(57)【要約】  固定化基材およびこのような基材と適合性のテザリング化合物について記載されている。一態様では、本発明は、第１の表面および第２の表面を有する基材、基材の第１の表面に付着するトリアジンテザリング基を含んでなり、トリアジンテザリング基が基材の第１の表面の官能基とトリアジンテザリング化合物との反応生成物を含んでなる物品を提供する。求核剤含有材料を基材に固定化する方法についてもまた記載されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面および第２の表面を有する基材、
基材の第１の表面に付くトリアジンテザリング基
を含んでなり、
該トリアジンテザリング基が該基材の第１の表面の官能基とトリアジンテザリング化合物との反応生成物を含んでなる、
物品。
【請求項２】
前記基材の第１の表面がダイヤモンド様ガラスを含んでなる、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記ダイヤモンド様ガラスが熱誘起相分離膜上にある、請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記熱誘起相分離膜が、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ化ポリビニリデン、ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される材料を含んでなる、請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記ダイヤモンド様ガラスがガラス上にある、請求項２に記載の物品。
【請求項６】
前記基材の第１の表面がポリエチレンを含んでなる、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記ポリエチレンがアミノメチル化ポリエチレンビーズを含んでなる、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記基材の第１の表面が、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびそれらの２つ以上の組み合わせから選択される材料を含んでなるブローンメルトファイバー膜を含んでなる、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
前記基材の第１の表面が、ポリテトラフルオロエチレン膜内に組み込まれたアミノメチル化スチレンジビニルベンゼンビーズを含んでなる、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
前記基材の第１の表面が、金、銀、チタン、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ステンレス鋼、酸化スズインジウム、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される金属または金属酸化物である、請求項１に記載の物品。
【請求項１１】
前記基材が前記金属を担持する担体層をさらに含んでなる、請求項１０に記載の物品。
【請求項１２】
前記担体層がポリマーを含んでなる、請求項１１に記載の物品。
【請求項１３】
前記担体層がケイ素を含んでなる、請求項１０に記載の物品。
【請求項１４】
前記ケイ素と前記金属の間のつなぎ層をさらに含んでなる、請求項１３に記載の物品。
【請求項１５】
前記トリアジンテザリング化合物が、
式Ｉ、
【化１】
2007517802.tif 000010
（式中、
Ｘ、Ｙ、およびＺは、同一でもまたは異なってもよく、求核剤含有材料と結合できるラジカルまたは有機または無機部分である）に従った構造を含んでなる、請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
Ｘ、Ｙ、およびＺが塩素である、請求項１５に記載の物品。
【請求項１７】
前記トリアジンテザリング化合物が、第１のトリアジン部分、および該第１のトリアジン部分に付く単官能性、二官能性または多官能性部分の少なくとも１つを含んでなり、前記テザリング基が求核剤含有材料と結合できる、請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
前記単官能性部分が、単官能性有機アルコール、アミン、メルカプタン、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項１７に記載の物品。
【請求項１９】
前記二官能性部分が第１のトリアジン部分および第２のトリアジン部分に結合し、該二官能性部分が該第１および第２のトリアジン部分の間に結合基を形成する、請求項１７に記載の物品。
【請求項２０】
前記二官能性部分が、４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、メチル−オキシラン、ｐ−フェニレンジアミン、２−アミノエタノール、４，４−チオビスベンゼンチオール、ジメチル−１，６−ヘキサンジアミン、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項１９に記載の物品。
【請求項２１】
前記多官能性部分が前記第１のトリアジン部分および１つ以上の追加的トリアジン部分に結合し、該多官能性部分が該第１のトリアジン部分と該１つ以上の追加的トリアジン部分の間に結合基を形成する、請求項１９に記載の物品。
【請求項２２】
前記多官能性部分が、加水分解されたポリ２−エチル−２−オキサゾリン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ポリエチレンイミン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリビニルアルコール、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される請求項２１に記載の物品。
【請求項２３】
トリアジンテザリング化合物を選択するステップと、
該トリアジンテザリング化合物と反応できる相補的官能基を有する基材を提供するステップと、
該トリアジンテザリング化合物を該基材上の該相補的官能基と反応させることで、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせをもたらし、基材付着トリアジンテザリング基を調製するステップと、
該基材付着トリアジンテザリング基を求核剤含有材料と反応させて、該求核剤含有材料を該基材につなぐステップと
を含んでなる、求核剤含有材料を基材に固定化する方法。
【請求項２４】
前記トリアジンテザリング化合物が、
式Ｉ
【化２】
2007517802.tif 000011
（式中、
Ｘ、Ｙ、およびＺは同一でもまたは異なってもよく、求核剤含有材料と結合できるラジカルまたは有機または無機部分である）に従った化合物である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記トリアジンテザリング化合物を前記基材上の前記相補的官能基と反応させるステップが、式Ｉの化合物のＸ、ＹまたはＺの少なくとも１つを該相補的官能基と反応させて、基材付着トリアジンテザリング基を提供するステップを含んでなる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記基材付着トリアジンテザリング基を求核剤含有材料と反応させるステップが、前記基材付着テザリング基の少なくとも１つの未反応基Ｘ、ＹまたはＺを求核剤含有材料と反応させて、該求核剤含有材料を前記基材につなぐステップを含んでなる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記求核剤含有材料が、アミン含有分析物、アミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、オルガネラ、免疫グロブリン、またはその断片である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記求核剤含有材料がアミン含有材料である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記アミン含有材料が抗原であり、該抗原が抗体にさらに結合する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記アミン含有材料が免疫グロブリンである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記アミン含有材料が細菌にさらに結合する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記細菌が、グラム陽性細菌、グラム陰性細菌、およびそれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記細菌が黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記基材付着トリアジンテザリング基を単官能性、二官能性および／または多官能性部分と反応させるステップをさらに含んでなり、該単官能性、二官能性または多官能性部分が前記求核剤含有材料と結合して、該求核剤含有材料を前記基材につなぐことができる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
前記単官能性部分が、単官能性有機アルコール、アミン、メルカプタン、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記二官能性部分が、４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、メチル−オキシラン、ｐ−フェニレンジアミン、２−アミノエタノール、４，４−チオビスベンゼンチオール、ジメチル−１，６−ヘキサンジアミン、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記多官能性部分が、加水分解されたポリ２−エチル−２−オキサゾリン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ポリエチレンイミン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリビニルアルコール、およびそれらの２つ以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それに付着するテザリング（ｔｅｔｈｅｒｉｎｇ）基を有する基材を含んでなる物品、およびテザリング基を通じて求核剤含有材料を基材に固定化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的活性分子の基材表面への共有結合は、診断用装置、親和力分離、高スループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）ＤＮＡシーケンシング用途、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）の浄化などの多様な用途において有用であることができる。例えば固定化生物学的アミンは、疾患または遺伝的欠陥の医学的診断のため、または様々な生体分子の検出のために使用できる。
【０００３】
