PL228280B1 - New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization - Google Patents

New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization

Info

Publication number
PL228280B1
PL228280B1 PL386238A PL38623808A PL228280B1 PL 228280 B1 PL228280 B1 PL 228280B1 PL 386238 A PL386238 A PL 386238A PL 38623808 A PL38623808 A PL 38623808A PL 228280 B1 PL228280 B1 PL 228280B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ethoxy
propyl
triazonan
group
formula
Prior art date
Application number
PL386238A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL386238A1 (en
Inventor
Tomasz Daniel Sobieściak
Tomasz Daniel Sobiesciak
Original Assignee
Inst Biochemii I Biofizyki Pan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Biochemii I Biofizyki Pan filed Critical Inst Biochemii I Biofizyki Pan
Priority to PL386238A priority Critical patent/PL228280B1/en
Publication of PL386238A1 publication Critical patent/PL386238A1/en
Publication of PL228280B1 publication Critical patent/PL228280B1/en

Links

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Związki triazamakrocykliczne charakteryzują się tym, że posiadają trzy różne podstawniki, przyłączone do atomów azotu i posiadają zdolność kompleksowania jonów metali (np. Ni, Cu). Korzystne są związki zprzyłączonym fragmentem typu alkil-glikol oligoetylenowy i ich zastosowanie do tworzenia monowarstw, zwłaszcza w celu przyłączenia białka z etykietą His-tag.Triazamacrocyclic compounds are characterized by the fact that they have three different substituents attached to nitrogen atoms and have the ability to complex metal ions (e.g. Ni, Cu). Compounds with an attached moiety of the alkyl-oligoethylene glycol type are preferred and their use for monolayer formation, especially for the attachment of a His-tag protein.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku są nowe asymetrycznie podstawione pochodne 1,4,7-triazacyklononanu, inaczej związki triazamakrocykliczne o zdolności kompleksowania jonów metali, zwłaszcza Ni, Cu, posiadające zdolność specyficznego wiązania białek z histydynową etykietą powinowactwa (ang. Histag) oraz sposób ich syntezy. Korzystne według wynalazku są związki z przyłączonym fragmentem typu alkil-glikol oligoetylenowy (z fragmentem alkanooligo(oksyetylenowym)), które są szczególnie przydatne do immobilizacji białek na powierzchniach, na których formują monowarstwę (ang. selfassembled monolayer). Związki te na jednym końcu mają grupę wiążącą je z podłożem, a na drugim fragment triazamakrocykliczny kompleksujący metal, który wiąże się z białkiem. Związki te mogą formować samoorganizujące się monowarstwy na podłożach typu: złoto, srebro, szkło, krzem oraz polimer i minimalizują niespecyficzne przyłączanie się białek do powierzchni podczas immobilizacji białka na podłożu. Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu odpowiednich do funkcjonalizacji podłoży in situ. Związki według tego wynalazku mogą mieć potencjalne zastosowanie do konstrukcji bioczipów, biosensorów, mikromacierzy i innych podłoży, na których immobilizowane są białka.The subject of the invention is new asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononan derivatives, in other words triazamacrocyclic compounds with the ability to complex metal ions, especially Ni, Cu, having the ability to specifically bind proteins with a histidine affinity label (Histag) and a method of their synthesis. Preferred according to the invention are compounds with an attached alkyl-oligoethylene glycol moiety (with an alkanoligo (oxyethylene) moiety) which are particularly suitable for the immobilization of proteins on the surfaces on which they form a selfassembled monolayer. These compounds have a group binding them to the support at one end and a metal complexing triazamacrocyclic moiety at the other end which binds to the protein. These compounds can form self-assembling monolayers on the following substrates: gold, silver, glass, silicon and polymer, and minimize the non-specific attachment of proteins to the surface during protein immobilization on the substrate. The invention also relates to a process for the preparation of 1,4,7-triazacyclononane derivatives suitable for in situ functionalisation of substrates. The compounds of this invention may have potential use in the construction of biochips, biosensors, microarrays and other substrates on which proteins are immobilized.

Związki azamakrocykliczne tworzą stabilne kompleksy z szerokim zakresem metali z bloku d i p (Hancock R.D., Martell A.E. Chem. Rev. (1989) 89, 1875; Wainwright K. P. Coord. Chem. Rev. (1997) 166, 35-90; Reichenbach-Klinke R., Konig B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. (2002) 121-130). Stabilność kompleksów zależy jednak od wielkości korony (szkieletu makrocyklicznego) i wpływu przyłączonych podstawników do korony. Chelaty lantanowców (III) oparte o strukturę azakorony (np. NOTA, DOTA) należą do najbardziej stabilnych zsyntetyzowanych dotąd związków chelatujących lantanowce (Craig A. S. i wsp. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (1989) 1793; Duma T.W. i wsp. J. Coord. Chem. (1991) 23, 221; Clarke E.T. i Martell A.E. Inorg. Chim. Acta (1991) 181, 273-280; Clarke E.T. i Martell A.E. Inorg. Chim. Acta (1991) 186, 103-111). Kompleks Ga(NOTA) pozostaje nienaruszony w kwasie azotowym przez okres 6 miesięcy (Broan J.P. i wsp. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (1991) 87-99). Wśród makrocyklicznych amin, 1,4,7-triazacyklononan jest jednym z najintensywniej badanych w ciągu ostatnich lat. 1,4,7-Triazacyklononan (1,4,7-triazonan, tacn, [9]aneN3) i jego pochodne tworzą bardzo stabilne kompleksy z metalami (Yang R., Zompa L.J. Inorg. Chem. (1976) 15, 1499-1502).Azamacrocycles form stable complexes with a wide range of dip block metals (Hancock RD, Martell AE Chem. Rev. (1989) 89, 1875; Wainwright KP Coord. Chem. Rev. (1997) 166, 35-90; Reichenbach-Klinke R ., Konig BJ Chem. Soc., Dalton Trans. (2002) 121-130). However, the stability of the complexes depends on the size of the crown (macrocyclic backbone) and the influence of the attached substituents on the crown. Lanthanide chelates (III) based on the azacorona structure (e.g. NOTA, DOTA) are among the most stable compounds synthesized so far that chelate lanthanides (Craig AS et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (1989) 1793; Duma TW and J. Coord. Chem. (1991) 23, 221; Clarke ET and Martell AE Inorg. Chim. Acta (1991) 181, 273-280; Clarke ET and Martell AE Inorg. Chim. Acta (1991) 186, 103 -111). The Ga (NOTA) complex remains intact in nitric acid for 6 months (Broan J.P. et al. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (1991) 87-99). Among the macrocyclic amines, 1,4,7-triazacyclononane is one of the most extensively researched in recent years. 1,4,7-Triazacyclononane (1,4,7-triazonane, tacn, [9] aneN3) and its derivatives form very stable complexes with metals (Yang R., Zompa LJ Inorg. Chem. (1976) 15, 1499- 1502).

Jednym ze sposobów zmiany właściwości chelatujących związku makrocyklicznego jest wprowadzenie do jego struktury różnych ugrupowań chemicznych. Wciąż rozwijane są nowe strategie syntezy związków azamakrocyklicznych tak, aby umożliwiały otrzymywanie związków azakoronowych, z więcej niż jednym typem podstawnika z wysoką wydajnością. Niestety, synteza związku poliazamakrocyklicznego o ustalonej liczbie podstawników, w tym nawet synteza związku tylko z jednym wprowadzonym podstawnikiem na grupę aminową azakorony, jest trudna nawet za pomocą dostępnych, sprawdzonych metod. Wprowadzenie tylko jednego podstawnika do triazakorony metodami konwencjonalnymi daje statystyczną mieszaninę związków (Fallis I.A. i wsp. Chem. Commun. (1998) 665-666; Kovacs Z. i Sherry D. Tetrahedron Lett. (1995) 36, 9269-9272). Krytycznym punktem syntezy jest ten prowadzący do zróżnicowania trzech równocennych atomów azotu (drugorzędowych grup aminowych) podczas syntezy. Konwencjonalne metody syntetyczne dają w rezultacie mieszaninę oczekiwanego produktu z innymi związkami makrocyklicznymi o innym rozkładzie podstawników i ich zmiennej ilości, zmuszając do stosowania pracochłonnych, często zakończonych niepowodzeniem, procedur rozdzielania i oczyszczania. Oczyszczenie i wydzielenie z mieszaniny związków jest utrudnione także z powodu chemicznej natury związków azamakrocyklicznych z niezabezpieczonymi grupami aminowymi, które są zasadowe, wysoce polarne i nie posiadają chromoforu.One way to change the chelating properties of a macrocycle is to introduce various chemical moieties into its structure. New strategies for the synthesis of azamacrocyclic compounds are still being developed to allow the preparation of azacorone compounds with more than one type of substituent in high yield. Unfortunately, the synthesis of a polyazamacrocyclic compound with a fixed number of substituents, including even the synthesis of a compound with only one introduced substituent per azakorone amino group, is difficult even with the available, proven methods. The introduction of only one substituent into the triazacoron by conventional methods produces a statistical mixture of compounds (Fallis I.A. et al. Chem. Commun. (1998) 665-666; Kovacs Z. and Sherry D. Tetrahedron Lett. (1995) 36, 9269-9272). The critical point in the synthesis is that leading to the differentiation of the three equal nitrogen atoms (secondary amine groups) during the synthesis. Conventional synthetic methods result in a mixture of the expected product with other macrocyclic compounds with a different distribution of substituents and their variable amounts, forcing laborious and often unsuccessful separation and purification procedures. Purification and isolation from the compound mixture is also difficult due to the chemical nature of unprotected amine azamacrocycles, which are basic, highly polar and have no chromophore.

Wprowadzenie do syntezy 1,4,7-triazatri-cyklo[5.2.1.0410]dekanu (tacn-ortoamid) (Atkins T.J. J. Am. Chem. Soc. (1980) 102, 6364-6365) umożliwiło selektywne przyłączanie różnych ugrupowań do triazakorony. Ten synton umożliwia otrzymanie mono-, di- i tri-N-podstawionych związków azamakrocyklicznych z wysoką wydajnością podczas trójetapowej syntezy (Schulz D. i wsp. Inorg. Chim. Acta (1995) 240, 217-229; Blake A. J. i wsp. J. Chem. Soc., Dalton Trans. (1996) 4379-4387; Ellis D. i wsp. Chem. Commun. (1996) 1817-1818; Blake A. J. i wsp. J. Chem. Soc., Dalton Trans. (1996) 31-43; Creaser S.P. i wsp. J. Chem. Soc., Perkin Trans. (1999) 1211-1213; McGowan P.C. i wsp. Inorg. Chem. (2001) 40, 1445-1453). A. Warden i wsp. w Org. Lett. (2001) 3 (18), 2855-2858 oraz M. J. Belousoff i wsp. w Polyhedron (2007) 26, 344-355 przedstawili syntezę di-N-podstawionych pochodnych tacn za pomocą dwóch różnych podstawników, w tym jednej pochodnej tacn o trzech różnych podstawnikach (1 -(3-aminopropylo)-4-benzylo-7-izopropylo-1,4,7-triazacyklononan) zsyntetyzowanejIntroduction to the synthesis of 1,4,7-triazatri-cyclo [5.2.1.0 4 & 10] decane (ortoamid-TACN) (Atkins TJJ Am. Chem. Soc. (1980) 102, 6364-6365) allowed the selective attachment of various moieties to triazacorons. This synthon enables mono-, di- and tri-N-substituted azamacrocycles to be obtained in high yield in a three-step synthesis (Schulz D. et al. Inorg. Chim. Acta (1995) 240, 217-229; Blake AJ et al. J Chem. Soc., Dalton Trans. (1996) 4379-4387; Ellis D. et al. Chem. Commun. (1996) 1817-1818; Blake AJ et al. J. Chem. Soc., Dalton Trans. (1996 ) 31-43; Creaser SP et al. J. Chem. Soc., Perkin Trans. (1999) 1211-1213; McGowan PC et al. Inorg. Chem. (2001) 40, 1445-1453). A. Warden et al. In Org. Lett. (2001) 3 (18), 2855-2858 and MJ Belousoff et al. In Polyhedron (2007) 26, 344-355 reported the synthesis of di-N-substituted tacn derivatives with two different substituents, including one tacn derivative with three different substituents (1- (3-aminopropyl) -4-benzyl-7-isopropyl-1,4,7-triazacyclononane) synthesized

PL 228 280 B1 odmienną metodą niż te będące przedmiotem tego wynalazku. Metoda ta, nie umożliwia skutecznej syntezy związków według tego wynalazku. Wykorzystali metodę z udziałem tacn-ortoamidu.A method different from that of the present invention. This method fails to efficiently synthesize the compounds of this invention. They used a method involving tacn-orthoamide.

Jedną z kluczowych technologii stosowanych do konstrukcji bioczipów lub biosensorów jest technologia immobilizacji białek (Rusmini F. i wsp. Biomacromolecules (2007) 8, 1775-1789). Istniejące metody immobilizacji białek na stałym podłożu wykorzystują fizyczną adsorpcję białek na powierzchniach pozbawioną możliwości kontrolowania orientacji przestrzennej lub tworzenie wiązania kowalencyjnego w drodze nieselektywnej reakcji chemicznej (Chatelier R.C. i wsp. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. (1995) 7(7), 601-22; Nakanishi K. i wsp. J. Biosci. Bioeng. (2001) 91, 233-244). Metody kowalencyjnego immobilizowania białek nie zapewniają immobilizacji jedynie specyficznych białek, lecz raczej niespecyficznie immobilizują wszystkie białka, przy czym nie definiują ich orientacji przestrzennej. Dodatkowo, konieczne jest stosowanie wysoce oczyszczonych białek, aby wyeliminować niespecyficzne wiązanie innych białek niż docelowe. Reaktywne miejsce białka może być zablokowane po przeprowadzeniu procedury immobilizacji, dając w wyniku obniżoną aktywność białka; zastosowane chemiczne reagenty mogą mieć degradujący wpływ na strukturę i funkcję białka (Gershon P.D., Khilko S. J. Immunol. Meth. (1995) 183, 65-76; Johnsson B. i wsp. Anal. Biochem. (1991) 198, 268-277; Collioud A. I wsp. Bioconjugate Chem. (1993) 4, 528-536; Veilleux J.K. IVD Technol. (1996) 26-31; Sweeney R.Y. i wsp. Anal. Biochem. (2000) 286, 312-314; Wilson D.S. i Nock S. Curr. Opin. Chem. Biol. (2002) 6, 81-85). Metody niekowalencyjnego przyłączania białek do powierzchni wykorzystują najczęściej znaczniki (etykiety) (ang. tag) wprowadzone do białek. Powierzchnie eksponujące cząsteczki (ligandy), które wiążą się z białkami za pośrednictwem tych etykiet zapewniają stabilne, specyficzne wiązanie, oraz umożliwiają przyłączanie białek w sposób powtarzalny i nadający im określoną orientację (Cha T. i wsp. Proteomics (2005) 5, 416-419).One of the key technologies used for the construction of biochips or biosensors is the technology of protein immobilization (Rusmini F. et al. Biomacromolecules (2007) 8, 1775-1789). Existing methods of protein immobilization on a solid support use the physical adsorption of proteins on surfaces without the possibility of controlling the spatial orientation or the formation of a covalent bond by a non-selective chemical reaction (Chatelier RC et al. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. (1995) 7 (7) ), 601-22; Nakanishi K. et al. J. Biosci. Bioeng. (2001) 91, 233-244). Protein covalent immobilization methods do not only immobilize specific proteins, but rather nonspecifically immobilize all proteins without defining their spatial orientation. Additionally, it is necessary to use highly purified proteins to eliminate non-specific binding of non-target proteins. The reactive site of the protein can be blocked following an immobilization procedure, resulting in decreased activity of the protein; the chemical reagents used may have a degrading effect on the structure and function of the protein (Gershon PD, Khilko SJ Immunol. Meth. (1995) 183, 65-76; Johnsson B. et al. Anal. Biochem. (1991) 198, 268-277; Collioud A. et al. Bioconjugate Chem. (1993) 4, 528-536; Veilleux JK IVD Technol. (1996) 26-31; Sweeney RY et al. Anal. Biochem. (2000) 286, 312-314; Wilson DS and Nock S. Curr Opin. Chem. Biol. (2002) 6, 81-85). The methods of non-covalent attachment of proteins to the surface most often use tags inserted into proteins. The surfaces exposing molecules (ligands) that bind to proteins via these labels ensure stable, specific binding and allow the proteins to be repeatedly attached and given a specific orientation (Cha T. et al. Proteomics (2005) 5, 416-419 ).

Metody ukierunkowanej immobilizacji białek opierają się głównie na wykorzystaniu do tego celu przeciwciał. Wykorzystywane są również specyficzne oddziaływania pomiędzy biotyną a streptawidyną albo heksahistydynową etykietą powinowactwa a związkami chelatującymi nikiel (Keller T.A. i wsp. Supramol. Sci. (1995) 2, 155-160). Heksahistydynowa etykieta powinowactwa jest najpopularniejszym z stosowanych znaczników wprowadzanych do sekwencji rekombinowanego białka. Opisano także wiele różnorodnych matryc i metod detekcji opartych na oddziaływaniu fragmentu oligohistydynowego z kompleksem metal-związek chelatujący (Ueda E.K. i wsp. J Chromatogr. A (2003) 988(1), 123).The methods of targeted protein immobilization are mainly based on the use of antibodies for this purpose. Specific interactions between biotin and streptavidin or the hexahistidine affinity label and nickel chelators are also exploited (Keller T.A. et al. Supramol. Sci. (1995) 2, 155-160). The hexahistidine affinity label is the most common tag used for insertion into recombinant protein sequences. A wide variety of templates and detection methods based on the interaction of the oligohistidine fragment with the metal-chelating compound complex have also been described (Ueda E.K. et al. J Chromatogr. A (2003) 988 (1), 123).

Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs) (Ulman A. Chem. Rev. (1996) 96, 1533-1554), formowane poprzez chemisorpcję podstawionych alkanotioli na powierzchni złota, są jednymi z najlepiej scharakteryzowanych syntetycznych monowarstw organicznych (Dubois L.H., Nuzzo R.G. Annu. Rev. Phys. Chem. (1992) 43, 437-463) i były używane jako powierzchnie modelowe w badaniach dotyczących oddziaływania białek z powierzchniami (Spinke J. i wsp. Langumuir (1993) 9, 1821-25; Willner I. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (1992) 114, 10965-66; Song S. i wsp. J. Phys, Chem. (1993) 97, 6564; Mrksich M. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (1995) 117, 12009-10). Najwięcej uwagi poświęca się monowarstwom organotiolowym na powierzchni złota. Monowarstwy zwykle formowane są na podłożach typu: szklane płytki, krzem, silikon, mikropłytki, membrany nitrocelulozowe lub PVDF, magnetyczne lub inne mikrocząstki (mikrosfery). Alkanotiole mogą być również zaadsorbowane na złotych nanocząstkach (ang. gold nanoparticles). Nanocząstki nazywane MPCs (ang. monolayer-protected gold clusters) są to cząstki złota o wielkości nanometrowej całkowicie pokryte ochronną monowarstwą składającą się z ligandów tiolowych (Brust M. i wsp. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (1994) 801).Self-assembling monolayers (SAMs) (Ulman A. Chem. Rev. (1996) 96, 1533-1554), formed by chemisorption of substituted alkanothiols on the gold surface, are among the best-characterized synthetic organic monolayers (Dubois LH, Nuzzo RG Annu. Rev. Rev. Phys. Chem. (1992) 43, 437-463) and have been used as model surfaces in studies of the interaction of proteins with surfaces (Spinke J. et al. Langumuir (1993) 9, 1821-25; Willner I. et al. J. Am Chem Soc (1992) 114, 10965-66; Song S. et al. J. Phys, Chem. (1993) 97, 6564; Mrksich M. et al. J. Am Chem Soc. (1995) 117,12009-10). The most attention is paid to organothiol monolayers on the gold surface. Monolayers are usually formed on substrates such as: glass plates, silicon, silicone, microplates, nitrocellulose or PVDF membranes, magnetic or other microparticles (microspheres). Alkanothiols can also be adsorbed on gold nanoparticles. Nanoparticles called MPCs (monolayer-protected gold clusters) are nanometer-sized gold particles completely covered by a protective monolayer consisting of thiol ligands (Brust M. et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (1994) 801. ).

Modyfikacja powierzchni bazujących na samoorganizujących się monowarstwach za pomocą glikolu oligo- lub poli-etylenowego jest stosowana w celu minimalizacji niespecyficznych oddziaływań między peptydami, polipeptydami, białkami, nukleotydami oraz komórkami a powierzchnią (Love J.C. i wsp. Chem. Rev. (2005) 105, 1103). Stosuje się pochodne alkanotioli, które mają proksymalny fragment (segment) alkilowy ułatwiający im samoorganizację w monowarstwę oraz segment dystalny minimalizujący niespecyficzne oddziaływania pomiędzy białkiem a monowarstwą uformowaną z takich komponentów (Singhvi R. i wsp. Science (1994) 264, 696-698). Monowarstwy alkanotiolowe na złocie (SAMs), które stanowią większość układów badanych do tej pory, tj. monowarstwy alkanotiolowe z końcowym fragmentem glikolowym w sposób minimalny wpływają denaturująco na białka, zapewniając im przyjazną, bioinertną powierzchnię. Za pomocą elipsometrii stwierdzono blokowanie nieodwracalnej adsorpcji białek na SAMs uformowanych z alkanotioli zakończonych fragmentami glikolu etylenowego (Prime K.L. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (1993) 115, 10714; Prime K.L. i wsp. Science (1991) 252, 1164).Modification of surfaces based on self-assembled monolayers with oligo- or polyethylene glycol is used to minimize non-specific interactions between peptides, polypeptides, proteins, nucleotides, and cells and the surface (Love JC et al. Chem. Rev. (2005) 105, 1103). Derivatives of alkanothiols are used that have a proximal alkyl fragment (segment) that facilitates their self-assembly into a monolayer, and a distal segment that minimizes non-specific interactions between the protein and a monolayer formed from such components (Singhvi R. et al. Science (1994) 264, 696-698). Alkanothiol monolayers on gold (SAMs), which constitute the majority of systems studied so far, i.e. alkanothiol monolayers with a glycol end fragment, have a minimal denaturing effect on proteins, providing them with a friendly, bioinert surface. By means of ellipsometry, it was found that the irreversible adsorption of proteins to SAMs formed from alkanothiols terminated with ethylene glycol fragments was blocked (Prime KL et al. J. Am. Chem. Soc. (1993) 115, 10714; Prime KL et al. Science (1991) 252, 1164 ).

W procesie oczyszczania genetycznie rekombinowanych białek wykorzystuje się od wielu lat metodę IMAC (ang. immobilized metal affinity chromatography) polegającą na selektywnym wiązaniu sięIn the purification process of genetically recombinant proteins, the IMAC (immobilized metal affinity chromatography) method has been used for many years.

PL 228 280 B1 do złoża białek z histydynową etykietą powinowactwa (His-tag) do metalu (Yip T.T., Hutchens T.W. Mol. Biotechnol. (1994) 1(2), 151-64; Zachariou M. Methods Mol. Biol. (2004) 251, 89-102). Złoże jest wcześniej sfunkcjonalizowane za pomocą związku chelatującego metale, najczęściej kwasu nitrylotrioctowego (NTA). Lub kwasu iminodioctowego (IDA). Wiązanie etykiety oligo-histydynowej do kompleksu metal-związek chelatujący zachodzi poprzez koordynacyjne wiązanie N-atomów reszt imidazolowych w etykiecie oligo-histydynowej do wolnych koordynacyjnych pozycji w jonie Ni2+, który jest kompleksowany przez związek chelatujący, a więc częściowo wysycony koordynacyjnie (Arnold F.H. Bio/Technology (1991) 9, 151-156).Biotechnol. (1994) 1 (2), 151-64; Zachariou M. Methods Mol. Biol. (2004). ) 251, 89-102). The bed is previously functionalized with a metal chelating compound, most often nitrilotriacetic acid (NTA). Or iminodiacetic acid (IDA). Binding of the oligo-histidine label to the metal-chelating compound complex occurs by coordinating bonding of the N-atoms of the imidazole residues in the oligo-histidine label to free coordination positions in the Ni2 + ion, which is complexed by the chelating compound and thus partially saturated with coordination (Arnold FH Bio / Technology (1991) 9, 151-156).

