utilizan la química combinatoria para crear grandes poblaciones de moléculas, o bibliotecas, que pueden ser separadas eficientemente en masse . Produciendo bibliotecas de compuestos más diversas, más grandes, las compañías incrementan la probabilidad de que encontrarán compuestos novedosos de valor terapéutico y comercial significativo. El campo representa una convergencia de la química y la biología hecha posible por avances fundamentales en el desarrollo de miniaturización, robótica y receptores. Como con el diseño de fármacos tradicional, la química combinatoria depende de metodologías de síntesis orgánica. La diferencia es el alcance -- en lugar de sintetizar un solo compuesto, la química combinatoria explota la automatización y miniaturización para sintetizar grandes bibliotecas de compuestos. Pero debido a que las bibliotecas grandes no producen compuestos activos i ndcpcnd ¡ entornen! o, los científicos también necesitan encontrar los componentes activos dentro de esas enormes poblaciones. De este modo, la síntesis orgánica combinatoria no es aleatoria, sino sistemática y repetitiva, utilizando conjuntos de "bloques de construcción" químicos para formar un conjunto divo iso do entidades moleculares. Existen al menos tres métodos comunes para la síntesis orgánica combinatoria. Durante la síntesis arreglada, espacialmente dirigible, los bloques de construcción se hacen reaccionar sistémicamente en pozos o posiciones reacción individuales para formar "moLéculas discretas" separadas. Los compuestos activos son identificados por su ubicación en la rejilla. Este método ha sido aplicado a escala (como en la técnica "DIVERSOMER" de Parke-Davis Pharmaceutical), así como en miniatura (como en la técnica "VLSIPS" de Affymax) . La segunda técnica, conocida como síntesis de mezcla purificada, utiliza nucleótidos, péptidos u otros tipos de marcas químicas más inertes para identificar cada compuesto. Durante la desconvolución, el tercer método, una serie de mezclas de compuestos, es sintetizada de manera combinatoria, fijando cada vez alguna característica estructural específica. Cada mezcla es ensayada como una mezcla y es perseguida la combinación más activa. Rondas adicionales fijas sistemáticamente ias otras características estructurales hasta que sea sintet i ado y separado un numero manejable de estructuras di set otas. Lo-, científicos que trabajan con péptidos, por ejempio, pueden utilizar la desconvolución para optimizar, o local i -:a? la secuencia peptídica más activa de millones de posibilidades . Con un objetivo relacionado, han sido utilizadas por mucho tiempo superficies modificadas para proporcionar grupos reactivos u otras funcionalidades deseadas para efectuar la síntesis en fase sólida de moléculas poliméricas y no poliméricas. Esta comerc i a 1 mente disponible una variedad de resinas de fase sólida, por ejemplo, aquéllas disponibles de Argonaut Technologies, incluyendo su línea de resinas de Poliestireno, ArgoGelMR y ArgoPoreMR. En líneas similares, la Solicitud de Patente internacional publicada No. W09727226 ("Soportes de Poliestireno Insertados con Polietilen Glicol Altamente Funcionalizado"), otorgada a Argonaut Technologies, describe polímeros y copolímeros injertados que tienen un esqueleto de poli (metilestireno) y polímeros de cadena lateral de poli (óxido de etileno). Tales soportes también son descritos en JW Labadie ("Soportes Poliméricos para Síntesis en Fase Sólida"), Current Opinions in Chemical Biology 2:346 k .r- .-t. f .... (1998). Este artículo describe, por ejemplo, la foima en la cual los grupos funcionales pueden ser producidos en poliestireno reticulado de manera ligera, ut i 1 i /ando monómeros de estireno funcionales o en un paso ele 5 post funcionalización . En ambos métodos, sin embargo, Jos grupos funcionales están aparentemente unidos a los polímeros de poliestireno utilizados para formar el soporto (por ejemplo, perlas) en sí, por ejemplo, en oposición a estar agregados como un recubrimiento separado a un soporte 10 preexistente. El artículo de Labadie también describe el uso de poliestireno injertado con PEG, por ejemplo, en forma del producto "TentaGel" preparado injertando óxido de etíleno a poliestireno funcional de hidroxilo. El artículo describe 15 además la forma en al cual varios "inconvenientes" asociados con las resinas de injertos de PEG han sido superados por una resina identificada como "ArgoGelMR" , la cual está diseñada con una bifurcación en el enlace del injerto de poliestireno a través del uso de un poliestiren diol como la 20 resina base. Con cada uno de esos métodos, los polímeros resultantes parecen estar limitados a grupos funcionales en sus extremos funcionales, en oposición a tener grupos funcionales en posiciones múltiples a todo lo largo de los polímeros . rt *tt*~-st¡ÉíiíátíSS S?t* SBi& «¿^* *-!.* -- «* « AMfts»* . * .