多様なリガンドのいずれかの固定化のための反応性官能基導入による固体担体（例えば微粒子クロマトグラフィー担体）の改変については、知られている。求核剤（例えばＮＨ２、ＳＨ、ＯＨなど）の基材への付着は、テザリング化合物の使用を通じて達成されてもよい。テザリング化合物は、結合基によって分離された少なくとも２つの反応性官能基を有する。官能基の１つは、基材表面の相補的官能基と反応することによって、テザリング化合物を基材または担体に固着するための手段を提供する。第２の反応性官能基は、求核剤含有材料と反応するように選択できる。水酸基を含有する担体（例えばセルロース、架橋デキストラン、羊毛、およびポリビニルアルコール）は、酵素、抗原、および抗体の付着のために、塩化シアヌル（トリクロロトリアジン）で処理してもよい。セファロースなどのヒドロキシル含有担体は、トリクロロトリアジン（ＴＣＴ）と反応させてもよく、次にそれが１つ以上の求核剤と結合してもよい。塩化シアヌルで誘導体化した中実ナイロンビーズが、オリゴヌクレオチドベースのハイブリダイズアッセイのために使用されている。ＴＣＴ被覆された紙およびナイロン膜もまた、ＤＮＡ、ＲＮＡ、およびタンパク質の転移ハイブリダイズ実験における実用性が実証されている。
【０００４】
既知のテザリング化合物は、典型的に生物学的材料をはじめとする求核剤含有材料と高度に反応性である、しかしテザリング化合物の求核剤含有材料に対する反応は、求核剤との反応が水性溶液中で行われる場合、テザリング化合物の加水分解などのその他の反応と競合するかもしれない。加水分解は、求核剤含有材料の基材への不完全なまたは非効率的な固定化をもたらすことができる。
【０００５】
改善された固定化基材およびこのような基材に適合性のテザリング化合物に対する必要性がある。したがってあらゆる多様な用途において、リガンド固定化のために有用な担体およびテザリング化合物を提供することが所望される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、固定化基材として有用な物品、および求核剤含有材料を基材に固定化する方法を提供する。一態様では、本発明は、第１の表面および第２の表面を有する基材、基材の第１の表面に付着するトリアジンテザリング基を含んでなる物品を提供し、トリアジンテザリング基は、基材の第１の表面の官能基とトリアジンテザリング化合物との反応生成物を含んでなる。
【０００７】
別の態様では、本発明は、
トリアジンテザリング化合物を選択するステップと、
トリアジンテザリング化合物と反応できる相補的官能基を有する基材を提供するステップと、
トリアジンテザリング化合物を基材上の相補的官能基と反応させることで、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせをもたらし、基材付着トリアジンテザリング基を調製するステップと、
基材付着トリアジンテザリング基を求核剤含有材料と反応させて、求核剤含有材料を基材につなぐステップと
を含んでなる、求核剤含有材料を基材に固定化する方法を提供する。
【０００８】
本発明の説明で使用される特定の用語は、次に記載の意味を有するものとする。
【０００９】
ここでの用法では「アシル」という用語は、式−（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキル基であり、ここで使用される（ＣＯ）は、炭素が二重結合で酸素に付着することを示唆する）の一価の基を指す。
【００１０】
ここでの用法では「アシルオキシ」という用語は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
【００１１】
ここでの用法では「アシルオキシシリル」という用語は、Ｓｉに付着するアシルオキシ基（すなわちＳｉ−Ｏ（ＣＯ）Ｒ（式中、Ｒはアルキルである））を有する一価の基を指す。例えばアシルオキシシリルは、式−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）Ｒ］3-nＬn（式中、ｎは０〜２の整数であり、Ｌはハロゲンまたはアルコキシである）を有することができる。具体例としては、−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］3、−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］2Ｃｌ、または−Ｓｉ［Ｏ（ＣＯ）ＣＨ3］Ｃｌ2が挙げられる。
【００１２】
ここでの用法では「アルコキシ」という用語は、式−ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
【００１３】
ここでの用法では「アルコキシカルボニル」という用語は、式−（ＣＯ）ＯＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
【００１４】
ここでの用法では「アルコキシシリル」という用語は、Ｓｉに付着したアルコキシ基（すなわちＳｉ−ＯＲ（式中、Ｒはアルキルである））を有する基を指す。例えばアルコキシシリルは、式−Ｓｉ（ＯＲ）3-n（Ｌa）n（式中、ｎは０から２の整数であり、Ｌａはハロゲンまたはアシルオキシである）を有することができる。具体例としては、−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、−Ｓｉ（ＯＣＨ3）2Ｃｌ、または−Ｓｉ（ＯＣＨ3）Ｃｌ2が挙げられる。
【００１５】
ここでの用法では「アルキル」という用語は、アルカンの一価のラジカルを指し、直鎖、分枝鎖、環式、またはそれらの組み合わせである基を含む。アルキル基は、典型的に１〜３０個の炭素原子を有する。いくつかの実施態様では、アルキル基は１〜２０個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、または１〜４個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、およびエチルヘキシルが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１６】
ここでの用法では「アルキルジスルフィド」という用語は、式−ＳＳＲ（式中、Ｒはアルキル基である）の一価の基を指す。
【００１７】
ここでの用法では「アルキレン」という用語は、アルカンの二価のラジカルを指す。アルキレンは、直鎖、分枝鎖、環式、またはそれらの組み合わせであることができる。アルキレンは典型的に１〜２００個の炭素原子を有する。いくつかの実施態様では、アルキレンは１〜１００、１〜８０、１〜５０、１〜３０、１〜２０、１〜１０、または１〜４個の炭素原子を含有する。アルキレンのラジカル中心は、同一炭素原子上（すなわちアルキリデン）または異なる炭素原子上にあることができる。
【００１８】
ここでの用法では「アラルキル」という用語は、Ｒ−Ａｒ化合物（式中、Ａｒは芳香族炭素環式基であり、Ｒはアルキル基である）の一価のラジカルを指す。
【００１９】
ここでの用法では「アラルキレン」という用語は、式−Ｒ−Ａｒ−（式中、Ａｒはアリーレン基であり、Ｒはアルキレン基である）の二価のラジカルを指す。
【００２０】
ここでの用法では「アリール」という用語は、一価の芳香族炭素環式ラジカルを指す。アリールは１個の芳香族環を有することができ、または芳香族環に結合または縮合した５個までの炭素環式構造を含むことができる。その他の環構造は、芳香族、非芳香族、またはそれらの組み合わせであることができる。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アントリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナントリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニル、およびフルオレニルが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
ここでの用法では「アリーレン」という用語は、結合、縮合、またはそれらの組み合わせである１〜５個の環を有する炭素環式芳香族化合物の二価のラジカルを指す。いくつかの実施態様では、アリーレン基は、５環まで、４環まで、３環まで、２環まで、または１つの芳香族環を有する。例えばアリーレン基はフェニレンであることができる。
【００２２】
ここでの用法では「アジド」という用語は、式−Ｎ3の基を指す。
【００２３】
ここでの用法では「アジリジニル」という用語は、
式、
【化１】
2007517802.tif 000002
（式中、
Ｒdは水素またはアルキルである）
を有するアジリジンの環式の一価のラジカルを指す。
【００２４】
ここでの用法では「ベンゾトリアゾリル」という用語は、トリアゾリル基に縮合したベンゼン基を有する一価の基を指す。ベンゾトリアゾリル基の式は、Ｃ6Ｈ4Ｎ3−である。
【００２５】
ここでの用法では「カルボニル」という用語は、式−（ＣＯ）−の二価の基を指す。
【００２６】
ここでの用法では「カルボニルイミノ」という用語は、式−（ＣＯ）ＮＲ4−（式中、Ｒ4は水素、アルキル、またはアリールである）の二価の基を指す。
【００２７】
ここでの用法では「カルボニルオキシ」という用語は、式−（ＣＯ）Ｏ−の二価の基を指す。
【００２８】
ここでの用法では「カルボニルオキシカルボニル」という用語は、式−（ＣＯ）Ｏ（ＣＯ）−の二価の基を指す。このような基は、水素化化合物の一部である。
【００２９】
ここでの用法では「カルボニルチオ」という用語は、式−（ＣＯ）Ｓ−の二価の基を指す。
【００３０】
ここでの用法では「カルボキシ」という用語は、式−（ＣＯ）ＯＨの一価の基を指す。
【００３１】
ここでの用法では「クロロアルキル」という用語は、塩素原子によって置換された少なくとも１つの水素原子を有するアルキルを指す。
【００３２】
ここでの用法では「シアノ」という用語は、式−ＣＮの基を指す。
【００３３】
ここでの用法では「ジスルフィド」という用語は、式−Ｓ−Ｓ−の二価の基を指す。
【００３４】
ここでの用法では「エチレン性不飽和」という用語は、式−ＣＹ=ＣＨ2（式中、Ｙは水素、アルキル、またはアリールである）の炭素−炭素二重結合を有する一価の基を指す。
【００３５】
ここでの用法では「フルオロアルキル」という用語は、フッ素原子によって置換された少なくとも１つの水素原子を有するアルキルを指す。
【００３６】
ここでの用法では「ハロアルキル」という用語は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択されるハロゲンによって置換された少なくとも１つの水素原子を有するアルキルを指す。ペルフルオロアルキル基は、ハロアルキル基のサブセットである。
【００３７】
ここでの用法では「ハロカルボニルオキシ」という用語は、式−Ｏ（ＣＯ）Ｘ（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択されるハロゲン原子である）の一価の基を指す。
【００３８】
ここでの用法では「ハロカルボニル」という用語は、式−（ＣＯ）Ｘ（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択されるハロゲン原子である）の一価の基を指す。
【００３９】
ここでの用法では「ハロシリル」という用語は、ハロゲンに付着したＳｉを有する基（すなわちＳｉ−Ｘ（式中、Ｘはハロゲンである））を指す。例えばハロシリル基は、式−ＳｉＸ3-n（Ｌb）n（式中、ｎは０から２の整数であり、Ｌbはアルコキシ、またはアシルオキシから選択される）であることができる。いくつかの具体例としては、−ＳｉＣｌ3、−ＳｉＣｌ2ＯＣＨ3、および−ＳｉＣｌ（ＯＣＨ3）2基が挙げられる。
【００４０】