Powinowactwo (Kd) białka z pojedynczą etykietą histydynową do Ni-NTA modyfikowanych powierzchni oszacowano na 1 μΜ za pomocą SPR (Nieba L. i wsp. Anal. Biochem. (1997) 252, 217-228), natomiast Hochuli E. i wsp. określili je na poziomie około 1013 M-1 (Hochuli E. i wsp. Bio/Technology (1988) 6, 1321-25), podczas gdy w oznaczeniu wykorzystującym fluorescencyjne Ni-NTA koniugaty, określono że pojedynczy kompleks Ni-NTA wiąże się z His ze stałą Kd 10 μM (Lata S. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (2005) 127, 10205-10215).The affinity (Kd) of a protein with a single histidine label for Ni-NTA modified surfaces was estimated to be 1 μΜ by SPR (Nieba L. et al. Anal. Biochem. (1997) 252, 217-228), while Hochuli E. et al. determined it at about 10 13 M -1 (Hochuli E. et al. Bio / Technology (1988) 6, 1321-25), while in an assay using fluorescent Ni-NTA conjugates, it was determined that a single Ni-NTA complex binds from His with a Kd constant of 10 µM (Lata S. et al. J. Am. Chem. Soc. (2005) 127, 10205-10215).

Kompleksy Ni-NTA użyto do oczyszczania białek, które miały wprowadzony, metodami technologii rekombinacyjnego DNA, znacznik składający się z sześciu reszt histydynowych (Hochuli E. i wsp. J. Chromatogr. (1987) 411, 177-184; Porath J. i wsp. Nature (1975) 258, 598-599; Ueda E.K. i wsp. J. Chromatogr. A (2003) 988, 1-23).The Ni-NTA complexes were used to purify proteins that had a tag consisting of six histidine residues introduced by recombinant DNA technology (Hochuli E. et al. J. Chromatogr. (1987) 411, 177-184; Porath J. et al. Nature (1975) 258, 598-599; Ueda EK et al. J. Chromatogr. A (2003) 988, 1-23).

Metoda IMAC wykorzystująca oddziaływanie między białkiem z histydynową etykietą powinowactwa a powierzchnią prezentującą ligand chelatujący metal np. Cu, Ni, ma wiele zalet i nadaje się do bezpośredniego przeniesienia i zastosowania w technologii mikromacierzy białkowych (Cha T. i wsp. Proteomics (2004) 4, 1965-1976). His-tagowane białko ulega uwolnieniu z kompleksu ze związkiem chelatującym metal w obecności związku kompetycyjnego np. imidazolu lub związków chelatujących np. EDTA. W przypadku IMAC opartych na wykorzystaniu NTA często opisywane są: utrata metalu oraz dysocjacja białka wobec braku związków kompetycyjnych (Dorn I.T. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (1998) 120, 2753-2763; Nieba L. i wsp. Anal. Biochem. (1997) 252, 217-228; Mateo C. i wsp. Biotechnol. Bioeng. (2001) 76, 269-276; Chaga G.S. J. Biochem. Biophys. Method (2001) 49, 313-334; Jiang W. i wsp. Anal. Biochem. (1998) 255, 47-58).The IMAC method using the interaction between a protein with a histidine affinity label and a surface presenting a metal chelating ligand, e.g. Cu, Ni, has many advantages and is suitable for direct transfer and application in protein microarray technology (Cha T. et al. Proteomics (2004) 4, 1965-1976). His-tagged protein is released from the complex with the metal chelating compound in the presence of a competitor e.g. imidazole or chelating compounds e.g. EDTA. In the case of IMAC based on the use of NTA, metal loss and protein dissociation in the absence of competition compounds are often reported (Dorn IT et al. J. Am. Chem. Soc. (1998) 120, 2753-2763; Nieba L. et al. Anal Biochem. (1997) 252, 217-228; Mateo C. et al. Biotechnol. Bioeng. (2001) 76, 269-276; Chaga GSJ Biochem. Biophys. Method (2001) 49, 313-334; Jiang W. et al. Anal Biochem. (1998) 255, 47-58).

Powinowactwo kompleksu metal-chelator i oddziaływanie pomiędzy składnikami kompleksu Ni-NTA-oligohistydynowy fragment jest zbyt słabe żeby zapewnić stabilne i nadające się do stechiometrycznego zdefiniowania wiązanie. Częściowo stabilne wiązanie w kompleksie można osiągnąć poprzez wysoką gęstość grup NTA na podłożu chromatograficznym lub powierzchni planarnej, wówczas kilka reszt histydynowych z oligohistydynowej etykiety może być związanych jednocześnie do kilku jednostek chelator-metal (Dorn I.T. i wsp. Biol. Chem. (1998) 379 (8-9), 1151-9; Frenzel A. i wsp., J Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. (2003) 793(2), 325-9; Paborsky L.R. i wsp. Anal Biochem. (1996) 234, 60-5; Lauer S.A., Nolan J.P. Cytometry (2002) 48(3), 136-45).The affinity of the metal-chelator complex and the interaction between the components of the Ni-NTA-oligohistidine fragment complex are too weak to provide a stable and stoichiometrically defined bond. Partially stable binding in the complex can be achieved by a high density of NTA groups on a chromatographic support or planar surface, then several histidine residues from an oligohistidine label can be bound simultaneously to several chelator-metal units (Dorn IT et al. Biol. Chem. (1998) 379 (8-9), 1151-9; Frenzel A. et al., J Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. (2003) 793 (2), 325-9; Paborsky LR et al. Anal Biochem. (1996) 234, 60-5; Lauer SA, Nolan JP Cytometry (2002) 48 (3), 136-45).

W kilku pracach przedstawiono sposób immobilizacji białek z etykietą His-tag poprzez ich kompleksy z podłożem sfunkcjonalizowanym za pomocą NTA. W 1997 opisano zastosowanie multipletowego NTA do przyłączania białek do powierzchni (Paborsky L.R. i wsp., Anal. Biochem. (1996) 234, 60-65). Za pomocą tej techniki Schmid i inni przedstawili sposób immobilizacji His-tagowanego receptora 5HT3 do badań z wykorzystaniem mikroskopii fluorescencyjnej całkowitego wewnętrznego odbicia (Schmid, E.L. i wsp. Anal. Chem. (1997) 69, 1979). Przedstawiono również analityczną metodę detekcji opartą na modyfikacji powierzchni za pomocą grup chelatujących metale (Schmid E.L. i wsp. Anal. Chem. (1998) 70, 1331-1338).Several papers presented a method of immobilizing His-tag proteins through their complexes with an NTA-functionalised medium. The use of multiplet NTA for attachment of proteins to surfaces was described in 1997 (Paborsky L.R. et al., Anal. Biochem. (1996) 234, 60-65). Using this technique, Schmid et al. Demonstrated a method of immobilizing His-tagged 5HT3 receptor for studies using total internal reflection fluorescence microscopy (Schmid, E.L. et al. Anal. Chem. (1997) 69, 1979). An analytical detection method based on surface modification with metal chelating groups was also presented (Schmid E.L. et al. Anal. Chem. (1998) 70, 1331-1338).

Sigal G. B. i współautorzy przedstawili sposób immobilizacji białek z etykietą His-tag poprzez grupę tiolową na planarnym złotym podłożu po uprzednim uformowaniu kompleksu chelatującego metal pomiędzy pierścieniem imidazolowym histydyny i grupami karboksylowymi związku chelatującego. Użyli do tego celu szklanych płytek z naniesioną warstwą złota, które umieścili w roztworze etanolowym zawierającym tri(oksyetyleno)alkanotiole oraz pochodną tych alkanotioli z przyłączonym NTA (Sigal G.B. i wsp. Anal. Chem. (1996) 68, 490-7). Gęstość cząsteczek prezentujących NTA na powierzchni była regulowana poprzez obecność innego, zakończonego glikolem trietylenowym, tiolu w roztworze. Powstałą mieszaną monowarstwą na złocie zastosowali do badań metodą SPR. Niestety połączenie z NTA jest typu uretanowego, co daje w rezultacie podatność tego związku na rozkład w środowisku o odczynie kwaśnym i pod wpływem światła słonecznego. Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs)Sigal G. B. et al. Reported a method of immobilizing His-tag proteins via a thiol group on a planar gold substrate after prior formation of a metal chelating complex between the histidine imidazole ring and the carboxyl groups of the chelating compound. For this purpose, they used glass plates with a layer of gold, which they placed in an ethanol solution containing tri (oxyethylene) alkanothiols and a derivative of these alkanothiols with an attached NTA (Sigal G.B. et al. Anal. Chem. (1996) 68, 490-7). The density of the NTA-displaying molecules on the surface was regulated by the presence of another triethylene glycol-terminated thiol in the solution. The resulting mixed monolayer on gold was used for testing by the SPR method. Unfortunately, the combination with NTA is of the urethane type, which makes this compound susceptible to decomposition in an acidic environment and under the influence of sunlight. Self-organizing monolayers (SAMs)

PL 228 280 B1 na powierzchni pokrytej złotem prezentujące NTA, który wiąże się z fragmentem Fab przeciwciała zastosowano do badań FTIR (Nieba L. i wsp. Anal. Biochem. (1997) 252, 217). Zaproponowano detekcję jonów metali za pośrednictwem SAMs prezentujących NTA (Liley M. i wsp. Langmuir (1997) 13, 4190).On the gold surface, showing the NTA that binds to the Fab fragment of the antibody was used for FTIR studies (Nieba L. et al. Anal. Biochem. (1997) 252, 217). Detection of metal ions by means of SAMs presenting NTA has been proposed (Liley M. et al. Langmuir (1997) 13, 4190).

Opisane powyżej rozwiązania oparte na związkach chelatujących tj. IDA lub NTA, mają wiele ograniczeń. Po pierwsze, stabilność kompleksu, to jest oddziaływanie pomiędzy związkiem chelatującym metal, metalem a białkiem jest często zbyt słabe, żeby immobilizować białko na odpowiednio długi czas, wystarczający do przeprowadzenia obserwacji i badań. Po drugie, związki chelatujące metale, oddziałują niespecyficznie z białkami nie posiadającymi znacznika. Ponadto, utworzone kompleksy mogą ulec rozpadowi w obecności niektórych związków interferujących.The above-described solutions based on chelating compounds, ie IDA or NTA, have many limitations. First, the stability of the complex, i.e. the interaction between the metal chelator, metal and protein, is often too weak to immobilize the protein for a sufficiently long period of time for observation and testing to be performed. Second, metal chelators interact non-specifically with untagged proteins. Moreover, the complexes formed may decay in the presence of some interfering compounds.

Jedną z możliwości zwiększenia siły oddziaływania pomiędzy etykietą powinowactwa i ligandem chelatującym metal jest wprowadzanie zmian w etykiecie powinowactwa. W związku z tym, z jednej strony, są opisywane wydłużone etykiety His-tag, które składają się z 10 reszt histydynowych zamiast standardowych sześciu (Guignet E.G. i wsp. Nat. Biotechnol. (2004) 22(4), 440-4). Z drugiej strony, są opisywane białka i kompleksy białek, które mają wprowadzone dwie etykiety histydynowe i wiążą się bardziej stabilnie do powierzchni Ni-NTA-czipów (Nieba L. i wsp. Anal Biochem. (1997) 252(2), 217-28; Steinhauer C. i wsp. Proteomics (2006) 6(15), 4227-34) oraz dwie etykiety His-tag oddzielone fragmentem peptydowym (Khan F. i wsp. Analytical Chemistry (2006) 78, 3072-3079).One way to increase the potency of the interaction between the affinity label and the metal chelating ligand is to alter the affinity label. Accordingly, on the one hand, extended His-tag tags are described which consist of 10 histidine residues instead of the standard six (Guignet E.G. et al. Nat. Biotechnol. (2004) 22 (4), 440-4). On the other hand, proteins and protein complexes are described which have two histidine labels introduced and bind more stably to the surface of Ni-NTA-chips (Nieba L. et al. Anal Biochem. (1997) 252 (2), 217-28 ; Steinhauer C. et al. Proteomics (2006) 6 (15), 4227-34) and two His-tag labels separated by a peptide fragment (Khan F. et al. Analytical Chemistry (2006) 78, 3072-3079).

Jednakże, nie do wszystkich białek możliwe jest wprowadzenie jednego lub więcej niż jednego znacznika powinowactwa na ich N lub C-koniec, bez zbyt dużego zakłócenia ich funkcji biologicznej (Freydank A.-C. i wsp. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. (2008) 72(1), 173-83).However, not all proteins can incorporate one or more affinity tags at their N or C-terminus without too much disruption of their biological function (Freydank A.-C. et al. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. ( 2008) 72 (1), 173-83).

Drugą z możliwości zwiększenia siły oddziaływania pomiędzy etykietą powinowactwa i ligandem chelatującym metal jest ulepszenie ligandu chelatującego metal. Opisano (Kapanidis A.N. i wsp. J. Am. Chem. Soc. (2001) 123(48), 12123-5) biwalentne kompleksy chelatujące (dwie grupy chelatujące (NTA)) do znakowania białek in situ, z wprowadzonym fluoroforem umożliwiającym ich detekcję. Kompleksy te wykazują zwiększone powinowactwo do histydynowych etykiet powinowactwa, w porównaniu z monowalentnymi. Przedstawiono także pochodne alkanotioli z przyłączonym ligandem, który uzyskano poprzez zwiększenie liczby cząsteczek NTA przyłączonych do linkera. Takie multiwalentne chalatory silniej wiążą białka z His-tag. Zaproponowano również monowarstwy (SAMs) uformowane z takich pochodnych (Tinazli A. i wsp. Chem. Eur. J. (2005) 11, 5249-5259).A second option to increase the strength of the interaction between the affinity label and the metal chelating ligand is to improve the metal chelating ligand. Bivalent chelating complexes (two chelating groups (NTA)) for in situ labeling of proteins with a fluorophore introduced for their detection are described (Kapanidis AN et al. J. Am. Chem. Soc. (2001) 123 (48), 12123-5) . These complexes show increased affinity for the histidine affinity labels as compared to the monovalent ones. Also shown are ligand-attached derivatives of alkanothiols, which were obtained by increasing the number of NTA molecules attached to a linker. Such multivalent chalators bind proteins more strongly to His-tag. Monolayers (SAMs) formed from such derivatives have also been proposed (Tinazli A. et al. Chem. Eur. J. (2005) 11, 5249-5259).

Pochodne azamakrocykliczne mają znacznie większe stałe wiązania metali niż te osiągane w przypadku kwasu nitrylotrioctowego (NTA) i kwasu iminodioctowego (IDA). Stabilność (Kd) kompleksów różnych metali z NTA mieści się w zakresie 109-1014 (Anderegg G. Pure Appl. Chem. (1982) 54, 2693; Anderegg G. i wsp. Pure Appl. Chem. (2005) 77(8), 1445-1495).The azamacrocyclic derivatives have much greater metal bond constants than those achieved with nitrilotriacetic acid (NTA) and iminodiacetic acid (IDA). The stability (Kd) of the various metal complexes with NTA is in the range 10 9 -10 14 (Anderegg G. Pure Appl. Chem. (1982) 54, 2693; Anderegg G. et al. Pure Appl. Chem. (2005) 77 ( 8), 1445-1495).

W publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego PCT: WO03/042249 opisano wykorzystanie immobilizowanych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu „tacn” (ich kompleksów z metalami) do oczyszczania białek posiadających histydynową etykietę powinowactwa (His-tag) za pomocą chromatografii powinowactwa (IMAC). Immobilizowane pochodne tacn zapewniają znacznie zwiększoną stabilność wiązania metalu, nawet podczas długotrwałego eksperymentu, w porównaniu z NTA.PCT International Patent Application Publication: WO03 / 042249 describes the use of immobilized 1,4,7-triazacyclononan "tacn" derivatives (metal complexes thereof) for purifying proteins having a histidine affinity tag (His-tag) by affinity chromatography (IMAC). Immobilized tacn derivatives provide significantly increased metal bond stability, even during prolonged experiment, compared to NTA.

W ostatnim czasie, D.L. Johnson i L.L. Martin w J. Am. Chem. Soc. (2005) 127, 2018-2019 przedstawili zastosowanie związku „tacn” do immobilizacji białek posiadających histydynową etykietę powinowactwa na elektrodzie złotej. Najpierw użyli alkanotiolu do utworzenia monowarstwy na złocie a następnie dodali zsyntetyzowany tacn podstawiony 2 grupami benzylową oraz karboksylową (nazwa podana za autorami: 1-acetato-4-benzyl-1,4,7-triazacyclononane). Proces funkcjonalizacji monowarstwy zachodził in situ na elektrodzie. Potwierdzili, że pochodne tacn wiążą nikiel i umożliwiają immobilizowanie białek z jednoczesną kontrolą ich orientacji przestrzennej po zaadsorbowaniu na monowarstwie.Recently, D.L. Johnson and L.L. Martin in J. Am. Chem. Soc. (2005) 127, 2018-2019 presented the use of the "tacn" compound for the immobilization of proteins having a histidine affinity label on a gold electrode. First, they used an alkanothiol to form a monolayer on gold and then added the synthesized tacn substituted with 2 benzyl and carboxyl groups (after the authors name: 1-acetato-4-benzyl-1,4,7-triazacyclononane). The monolayer functionalization process took place in situ on the electrode. They confirmed that tacn derivatives bind nickel and enable the immobilization of proteins while controlling their spatial orientation after adsorption on the monolayer.

Monowarstwy tiolowe mogą być wykorzystywane do konstruowania sensorów, biosensorów, powierzchni biokatalitycznych, biologicznych mikromacierzy i podobnych. Modyfikacje powierzchni złota za pośrednictwem SAMs odniosły sukces w nanotechnologicznych zastosowaniach biosensorów, np. w komercyjnie dostępnych czipach służących do analiz oddziaływań biomolekularnych za pomocą plazmonowego rezonansu powierzchniowego (SPR) (Lofoas S. i wsp. Colloids Surf. B (1993) 1, 83-89). Przedstawiono również mikromacierz białkową, na której immobilizowano białka do Ni-NTA zmodyfikowanej powierzchni (Zhu H. i wsp. Science (2001) 293, 2101-2105).Thiol monolayers can be used to construct sensors, biosensors, biocatalytic surfaces, biological microarrays and the like. SAMs-mediated gold surface modifications have been successful in nanotechnological biosensor applications, e.g., commercially available chips for analyzing biomolecular interactions using surface plasmon resonance (SPR) (Lofoas S. et al. Colloids Surf. B (1993) 1, 83- 89). Also shown is a protein microarray on which proteins are immobilized to a surface-modified Ni-NTA (Zhu H. et al. Science (2001) 293, 2101-2105).

Jednym z najważniejszych elementów tworzących mikromacierz białkową jest stałe podłoże pokryte monowarstwą, na którym można immobilizować białko lub związek wiążący białko. W przeciwieństwie do DNA, białka mają tendencję do wiązania się na powierzchniach w sposób niespecyficznyOne of the most important elements that make up a protein microarray is a solid support covered with a monolayer on which a protein or a protein binding compound can be immobilized. Unlike DNA, proteins tend to bind nonspecifically to surfaces

PL 228 280 Β1 i tracąc jednocześnie swoją aktywność biologiczną. W związku z tym warunki, jakie musi spełniać substrat, do którego wiążą się białka są odmienne od tych dla mikromacierzy DNA, co oznacza, że nie tylko ma zapewniać grupy funkcyjne na powierzchni substratu umożliwiające przyłączenie związku wiążącego białka, lecz także musi uniemożliwiać niespecyficzne wiązanie się białek na powierzchni, na której nie są eksponowane żadne związki wiążące białka (Merkel J.S. i wsp. Curr Opin Biotechnol. (2005) 16(4), 447-52).PL 228 280 Β1 and losing its biological activity at the same time. Therefore, the conditions for the substrate to which proteins bind are different from those for DNA microarrays, which means that it is not only intended to provide functional groups on the surface of the substrate enabling the protein-binding compound to attach, but also to prevent non-specific binding. proteins on a surface where no protein binding compounds are exposed (Merkel JS et al. Curr Opin Biotechnol. (2005) 16 (4), 447-52).

Wiele zastosowań, w szczególności manipulowanie białkami w roztworze lub techniki wykorzystujące immobilizację białek na powierzchni, tak jak SPR lub analizy na mikromacierzach, wymaga na poziomie molekularnym wysokiej stabilności kompleksu chelator-metal-znakowane oligohistydynową etykietą białko.Many applications, in particular the manipulation of proteins in solution or techniques involving the immobilization of proteins on the surface, such as SPR or microarray analyzes, require high molecular level stability of the chelator-metal-oligohistidine labeled protein.

Postęp w rozwoju technologii mikromacierzy białkowych zależy w dużym stopniu od dostępności odpowiednich powierzchni i monowarstw spełniających podane wyżej wymagania.The progress in the development of the technology of protein microarrays depends to a large extent on the availability of suitable surfaces and monolayers meeting the above-mentioned requirements.

Biorąc pod uwagę opisany powyżej stan nauki, istnieje potrzeba ulepszenia istniejących rozwiązań poprzez zaproponowanie nowej metody, która rozwiąże większość z wyżej opisanych problemów. W związku z tym, podjęto pracę mającą na celu ulepszenie metody immobilizacji białek z etykietą His-tag, tak aby równocześnie były spełnione następujące kryteria: immobilizacja dawała zdefiniowaną i nie przypadkową orientację białka na powierzchni oraz wysoką selektywność i specyficzność względem docelowego białka na powierzchniach bioinertnych oraz wysoce ograniczone niespecyficzne oddziaływania między tą powierzchnią a białkami. W związku, z czym, zaprojektowano związki, pochodne triazamakrocykliczne, posiadające linker, które mają zdolność do formowania samoorganizujących się monowarstw (SAMs) na powierzchniach. Dzięki użyciu pochodnych azamakrocyklicznych według wynalazku, które odznaczają się lepszą zdolnością kompleksowania metali, zapewniono stabilne/trwałe wiązanie do oligo-histydynowej etykiety na poziomie molekularnym. Opisane metody otrzymywania pochodnych triazamakrocyklicznych dają możliwość syntezy pochodnych o trzech różnych podstawnikach na atomach azotu triazakorony. Poprzez możliwość wprowadzania do związku azamakrocyklicznego (chelatującego) kolejnych jednostek funkcjonalnych można regulować właściwościami chelatującymi azakorony, a białka, które zawierają oligo-histydynową etykietę powinowactwa mogą być wiązane w sposób stabilny. Nowe asymetrycznie podstawione pochodne triazamakrocykliczne, będące przedmiotem niniejszego wynalazku, wytworzone sposobem według wynalazku, posiadają zdolność kompleksowania jonów metali, korzystnie Ni i Cu. Przedstawiono ich korzystne struktury według wynalazku oraz zilustrowano ich sposoby otrzymywania.Taking into account the state of science described above, there is a need to improve the existing solutions by proposing a new method that will solve most of the problems described above. Therefore, work was undertaken to improve the method of immobilizing proteins with the His-tag tag, so that the following criteria were simultaneously met: the immobilization resulted in a defined and non-random orientation of the protein on the surface and high selectivity and specificity for the target protein on bioinert surfaces, and highly limited non-specific interactions between this surface and proteins. Accordingly, compounds, triazamacrocyclic derivatives, having a linker have been designed that have the ability to form self-assembled monolayers (SAMs) on surfaces. By using the azamacrocyclic derivatives according to the invention, which have better metal complexing properties, stable / stable binding to the oligo-histidine label was ensured at the molecular level. The described methods of obtaining triazamacrocyclic derivatives make it possible to synthesize derivatives with three different substituents on nitrogen atoms of triazacorones. By introducing further functional units into the azamacrocyclic (chelating) compound, the chelating properties of the azacorones can be regulated, and proteins that contain an oligo-histidine affinity label can be stably bound. The new asymmetrically substituted triazamacrocyclic derivatives, object of the present invention, prepared by the process of the invention, are capable of complexing metal ions, preferably Ni and Cu. Their preferred structures according to the invention are shown and their preparation processes are illustrated.

Pochodne według wynalazku, nie zostały dotychczas nigdzie opisane.The derivatives according to the invention have not yet been described anywhere.

Wynalazek opisano szczegółowo poniżej, także za pomocą odpowiednich przykładów i schematów.The invention is described in detail below, also by means of appropriate examples and schemes.

