Top > Search of Japanese Patents > PHOTODEGRADABLE HETERO-BIVALENT CROSSLINKING AGENT

PHOTODEGRADABLE HETERO-BIVALENT CROSSLINKING AGENT

Patent code P120007277
Posted date Apr 10, 2012
Application number P2009-114028
Publication number P2010-260831A
Patent number P5557229
Date of filing May 8, 2009
Date of publication of application Nov 18, 2010
Date of registration Jun 13, 2014
Inventor
  • (In Japanese)山口 和夫
  • (In Japanese)中西 淳
Applicant
  • (In Japanese)学校法人神奈川大学
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title PHOTODEGRADABLE HETERO-BIVALENT CROSSLINKING AGENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new hetero-bivalent crosslinking agent that includes: an azide reactive group (alkyne) or an alkyne reactive group (azide); and an amine reactive group or a thiol reactive group, with a spacer interposed between both the reactive groups in the same molecule and that can readily degrade the spacer part. SOLUTION: The photodegradable hetero-bivalent crosslinking agent comprises: an alkyne to react with an azide or an azide to react with an alkyne by click chemistry, at one terminal; the amine reactive group or the thiol reactive group, at the other terminal; and a photodegradable group, between both the reactive groups.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ヘテロ二価性架橋剤として、一方の末端にアミン反応性基を含み、他方の末端にチオール反応性基を含むものがよく知られており、従来においては、下記の一般式で示される化合物(化1)が市販されている。

【化1】
(省略)

このような架橋剤は、アミンやチオールを含む異なる構造のタンパク質やDNAをはじめとする種々の高分子の結合体(Conjugate)を調製するのに用いられている。また、タンパク質やDNAを基板上に固定したプロテインチップやDNAチップなどの調製にも用いられている(下記する特許文献1,2参照)。

本出願人も、ヘテロ二価性架橋剤のスペーサーとして、アミン反応性基とチオール反応性基との間に光分解性の2-ニトロベンジル誘導体を含む下記の化合物(化2)を開発し、提案している(特許文献3参照)。

【化2】
(省略)

しかしながら、アミン及びチオールはともに求核剤であり、特にアミン反応性基にあっては、アミンのみならずチオールとも反応する可能性が高い。このため、上述の化合物においては、先にアミンをアミン反応性基に反応させ、ついでチオール基をチオール反応性基に反応させる必要があり、この順序を誤るとチオールがアミン反応性基と反応する不都合が生じる。ヘテロ二価性架橋剤というからには、その2つの反応性基は、それぞれ選択的にいずれか一方の官能基と反応することが望ましく、これにより反応順序に依存しないようにすることが望ましい。そのような架橋剤としては、下記の化合物(化3)が近年報告されている。

【化3】
(省略)

この化合物(化3)に含まれるスクシノイミジルエステルは、活性エステルの1種であり、アミン反応性基である。もう一方のアルキンは、銅触媒の存在下でアジドと反応し、1,2,3-トリアゾールを生成する(反応式1参照)。

【化4】
(省略)

この反応は、シートベルトのバックルがカチッと音を立てて(clicking)つながるように、実験操作が簡便で、目的物のみを高収率で与えることから、クリックケミストリーと呼ばれている。クリックケミストリーは、2001年にSharplessらが提唱して以来、新規な医薬品やプラスチック素材などの発見をめざす研究に用いられている(非特許文献1参照)。

このような技術を利用すれば、クリックケミストリーの高い反応性と選択性とにより従来の架橋剤よりも優れた特性を得ることが期待できる。

現在までのところ、アルキンとアジドの組み合わせがクリックケミストリーのために最も有力な反応性基と考えられている。

本発明者は、アミン反応性基を固定した自己組織化膜(self-assembled monolayer:SAM)を調製するための化合物(化5)やチオール反応性基を固定した化学式のシランカップリング剤(化6)を既に開発している(特許文献3参照)。

【化5】
(省略)

【化6】
(省略)

もし、アミノプロピルシランで修飾した基板表面に、アミン反応性基とアジド反応性基(アルキン)と光分解性基とを有する化合物を反応させれば、アジドを末端に持つ種々の化合物とのクリックケミストリーにより、種々の機能を有するSAMを構築することが可能となる。

また、メルカプトプロピルシランで修飾した基板表面に、チオール反応性基とアジド反応性基(アルキン)とを有する化合物を反応させても、同様のSAMを構築することが可能となる。

さらに、アジドプロピルシランで修飾した表面に、アジド反応性基(アルキン)とアミン反応性基又はチオール反応性基とを有する化合物を反応させれば、アミンやチオールを含む化合物を固定できるSAMを構築することも可能となる。

そして、以上のようなSAMを得た後に、フォトマスクを用いた光照射により、接着性を制御することができれば、細胞パターニングが可能となる。

さらにまた、ブロック共重合体の合成において、アミン反応性基又はチオール反応性基とアジド反応性基(アルキン)と光分解性基とを有する化合物に、アミンやチオールを含むポリマーを反応させ、その後、アジドを含むポリマーと反応させることにより、光分解性基で連結したブロック共重合体を得ることが期待できる。このようなブロック共重合体を形成することができれば、光分解性ポリマーソーム、ナノポーラス材料などへの応用を期待することが可能となる。

また、以上のように化合物(架橋剤)にアルキンを持たせてクリックケミストリーによりアジドと反応させる代わりに、化合物(架橋剤)にアジドを持たせ、クリックケミストリーによりアルキンと反応させるようにすることも有用となる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、光分解性架橋剤に係り、より詳しくは、2つの異なる反応性基の間に光分解性基を備えた光分解性ヘテロ二価性架橋剤に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
下記(1)で表されることを特徴とする光分解性へテロ二価性架橋剤。
【化1】
 
(省略)

【請求項2】
 
下記(2)で表されることを特徴とする光分解性へテロ二価性架橋剤。
【化2】
 
(省略)
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
(In Japanese)本技術について、ライセンスや共同研究等をご希望の方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close