ここでの用法では「ヘテロアルキレン」という用語は、イオウ、酸素、またはＮＲd（式中、Ｒdは水素またはアルキルである）によって置換された１つ以上の炭素原子を有する二価のアルキレンを指す。ヘテロアルキレンは、直鎖、分枝鎖、環式、またはそれらの組み合わせであることができ、４００個までの炭素原子および３０個までのヘテロ原子を含むことができる。いくつかの実施態様では、ヘテロアルキレンは３００個までの炭素原子、２００個までの炭素原子、１００個までの炭素原子、５０個までの炭素原子、３０個までの炭素原子、２０個までの炭素原子、または１０個までの炭素原子を含むことができる。
【００４１】
ここでの用法では「ヒドロキシ」という用語は、式−ＯＨの基を指す。
【００４２】
ここでの用法では「イソシアナト」という用語は、式−ＮＣＯの基を指す。
【００４３】
ここでの用法では「メルカプト」という用語は、式−ＳＨの基を指す。
【００４４】
ここでの用法では「求核剤」または「求核剤含有材料」という用語は、反応性酸素、イオウおよび／または置換アミノ基などの窒素含有基がある部分を指す。求核剤含有材料の例としては、アミノ、アルキルまたはアリール置換アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、オキシアルキル、オキシアリール、チオアルキル、およびチオアリール基、そしてニトロ−染料、チアゾール染料をはじめとするアゾ−染料、アクリジン−、オキシアジン−、チアジン−およびアジン染料、インジゴイド、アミノアントラキノン、芳香族ジアミン、アミノフェノール、アミノナフトール、およびこれらのＮおよびＯ−アシジルまたはアルキル、アラルキルまたはアリール誘導体、ニトラミン、チオフェノール、またはアミノメルカプタンなどのアミノ基を含有する染料残基などの部分があるものが挙げられる。例示的な求核剤含有材料としては、以下の部分が挙げられる。ＯＣＨ2ＣＯＯＨ、ＮＨＣＨ2ＣＯＯＨ、ＳＣＨ2ＣＯＯＨ、ＮＨＣ2Ｈ4ＳＯ3Ｈ、ＯＣ4Ｈ8Ｎ（Ｃ2Ｈ5）3、ＮＨＣ6Ｈ4ＳＯ3Ｈ、ＯＣ6Ｈ4ＣＯＯＨ、ＳＣ6Ｈ4ＣＯＯＨ、ＮＨＣ2Ｈ4ＯＨ、ＯＣ2Ｈ4ＯＨ、およびＮＨＣ3Ｈ6ＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2。
【００４５】
ここでの用法では「オキシ」という用語は、式−Ｏ−の二価の基を指す。
【００４６】
ここでの用法では「ペルフルオロアルキル」という用語は、その中で全ての水素原子がフッ素原子によって置換されているアルキル基を指す。ペルフルオロアルキル基は、フルオロアルキル基のサブセットである。
【００４７】
ここでの用法では「ホスファト」という用語は、式−ＯＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
【００４８】
ここでの用法では「ホスホノ」という用語は、式−ＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
【００４９】
ここでの用法では「ホスホルアミド」という用語は、式−ＮＨＰＯ3Ｈ2の一価の基を指す。
【００５０】
ここでの用法では「一級芳香族アミノ」という用語は、式−ＡｒＮＨ2（式中、Ａｒはアリール基である）の一価の基を指す。
【００５１】
ここでの用法では「二級芳香族アミノ」という用語は、式−ＡｒＮＲhＨ（式中、Ａｒはアリール基であり、Ｒhはアルキルまたはアリールである）の一価の基を指す。
【００５２】
ここでの用法では「三級アミノ」という用語は、式−ＮＲ2（式中、Ｒはアルキルである）の基を指す。
【００５３】
ここでの用法では「テザリング化合物」という用語は、少なくとも２個の反応性基を有する化合物を指す。反応性基の１つは、基材表面の相補的官能基と反応して化合物を基材に固定し、それによってテザリング基を形成できる。化合物上の別の反応性基は、求核剤含有材料、または別のテザリング化合物（またはその誘導体またはオリゴマー）または求核剤含有材料と結合できる別の部分のいずれかと反応できる。テザリング化合物上の２つの反応性基の反応は、基材と基材上に固定化される求核剤含有材料（例えばアミン含有材料）との間にテザリング基の形成をもたらす。
【００５４】
ここでの用法では「テザリング基」という用語は、テザリング化合物と基材表面の相補的官能基との反応からもたらされる基材付着基を指す。
【００５５】
ここでの用法では「トリアジン基」または「トリアジン部分」という用語は、
式、
【化２】
2007517802.tif 000003
の構造を指す。
【００５６】
ここでの用法では「トリアジンテザリング基」または「トリアジンテザリング化合物」とは、少なくとも１つのトリアジン基を含むテザリング基またはテザリング化合物を指す。
【００５７】
前述の要約は、本発明の全ての可能な実施態様を包含することを意図しない。当業者は、好ましい実施態様の詳細な説明、様々な実施例、および添付の請求項を含む開示の残部を考察して、本発明の特徴と利点をより完全に理解するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明は、ここで述べられるようにトリアジンテザリング基を用いて、求核剤含有材料を基材に固定化するための構造体および方法を提供する。基材および少なくとも１つの求核剤含有材料の間でテザリング化合物として使用するための反応性官能基を有する化合物について、述べられる。
【００５９】
トリアジンテザリング化合物上の第１の反応性官能基は、トリアジンテザリング化合物を基材表面に付着する手段を提供する。第２の反応性官能基は、アミン官能性タンパク質、酵素、その他の生体分子などの求核剤含有材料と反応できる。追加的官能基は求核剤含有基と反応でき、またはその他のトリアジン基、またはその構造が単純または複雑であってもよく（例えば分枝鎖、直鎖など）、典型的に求核剤含有基と結合できる追加的反応性基を含むその他の反応性部分などの追加的なその他の部分との結合を提供できる。
【００６０】
本発明の実施態様では、基材表面に生体分子を結合するためのトリアジンテザリング化合物は、
式Ｉ、
【化３】
2007517802.tif 000004
（式中、
Ｘ、Ｙ、およびＺは、同一でもまたは異なってもよく、（１）無機ラジカルまたは（２）式Ｉの追加的化合物をはじめとするその他のトリアジン化合物などの求核剤含有材料との結合を形成できる有機または無機基を含んでなってもよい）の一般組成を有してもよい。いくつかの実施態様では、Ｘ、Ｙ、およびＺは同一である。
【００６１】
いくつかの実施態様では、本発明で有用なトリアジンテザリング化合物としては、式ＩのＸ、Ｙ、およびＺリガンドが全て塩素であるトリクロロトリアジン（ＴＣＴ）が挙げられる。ＴＣＴを基材にテザリングするには、少なくとも１つの塩素（例えばＸリガンド）が基材表面上の部分と反応して、トリアジン部分を基材に結合する。塩化物リガンドの１つが基材と反応すると、テザリング化合物の残部は置換ジクロロトリアジン（ＤＣＴ）を構成し、その中でトリアジン部分を基材に連結する結合がトリアジン部分を基材に固着して、トリアジンテザリング基を形成する役目を果たす。ＴＣＴ部分上の残る未反応塩化物は、生物学的活性物質、ＴＣＴ誘導体、その他の有機または無機部分などの求核剤含有材料と反応する能力を保持する。
【００６２】
本発明のいくつかの実施態様では、トリアジンテザリング基は、ＴＣＴ分子のみから誘導されてもよい。いくつかの実施態様では、トリアジンテザリング基はＴＣＴオリゴマー、ＴＣＴ誘導体、誘導体化ＴＣＴのオリゴマーなどと見なされてもよい化合物から誘導される。式Ｉについて述べると、ＴＣＴのみから誘導されるトリアジンテザリング基は、各Ｘ、Ｙ、およびＺが塩素である式Ｉの化合物である。
【００６３】
本発明のトリアジンテザリング基への包含に適するＴＣＴ誘導体としては、Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つが、多様な単官能基、二官能基またはその他の多官能性基のいずれかから選択されてもよい部分であり、官能基が典型的に求核剤である、式Ｉの化合物が挙げられる。このような官能基は、全体的にまたは部分的に脂肪族（直鎖または分枝鎖）または芳香族であってもよい有機部分であってもよい。いくつかの実施態様では、単官能性、二官能性および／または多官能性基は、トリアジン部分の基材への付着に先だってトリアジン部分に結合してもよい。いくつかの実施態様では、単官能性、二官能性および／または多官能性基はトリアジン部分が既に基材に付着した（例えば結合した）後に、トリアジン部分に結合してもよい。
【００６４】
トリアジン部分がＴＣＴから誘導される実施態様では、塩素の反応（式ＩのＸ、Ｙ、およびＺは塩素である）が典型的に逐次であり、各塩素の反応性は、ＴＣＴ分子上に残る塩素数、ＴＣＴと反応させる部分の性質（例えばその求核性、立体因子）および反応条件（温度、水の存在、反応物質の化学量論比など）に左右される。例えば式ＩのＸ基を基材表面上の部分と反応させて、トリアジン部分を基材に結合させる場合、残る未反応基ＹおよびＺは、概して単官能性、二官能性および／または多官能性部分などの求核剤含有材料と反応する能力を保持する。
【００６５】
単官能基は、式Ｉの化合物のＸ、Ｙ、またはＺ基の１つと反応できる反応性基（例えば求核剤）を含むが、概して追加的反応性基を含まない。いくつかの実施態様では、単官能基は本発明の基材またはテザリング基に必要なまたは所望される１つ以上の所望の特性を有する基を含んでなってもよい。適切な単官能基の例としては、反応生成物を親水性または疎水性にする基、特定の溶剤中で溶解性を増強する基、分子の相互作用を増強する基などが挙げられる。例としては単官能性有機アルコール、アミン、およびメルカプタンが挙げられる。
【００６６】
二官能基は、トリアジン部分と反応できる第１の反応性基、および例えばＴＣＴなどの式Ｉの別の化合物をはじめとする別の化合物または部分と反応できる第２の反応性基を含む結合基であってもよい。いくつかの実施態様では、二官能基はトリアジン部分を互いに結合して、二官能性結合基を通じて互いに結合する少なくとも２つのトリアジン部分を含んでなるテザリング基を形成できる結合基を含んでなる。このような構成では、トリアジン部分は、例えば生物学的活性分子などその他の求核剤含有材料と結合できる未反応基（例えば式Ｉに従った未反応Ｘ、ＹまたはＺ基）を含む。いくつかの実施態様では、未反応基は１つ以上の二官能性結合基を通じて互いにつながれまたは結合する、１つまたは２つ以上のトリアジン部分に塩素を含んでなってもよい。少なくともいくつかの適切な二官能性部分が、２つの求核性基などの２つの反応性基を有する化合物を含む。いくつかの具体的二官能基としては、例えば４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、メチル−オキシラン、ｐ−フェニレンジアミン、２−アミノエタノール、４，４−チオビスベンゼンチオール、ジメチル−１，６−ヘキサンジアミンが挙げられる。その他の二官能性部分は当業者に知られており、本発明は前述の具体的部分に少しも限定されない。
【００６７】
多官能性部分はまた、基材に結合する第１のトリアジン部分と反応できる第１の反応性基、および式Ｉのその他のトリアジン部分または化合物（例えばＴＣＴ）をはじめとする、その他の化合物または部分と反応できる第２の、第３の、そしておそらくその他の追加的反応性基を含む結合基を含んでなってもよい。いくつかの実施態様では多官能性基は、２つ以上のトリアジン部分を互いに結合して、三官能性結合基を通じて互いに結合する２つ以上のトリアジン部分を含んでなる分枝鎖テザリング基を形成できる結合基を含む。このような構成では、トリアジン部分は、例えば１つ以上の生物学的活性分子などのその他の求核剤含有材料と結合できる未反応基（例えば式Ｉに従った未反応Ｘ、ＹまたはＺ基）を含む。いくつかの実施態様では、未反応基は１つ以上の多官能性結合基を通じて、共につながれまたは結合する１つまたは２つ以上のトリアジン部分に塩素を含んでなってもよい。適切な多官能性部分は、３つ以上の反応性基（例えば求核性基）を有する化合物を含む。いくつかの実施態様では、多官能性部分は、オリゴマーまたはポリマー部分であってもよい。いくつかの具体的な多官能性部分としては、例えば加水分解されたポリ２−エチル−２−オキサゾリン（「Ｐｅｏｘ」）、加水分解された２−エチル−４，５−ジヒドロ−オキサゾールホモポリマー、（直鎖および分枝鎖構成をはじめとする）ポリエチレンイミン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリビニルアルコール、ならびに当業者に知られているその他の部分が挙げられる。