Nowe, asymetrycznie podstawione pochodne 1,4,7-triazacyklononanu, posiadające zdolność kompleksowania jonów metali, zwłaszcza Ni i Cu, o ogólnym wzorze 1, ewentualnie w postaci soli, hydratów lub kompleksów z metalami, h2nNew, asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivatives capable of complexing metal ions, especially Ni and Cu, of the general formula I, possibly in the form of salts, hydrates or complexes with metals, h 2 n

w którymwherein

R2 i R3 są takie są takie same lub różne i oznaczają, niezależnie od siebie, wodór, opcjonalnie podstawioną nasyconą lub nienasyconą grupę alkilową o liczbie atomów węgla od 1 do 6, zwłaszcza podstawioną grupą aminową, amidową, nitrową, cyjanową, hydroksylową, halogenową, karboksylową lub estrową kwasu karboksylowego, zawierającego od 1 do 6 atomów węgla w łańcuchu, a także oznacza opcjonalnie podstawioną grupę heterocykliczną albo opcjonalnie podstawioną grupę aromatyczną lub heteroaromatyczną o liczbie atomów węgla od 6 do 10, bądź grupę zabezpieczającą, natomiast Z oznacza grupę -CH2-, p jest liczbą całkowitą 3, przy czym R2 lub R3 są takie same tylko wtedy kiedy oznaczają wodór lub grupę zabezpieczającą.R2 and R3 are the same or different and represent, independently of each other, hydrogen, an optionally substituted saturated or unsaturated alkyl group with a carbon number of 1 to 6, especially substituted with amino, amide, nitro, cyano, hydroxyl, halogen, carboxyl or ester of a carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms in the chain, and is also an optionally substituted heterocyclic group or an optionally substituted aromatic or heteroaromatic group with a carbon number of 6 to 10, or a protecting group, and Z is -CH2- p is an integer of 3, with R2 or R3 being the same only when they represent a hydrogen or a protecting group.

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

Szczególnie korzystne są pochodne według wynalazku o wzorze ogólnym 1, w którym:Particularly preferred are the derivatives of the general formula I according to the invention in which:

R2 są grupami zabezpieczającymi wybranymi spośród grup formylowej, tert-butyloksykarbonylowej, formylowej, albo benzylowej.R2 are protecting groups selected from formyl, tert-butyloxycarbonyl, formyl or benzyl.

Szczególnie korzystne są pochodne o ogólnym wzorze 1, wybrane z grupy obejmującej:Particularly preferred are derivatives of general formula I, selected from the group consisting of:

Ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego,4- (3-Amino-propyl) -7-tert-butoxycarbonylmethyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester,

Ester tert-butylowy kwasu (3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, Ester tert-butylowy kwasu {4-(3-amino-propylo)-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowego, 4-{3-Amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karbaldehyd,(3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester, {4- (3-Amino-propyl) -7-formyl- acid tert-butyl ester [1,4,7] triazonan-1-yl} -acetic, 4- {3-amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-carbaldehyde,

Kwas [4-(3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo]-octowy.[4- (3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl] -acetic acid.

Przedmiotem wynalazku są także nowe, asymetrycznie podstawione pochodne 1,4,7-triazacyklononanu z fragmentem oligo(oksyetylenowym) o ogólnym wzorze 2:The invention also relates to new, asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononan derivatives with an oligo (oxyethylene) fragment of the general formula 2:

R3 wzór 2 ewentualnie w postaci, soli, hydratów oraz kompleksów z metalami, w którym:R3 formula 2 optionally in the form of salts, hydrates and metal complexes in which:

R2 ma wyżej podane znaczenie;R2 is as defined above;

R3 oznacza wodór; p jest liczbą całkowitą 3; n jest liczbą całkowitą 11; m jest liczbą całkowitą 3; k jest liczbą całkowitą 1;R3 is hydrogen; p is an integer of 3; n is an integer 11; m is an integer of 3; k is an integer 1;

B oznacza -OC(O)NH-, -C(O)NH-;B is -OC (O) NH-, -C (O) NH-;

Z ma wyżej podane znaczenie;Z is as defined above;

Y oznacza CH2=CH-, -SH, CH3C(O)S-, a R7 oznacza alkil C1 do C2.Y is CH2 = CH-, -SH, CH3C (O) S- and R7 is C1 to C2 alkyl.

Szczególnie korzystne są pochodne o ogólnym wzorze 2, wybrane z grupy obejmującej: N-[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)etoksy]-etoksy}-acetamid,Particularly preferred are derivatives of general formula 2, selected from the group consisting of: N- [3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) ethoxy] -ethoxy} -acetamide,

Ester tert-butylowy kwasu 4-benzylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego,4-Benzyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1, 4,7] triazonane-1-carboxylic acid,

Ester S-(11-{2-[2-(2-{[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylo) kwasu tiooctowego,S- (11- {2- [2- (2 - {[3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} ethoxy) - ester ethoxy] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid,

Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-benzyl- [1 , 4,7] triazonane-1-carboxylic acid,

N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11 -merkapto-undekyloksy)-etoksy]etoksy}-etoksy)-acetamid,N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] ethoxy} -ethoxy) -acetamide,

Ester tert-butylowy kwasu {4-formylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowego,{4-Formyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1 , 4,7] triazonan-1-yl} -acetic,

Ester tert-butylowy kwasu 4-tert-butoksykarbonylometylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksyetoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]triazonano-1-karboksylowego,4-tert-Butoxycarbonylmethyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxyethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] triazonan-1- acid tert-butyl ester carboxylic acid,

Ester tert-butylowy kwasu (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy]etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-octowego,(4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy] ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-formyl- [ 1,4,7] triazonan-1-yl) -acetic,

Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo]-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-octowy,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl] -7-tert-butoxycarbonylmethyl- acid tert-butyl ester [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid, (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino ] -propyl} - [1,4,7] triazonan-1-yl) -acetic,

N-[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]etoksyj-acetamid,N- [3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy ] ethoxy-acetamide,

Ester S-(11 -{2-[2-(2-{[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylowy) kwasu tiooctowego,S- (11 - {2- [2- (2 - {[3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} -ethoxy) ethoxy ester ] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid,

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

2-(2-{2-[2-(11 -merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-[1,4,7]triazonan-1 -ylo-propylo)acetamid,2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3- [1,4,7] triazonan-1-yl-propyl) acetamide,

N-(3-[1,4,7]triazonan-1-ylo-prc>pylo)-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetamid,N- (3- [1,4,7] triazonan-1-yl-prc> pyl) -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetamide ,

N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-prc>pylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetamid, kwas {4-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowy.N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) -prc> pyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy ] -ethoxy} -acetamide, {4- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1, 4,7] triazonan-1-yl} -acetic.

Szczególnie korzystne są pochodne zawierające wiązanie amidowe o wzorze ogólnym 2a, które są szczególnym przypadkiem wzoru ogólnego 2:Particularly preferred are the derivatives containing an amide bond of general formula 2a, which are a special case of general formula 2:

OABOUT

R3 wzór 2a i ich ewentualne sole, hydraty oraz kompleksy z metalami, w którychR3 formula 2a and their optional salts, hydrates, and metal complexes where

R2 i R3 mają wyżej podane znaczenie; p jest liczbą całkowitą 3; n jest liczbą całkowitą 11; m jest liczbą całkowitą 3; k jest liczbą całkowitą 1;R2 and R3 are as defined above; p is an integer of 3; n is an integer 11; m is an integer of 3; k is an integer 1;

natomiast R4 oznacza niezależnie wybrany podstawnik z grupy obejmującej wodór, grupy zabezpieczające tiole korzystnie CH3C(O)-.while R4 is independently selected from the group consisting of hydrogen, thiol protecting groups, preferably CH3C (O) -.

Szczególnie korzystne są związki o ogólnym wzorze 2a, wybrane z grupy obejmującej:Particularly preferred are compounds of general formula 2a selected from the group consisting of:

Ester S-(11-{2-[2-(2-{[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylo) kwasu tiooctowego,S- (11- {2- [2- (2 - {[3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} ethoxy) ester -ethoxy] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid,

Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1 -karboksylowego,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-benzyl- [1 , 4,7] triazonane-1-carboxylic acid,

N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetamid,N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy } -ethoxy) -acetamide,

Ester tert-butylowy kwasu (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-octowego,(4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-formyl- [ 1,4,7] triazonan-1-yl) -acetic,

Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo)-7-tert-butoksykarbonylometylo-triazonano-1-karboksylowego,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl) -7-tert-butoxycarbonylmethyl- acid tert-butyl ester triazonane-1-carboxylic acid,

Kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-octowy,Acid (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino] -propyl} - [1,4,7] triazonane -1-yl) acetic,

Ester S-(11 -{2-[2-(2-{[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksyj-etoksyj-undekylowy) kwasu tiooctowego,S- (11 - {2- [2- (2 - {[3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} ethoxy) ethoxy ester -ethoxy-undecyl) thioacetic acid,

2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-triazonan-1-ylo-propylo)-acetamid.2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3-triazonan-1-yl-propyl) -acetamide.

Jest oczywiste, że rodzaj podstawników oraz wzór rozmieszczenia podstawników w strukturach określonych powyższymi ogólnymi wzorami, może być ustalony w sposób zapewniający powstanie nowych stabilnych chemicznie związków, które mogą być następnie zsyntetyzowane za pomocą technik znanych w syntezie organicznej, podobnie jak te preferowane związki przedstawione w opisie wynalazku.It is evident that the type of substituents and the pattern of the substituent distribution in the structures defined by the above general formulas can be determined in such a way as to produce new chemically stable compounds which can then be synthesized by techniques known in organic synthesis, like those preferred compounds described herein. invention.

Kombinacje podstawników opisane za pomocą struktur i związków według tego wynalazku są korzystne i wynikiem ich jest uzyskanie stabilnych i możliwych do zsyntetyzowania związków. Należy się spodziewać, iż związki o strukturze według wynalazku z pozostałymi kombinacjami wymienionych wyżej podstawników będą zachowywać się podobnie.Combinations of substituents described by the structures and compounds of this invention are preferred and result in stable and synthesized compounds. It is expected that compounds of the structure according to the invention with the remaining combinations of the substituents mentioned above will behave similarly.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Terminy takie jak związek triazamakrocykliczny, azamakrocykliczny, triazakoronowy, azakoronowy, korona są stosowane zamiennie w opisie tego wynalazku.Terms such as triazamacrocyclic, azamacrocyclic, triazacoronic, azacoronic, crown are used interchangeably in describing this invention.

Przedmiotem tego wynalazku jest także proces syntezy tych nowych pochodnych triazamakrocyklicznych posiadających zdolności kompleksowania jonów metali, zwłaszcza Ni i Cu.The subject of this invention is also the process of synthesizing these new triazamacrocyclic derivatives having the ability to complex metal ions, especially Ni and Cu.

Przedmiotem tego wynalazku jest także zastosowanie związków otrzymanych sposobem według wynalazku, które mogą być stosowane w celu przyłączenia białek do powierzchni.The subject of this invention is also the use of the compounds according to the invention that can be used to attach proteins to surfaces.

Ponadto nigdzie nie zostały dotychczas opisane monowarstwy formowane z pochodnych według wynalazku ani białka, zwłaszcza rekombinowane białka, specyficznie immobilizowane na odpowiedniej powierzchni, korzystnie złocie, za pomocą pochodnych według wynalazku.Moreover, nowhere have derivative monolayers according to the invention or proteins, especially recombinant proteins, specifically immobilized on a suitable surface, preferably gold, by means of the derivatives according to the invention been described.

Przez termin „funkcjonalizacja”, a dokładniej „funkcjonalizacja monowarstwy” rozumie się proces przyłączenia związku azakoronowego o wzorze ogólnym 1, do uprzednio przygotowanej monowarstwy na złocie składającej się ze związków typu alkanotioli lub oligo(etoksyetyleno)alkanotioli, z których część ma końcową grupę karboksylową; wiązanie amidowe powstaje pomiędzy związkiem o wzorze ogólnym 1, a związkiem będącym jednym ze składników już utworzonej monowarstwy na złocie i posiadającym końcową grupę karboksylową, a więc przyłączenie azakorony zachodzi po utworzeniu monowarstwy (inaczej jest w przypadku związków o wzorze ogólnym 2, 2a, które mają fragment azakoronowy już przyłączony i są gotowe do utworzenia monowarstwy, która prezentuje grupę azakoronową).By the term "functionalization", and more specifically "monolayer functionalization", is meant the process of attaching an azacorone compound of general formula 1 to a previously prepared gold monolayer consisting of compounds of the alkanothiol or oligo (ethoxyethylene) alkanothiols, some of which have a terminal carboxyl group; an amide bond is formed between the compound of general formula 1 and a compound that is one of the components of the already formed monolayer on gold and has a terminal carboxyl group, so the attachment of the azacorone takes place after the formation of the monolayer (otherwise it is the case of compounds of general formula 2, 2a, which have the azacorone fragment already attached and are ready to form a monolayer which presents the azacorone group).

Przez termin „ligand” rozumie się cząsteczkę, która wiąże się specyficznie z inną cząsteczką.By the term "ligand" is meant a molecule that binds specifically to another molecule.

Przez termin „immobilizacja” rozumie się unieruchomienie białka na powierzchni poprzez jego kowalencyjne lub niekowalencyjne związanie (połączenie) z powierzchnią.By the term "immobilization" is meant the immobilization of a protein on a surface by its covalent or non-covalent bonding to the surface.

Termin „samoorganizacja” (ang. self-assembly) odnosi się do zjawiska w którym specyficzne nanostruktury o nowych właściwościach fizycznych są formowane spontanicznie pod wpływem międzyatomowych wiązań kowalencyjnych lub międzycząsteczkowych sił przyciągających. Typowo zjawisko to pojawia się w samoorganizujących się monowarstwach, biomateriałach zawierających DNA, nanoi mikro-cząstkach, i podobnych.The term "self-assembly" refers to the phenomenon whereby specific nanostructures with new physical properties are formed spontaneously under the influence of interatomic covalent bonds or intermolecular attractive forces. Typically this phenomenon occurs in self-assembled monolayers, DNA-containing biomaterials, nano-micro-particles, and the like.

Przez termin „grupa zabezpieczająca” lub „grupa ochronna” (ang. protecting group) rozumie się grupę, która zabezpiecza wrażliwe grupy funkcyjne przed niekorzystnymi przemianami, reakcjami ubocznymi i jest trwała w czasie reakcji, podczas której spełnia funkcje zabezpieczające. Uwolnienie grupy funkcyjnej (deprotekcja), po przeprowadzeniu właściwej reakcji lub całego szeregu reakcji powinno zachodzić w warunkach, w których otrzymany produkt nie ulega niepożądanym przemianom.By the term "protecting group" or "protecting group" is meant a group that protects sensitive functional groups against adverse transformations, side reactions and is stable during the reaction during which it performs protective functions. The release of the functional group (deprotection), after carrying out the appropriate reaction or a whole series of reactions, should take place under conditions in which the product obtained does not undergo undesirable transformations.

Grupy zabezpieczające mogą być zastosowane w celu ułatwienia przeprowadzenia syntezy; jeśli jest taka potrzeba, inne niż te wymienione w przykładach i zgodnie ze strategią syntetyczną prezentowaną na schematach I, II, III, IV i w opisie wynalazku. Grupy zabezpieczające i warunki reakcji można znaleźć m.in. w T. W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, (3rd, 1999, John Wiley & Sons, New York, N.Y.) oraz w Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, London, New York 1973.Protecting groups can be used to facilitate synthesis; if necessary, other than those mentioned in the examples and according to the synthetic strategy presented in schemes I, II, III, IV and in the description of the invention. Protecting groups and reaction conditions can be found e.g. in T. W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, (3rd, 1999, John Wiley & Sons, New York, N.Y.) and in Protective Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, London, New York 1973.

Dla celów niniejszego wynalazku, pierwiastki chemiczne są identyfikowane według Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics, 75th Ed. Dodatkowo, ogólne zasady i terminologia chemii organicznej są zawarte i opisane w Organic Chemistry, Thomas Sorrell, University Science Books, Sausalito: 1999, and March’s Advanced Organic Chemistry, 5th Ed., J Wiley&Sons, NY: 2001, których treść służy przeto jako materiał referencyjny.For the purposes of the present invention, chemical elements are identified according to the Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics, 75th Ed. Additionally, the general principles and terminology of organic chemistry are contained and described in Organic Chemistry, Thomas Sorrell, University Science Books, Sausalito: 1999, and March's Advanced Organic Chemistry, 5th Ed., J Wiley & Sons, NY: 2001, the content of which therefore serves as a reference material. reference.

Do pochodnych według tego wynalazku zalicza się te opisane powyżej wzorami ogólnymi 1, 2 i 2a, które są dalej przedstawione w opisach i przykładach.The derivatives of this invention include those described above by general formulas 1, 2 and 2a, which are further illustrated in the descriptions and examples.

Nowe pochodne według wynalazku, mogą stanowić związki pośrednie do syntezy pochodnych oligo(oksyetyleno)alkanotioli, zwłaszcza:The new derivatives according to the invention may be intermediates for the synthesis of oligo (oxyethylene) alkanothiols, in particular:

2-(2-{2-[2-(11 -merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-[1,4,7]triazonan-1-ylo-propylo)-acetamidu, kwasu (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-[1,4,7]-triazonan-1-ylo)-octowego oraz N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetamidu, związków z przyłączonym na końcu ugrupowaniem azakoronowym, które znajdują zastosowanie do tworzenia samoorganizujących się monowarstw (ang. self-assembled monolayers) na powierzchni metalu, najczęściej na złocie.2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3- [1,4,7] triazonan-1-yl-propyl) -acetamide , (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino] -propyl} - [1,4,7] -triazonan-1-yl) -acetic and N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) -propyl] -2- (2- {2- [2- (11 -merkapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetamide, compounds with an end-linked azacorone moiety that are used to form self-assembled monolayers on a metal surface, most often on gold.

Nowe pochodne, według wynalazku posiadają zdolność kompleksowania jonów metali (np. Ni, Cu) poprzez ich fragment o strukturze azakoronowej. Kompleksy niklu (II) z ligandami organicznymi unieruchomionymi na inertnej dla białek monowarstwie mogą wiązać białka z histydynową etykietą powinowactwa.The new derivatives, according to the invention, have the ability to complex metal ions (e.g. Ni, Cu) through their fragment with an azacorone structure. Nickel (II) complexes with organic ligands immobilized on a protein-inert monolayer can bind proteins with a histidine affinity label.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Wynalazek przedstawia także, nową strategię prowadzącą do otrzymania asymetrycznie N-podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu, a także pochodnych odpowiednich do syntezy pochodnych tacn z przyłączonym końcowym fragmentem alkano-oligooksyetylenowym. Strategia ta umożliwia syntezę pochodnych triazamakrocyklicznych z przyłączonym łącznikiem (ang. linker) z końcową grupą aminową. Linker ten umożliwia wygodne przyłączenie azakorony do różnych związków chemicznych/biomolekuł za pośrednictwem np. wiązania amidowego, a zatem otwiera drogę do nowych asymetrycznie podstawionych związków azamakrocyklicznych koordynujących metale. Wprowadzanie różnych podstawników do azakorony umożliwia regulowanie właściwości kompleksu, np. może zwiększyć selektywność ligandu wobec określonych jonów.The invention also presents a new strategy to obtain asymmetrically N-substituted 1,4,7-triazacyclononane derivatives as well as derivatives suitable for the synthesis of tacn derivatives with an attached terminal alkanolyxyethylene moiety. This strategy allows the synthesis of triazamacrocyclic derivatives with an amine-terminated linker. This linker enables the convenient attachment of azacorones to various chemical compounds / biomolecules via e.g. an amide bond and thus opens the way to new asymmetrically substituted metal coordinating azamacrocycles. The introduction of various substituents into the azacorone allows the properties of the complex to be regulated, e.g. it may increase the selectivity of the ligand for specific ions.

Modyfikacje chemiczne grup aminowych związków azamakrocyklicznych zmieniają właściwości fizyczne i często prowadzą do zmiany zdolności tworzenia wiązań koordynacyjnych z metalami. Skuteczna i selektywna modyfikacja nastręcza jednak wiele trudności związanych z obecnością kilku, równocennych grup w azakoronie, a także reaktywnością grup już wprowadzonych i stosowaniem kilku ortogonalnych grup zabezpieczających. Opracowana metoda syntezy pochodnych azamakrocyklicznych, a także metoda selektywnego zabezpieczania grup aminowych umożliwia syntezę różnych związków azakoronowych, które każdą grupę aminową korony mogą mieć podstawioną innym ugrupowaniem chemicznym.Chemical modifications of the amine groups of azamacrocyclic compounds change the physical properties and often lead to changes in the ability to form coordination bonds with metals. Effective and selective modification, however, presents many difficulties due to the presence of several, equal groups in the azakoron, as well as the reactivity of the already introduced groups and the use of several orthogonal protecting groups. The developed method for the synthesis of azamacrocyclic derivatives, as well as the method of selective protection of amino groups enables the synthesis of various azacorone compounds, which can have each amine group of the crown substituted with a different chemical group.

Nowe pochodne tacn mają trzy różne podstawniki, w tym jeden bądź dwa mogą być grupą ochronną korzystnie formylową lub tert-butylooksykarbonylową. Znajdują one zastosowanie w funkcjonalizacji oligo(oksyetyleno)alkanotioli (także ich prekursorów oraz pochodnych z zabezpieczoną grupą tiolową) zakończonych grupą karboksylową. Alkanotiole tego typu są stosowane do tworzenia monowarstw na złocie. Fragment oligo(oksyetylenowy) (inaczej: glikol oligoetylenowy) redukuje występowanie niespecyficznych oddziaływań pomiędzy białkiem a zsyntetyzowanym ligandem. Monowarstwa utworzona z tak zmodyfikowanych alkanotioli jest biologicznie inertna i wykazuje bardzo niski poziom niespecyficznego oddziaływania z białkami. Takie monowarstwy z obecnym na powierzchni fragmentem azakoronowym chelatującym Nikel, mogą wiązać selektywnie białka z histydynową etykietą powinowactwa. Metoda wykorzystująca tworzenie monowarstwy (SAM - self assembled monolayer) przy użyciu oligo(oksyetyleno)alkanotioli według wynalazku, z przyłączonym fragmentem azakoronowym jest wygodnym rozwiązaniem do tworzenia bioinertnych monowarstw (ang. biocompatibile and bioresistant SAMs) i nie wymaga funkcjonalizacji monowarstwy in situ przy użyciu związku azamakrocyklicznego.The new tacn derivatives have three different substituents, one or two of which may be a formyl or tert-butyloxycarbonyl protecting group. They find application in the functionalisation of oligo (oxyethylene) alkanothiols (including their precursors and thiol-protected derivatives) terminated with a carboxyl group. Alkanothiols of this type are used to form monolayers on gold. The oligo (oxyethylene) fragment (otherwise: oligoethylene glycol) reduces the occurrence of non-specific interactions between the protein and the synthesized ligand. The monolayer formed from such modified alkanothiols is biologically inert and shows a very low level of non-specific interaction with proteins. Such monolayers with a surface-present Nikel chelating azacorone fragment can selectively bind proteins with a histidine affinity label. The method using self assembled monolayer (SAM) using oligo (oxyethylene) alkanothiols according to the invention with an attached azacorone fragment is a convenient solution for the formation of biocompatibile and bioresistant SAMs and does not require the functionalisation of the monolayer in situ with the compound azamacrocyclic.

Poniżej przedstawiono w sposób ogólny, korzystne drogi syntezy związków będących przedmiotem wynalazku.Preferred routes for synthesizing the compounds of the invention are set out below in general terms.