En otro objeto más, ha sido descrita una va t 11, dad de composiciones poliméricas para utilizarse como goles electroforéticos . Véase, de manera general, Riqhett i, et al., J. Chromatog. B. Biomed. Sci. 10 : 699 ( 1-2 ): 63-75 (199/), 5 la cual describe los avances recientes en el ect i ótenos i s sobre gel de poliacrilamida. Véase, por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5,470,916, para "Formulaciones para Matrices de Poliacrilamida en Metodologías Electroc Lnéf j cas y 10 Cromatográficas". La patente '916 describe formulaciones obtenidas vía la polimerización o copolimerización de una clase única de monómeros. Véase también, la Patente Estadounidense No. 5,785,832, para "Matrices de Agarosa-Poliacrilamida de Lecho 15 Mezclado, Reticuladas Covalentemente para Electroforesis y Cromatografía", la cual describe matrices de poliacrilamida basadas en una clase novedosa de monómeros de acrilamida N- mono y di-sustituidos . La patente ?832 describe la forma en la cual las matrices de lecho mezclado del tipo de 20 poliacrilamida-agarosa, ligadas (reticuladas covalentemente) , son útiles en la separación de fragmentos de ácido nucleico, particularmente ADN, de tamaño intermedio (de 50 a 5,000 pares de bases) y de proteínas de alta masa molecular (>500,00 Da). La patente ?832 proporciona matrices de lecho 25 mezclado de poliacrilamida-agarosa ligadas covalentemente, adecuadas para utilizarse en la separación de fragment os do ácidos nucleicos de tamaño intermedio. Las poliacrilamidas sustituidas, tales como aquellas descritas anteriormente, han sido restringidas t? I 5 uso en la preparación de geles electroforético , y, hasta donde mejor sabe la solicitante, no han sido previamente unidas a superficies, dejando que se unan solas con el propósito de proporcionar una superficie sintética en laso sólida, o por medios fotoquímicos. 10 En un objeto aparte, el beneficiario de la presente invención, ha descrito anteriormente la modificación de superficies para una variedad de propósitos, y el uso de una variedad de reactivos. En particular, esos reactivos implican de manera general el uso de fotoquímica, y en 15 particular, grupos fotorreactivos, por ejemplo, para unir polímeros y otras moléculas a superficies de soporte. Véanse, por ejemplo, las Patentes Estadounidenses Nos. 4,722,906, 4,979,959, 5,217,492, 5,512,329, 5,563,056, 5,637,460, 5,714,360, 5,741,551, 5,744,515, 5,783,502 20 5,858,653 y 5,942,555.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método para efectuar síntesis en fase sólida, el método comprende los 25 pasos de: - M1-^>-»J«M" . . . . a) proporcionar un material de soporto que proporciona una superficie adaptada para utilizarse en la síntesis en fase sólida, b) proporcionar un reactivo polimérico formado pot la polimerización de monómeros de la fórmula: H 0 R' donde Ri representa hidrógeno o alquilo de C?-C(l, donde R2 y R3, independientemente entre ellos representan hidrógeno, alquilo de C?-C6 o fenilo que contienen uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH; C(O) OR4, CH=0, CH CH O OR5, o SR5 (donde R es un alquilo de C?-C6 o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de nitrógeno y R5 es un alquilo de C?-C6 o fenilo que contiene uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH; CH=0, CH CH2, ), O c) aplicar el reactivo a la superficie de soporte y unir covalentemente el reactivo polimérico a la superficie do soporte, d) proporcionar un primer monómero reactivo adaptado para la síntesis en fase sólida, por ejemplo, seleccionado de nucleótidos y aminoácidos, el monómero comprende un grupo correspondiente termoquímicamente reactivo con el sustituyente reactivo unido, y de manera preferible también comprende uno o más grupos reactivos con una segunda unidad monomérica, subsecuente, en el curso de la síntesis en fase sólida, e) poner en contacto y hacer reaccionar el primer monómero con el residuo polimérica sobre la superficie de soporte bajo condiciones adecuadas para hacer reaccionar el grupo correspondiente con el sustituyente reactivo unido, proporcionando de este modo una cadena polimérica creciente, y f) proporcionar y unir secuencialmente monómeros subsecuentes a la cadena polimérica en crecimiento para obtener un producto polimérico deseado. Una vez formado de esta manera, el producto polimérico resultante puede ser retenido y utilizado ín si tu (por ejemplo, en su condición unida), o puede soi escindido y removido de su posición sobre el soporte, para ser utili ado de manera diferente. En otro aspecto, la presente invención proporciona 5 una composición de reactivo polimérico adaptada para soi recubierta sobre una superficie de soporte para proporcion l a esa superficie una alta densidad de grupos reactivos. La superficie, así recubierta, puede ser utilizada pata cualquier propósito, y es particularmente muy adecuada pa t a 10 utilizarse como una superficie de soporte en fase sólida. La superficie de soporte de síntesis, a su vez puede ser utilizada en síntesis repetitivas o combinatorias tales como la síntesis de polinucleótidos, polipéptidos y polisacáridos. El recubrimiento polimérico puede ser utilizado para 15 proporcionar mayor área superficial efectiva, particularmente en situaciones en las cuales el área efectiva de la superficie de soporte está en sí limitada, como sobre la superficie de una perla o plaquilla de silicón. Haciendo esto, el recubrimiento polimérico proporciona una combinación 20 opcional de propiedades tales como la densidad de grupos reactivos y el área o volumen superficial. En una modalidad preferida, el reactivo polimérico es proporcionado en forma de un reactivo polimérico hidrofílico o anfifílico adaptado para ser recubierto sobre 25 una superficie de soporte vía enlaces covalentes estables ^^n para proporcionar a la superficie una alta densidad, poto controlable de grupos funcionales adecuados para l a síntesis en fase sólida de péptidos, oligonucleótidos, ot os oligómeros (por ejemplo, ácidos nucleicos peptídicos) o compuestos orgánicos monopolimér eos . En una modalidad particularmente pietcitda, ol reactivo es preparado por la polimerización de uno o mas monómeros que contengan grupos funcionales de la fórmula: H O R' donde Ri representa hidrógeno o alquilo de C?-C6, donde R2 y R3, independientemente entre ellos, representan hidrógeno, alquilo de C?-C6 o fenilo que contienen uno o más 15 sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH2, C(O) OR4, CHO, CH CH2, OR5, o SR5 (donde R4 es un alquilo de Ci-Ce o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de 20 nitrógeno y R5 es un alquilo de C?-C6 o fenilo que contiene uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de MH^^MÍ¡|ÍiüM£Í?É£ OH, SH, NH2 > CH=0, CH CH,, ), O Ciertos monómeros de este tipo son descritos en, 5 por ejemplo, en Righetti (?832), la descripción de l á cual se incorpora aquí como referencia. En una modalidad preferida do la presente invención, el reactivo polimérico es preparado a partir de monómeros que incluyen N-acriloi 1 -ami no-etoxi - etanol (AAEE) como un monómero altamente hidrofílico el cual 10 es extremadamente resistente a la hidrólisis (Chiari, Micheletti, Nesi, Fazio, Righetti; Electrophoresis 15, 1994, 177-186). Otros monómeros de este tipo son descritos en la Patente Estadounidense No. 5,858,653 la descripción de la cual se incorpora aquí como referencia. 15 El método y reactivo de esta invención encuentra utilidad particular en situaciones en las cuales se desea incrementar la capacidad de síntesis sin necesariamente requerir un incremento correspondiente o indebido en el volumen de reacción. El reactivo de la presente invención 20 proporciona una composición polimérica preformada en la cual las moléculas de polímero pueden ser purificadas, caracterizadas y controladas en una forma hasta ahora no posible .