【００６８】
前述の説明は、ここで述べられる具体的な単官能性、二官能性またはその他の多官能性基に限定されると解釈すべきでない。本発明は、少なくとも１つのトリアジン部分を含む、テザリング化合物およびテザリング基を包含することが意図される。
【００６９】
本発明は、ここで述べられるように基材付着トリアジンテザリング基を含む物品を提供する。トリアジンテザリング基は、トリアジンテザリング化合物と基材表面上の相補的官能基との反応生成物である。トリアジンテザリング基は式Ｉで表されてもよく、そこではトリアジンテザリング基の付着は、基材表面の相補的官能基と式Ｉの化合物中のＸ、Ｙ、およびＺ基の少なくとも１つとの間の反応を伴う。ひとたび基材に付着すると、トリアジンテザリング基は、求核剤含有材料と反応して材料を捕獲してそれを基材につなぐことができる、少なくとも１つ、典型的に２つ以上の反応性基を有する。
【００７０】
基材は、それにトリアジンテザリング化合物が付着できる固相材料である。基材は、トリアジンテザリング化合物を基材表面に付着する際に使用されるかもしれない溶液または溶剤中で可溶性でない。典型的にテザリング化合物は、基材の外側部（例えば表面の上または近くまたは基材表面の孔内）のみに付着し、一方、基材残部はテザリング基の基材への付着プロセスにおいて変性されない。基材が基材全体に分布する「Ｇ」基を有する場合、外側部にある基のみが（例えば式Ｉに従ったＸ、ＹまたはＺ基と反応させることで）通常トリアジン部分と反応できる。
【００７１】
基材は、薄膜、シート、膜、フィルター、不織布または織布繊維、中空または中実ビーズまたは粒子、縮合したまたは焼結されたビーズまたは粒子、瓶、プレート、管、ロッド、パイプ、またはウエハをはじめとするが、これに限定されるものではないあらゆる有用な形態を有することができる。基材は、多孔性または非多孔性、硬質または可撓性、透明または不透明、クリアまたは着色、および反射性または非反射性であることができる。適切な基材材料としては、例えばポリマー材料、ガラス、セラミック、金属、金属酸化物、水和金属酸化物、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
【００７２】
基材は、材料の単層であることができ、または１つ以上の材料の多層を有することができる。例えば基材は、第１の層に担体を提供する１つ以上の第２の層を有することができ、そこでは基材の第１の層が、トリアジン部分（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺ基）と反応できる相補的官能基を含む。第１の層は基材の外層である。いくつかの実施態様では、第１の層の表面は化学的に変性され、または別の材料で被覆されて、トリアジン部分と反応できる相補的官能基を提供してもよい。
【００７３】
適切なポリマー基材材料としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ（酢酸ビニル）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、フェノール、ポリアミン、アミノ−エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコーン、セルロースベースのポリマー、多糖類、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、ポリマー材料は、式Ｉに従った化合物中のＸ、ＹまたはＺ基と反応することで、トリアジン部分と反応できる相補的官能基を有するコモノマーを使用して調製される共重合体である。例えばコモノマーは、カルボキシ、メルカプト、ヒドロキシ、アミノ、またはアルコキシシリル基を含有できる。
【００７４】
いくつかの実施態様では、適切なポリマー膜材料としては、相反転法である熱誘起相分離法（「ＴＩＰＳ」）から得られるものが挙げられ、その中では、最初に均質なポリマー溶液がキャストされ、より冷たい境界面（例えば水浴または冷却鋳造ホイール）に曝露され、温度を低下させることで溶液フィルム中に相分離が誘起される。適切なＴＩＰＳフィルムまたは膜は、広範な物理的フィルム特性および顕微鏡的孔径を有してもよい。それらはあらゆる多様なポリマーから調製される、比較的硬質のまたは非硬質の基材であってもよい。米国特許第４，５３９，２５６号明細書、米国特許第５，１２０，５９４号明細書、および米国特許第５，２３８，６２３号明細書の教示に従って作られたＴＩＰＳ膜が、本発明で使用するのに適する。ＴＩＰＳ膜としては、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体（例えばテキサス州ヒューストンのＥＶＡＬカンパニー・オブ・アメリカ（ＥＶＡＬＣＡ）（ＥＶＡＬ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ（ＥＶＡＬＣＡ）、（Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘａｓ））から商品名ＥＶＡＬ  Ｆ１０１Ａの下に入手できる）が挙げられる。ＴＩＰＳ膜は、上で言及される親水性ポリマー（例えばポリエチレン−ビニルアルコール共重合体またはＥＶＡＬ）で被覆されたＨＤＰＥまたはポリプロピレン膜などの材料の組み合わせを含んでなってもよく、またはＴＩＰＳ膜は、塩化ポリジアリルジメチルアンモニウムまたは四級化ジメチルアミノエチルアクリレートを組み込んだポリマーなどの親水性強塩基の正荷電コーティングで被覆された、ポリプロピレン担体を含んでなってもよい。ＴＩＰＳ技術は、精密濾過および限外濾過範囲の孔径を有する広範な物理的フィルム特性を提供できる。固体担体メンバーとして材料の組み合わせを使用してもよく、前述の説明は、前述の材料を単独でおよびその他の材料との組み合わせで含むものと理解される。
【００７５】
ＴＩＰＳ膜は、概して約８０ｎｍ〜約０．５μｍの範囲内の孔径を有する膜を貫く孔がある微孔性構造を提供する。本発明での使用に適した市販されるＴＩＰＳ膜の一例は、約０．０９μｍの孔径および約０．９ミル（０．０２３ｍｍ）の厚さをはじめとする徴群を有する、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ））から市販されるＨＤＰＥ膜である。いくつかの実施態様では、ＴＩＰＳ基材にダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）コーティングが塗布されてもよい。ＤＬＧコーティングは、ディビッド（Ｄａｖｉｄ）らに付与された欧州特許第ＥＰ  １  ２６６  ０４５  Ｂ１号で述べられるような、プラズマ蒸着法などの従来のまたは既知の技術を使用して塗布されてもよい。コーティングプロセスにおいて、ＤＬＧコーティングは典型的にＤＬＧがＴＩＰＳ材料の孔内に及ぶように、ＴＩＰＳ膜の表面全体に塗布される。言及されるように、ＴＩＰＳ膜製造においてその他の材料を使用してもよく、本発明で使用するための適切な基材を提供するために、このようなその他の材料にＤＬＧコーティングを同様に塗布してもよい。
【００７６】
本発明の物品中で基材として使用するのに適したガラスおよびセラミック材料としては、例えばナトリウム、ケイ素、アルミニウム、鉛、ホウ素、亜リン酸、ジルコニウム、マグネシウム、カルシウム、ヒ素、ガリウム、チタン、銅、またはそれらの組み合わせが挙げられる。ガラスは、典型的に様々なタイプのケイ酸塩含有材料を含む。いくつかの実施態様では、基材は、その開示を本願明細書に引用したものとする、国際特許出願第ＷＯ  ０１／６６８２０  Ａ１号で述べられるようなダイヤモンド様ガラスの層を含む。ダイヤモンド様ガラスは、典型的に炭素と、ケイ素と、水素、酸素、フッ素、イオウ、チタン、または銅から選択される１つ以上の元素とを含む非晶質の材料である。いくつかのダイヤモンド様ガラス材料は、プラズマプロセスを使用してテトラメチルシラン前駆物質から形成される。疎水性材料が生成でき、それを酸素プラズマ中でさらに処理して、表面のシラノール濃度を調節する。
【００７７】
ダイヤモンド様ガラスは、薄膜の形態、または基材中の別の層または材料上のコーティングの形態であることができる。いくつかの用途では、ダイヤモンド様ガラスは、少なくとも３０重量％の炭素、少なくとも２５重量％のケイ素、および４５重量％までの酸素を有する薄膜の形態であることができる。このようなフィルムは、可撓性で透明であることができる。いくつかの実施態様では、ダイヤモンド様ガラスは、多層基材の外層である。具体例では、基材上の第２の層（例えば担体層）がポリマー材料（例えばＴＩＰＳ膜）であり、第１の層はダイヤモンド様ガラスの薄膜である。テザリング基は、ダイヤモンド様ガラスの表面に付着する。
【００７８】
いくつかの実施態様では、ダイヤモンド様ガラスはダイヤモンド様炭素層に付着される。例えば第２の層（例えば担体層）は、ポリマー表面に付着されたダイヤモンド様炭素層を有するポリマーフィルムまたは膜であってもよい。ダイヤモンド様ガラスの層は、ダイヤモンド様炭素層の上に付着される。ダイヤモンド様炭素はいくつかの実施態様では、多層基材中で、ポリマー層とダイヤモンド様ガラス層の間のつなぎ層またはプライマー層として機能できる。例えば多層基材は、ポリイミドまたはポリエステル層、ポリイミドまたはポリエステルに付着されたダイヤモンド様炭素層、およびダイヤモンド様炭素に付着されたダイヤモンド様ガラス層を含むことができる。別の例では、多層基材は、次の順で配置された層の重なりを含む。ダイヤモンド様ガラス、ダイヤモンド様炭素、ポリイミドまたはポリエステル、ダイヤモンド様炭素、およびダイヤモンド様ガラス。
【００７９】
ダイヤモンド様炭素フィルムは、例えばプラズマ反応器内でアセチレンから調製できる。このようなフィルムを調製するその他の方法については、その開示を本願明細書に引用したものとする、米国特許第５，８８８，５９４号明細書および米国特許第５，９４８，１６６号明細書、ならびにＭ．ディビッド（Ｄａｖｉｄ）ら、ＡｌＣｈＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ、３７（３）、３６７〜３７６（１９９１年３月）中の論文で述べられる。
【００８０】
金属、金属酸化物、または水和金属酸化物もまた、基材中で使用するのに適するかもしれない。本発明で使用するのに適した材料としては、例えば金、銀、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛などが挙げられる。金属含有材料は、ステンレス鋼、酸化インジウムスズなどの合金であることができる。いくつかの実施態様では、多層基材の上層または最上層を提供する上で、金属含有材料が使用される。例えば基材は、ポリマーの第２の層、および金属を含有する第１の層を有することができる。一例では、第２の層はポリマーフィルムであり、第１のまたは最上層は金の薄膜である。その他の例では、多層基材はチタン含有層で被覆されたポリマーフィルムを含み、それは次に金含有層で被覆される。すなわちチタン層は、金層をポリマーフィルムに付着するためのつなぎ層またはプライマー層として機能できる。
【００８１】