Sposób wytwarzania asymetrycznie podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu o ogólnym wzorze 1, według wynalazku polega na tym, że:The method of producing asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivatives of the general formula I according to the invention consists in:

(a) na pochodną tacn-ortoamid uzyskaną ze związku tacn wprowadza się łącznik (linker) z zabezpieczoną grupą aminową w reakcji z chlorowcopochodną aminoalkilową (haloaminoalkilową), co prowadzi do otrzymania odpowiedniej pochodnej typu czwartorzędowej soli amoniowej jako głównego produktu reakcji;(a) the tacn-orthoamide derivative obtained from the tacn compound is introduced with an amino protected linker by reaction with a halogenated aminoalkyl (haloaminoalkyl) derivative, resulting in the corresponding quaternary ammonium derivative being the main reaction product;

(b) pochodną związku tacn w postaci czwartorzędowej soli amoniowej posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną poddaje się hydrolizie co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn z grupą formylową na azakoronie;(b) a tacn derivative of a quaternary ammonium salt having a protected linker is hydrolyzed to a tacn derivative with a formyl group on the azacoron;

(c) na pochodną związku tacn posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną oraz grupę formylową zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony, selektywnie wprowadza się kolejny podstawnik korzystnie z grupy obejmującej np. benzyl, -CH2COOH lub ester metylowy, etylowy, tert-butylowy albo grupę zabezpieczającą formylową lub inną w wyniku czego otrzymuje się pochodną tacn z trzema podstawnikami na azakoronie;(c) a tacn derivative having a protecting group protected linker and a formyl group protecting the azakorone secondary amino group, selectively introducing a further substituent, preferably from the group consisting of e.g. benzyl, -CH2COOH or a methyl, ethyl, tert-butyl ester or a group formyl or other protecting to afford a tacn derivative with three substituents on the azacoron;

(d) pochodną związku tacn, posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną oraz grupę formylową zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony oraz trzeci inny podstawnik, korzystnie grupę formylową, poddaje się selektywnej deprotekcji, korzystnie za pomocą hydrazyny, co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn z wolną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera) opisanej wzorem ogólnym 1; albo (dl) pochodną związku tacn, posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną oraz grupę formylową zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony oraz trzeci inny podstawnik, korzystnie z grupy obejmującej np. benzyl, -CH2COOH lub ester metylowy, etylowy, tert-butylowy grupę formylową, poddaje się deprotekcji, co prowadzi do otrzymaPL 228 280 Β1 nia pochodnej tacn z wolną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera) oraz z wolną drugorzędową grupą aminową azakorony;(d) a tacn derivative having a protected linker and a formyl group protecting the azakorone secondary amino group and a third other substituent, preferably a formyl group, is selectively deprotected, preferably with hydrazine, to yield the tacn derivative with free the primary amino group of the linker represented by general formula 1; or (dl) a derivative of a tacn compound having a protective linker and a formyl group protecting the azacorone secondary amino group and a third other substituent, preferably from the group consisting of e.g. benzyl, -CH2COOH or a methyl, ethyl, tert-butyl formyl ester , deprotected to yield a tacn derivative with a free linker primary amine group and a free azakorone secondary amine group;

(e) na pochodną związku tacn posiadającą łącznik zakończony grupą aminową, działa się trifluorooctanem etylu, który selektywnie wprowadza trifluoroacetylową grupę zabezpieczającą na pierwszorzędową grupę aminową linkera;(e) the derivative of tacn having an amino terminated linker is treated with ethyl trifluoroacetate which selectively introduces a trifluoroacetyl protecting group on the primary amine of the linker;

(f) na pochodną związku tacn z selektywnie zabezpieczoną pierwszorzędową grupą aminową łącznika wprowadza się kolejne podstawniki typu R3, w tym może to być grupa lub grupy zabezpieczające trwałe w środowisku, w którym grupa trifluoroacetylową ulega zdjęciu z grupy aminowej, korzystnie Boc;(f) the derivative of the tacn compound with the selectively protected primary amino group of the linker is introduced with further substituents of the R 3 type, including a protective group or groups stable in a medium in which the trifluoroacetyl group is depleted from the amino group, preferably Boc;

(g) następnie usuwa się grupę trifluoroacetylową z pochodnej w wyniku selektywnej deprotekcji, co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn z wolną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera) oraz posiadającą dwa różne podstawniki na azakoronie, z których jeden lub dwa mogą być grupą zabezpieczającą korzystnie Boc, albo prowadzi do otrzymania pochodnej tacn o trzech różnych podstawnikach, nie posiadającej wśród podstawników żadnej grupy zabezpieczającej, przedstawionej wzorem ogólnym 1.(g) the trifluoroacetyl group is then removed from the derivative by selective deprotection, yielding a tacn derivative with a free primary amine linker (linker) and having two different substituents on the azacoron, one or two of which may be a protecting group, preferably Boc, or gives a tacna derivative with three different substituents without any protecting group among the substituents represented by the general formula 1.

Na Schemacie A przedstawiono drogę syntezy pochodnej triazamakrocyklicznej (związek chelatujący) posiadającej linker zakończony grupą aminową przyłączony do jednego z atomów azotu azakorony oraz posiadający kolejne dwa podstawniki, które mogą być grupami zabezpieczającymi. W drodze syntezy opisanej na tym schemacie, najpierw selektywnie wprowadza się linker do azakorony, a następnie kolejne, korzystnie różne, podstawniki. Grupy zabezpieczające są usuwane selektywnie, tak aby otrzymać ostatecznie pochodną triazamakrocykliczną z linkerem zakończonym wolną pierwszorzędową grupą aminową. Otrzymany związek chelatujący jest następnie łączony z odcinkiem alkilo-oksyetylenowym (schemat B) poprzez wytworzenie pomiędzy nimi wiązania korzystnie amidowego.Scheme A shows a synthetic route for a triazamacrocyclic derivative (chelating compound) having an amine terminated linker attached to one of the azacorone nitrogen atoms and having a further two substituents which may be protecting groups. In the synthesis described in this scheme, a linker is first selectively introduced into the azacorona, followed by further, preferably different, substituents. The protecting groups are removed selectively so as to ultimately obtain a triazamacrocyclic derivative with a linker terminated with a free primary amine group. The resulting chelating compound is then linked to the alkyl-oxyethylene segment (Scheme B) by forming a preferably amide bond between them.

Schemat AScheme A

HN NHHN NH

CN.....>C N .....>

H tacnH tacn

- N N- N N

Y--Ń--Y tacn ortoamid (a)/Y - Ń - Y tacn orthoamid (a) /

R1 LZJ ; \ ibł R1, L.Z-L < 'R1 LZJ; \ iblem R1, LZ-L <'

N { i?N. ,N <b> N l ΪΝ NHN {and? N. , N < b > N l ΪΝ NH

Η / γ \ ~ HΗ / γ \ ~ H.

Y-L./ \--N~Y-L./ \ - N ~

R1 Γ,Ζ-J i \ R2 N t J?N NR1 Γ, Ζ-J and \ R2 N t J? N N

H ,/H, /

\. N Y !«/ O.J\. NY! «/ O .J

Z \<d)Z \ <d)

H,N N Ν'H, N N Ν '

NN

HH.

1. <e)\2. (f) f-ZJ i \ R21. <e) \ 2. (f) f-ZJ and \ R2

Η,ΝΊ 1?N N 2 / \Η, ΝΊ 1? NN 2 / \

Y-N-Y (wzór!)Y-N-Y (pattern!)

O F ' N ' Z!»'Ń N' R2 F F H < ?O F 'N' Z ! »'Ń N' R2 F F H <?

. N (g). N (g)

R3R3

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

Na Schemacie A: R1 jest grupą zabezpieczającą, podstawniki R2 oraz Z, p mają znaczenie jak podano wyżej w opisie pochodnej o wzorze ogólnym 1. Opis etapów a, b, c, d, di, e, f, g w tekście poniżej.In Scheme A: R1 is a protecting group, R2 and Z, p are as defined above in the description of the derivative of general formula 1. The description of steps a, b, c, d, di, e, f, g in the text below.

Sposób wytwarzania asymetrycznie podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o ogólnym wzorze 2 i wzorze ogólnym 2a, według wynalazku polega na tym, że:The method of producing asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of general formula 2 and general formula 2a according to the invention consists in:

(a) przeprowadza się reakcję syntezy pomiędzy pochodną o wzorze ogólnym 1, a pochodną zawierającą łańcuch alkilowy opcjonalnie z fragmentem oligo(oksyetylenowym), ewentualnie w korzystnym przypadku, w celu wytworzenia pochodnych o wzorze 2a.(a) performing a synthesis reaction between a derivative of general formula 1 and an alkyl chain derivative optionally with an oligo (oxyethylene) moiety, optionally in a preferred case, to prepare derivatives of formula 2a.

(ai)) przeprowadza się reakcję tworzenia wiązania amidowego pomiędzy pochodną typu alkenyl-glikol oligoetylenowy lub acetylotioalkil-glikol oligoetylenowy z zakończoną jedną grupą karboksylową a asymetrycznie podstawioną pochodną 1,4,7-triazacyklononanu, o wzorze ogólnym 1, posiadającą łącznik (linker) zakończony grupą aminową, w wyniku której otrzymuje się pochodne oligo(oksyetyleno)alkanotioli z fragmentem triazamakrocyklicznym posiadające grupy zabezpieczające grupy aminowe na azakoronie oraz grupę tiolową (jeśli występuje).(ai)) an amide bond formation reaction is performed between an alkenyl-oligoethylene glycol or an acetylthioalkyl-oligoethylene glycol derivative terminated with one carboxyl group and an asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivative of general formula 1 having a linker terminated an amino group to give oligo (oxyethylene) alkanothiols derivatives with a triazamacrocyclic fragment having amino protecting groups on the azacoron and a thiol group (if present).

Schemat BScheme B

Η,Νί J?N 2 /Η, Νί J? N 2 /

R2 (wzór 1) ν-../ iR2 (formula 1) ν - .. / i

R3R3

(wzór 2)(pattern 2)

Pochodne 1,4,7-triazacyklononanu o ogólnym wzorze 2 i 2a według wynalazku wytwarza się w procesach pokazanych na ogólnym Schemacie B, gdzie podstawniki R2, R3 oraz Y, A, Z, p, n, m, k mają znaczenie jak podano wyżej w opisie związku o wzorze ogólnym 2 i 2a, X oznacza podstawniki wybrane z grupy obejmującej -OC(O)-, -C(O)OH-, estry aktywne grupy karboksylowej, grupy karboksylowe po aktywacji np. karbonylodiimidazolem, chlorki kwasowe kwasu karboksylowego, -CH2OH-, grupy hydroksylowe po aktywacji, korzystnie chlorkiem mesylu, -CH2OS(O)2CH3, -CHL-halogen, -NH2, grupę epoksydową, przy czym gdy X jest aktywnym estrem, to wymieniony ester jest korzystnie estrem N-hydroksybursztynianoimidowym, p-nitrofenolowym lub pentafluorofenolowym.The 1,4,7-triazacyclononane derivatives of general formula 2 and 2a according to the invention are prepared by the processes shown in general Scheme B, wherein R2, R3 and Y, A, Z, p, n, m, k are as defined above in the description of the compound of general formula 2 and 2a, X represents substituents selected from the group consisting of -OC (O) -, -C (O) OH-, active esters of the carboxyl group, carboxyl groups upon activation, e.g. with carbonyldiimidazole, acid chlorides of carboxylic acid, -CH2OH-, hydroxyl groups after activation, preferably with mesyl chloride, -CH2OS (O) 2CH3, -CHL-halogen, -NH2, epoxy, whereby when X is an active ester, said ester is preferably an N-hydroxysuccinimide ester, p -nitrophenol or pentafluorophenol.

Odpowiednimi sposobami wytwarzania związków amidowych są metody aktywacji grupy karboksylowej i znane z chemii peptydów reakcje kondensacji.Suitable methods for the preparation of amide compounds are carboxyl activation methods and condensation reactions known from peptide chemistry.

Jako reagenty aktywujące grupę karboksylową można stosować znane fachowcom substancje, takie jak chlorek tionylu, chlorek oksalilu, chlorek piwaloilu, pochodne estrów kwasu chloromrówkowego lub Ν,Ν'-karbonylodiimidazol. Po wytworzeniu in situ, aktywne pochodne związków o wzorze 2 poddaje się reakcji z aminopochodnymi o wzorze 1.As activating reagents for the carboxyl group, substances known to those skilled in the art may be used, such as thionyl chloride, oxalyl chloride, pivaloyl chloride, chloroformic acid ester derivatives or Ν, Ν'-carbonyldiimidazole. After in situ preparation, active derivatives of compounds of formula 2 are reacted with amino derivatives of formula 1.

Odpowiednim środkiem kondensującym może też być mieszanina związków sprzęgających z dodatkami np. mieszanina Ν,Ν'-dicykloheksylokarbodiimidu, 1-hydroksy-1H-benzotriazolu, heksafluorofosforan u (benzotriazol-1-iloksy)tripirolidynofosfoniowego (PyBOP) i N-etylomorfoliny.A suitable condensing agent may also be a mixture of couplers with additives, e.g. a mixture of Ν, Ν'-dicyclohexylcarbodiimide, 1-hydroxy-1H-benzotriazole, (benzotriazol-1-yloxy) tripyrrolidinophosphonium (PyBomorpholine) and N-ethylcarbodiimide hexafluorophosphate.

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

Opis metod sprzęgania cząsteczek za pośrednictwem wiązania amidowego oraz przykłady związków sprzęgających można znaleźć w: Tetrahedron (2005) 61, 10827-10852 (Ch.A.G.N. Montalbett, V. Falque).A description of amide bond-mediated coupling methods and examples of coupling compounds can be found in Tetrahedron (2005) 61, 10827-10852 (Ch.A.G.N. Montalbett, V. Falque).

Związki prekursorowe do opisanych na schematach A i B metod otrzymywania są albo komercyjnie dostępne, albo mogą być otrzymane według procedur opisanych w literaturze, bądź przez adaptację tych procedur (odnośniki wymieniono poniżej w tekście).The precursor compounds for the preparation methods described in Schemes A and B are either commercially available or can be prepared according to procedures described in the literature, or by adaptation of these procedures (references are listed below in the text).

Korzystnie, poszczególne związki według wynalazku wytwarza się w przykładowych procesach pokazanych szczegółowo na schematach I, II, III, IV.Preferably, individual compounds of the invention are prepared by the exemplary processes detailed in Schemes I, II, III, IV.

Schemat IScheme I

h2nh 2 n

OABOUT

UAT

Korzystny sposób wytwarzania związków o ogólnym wzorze 1, według wynalazku polega na tym, że przeprowadza się kolejno następujące etapy procesu, pokazane na schemacie I:A preferred method of preparing compounds of general formula I according to the invention is that the following process steps, shown in Scheme I, are carried out sequentially:

(a) reakcję 1,4,7-triazatri-cyklo[5.2.1.041cl]dekanu (tacn-ortoamid) (3) otrzymanego według przepisu z literatury z N-(3-bromopropylo)ftalimidem lub N-(4-bromobutylo)ftalimidem, z zabezpieczoną grupą aminową prowadzącą do otrzymania odpowiedniej pochodnej typu czwartorzędowej soli amoniowej jako głównego produktu reakcji (4);(a) reaction of 1,4,7-triazatri-cyclo [5.2.1.0 41cl ] decane (tacn-orthoamide) (3) obtained according to the recipe from the literature with N- (3-bromopropyl) phthalimide or N- (4-bromobutyl) an amino protected phthalimide to give the corresponding quaternary ammonium derivative as the major reaction product (4);

(b) hydrolizę uzyskanej soli i otrzymanie pochodnej tacn z grupą formylową (5);(b) hydrolyzing the resulting salt to obtain a tacn derivative with a formyl group (5);

(c) selektywne wprowadzenie kolejnego podstawnika korzystnie z grupy obejmującej np. benzyl, -CH2COOH lub ester metylowy, etylowy, tert-butylowy i otrzymanie związku (6) jako głównego produktu reakcji;(c) selectively introducing a further substituent, preferably from the group consisting of, for example, benzyl, -CH2COOH or methyl, ethyl, tert-butyl ester and providing compound (6) as the main reaction product;

(d) selektywne zdjęcie ochronnej grupy ftaloimidowej za pomocą np. hydrazyny w etanolu wobec nienaruszonej formylowej grupy ochronnej prowadzi do otrzymania (7).(d) selective deprotection of the phthalimide protecting group with e.g. hydrazine in ethanol in the presence of intact formyl protecting group leads to (7).

Szczegółowy sposób otrzymania związków (6) i (7) ze schematu I opisano w przykładzie I. Postępując według opisu omawiającego schemat I i zastępując podstawnik -ChhCOOtBu podstawnikiem benzylowym można także łatwo otrzymać 4-(3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karbaldehyd.The detailed preparation of compounds (6) and (7) from Scheme I is described in Example I. Following the description of Scheme I and replacing the -ChCOOtBu substituent with a benzyl substituent, 4- (3-amino-propyl) -7-benzyl- can also be easily obtained. [1,4,7] triazonane-1-carbaldehyde.

Według pierwszej syntetycznej strategii związki o ogólnym wzorze 1 otrzymuje się za pomocą procedury opisanej powyżej składającej się z wymienionych etapów (schemat I).According to a first synthetic strategy, compounds of general formula I are obtained by the procedure described above consisting of the steps mentioned (scheme I).

Odmiana sposobu wytwarzania związków o ogólnym wzorze 1, według wynalazku polega na tym, że przeprowadza się kolejno, pokazane na schemacie II, następujące etapy procesu:A variation of the process for the preparation of compounds of general formula I according to the invention consists in carrying out the following process steps as shown in scheme II in sequence:

(a) wprowadza się do związku (5) formylową grupę zabezpieczającą, w wyniku czego otrzymuje się pochodną (8),(a) introduces a formyl protecting group to compound (5), to obtain derivative (8),

PL 228 280 Β1 (b) selektywnie usuwa się ochronną grupę ftaloimidową, korzystnie za pomocą hydrazyny w etanolu, wobec nienaruszonych formylowych grup ochronnych co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn (9) o dwóch takich samych grupach zabezpieczających objętej ogólnym wzorem 1. W ten sposób można otrzymać 7-(3-amino-propylo)-[1,4,7]triazonano-1,4-dikarbaldehyd (9, schemat II).PL 228 280 Β1 (b) the phthalimide protecting group is selectively removed, preferably with hydrazine in ethanol, in the presence of intact formyl protecting groups, yielding the tacn derivative (9) with two of the same protecting groups covered by general formula 1. In this way, it is possible to obtain 7- (3-amino-propyl) - [1,4,7] triazonane-1,4-dicarbaldehyde (9, scheme II).

SchematScheme

OABOUT

HZNH Z N

>>

//

Szczegółowy sposób otrzymania związków według procedury ze schematu II jest opisany w przykładzie II.The detailed preparation of the compounds according to the procedure in Scheme II is described in Example II.

Kolejna odmiana sposobu wytwarzania związków o ogólnym wzorze 1, według wynalazku polega na tym, że przeprowadza się kolejno, pokazane na schemacie III, następujące etapy procesu:A further variant of the process for the preparation of the compounds of general formula I according to the invention consists in carrying out the following process steps as shown in scheme III in succession:

(a) związek (10) czyli pochodną tacn z łącznikiem (linkerem) zakończonym wolną pierwszorzędową grupą aminową, poddaje się reakcji z trifluorooctanem etylu w obniżonej temperaturze korzystnie -5-0°C, w wyniku której otrzymuje się związek (11) jako główny produkt z selektywnie zabezpieczoną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera);(a) Compound (10), a tacn derivative with a linker terminated with a free primary amino group, is reacted with ethyl trifluoroacetate at reduced temperature, preferably -5-0 ° C, to give compound (11) as the main product with a selectively protected primary amino group on a linker;

(b) selektywne wprowadzenie grupy zabezpieczającej tert-butyloksykarbonylowej (Boc) (lub innej labilnej w środowisku kwaśnym) prowadzi do otrzymania związku (12);(b) selectively introducing a tert-butyloxycarbonyl (Boc) (or acid labile) protecting group to obtain compound (12);

(c) selektywne zdjęcie ochronnej grupy trifluoroacetylowej wobec nienaruszonej grupy ochronnej Boc np. za pomocą NaOH, NH4OH, NaBH4 lub K2CO3 χ H2O w metanolu, prowadzi do otrzymania (13).(c) selective removal of the trifluoroacetyl protecting group over the intact Boc protecting group with e.g. NaOH, NH 4 OH, NaBH 4 or K 2 CO 3 χ H 2 O in methanol yields (13).

Schemat IIIScheme III

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Szczegółowy sposób otrzymania związków według procedury ze schematu III jest opisany w przykładzie III.The detailed preparation of the compounds according to the procedure in Scheme III is described in Example III.

Postępując według opisu omawiającego schemat III i zastępując podstawnik benzylowy podstawnikiem -CH2COOtBu można także łatwo otrzymać ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego.4- (3-Amino-propyl) -7-tert-butoxycarbonylmethyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester can also be readily obtained by following the description of Scheme III and replacing the benzyl substituent with -CH2COOtBu. .

Prekursory związków będących przedmiotem tego patentu takie jak 1,4,7-triazacyklononan,Precursors of compounds covered by this patent such as 1,4,7-triazacyclononane,

1,4,7-triazatricyklo[5.2.1.0410]dekan, pochodne ftaloimidowe (4), (5), (6) oraz pochodną (8) można łatwo otrzymać według procedur opisanych w niżej wymienionych publikacjach. Jednakże pochodna (6) jest nowym, nie opisanym jeszcze związkiem.1,4,7-triazatricyclo [5.2.1.0 4 & 10] decane derivatives ftaloimidowe (4), (5), (6) and the derivative (8) can be easily prepared according to procedures described in the following publications. However, derivative (6) is a novel compound not yet described.

Zsyntetyzowany prekursor (5) dalej przekształca się w nowe pochodne według procedur będących przedmiotem tego patentu, tak jak opisano i przedstawiono na schematach I, II, III, IV oraz w przykładach, prezentujących syntezę nowych, preferowanych związków będących przedmiotem tego patentu. Za pomocą przedstawionych na schematach I, II, III, IV strategii syntetycznych można otrzymać znacznie szerszą grupę związków niż opisano w przykładach. Synteza tych związków jest dostępna dla każdego technika ze znajomością syntezy organicznej na poziomie średnim. Struktury tych związków są przedstawione za pomocą ogólnych wzorów 1, 2 oraz 2a.The synthesized precursor (5) is further converted into new derivatives according to the procedures of this patent as described and illustrated in Schemes I, II, III, IV and in the examples showing the synthesis of the new preferred compounds of this patent. The synthetic strategies presented in Schemes I, II, III, IV can be used to obtain a much wider group of compounds than described in the examples. The synthesis of these compounds is available to any technician with intermediate knowledge of organic synthesis. The structures of these compounds are represented by general formulas 1, 2 and 2a.

1.4.7- triazacyklononan (tacn) można otrzymać według standardowej procedury opisanej w literaturze (Richman, J. E., Atkins, T. J. J. Am. Chem. Soc. 96 (1974) 2268; Atkins, T. J., Richman, J. E., Oettle, W. F. Org. Synth. 58 (1978) 86; Koyama, H., Yoshino, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 45 (1972) 481-484; Wieghardt, K., Schmidt, W., Nuber, B., Weiss J. Chem. Ber. (1979) 112, 2220-2230).1.4.7-triazacyclononate (tacn) can be obtained according to a standard procedure described in the literature (Richman, JE, Atkins, TJJ Am. Chem. Soc. 96 (1974) 2268; Atkins, TJ, Richman, JE, Oettle, WF Org. Synth 58 (1978) 86; Koyama, H., Yoshino, T. Bull, Chem. Soc. Jpn. 45 (1972) 481-484; Wieghardt, K., Schmidt, W., Nuber, B., Weiss J. Chem. Ber. (1979) 112, 2220-2230).

1.4.7- Triazatri-cyklo[5.2.1.0410]dekan (tacn-ortoamid) (3) można otrzymać, korzystnie w sposób znany z literatury (Atkins, T. J. J. Am. Chem. Soc. (1980) 102, 6364-6365; Weisman, G. R., Johnson, V., Fiala, R. E. Tetrahedron Lett. (1980) 21,3635-3638.1.4.7- Triazatri-cyclo [5.2.1.0 4 & 10] decane (ortoamid-TACN) (3) can be obtained preferably in a manner known from the literature (Atkins, TJJ Am. Chem. Soc. (1980) 102, 6364- 6365; Weisman, GR, Johnson, V., Fiala, RE Tetrahedron Lett. (1980) 21, 3635-3638.

Pochodne ftaloimidowe (4), (5), (6) oraz pochodną (8) można otrzymać w znany z literatury fachowej sposób [A. Warden, B. Graham, M. T. W. Hearn oraz L. Spiccia Org. Lett. (2001)3 (18), 28552858].The phthalimide derivatives (4), (5), (6) and the derivative (8) can be obtained in a manner known from the literature [A. Warden, B. Graham, M. T. W. Hearn, and L. Spiccia Org. Lett. (2001) 3 (18), 28552858].

Sposób wytwarzania asymetrycznie podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu, posiadających grupę funkcyjną alkenylową bądź grupę tiolową, o ogólnym wzorze 2 i wzorze 2a, z fragmentem typu alkil-glikol oligoetylenowy, posiadających zdolność kompleksowania jonów metali, korzystnie Ni i Cu, według wynalazku polega na tym, że przeprowadza się kolejno, pokazane na schemacie III, następujące etapy procesu:A method for the preparation of asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivatives having an alkenyl function or a thiol group, of general formula 2 and formula 2a, with an alkyl-oligoethylene glycol fragment having the ability to complex metal ions, preferably Ni and Cu, according to the invention consists in carrying out the following process steps as shown in Scheme III in succession:

(a) reakcję tworzenia wiązania amidowego przeprowadza się pomiędzy aminoalkilową pochodną związku tacn (w tym przypadku reprezentowaną przez pochodną z dwiema grupami formylowymi) (9) i związkiem o wzorze (14) zawierającym grupę karboksylową, w obecności reagentów sprzęgających, korzystnie dicykloheksylokarbodiimidu (DCC), (b) otrzymany związek (15) jest w reakcji wolnorodnikowej przekształcany w związek (16), w którym grupa tiolowa jest zabezpieczona grupą acetylową, (c) następnie usuwa się grupy ochronne: acetylową oraz formylową (lub inną grupę zabezpieczającą) ze związku (16), korzystnie w środowisku kwaśnym, zwłaszcza w 0.1 M HCI w metanolu co prowadzi do otrzymania związku (17).(a) the amide bond formation reaction is performed between the aminoalkyl derivative of tacn (in this case represented by a derivative with two formyl groups) (9) and a compound of formula (14) containing a carboxyl group, in the presence of coupling reagents, preferably dicyclohexylcarbodiimide (DCC) , (b) the obtained compound (15) is converted into the compound (16) in which the thiol group is protected with an acetyl group in a free radical reaction, (c) then the protective groups: acetyl and formyl (or other protecting group) are removed from the compound ( 16), preferably in an acidic environment, especially in 0.1 M HCl in methanol, to obtain compound (17).