En una modalidad preferida, el reactivo incluye la unión de polímeros sintéticos preformados a una superficie (como la que se distingue de aquéllos formados por polimerización in si tu sobre el soporte), y de manera más preferible, la unión de los polímeros preformados por medios fotoquímicos. También se prefiere que los grupos funcionales estén presentes en una pluralidad de posiciones a lo large; del esqueleto polimérico. El número (o número promedio) y posición de grupos funcionales pueden ser controlados mediante la elección de los monómeros utilizados para formar el polímero, por ejemplo, por la relación de monómeros que contengan grupos funcionales a monómeros "diluentes" . Una composición de reactivo polimérico de esta invención proporciona una combinación óptima de propiedades tales como la capacidad de hinchamiento, densidad de grupos funcionales, reactividad, permeabilidad, hidrofilicidad y estabilidad hidrolítica. En una modalidad particularmente preferida, la composición de reactivo comprende un derivado polimérico que proporciona uno o más grupos reactivos diferentes. La composición de reactivo puede ser unida a la superficie de cualquier manera adecuada, y de manera preferible se une covalentemente a la superficie, de manera más preferible mediante el uso de grupos fotorreactivos . Los materiales de soporte adecuados incluyen perlas, portaobjetos, plantillas, películas, discos y placas (por ejemplo, placas de micropozos), preparados do mateiiales tales como vidrio tratado con organosilano, silicón tratado con organosilano, polipropileno, polietileno y poliestireno (opcionalmente reticulado con divinil benceno). Los materiales de soporte adicionales incluyen peí las e poliacri lamida injertadas, perlas de látex, peí las i dimetilacrilamida (opcionalmente reticuladas con N,N'-brs-acriloil etilen diamina) , o partículas de vidrio recubiertas con polímeros hidrofóbicos, etc., (es decir, que tienen una superficie rígida o semirrígida). También pueden set utilizadas perlas del tipo de poliestireno injertado con polietilenglicol, reticuladas con divinil benceno. En una modalidad particularmente preferida, el reactivo comprende un reactivo de poliacrilamida sustituido con hidroxilo. Tal reactivo puede ser unido a una superficie, por ejemplo, fotoquímicamente, en cualquier forma y concentración deseada, y para proporcionar a la superficie la densidad deseada de grupos reactivos (por ejemplo, hidroxilo primario) . Un polímero de esta invención puede ser preparado utilizando cualesquier medios adecuados por ejemplo, mediante la reacción de monómeros que proporcionen uno o más grupos funcionales con uno o más comonómeros reactivos (por ejemplo monómeros que proporcionen un grupo fotorreactivo) y/o con uno o más comonómeros no reactivos (por ejemplo, monómeros "diluentes" que trabajen un grupo fotorreactivo o un grupo funcional). Aquellos expertos en la técnica relevante, dada la presente descripción, apreciarán la forma en la cual un polímero de esta invención puede ser sintetizado por polimerización por radicales libres utilizando concentraciones y relaciones de monómeros diseñadas pata lograr las características superficiales deseadas. De este modo, las concentraciones relativas y absolutas de los grupos funcionales, así como el peso molecular del polímero (y el grado de ramificación, etc.), y los medios para inmovilizar el polímero (tal como por el número y/o ubicación de los grupos fotoactivables a lo largo de su longitud) pueden todos ser ajustados para optimizar el desempeño. También pueden ser seleccionados comonómeros que tengan grupos funcionales de varios tipos y reactividades. Aunque no es el único factor determinante, la longitud de cualquier separador que pueda ser incluido entre un grupo funcional y el último esqueleto polimérico puede tener un efecto predecible o determinado sobre la reactividad del grupo funcional. Además, pueden ser incluidos monómeros relativamente inertes, en efecto como monómeros diluentes, para ajustar la densidad de los grupos funcionales a los niveles deseados y para lograr características del polímero deseado, por ejemplo, para ajustar su hidrofilidad, --,»..--------a-i---J--l hidrofobicidad o naturaleza anfifílica, la cual a su VL puede afectar las características de solvatación. Finalmente, también pueden ser incluido comonómeros que proporcionen grupos reactivos para inmóvil iza i ol polímero sobre una superficie. Tales mon m-tos preferiblemente contienen grupos fotoactivables, que pueden o pueden incluir grupos termofílicamente reactivos que pueden ser utilizados para unir el polímero directamente a un sil ? o al grupo reactivo correspondiente sobre La superficie, o a otro reactivo que proporcione en sí un grupo fotoactivable . Por ejemplo, los grupos hidrofílicos están activados con una variedad de agentes activantes (por ejemplo, 1,1-carbonildiimidazol, cloruro de 2, 2, 2-trifluoroetansulfonilo, o p-toluensulfonato de 2-fluoro-1-metilpiridina) . Tales reactivos pueden ser utilizados para inmovilizar un polímero de hidroxilo sobre una superficie que contenga grupos amina (por ejemplo, vidrio recubierto con 3-aminopropiltrietoxilano) . En este ejemplo, cualquier exceso de grupos hidroxilo activados que no reaccionen con las aminas sobre una superficie pueden ser hidrolizadas nuevamente a grupos hidroxilo libres. También pueden ser seleccionados monómeros que tengan diferentes tasas de polimerización, para utilizar la distribución de los comonómeros en el polímero. Opcionalmente, o además, la distribución del comonómero puede ser controlada y acep ada por la preparación y uso de copolímeros de bloques. También se proporcionan polímeros hidrofílicos o amfifílicos que tienen medios para inmovilización en una superficie vía enlaces covalentes estables y múltiplos quipos funcionales del tipo descrito aquí. Tales polímeros se encuentran en uso particular para la síntesis en fase sólida de péptidos, oligonucleótidos, polímeros del tipo simi lar (por ejemplo, ácidos nucleicos peptídicos) y compuestos orgánicos no poliméricos. El uso de polímeros sintetizados, por ejemplo, la oposición a polímeros injertados o aquéllos formados in si tu, proporcionan un número de ventajas, incluyendo la capacidad de purificar y caracterizar el polímero antes de la inmovilización. En otro aspecto más, la invención proporciona un método para proporcionar grupos reactivos en una superficie, el método incluye pasos de recubrir la superficie con una posición reactiva como se describe aquí. En aspectos adicionales, la invención proporciona una superficie de soporte recubierta con tal composición de reactivo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En una modalidad preferida, el reactivo de esta invención se prepara mediante la polimerización de monómeros que contienen grupos funcionales, opcionalmente y de manera preferible, en combinación con otros monómeros, t los como aquéllos que contienen otros grupos útiles, monómeíos diluentes y similares. En una modalidad preferida, un polímero de la presente invención es preparado polimerizando uno o mas monómeros seleccionados del grupo: donde Ri representa hidrógeno o alquilo de C?-C6, y donde R2 y R3, independientemente entre ellos, representen hidrógeno, alquilo de C?-C6 o fenilo que contienen uno o más reactivos seleccionados de OH, SH, NH2, -C(O) OR4, CH=0, CH" CH2, O OR5 o SR5 (donde R4 es un alquilo de C?-C6 o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de nitrógeno y Rb es un alquilo de C?-C6 o fenilo que contiene uno o más sustituyentes de reactivos seleccionados de OH, SH, NH2, CH=0, CH CH2) ), O De manera opcional y preferible, el polímero resultante también se une a la superficie vía medios fotoquímicos, por ejemplo, mediante la incorporación de uno o , ,*. l.,í ...t.?....M&¿Í » lfF.. *Jb* j¡*F..F.„. -^-.ti.-..---- í^^ i^^^ j . .. M?^?^-. ^.^ --^-^.~ . F>F^ -l*.r- .^«?fi .t.?.? más fotogrupos en el polímero por medio de monómoios polimerizables que contiene un fotogrupo. Los comonómeros pueden ser seleccionados para proporcionar cualquier propiedad o función deseada, incluyendo cualquier reactividad deseada. Aunque no os el único factor determinante, la longitud del separador entre los grupos funcionales y el esqueleto polimérico con frecuencia tienen un efecto sobre la reactividad de los grupos funcionales. Además, pueden ser utilizados monómeros "inertes" o "diluidos" para ajustar la densidad de los grupos funcionales a niveles óptimos y para lograr las características del polímero deseadas, tales como polímeros hidrofílicos o amfifílicos, para lograr las características de solvatación óptimas. Los ejemplos de tales monómeros incluyen, por ejemplo, acrilamida, N-vinil pirrolidona, metacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-vinilpiridina, N-vinil caprolactama, estireno, acetato de vinilo y N-acriloilmorfolina . Una composición preferida de esta invención incluye uno o más reactivos latentes pendientes (preferiblemente fotorreactivos) unidos, o adaptados para ser unidos, directa o indirectamente, a un monómero copolimerizable. Los grupos fotorreactivos son definidos aquí, y los grupos preferidos son suficientemente estables para almacenarlos bajo condiciones en las cuales retengan tales propiedades. Véase, por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5 , 00-J -> .. J la descripción de la cual se incorpora aquí como rol ciencia.