本発明で使用するための多層基材のその他の実施態様では、ケイ素担体層は、クロム層、次に金層で覆われる。クロム層は金層のケイ素層に対する接着性を改善できる。
【００８２】
基材外表面は、典型的にハロゲン、カルボキシ、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シアノ、ヒドロキシ、メルカプト、イソシアナト、ハロシリル、アルコキシシリル、アシルオキシシリル、アジド、アジリジニル、ハロアルキル、三級アミノ、一級芳香族アミノ、二級芳香族アミノ、ジスルフィド、アルキルジスルフィド、ベンゾトリアゾリル、ホスホノ、ホスホロアミド、ホスファト、エチレン性不飽和基などをはじめとする反応性基を含むテザリング化合物と反応できる部分または反応性基を含む。換言すれば、基材は、式Ｉの化合物中のＸ、ＹまたはＺの１つ以上と反応できる（すなわち基材はＸ、ＹまたはＺ基の相補的官能基を含む）。基材は、処理されて相補的官能基を含む外層を提供する担体材料を含むことができる。基材は、トリアジン部分（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺ）と反応できる基を有することが知られていあらゆる固相材料から調製でき、以下の適切な材料例に限定されない。
【００８３】
カルボキシ基またはハロカルボニル基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応してカルボニルオキシ含有付着基を形成できる。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、ポリビニルアルコール、コロナ処理ポリエチレン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマーフィルムなどの担体材料上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８４】
カルボキシ基またはハロカルボニル基はまた、メルカプト基を有する基材とも反応してカルボニルチオ含有付着基を形成できる。メルカプト基を有する基材材料の例としては、ポリアクリレートのメルカプト置換エステル、ポリメタクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８５】
さらにカルボキシ基またはハロカルボニル基は、一級芳香族アミノ基、二級芳香族アミノ基、または二級脂肪族アミノ基と反応して、カルボニルイミノ含有付着基を形成できる。芳香族一級または二級アミノ基を有する基材材料の例としては、ポリアミン、ポリメタクリレートのアミン置換エステル、ポリアクリレートのアミン置換エステル、ポリエチレンイミン、およびアミノアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８６】
ハロカルボニルオキシ基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応してオキシカルボニルオキシ含有付着基を形成できる。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、ポリビニルアルコール、コロナ処理ポリエチレン、ポリメタクリレートのヒドロキシ置換エステル、ポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマーフィルムなどの担体材料上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８７】
ハロカルボニルオキシ基はまた、メルカプト基を有する基材とも反応してオキシカルボニルチオ含有付着基を形成できる。メルカプト基を有する基材材料の例としては、ポリメタクリレートのメルカプト置換エステル、ポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８８】
さらにハロカルボニルオキシ基は、一級芳香族アミノ基、二級芳香族アミノ基、または二級脂肪族アミノ基を有する基材と反応して、オキシカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。芳香族一級または二級アミノ基を有する基材材料としては、ポリアミン、ポリメタクリレートのアミン置換エステル、ポリアクリレートのアミン置換エステル、ポリエチレンイミン、およびアミノアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８９】
シアノ基は、アジド基を有する基材と反応してテトラジンジイル含有付着基を形成できる。アジド基を有する基材の例としては、ガラスまたはポリマー担体上のポリ（４−アジドメチルスチレン）のコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマー担体材料としては、ポリエステル、ポリイミドなどが挙げられる。
【００９０】
ヒドロキシ基は、イソシアネート基を有する基材と反応してオキシカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。イソシアネート基を有する適切な基材としては、担体材料上の２−イソシアナトエチルメタクリレートポリマーのコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な担体材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミドなどのポリマー材料などが挙げられる。
【００９１】
ヒドロキシ基はまた、カルボキシ、カルボニルオキシカルボニル、またはハロカルボニルを有する基材とも反応して、カルボニルオキシ含有付着基を形成できる。適切な基材としては、担体材料上のアクリル酸ポリマーまたは共重合体のコーティング、または担体材料上のメタクリル酸ポリマーまたは共重合体のコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な担体材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミドなどのポリマー材料などが挙げられる。その他の適切な基材としては、ポリエチレンとポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、またはそれらの組み合わせとの共重合体が挙げられる。
【００９２】
メルカプト基は、イソシアネート基を有する基材と反応できる。メルカプト基とイソシアネート基の間の反応は、チオカルボニルイミノ含有付着基を形成する。イソシアネート基を有する適切な基材としては、担体材料上の２−イソシアナトエチルメタクリレート共重合体のコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切な担体材料としては、ガラス、およびポリエステル、ポリイミドなどのポリマー材料などが挙げられる。
【００９３】
メルカプト基はまた、ハロカルボニル基を有する基材とも反応してカルボニルチオ含有付着基を形成できる。基材は、例えばクロロカルボニル置換ポリエチレンをはじめとするハロカルボニル基を有する。
【００９４】
メルカプト基はまた、ハロカルボニルオキシ基を有する基材とも反応してオキシカルボニルチオ含有付着基を形成できる。ハロカルボニル基を有する基材としては、ポリビニルアルコールのクロロホルミルエステルが挙げられる。
【００９５】
さらにメルカプト基は、エチレン性不飽和基を有する基材と反応してチオエーテル含有付着基を形成できる。エチレン性不飽和基を有する適切な基材としては、ブタジエンから誘導されるポリマーおよび共重合体が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９６】
イソシアネート基は、ヒドロキシ基を有する基材と反応してオキシカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。ヒドロキシ基を有する基材材料の例としては、ポリビニルアルコール、コロナ処理ポリエチレン、ポリメタクリレートまたはポリアクリレートのヒドロキシ置換エステル、およびガラスまたはポリマーフィルム上のポリビニルアルコールコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９７】
イソシアネート基はまた、メルカプト基とも反応してチオカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。メルカプト基を有する基材材料の例としては、ポリメタクリレートまたはポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９８】
さらにイソシアネート基は、一級芳香族アミノ基、二級芳香族アミノ基、または二級脂肪族アミノ基と反応して、尿素含有付着基を形成できる。一級または二級芳香族アミノ基を有する適切な基材としては、ポリアミンと、ポリエチレンイミンと、ガラスなどの担体材料上、またはポリエステルまたはポリイミドなどのポリマー材料上のアミノアルキルシランのコーティングとが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９９】
イソシアネート基はまた、カルボキシとも反応してＯ−アシルカルバモイル含有付着基を形成できる。カルボン酸基を有する適切な基材としては、ガラスまたはポリマー担体上のアクリル酸ポリマーまたは共重合体のコーティング、またはメタクリル酸ポリマーまたは共重合体のコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。共重合体としては、ポリエチレンとポリアクリル酸またはポリメタクリル酸とを含有する共重合体が挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマー担体材料としては、ポリエステル、ポリイミドなどが挙げられる。
【０１００】
ハロシリル基、アルコキシシリル基、またはアシルオキシシリル基は、シラノール基を有する基材と反応してジシロキサン含有付着基を形成できる。適切な基材としては、様々なガラス、セラミック材料、またはポリマー材料から調製されるものが挙げられる。これらの基はまた、表面に金属水酸化物基を有する様々な材料とも反応して、シラン含有結合を形成できる。適切な金属としては、銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛などが挙げられるが、これに限定されるものではない。いくつかの実施態様では、金属はステンレス鋼または別の合金である。ポリマー材料はシラノール基を有するように調製できる。例えば市販されるシラノール基があるモノマーとしては、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手できる３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートおよび３−アミノプロプリトリメトキシシランが挙げられる。
【０１０１】
アジド基は、例えば炭素−炭素三重結合を有する基材と反応してトリアゾールジイル含有付着基を形成できる。アジド基はまた、ニトリル基を有する基材とも反応して、テトラゼンジイル含有付着基を形成できる。ニトリル基を有する基材としては、ガラスまたはポリマー材料などの担体材料上のポリアクリロニトリルのコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマー担体材料としては、例えばポリエステルおよびポリイミドが挙げられる。ニトリル基を有するその他の適切な基材としては、アクリロニトリルポリマーまたは共重合体、および２−シアノアクリレートポリマーまたは共重合体が挙げられる。