Związek (14) z końcową grupą karboksylową można otrzymać według standardowych procedur za J. Phys. Chem. B (2004) 108, 7665-73 (Lee J.K. i wsp.). Natomiast sposób wprowadzania grupy tioacetylowej (CH3C(O)S-) opisano w: J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange C.E.S. i wsp.).Compound (14) with a carboxyl terminal group can be obtained according to standard procedures from J. Phys. Chem. B (2004) 108, 7665-73 (Lee J.K. et al.). However, the method of introducing a thioacetyl group (CH3C (O) S-) is described in: J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange C.E.S. et al.).

Jest oczywiste, że związek (16) można otrzymać również, korzystnie w wyniku reakcji tworzenia wiązania amidowego pomiędzy oligo(oksyetyleno)alkanotiolem z zabezpieczoną grupą tiolową np. kwasem (2-{2-[2-(11-acetylsulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-octowym, a związkiem (9) w obecności reagentów sprzęgających zwłaszcza DCC, EDC.It is evident that the compound (16) can also be obtained, preferably by an amide bond formation reaction between an oligo (oxyethylene) alkanothiol with a thiol protected group, e.g. with (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy) ] -ethoxy} -ethoxy) -acetic acid, and compound (9) in the presence of coupling reagents, especially DCC, EDC.

Szczegółowy sposób otrzymania związków według procedury ze schematu III jest opisany w przykładzie III.The detailed preparation of the compounds according to the procedure in Scheme III is described in Example III.

Postępując według opisu omawiającego schemat III i zastępując jeden podstawnik formylowy podstawnikiem -CH2COOtBu, czyli zamiast związku (9) stosując związek (7), można także łatwo otrzymać kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11 -merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy)-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-triazonan-1-ylo)-octowy.By following the description of Scheme III and replacing one formyl substituent with -CH2COOtBu, i.e. instead of compound (9) using compound (7), acid (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy) -ethoxy) -acetylamino] -propyl} -triazonan-1-yl) -acetic.

Postępując według opisu omawiającego schemat IV i zastępując podstawnik formylowy podstawnikiem benzylowym, czyli zamiast związku (9) stosując Ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)16Following the description of Scheme IV and replacing the formyl substituent with a benzyl substituent, i.e. 4- (3-Amino-propyl) acid tert-butyl ester 16

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, można także łatwo otrzymać N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetamid.-7-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-carboxylic acid, also N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2 can be obtained easily - (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetamide.

OABOUT

Schemat IVScheme IV

Postępując według opisu omawiającego schemat IV i zastępując podstawnik formylowy podstawnikiem -ChhCOOtBu, czyli zamiast związku (9) stosując ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, można także łatwo otrzymać kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-octowy.Following the description of Scheme IV and replacing the formyl substituent with -ChCOOtBu, i.e. 4- (3-amino-propyl) 7-tert-butoxycarbonylmethyl- [1,4,7] triazonanoacid tert-butyl ester 1-carboxylic acid, the acid (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino] -propyl} - [1,4,7] triazonan-1-yl) acetic.

Synteza polegała na takiej modyfikacji tacn, która zapewnia łatwe wprowadzenie linkera tylko na jedną grupę aminową korony, nie modyfikując pozostałych dwóch. Zastosowano metodę wykorzystującą przekształcenie tacn w jego formę ortoamidową. Uzyskany w ten sposób 1,4,7-triazatricyklo[5.2.1.0410]-dekan umożliwia selektywne wprowadzenie linkera zabezpieczonego grupą ftaloimidową, a następnie łatwe wprowadzenie grupy karboksylowej lub benzylowej po uprzedniej hydrolizie tacn-ortoamidu. Po zdjęciu ochronnej grupy ftaloimidowej za pomocą np. hydrazyny w etanolu otrzymujemy tacn z zabezpieczoną jedną grupą aminową korony za pomocą grupy formylowej wraz z przyłączonymi dwoma innymi podstawnikami do azakorony w tym jeden z nich jest linkerem zakończonym wolną, pierwszorzędową grupą aminową. Jedna grupa formylowa ujawnia się po zhydrolizowaniu tacnortoamidu (tzn. nie wymaga wprowadzenia w odrębnej reakcji chemicznej). Możliwe jest również, prosta metoda wprowadzania selektywnie innych grup zabezpieczających niż formylowa takich jak Boc lub tritylowa. Metoda ta jednocześnie pozwala na zróżnicowanie grup aminowych i jest szczególnie przydatna do syntezy pochodnych tacn posiadających linker z l-rzędową grupą aminową. Tę l-rzędową grupę zabezpieczono selektywnie grupą trifluoroacetylową (Tfa) w obecności ll-rz. grupy aminowej korony, którą można następnie łatwo zabezpieczyć grupą tert-butoksykarbonylową (Boc). Metoda jest selektywna i wydajna - zabezpieczeniu grupą Tfa ulega tylko l-rzędowa grupa aminowa.The synthesis consisted in such modification of the trays, which ensured easy introduction of the linker to only one amino group of the crown, without modifying the other two. A method was used that used the transformation of tacna into its orthoamide form. The 1,4,7-triazatricyclo [5.2.1.0 410 ] -decane thus obtained enables the selective introduction of a phthalimide protected linker, and then the easy introduction of a carboxyl or benzyl group after prior tacn-orthoamide hydrolysis. After removing the protective phthalimide group with e.g. hydrazine in ethanol, we obtain tacn with one crown amine protected by a formyl group with two other substituents attached to the azakorone, one of which is a linker terminated with a free primary amino group. One formyl group is revealed after the tacnorthoamide is hydrolyzed (i.e. it does not need to be introduced in a separate chemical reaction). It is also possible a simple method to selectively introduce other non-formyl protecting groups such as Boc or trityl. At the same time, this method allows for the differentiation of amino groups and is especially useful for the synthesis of tacn derivatives having a linker with a primary amino group. This primary group was protected selectively with a trifluoroacetyl (Tfa) group in the presence of 11-th. crown amino group, which can then be easily protected with a tert-butoxycarbonyl (Boc) group. The method is selective and efficient - only the primary amino group is protected with the Tfa group.

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

Opracowane metody syntezy umożliwiają syntezę związków o ogólnym wzorze 1, (schemat I, schemat II, schemat III), a także tych z przyłączonym fragmentem alkano-oligo(oksyetylenowym) o ogólnym wzorze 2 i ogólnym wzorze 2a (schemat IV).The developed synthesis methods allow the synthesis of compounds of general formula 1, (scheme I, scheme II, scheme III) as well as those with an attached alkanoligo (oxyethylene) moiety of general formula 2 and general formula 2a (scheme IV).

Sposób wytwarzania pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze ogólnym 1, według wynalazku prowadzi się w ten sposób, że na pochodną związku tacn posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną oraz grupę formylową zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony, przedstawioną wzorem 1i, w którym R1, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1, selektywnie wprowadza się kolejny podstawnik albo grupę zabezpieczającą, w wyniku czego otrzymuje się pochodną tacn z trzema podstawnikami na azakoronie o wzorze 1 ii, w którym R1, Z i p mają znaczenie podane wyżejThe process for the preparation of 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula I according to the invention is carried out in such a way that on a tacn derivative having a linker protected with a protecting group and a formyl group protecting the azacorone secondary amino group represented by the formula 1i, in which R1, Z, p are as defined in the description of general formula 1, selectively introducing a further substituent or protecting group to give a tacn derivative with three substituents on the azacoron of formula 1 ii, in which R1, Z and p have the meaning given above

R1R1

NH \NH \

>>

wzór 1 iformula 1 i

Podstawnikiem R2, jest -ChbCOOtBu, który wprowadza się korzystnie w reakcji alkilowania drugorzędowej grupy aminowej azakorony bromooctanem tert-butytu. Wprowadzonym podstawnikiem R2 może też być grupa zabezpieczająca,The substituent for R2 is -ChbCOOtBu, which is preferably introduced in the alkylation reaction of the secondary amine group of azacorones with tert-butite bromoacetate. The introduced substituent R2 may also be a protecting group,

R1R1

-Z-.1 /-Z-.1 /

JpyN (Jp y N (

R2 •Nkorzystnie grupa formylową, wprowadzona w reakcji pochodnej tacn z mrówczanem amonu. Pochodną tacn opisaną wzorem ogólnym 1, taką że R2 jest -ChbCOOtBu a R3 jest grupą formylową jest ester tertbutylowy kwasu {4-[3-N-ftalimido-propylo]-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowego. Pochodną tacn opisaną wzorem ogólnym 1, taką w której R2 i R3 są grupami formylowymi, jest 7-[3-N-ftalimidopropylo]-[1,4,7]triazonano-1,4-dikarbaldehyd.R2 • Preferably a formyl group, introduced by reaction of a tacn derivative with ammonium formate. The tacn derivative represented by the general formula 1 such that R2 is -ChbCOOtBu and R3 is a formyl group is {4- [3-N-phthalimidopropyl] -7-formyl- [1,4,7] triazonan-1- ylo} -acetic. The tacn derivative represented by the general formula 1, wherein R2 and R3 are formyl groups, is 7- [3-N-phthalimidopropyl] - [1,4,7] triazonane-1,4-dicarbaldehyde.

Wytwarzanie pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze ogólnym 1, według wynalazku, korzystnie prowadzi się w ten sposób, że pochodną związku tacn, posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą ochronną oraz grupę formylową zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony oraz trzeci inny podstawnik, którym korzystnie może być też grupa formylową, przedstawioną wzorem 1 ii (w którym R1 jest grupą zabezpieczającą, podstawniki Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1) poddaje się selektywnej deprotekcji, co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn z wolną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera) opisanej wzorem ogólnym 1.The preparation of the 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula 1 according to the invention is preferably carried out in that a tacn derivative having a linker protected with a protecting group and a formyl group protecting the secondary amine group of azacorones and a third another substituent, which preferably may also be a formyl group, represented by formula 1 and i (where R 1 is a protecting group, Z, p are as defined in general formula 1) is selectively deprotected to yield a tacn derivative with a free primary the amino group of the linker described by the general formula 1.

W sposobie według wynalazku, po selektywnej deprotekcji, otrzymuje się pochodną opisaną wzorem ogólnym 1.In the method according to the invention, after selective deprotection, the derivative described by the general formula 1 is obtained.

Wytwarzanie pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze ogólnym 1, według wynalazku prowadzi się w ten sposób, że na pochodną związku tacn posiadającą łącznik (linker) zakończony grupą aminową oraz podstawnik R2 wprowadzony na drugorzędową grupę aminową azakorony, przedstawioną wzorem liii (w którym podstawniki R2, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1) selektywnie wprowadza się trifluoroacetylową grupę zabezpieczającą na pierwszorzędową grupę aminową linkera w obniżonej temperaturze, korzystnie od -5°C do 5°C, za pomocą trifluorooctanu etylu (metylu),The preparation of the 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula 1 according to the invention is carried out in that the tacn derivative having an amine terminated linker and the R2 substituent introduced on the azacorone secondary amine group represented by the formula liii (wherein R2, Z, p are as defined in general formula 1) selectively insert a trifluoroacetyl protecting group onto the primary amino group of the linker at reduced temperature, preferably from -5 ° C to 5 ° C, with ethyl trifluoroacetate ( methyl),

PL 228 280 Β1 h2nPL 228 280 Β1 h 2 n

/ \/ \

R2 wzór liii w wyniku czego otrzymuje się pochodną tacn o wzorze 1 iv (w którym podstawniki R2, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1).R2 is the formula liii to give the tacn derivative of formula I iv (wherein R2, Z, p are as defined in the description of general formula 1).

R2 wzór 1 ivR2 formula 1 iv

W sposobie według wynalazku, wykorzystuje się selektywne zabezpieczenie pierwszorzędowej grupy aminowej łącznika (linkera) za pomocą grupy trifluoroacetylowej w obecności drugorzędowych grup aminowych 1,4,7-triazacyklononanu.The method of the invention employs the selective protection of the primary amino group of the linker with a trifluoroacetyl group in the presence of 1,4,7-triazacyclononan secondary amino groups.

Wytwarzanie pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze 1, według wynalazku prowadzi się w ten sposób, że na pochodną związku tacn z selektywnie zabezpieczoną pierwszorzędową grupą aminową łącznika za pomocą grupy trifluoroacetylowej, przedstawioną wzorem 1 iv (w którym podstawniki R2, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1) wprowadza się kolejny podstawnik R3, z tym że może to być grupa zabezpieczająca trwała, w środowisku w którym grupa trifluoroacetylowa ulega zejściu z grupy aminowej, korzystnie grupę tert-butyloksykarbonylową (Boc) z wytworzeniem pochodnej tacn o wzorze 1v, (w którym podstawniki R2, R3, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1).The preparation of the 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of formula 1 according to the invention is carried out by derivatizing tacn with a selectively protected primary amino group of the linker by means of a trifluoroacetyl group represented by formula 1 and iv (wherein R2 , Z, p have the meaning given in the description of the general formula 1) a further substituent R3 is introduced, but it may be a stable protecting group in which the trifluoroacetyl group is descended from the amino group, preferably a tert-butyloxycarbonyl (Boc) group with to form a tacn derivative of formula 1v (wherein R2, R3, Z, p are as defined in the description of general formula 1).

OABOUT

N--J iN - J i

R3 wzór1vR3 formula 1v

Wytwarzanie pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze ogólnym 1, według wynalazku prowadzi się w ten sposób, że pochodną związku tacn, posiadającą łącznik (linker) zabezpieczony grupą trifluoroacetylową oraz grupę Boc zabezpieczającą drugorzędową grupę aminową azakorony oraz trzeci inny podstawnik, przedstawioną wzorem 1v (w którym podstawniki R2, R3, Z, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 1) poddaje się selektywnej deprotekcji, co prowadzi do otrzymania pochodnej tacn z wolną pierwszorzędową grupą aminową łącznika (linkera) opisanej wzorem ogólnym 1, jednocześnie posiadającej dwa różne podstawniki na azakoronie.The preparation of the 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula I according to the invention is carried out in that a tacn derivative having a trifluoroacetyl protected linker and a Boc group protecting the azacorona secondary amino group and a third other substituent , represented by formula 1v (where R2, R3, Z, p are as defined in general formula 1) is selectively deprotected, yielding a tacn derivative with a free primary amino group of the linker represented by general formula 1, simultaneously having two different substituents on the azacoron.

Pochodną tacn opisaną wzorem ogólnym 1, taką że R2 jest benzyl a R3 jest grupą Boc jest ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego.The tacn derivative represented by the general formula 1 such that R2 is benzyl and R3 is a Boc group is 4- (3-amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester.

Wytwarzanie asymetrycznie podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o ogólnym wzorze 2 i wzorze ogólnym 2a, przeprowadza się według wynalazku, stosując reakcję syntezy pomiędzy pochodną o wzorze ogólnym 1 i pochodną zawierającą łańcuch alkilowy opcjonalnie z fragmentem oligo(oksyetylenowym) o wzorze 2i,The preparation of asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane (tacn) derivatives of general formula 2 and general formula 2a is carried out according to the invention using a synthesis reaction between a derivative of general formula 1 and an alkyl chain derivative optionally with an oligo (oxyethylene) moiety of formula 2i,

PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1

wzór 2i (w którym Y, A, n, m, k mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 2, a X oznacza podstawniki wybrane z grupy obejmującej -OC(O)-, -C(O)OH-, estry aktywne grupy karboksylowej, grupy karboksylowe po aktywacji np. karbonylodiimidazolem, chlorki kwasowe kwasu karboksylowego, -CH2OH-, grupy hydroksylowe po aktywacji, korzystnie chlorkiem mesylu, -CH2OS(O)2CH3, -CH2- halogen, -NH2, grupę epoksydową, przy czym gdy X jest aktywnym estrem, to wymieniony ester jest korzystnie estrem N-hydroksybursztynianoimidowym (NHS ester), p-nitrofenolowym lub pentafluorofenolowym), z wytworzeniem pochodnej o ogólnym wzorze 2, (w którym R3 oznacza grupę zabezpieczającą, Y, A, n, m, k mają wyżej podane znaczenie, a B, Z, R2, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 2); oraz z tej pochodnej uwalnia się związek o ogólnym wzorze 2, po selektywnej deprotekcji.formula 2i (where Y, A, n, m, k are as defined in the description of general formula 2, and X represents substituents selected from the group consisting of -OC (O) -, -C (O) OH-, active esters of the carboxyl group , carboxyl groups after activation with e.g. carbonyldiimidazole, acid chlorides of carboxylic acid, -CH2OH-, hydroxyl groups after activation, preferably with mesyl chloride, -CH2OS (O) 2CH3, -CH2- halogen, -NH2, epoxy group, where X is active ester, said ester is preferably N-hydroxysuccinimide (NHS ester), p-nitrophenol or pentafluorophenol ester) to give a derivative of general formula II (wherein R3 is a protecting group, Y, A, n, m, k are as defined above, and B, Z, R2, p are as defined in the description of general formula 2); and the compound of general formula 2 is released from this derivative upon selective deprotection.

W sposobie według wynalazku, po selektywnej deprotekcji, otrzymuje się pochodną opisaną wzorem ogólnym 2.In the method according to the invention, after selective deprotection, the derivative described by the general formula 2 is obtained.

Wytwarzanie asymetrycznie podstawionych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o wzorze ogólnym 2a, przeprowadza się według wynalazku, w reakcji tworzenia wiązania amidowego pomiędzy pochodną typu alkenyl-glikol oligoetylenowy lub acetylotioalkil-glikol oligoetylenowy zakończony jedną grupą karboksylową o wzorze 2i, w którym podstawniki mają znaczenie jak podano wyżej, a asymetrycznie podstawioną pochodną 1,4,7-triazacyklononanu, o wzorze ogólnym 1, posiadającą łącznik (linker) zakończony grupą aminową, w wyniku której otrzymuje się pochodną o ogólnym wzorze 2 (w którym R3 oznacza grupę zabezpieczającą, Y, A, n, m, k mają wyżej podane znaczenie, a B, Z, R2, p mają znaczenie podane w opisie wzoru ogólnego 2); oraz następnie z tej pochodnej otrzymuje się pochodną 2a po usunięciu grup zabezpieczających.The preparation of asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane (tacn) derivatives of general formula 2a is carried out according to the invention by the formation of an amide bond between an alkenyl-oligoethylene glycol or an acetylthioalkyl-oligoethylene glycol derivative terminated with one carboxyl group of formula 2i, wherein the substituents are as defined above and the asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivative of general formula 1 having an amine terminated linker to give the derivative of general formula 2 (wherein R3 is protecting, Y, A, n, m, k are as defined above, and B, Z, R2, p are as defined in the description of general formula 2); and then this derivative gives derivative 2a after removal of the protecting groups.

W sposobie według wynalazku, po selektywnej deprotekcji, otrzymuje się pochodną opisaną wzorem ogólnym 2a.In the method according to the invention, after selective deprotection, the derivative described by the general formula 2a is obtained.

Związki o ogólnym wzorze 1, a w szczególności te posiadające linker z końcową grupą aminową oraz posiadające grupę ochronną, korzystnie formylową lub Boc, są nowymi syntonami, które łatwo mogą być chemicznie przekształcane w wiele nowych asymetrycznie N-podstawionych pochodnych tacn; umożliwiają także łatwe połączenie z innymi cząsteczkami zakończonymi korzystnie grupą karboksylową.Compounds of general formula I, in particular those having an amino-terminal linker and having a protecting group, preferably formyl or Boc, are novel synthons that can be easily chemically converted into many new asymmetrically N-substituted tacn derivatives; they also allow easy association with other molecules preferably terminated with a carboxyl group.

Zgodnie z wynalazkiem, otrzymane pochodne związku tacn mają zdolność chelatowania metali z bloku d i p, korzystnie Ni, Cu, Co, Fe, Zn, a także lantanowców, korzystnie Gd, Eu, Sm.According to the invention, the obtained derivatives of the tacn compound have the ability to chelate d and p block metals, preferably Ni, Cu, Co, Fe, Zn, and also lanthanides, preferably Gd, Eu, Sm.

Metalami najczęściej stosowanymi do wiązania białek z histydynową etykietą powinowactwa poprzez ich kompleks z chelatującym ligandem są Ni i Cu.The metals most commonly used to bind proteins to a histidine affinity label via their complex with a chelating ligand are Ni and Cu.

Samoorganizujące się monowarstwy (SAMs) stanowią według wynalazku preferowane podłoże do immobilizacji biomolekuł. Formują się spontanicznie przez chemisorpcję i samoorganizację sfunkcjonalizowanych, długołań cuch owych cząsteczek organicznych na powierzchniach odpowiednich nośników. SAMs są zwykle preparowane przez immersję nośnika w roztworze zawierającym ligand, który jest reaktywny względem powierzchni. Istnieje wiele sposobów produkcji SAMs znanych w sztuce. Formowanie uporządkowanych SAMs na złocie z alkanotioli jest względnie szybkim procesem. Wysoce uporządkowane SAMs z heksadekanotioli na złocie można otrzymać przez immersję podłoża z naniesioną warstwą złota w roztworze heksadekanotiolu w etanolu (około 2 mM) kilka minut.Self-assembled monolayers (SAMs) are the preferred substrate for the immobilization of biomolecules according to the invention. They are formed spontaneously by chemisorption and self-assembly of functionalized, long-chain organic molecules on the surfaces of appropriate carriers. SAMs are typically prepared by immersing a carrier in a solution containing a ligand that is surface reactive. There are many ways of producing SAMs known in the art. Forming ordered SAMs on gold from alkanothiols is a relatively quick process. Highly ordered SAMs from hexadecanethiols on gold can be obtained by immersing the gold coated substrate in a solution of hexadecanethiol in ethanol (about 2 mM) for a few minutes.

Proces formowania się monowarstwy alkanotiolowej na złocie przebiega w dwóch kinetycznie różnych etapach. Początkowa adsorpcja tioli z ich milimolowego roztworu przebiega w czasie rzędu minut. Po tej fazie początkowej adsorpcji, tiolany reorientują się w celu zmaksymalizowania oddziaływań van der Waalsa i innych oddziaływań stabilizujących, które występują w czasie rzędu godzin. Zjawisko reorientacji przejawia się jako powolny wzrost grubości monowarstwy.The process of forming an alkanothiol monolayer on gold takes place in two kinetically different stages. The initial adsorption of the thiols from their millimolar solution takes place within minutes. After this initial adsorption phase, the thiolates reorient to maximize the van der Waals and other stabilizing interactions that occur over the course of hours. The reorientation phenomenon manifests itself as a slow increase in monolayer thickness.

Glikol oligoetylenowy, podobnie jak glikol polietylenowy, jest znany ze swoich właściwości inhibujących niespecyficzne oddziaływania białek z powierzchnią; również ze swoich właściwości, które nadają cząsteczkom bądź materiałom bioinertność. Grupa inertna jest grupą, która zapobiega niespecyficznej adsorpcji bądź niespecyficznemu wiązaniu się białek. W szczególności, gdy pochodne według tego wynalazku są stosowane do immobilizacji białek, korzystnym jest, aby były mieszane zeOligoethylene glycol, like polyethylene glycol, is known to inhibit the non-specific interaction of proteins with the surface; also because of their properties which make particles or materials bioinert. An inert group is a group that prevents non-specific adsorption or non-specific binding of proteins. In particular, when the derivatives of this invention are used for the immobilization of proteins, it is preferable that they are mixed with

PL 228 280 B1 związkami zawierającymi grupy inertne, w celu nadania powierzchni własności uniemożliwiających niespecyficzne wiązanie biomolekuł a również zapobiegały zmianie ich przestrzennej struktury. Tymi grupami inertnymi są często grupy hydrofilowe. Preferowaną grupą inertną według tego wynalazku jest glikol oligo(etylenowy) (OEG), zwłaszcza glikol trietylenowy lub glikol heksaetylenowy. Korzystnym jest również aby pochodne niosące ligand zawierały w swojej strukturze wstawiony fragment glikolowy, gdyż wówczas formowana monowarstwa mieszana nie ma zaburzonej, nieuporządkowanej struktury.In order to provide the surface with properties that prevent nonspecific binding of biomolecules and also prevent changes in their spatial structure. These inert groups are often hydrophilic groups. A preferred inert group according to this invention is oligo (ethylene) glycol (OEG), especially triethylene glycol or hexaethylene glycol. It is also preferred that the ligand-bearing derivatives contain an inserted glycol fragment in their structure, since then the formed mixed monolayer does not have a disturbed, disordered structure.