Pueden ser elegidos grupos reactivos latentes que respondan varias porciones del espectro electromagnético, con aquéllos que respondan a las porciones ultravioleta invisibles del espectro (referidos aquí como "fotorreactivos") siendo particularmente preferidos. Los grupos fotorreactivos responden a estímulos externos aplicados, específicos, para experimental" la generación de especies activas con un enlace cova lento resultante a una estructura química adyacente, por ejemplo, de acuerdo a lo proporcionado por la misma o una molécula diferente. Los grupos fotorreactivos son aquellos grupos de átomos en una molécula que retienen sus enlaces covalentes sin cambio bajo condiciones de almacenamiento pero que, tras la activación por una fuente de energía externa, forman enlaces covalentes con otras moléculas. Los grupos fotorreactivos generan especies activas tales como radicales libres y particularmente nitrenos, carbenos y estados excitados de cetonas tras la absorción de energía electromagnética. Los grupos fotorreactivos pueden ser elegidos de modo que respondan a varias porciones del espectro electromagnético, y los grupos fotorreactivos que responden a, por ejemplo, las porciones ultravioleta invisible del espectro son más preferidos y pueden ser referidos aquí ocasionalmente como "grupo fotoquímico" o " fotogrupo" . Las aril cetonas fotorreactivas son las preferidas, tales como la acetofenona, benzofenona, antraquinona, antrona, y heterocíclicos similares a la antrona (es decir, análogos heterocíclicos de la antrona tales como aquéllos que tienen N, 0 o S en la posición 10), u otros derivados sustituidos (por ejemplo sustituidos en el anillo). Los ejemplos de aril cetonas preferidas incluyen derivados heterocíclicos de antrona, incluyendo la acridona, xantona, y tioxantona y sus derivados sustituidos en el anillo. Los grupos funcionales de tales cetonas son los preferidos puesto que son fácilmente capaces de experimentar el ciclo de activación/inactivación/reactivación descrito aquí. La benzofenona es una porción fotorreactiva particularmente preferida, puesto que es capaz de excitarse fotoquímicamente con la formación inicial en un estado de singulete excitado que experimenta un cruce intersistema hacia el estado del triplete. El estado del triplete excitado puede insertar enlaces carbono-hidrógeno mediante la sustracción de un átomo de hidrógeno (de una superficie de soporte, por ejemplo) creando de este modo un par radical. El colapso posterior del par radical conduce la formación de un nuevo enlace carbono-carbono. Si no esta disponible un enlace reactivo (por ejemplo, carbono-hidrógeno) para la unión, la excitación inducida por la luz ultravioleta del grupo benzofenona es reversible y la molécula regresa al nivel de energía del estado basal de la remoción de la fuente do energía. Las aril cetonas fotoactivables tales como la benzofenona y acetofenona son de importancia pa.Hculni dado que esos grupos son objeto de múltiple reactivación en agua y en consecuencia proporcionan una mayor eficiencia de recubrimiento . Las azidas constituyen una clase preferida adicional de grupos fotorreactivos e incluyen aril azidas (C6R5N3) tales como la fenil azida y particularmente 4-fluoro- 3-nitrofenil azida, acil azidas (-C0-N3) tales como la benzoil azida y p-metilbenzoil azida, formiatos de azida (-0- CO-N3) tales como el azidoformiato de etilo, azidoformiato de fenilo, sulfonil azida (-S02-N3) tales como la benzosulfonil azida, y fosforil azida (RO)2PON3 tales como la difenil fosforil azida y díetil fosforil azida. Los compuestos diazo constituyen otra clase de grupos fotorreactivos e incluyen diazoalcanos (-CHN2) tales como el diazomatano y difenil diazometano, diazocetona (-CO-CHN2) tales como la diazoacetofenona y 1-trifluorometil-l-diazo-2-pentatona, diazoacetatos (-0-CO-CHN2) tales como el diazoacetato de t-butilo, y diazoacetato de fenilo, y beta-ceto-alfa-diazoacetatos (-CO-CN2-CO-0-) tales como el alfa-diazoacetato de t-butilo. Otros grupos fotorreactivos incluyen a las diaziridinas ( -CHN.J tales como la 3-trif1 uoro et i fenildiazinna, y cetenas (-CH=C=0) tales como la cetena difenilcetena . Tras la activación de los grupos fotorreacti vos, las moléculas reactivas se unen covalentemente entre sí y/o a la superficie material por enlaces covalentes a través de residuos de los grupos fotorreactivos. Los grupos fotorreactivos ejemplares, y sus residuos tras la activación, son mostrados como sigue (donde R y R' pueden ser cualesquier grupos orgánicos no interfirientes) .

Fotorreactivo Grupo Funcionalidad residual aril azidas amina R-NH-R' acil azidas amida R-CO-NH-R' azidoformiatos carbamato R-O-CO-NH-R' sulfonil azidas sulfonamida R-S02-NH-R' fosforil azidas fosforamida (RO)2PO-NH-R' diazoalcanos nuevo enlace C-C diazoacetonas nuevo enlace C-C y cetona diazoacetatos nuevo enlace C-C y éster beta-ceto-alfa- nuevo enlace C-C diazoacetatos y beta-cetoéster rfj'í-"-- r frl 1 -~""-""»^->~»-*"'-"~J——---------—---« Fotorreactivo Grupo Funcionalidad residual azo alifático nuevo enlace C-C Diazirinas nuevo enlace C-C Cetenos nuevo enlace C-C cetonas nuevo enlace C-C fotoactivadas y alcohol Los monómeros fotoactivables de la invención pueden ser aplicados a cualquier superficie que tenga enlaces carbono-hidrógeno, con la cual el grupo fotorreactivo pueda reaccionar para inmovilizar la poliacrilamida resultante a las superficies. Los ejemplos de sustratos apropiados incluyen, pero no se limitan a, polipropileno, poliestireno, poli (cloruro de vinilo), policarbonato, poli (metacrilato de metilo) , parileno y cualquiera de numerosos organosilanos para pretratar vidrio u otras superficies inorgánicas. Los polímeros de esta invención son preferiblemente sintetizados por polimerización por radicales libres utilizando concentraciones y relaciones de monómeros que están diseñados para lograr las características superficiales deseadas. De este modo los niveles de grupos funcionales, el peso molecular del polímero y los medios para inmovilizar el polímero (mediante la incorporación de grupos fotoactivables), pueden ser ajustados por aquellos expertos en la técnica para lograr cualquier producto deseado y/o optimizar el desempeño o características fisicoquímicas en uno o más aspectos. Un reactivo de la presente invención puede ser utilizado en una variedad de formas para proporcionar superficies de soporte funcionalizadas para utilizarse en síntesis en fase sólida. En una modalidad, el reactivo puede ser empaquetado y proporcionado por separado, y opcionalmente a granel, para ser aplicado a una superficie por el usuario al momento del uso. En otra modalidad, el reactivo puede ser aplicado y unido covalentemente a un soporte (por ejemplo, reactivos fotoquímicos) al momento de manufacturar el soporte en sí, y el material de soporte recubierto resultante puede ser empaquetado y vendido en forma sustancialmente libre para utilizarse.

TABLA DE ESTRUCTURAS O Cl COMPUESTO CH, COMPUESTO II O COMPUESTO O / HO (CH,)3 NH C CH=CH. COMPUESTO rv i «i iMH-.-t-MHI O CH CH . COMPUESTO V CH COMPUESTO VI O o C NH (CH2)2 SH COMPUESTO Vil t--i-A-»J---l--l-J-----i----.«-^^ donde x= O a 15 %mol, y = 5 a 100 %mol y z = 0 a 95 %mol COMPUESTO VIII ^^|É^^ | gai^i^---Í---H-------É T-ip' T'iff-írJJtrr donde x = O a 5 %mol, y = 5 a 100 %mol y z = 0 a 95 %mol COMPUESTO IX donde m = 15 a 45 y n = 50 a 150 (lo que ocurre aleatoriamente] COMPUESTO X donde x = 0 a 5 %mol, y = 5 a 100 %mol y z = 0 a 95 %mol COMPUESTO XI tt¿M *Í^t-liJ 'J-"U1 ' • **»"»- — --<--—»- .• .—**.* * *~~~*** *~.-*?~ ááá m Los siguientes Ejemplos se proporcionan para ilustrar, pero no para limitar la presente invención. Aunque la invención ha sido descrita en términos de las modalidades preferidas, aquellos expertos en la técnica reconocerán quo la invención puede ser practicada con modificaciones dent o del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

EJEMPLOS Ejemplo 1 Preparación de Cloruro de 4-Benzoilbenzoilo (BBA-C1) (Compuesto I) Para prepara un fotogrupo reactivo, se agregó ácido 4-benzoilbenzoico (BBA) , 1.0 kg (4.42 moles), a un matraz de Morton de 5 litros seco, equipado con condensador de reflujo y agitador en la parte superior, seguido por la adición de 645 ml (8.84 moles) de cloruro de tionilo y 725 ml de tolueno. A continuación se agregó dimetilformamida, 3.5 mml, y la muestra se calentó a reflujo durante 4 horas. Después de enfriar, los solventes fueron removidos bajo presión reducida y el cloruro de tionilo residual fue removido de tres evaporaciones utilizando 3 x 500 mol de tolueno. El producto fue recristalizado de tolueno 1:4.hexano para dar 988 g (rendimiento del 91%) después de secar en un horno al vacío. El punto de fusión del producto fue de 92-94°C. El análisis de resonancia magnética nuclear (RMN) a 80 MHz (1H RMN (CDC13) ) fue consistente con el producto deseado: protones aromáticos 7.20-8.25 (m, 9H) . Todos los valores de desviaejón química están en ppm campo abajo de un estándar -interno de tetrametilsilano. El compuesto final fue almacenado para ser utilizado en la preparación de un monómero utilizado on la síntesis de polímeros fotoactivados como se describe, pot ejemplo, en el Ejemplo 3.

