專利名稱：：用于胺捕集的表面結合氟化酯的制作方法
技術領域：
：本發明描述了用于將含氨基材料固定在基底上的方法。
背景技術：
：固定在基底表面上的含氨基材料(例如含氨基的被分析物、氨基酸、DNA、RNA、蛋白質、細胞、組織、細胞器、免疫球蛋白或它們的片段)可用于許多應用。例如，固定的生物含氨基材料可用于疾病或遺傳缺陷的醫學診斷、生物分離或多種生物分子的檢測。含氨基材料的固定通常通過氨基與共價連接至基底表面的反應性官能團的反應實現。具有氨基反應性官能團的基底可以通過使用含氨基反應性官能團的聚合物材料的溶液涂覆基底來制備。作為另外一種選擇，具有氨基反應性官能團的基底可以通過使用含胺反應性官能團的單體溶液涂覆基底，然后使該單體聚合來制備。示例性的氨基反應性單體包括(例如)N-[(甲基)丙烯酰]琥珀酰亞胺和乙烯基吖內酯。含氨基材料可以與N-酰氧基琥珀酰亞胺基團反應，從而取代N-羥基琥珀酰亞胺并形成酰胺。含氨基材料可與環吖內酯反應，從而打開環結構。雖然含反應性官能團(例如N-酰氧基琥珀酰亞胺基團或二氫唑酮基團)的聚合物表面能夠容易地與含伯氨基或仲氨基的材料反應，但此類反應性官能團可能會受到許多不利條件的影響。例如，與生物含氨基材料的很多反應都在稀釋的水溶液中進行。已知在這些條件下，N-酰氧基琥珀酰亞胺官能團將發生快速水解。這種競爭反應可能會導致含氨基材料不能完全地或有效地固定在基底上。雖然吖內酯官能團對水解更加穩定，但是除乙烯基之外，難以合成與任何聚合型基團連接的吖內酯。所得的聚合物材料具有直接連接至聚合物主鏈的氨基反應性官能團。在一些應用中，這可能使含氨基材料難以充分地靠近胺反應基團以便有效固定。
發明內容本發明提供了在基底上固定含氨基材料的方法，以及包含固定的含氨基材料的制品。更具體地講，使用具有兩個反應基團的系鏈化合物來形成將含氨基材料連接至基底的固定基團。系鏈化合物的第一反應基團能夠與基底上的互補基團反應，并且第二反應基團能夠與含伯氨基或仲氨基的材料反應。將含氨基材料固定至基底上的方法包括選擇由化學式I表示的系鏈化合物。x-oIIR'-Y—C一O—C一RR2在化學式I中，X為選自以下基團的基底反應性官能團羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅垸基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代烷基、叔氨基、二硫化物、烷基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。基團Y為單鍵，或為包括亞烷基、雜亞烷基、亞芳基或它們的組合的二價基團。可任選地，當Y9為二價基團時，Y還可以包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、-NR3-或它們的組合。基團R'選自氫、氟、烷基或低級的氟烷基，并且每個基團W都為低級的氟垸基。基團W選自氫、垸基、芳基或芳垸基。當X為一價基團時變量r等于1，或者當X為二價基團時變量r等于2。化學式I表示的系鏈化合物可以是未取代的，或者被鹵素、烷基、垸氧基或它們的組合所取代。固定含氨基材料的方法還包括提供具有可與系鏈化合物的基團X反應的互補官能團的基底，并且通過使基團X與基底上的互補官能團反應形成離子鍵、共價鍵或它們的組合來生成連接基底的系鏈基團。該方法還涉及使含氨基材料與連接基底的系鏈基團的氟代垸氧羰基反應，以形成將含氨基材料連接至基底的固定基團。在另一方面，本發明還提供了制品。