W związku z tym, w strukturze przedstawionej wzorem ogólnym 2, występuje fragment oksyetylenowy wprowadzony w celu minimalizacji niespecyficznego wiązania biomolekuł. Dokładniej, jest wprowadzony do cząsteczki w celu późniejszego nadania monowarstwie mieszanej, składającej się z dwóch związków: oligooksyetylenoalkanotiolu oraz oligooksyetylenoalkanotiolu eksponującego ligand (tutaj związek azamakrocykliczny), cechy bioinertności. Dodatkowo, co ważne, monowarstwa mieszana utworzona z tych dwóch związków będzie strukturą bardziej uporządkowaną.Therefore, in the structure represented by the general formula 2, there is an oxyethylene fragment introduced to minimize non-specific binding of biomolecules. More specifically, it is introduced into a molecule in order to later impart bioinertial characteristics to a mixed monolayer composed of two compounds: oligoxyethylenealkanethiol and ligand-exposing oligoxyethylenealkanethiol (hereinafter an azamacrocyclic compound). Additionally, and importantly, a mixed monolayer formed of these two compounds will be a more ordered structure.

Monowarstwy SAMs, formowane ze związków według wynalazku, korzystnie powinny być monowarstwami mieszanymi. Monowarstwa mieszana składa się z dwóch rodzajów cząsteczek - alkanotioli, tj. alkanotioli z fragmentem oksyetylenowym oraz z oksyetylenoalkanotioli połączonych z segmentem azamakrocyklicznym (inaczej alkanotioli których fragment oksyetylenowy został połączony z ligandem). Alkanotiole z fragmentem oksyetylenowym tworzą podstawową monowarstwę, której główną właściwością jest brak niespecyficznych oddziaływań z białkami i nadanie powierzchni właściwości bioinertnych oraz antybioadhezyjnych. Na tej warstwie są eksponowane ligandy prezentowane przez sfunkcjonalizowane oksyetylenoalkanotiole, których zadaniem jest specyficzne oddziaływanie z docelowym białkiem.SAMs monolayers, formed from the compounds of the invention, should preferably be mixed monolayers. The mixed monolayer consists of two types of molecules - alkanothiols, i.e. alkanothiols with an oxyethylene fragment and oxyethylenealkanethiols linked to an azamacrocyclic segment (or alkanothiols whose oxyethylene fragment has been linked to a ligand). Alkanothiols with an oxyethylene fragment form the basic monolayer, the main property of which is the lack of non-specific interactions with proteins and giving the surface bioinert and anti-bioadhesive properties. This layer displays ligands presented by functionalized oxyethylenealkanethiols, whose task is to interact specifically with the target protein.

Zastosowanie alkanotioli z końcowym fragmentem oligo(oksyetylenowym) nadaje monowarstwie bioinertność i eliminuje możliwość występowania niespecyficznej adsorbcji białek na monowarstwie. Dzięki temu możliwe jest specyficzne przyłączanie określonych biomolekuł do monowarstwy. Łańcuch PEG lub OEG może prezentować reaktywną bądź zaktywowaną grupę, która umożliwia ich przyłączenie do powierzchni podłoża np. metalu. W ten sposób powstaje układ składający się z SAMs-OEG. Do utworzonej w ten sposób SAMs - OEG można przyłączyć biologiczny lub niebiologiczny receptor, ligand, reporter na każdy z aktywnych lub reaktywnych końców układu SAM/OEG.The use of alkanothiols with a terminal oligo (oxyethylene) fragment gives the monolayer bioinertia and eliminates the possibility of non-specific adsorption of proteins on the monolayer. As a result, it is possible to specifically attach specific biomolecules to the monolayer. The PEG or OEG chain may have a reactive or activated group that allows them to be attached to the surface of a substrate, e.g. a metal. This creates a system consisting of SAMs-OEG. A biological or non-biological receptor, ligand, reporter at each of the active or reactive ends of the SAM / OEG system can be attached to the SAMs-OEG thus formed.

Monowarstwy mieszane mają tendencję do formowania mikrodomen zawierających w przewadze jeden z typów tiolanów (Stranick, S. J.; Parikh, A. N.; Tao, Y. T.; Allara, D. L.; Weiss, P. S. J. Phys. Chem. (1994) 98, 7636). Mikrodomeny zmniejszają jednorodność powierzchni. Wprowadzają również niekontrolowany czynnik, którego skutkiem jest brak powtarzalności podczas formowania takich monowarstw, otrzymywanie odmiennych charakterystyk monowarstw po powtórzeniu tej samej procedury. Powierzchniowa migracja tiolanów wydaje się być znaczącym czynnikiem, który umożliwia uformowanie się mikrodomen. Gdy zastosujemy dwa typy tioli, z których jeden ma łańcuch zakończony grupą inertną a drugi ma taką samą strukturę przedłużoną o dołączony ligand, uzyskujemy bardziej jednorodną dystrybucję tiolanów a formowanie mikrodomen powinno być ograniczone, wynikiem czego będzie uzyskanie bardziej jednorodnych i powtarzalnych charakterystyk powierzchni.Mixed monolayers tend to form microdomains predominantly containing one type of thiolate (Stranick, S. J .; Parikh, A. N .; Tao, Y. T .; Allara, D. L .; Weiss, P. S. J. Phys. Chem. (1994) 98, 7636). Microdomains reduce the homogeneity of the surface. They also introduce an uncontrolled factor, which results in the lack of repeatability during the formation of such monolayers, obtaining different characteristics of the monolayers after repeating the same procedure. Surface migration of thiolates appears to be a significant factor that enables the formation of microdomains. When we use two types of thiols, one of which has an inert-terminated chain and the other has the same structure extended with an attached ligand, we obtain a more uniform distribution of thiolates and the formation of microdomains should be limited, resulting in more uniform and reproducible surface characteristics.

Podobnie, pochodne według wynalazku mogą być wykorzystane do formowania mieszanej monowarstwy składającej się z pochodnych alkanotioli według wynalazku na powierzchni złota w standardowym procesie tworzenia monowarstw (SAMs). W tym procesie powierzchnię metalu kontaktujemy z roztworem mieszaniny tiolu formującego podstawową monowarstwę reprezentującą niereaktywne, inertne wobec biomolekuł grupy oraz z tiolem wprowadzającym do tej monowarstwy ligandy, a dokładniej posiadającym taką samą strukturę jak tiole formujące bioinertną monowarstwę, ale wydłużony o dodatkowy segment eksponowany na zewnątrz tej monowarstwy. Uporządkowana monowarstwa ma określoną gęstość alkanotioli, a poprzez stosunek alkanotioli niemodyfikowalnych do tych prezentujących ligand, można regulować ilość i gęstość rozmieszczenia w monowarstwie tych ligandów, a w konsekwencji ilość białka, które może ulec immobilizacji.Likewise, the derivatives of the invention can be used to form a mixed monolayer of the alkaneothiol derivatives of the invention on a gold surface by a standard monolayer formation process (SAMs). In this process, the metal surface is contacted with a solution of the thiol mixture forming the basic monolayer representing groups that are non-reactive, inert towards biomolecules, and with the thiol introducing ligands into this monolayer, more precisely with the same structure as the thiols forming the bioinert monolayer, but extended by an additional segment exposed outside this monolayer. monolayers. The ordered monolayer has a specific density of alkanothiols, and through the ratio of non-modifiable to ligand-presenting alkanothiols, the amount and density of these ligands in the monolayer can be controlled, and consequently the amount of protein that can be immobilized.

Mieszanina tioli tworzących mieszaną monowarstwę jest w inertnym rozpuszczalniku. Roztwór zawiera, więc oba tiole, tiol undekylowy połączony z glikolem trietylenowym oraz tiol undekylowy z glikolem trietylenowym połączony z azakoroną. Roztwór tych alkanotioli zawiera składniki tworzące monowarstwę w z góry ustalonej proporcji. Gdy umieszczone zostaje w tym roztworze podłoże z warstwą złota, spontanicznie formuje się mieszana monowarstwa alkanotiolowa na powierzchni. Stosunek obu rodzajów tioli ustalony w roztworze wyjściowym determinuje gęstość występowania ligandu azakoronowego na powierzchni metalu.The mixture of thiols making up the mixed monolayer is in an inert solvent. Thus, the solution contains both thiols, undecyl thiol combined with triethylene glycol and undecyl thiol combined with triethylene glycol combined with azacorona. The solution of these alkanothiols contains monolayer-forming components in a predetermined proportion. When a substrate with a gold layer is placed in this solution, a mixed alkanothiol monolayer is spontaneously formed on the surface. The ratio of both types of thiols established in the starting solution determines the density of the azacoronium ligand on the metal surface.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Rozpuszczalnik jest jednym z czynników wpływających na proces formowania SAMs z roztworów tioli w momencie skontaktowania ich z powierzchnią metalu. Etanol i metanol są takimi rozpuszczalnikami. Osoby obeznane ze sztuką dostrzegą, że inne rozpuszczalniki także mogą być zastosowane. Rozpuszczalnik taki jak DMSO nie jest odpowiedni, gdyż nie pozwala na uformowanie się monowarstwy.The solvent is one of the factors influencing the SAMs formation process from thiol solutions when they are brought into contact with the metal surface. Ethanol and methanol are such solvents. Those familiar with the art will appreciate that other solvents can also be used. A solvent such as DMSO is not suitable as it does not allow formation of a monolayer.

Standardowo, według stanu nauki, monowarstwę na złocie przygotowuje się poprzez immersję powierzchni złotej w etanolowym roztworze odpowiednich tioli będących składnikami późniejszej, uformowanej monowarstwy. Jeśli pochodna alkanotiolowa jest słabo rozpuszczalna w etanolu dodaje się DMSO, a następnie powierzchnię pokrytą cienką warstwą złota np. czip do pomiarów SPR, umieszcza się w tym roztworze na 3 do 8 godzin w celu uformowania samoorganizującej się monowarstwy (SAMs).Typically, according to the state of the art, the gold monolayer is prepared by immersing the gold surface in an ethanolic solution of appropriate thiols that are components of the later formed monolayer. If the alkanothiol derivative is poorly soluble in ethanol, DMSO is added, and then the surface covered with a thin gold layer, e.g. a SPR chip, is placed in this solution for 3 to 8 hours to form a self-assembled monolayer (SAMs).

Związki według wynalazku mogą mieć szeroki zakres zastosowań.The compounds of the invention may have a wide variety of uses.

W szczególności pochodne triazamakrocykliczne według wynalazku, rozpatrywane jako całość struktury, są linkerem, który umożliwia połączenie białek i innych biomakromolekuł z powierzchnią. Jest zrozumiałe, że jest to wymóg zaistnienia wielu analitycznych układów o wysokiej czułości tj. sensory, bioczipy.In particular, the triazamacrocyclic derivatives according to the invention, taken as a whole, are a linker that allows proteins and other biomacromolecules to be linked to the surface. It is understandable that this is a requirement for many highly sensitive analytical systems, i.e. sensors, biochips.

Monowarstwa uformowana ze związków będących przedmiotem wynalazku może mieć zastosowanie jako narzędzie diagnostyczne lub każde inne wykorzystujące monowarstwy uformowane z pochodnych według wynalazku lub otrzymane po funkcjonalizacji monowarstw, powłok, filmów za pomocą związków według wynalazku. Obecnie, bowiem, poliwęglany i poliuretany, obok szkła, są podłożami, które mogą być pokryte złotem według metod znanych i opisanych w literaturze. Te monowarstwy można także formować na innych podłożach, dopóki warstwa złota ulega na nim adsorpcji i czyni taki materiał przez to użytecznym do immobilizacji na nim sfunkcjonalizowanych cząsteczek organicznych.A monolayer formed from the compounds according to the invention can be used as a diagnostic tool or any other tool using monolayers formed from derivatives according to the invention or obtained after functionalization of monolayers, coatings, films with the compounds according to the invention. Currently, polycarbonates and polyurethanes, apart from glass, are substrates that can be coated with gold according to methods known and described in the literature. These monolayers can also be formed on other substrates as long as the gold layer adsorbs thereon and thus makes the material useful for immobilizing functionalized organic molecules thereon.

Według wynalazku pochodne o wzorze ogólnym 2 lub 2a, stosuje się do tworzenia samoorganizującej się monowarstwy (ang. self-assembled monolayer) na powierzchni metalu, korzystnie na złocie.According to the invention, the derivatives of general formula 2 or 2a are used to form a self-assembled monolayer on a metal surface, preferably on gold.

Monowarstwy alkanotiolowe z nowo zsyntetyzowanych związków opisanych za pomocą wzoru ogólnego 2 i 2a, korzystnie monowarstwy uzyskane z 2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]etoksy}-etoksy)-N-(3-[1,4,7]triazonan-1-ylo-propylo)-acetamidu, składające się tylko z jednego związku oraz mieszane (razem z 2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etanolem) zostały uformowane poprzez proces ich samoorganizacji z ich 2 mM roztworu etanolowego na złocie.Alkanothiol monolayers from newly synthesized compounds described by general formula 2 and 2a, preferably monolayers obtained from 2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] ethoxy} -ethoxy) -N- (3 - [1,4,7] triazonan-1-yl-propyl) -acetamide, consisting of only one compound and mixed (together with 2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy } -ethanol) were formed by a process of their self-assembly from their 2 mM ethanol solution on gold.

Podłożem (substratem) dla złota najczęściej jest szkło tj. szkiełka mikroskopowe podstawowe i nakrywkowe. Złota powłoka jest napylana próżniowo na wcześniej uformowaną adhezyjną warstwę tytanu na czystej, szklanej powierzchni. Oprzyrządowanie do formowania takiej złotej powłoki na szklanej powierzchni jest dostępne w handlu (np. Pharmacia Biosensors).The substrate for gold is most often glass, i.e. basic and cover microscope slides. The gold coating is vacuum sprayed onto a pre-formed adhesive titanium layer on a clean glass surface. Tooling for forming such a gold coating on a glass surface is commercially available (e.g., Pharmacia Biosensors).

Monowarstwy alkanotiolowe uformowane na złocie (powierzchnia planarna np. płytka szklana) można również formować na mikro- lub nanocząstkach (mikrosferach) złotych lub pokrytych złotem lub na złocie koloidalnym.Alkanothiol monolayers formed on gold (planar surface, e.g. glass plate) can also be formed on gold or gold-plated micro- or nanoparticles (microspheres), or on colloidal gold.

Według wynalazku, przykładami podłoża do immobilizacji białek mogą być sferyczne nośniki (ang. beads, micro/nano-particles) oraz membrany.According to the invention, spherical media (beads, micro / nano-particles) and membranes can be examples of substrates for protein immobilization.

Według wynalazku, preferowaną etykietą powinowactwa umożliwiającą zajście oddziaływań między białkiem a związkiem azamakrocyklicznym chelatującym metal jest etykieta histydynowa (His)n-tag, gdzie n jest liczbą całkowitą od 4 do 15.According to the invention, a preferred affinity tag that allows interactions between a protein and a metal chelating compound to occur is the histidine (His) n-tag tag, where n is an integer from 4 to 15.

Wśród preferowanych docelowych molekuł, które mogą być immobilizowane, znajdują się peptydy, polipeptydy, białka, modyfikowane peptydami polimery lub dendrymery oraz peptydo-mimetyki. Peptydo-mimetyki oraz mimetyki białek należą do cząsteczek, które zawierają podobne grupy funkcyjne jak te występujące w peptydach lub białkach, lecz różnią się składem łańcucha głównego. Na przykład, peptoidy różnią się od peptydów lub białek miejscem przyłączenia łańcucha bocznego.Among the preferred target molecules that can be immobilized are peptides, polypeptides, proteins, peptide modified polymers or dendrimers, and peptide mimetics. Peptide mimetics and protein mimetics are molecules that contain functional groups similar to those found in peptides or proteins, but differ in the composition of the backbone. For example, peptoids differ from peptides or proteins in their side chain attachment site.

Preferowanymi molekułami są immobilizowane białko lub docelowa cząsteczka wchodząca w skład kompleksu ze związkiem chelatującym metal opisanym wzorem ogólnym 1 lub 2 albo 2a.Preferred molecules are an immobilized protein or a target molecule complexed with a metal chelating compound represented by the general formula 1 or 2 or 2a.

Preferowaną molekułą jest docelowa cząsteczka gdy jest immobilizowana za pośrednictwem związku opisanego wzorem ogólnym 1 lub 2 albo 2a na powierzchni planarnej.A preferred molecule is the target molecule when immobilized via a compound represented by the general formula 1 or 2 or 2a on a planar surface.

Preferowaną molekułą jest docelowa cząsteczka, gdy jest immobilizowana za pośrednictwem związku opisanego wzorem ogólnym 1 lub 2 albo 2a na błonie lub mikrocząstce sferycznej.A preferred molecule is the target molecule when immobilized via a compound represented by the general formula 1 or 2 or 2a on a membrane or spherical microparticle.

Związki według wynalazku mogą być zastosowane do modyfikacji, immobilizacji, sprzęgania, oczyszczania, detekcji, monitorowania, analiz lub do detekcji docelowej molekuły.The compounds of the invention can be used for modification, immobilization, conjugation, purification, detection, monitoring, analysis or for the detection of a target molecule.

Preferowane jest zastosowanie związków według wynalazku do formowania samoorganizujących się monowarstw (SAMs) na powierzchniach metali szlachetnych.It is preferred to use the compounds of the invention to form self-assembled monolayers (SAMs) on noble metal surfaces.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Preferowane zastosowanie otrzymanych SAMs ze związków według wynalazku to wykorzystanie ich w metodach pomiarowych, tj. plazmonowy rezonans powierzchniowy (SPR). Co więcej, związki według wynalazku mogą być zastosowane w produkcji mikro- i/lub nano-strukturalnych powierzchni oraz mikromacierzy białkowych.A preferred application of the SAMs obtained from the compounds of the invention is in measuring methods, i.e. surface plasmon resonance (SPR). Moreover, the compounds according to the invention can be used in the production of micro- and / or nano-structural surfaces and protein microarrays.

Według wynalazku pochodne o wzorze ogólnym 1, stosuje się, do funkcjonalizacji monowarstwy in situ przy użyciu związku o wzorze ogólnym 1.According to the invention, derivatives of general formula 1 are used to functionalize a monolayer in situ with a compound of general formula 1.

Według wynalazku pochodne o wzorze ogólnym 1, 2 lub 2a, stosuje się, do tworzenia monowarstwy, w której związki o wzorze ogólnym 2, 2a są jednym ze składników tworzących monowarstwę, na której immobilizowane jest białko z histydynową etykietą powinowactwa lub funkcjonalizacja monowarstwy zachodzi in situ przy użyciu związku o wzorze ogólnym 2, do konstrukcji mikromacierzy białkowych.According to the invention, derivatives of general formula 1, 2 or 2a are used for the formation of a monolayer in which the compounds of general formula 2, 2a are one of the components forming a monolayer on which a protein with a histidine affinity label is immobilized or the functionalization of the monolayer takes place in situ using a compound of general formula 2 for the construction of protein microarrays.

Metoda tworzenia czipu lub mikromacierzy białkowej, według wynalazku składa się z następujących etapów:The method of forming a protein chip or microarray according to the invention consists of the following steps:

(a) modyfikacja powierzchni poprzez uformowanie samoorganizującej się monowarstwy (SAMs) ze związków opisanych wzorem ogólnym 2 i 2a na podłożu;(a) modifying the surface by forming a self-assembled monolayer (SAMs) from the compounds of general formula 2 and 2a on the substrate;

(b) przyłączenie białka do eksponowanego miejsca wiązania (fragment azamakrocykliczny chelatujący metal).(b) attaching the protein to the exposed binding site (metal chelating azamacrocyclic fragment).

Czip białkowy lub mikromacierz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że His-tagowane białko jest związane do podłoża poprzez związek opisany wzorem ogólnym 2 i 2a.The protein chip or microarray according to the invention is characterized in that the His-tagged protein is bound to the substrate via a compound described by general formula 2 and 2a.

Według wynalazku preferowany jest sposób immobilizacji białek poprzez immobilizację białka na podłożu poprzez związek opisany wzorem ogólnym 2 i 2a.According to the invention, a method of immobilizing proteins is preferred by immobilizing the protein on a support via a compound described by general formula 2 and 2a.

Czip białkowy lub mikromacierz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że His-tagowane białko jest związane do podłoża poprzez związek opisany wzorem ogólnym 1.The protein chip or microarray according to the invention is characterized in that the His-tagged protein is bound to the substrate via a compound described by general formula 1.

Według wynalazku preferowany jest sposób funkcjonalizacji podłoża in situ za pomocą związku o wzorze ogólnym 1.According to the invention, a method of in situ functionalisation of the substrate with the compound of the general formula 1 is preferred.

Według wynalazku preferowany jest sposób immobilizacji białek poprzez immobilizację białka na podłożu poprzez związek opisany wzorem ogólnym 1, gdy podłoże posiada ugrupowania chemiczne zdolne do wytworzenia wiązania kowalencyjnego z związkiem opisanym wzorem ogólnym 1.According to the invention, a method of immobilizing proteins is preferred by immobilizing the protein on a support via a compound represented by the general formula 1, when the support has a chemical moiety capable of forming a covalent bond with the compound represented by the general formula 1.

Wynalazek zilustrowano w następujących przykładach wykonania.The invention is illustrated in the following examples.

W przykładach przedstawiono reprezentatywne syntezy pochodnych 'tacn' według wynalazku.The examples show representative syntheses of 'tacn' derivatives according to the invention.

Dla każdego zapoznanego z syntezą organiczną jest oczywiste, że jakkolwiek ściśle określone reagenty i warunki prowadzenia reakcji są przedstawione w poniższych, następujących przykładach, modyfikacje ich są możliwe do realizacji, pozostając jednakże w dalszym ciągu w zgodzie z przedmiotem tego wynalazku.It is obvious to anyone familiar with organic synthesis that, while the precise reagents and reaction conditions are set forth in the following examples, modifications are possible while still remaining in accordance with the subject matter of this invention.

Wytyczne przedstawione w opisie wynalazku odnoszące się do syntezy związków opisanych wzorami ogólnymi 1, 2, 2a według wynalazku należy traktować jako nie restrykcyjne. Wytyczne te oraz przykłady są jedynie ilustracją korzystnych metod otrzymywania związków będących przedmiotem tego wynalazku. Skuteczność przedstawionych metod syntezy sprawdzono doświadczalnie wykonując syntezy przedstawione w poniższych przykładach, a struktury otrzymywanych pochodnych potwierdzono za pomocą odpowiednich technik spektroskopowych.The guidelines provided in the description of the invention relating to the synthesis of the compounds described by the general formulas 1, 2, 2a according to the invention should be considered as non-restrictive. These guidelines and examples are merely illustrative of the preferred methods of preparing the compounds of this invention. The effectiveness of the presented methods of synthesis was tested experimentally by the syntheses presented in the examples below, and the structures of the derivatives obtained were confirmed by appropriate spectroscopic techniques.

Wszystkie reaktanty, reagenty, katalizatory, rozpuszczalniki użyte podczas syntezy były zakupione u komercyjnych dostawców o czystości cz. lub cz.d.a. i stosowane bez dodatkowego ich oczyszczania jeśli nie zaznaczono inaczej.All reactants, reagents, catalysts, and solvents used during the synthesis were purchased from commercial suppliers of purity part. or cz.d.a. and used without further purification unless otherwise stated.

Przebieg reakcji chemicznych monitorowano za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (ang. TLC) na płytkach pokrytych żelem krzemionkowym ze wskaźnikiem UV. Detekcji związków na płytkach dokonywano wobec UV lub w atmosferze sublimującego jodu. Chromatografia kolumnowa przeprowadzana była na silika-żelu (Merck). Rozpuszczalniki po ekstrakcji były traktowane siarczanem magnezu, jeśli nie zaznaczono inaczej. Rozpuszczalniki były odparowywane za pomocą wyparki obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze poniżej 40°C. Struktura otrzymanych związków była potwierdzona za pomocą ESI-TOF MS (and. electrospray ionization time of flyight mass spectrometry) oraz spektroskopii NMR (ang. nuclear magnetic resonance). Widma NMR rejestrowano z użyciem spektrometru Varian pracującego na częstotliwości 400 MHz dla 1H. Pomiarów dokonano w roztworze CDCI3 wykorzystując resztkowy sygnał rozpuszczalnika jako wzorzec przesunięcia chemicznego (7,26 ppm dla 1H i 77,0 ppm dla 13C). Widma 1H oraz 13C NMR przedstawionych pochodnych tacn są skomplikowane, co jest odzwierciedleniem obecności rotamerów i izomerów. Analizy masowe (HRMS) były rejestrowane na spektrometrze Micromass.The course of the chemical reactions was monitored by thin layer chromatography (TLC) on silica gel plates with a UV indicator. Detection of compounds on the plates was made against UV or under an atmosphere of sublimating iodine. Column chromatography was performed on silica-gel (Merck). The extraction solvents were treated with magnesium sulfate, unless otherwise stated. The solvents were evaporated on a rotary evaporator under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. The structure of the compounds obtained was confirmed by ESI-TOF MS (and. Electrospray ionization time of flyight mass spectrometry) and NMR spectroscopy (nuclear magnetic resonance). NMR spectra were recorded on a Varian spectrometer operating at 400 MHz for 1 H. The measurements were made in CDCl3 solution using the residual solvent signal as the chemical shift standard (7.26 ppm for 1 H and 77.0 ppm for 13 C). The 1 H and 13 C NMR spectra of the depicted tacn derivatives are complex, reflecting the presence of rotamers and isomers. Mass analyzes (HRMS) were recorded on a Micromass spectrometer.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

Poniżej przedstawiono przykłady syntez związków według wynalazku.The following are examples of syntheses of the compounds of the invention.

