专利名称：两性离子试剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及亲水性的两性离子试剂。由于其具有亲水特性，这些试剂用于改善疏水性分子的溶解度，并减少它们与固相(诸如微粒)的非特异性结合。本发明还描述了含有两性离子的连接剂(linkers)，其用于改善可检测标记物(诸如荧光素和生物素)的水溶解度，以及用于合成这些标记物与半抗原的轭合物(conjugates)。本发明还描述了用于制备肽、蛋白质和其它大分子的轭合物的两性离子交联剂。
背景技术：
提高试剂的水溶解度，以防止其聚集，降低其非特异性结合并减少其在血清或全血中与样品组分的非特异性相互作用，仍旧是如今临床诊断测定中的挑战。商业上的诊断免疫测定通常使用疏水性的化学发光的和荧光的标记物，其具有有限的水溶解度，并且这些标记物可以加剧与蛋白质(诸如抗体)的非特异性结合。越来越多的重组蛋白质类和肽类正用于诊断，并且这些多肽类经常表现出差的水溶解度和形成由于错误折叠和变性而导致的不溶性聚集物的倾向。试剂也可以以非特异性的方式与样品组分发生相互作用，从而在测定中产生假阳性结果。解决一些上述提及的问题几种策略已经在文献中有所描述。例如，Basu等人{Bioconjugate2006,17,618-630)和Marsac 等人Chem. , 2006,17,1492-1498)已经描述了聚乙二醇(PEG)在改善肽类和蛋白质类的溶解度中的用途。另一方面，Natrajan等人(US 6664032和US7309615)已经描述了 PEG在改善疏水的化学发光的吖唳酯(acridinium ester)标记物的水溶解度中的用途。Goldberg和其合作者{BiophysicalChem. 2003，100, 569-479 )合成了各种非清洁剂的、具有两性离子的磺酸甜菜碱(NDSBs )并表明这些化合物在协助蛋白质(诸如BSA以及酶和单克隆抗体)的重折叠中是有用的添加齐U。类似地，D’Amico 和 FelIer (Anal. Biochem. 2009,^,389-391)已经证明 NDSB 的加入抑制了几种蛋白质的热变性。在另一方面，Tolbert及其合作者(Bioconjugate Chem.2008，19，1113-1118)最近报道了用甜菜碱(三甲基氨部分)对两种有聚集倾向的多肽进行位置特异性的修饰，其显著性地提高了两种蛋白质的水溶解度，并抑制了聚集体的形成。除了修饰蛋白质来提高其溶解度以外，PEG也被用于设计抵抗蛋白质吸附的惰性表面。例如,Ostuni等人在7； Am. Chem. Soc. 2000，77，5605-5620中就抵抗蛋白质吸附而言评价了连接到自组装单层上的大量官能团，并发现聚乙二醇官能团表现最好的抵抗性。最近，Jiang及其合作者在2008,9,1357-1361等期刊上已经报道了两性离子修饰的亲水表面对蛋白质吸附具有与PEG相同的惰性。一些两性离子的结构(诸如磺基甜菜碱类、羧基甜菜碱类、磷酸酯甜菜碱类和氧化胺类)展示于下面的示例性结构中。像PEG—样，这些两性离子通常是电中性的，因为在一个给定的结构中正电荷和负电荷是平衡的(R1-R4典型地是烧基基团)。两性离子的实例
权利要求
1.用于与肽、蛋白质或大分子形成轭合物的含有两性离子的化合物，所述化合物具有式⑴的结构
2.根据权利要求I的含有两性离子的化合物，其中Y1选自胺反应性基团、巯基反应性基团、羧基反应性基团、马来酰亚胺基反应性基团、碳水化合物反应性基团或光反应性基团。
3.根据权利要求2的含有两性离子的化合物，其中Y1选自下组
4.根据权利要求3的含有两性离子的化合物，其中Y1选自五氟苯基(PFP)酯、马来酰亚胺、胺或N-琥珀酰亚胺基氧基羰基。
5.根据权利要求I的含有两性离子的化合物，其中L1是二价的C1,的烷基，其任选被至多20个杂原子取代。
6.根据权利要求5的含有两性离子的化合物，其中L1是一(CH2)n—形式的二价基团，其中 n=l_6。
7.根据权利要求5的含有两性离子的化合物，其中L2是二价的Cy的烷基，其任选被至多10个杂原子取代。
8.根据权利要求7的含有两性离子的化合物，其中L2是一(CH2)m—形式的二价基团，其中 m=l-4。
9.根据权利要求8的含有两性离子的化合物，其中Z是磺酸根(一SO3O。
10.根据权利要求8的含有两性离子的化合物，其中Z是磷酸根(一OP(O)(OR) (O—))。
11.根据权利要求8的含有两性离子的化合物，其中Z是羧酸根(一CO(T)。
12.根据权利要求9的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
13.根据权利要求9的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
14.根据权利要求9的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
15.根据权利要求9的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
16.根据权利要求I的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
17.用于标记分析物、分析物类似物或分析物的结合配偶体的含有两性离子的化合物，其具有式(II)的结构
18.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中，G选自荧光标记物、化学发光标记物或生物素。
19.根据权利要求18的含有两性离子的化合物，其中，G是荧光素或生物素。
20.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中Y1是胺反应性基团、巯基反应性基团、羧基反应性基团、马来酰亚胺基反应性基团、碳水化合物反应性基团或光反应性基团。
21.根据权利要求20的含有两性离子的化合物，其中Y1选自下组
22.根据权利要求21的含有两性离子的化合物，其中Y1是五氟苯基(PFP)酯、马来酰亚胺、胺或N-琥珀酰亚胺基氧基羰基。