【０１０２】
アジド基はまた、張力オレフィン基とも反応してトリアゾールジイル含有付着基を形成できる。張力オレフィン基を有する適切な基材としては、ペンダントのノルボルネニル官能基を有するコーティングが挙げられる。適切な担体材料としては、ガラス、およびポリエステルおよびポリイミドなどのポリマー材料が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１０３】
アジリジニル基は、メルカプト基と反応してβ−アミノアルキルチオエーテル含有付着基を形成できる。メルカプト基を有する基材材料の例としてはポリメタクリレートまたはポリアクリレートのメルカプト置換エステル、およびメルカプトアルキルシラン処理ガラスが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１０４】
さらにアジリジニル基は、カルボキシ基と反応してβ−アミノアルキルオキシカルボニル含有付着基を形成できる。カルボキシを有する適切な基材としては、ガラスまたはポリマー担体上のアクリル酸ポリマーまたは共重合体のコーティング、またはメタクリル酸ポリマーまたは共重合体コーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。共重合体としては、ポリエチレンとポリアクリル酸またはポリメタクリル酸とを含有する共重合体が挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマー担体材料としては、ポリエステル、ポリイミドなどが挙げられる。
【０１０５】
ハロアルキル基は、例えば三級アミノ基を有する基材と反応して四級アンモニウム含有付着基を形成できる。三級アミノ基を有する適切な基材としては、ポリジメチルアミノスチレンまたはポリジメチルアミノエチルメタクリレートが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１０６】
同様に三級アミノ基は、例えばハロアルキル基を有する基材と反応して四級アンモニウム含有付着基を形成できる。ハロアルキル基を有する適切な基材としては、例えば担体材料上のハロアルキルシランのコーティングが挙げられる。担体材料としては、ガラス、およびポリエステルおよびポリイミドなどのポリマー材料が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１０７】
一級芳香族アミノまたは二級芳香族アミノ基は、例えばイソシアネート基を有する基材と反応してオキシカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。イソシアネート基を有する適切な基材としては、ガラスまたはポリマー担体上の２−イソシアナトエチルメタクリレートポリマーまたは共重合体のコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。適切なポリマー担体としては、ポリエステル、ポリイミドなどが挙げられる。
【０１０８】
一級芳香族アミノまたは二級芳香族アミノ基はまた、カルボキシまたはハロカルボニル基を含有する基材とも反応してカルボニルイミノ含有付着基を形成できる。適切な基材としては、担体材料上のアクリルまたはメタクリル酸ポリマーコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。担体材料は、例えばガラス、またはポリエステルまたはポリイミドなどのポリマー材料であることができる。その他の適切な基材としては、ポリエチレンとポリメタクリル酸またはポリアクリル酸との共重合体が挙げられる。
【０１０９】
ジスルフィドまたはアルキルジスルフィド基は、例えば金属表面と反応して金属硫化物含有付着基を形成できる。適切な金属としては、金、白金、パラジウム、ニッケル、銅、およびクロムが挙げられるが、これに限定されるものではない。基材はまた、酸化スズインジウムなどの合金、または誘電性材料であることができる。
【０１１０】
ベンゾトリアゾリルは、例えば金属または金属酸化物表面を有する基材と反応できる。適切な金属または金属酸化物としては、例えば銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛などが挙げられる。金属または金属酸化物は、ステンレス鋼、酸化スズインジウムなどの合金を含むことができる。
【０１１１】
ホスホノ、ホスホロアミド、またはホスファトは、例えば金属または金属酸化物表面を有する基材と反応できる。適切な金属または金属酸化物としては、例えば銀、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛などが挙げられる。金属または金属酸化物は、ステンレス鋼、酸化スズインジウムなどの合金を含むことができる。
【０１１２】
エチレン性不飽和基は、例えばメルカプト基で置換されたアルキル基を有する基材と反応できる。反応はヘテロアルキレン含有付着基を形成する。適切な基材としては、例えばポリアクリレートまたはポリメタクリレートのメルカプト置換アルキルエステルが挙げられる。
【０１１３】
エチレン性不飽和基はまた、化学蒸着プロセスを使用して形成されたケイ素基材などのケイ素表面を有する基材とも反応できる。このようなケイ素表面は白金触媒の存在下でエチレン性不飽和基と反応して、アルキレン基に結合したケイ素がある付着基を形成できる−ＳｉＨ基を含有できる。
【０１１４】
さらにエチレン性不飽和基は炭素−炭素二重結合を有する基材と反応して、アルキレン含有付着基を形成できる。このような基材としては、例えばブタジエンから誘導されるポリマーが挙げられる。
【０１１５】
ＴＣＴなどのトリアジン部分は、ガラス、ダイヤモンド様ガラス、金属、および求核官能性があるポリマー基材をはじめとする求核剤含有材料と反応できる。ポリマー基材としては、例えばアンモニアグラフト化焼結ポリエチレン、アミノ化ポリエステルブローンメルトファイバー膜、ヒドロキシル化ポリプロピレン、ポリエステル、およびポリエチレンブローンメルトファイバー膜、およびアミノメチル化スチレンジビニルベンゼンが挙げられる。
【０１１６】
式Ｉの化合物は、基材と接触させると自己アセンブリープロセスを起こす。ここでの用法では「自己アセンブリー」という用語は、材料を基材と接触させると、自然発生的にテザリング基の単層が形成されるプロセスを指す。
【０１１７】
本発明に従った物品は、典型的に基材、および式Ｉの化合物などの基材表面の相補的基材−官能基とトリアジン部分との反応生成物を含む、基材付着テザリング基を含み、基材付着官能基は、式ＩのＸ、ＹまたはＺ基の１つと反応して、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせを形成できる基である。
【０１１８】
基材上に２つ以上の反応性基がある場合、典型的に２つ以上のテザリング基が基材に付着する。さらに基材は、テザリング化合物と反応しなかった過剰な反応性基を基材表面に有することができる。
【０１１９】
ＴＣＴまたは式Ｉに従った化合物のＸ、ＹまたはＺ基などのトリアジン基と反応できる基材上の基としては、ヒドロキシ、メルカプト、一級芳香族アミノ基、二級芳香族アミノ基、二級脂肪族アミノ基、アジド、カルボキシ、カルボニルオキシカルボニル、イソシアネート、ハロカルボニル、ハロカルボニルオキシ、シラノール、およびニトリルが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０１２０】
テザリング化合物の基材表面への付着（すなわち形成）は、例えばトリアジンテザリング化合物の付着前後における基材上の液体接触角測定（例えば接触角はテザリング基の基材表面への付着に際して変化できる）、偏光解析法（例えば付着層の厚さを測定できる）、飛行時間質量分析（例えば表面密度はテザリング基の基材への付着に際して変化できる）、およびフーリエ変換赤外分光法（例えば反射率および吸光度はテザリング基の基材への付着に際して変化できる）などの技術を使用して検出できる。
【０１２１】
本発明の物品のその他の実施態様では、テザリング基中のハロゲン含有部分は、アミン含有材料と反応して、アミン含有材料の基材への固定化がもたらされる。いくつかの実施態様では、アミン含有材料は、例えばアミノ酸、ペプチド、ヌクレオシドまたはヌクレオチド、ＤＮＡまたはＲＮＡオリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ（ペプチド核酸）、タンパク質、酵素、オルガネラ（ｏｒｇａｎｅｌｌｅ）、免疫グロブリン、またはその断片などの生体分子である。その他の実施態様では、アミン含有材料はアミン含有分析物などの非生物学的アミンである。固定化アミンの存在は、例えば質量分析、接触角測定、赤外分光法、および偏光解析法を使用して判定できる。さらにアミン含有材料が生物学的活性物質である場合、様々なイムノアッセイおよび光学的顕微鏡的技術が使用できる。
【０１２２】
その他の材料が、アミン含有材料に結合できる。例えば相補的ＲＮＡまたはＤＮＡ断片は、固定化ＲＮＡまたはＤＮＡ断片とハイブリダイズできる。別の例では抗原が固定化抗体に結合でき、または抗体が固定化抗原に結合できる。より具体的な例としては、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌をはじめとする細菌が挙げられる。いくつかの実施態様では、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）が固定化生体分子に結合できる。
【０１２３】
本発明の別の態様は、求核剤含有材料を基材に固定化する方法を提供する。方法は、基材表面の相補的官能基を式Ｉの化合物の反応性基Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つと反応させ、基材付着テザリング基の残る反応性基Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つ以上を求核剤含有材料と反応させることで、基材と求核剤含有材料の間にトリアジン結合基を形成して、基材付着テザリング基を調製することを伴う。一実施態様では、求核剤含有材料はアミン含有材料であり、アミン含有材料を固定化する方法は反応スキームＡで表される。
【化４】
2007517802.tif 000005
式中、
Ｕ1は式Ｉの化合物中のＸを基材表面の相補的官能基Ｇと反応させて形成された付着基であり、Ｔはアミン含有材料残部である（すなわちＴ基はアミン基を除く全てのアミン含有材料を表す）。ＹおよびＺ基は式Ｉについて既に定義されたのと同一であり、前述の反応スキームは、Ｘ、Ｙ、およびＺが同一であってもよく、基材表面の官能基Ｇと同程度に反応性である反応を包含するものと理解される。Ｈ2Ｎ−Ｔは適切なアミン含有材料である。いくつかの実施態様ではＨ2Ｎ−Ｔは生体分子である。
【０１２４】
前述の反応スキームＡのバリエーションもまた、本発明の範囲内である。単官能性部分がトリアジン部分に結合する実施態様では、方法は、基材表面の相補的官能基を式Ｉの化合物の反応性基Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つと反応させ、基材付着テザリング基の残る反応性基Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つ以上を１つ以上の単官能性部分と反応させて、トリアジン部分にもまた結合する単官能性部分がある基材に結合するトリアジン部分を含むテザリング基を形成することで、基材付着テザリング基を調製することを伴う。求核剤含有材料がトリアジン部分に結合して，求核剤含有材料を基材につないでもよい。
【０１２５】