'Tacn' otrzymywano według procedury opisanej przez Richman, J. E. i Atkins, T. J. (J. Am. Chem. Soc. 96 (1974) 2268), uzyskując 2,45 g produktu.'Tacn' was prepared according to the procedure described by Richman, J.E. and Atkins, T.J. (J. Am. Chem. Soc. 96 (1974) 2268), yielding 2.45 g of product.

ESI-TOF MS: obliczono dla C6H15N3 130,21 (M+H)+, jest 130,406.ESI-TOF MS: calcd for C6H15N3 130.21 (M + H) +, is 130.406.

Z 700 mg (5,42 mmol) 'tacn' otrzymywano 790 mg 'tacn-ortoamid' (3) (za: Weisman, G. R. i inni Tetrahedron Lett. (1980) 21,3635-3638).From 700 mg (5.42 mmol) of 'tacn', 790 mg of 'tacn-orthoamide' (3) was obtained (from Weisman, G. R. et al. Tetrahedron Lett. (1980) 21.3635-3638).

ESI-TOF MS: obliczono dla C7H13N3 140,20 (M+H)+, jest 140,086.ESI-TOF MS: calcd for C7H13N3 140.20 (M + H) +, is 140.086.

Z 770 mg (3) otrzymywano 656 mg (4) według procedury opisanej w: Org. Lett. (2001)3 (18), 2855-2858 (A. Warden i inni).From 770 mg of (3), 656 mg (4) was obtained according to the procedure described in: Org. Lett. (2001) 3 (18), 2855-2858 (A. Warden et al.).

ESI-TOF MS: obliczono dla C18H23N4O2 327,41 (M+H)+, jest 327,158.ESI-TOF MS: calcd for C18H23N4O2 327.41 (M + H) +, is 327.158.

985 mg (5) uzyskano z 1,215 g (4) według procedury opisanej w: Org. Lett. (2001) 3(18), 28552858 (A. Warden i inni).985 mg of (5) was obtained from 1.215 g of (4) according to the procedure in: Org. Lett. (2001) 3 (18), 28552858 (A. Warden et al.).

ESI-TOF MS: obliczono dla C18H24N4O3 345,42 (M+H)+, jest 345,134.ESI-TOF MS: calcd for C18H24N4O3 345.42 (M + H) +, is 345.134.

103 mg (10) otrzymywano według procedury opisanej w: Org. Lett. (2001) 3(18), 2855-2858 (A. Warden i inni).103 mg (10) was prepared according to the procedure described in: Org. Lett. (2001) 3 (18), 2855-2858 (A. Warden et al.).

ESI-TOF MS: obliczono dla C16H28N4 276,43 (M+H)+, jest 277,247.ESI-TOF MS: calcd for C16H28N4 276.43 (M + H) +, is 277.247.

2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etanol został zsyntetyzowany według procedury opisanej w: J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange C.E.S. i wsp.). Najpierw otrzymano tiooctan S-(11-{2-[2-(2-hydroksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylu) [1H NMR (CDCI3) δ 1,221,38 (m, 12H), 1,52-1,6 (m, 2H), 2,31 (s, 3H), 2,38 (br, OH), 2,85 (t, 2H), 3,44 (t, 2H), 3,56-3,76 (m, 12H); ESI-TOF MS: obliczono dla C19H38O5 379,58 (M+H)+, jest 379,248], z którego usunięto grupę zabezpieczającą uzyskując 22 mg produktu jako jasnożółty olej.2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethanol was synthesized according to the procedure described in J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange CES et al.). First thioacetate S- (2- {11- [2- (2-hydroxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -undekylu) [1 H NMR (CDCl3) δ 1,221,38 (m, 12H), 1.52 -1.6 (m, 2H), 2.31 (s, 3H), 2.38 (br, OH), 2.85 (t, 2H), 3.44 (t, 2H), 3.56- 3.76 (m, 12H); ESI-TOF MS: calcd for C19H38O5 379.58 (M + H) +, is 379.248], from which the protecting group was removed to yield 22 mg of product as a pale yellow oil.

ESI-TOF MS: obliczono dla C17H36O4 337,54 (M+H)+, jest 337,683.ESI-TOF MS: calcd for C17H36O4 337.54 (M + H) +, is 337.683.

P r z y k ł a d I.P r z x l a d I.

Przykład ten ilustruje sposób wytwarzania estru tert-butylowego kwasu [4-(3-amino-propylo)-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo]-octowego (7) według procedury ze schematu I.This example illustrates the preparation of [4- (3-amino-propyl) -7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl] -acetic acid tert-butyl ester (7) following the procedure in Scheme I.

1.1.

Ester tert-butylowy kwasu {4-[3-N-ftalimido-propylo]-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowego (6){4- [3-N-Phthalimidopropyl] -7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl} -acetic acid tert-butyl ester (6)

Do (5) (257 mg, 0,75 mmol) w 30 ml acetonitrylu dodano 722 mg węglanu potasu. Następnie dodano bromooctan tert-butylu (0,75 mmol). Całość mieszano w temperaturze 60°C przez 72 godziny. Po tym czasie zawiesinę przefiltrowano otrzymując pomarańczowy przesącz. Rozpuszczalnik usunięto poprzez odparowanie na wyparce obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem. Uzyskano pomarańczowy olej, do którego dodano chloroform i przemyto wodą (4x10 ml) uzyskując po odparowaniu chloroformu 196 mg produktu (6) w postaci jasnożółtego, lepkiego oleju.To (5) (257 mg, 0.75 mmol) in 30 mL of acetonitrile was added 722 mg of potassium carbonate. Then tert-butyl bromoacetate (0.75 mmol) was added. The mixture was stirred at 60 ° C for 72 hours. At this time, the suspension was filtered to give an orange filtrate. The solvent was removed by rotary evaporation under reduced pressure. An orange oil was obtained, to which chloroform was added and washed with water (4 x 10 ml), yielding 196 mg of product (6) after evaporation of chloroform (6) as a light yellow viscous oil.

1H NMR (CDCI3) δ 1,45 (m, 9H), 2,2-2,4 (br, 2H), 2,7-3,3 (m, 14H, formy rezonansowe), 3,5 (s, 2H), 3,8 (m, 2H), 7,7 i 7,8 (s, 4H, formy rezonansowe), 8,0 i 8,1 (s, 1H, formy rezonansowe); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.45 (m, 9H), 2.2-2.4 (br, 2H), 2.7-3.3 (m, 14H, resonance forms), 3.5 (s , 2H), 3.8 (m, 2H), 7.7 and 7.8 (s, 4H, resonance), 8.0 and 8.1 (s, 1H, resonance);

gHSQC {1H/13C} NMR (CDCI3) δ (rotamery) 1,45/28,14, 2,32/22,57, 2,83/55,05, 2,93/57,41, 3,08/51,82, 3,22/51,47, 3,47/61,06, 3,51/55,87, 3,58/60,49, 3,59/50,59, 3,67/59,11, 3,79/53,26, 3,86/34,81, 3,90/58,73, 4,00/50,93, 4,00/60,77, 4,02/53,10, 4,02/34,84, 7,73/134,21, 7,83/123,16, 8,1/n.a.;gHSQC {1H / 13C} NMR (CDCl3) δ (rotamers) 1.45 / 28.14, 2.32 / 22.57, 2.83 / 55.05, 2.93 / 57.41, 3.08 / 51.82, 3.22 / 51.47, 3.47 / 61.06, 3.51 / 55.87, 3.58 / 60.49, 3.59 / 50.59, 3.67 / 59, 11, 3.79 / 53.26, 3.86 / 34.81, 3.90 / 58.73, 4.00 / 50.93, 4.00 / 60.77, 4.02 / 53.10, 4.02 / 34.84, 7.73 / 134.21, 7.83 / 123.16, 8.1 / na;

ESI-TOF MS: obliczono dla C24H34N4O5 459,56 (M+H)+, jest 459,165.ESI-TOF MS: calcd for C24H34N4O5 459.56 (M + H) +, is 459.165.

2.2.

Ester tert-butylowy kwasu [4-(3-amino-propylo)-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo]-octowego (7)[4- (3-Amino-propyl) -7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl] -acetic acid tert-butyl ester (7)

Do roztworu (6) (68 mg, 0,15 mmol) w absolutnym etanolu (1 ml) dodano wodzian hydrazyny (0,74 mmol) w temperaturze pokojowej. Mieszaninę reakcyjną ogrzewano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia przez 1 godzinę. Po schłodzeniu mieszaniny reakcyjnej, nastąpiło wytrącanie się białego osadu, który odfiltrowano i przemyto chloroformem. Przesącz odparowano na wyparce obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem uzyskując związek (7) (49 mg) jako żółty olej.To a solution of (6) (68 mg, 0.15 mmol) in absolute ethanol (1 ml) was added hydrazine hydrate (0.74 mmol) at room temperature. The reaction mixture was refluxed for 1 hour. Upon cooling the reaction mixture, a white precipitate formed which was filtered off and washed with chloroform. The filtrate was rotary evaporated under reduced pressure to give compound (7) (49 mg) as a yellow oil.

1H NMR (CDCI3) δ 1,46 (m, 9H), 2,2-3,3 (m, 16H, rotamery), 3,48 (br, 2H), 3,76 (br, 2H), 8,2 i 8,4 (s, 1H, 2 formy rezonansowe); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.46 (m, 9H), 2,2-3,3 (m, 16H, rotamers), 3.48 (br, 2H), 3.76 (br, 2H), 8 , 2 and 8.4 (s, 1H, 2 resonances);

gHSQC {1H/13C} NMR (CDCI3) δ (rotamery) 1,45/20,18, 1,46/37,26, 1,48/28,79, 1,55/31,71, 2,31/25,61, 2,81/56,42, 3,15/51,79, 3,48/60,81, 3,48/49,46, 3,57/60,61, 3,58/51,39, 3,75/53,58, 3,97/51,53, 4,01/60,73, 4,46/57,44, 8,42/164,1;gHSQC {1H / 13C} NMR (CDCl3) δ (rotamers) 1.45 / 20.18, 1.46 / 37.26, 1.48 / 28.79, 1.55 / 31.71, 2.31 / 25.61, 2.81 / 56.42, 3.15 / 51.79, 3.48 / 60.81, 3.48 / 49.46, 3.57 / 60.61, 3.58 / 51, 39, 3.75 / 53.58, 3.97 / 51.53, 4.01 / 60.73, 4.46 / 57.44, 8.42 / 164.1;

ESI-TOF MS: obliczono dla C16H32N4O3 329,46 (M+H)+, jest 329,181.ESI-TOF MS: calcd for C16H32N4O3 329.46 (M + H) +, is 329.181.

PL 228 280 B1PL 228 280 B1

P r z y k ł a d II.P r z x l a d II.

Przykład ten ilustruje sposób wytwarzania 7-(3-amino-propylo)-[1,4,7]triazonano-1,4-dikarbaldehydu (9) według procedury ze schematu II.This example illustrates the preparation of 7- (3-amino-propyl) - [1,4,7] triazonane-1,4-dicarbaldehyde (9) according to the procedure in Scheme II.

1.1.

7-[3-N-ftalimidopropylo]-[1,4,7]triazonano-1,4-dikarbaldehyd (8)7- [3-N-phthalimidopropyl] - [1,4,7] triazonane-1,4-dicarbaldehyde (8)

Do związku (5) (393 mg, 1,14 mmol) w acetonitrylu (10 ml) dodano mrówczan amonu (1,71 mmol). Całość ogrzewano pod chłodnicą zwrotną w temperaturze wrzenia przez 12 godzin. Rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem na wyparce obrotowej. Pozostałość rozpuszczon o w octanie etylu (20 ml) i przemyto wodą (2x10 ml). Uzyskano (8) (321 mg) jako bezbarwną ciecz.Ammonium formate (1.71 mmol) was added to compound (5) (393 mg, 1.14 mmol) in acetonitrile (10 mL). It was heated under reflux for 12 hours. The solvent was evaporated under reduced pressure on a rotary evaporator. The residue was dissolved in ethyl acetate (20 ml) and washed with water (2 x 10 ml). (8) (321 mg) was obtained as a colorless liquid.

1H NMR (CDCI3) δ 1,83 i 1,99 (m, 2H, formy rezonansowe), 2,60-3,99 (m, 16H, rotamery), 7,73 1 H NMR (CDCl3) δ 1.83 and 1.99 (m, 2H, resonance forms), 2,60-3,99 (m, 16H, rotamers), 7.73

7,84 (s, 4H, formy rezonansowe), 7,83 i 8,21 (s, 2H, formy rezonansowe);7.84 (s, 4H, resonance forms), 7.83 and 8.21 (s, 2H, resonance forms);

gHSQC {1H/13C} NMR (CDCI3) δ (rotamery) 1,83/27,34, 1,99/27,48, 2,60/54,96, 2,69/58,86, 2,73/54,58, 2,84/51,85, 3,28/50,09, 3,36/49,83, 3,60/45,39, 3,66/48,214, 3,75/36,09, 3,77/50,22, 3,82/46,78, 3,991/36,06, 3,999/49,54, 4,05/47,36, 7,73/134,16, 7,84/123,18, 7,83/164,32, 8,21/164,10;gHSQC {1H / 13C} NMR (CDCl3) δ (rotamers) 1.83 (27.34, 1.99 / 27.48, 2.60 / 54.96, 2.69 / 58.86, 2.73) 54.58, 2.84 / 51.85, 3.28 / 50.09, 3.36 / 49.83, 3.60 / 45.39, 3.66 / 48.214, 3.75 / 36.09, 3.77 / 50.22, 3.82 / 46.78, 3.991 / 36.06, 3.999 / 49.54, 4.05 / 47.36, 7.73 / 134.16, 7.84 / 123, 18, 7.83 / 164.32, 8.21 / 164.10;

ESI-TOF MS: obliczono dla C19H24N4O4 373,43 (M+H)+, jest 373,709.ESI-TOF MS: calcd for C19H24N4O4 373.43 (M + H) +, is 373.709.

2.2.

7-(3-Amino-propylo)-[1,4,7]triazonano-1,4-dikarbaldehyd (9)7- (3-Amino-propyl) - [1,4,7] triazonane-1,4-dicarbaldehyde (9)

Syntezę przeprowadzono w podobny sposób jak dla związku (7) w przykładzie I, z tym że substratem był związek (8) (159 mg, 0,43 mmol). Produkt (9) otrzymano jako jasnożółty olej (45 mg).The synthesis was performed in a similar manner to compound (7) in Example 1 except that the starting material was compound (8) (159 mg, 0.43 mmol). Product (9) was obtained as light yellow oil (45 mg).

1H NMR (CDCI3) δ 1,67 (m, 2H), 2,80 (m, 2H), 2,71 i 2,81 (m, 2H, formy rezonansowe), 2,59-2,74 (m, 4H, formy rezonansowe), 3,23-4,00 (m, 2H, formy rezonansowe), 8,16 i 8,20 i 8,33 (s, 2H, formy rezonansowe); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.67 (m, 2H), 2.80 (m, 2H), 2.71 and 2.81 (m, 2H, resonance forms), 2,59-2,74 (m , 4H, resonance forms), 3.23-4.00 (m, 2H, resonance forms), 8.16 and 8.20 and 8.33 (s, 2H, resonance forms);

gHSQC {1H/13C} NMR (CDCI3) δ (rotamery) 1,67/28,32, 1,67/30,37, 2,59/54,93, 2,66/57,96, 2,71/54,62, 2,80/39,88, 2,81/51,67, 3,23/50,17, 3,31/49,99, 3,32/36,49, 3,40/46,46, 3,59/45,81, 3,64/48,43, 3,67/50,74, 3,72/47,14, 3,96/50,21, 4,01/47,90, 8,20/160, 8,33/164;gHSQC {1H / 13C} NMR (CDCl3) δ (rotamers) 1.67 / 28.32, 1.67 / 30.37, 2.59 (54.93, 2.66 / 57.96, 2.71) 54.62, 2.80 / 39.88, 2.81 / 51.67, 3.23 / 50.17, 3.31 / 49.99, 3.32 / 36.49, 3.40 / 46, 46, 3.59 / 45.81, 3.64 / 48.43, 3.67 / 50.74, 3.72 / 47.14, 3.96 / 50.21, 4.01 / 47.90, 8.20 / 160, 8.33 / 164;

ESI-TOF MS: obliczono dla C11H22N4O2 243,32 (M+H)+, jest 243,134.ESI-TOF MS: calcd for C11H22N4O2 243.32 (M + H) +, is 243.134.

P r z y k ł a d III.P r x l a d III.

Przykład ten ilustruje sposób wytwarzania estru tert-butylowego kwasu (3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego (13) według procedury ze schematu III.This example illustrates the preparation of (3-amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester (13) following the procedure in Scheme III.

1.1.

N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2,2,2-trifluoro-acetamid (11) Związek (10) (63 mg, 0,23 mmol) i trietyloaminę (0,23 mmol) rozpuszczono w metanolu (5 ml), a następnie dodano trifluorooctan etylu (38,9 mg, 0,27 mmol). Temperaturę utrzymywano w granicach -5°C-0°C przez 1,5 godziny. Następnie mieszano jeszcze przez 2 godziny bez chłodzenia i odparowano rozpuszczalnik na obrotowej wyparce pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymano g związku (11) jako lepki, klarowny, jasnożółty olej.N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2,2,2-trifluoroacetamide (11) Compound (10) (63 mg, 0.23 mmol) and triethylamine (0.23 mmol) was dissolved in methanol (5 mL) followed by the addition of ethyl trifluoroacetate (38.9 mg, 0.27 mmol). The temperature was kept between -5 ° C-0 ° C for 1.5 hours. It was then stirred for an additional 2 hours without cooling and the solvent was evaporated on a rotary evaporator under reduced pressure. G of compound (11) is obtained as a viscous clear light yellow oil.

1H NMR (DMSO-d6) δ 1,5-1,6 (m, 2H), 2,3 (m, 2H), 2,4-3,6 (m, 14H), 3,8 (s, 2H), 7,4 i 7,9 (s, 5H); 1 H NMR (DMSO-d6) δ 1.5-1.6 (m, 2H), 2.3 (m, 2H), 2.4-3.6 (m, 14H), 3.8 (s, 2H), 7.4 and 7.9 (s, 5H);

ESI-TOF MS: obliczono dla C18H27F3N4O 373,44 (M+H)+, jest 373,273.ESI-TOF MS: calcd for C18H27F3N4O 373.44 (M + H) +, is 373.273.

2.2.

Ester tert-butylowy kwasu 4-benzylo-7-[3-(2,2,2-trifluoro-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego (12)4-Benzyl-7- [3- (2,2,2-trifluoro-acetylamino) -propyl] - [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester (12)

Do związku (11) (215 mg, 0,58 mmol) oraz trietyloaminy (1,27 mmol) w 4 ml THF dodano kroplami (BOC)2O (252 mg, 1,15 mmol) w temperaturze 0-4°C. Następnie całość mieszano przez noc w temperaturze pokojowej. Rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem uzyskując żółty olej, do którego dodano nasycony roztwór NaCI (2 ml) i przeprowadzono ekstrakcję octanem etylu. Ekstrakt wysuszono nad MgSO4 i odparowano na próżniowej wyparce obrotowej. Otrzymano (12) jako żółty olej (139 mg).To compound (11) (215 mg, 0.58 mmol) and triethylamine (1.27 mmol) in 4 ml of THF was added dropwise (BOC) 2O (252 mg, 1.15 mmol) at 0-4 ° C. The mixture was then stirred overnight at room temperature. The solvent was evaporated under reduced pressure to give a yellow oil to which was added a saturated NaCl solution (2 ml) and extraction was performed with ethyl acetate. The extract was dried over MgSO4 and evaporated on a vacuum rotary evaporator. Obtained (12) as a yellow oil (139 mg).

1H NMR (CDCI3) δ 1,4 i 1,5 (m, 9H), 1,6-1,8 (m, 2H), 2,3 (m, 2H), 3,2-3,7 (m, 14H), 3,6 (s, 2H), 7,4 i 7,7 (s, 5H); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.4 and 1.5 (m, 9H), 1.6-1.8 (m, 2H), 2.3 (m, 2H), 3.2-3.7 ( m, 14H), 3.6 (s, 2H), 7.4 and 7.7 (s, 5H);

ESI-TOF MS: obliczono dla C23H35F3N4O3 473,56 (M+H)+, jest 473,243.ESI-TOF MS: calcd for C23H35F3N4O3 473.56 (M + H) +, is 473.243.

3.3.

Ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego (13)4- (3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester (13)

Do roztworu (12) (139 mg, 0,32 mmol) w 5 ml metanolu dodano 1M NaOH i mieszano przez godziny w temperaturze pokojowej. Następnie mieszaninę reakcyjną przemyto metanolem i przesączono. Rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem na wyparce obrotowej. Uzyskano 15 mg (13) jako jasnożółty olej.1M NaOH was added to a solution of (12) (139 mg, 0.32 mmol) in 5 mL of methanol and stirred for hours at room temperature. The reaction mixture was then washed with methanol and filtered. The solvent was evaporated under reduced pressure on a rotary evaporator. Yield 15 mg (13) as a pale yellow oil.

PL 228 280 B1 1H NMR (CDCI3) δ 1,43 i 1,46 (m, 9H), 1,6-2,0 (m, 2H), 2,3 (m, 2H), 2,8-4,0 (m, 18H), 7,4 i 7,7 (s, 5H);GB 1 228 280 B1 H NMR (CDCl3) δ 1.43 and 1.46 (m, 9H), 1.6-2.0 (m, 2H), 2.3 (m, 2H), 2,8- 4.0 (m, 18H), 7.4 and 7.7 (s, 5H);

ESI-TOF MS: obliczono dla C21H36N4O2 377,55 (M+H)+, jest 377,313.ESI-TOF MS: calcd for C21H36N4O2 377.55 (M + H) +, is 377.313.

P r z y k ł a d IV.P r x l a d IV.

Przykład ten ilustruje sposób wytwarzania 2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-[1,4,7]triazonan-1-ylo-propylo)-acetamidu (17) według procedury ze schematu IV.This example illustrates the preparation of 2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3- [1,4,7] triazonan-1-yl -propyl) -acetamide (17) according to the procedure in Scheme IV.

1.1.

Kwas {2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-anowy (14){2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -anoic acid (14)

Syntezę przeprowadzono za: J. Phys. Chem. B (2004) 108, 7665-73 (Lee J.K. i wsp.) uzyskując 318 mg (14) jako bezbarwny olej.The synthesis was carried out according to: J. Phys. Chem. B (2004) 108, 7665-73 (Lee J.K. et al.) To give 318 mg (14) as a colorless oil.

1H NMR (CDCI3) δ 1,24-1,4 (m, 12H), 1,54-1,62 (m, 2H), 2,0-2,06 (dd, 2H), 3,46 (t, 2H), 3,56-3,76 (m, 12H), 4,14 (s, 2H), 4,9-5,0 (m, 2H), 5,74-5,84 (m, 1H); 1 H NMR (CDCl3) δ 1,24-1,4 (m, 12H), 1.54-1.62 (m, 2H), 2,0-2,06 (dd, 2H), 3.46 ( t, 2H), 3.56-3.76 (m, 12H), 4.14 (s, 2H), 4.9-5.0 (m, 2H), 5.74-5.84 (m, 1H);

ESI-TOF MS: obliczono dla C19H36O6 361,5 (M+H)+, jest 361,233; obliczono dla C19H35O6 359 (M-H)-, jest 359,314.ESI-TOF MS: calcd for C19H36O6 361.5 (M + H) +, is 361.233; calcd for C19H35O6 359 (MH) - , is 359.314.

2.2.