Ejemplo 2 Preparación de Clorhidrato de N- (3-Aminopropil) metacrilamida (AMPA) (Compuesto II) Para formar un intermediario monomérico que contenga amina, se agregó una solución de 1, 3-diaminopropano, 1910 g (25.77 moles), en 1000 ml de CH2C12 a un matraz de Morton de 12 litros y enfriado en un baño de hielo. A continuación se agregó por goteo una solución de carbonato de t-butil fenilo, 1000 g (5.15 moles), en 250 ml de CH2C12 a una velocidad la cual mantuvo la temperatura de reacción por debajo de 15°C. Después de la adición, la mezcla fue calentada a temperatura ambiente y agitada durante 2 horas. La mezcla de reacción fue diluida con 900 ml de CH2C12 y 500 g de hielo, seguida por la adición lenta de 2500 ml de NaOH 2.2 N. Después de probar para asegurar si la solución era básica, el producto fue transferido a un embudo de separación y la capa orgánica fue removida y dejada a un lado como extracto 1.4....-.-,.- i .---*----..- £?«* ...--te---t--4-^-^-^--i^-i-<-t---a- #1. La fase acuosa fue extraída entonces con 3 X 1250 ml de CHCI , manteniendo cada extracción como una fracción separada. Los cuatro extractos orgánicos fueron entonces lavados sucesivamente con una sola porción de 1250 ml de NaOll 6.0 N comenzando con la fracción #1 y procediendo hasta la porción #4. Este procedimiento de lavado se repitió una segunda vez con una porción nueva de 1250 ml de NaOll 0.6 N: Los extractos orgánicos fueron entonces combinados y secados sobre Na2S04. La filtración y evaporación del solvente a un peso constante de 825 g de N-mono-t-BOC-1, 3-diaminopropano eL cual fue utilizado sin mayor purificación. Se colocó una solución de anhídrido metacríljco, 806 g (5.23 moles), en 1020 ml de CHCI3 en un matraz de Morton de 12 litros equipado con un agitador en la parte superior y enfriado en un baño de hielo. Se agregó fenotiacina, 60 mg, como un inhibidor, seguida por la adición por goteo de N-mono-t-BOC-1, 3-diaminopropano, 825 g (4.73 moles) , en 825 ml de CHC13. La velocidad de adición fue controlada para mantener la temperatura de reacción por debajo de 10°C todas las veces. Después de completar la adición, el baño de hielo fue removido y la mezcla se dejó agitar durante la noche. El producto fue diluido con 2400 ml de agua y transferido a un embudo de separación. Después de mezclar perfectamente, la capa acuosa fue removida y la capa orgánica fue lavada con 2400 ml de NaOH 2 N, asegurando que -i-i.-- .A-*--i?---------------^ -?fc-i"**ai?Jt- • • --*— A-*-' la capa acuosa fuese básica. La capa orgánica fue entonces secada sobre Na2S04, y filtrada para remover el agente de secado. Una porción del solvente de CHCI3 fue removida bajo presión reducida hasta que el peso combinado del producto y el solvente fue de aproximadamente 3000 g. El producto deseado fue entonces precipitado por adición lenta de 11.0 litros de hexano a la solución de CHC13 agitada, seguido poi almacenamiento durante la noche a 4°C. El producto fue aislado por filtración y el sólido fue enjuagado dos veces con una combinación de solvente de 900 ml de hexano y 150 ml de CHCI3. El secado perfecto del sólido dio 900 g de N-[N'- (t-butiloxicarbonilo) -3-aminopropil] -metacrilamida, p.f. 85.8°C por calorimetría de exploración diferencial (DSC). El análisis sobre un espectómetro de RMN fue consistente con el producto deseado: XH RMN (CDC13) de NH de amida 6.30-6.80, 4.55-5.10 (m, 2H) , protones de vinilo 5.65, 5.20 (m, 2H) , metilenos adyacentes a N 2.90-3.45 (m, 4H) , metilo 1.95 (m, 3H), metileno restante 1.50-1.90 (m, 2H) , y t-butilo 1.40 (s, 9H) . Un matraz de fondo esférico de 2 litros, de 3 cuellos, equipado con un agitador en la parte superior y un tubo de fuga de gas. Se agregaron 700 ml de metanol al matraz y se enfrió sobre un baño de hielo. Mientras se agitaba, se burbujeó HCl gaseoso al solvente a una velocidad de aproximadamente 5 litros/minuto durante un total de 40 minutos. Se determinó la molaridad de la solución de HCl/MeOll final era de 8.5 M por titulación con NaOH ÍN utilizando fenolftaleína como indicador. La N- [N' - (t-butiloxicarbonil ) - 3-aminopropil]metacrilamida, 900 g (3.71 moles), fue agregada a un matraz de Morton de 5 litros equipado con un agitador en la parte superior y un adaptador de fuga de gas, seguida poi la adición de 1150 ml de solvente de metanol. Algunos sólidos permanecieron en un matraz con un volumen de este solvente.

La fenotiacina, 30 mg, fue agregada como un inhibidor, seguida por la adición de 655 ml (5.57 moles) de solución de HCl/MeOH 8.5 M. Los sólidos se disolvieron lentamente con el desprendimiento de gas pero la reacción no fue exotérmica. La mezcla se agitó durante la noche a temperatura ambiente para asegurar una reacción completa. Cualesquier sólidos fueron entonces removidos por filtración y se agregaron 30 mg adicionales de fenotíacina. El solvente fue entonces separado bajo presión reducida y el residuo sólido resultante fue azeotropizado con 3 X 1000 ml de isopropanol con evaporación bajo presión reducida. Finalmente, el producto fue disuelto en 2000 ml de isopropanol a reflujo y se agregaron lentamente con agitación 4000 ml de acetato de etilo. La mezcla se dejó enfriar lentamente y se almacenó a 4°C durante la noche. El compuesto II fue aislado por filtración y fue secado a peso constante, dando un rendimiento de 630 g con un punto de fusión de 124.7°C por DSC. El análisis del espectómetro de RMN fue consistente con el producto deseado: 'fl RMN (DO) protones de vinilo 5.60, 5.30 (m, 2H) , metileno adyacente a N de amida 3.30 (t, 2H) , metileno adyacente al N de la amina 2.95 (t, 2H) , metilo 1.90 (m, 3H) , y metileno restante 1.65-2.10 (m, 2H) . El compuesto final fue almacenado para utilizarse en la preparación de un monómero utilizado en la síntesis de polímeros fotoactivables como se describe, por ejemplo, en el Ejemplo 3.