23.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中， L3是一Xe —Re—基团，其中Xe连接到G，并且Xe选自键、氧、硫、胺、酰胺(一C(O)NRn+或一NRn—C(0)—)、酯(一C (O) — O—或一O— C(O) —)、氨基甲酸酯(一NRn—C(0) — O—或一O一C(O) —NRn一)或服(一NRn一C(O) —NRn一),并且Rn是氢或者是C1^ci的烧基、烯基、炔基、芳基或芳烷基，其任选被至多20个杂原子取代；并且Re是二价的C1,的烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基基团，其任选被至多20个杂原子取代。
24.根据权利要求23的含有两性离子的化合物，其中， L1选自二价的C1,的烷基基团，其任选被至多20个杂原子取代，并且Rg是二价的C1,烷基，其任选被至多20个杂原子取代。
25.根据权利要求24的含有两性离子的化合物，其中L1是一(CH2)n—形式的二价基团，其中n=l-6。
26.根据权利要求24的含有两性离子的化合物，其中Re是一(CH2)g—形式的二价基团，其中 g=L_6。
27.根据权利要求24的含有两性离子的化合物，其中L2是二价的CV4的烷基，其任选被至多10个杂原子取代。
28.根据权利要求27的含有两性离子的化合物，其中L2是一(CH2)m—形式的二价基团，其中m=l-4。
29.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中Z是磺酸根(一SO3-)。
30.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中Z是磷酸根(一OP(O)(OR) (O—))。
31.根据权利要求17的含有两性离子的化合物，其中Z是羧酸根(一CO(T)。
32.根据权利要求29的含有两性离子的化合物，其具有以下结构 -
33.根据权利要求29的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
34.根据权利要求29的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
35.根据权利要求29的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
36.用于交联肽、蛋白质和/或大分子的含有两性离子的化合物，其具有式(III)的结构
37.根据权利要求36的含有两性离子的化合物，其中，Y1和Y2在每次出现时独立地选自胺反应性基团、巯基反应性基团、羧基反应性基团、马来酰亚胺基反应性基团、碳水化合物反应性基团或光反应性基团。
38.根据权利要求37的含有两性离子的化合物，其中，Y1和Y2在每次出现时独立地选自下组
39.根据权利要求38的含有两性离子的化合物，其中，Y1或Y2在单次出现时是五氟苯基(PEP)酯、马来酰亚胺、胺或N-琥珀酰亚胺基氧基羰基。
40.根据权利要求36的含有两性离子的化合物，其中L2是二价的CV4的烷基，其任选被至多10个杂原子取代。
41.根据权利要求40的含有两性离子的化合物，其中L2是一(CH2)m—形式的二价基团，其中m=l-4。
42.根据权利要求36的含有两性离子的化合物，其中；Ω是以下形式的含有两性离子的基团
43.根据权利要求42的含有两性离子的化合物，其中L2是一(CH2)m—形式的二价基团，其中m=l-4。
44.根据权利要求42的含有两性离子的化合物，其中L1是一(CH2)n—形式的二价基团，其中n=l-6。
45.根据权利要求42的含有两性离子的化合物，其中L4是一(CH2)p—形式的二价基团，其中p=l_6。
46.根据权利要求42的含有两性离子的化合物，其中Z是磺酸根(一S03_)。
47.根据权利要求46的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
48.根据权利要求47的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
49.根据权利要求46的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
50.根据权利要求36的含有两性离子的化合物，其中 Ω是以下形式的含有两性离子的基团
51.根据权利要求50的含有两性离子的化合物，其中L2是一(CH2)m—形式的二价基团，其中m=l-4。
52.根据权利要求50的含有两性离子的化合物，其中Ra在每次出现时独立地选自一(CH2)q—形式的二价基团，其中q=l-6。
53.根据权利要求50的含有两性离子的化合物，其中，Xa在单次出现时是胺或酰胺(一C(O)NRn—或一NRn —C(O) —)并且 Q 是碳。
54.根据权利要求50的含有两性离子的化合物，其中Z是磺酸根(一SO3-)。
55.根据权利要求54的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
56.根据权利要求55的含有两性离子的化合物，其具有以下结构
57.改善肽、蛋白质或大分子的水溶解度的方法，其包括将根据权利要求I的含有两性离子的化合物共价连接到所述肽、蛋白质或大分子上。
58.在生物结合测定中减少分析物、分析物类似物或分析物的结合配偶体的非特异性结合的方法，其包括将根据权利要求I的含有两性离子的化合物共价连接到所述分析物、分析物类似物或分析物的结合配偶体上。
59.在生物结合测定中标记分析物、分析物类似物或分析物的结合配偶体的方法，其包括将根据权利要求17的含有两性离子的化合物共价连接到所述分析物、分析物类似物或分析物的结合配偶体上。
60.制备两个分子和/或大分子的轭合物的方法，其包括将根据权利要求36的含有两性离子的化合物共价连接到第一个分子或大分子和第二个分子或大分子上。
全文摘要
本发明提供了用于修饰疏水性分子以改善其溶解度和/或减少其非特异性结合的含有两性离子的化合物。含有两性离子的化合物可以适合于修饰可检测的标记物，诸如生物素和荧光素，以改善其溶解度。含有两性离子的化合物也可以用于制备蛋白质、肽和其它大分子的轭合物，或者用于交联分子和/或大分子。
文档编号A61K9/00GK102905690SQ201180025264
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年5月21日
发明者A.纳特拉延, D.夏普, 温大伟, 姜庆平 申请人:西门子医疗保健诊断公司