二官能性部分を有する実施態様では、二官能性部分が、基材表面につながった第１のトリアジン部分に結合する。二官能性部分はまた第２のトリアジン部分に結合してもよく、第２のトリアジン部分は求核剤含有材料に結合して、求核剤含有材料を基材につないでもよい。多官能性部分を含んでなる実施態様では、多官能性部分は基材表面につながれた第１のトリアジン部分に結合してもよく、多官能性部分はまた第２の、第３の、またはその他の追加的トリアジン部分にも結合する。次に第２のまたは第３のまたはその他のトリアジン部分が求核剤含有材料と反応し、それに結合して、求核剤含有材料を基材につないでもよい。
【０１２６】
したがって方法は、
式Ｉのトリアジン化合物を選択するステップと、
式Ｉのトリアジン化合物のＸ、ＹまたはＺと反応できる相補的官能基を有する基材を提供するステップと、
式Ｉのトリアジン化合物のＸ、ＹまたはＺの少なくとも１つを基材上の相補的官能基と反応させて、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせをもたらし、トリアジン含有結合基を形成して、基材付着トリアジン部分を調製するステップと、
トリアジン含有結合の未反応基Ｘ、ＹまたはＺの少なくとも１つを求核剤含有材料または基（例えばアミン含有材料）と反応させて、求核剤含有材料を基材につなぐステップとを伴う。
【０１２７】
別の態様では、方法は、
トリアジン化合物（例えば式Ｉの化合物）を選択するステップと、
トリアジン化合物（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺ基と）と反応できる相補的官能基を有する基材を提供するステップと、
トリアジン部分（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの少なくとも１つ）を基材上の相補的官能基と反応させて、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせをもたらすことで、基材付着トリアジン部分を調製するステップと、
基材付着トリアジン部分（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの少なくとも１つの未反応基）を単官能性、二官能性および／または多官能性部分と反応させて、トリアジン含有結合基を提供するステップと、
トリアジン含有結合基（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの未反応基）を求核剤含有材料（例えばアミン含有材料）と反応させて求核剤含有材料を基材につなぐステップとを伴う。
【０１２８】
別の態様では、方法は、
第１のトリアジン化合物（例えば式Ｉの第１の化合物）を選択するステップと、
第１のトリアジン化合物（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺ）と反応できる相補的官能基を有する基材を提供するステップと、
第１のトリアジン化合物（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの１つ）を基材上の相補的官能基と反応させ、イオン結合、共有結合、またはそれらの組み合わせをもたらすことで、基材付着トリアジン部分を調製するステップと、
基材付着トリアジン部分（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの１つ）を二官能性および／または多官能性部分と反応させるステップと、
二官能性および／または多官能性部分を第２のトリアジン化合物（例えば式Ｉの第２の化合物）と反応させ、トリアジン含有テザリング基を提供するステップと、
トリアジン含有テザリング基（例えば式ＩのＸ、ＹまたはＺの未反応基）を求核剤含有材料（例えばアミン含有材料）と反応させ、求核剤含有材料を基材につなぐステップとを伴う。
【０１２９】
本発明の化合物は、例えばアミン含有材料などの求核剤含有材料を固定化するのに使用できる。いくつかの実施態様では、アミン含有材料はアミン含有分析物である。その他の実施態様では、アミン含有材料は、例えばアミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、細胞小器官、免疫グロブリン、またはその断片などの生体分子である。固定化生物学的アミン含有材料は、疾患または遺伝的欠陥の医学的診断において有用であることができる。固定化アミン含有材料はまた、様々な生体分子の生物学的分離または存在の検出のためにも使用できる。さらに固定化アミン含有材料をバイオリアクターにおいて、または生体触媒として使用して、その他の材料を調製できる。基材付着テザリング基を使用して、アミン含有分析物を検出できる。
【０１３０】
生物学的アミン含有材料は、固定化抗体が抗原と結合でき、または固定化抗原が抗体と結合できるように、基材への付着後に活性を維持できることが多い。アミン含有材料は細菌と結合できる。より具体な例では、固定化アミン含有材料は黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）細菌と結合できる（例えば固定化アミン含有材料は、特異的に細菌に結合できる部分を有する生体分子であることができる）。
【０１３１】
以下の制限を意図しない実施例において、本発明の追加的実施態様について述べる。
【実施例】
【０１３２】
以下の実施例では、引き続くトリアジンテザリング化合物との反応のために基材が利用された。
【０１３３】
実施例１
ＴＣＴ官能性付与ＤＬＧ−被覆多孔性膜を調製した。米国特許出願公報第２００３／０１３８６１９号明細書（ディビッド（Ｄａｖｉｄ）ら）の実施例１で述べられるプラズマプロセスを使用して、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））からの孔径約０．０９μｍおよび厚さ約０．９ｍｉｌ（２２．８６μｍ）の５ｃｍ2の高密度ポリエチレン熱誘起相分離（ＨＤＰＥ  ＴＩＰＳ）膜をダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）で被覆し、ＤＬＧコーティングをＴＩＰＳ膜の孔内に広げた。ミズーリ州セントルイスのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）からの２容積％の３−アミノプロピルトリエトキシシラン、１ｍｌの水、および数滴の０．１Ｎ酢酸を含有する５０ｍｌのエタノールに、ＤＬＧ−被覆ＴＩＰＳ膜を入れた。この溶液に入れて１０分間後、膜を取り出してエタノールで洗浄し乾燥させた。
【０１３４】
膜をＴＣＴまたはＴＣＴオリゴマーのいずれかと室温で１時間反応させた。０．２ｇのＴＣＴおよび３６ｇのＴＨＦを含有する２０ｍｌの溶液を使用して、サンプルＡを作り出した。次に膜をＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。２０ｍｌのＴＨＦ中約７％固形分のＴＣＴオリゴマーを使用して、バイアル中で室温で膜と共に１時間回転させサンプルＢを作り出した。ＴＣＴオリゴマーは、４／３の比率のＴＣＴおよび４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン（ＴＯＴＤＤＡ）の反応生成物から構成された。Ｋ2ＣＯ3（水中２９％）との４℃で７時間の反応から、平均Ｍｗが約１１８０のオリゴマーが生成することが予期された。次に膜をＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。２０ｍｌのＴＨＦ中約９％固形分ＴＣＴオリゴマーを使用して、バイアル中で室温で膜と共に一晩回転させサンプルＣを作り出した。このＴＣＴオリゴマーは、ＴＨＦ中２／１のモル比のＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡ中において、４時間／４℃でＫ2ＣＯ3と反応させたＴＣＴおよびＴＯＴＤＤＡをベースとした。
【０１３５】
実施例２
次のようにして、ＴＣＴ官能性付与ＮＨ３グラフト化ポレックス（ＰＯＲＥＸ）（登録商標）ポリエチレンビーズとしてサンプルを調製した。ジョージア州フェアバーンのポレックス・コーポレーション（Ｐｏｒｅｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｆａｉｒｂｕｒｎ，ＧＡ））からの５個の洗浄したポレックス（ＰＯＲＥＸ）（登録商標）ポリエチレンビーズをＴＣＴまたはＴＣＴオリゴマーのいずれかと１時間室温で反応させた。０．２ｇのＴＣＴおよび３６ｇのＴＨＦを含有する１ｍｌの溶液を使用して、サンプルＡを調製した。次にビーズをＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。１ｍｌのＴＨＦ中約７％固形分のＴＣＴオリゴマーを使用して、バイアル中で室温で５個のフリットと共に１時間回転させサンプルＢを作り出した。ＴＣＴオリゴマーは、４／３のモル比のＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡ中のＴＣＴおよび４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン（ＴＯＴＤＤＡ）の反応生成物であった。Ｋ2ＣＯ3（水中２９％）との４℃で７時間の反応から、平均Ｍｗが約１１８０のオリゴマーが生成することが予期された。次にビーズをＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。２ｍｌのＴＨＦ中約９％固形分ＴＣＴオリゴマーを使用して、バイアル中で室温で５個のフリットと共に一晩回転させサンプルＣを調製した。このＴＣＴオリゴマーは、ＴＨＦ中２／１のモル比のＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡ中において４時間／４℃でＫ2ＣＯ3と反応させたＴＣＴおよび４，７，１０−トリオキサ−１，１３−トリデカンジアミン（ＴＯＴＤＤＡ）をベースとした。
【０１３６】
次にビス（ヘキサメチレン）トリアミンを１／３のモル比で、上のサンプルＣからのＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡに添加し、Ｋ2ＣＯ3と２３℃で２時間反応させて、平均Ｍｗ約１２１９のＴＣＴオリゴマーを生成した。次にビーズをＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。
【０１３７】
実施例３
アミノ化ポリエステルブローンメルトファイバーからＴＣＴ官能性付与膜を調製した。ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からのポリエステル不織膜をニュージャージー州マウントオリブのＢＡＳＦ（ＢＡＳＦ，Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）からの３，３’−イミノビスプロピルアミンでアミノ化した。各膜を膜のアミンレベルの１４倍のＴＣＴおよびジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ）によって室温で２時間処理した。次に膜をＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。
【０１３８】
実施例４
ヒドロキシル化ブローンメルトファイバーからＴＣＴ官能性付与膜を調製した。ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からのポリエステル、ポリエチレン、およびポリプロピレン不織布をペルオキシ二硫酸カリウム（ＫＰＳ）の水性溶液中で酸化して、ヒドロキシル化担体を得た。バルク膜の塩基加水分解によって、ヒドロキシル化ポリエステル膜もまた調製した。各膜をＴＣＴおよびＮａＯＨ（２０／８０水／アセトン中で２３℃／４５分間）またはＤＩＰＥＡ（アセトン中で５０℃／３０分間）のどちらかで処理した。全ての膜はアセトン中で５回洗浄して風乾した。