Ejemplo 3 Preparación de N- [ 3- (4-Benzoilbenzamido) propil]metacrilamida (BBA-APMA) (Compuesto III) El grupo reactivo del Ejemplo 1 y el monómero de amina del Ejemplo 2, se hicieron reaccionar (vía un enlace amida) para formar un monómero que contiene un fotogrupo de la siguiente manera. El compuesto II, 120 g (0.672 moles), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 2, fue agregado a un matraz de fondo esférico, de tres bocas, de 2 litros, seco, equipado con un agitador en la parte superior. Se agregó fenotiacina, 23-25 mg, como un inhibidor, seguida por 800 ml de cloroformo. La suspensión fue enfriada por debajo de 10°C en un baño de hielo, y se agregaron 172.5 g (0.705 moles) de Compuesto I, preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 1, como un sólido. A continuación se agregó por goteo Trietilamina, 207 ml (1.485 moles), en 50 ml de cloroformo durante un periodo de tiempo de 1-1.5 horas. El baño de hilo fue removido y se continuó agitando a temperatura ambiente durante 2.5 horas.

El producto fue entonces lavado con 600 ml de HCl 0.3 N y 2 x 300 ml de HCl 0.07 N. Después de secar sobre sulfato de sodio, el cloroformo fue removido ba o presión reducida y el producto fue recristalizado dos veces de tolueno : d orofoi mo 4:1 utilizando 23-25 mg de fenotiacina en cada recristalización para evitar la polimerización. Los rendimientos típicos del compuesto III fueron del 90% con un punto de fusión de 147-151°C. El análisis en un espectrómetro de RMN fue consistente con el producto deseado: H RMN (CDC13) de protones aromáticos 7.20-7.95 (m, 9H) , NH de amida 6.55 (t amplio, 1H) , protones de vinilo 5.65, 5.25 (m, 2H) , metileno adyacente a los N de amida 3.20-3.60 (m, 4H) , metilo 1.95 (s, 3H) , y metileno remanente 1.50-2.00 (m, 2H) . El compuesto final fue almacenado para utilizarse en la síntesis de polímeros fotoactivables, como se describe, por ejemplo, en los Ejemplos 8-11 y 13.

Ejemplo 4 Preparación de N- (3-hidroxipropil) acrilamida (HPA) (Compuesto IV) Se preparó un monómero que contiene un grupo funcional en forma de un grupo hidroxilo de la siguiente -a.«a t- -H-J. ^^| ^||g manera. Se enfrió cloruro de acploilo, 53 ml (0.66 mol), a -40°C en un matraz de fondo esférico, de tres bocas, sumergido en un baño de isopropilo/hielo seco. El matraz fue equipado con un embudo de adición, un termómetro y entrada do argón. Se enfrió etanol (1000 ml) a -40CC y fue agregado al cloruro de acriloilo frío. Se disolvió 3-amino-l-propanol , 100 ml (1.3 mol) en 1000 ml de etanol. Esta solución fue transferida al embudo de adición y agregada por goteo ai cloruro de acriloilo. La solución fue agitada en el baño de etanol/hielo seco durante 2 horas, seguido por agitación durante la noche a 4°C. El solvente fue evaporado. Después de agregar 25 mg de fenotiacina, el residuo fue disuelto en cloroformo y purificado sobre gel de sílice. Después de lavar con cloroformo, el producto fue eluido con acetona, lo cual produjo 69.1 gm (rendimiento del 82%).

Ejemplo 5 Preparación de N- (2-etoxi- (2-hidroxietil) ) acrilamida (HEEA) (Compuesto V) Se preparó otro monómero que contiene hidroxilo esencialmente por el mismo procedimiento que en el Ejemplo 4, excepto que se hicieron reaccionar 40.4 ml (0.5 mol) de cloruro de acriloilo con 100.2 ml (1.0 mol) de 2- (2- aminoetoxi) etanol . El compuesto fue eluido de gel de sílice con acetona para dar 94.6 gm (rendimiento de 119%).

Ejemplo 6 Preparación de N-acrilamido-D-glucosamina (AGA) (Compuesto VI) Se preparó otro monómero alternativo que cont ene un grupo funcional en forma de un grupo hidroxilo de la siguiente manera. Se agregó clorhidrato de glucosamina, 10.0 g, (0.0464 moles) a 12 ml de hidróxido de sodio 3.8 M.

A continuación se agregó carbonato de potasio, 0.30 g, (0.0022 moles) y nitrito de sodio, 0.35 g, (0.0051 moles) y la mezcla se agitó hasta que se obtuvo una solución clara. A la solución clara se agregaron 10 ml de cloroformo, y la mezcla fue agitada vigorosamente mientras estaba en un baño de hielo. Se agregaron 4.45 g de solución de cloruro de acriloilo (4.0 ml; 0.0492 moles) en 5 ml de cloroformo en porciones de 100 microlitros con condiciones alternadas de 55 µl de hidróxido de sodio 10 N (4.95 ml en total) con agitación en un baño de hielo. La agitación continuó durante 30 minutos después de completar las adiciones. Se removió el cloroformo. El pH se ajustó a 3 seguido por 3 extracciones de 10 ml de cloroformo para remover ácido acrílico. La solución acuosa fue almacenada a ~4°C. El uso de AGA en la polimerización se describe en los Ejemplos 12 y 13.

Ejemplo 7 Preparación de N- (2-Mercaptoetil) -2 , 6-bis (4- benzoilbenzamido) hexanamida (Compuesto VII) Se preparó un reactivo de transferencia de cadena fotoactivable de la siguiente manera. Se disolvió monoclorhidrato de lisina, 3.65 g (20 mmol), en 8 ml de hidróxido de sodio 2 N y se enfrió en un baño de hielo. Sc agregó una solución de 10.77 g (44 mmol) de cloruro de 4-benzoilbenzoilo, preparado de acuerdo al método genera 1 descrito en el Ejemplo 1 en 17 ml de cloroformo, simultáneamente con 4.48 g de hidróxido de sodio en 19 ml de agua. La reacción fue agitada sobre un baño de hielo durante 2 horas, y a continuación se dejó calentar a temperatura ambiente durante 3 horas. Se utilizó ácido clorhídrico para ajustar el pH a 1, y se agregaron 60 ml adicionales de cloroformo. Se utilizó una centrífuga para separar las capas y la capa acuosa fue extraída con 3 x 50 ml de cloroformo. Los extractos orgánicos combinados fueron secados sobre sulfato de sodio. Se hizo un intento por recristalizar el producto sólido resultante de ácido acético al 80%, pero la recuperación de producto fue pobre. Los licores madre fueron diluidos con agua para precipitar el producto, el cual fue diluido entonces en cloroformo, lavado con bicarbonato de sodio al 10%, ácido clorhídrico 1 N, y finalmente agua. La solución fue secada sobre sulfato de sodio y el producto fue g^^g i^j±^^imj M utilizado sin purificación. El análisis en un espectróme ro de RMN fue consistente con el producto deseado: di RMN (CDClj) de protones ácidos 8.45 (s amplio, 1H) , protones aromáticos y de amida 7.00-8.10 (m, 20H) , CH 4.50-4.90 (m, 9H) , metí leño adyacente al N 3.30-3.70 (m, 2H) , metilenos remanentes 1.10-2.25 (m, 6H) . El derivado de lisina, 4.35 g (7.73 mmol), y N-hidroxisuccinimida, 0.901 g (7.83 mmol) fueron disueltos en 40 ml de 1,4-dioxano seco, seguido por la adición de 1.951 g (9.45 mmol) de 1, 3-diciclohex?lcarbodiimida (DCC) en 10 ml de 1,4-dioxano. La mezcla se dejó agitar durante la noche a temperatura ambiente. El sólido blanco resultante fue filtrado y lavado con 2 x 25 ml de 1,4-dioxano. El solvente fue removido bajo presión reducida y el solvente enjuagado con 3 x 25 ml de hexano para remover el exceso de DCC. El éster de N-oxisuccinimida (NOS) resultante, 4.10 g (rendimiento del 81%), fue utilizado sin más purificación. Se diluyó clorhidrato de 2-aminoetandiol, 0.75 g (6.6 mmol) , con 15 ml de cloroformo y 1.09 ml de trietilamina bajo una atmósfera de argón. Los esteres de NOS, 4.10 g (6.22 rr-mol), en 25 ml de cloroformo fueron agregados por goteo a temperatura ambiente durante un periodo de 30 minutos. Después de 4 horas de reacción, la mezcla fue lavada con agua y ácido clorhídrico 0.05 N, seguido por secado sobre sulfato de sodio. El producto fue purificado ......^^-^-^--.--.-.«.-ffi .-> sf utilizando cromatografía instantánea sobre gel de sílice utilizando un sistema de solvente de CHCl3:CH3OH 95:5 para dar 2.30 g de producto, un rendimiento del 59%. El análisis en un espectrómetro de RMN fue consiste con el producto deseado: 1ti RMN ( DCC1 J de protones aromáticos y de amida 6.90-8.00 (m, 21H), CH 4.40-4.85 (m, 1H) , metilenos adyacentes a N 3.00-3.75 (m, 4H), metilenos residuales 1.00-2.95 (m, 8H), y Sil 1.40 (t, 1H) .