制品包括具有如下基團的基底(a)由如下化學式IV表示的含氟代垸氧羰基的連接的系鏈基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>以及(b)由如下化學式V表示的連接的固定基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>化學式IV和V中的基團U相當于基底反應性官能團X與基底表面上的互補基團G的反應產物。基底反應性官能團X選自羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代烷基、叔氨基、二硫化物、垸基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。化學式IV和V中的基團Y為單鍵，或為包括亞烷基、雜亞垸基、亞芳基或它們的組合在內的二價基團。可任選地，當Y為二價基團時，Y還可以包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、-NRS-或它們的組合。在化學式IV中，基團W選自氫、氟、烷基或低級的氟垸基，并且每個基團RS都為低級的氟垸基。基團W選自氫、垸基、芳基或芳垸基。化學式V中的基團T相當于化學式為T-NHR"的含伯氨基或仲氨基的材料去掉化學式為-NHI^的氨基后的剩余部分。基團R"選自氫、垸基或連接至基團T的環結構的一部分。術語"一"、"一個"和"該"與"至少一種"可互換使用，指一種或多種被描述的要素。術語"酰基"指化學式為-(CO)R的一價基團，其中R為烷基，并且其中本文所用的(CO)表示碳以雙鍵與氧連接。術語"酰氧基"指化學式為-O(CO)R的一價基團，其中R為垸基。術語"酰氧基甲硅烷基"指酰氧基連接至Si的一價基團(即Si-O(CO)R,其中R為烷基)。例如，酰氧基甲硅烷基可以化學式-813.11"表示，其中n為0至2的整數，并且L為鹵素或垸氧基。具體的例子包括-Si3、-Si2Cl或-SiCl2。術語"垸氧基"指化學式為-OR的一價基團，其中R為垸基。術語"垸氧羰基"指化學式為-(CO)OR的一價基團，其中R為烷基。術語"垸氧基甲硅烷基"指烷氧基連接至Si的一價基團(即Si-OR，其中R為垸基)。例如，烷氧基甲硅烷基可以化學式-Si(OR)3.n(L表示，其中n為0至2的整數，并且"為鹵素或酰氧基。具體的例子包括-Si(OCH3)3、-Si(OCH3)2CI或-Si(OCH3)Cl2。術語"烷基"指作為垸烴基的一價基團，并且包括直鏈基團、支鏈基團、環狀基團或它們的組合。所述垸基通常具有1至30個碳原子。在一些實施例中，所述烷基包含1至20個碳原子、1至10個碳原子、l至6個碳原子或l至4個碳原子。烷基的例子包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環己基、正庚基、正辛基和乙基己基。術語"垸基二硫化物"指化學式為-SSR的一價基團，其中R為垸基。術語"亞垸基"指為烷烴基團的二價基團。亞垸基可以為直鏈、支鏈、環狀或它們的組合。亞垸基通常具有1至200個碳原子。在一些實施例中，亞垸基包含1至100、1至80、1至50、1至30、1至20、1至10或1至4個碳原子。亞垸基的自由基中心可以在同一個碳原子上(即次烷基)或在不同的碳原子上。術語"芳垸基"指為化合物R-Ar的一價基團，其中Ar為芳族碳環基團，R為烷基。術語"芳基"指為碳環芳族化合物的一價基團。芳基可以具有一個芳族環，或可以包含連接或稠合至芳族環的最多5個其他碳環。其他碳環可以是芳族的、非芳族的或它們的組合。芳基的例子包括(但不限于)苯基、聯苯基、三聯苯基、蒽基、萘基、苊基、蒽醌基、菲基、蒽基、芘基、茈基和芴基。術語"亞芳基"指為碳環芳族化合物的二價基團。