【０１３９】
実施例５
アミノメチル化スチレンジビニルベンゼン（ＳＤＢ）ビーズを含有するミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からのエムポア（ＥＭＰＯＲＥ）（登録商標）粒子装填ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜の切片をＴＣＴまたはＴＣＴオリゴマーで処理した。ＳＢＤビーズを二段階手順でアミノメチル化した。Ｎ−ヒドロキシメチルフタルイミドでの求電子性芳香族置換（シャーニアク−アインホルン（Ｔｓｃｈｅｒｎｉａｋ−Ｅｉｎｈｏｒｎ）反応）に、変性ビーズのアルコール性ヒドラジン水和物による処理が続いた。手順は次のとおり。ＳＤＢビーズ（５０ｇ）を５００ｍＬの１／１（ｖ／ｖ）塩化メチレンおよびトリフルオロ酢酸混合物中に懸濁した。トリフルオロメタンスルホン酸（４．６５ｍＬ）を添加し、混合物全体を室温で１４時間穏やかに撹拌した。懸濁されたビーズを遠心分離によって単離し、各１００ｍｌの１／１（ｖ／ｖ）塩化メチレンおよびトリフルオロ酢酸混合物、塩化メチレン、エタノール、およびメタノールで洗浄して、真空中で乾燥させた。反応をＦＴ−ＩＲ分光法でチェックした。得られた生成物を１００ｍＬのエタノール中５％ヒドラジン水和物中で１４時間還流した。ビーズを遠心分離によって再度単離し、各１Ｌの水、エタノール、およびメタノールで洗浄した。ビーズを真空中において５０℃で恒量に乾燥させた。アミノメチル化の程度をニンヒドリンアッセイによって三連で判定した。サンプルＤは、冷ＴＨＦおよびＫ2ＣＯ3中において、フィルム中のアミンレベルの３倍のＴＣＴでフィルムを３℃で３時間処理した。サンプルＥはＴＣＴおよびＴＯＴＤＤＡ２／１ＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡモル比から構成されるＴＣＴオリゴマーを２℃で２．５時間使用し、次にこれを２℃においてビス（ヘキサメチレン）トリアミンと共に上のＴＣＴ／ＴＯＴＤＤＡ生成物に１／３のモル比で合わせ、２３℃で一晩反応させた。２３℃で３．５時間膜と反応させ、ＴＨＦで５回洗浄し、乾燥させてＮ2下で保存した。サンプルＦはフィルム中のアミンの濃度の１０倍のＴＣＴを２３℃で２時間使用し、ＴＨＦで５回すすいでＮ2乾燥させ保存した。
【０１４０】
実施例６
３’−ＮＨ2末端ＤＮＡオリゴヌクレオチド捕獲プローブの抱合体形成は、ＴＣＴ誘導体化材料上で直接実施できる。アミン末端ＤＮＡオリゴヌクレオチドのカップリングに先だって、追加的活性化ステップは必要でない。抱合体形成反応は、実施例５で調製されたエムポア（ＥＭＰＯＲＥ）膜の６ｍｍディスク上で実施される。ポレックス（ＰＯＲＥＸ）固体担体では、抱合体形成反応毎に１個のフリットを使用した。０．１ＭのＮａ2ＨＰＯ4（ｐＨ８．５）中の２０〜２０００ｐｍｏｌの３’−ＮＨ2末端ＤＮＡオリゴヌクレオチドを含有するＤＮＡ抱合体形成溶液に、膜を移動させた。膜を４℃で一晩抱合体形成し、抱合体形成溶液から取り出して、以下の一連の洗浄ですすいだ。Ｈ2Ｏ、０．１Ｍ  ＮａＣｌ、Ｈ2Ｏ、０．１Ｍ  ＮａＯＨ、Ｈ2Ｏ。洗浄した膜（またはフリット）を４℃で使用準備ができるまで保管した。エタノールアミンおよび／またはウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を使用して、膜を引き続いてプレハイブリダイズ手順の対象にした。ブロッキング溶液の目的は、非特異的ＤＮＡ結合の発生を最小化することである。
【０１４１】
実施例７
各プライマーに付着する特異的タグがある２つのシーケンシングプライマーを使用して、複式シーケンシング反応を実施した。実施例６に従って調製された膜を実施例６で述べられるように、シーケンシングプライマータグの１つと相補的なオリゴヌクレオチド体と抱合体形成した。シーケンシングプライマーの１つのみによって作り出されたシーケンシングラダーの選択的捕捉がある膜に、デュプレックスシーケンシング反応物を通過させた。引き続いてシーケンシングラダーを放出し、カリフォルニア州フォスターシティのアプレラ（Ａｐｐｌｅｒａ，Ｆｏｓｔｅｒ  Ｃｉｔｙ，ＣＡ）からのＡＢＩ  ３７７または３１０シーケンシング装置上でシーケンシングした。
【０１４２】
実施例８
実施例７のようにして調製された各メンブランディスク上に、１４μｌのハイブリダイズ緩衝液中の６μｌのデュプレックスシーケンシング反応物を装填し、４２℃で１０分間インキュベートした。ハイブリダイズ後、サンプルを遠心分離して過剰なシーケンシング反応物を除去し、Ｈ2Ｏ中７５％のイソプロパノールで２回、１００％イソプロパノールで２回洗浄した。３０μｌの濃水酸化アンモニウムを使用して、ハイブリダイズしたシーケンシングラダーを溶出した。溶出液を真空下で乾燥させ、次にシーケンシングに使用する装置次第で適切な装填緩衝液に再懸濁した。ＡＢＩ  ３７７シーケンシング装置上で、良質のシーケンシングデータが得られた。
【０１４３】
実施例９
実施例１に従って、ＤＬＧ被覆されたＴＩＰＳ膜を調製し基材を提供した。４５ｍｌのエタノール、２ｍｌの水、ミズーリ州セントルイスのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）からの３ｍｌの３−アミノプロピルトリメトキシシラン、および数滴の酢酸を含有する溶液に、ＤＬＧ／ＴＩＰＳ基材を１０分間浸漬した。１０分間の浸漬後、膜をエタノールの１００ｍｌアリコートで３回洗浄し、次に４５℃のオーブン内で１時間乾燥させた。乾燥させた膜の一部を１％ニンヒドリン溶液に浸し、４５℃でオーブン乾燥させ、紫の呈色の存在によって担体表面の一級アミンの存在を確認した。
【０１４４】
アリゾナ州ツーソンのポリマー・ケミストリー・イノベーションズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ，Ｔｕｃｓｏｎ，Ａｒｉｚｏｎａ）からの分子量５０００を有する「ＰｅＯｘ」（ポリ２−エチル−２−オキサゾリン）ポリマーを使用して、多官能性部分を作った。３口フラスコ内において、ＰｅＯｘ（分子量５０００）を水中で２５％固形分に溶解した。ＨＣｌのモル数が、ポリマー内のアミドのモル数の２２％に等しくなるように、塩酸の３８％固形分溶液を添加した。フラスコを１００℃で４．５時間加熱した。反応の最後の１．５時間に冷却管を使用して、蒸気を別のフラスコに捕捉した。カリフォルニア州ランチョドミンゲスのスペクトル・ラブズ（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｌａｂｓ，Ｒａｎｃｈｏ  Ｄｏｍｉｎｑｕｅｚ，ＣＡ）からの末端をクランプ止めした３０００Ｍｗカットオフ透析膜内に、残る反応内容物を注いで、脱イオン水を満たした充填した大型ビーカー内で７２時間撹拌した。ＮａＯＨを使用してｐＨを９〜１０の範囲に保ち、脱イオン水を数回取り替えた。２０％加水分解ＰｅＯｘポリマー溶液を透析膜から取り出して回転蒸発させ、次に６０℃で真空オーブン乾燥させて中実ポリマーを生成した。次に得られたポリマー含有アミンの１ｇを１０ｇの冷ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）および０．４３ｇのＤＩＰＥＡ（ジイソプロピルエチルアミン）に溶解し、１５ｇの冷ＴＨＦ中に溶解された２．０９ｇのＴＣＴを含有するフラスコ内に浸した。得られた反応性オリゴマーをヘプタンを使用して溶液から沈殿させ、トルエン中ですすいで次に３倍量のＴＨＦに再溶解した。
【０１４５】
次に反応生成物を３−アミノプロピルトリメトキシシラン（テトラヒドロフラン中１３．８％固形分）と反応させ、ＴＩＰＳ／ＤＬＧ基材表面にペンダントの反応性リガンドを提供した。次に基材をＴＨＦで数回洗浄し、窒素下でグローブボックス内において室温で乾燥させた。次に基材をグルコースオキシダーゼ溶液（５ｍｌリン酸塩緩衝液中の１０ｍｇグルコースオキシダーゼ）中に３時間入れて、タンパク質を基材に固定化した。膜を取り出して水で数回洗浄した。グルコースオキシダーゼアッセイから、基材が酵素を結合し、活性であることを確認した。
【０１４６】
前述の反応スキームは、次のとおりであった。
【化５】
2007517802.tif 000006
【０１４７】
実施例１０
次の条件を使用して、ガラススライドをＤＬＧで処理した。各ガラススライドを酸素プラズマ内で１０秒間エッチングし、テトラメチルシランおよび酸素プラズマ混合物に２０秒間、引き続いて酸素プラズマにさらに秒間曝露した。次にＤＬＧ被覆されたガラススライドをエタノール中の１％３−アミノプロピルトリエトキシシランの溶液に１０分間入れた。その後ガラススライドを取り出してエタノールで洗浄し、窒素流下で乾燥させた。引き続いてガラススライドをミズーリ州セントルイスのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）からのトルエン中のＴＣＴ溶液と反応させた。反応時間は様々であった。
【０１４８】
アミンは２０度の低接触角を有し、それはＴＣＴとの反応に際して５５度に増大した。次にサンプルを１ｍＭのリジン溶液を反応させた。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）からのリジンとの反応に際して、リジンのアミノ基のＴＣＴとの反応のために接触角は減少した。この反応を経時的にモニターした。反応の１０分以内に接触角が減少して安定化した。ＴＣＴ付着の接触角データを表１に供する。
【０１４９】
【表１】
2007517802.tif 000007
【０１５０】
実施例１１
電子ビーム蒸着によって、金をポリイミドフィルムに付着させた。金属文房具バインダークリップを使用して、カリフォルニア州フリーモントのＣＨＡインダストリーズ（ＣＨＡ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡ）から入手できるモデル・マーク５０高真空蒸着システム内の遊星システムのプレートに、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）Ｅ」の下に入手できる１０ｃｍ×１５ｃｍのポリイミドフィルムサンプルを付着した。チャンバーをおよそ２時間排気し、その間にチャンバー圧力をおよそ６．７×１０-4Ｐａ（５×１０-6ｍｍＨｇ）に低下させた。秒速およそ１Åの速度で、およそ２０００Åの全厚に金をポリイミドフィルムに付着した。金の付着の終結後、システムをおよそ３０分間放冷してチャンバー圧力を大気圧に上昇させ、サンプルを取り出した。金被覆ポリイミド基材をトルエン溶液中の濃度１ｍＭのアミノチオフェノールに入れた。サンプルをすすいで１０分間乾燥させた。接触角測定からは６８度の接触角が明らかにされ、トルエン溶液中のＴＣＴとさらに反応させると、これは７５度の接触角に増大した。サンプルを１ｍＭのリジン溶液に異なる時間入れて、すすいで乾燥させ追加的な接触角測定を行った。接触角測定を表２に記載する。
【０１５１】
【表２】
2007517802.tif 000008
【０１５２】
同様のサンプルを１ｍＭのシステインアミノ酸溶液と反応させた。システインとＴＣＴとの反応は、チオール基を通じたものであろう。この反応に続いて接触角測定を行い、表３に記載する。
【０１５３】
【表３】
2007517802.tif 000009
【国際調査報告】
2007517802.tif 000012
2007517802.tif 000013
2007517802.tif 000014