Ejemplo 8 Preparación de un Copolimero de acrilamida, BBA-AMPA, y (HPA) PA-HPA Fotoaleatorio) (Compuesto VIII) Se preparó un copolímero fotoactivable de la presente invención de la siguiente manera. Se disolvieron 1.69 g (23.8 mmol) de acrilamida para utilizarse como un monómero "diluente" como se describe aquí, en 43.5 ml de DMSO junto con 0.17 g (0.49 mmol) de BBA-AMPA (monómero que contiene un fotogrupo, Compuesto III), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 3, 3.14 g (24.3 mmol) de HPA (un monómero que contiene OH, Compuesto IV), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 4, 0.10 g (0.58 mmol) de 2, 2' -azobisisobutironitrilo (AIBN) , y 0.049 ml (0.32 mmol) de N,N, N' , N' -tetrametiletilendiamina (TEMED) . La solución fue desoxigenada con una purga de helio durante 4 minutos. El espacio en la parte superior fue reemplazado con argón, y el recipiente fue sellado para calentarse durante la noche a 55°C. La solución de reacción fue colocada en tubería de diálisis (12 - 14,00 MWCO), y dializada contra agua DI durante 5 días. La solución acuosa fue liofilizada para dar 4 g de solido blanco con una fotocarga de 0.094 µmol/mg (teórico de 0.097 µmol/mg).

Ejemplo 9 Preparación de un Copolimero de BBA-APMA, y (HPA) (HPA Fotoaleatorio) (Compuesto VIII) Se preparó un copolímero fotoactivable de la presente invención de la siguiente manera (y sin el uso de un monómero "diluente" tal como la acrilamida) . El BBA-AMP?.

(Compuesto III), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 3, 0.17g (0.49 mmol) fue disuelto en 33 ml de DMSO junto con 4.87g (37.33 mmol) de HPA (Compuesto IV) , preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 4, 0.08g (0.46 mmol) de AIBN, y 0.038 ml (0.25 mmol) de TEMED. La solución fue desoxigenada con una purga de helio durante 4 minutos. El espacio de la parte superior fue reemplazado con argón, y el recipiente fue sellado para un calentamiento durante la noche a 55°C. La solución de reacción fue colocada en tubería de diálisis (12-14,000 MWCO), y dializada contra agua DI durante 5 días. La solución ^ Ufe |^! g|g j| acuosa fue liofilizada para dar 4.27g de sólido blanco con una fotocarga de 0.073 µmol/mg (teórico 0.076 µmol/mg).

Ejemplo 10 Preparación de un copolimero de acrilamida, BBA-APMA, y (HEEA) (PA-HEEA Fotoaleatorio) (Compuesto IX) Se preparó un copolímero fotoactivable de la presente invención de la siguiente manera. Se disolvió acrilamida, 1.48 g (20 mmol) en 37.3 ml de DMSO junto con 0.15 g (0.42 mmol) de BBA-AMPA (Compuesto III), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 3, 3.38g (21.2 mmol) de HEEA (Compuesto V), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 5, 0.084g (0.51 mmol) de AIBN, y 0.043 ml (0.28 mmol) de TEMED. La solución fue desoxigenada con una purga de helio durante 4 minutos. El espacio de la parte superior fue reemplazado con argón, y el recipiente fue sellado para un calentamiento durante la noche a 55°C. La solución de reacción fue colocada en tubería de diálisis (112-14,000 MWCO) y dializada contra agua DI durante 5 días. La solución acuosa fue utilizada para dar 3.7g de sólido blanco con una fotocarga de 0.092 µmol/mg (teórico 0.085 µmol/mg) . i^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^M| --tt--S-----IÍ-l--li--t-ß^ifti Ejemplo 11 Preparación de un copolimero de BBA-AMPA y (HEEA) (HEEA Fotoaleatorio) (Compuesto IX) SE preparó un copolímero fotoactivabl e de l n presente invención de la siguiente manera. BBA-?MP? (Compuesto III), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 3, O.llg (0.31 mmol) fue disueLto en 26 ml de DMSO junto con 4.89g (30.72 mmol) de HEEA (Compuesto V) , preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 5, 0.06g (0.37 mmol) de AIBN, y 0.031 ml (0.21 mmol) de TEMED. La solución fue desoxigenada con una purga de helio durante 4 minutos. El espacio de la parte superior fue reemplazado con argón, y el recipiente fue sellado para un calentamiento durante la noche a 55°C. La solución de reacción fue colocada en tubería de diálisis (12-14,000 MWCO), y dializada contra agua DI durante 6 días. La solución acuosa fue liofilizada para dar 4.35g de sólido blanco designado como compuesto IX con una fotocarga de 0.061 µmol/mg (teórico 0.062 µmol/mg). Utilizando el procedimiento anterior, se produjo un compuesto similar al descrito en el párrafo anterior, pero se utilizo HEEA crudo en lugar de HEEA purificado. Se utilizó la siguiente carga de ingredientes para dar el foto HEEA (Compuesto IX). El BBA-AMPA (Compuesto III), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 3, 0.043g (0.12 mmol) fue disuelto en 10.4 ml de DMSO junto con 1.96g (12.29 mmol) de HEEA (Compuesto V), preparado de acuerdo al método general descrito en el Ejemplo 5, 0.024 9 (0.15 ramo 1 ) de AIBN, y 0.012 ml (0.083 mmol) de TEMED. La solución fue desoxigenada con una purga de helio durante 4 minutos. El espacio de la parte superior fue reemplazado con argón, y el recipiente fue sellado para un calentamiento durante la noche a 55°C. La solución de reacción fue colocada en tubería de diálisis (12-14,000 MWCO) y dializada contra agua DI durante 6 días. La solución acuosa fue liofilizada para dar 1.33g de sólido blanco designado como compuesto IX con una fotocarga de 0.078 µmol/mg (teórico 0.062 µmol/mg).

Ejemplo 12 Preparación de un polimero de glucosamina en un punto final (Di-BBA-AGA con un punto final) (Compuesto X) Se disolvió acrilamida (400 mg, 5.6 mmol) en 10 ml de dimetiisulfóxido (DMSO) . A esa solución se agregaron 400 mg (1.48 mmol) de N-acriloilglucosamida (Compuesto VI). Adicionalmente se agregaron 34 mg de N- (2-mercaptoetilo) -2, 6- bis (4-benzoilbenzamido) hexanamida, 200 mg de AIBN y 50 µl de TEMED. La solución fue purgada con nitrógeno, a continuación colocada en un horno a 55 °C durante la noche. La solución de polímero resultante fue dializada contra agua desionizada utilizando una membrana de diálisis SpectraPor 1 (Spectrum) .