N-[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetamid (15)N- [3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy ] -ethoxy} -acetamide (15)

Związek (14) (56 mg, 0,15 mmol) oraz N-hydroksybursztynoimid (17 mg, 0,15 mmol) rozpuszczono w 1 ml CH2CI2 i schłodzono do temperatury 0°C. Następnie dodano dicykloheksylokarbodiimid (32 mg, 0,15 mmol). Po 12 godz. mieszania w 0°C odfiltrowano wytrącony, biały osad. Przesącz odparowano na wyparce obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem uzyskując żółty olej. Ten olej dodano bezpośrednio do (9) (45 mg, 0,19 mmol) z trietyloaminą (0,19 mmol) w 1 ml DMF. Całość mieszano przez 5 godzin, a następnie rozpuszczalnik usunięto poprzez odparowanie na wyparce obrotowej pod zmniejszonym ciśnieniem. Uzyskano pomarańczowy olej, który rozdzielono na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan-octan etylu 2:1) uzyskując 26 mg (15) jako biały osad.Compound (14) (56 mg, 0.15 mmol) and N-hydroxysuccinimide (17 mg, 0.15 mmol) were dissolved in 1 mL of CH2Cl2 and cooled to 0 ° C. Then dicyclohexylcarbodiimide (32 mg, 0.15 mmol) was added. After 12 hours After stirring at 0 ° C, the formed white precipitate was filtered off. The filtrate was rotary evaporated under reduced pressure to yield a yellow oil. This oil was added directly to (9) (45 mg, 0.19 mmol) with triethylamine (0.19 mmol) in 1 mL of DMF. The mixture was stirred for 5 hours and then the solvent was removed by rotary evaporation under reduced pressure. An orange oil was obtained which was separated by column chromatography (silica gel, hexane-ethyl acetate 2: 1) to give 26 mg (15) as a white solid.

1H NMR (CDCI3) δ 1,2-1,4 (m, 12H), 1,54-1,62 (m, 4H), 1,9-2,06 (m, 2H), 2,24-2,5 (m, 6H), 3,3-3,7 (m, 26H), 3,97-4,0 (s, 2H), 4,9-5,0 (m, 2H), 5,34 (br, 1H), 5,77-5,84 (m, 1H), 8,1 i 8,2 (s, 2H); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.2-1.4 (m, 12H), 1.54-1.62 (m, 4H), 1,9-2,06 (m, 2H), 2,24- 2.5 (m, 6H), 3.3-3.7 (m, 26H), 3.97-4.0 (s, 2H), 4.9-5.0 (m, 2H), 5. 34 (br, 1H), 5.77-5.84 (m, 1H), 8.1 and 8.2 (s, 2H);

gHSQC {1H/13C} NMR (CDCI3) δ (rotamery) 1,295/26,59, 1,297/23,34, 1,56/30,04, 1,62/25,36, 1,91/28,05, 2,01/27,83, 2,04/34,23, 2,31/34,50, 2,50/31,07, 3,39/73,34, 3,421/49,23, 3,422/36,64, 3,44/71,87, 3,52/73,36, 3,56/75,66, 3,58/70,31, 3,67/51,62, 3,67/70,76, 3,73/47,62, 3,73/62,18, 3,97/70,81, 4,01/70,83, 4,96/n.a., 5,80/n.a., 8,1/n.a., 8,2/n.a.;gHSQC {1H / 13C} NMR (CDCl3) δ (rotamers) 1.295 / 26.59, 1.297 / 23.34, 1.56 / 30.04, 1.62 / 25.36, 1.91 / 28.05, 2.01 / 27.83, 2.04 / 34.23, 2.31 / 34.50, 2.50 / 31.07, 3.39 / 73.34, 3.441 / 49.23, 3.422 / 36, 64, 3.44 / 71.87, 3.52 / 73.36, 3.56 / 75.66, 3.58 / 70.31, 3.67 / 51.62, 3.67 / 70.76, 3.73 / 47.62, 3.73 / 62.18, 3.97 / 70.81, 4.01 / 70.83, 4.96 / na, 5.80 / na, 8.1 / na, 8.2 / na;

ESI-TOF MS: obliczono dla C30H56N4O7 585,80 (M+H)+, jest 585,325.ESI-TOF MS: calcd for C30H56N4O7, 585.80 (M + H) +, is 585.325.

3.3.

Ester S-(11-{2-[2-(2-{[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylokarbamylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy)-undekylowy) kwasu tiooctowego (16)S- (11- {2- [2- (2 - {[3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamyl] methoxy} ethoxy) ethoxy ester ] -ethoxy) -undecyl) thioacetic acid (16)

Syntezę przeprowadzono za J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange C.E.S. i wsp.). Z 20 mg (0,034 mmol) (15) uzyskano po rozdziale na kolumnie chromatograficznej (żel krzemionkowy, heksan-octan etylu 1:1) 4 mg produktu (16) jako biały osad.The synthesis was carried out according to J. Am. Chem. Soc. (1991) 113, 12-20 (Pale-Grosdemange C.E.S. et al.). From 20 mg (0.034 mmol) (15), there was obtained 4 mg of the product (16) as a white solid after separation by column chromatography (silica gel, hexane-ethyl acetate 1: 1).

1H NMR (CDCI3) δ 1,2-1,4 (m, 14H), 1,6 (m, 4H), 1,9-2,1 (m, 4H), 2,2-2,4 (m, 5H), 3,2-4,0 (m, 32H), 8,1 i 8,2 (s, 2H); 1 H NMR (CDCl3) δ 1.2-1.4 (m, 14H), 1.6 (m, 4H), 1.9-2.1 (m, 4H), 2.2-2.4 ( m, 5H), 3.2-4.0 (m, 32H), 8.1 and 8.2 (s, 2H);

ESI-TOF MS: obliczono dla C32H60N4O8S 661,92 (M+H)+, jest 661,408.ESI-TOF MS: calcd for C32H60N4O8S 661.92 (M + H) +, is 661.408.

4.4.

2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-triazonan-1-ylo-propylo)-acetamid (17)2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3-triazonan-1-yl-propyl) -acetamide (17)

Do 0,1 ml 0.1M HCI w metanolu dodano (16) (1 mg, 0,002 mmol) i mieszano w temperaturze pokojowej przez 12 godzin. Następnie całość odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem na wyparce obrotowej uzyskując 0,96 mg (17) jako jasnożółty olej.To 0.1 mL of 0.1M HCl in methanol was added (16) (1 mg, 0.002 mmol) and stirred at room temperature for 12 hours. It was then evaporated under reduced pressure on a rotary evaporator to yield 0.96 mg (17) as a pale yellow oil.

ESI-TOF MS: obliczono dla C28H58N4O5S 563,86 (M+H)+, jest 563,391.ESI-TOF MS: calcd for C28H58N4O5S 563.86 (M + H) +, is 563.391.

P r z y k ł a d V.P r z k ł a d V.

Przykład ten ilustruje ogólny sposób formowania mieszanej SAM na złocie. Składnikami tworzącymi monowarstwę są tiole o wzorze ogólnym IIa razem z 2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]etoksy}-etanolem.This example illustrates a general method of forming mixed SAM on gold. The components forming the monolayer are thiols of general formula IIa together with 2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] ethoxy} -ethanol.

Substrat pokryty warstwą złota przemyto etanolem i wysuszono pod azotem. Płytki z naniesioną warstwą złota zanurzono w roztworze etanolu zawierającym mieszaninę tioli HS-(CH2)11-glikol trietylenowy-OH i HS(CH2)11-glikol trietylenowy-azakorona (całkowite stężenie tioli: 2 mM) na 8 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie płytki pokryte SAM przemyto etanolem i wysuszono.The gold coated substrate was washed with ethanol and dried under nitrogen. The gold plated plates were immersed in an ethanol solution containing a mixture of thiols HS- (CH2) 11-triethylene glycol-OH and HS (CH2) 11-triethylene glycol-azakorona (total thiols concentration: 2 mM) for 8 hours at room temperature. The SAM coated plates were then washed with ethanol and dried.

Claims (9)

1. Nowe, asymetrycznie podstawione pochodne 1,4,7-triazacyklononanu, posiadające zdolność kompleksowania jonów metali, zwłaszcza Ni i Cu, o ogólnym wzorze 1, ewentualnie w postaci soli, hydratów lub kompleksów z metalami, w którym R2 i R3 są takie same lub różne i oznaczają, niezależnie od siebie, grupę tertbutyloksykarbonylometylową, formylową lub benzylową Z oznacza grupę -CH2p jest liczbą całkowitą 3, przy czym R2 lub R3 są takie same tylko wtedy kiedy oznaczają grupę formylową.1. New, asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononane derivatives having the ability to complex metal ions, especially Ni and Cu, of the general formula I, possibly in the form of salts, hydrates or complexes with metals, in which R2 and R3 are the same or different and represent, independently of each other, a tert-butyloxycarbonylmethyl, formyl or benzyl group. Z is a group -CH2p is an integer of 3, with R2 or R3 being the same only when they represent a formyl group. 2. Pochodne według zastrz. 1, znamienne tym, że wybrane są z grupy obejmującej:2. Derivatives according to claim A method as claimed in claim 1, selected from the group consisting of: Ester tert-butylowy kwasu 4-(3-amino-propylo)-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1 -karboksylowego,4- (3-Amino-propyl) -7-tert-butoxycarbonylmethyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester, Ester tert-butylowy kwasu (3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, Ester tert-butylowy kwasu {4-(3-amino-propylo)-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowego, 4-(3-Amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonano-1-karbaldehyd,(3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid tert-butyl ester, {4- (3-Amino-propyl) -7-formyl- acid tert-butyl ester [1,4,7] triazonan-1-yl} -acetic, 4- (3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-carbaldehyde, Kwas [4-(3-amino-propylo)-7-benzylo-[1,4,7]triazonan-1 -yloj-octowy;[4- (3-Amino-propyl) -7-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl] -acetic acid; 3. Nowe, asymetrycznie podstawione pochodne 1,4,7-triazacyklononanu z fragmentem oligo(oksyetylenowym) o ogólnym wzorze 2:3. New, asymmetrically substituted 1,4,7-triazacyclononan derivatives with oligo (oxyethylene) fragment of general formula 2: IAND R3 wzór 2 ewentualnie w postaci, soli, hydratów oraz kompleksów z metalami, w którym:R3 formula 2 optionally in the form of salts, hydrates and metal complexes in which: R2 i R3 oznacza wodór,R2 and R3 is hydrogen, Z oznacza grupę -CH2-, p jest liczbą całkowitą 3, n jest liczbą całkowitą 11, m jest liczbą całkowitą 3, k jest liczbą całkowitą 1,Z is an integer -CH2-, p is an integer 3, n is an integer 11, m is an integer 3, k is an integer 1, A oznacza -O-, -C(O)-NH- lub -NH-C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-,A is -O-, -C (O) -NH- or -NH-C (O) -, -C (O) O-, -OC (O) -, B oznacza -OC(O)NH-, -C(O)NH-, -CH2NH-, -NH-, -N(CH3)-, -N=N-,B is -OC (O) NH-, -C (O) NH-, -CH2NH-, -NH-, -N (CH 3 ) -, -N = N-, Y oznacza CH2=CH-, -SH, CH3C(O)S- lub grupy zabezpieczające fiole.Y is CH2 = CH-, -SH, CH3C (O) S- or vial protecting groups. 4. Pochodne według zastrz. 3, znamienne tym, że wybrane są z grupy obejmującej: N-[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksyj-etoksyj-acetamid,4. Derivatives according to p. 3. The process of claim 3, which are selected from the group consisting of: N- [3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) -propyl] -2- {2- [2 - (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy-ethoxy-acetamide, Ester tert-butylowy kwasu 4-benzylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego,4-Benzyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1, 4,7] triazonane-1-carboxylic acid, Ester S-(11-{2-[2-(2-{[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylo) kwasu tiooctowego,S- (11- {2- [2- (2 - {[3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} ethoxy) ester -ethoxy] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid, Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-benzylo-triazonano-1-karboksylowego,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-benzyl-triazonan- acid tert-butyl ester 1-carboxylic acid, PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1 N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]etoksy}-etoksy)-acetamid,N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] ethoxy} -ethoxy) -acetamide, Ester tert-butylowy kwasu {4-formylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonan-1 -ylo}-octowego,{4-Formyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1 , 4,7] triazonan-1-yl} -acetic, Ester tert-butylowy kwasu 4-tert-butoksykarbonylometylo-7-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksyetoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-triazonano-1 -karboksylowego,4-tert-Butoxycarbonylmethyl-7- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxyethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] -triazonan-1 acid tert-butyl ester -carboxylic acid, Ester tert-butylowy kwasu (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-formylo-triazonan-1-ylo)-octowego,(4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-formyl-triazonane -1-yl) -acetic, Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1-karboksylowego, kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propylo}-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-octowy,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-tert-butoxycarbonylmethyl- acid tert-butyl ester [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid, (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino ] -propyl} - [1,4,7] triazonan-1-yl) -acetic, N-[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksyj-acetamid,N- [3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy ] -ethoxy-acetamide, Ester S-(11 -{2-[2-(2-{[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylowy) kwasu tiooctowego,S- (11 - {2- [2- (2 - {[3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} -ethoxy) ethoxy ester ] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid, 2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-triazonan-1-ylo-propylo)-acetamid,2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3-triazonan-1-yl-propyl) -acetamide, N-(3-[1,4,7]triazonan-1-ylo-propylo)-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetamid,N- (3- [1,4,7] triazonan-1-yl-propyl) -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetamide, N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetamid, kwas {4-[3-(2-{2-[2-(2-undek-10-enyloksy-etoksy)-etoksy]-etoksy}-acetyloamino)-propylo]-[1,4,7]triazonan-1-ylo}-octowy.N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] - ethoxy} -acetamide, {4- [3- (2- {2- [2- (2-undec-10-enyloxy-ethoxy) -ethoxy] -ethoxy} -acetylamino) -propyl] - [1,4, 7] triazonan-1-yl} -acetic. 5. Pochodne według zastrz. 3, znamienne tym, że stanowią je pochodne zawierające wiązanie amidowe o wzorze ogólnym 2a:5. Derivatives according to claim 1 3. The compounds according to claim 3, characterized in that they are amide-bond derivatives of general formula 2a: R4 °tHk NNR4 ° tHk NN 1R2 \1 R2 \ R3 wzór 2a stanowiące szczególny przypadek pochodnych o wzorze 2 i ich ewentualne sole, hydraty oraz kompleksy z metalami, w którymR3 formula 2a being a special case of derivatives of formula 2 and their possible salts, hydrates and metal complexes where R2 i R3 mają znaczenie podane w zastrz. 3, p jest liczbą całkowitą 3, n jest liczbą całkowitą 11, m jest liczbą całkowitą 3, k jest liczbą całkowitą 1,R2 and R3 are as defined in the claim 3, p is an integer 3, n is an integer 11, m is an integer 3, k is an integer 1, R4 oznacza wodór.R4 is hydrogen. 6. Pochodne według zastrz. 3, znamienne tym, że stanowią je związki o ogólnym wzorze 2a, wybrane z grupy obejmującej:6. Derivatives according to claim 1 The compounds of claim 3, characterized in that they are compounds of general formula 2a, selected from the group consisting of: Ester S-(11-{2-[2-(2-{[3-(4-benzylo-7-formylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy}-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylo) kwasu tiooctowego,S- (11- {2- [2- (2 - {[3- (4-benzyl-7-formyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy} ethoxy) ester -ethoxy] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid, Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-benzylo-triazonano-1-karboksylowego,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-benzyl-triazonan- acid tert-butyl ester 1-carboxylic acid, N-[3-(4-benzylo-[1,4,7]triazonan-1-ylo)-propylo]-2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksyjetoksy}-etoksy)-acetamid,N- [3- (4-benzyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propyl] -2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxyyethoxy} -ethoxy ) -acetamide, Ester tert-butylowy kwasu (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-formylo-triazonan-1-ylo)-octowego,(4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-formyl-triazonane -1-yl) -acetic, PL 228 280 Β1PL 228 280 Β1 Ester tert-butylowy kwasu 4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-acetylosulfanylo-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}etoksy)-acetyloamino]-propylo}-7-tert-butoksykarbonylometylo-[1,4,7]triazonano-1 -karboksylowego, kwas (4-{3-[2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-acetyloamino]-propyl°}-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-octowy,4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-acetylsulfanyl-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} ethoxy) -acetylamino] -propyl} -7-tert-butoxycarbonylmethyl- acid tert-butyl ester [1,4,7] triazonane-1-carboxylic acid, (4- {3- [2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -acetylamino ] -propyl °} - [1,4,7] triazonan-1-yl) -acetic, Ester S-(11 -{2-[2-(2-{[3-(4,7-diformylo-[1,4,7]triazonan-1 -ylo)-propylokarbamoylo]-metoksy)-etoksy)-etoksy]-etoksy}-undekylowy) kwasu tiooctowego,S- (11 - {2- [2- (2 - {[3- (4,7-diformyl- [1,4,7] triazonan-1-yl) propylcarbamoyl] methoxy) ethoxy) ethoxy ester ] -ethoxy} -undecyl) thioacetic acid, 2-(2-{2-[2-(11-merkapto-undekyloksy)-etoksy]-etoksy}-etoksy)-N-(3-triazonan-1-ylo-propylo)-acetamid.2- (2- {2- [2- (11-mercapto-undecyloxy) -ethoxy] -ethoxy} -ethoxy) -N- (3-triazonan-1-yl-propyl) -acetamide. 7. Sposób wytwarzania nowych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o ogólnym wzorze 1, znamienny tym, że do pochodnej 1-formylo-1,4,7-triazacyklononanu z łącznikiem zabezpieczonym grupą ochronną o wzorze 1 i wzór 1 i stanowiącej szczególny przypadek pochodnych o wzorze 1, lub ich ewentualne sole, hydraty oraz kompleksy z metalami, w którym R1 oznacza grupę tertbutyloksykarbonylometylową, formylową lub benzylową, Z oznacza grupę -CH2-, a p jest liczbą całkowitą 3, selektywnie wprowadza się w reakcji podstawienia kolejny podstawnik R2, wybrany z grupy obejmującej benzyl, tert-butyl albo grupę formylową, w wyniku czego otrzymuje się pochodną tacn o ogólnym wzorze 1 ii7. A method for the preparation of new 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula 1, characterized in that to the 1-formyl-1,4,7-triazacyclononane derivative with a protected linker of formula 1 and formula 1 and which is a special case of the derivatives of formula I, or their optional salts, hydrates and metal complexes, in which R1 is a tert-butyloxycarbonylmethyl, formyl or benzyl group, Z is a -CH2- group, and p is an integer 3, selectively introduced by a substitution reaction R2, selected from benzyl, tert-butyl or formyl, to give the tacn derivative of general formula I ii R1R1 R2 oJ wzór 1 ii w którym R1, Z i p mają wyżej podane znaczenie, z której uwalnia się związek o wzorze 1, przez selektywną de protekcję.R2 and J of formula 1 and in which R1, Z and p are as defined above, from which the compound of formula I is released by selective deprotection. 8. Sposób wytwarzania nowych pochodnych 1,4,7-triazacyklononanu (tacn) o ogólnym wzorze 1 albo 2, znamienny tym, że na pochodną związku tacn, posiadającą łącznik (linker) zakończony grupą aminową oraz podstawnik R2 wprowadzony na drugorzędową grupę aminową azakorony, przedstawioną wzorem liii, '\ ,R2 h2n4 ipn n / \ \—-N-V8. A method for the preparation of new 1,4,7-triazacyclononan (tacn) derivatives of the general formula 1 or 2, characterized in that the derivative of the tacn compound having an amine terminated linker and the R2 substituent introduced on the azacorona secondary amine group, represented by the formula liii, '\, R2 h 2 n4 and p nn / \ \ —- NV H wzór liiiH formula liii PL 228 280 Β1 w którym podstawniki Z, p mają znaczenie podane wyżej, selektywnie wprowadza się grupę trifluoroacetylową na pierwszorzędową grupę aminową linkera, w obniżonej temperaturze, od -5°C do 5°C, za pomocą trifluorooctanu etylu lub metylu, wzór 1 iv w wyniku czego otrzymuje się pochodną tacn o wzorze 1 iv, w którym podstawniki Z, p mają znaczenie podane wyżej, a następnie wprowadza się w reakcji podstawienia, kolejny podstawnik R3, grupę tert-butyloksymetylową, w środowisku zasadowym, w którym grupa trifluoroacetylową ulega zejściu z grupy aminowej, z wytworzeniem pochodnej tacn o wzorze 1v, w którym podstawniki R2, R3, Z, p mają wyżej podane znaczenie, po czymPL 228 280 Β1 where the Z, p substituents are as defined above, selectively introducing the trifluoroacetyl group on the primary amine group of the linker, at reduced temperature, from -5 ° C to 5 ° C, with ethyl or methyl trifluoroacetate, formula 1 iv to give the tacn derivative of formula 1 iv in which the substituents Z, p are as defined above, and then a substituent R3 is introduced in a substitution reaction, a tert-butyloxymethyl group, in a basic environment in which the trifluoroacetyl group is withdrawn from the amino group to give the tacn derivative of formula 1v in which R2, R3, Z, p are as defined above, and then OABOUT Ν NΝ N G-N-y iG-N-y i R3R3 -R2 wzór1v z tej pochodnej o powyższym wzorze 1v uwalnia się związek o ogólnym wzorze 1, przez selektywną deprotekcję.-R2 formula 1v from the derivative of formula 1v above releases the compound of formula 1 by selective deprotection. 9. Zastosowanie związku według zastrz. 1 albo 3, do produkcji samoorganizujących się monowarstw (SAMs).9. Use of a compound according to claim 1 1 or 3 for the production of self-assembled monolayers (SAMs).
PL386238A 2008-10-07 2008-10-07 New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization PL228280B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386238A PL228280B1 (en) 2008-10-07 2008-10-07 New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL386238A PL228280B1 (en) 2008-10-07 2008-10-07 New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL386238A1 PL386238A1 (en) 2010-04-12
PL228280B1 true PL228280B1 (en) 2018-03-30

Family

ID=42989735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL386238A PL228280B1 (en) 2008-10-07 2008-10-07 New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL228280B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL386238A1 (en) 2010-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1185869B1 (en) Ligand-anchor conjugates for producing a biosensor layer
Lee et al. Fabrication of chemical microarrays by efficient immobilization of hydrazide-linked substances on epoxide-coated glass surfaces
Dietrich et al. Molecular organization of histidine-tagged biomolecules at self-assembled lipid interfaces using a novel class of chelator lipids.
US6821529B2 (en) Oligo(ethylene glycoll)-terminated 1,2-dithiolanes and their conjugates useful for preparing self-assembled monolayers
Alonso et al. Photopatterned surfaces for site-specific and functional immobilization of proteins
Larsson et al. A novel biochip technology for detection of explosives–TNT: Synthesis, characterisation and application
US8551332B2 (en) Affinity particle and affinity separation method
CN103649102B (en) The blocking group to photo-labile comprising diaryl sulfide skeleton
JP5027249B2 (en) Surface-bound fluorinated esters for amine capture
US8269031B2 (en) Phosphorylcholine group-containing compound, method of manufacturing a phosphorylcholine group-containing compound, surface-modifying agent, and a method of modifying a surface using a surface-modifying agent
KR20060121180A (en) N-sulfonyldicarboximide-containing tethering compound
JP2004508349A (en) Substrate having on its surface a molecular layer providing controlled amine group density and space, and method for producing the same
JP4440924B2 (en) Solid substrate bonded with cucurbituril derivative and biochip using the same
US20110294995A1 (en) Functionalized nanoparticles and other particles and methods for making and using same
PL228280B1 (en) New asymmetric substituted derivatives of 1,4,7- triazacyclononane, method of their manufacturing, their application and the protein chip and method of the protein immobilization
Hong et al. Synthesis and characterization of tri (ethylene oxide)-attached poly (amidoamine) dendrimer layers on gold
KR100889587B1 (en) Linker Molecules for Substrate Surface Treatment and Specific Protein Immobilization, and Method for Preparing the Same
JP3565350B2 (en) Protecting or anchoring groups and their use
JP4376540B2 (en) Metal surface modifiers and new sulfur-containing compounds
US20050059728A1 (en) Dithiolane derivatives for immobilising biomolecules on noble metals and semiconductors
JP4841551B2 (en) Coupling agents containing photosensitive protecting groups and their use, such as for the functionalization of solid supports
Stegmaier et al. Photoactive branched and linear surface architectures for functional and patterned immobilization of proteins and cells onto surfaces: a comparative study
US20100261289A1 (en) Water-soluble polymers having chelators
JP3837493B2 (en) Self-assembled film and manufacturing method thereof.
Schönherr Coupling Chemistries for the Modification and Functionalization of Surfaces to Create Advanced Biointerfaces