Después de la diálisis, la solución fue liofilrzada. h'J polímero seco obtenido fue de 0.58 gm en peso. A 0.1 mg/ml en agua desionizada, el polímero tuvo una absorbancia a 265 nm de 0.202.

Ejemplo 13 Preparación de un Copolimero de acrilamida, BBA-APMA y AGA (PA-AGA Fotoaleatorio) (Compuesto XI) A una solución de 200 mg (0.74 mmol) de N- acriloglucosamina (Compuesto VI) en 5 ml de DMSO se agregaron 500 mg de acrilamida (7.0 mmol) y 998 mg de BBA- AMPA (0.28 mmol Compuesto III), 50 mg de azobiscianovaleriato y 100 µl de TEMED. La solución fue purgada con nitrógeno, a continuación colocada en un horno a 55°C durante la noche. El polímero fue dializado contra agua desionizada, a continuación liofilizado.

Ejemplo 14 Preparación de una superficie recubierta con poliHPA Se preparó un polímero de PA utilizando el monómero de HPA sintetizado de acuerdo al Ejemplo 4 y una reacción de polimerización siguiendo el procedimiento del Ejemplo 9 excepto por la omisión de BBA-AMPA. El polímero liofilizado es disuelto en una solución de 1, 1' -carbonildiimidazol en formamida y se dejó reaccionar durante 1 hora. Se recubrieron portaobjetos de vidrio con aminopropiltrimetox silano, se lavaron y secaron. La solución de poliHPA activada se aplico a los portaobjetos modificados con amina y se incubó durante 1 hora. Los portaobjetos son entonces sumergidos en una solución de carbonato de sodio 0.1 M con un contenido de etanolamina 0.1 M durante 1 hora para bloquear o hidroli at los grupos carbonilimidazol restantes. Los portaobjetos son entonces lavados en agua desionizada y secados.

Ejemplo 15 Preparación de una superficie recubierta con fotopoliHEEA Un polímero de HEEA (Compuesto V) y BBA-AMPA (Compuesto III), preparados de acuerdo al Ejemplo 10, se disolvieron en agua desionizada a 2.0 mg/ml. El portaobjetos del microscopio de poliestireno son sumergidos en la solución polimérica, colocados a continuación sobre una superficie plana e iluminados durante un minuto mientras estén aún húmedos, utilizando un sistema de iluminación Dymax que tienen un bulbo de mercurio de presión media de 400 watts a una distancia tal que la intensidad de la iluminación sea de aproximadamente 2.0 m /cra2 a una longitud de onda de 330-340 nm. Los portaobjetos son entonces lavados con agua desionizada y secados .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones .

1. Un método para efectuar síntesis en fase sólida, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: a) proporcionar un material de soporte que proporciona una superficie adaptada para utilizarse en síntesis combinatoria, b) proporcionar un reactivo polimérico formado por la polimerización de monómeros de la fórmula: H O R' donde Ri representa hidrógeno o alquilo de C?-C6, donde R2 y R3, independientemente entre ellos representan hidrógeno, alquilo de C?-C6 o fenilo que contienen uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de . ,.,....,....^^..^-¿-^------,-^ «a, OH, SH, NH2, C(O) OR4, CH=0, CH CH2, OR , o SR5 (donde R4 es un alquilo de C?-Cb o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de nitrógeno y R5 es un alquilo de C?-C6 o fenilo que contiene uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH- CH=0, CH CH2, ), O c) aplicar el reactivo a la superficie de soporte y unir covalentemente el reactivo polimérico a la superficie de soporte, d) proporcionar un primer monómero reactivo seleccionado de nucleótidos y aminoácidos, el monómero comprende un grupo correspondiente termoquímicamente reactivo con el sustituyente reactivo unido, e) poner en contacto y hacer reaccionar el primer monómero con el reactivo polimérico sobre la superficie de soporte bajo condiciones adecuadas para hacer reaccionar el grupo correspondiente con el sustituyente reactivo unido, proporcionando de este modo una cadena polimérica en crecimiento, y f) proporcionar y unir secuencialmente monómeros subsecuentes a la cadena polimérica en crecimiento para obtener un producto polimérico deseado.

2. El método de conformidad con la roí v i nd i cae i ón 1, caracterizado porque el producto polimérico resultante es retenido y utilizado m si tu .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el producto polimérico resultante es escindido y removido de su posición sobre el soporte.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el producto polimérico es seleccionado del grupo que consiste de polinucleótidos, polisacáridos y polipéptidos.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte es proporcionado en forma de una perla, plaquilla, película, disco o placa.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el soporte comprende un material seleccionado de vidrio tratado con organosilano, silicón tratado con organosilano, propileno, polietileno y poliestireno.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reactivo polimérico es de la fórmula: donde X = 0-5 % mol, Y = 5-100 %mol y Z = 0-95 mol.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reactivo polimérico es de la fórmula: donde x = 0-5 % mol, y = 5-100 %mol y z = 0-95 % mol

9. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el reactivo polimérico es de la fórmula: donde m = 15-45 y n = 50-150 .

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reactivo polimérico es de la fórmula : donde x = 0-5 %mol, y = 5-100 %mol, y z = 0-95 %mol J^i JJttJA^.. i-----i--------y------^i?á--a^^ Aifclii.ilt

11. Una composicón de reactivo polimérico, caracterizada porque se prepara por la polimerización de uno o más monómeros de la fórmula: H O R donde Ri representa hidrógeno o alquilo de C?-C0, donde R2 y R3, independientemente entre ellos representan hidrógeno, alquilo de Ci-Cß o fenilo que contienen uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH2, C(O) OR4) CH=0, CH CH2, OR5, o SR5 (donde R4 es un alquilo de C?-C6 o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de nitrógeno y R5 es un alquilo de Ci-Cß o fenilo que contiene uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH2l CH=0, CH CH2, ), \ 0 /

12. La composición de reactivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el reactivo polimérico es de la fórmula: donde x = O a 5 %mol, y = 5 a 100 %mol, y z = 0 95 mol .

13. La composición de reactivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el reactivo polimérico es de la fórmula: ir?-1-?rt?ti??.l-lij*gg**j*"r»•-' -^—".-...--i-I.* donde x = O a 5 % mol , y = 5 a 100 %mol y z = 0 a 95 mol

14. La composición de reactivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el reactivo polimérico es de la fórmula: *'>-'^"' '-^ **% *? ^^f^^.*^ >*^^^?rf^-< donde m = 15 a 45 y n = 50 a 150 .

15. La composición de reactivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el reactivo polimérico es de la fórmula: donde x = 0 a 5 %mol, y = 5 a 100 %mol, y z = 0 a 95 %mol ^^^.^.,,^^ .->.-.-^.. ¡..t?.i.

16. Un método para preparar un reactivo polimépco, el método se caracteriza porque comprende los pasos de polimepzar monómeros que contienen fotogrupos con monómeros de la fórmula: H O R' \ H donde Rx representa hidrógeno o alquilo de C?-C6, donde R2 y R3 independientemente entre ellos representan hidrógeno, alquilo de Ci-Ce o fenilo que contienen uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH, SH, NH2l C(O) OR4, CHO, CH CH2, OR5, o SR5 (donde R4 es un alquilo de Ci-Cß o un anillo heterocíclico que contiene uno o más átomos de nitrógeno y R5 es un alquilo de Ci-Cß o fenilo que contiene uno o más sustituyentes reactivos seleccionados de OH. SH, NH, CH=O, CH CH2, ), O

17. Una superficie de soporte que comprende un recubrimiento inmovilizado de un reactivo preparado de conformidad con la reivindicación 11.