亞芳基可以具有一個芳族環，或可以包含連接或稠合至芳族環的最多5個其他碳環。其他碳環可以是芳族的、非芳族的或它們的組合。示例性亞芳基具有1、2或3個芳族環。例如，亞芳基可以為亞苯基。術語"疊氮基"指化學式為-N3的基團。術語"氮丙啶基"指化學式為I的氮丙啶的環狀一價基團，其中Re為氫或烷基。術語"苯并三唑基"指苯環稠合至三唑基的一價基團。苯并三唑基的化學式為C6H4N3-。術語"羰基"指化學式為-(CO)-的二價基團。術語"羰基亞胺基"指化學式為-(CO)NRa-的二價基團，其中Ra為氫、烷基、芳基、芳烷基或環結構的一部分。術語"羰氧基"指化學式為-(CO)O-的二價基團。術語"羰氧羰基"指化學式為-(CO)O(CO)-的二價基團。此類基團是酸酐化合物的一部分。術語"羰硫基"指化學式為-(CO)S-的二價基團。術語"羧基"指化學式為-(CO)OH的一價基團。術語"氰基"指化學式為-CN的一價基團。術語"二硫化物"指化學式為-S-S-的二價基團。術語"氟代垸基"指至少一個氫原子被氟原子取代的烷基。如本文所用，術語"低級的氟烷基"指具有1、2、3或4個碳原子的氟代烷基。一些示例性的氟代垸基具有一個碳原子，例如-CHF2或-CF3。術語"氟代烷氧基"指至少一個氫原子被氟原子取代的烷氧基。術語"氟代烷氧基羰基"指化學式為-(CO)ORf的一價基團，其中(CO)指羰基，Rf指氟代烷基。術語"鹵代"指氟、溴代、氯代或碘代。術語"鹵代烷基"指至少一個氫原子被選自F、Cl、Br或I的鹵素取代的垸基。全氟垸基是鹵代烷基的子集。術語"鹵代羰基"指化學式為-(CO)X的一價基團，其中X為選自F、Cl、Br或I的鹵素原子。術語"鹵代羰氧基"指化學式為-0(CO)X的一價基團，其中X為選自F、Cl、Br或I的鹵素原子。術語"鹵代甲硅烷基"指Si連接至鹵素的基團(即Si-X，其中X為齒素)。例如，囟代甲硅垸基可以化學式-SiX3.n(L、表示，其中n為0至2的整數，Lb選自烷氧基或酰氧基。一些具體的例子包括基團-SiCl3、-SiCl2OCH^Q-SiCl(OCH3)2。術語"雜亞烷基"指作為一個或多個碳原子被硫、氧或-NRe取代的亞垸基的二價基團，其中Re為氫或垸基。雜亞垸基可以是直鏈的、支鏈的、環狀的或它們的組合，并且可包含最多400個碳原子和最多30個雜原子。在一些實施例中，雜亞垸基包含最多300個碳原子、最14多200個碳原子、最多100個碳原子、最多50個碳原子、最多30葉碳原子、最多20個碳原子或最多IO個碳原子。術語"羥基"指化學式為-OH的基團。術語"異氰酸酯基"指化學式為-NCO的基團。術語"巰基"指化學式為-SH的基團。術語"氧基"指化學式為-O-的二價基團。術語"氧基羰基亞胺基"指化學式為-0(CO)NRa-的二價基團，其中Ra為氫、垸基、芳基或芳垸基。術語"氧基羰氧基"指化學式為-O(CO)O-的二價基團。術語"氧基羰硫基"指化學式為-O(CO)S-的二價基團。術語"磷酸根"指化學式為-OP03(Re)2的一價基團，其中R^為氫或烷基。術語"膦酰基"指化學式為-P03(Re)2的連接至碳原子的一價基團，其中Re為氫或烷基。術語"偶磷基酰胺基"指化學式為-NHP03H2的一價基團。術語"芳族伯氨基"指化學式為-ArNH2的一價基團，其中Ar為芳基。術語"芳族仲氨基"指化學式為-ArNRbH的一價基團，其中Ar為芳基，并且Rb為垸基或芳基。術語"叔氨基"指連接至碳原子的化學式為-N(R。)2的基團，其中R為烷基或芳基。術語"硫基"指化學式為-S-的二價基團。術語"含氨基材料"指具有伯氨基或仲氨基的材料。含氨基材料可以為生物材料或非生物材料。含氨基材料通常具有連接至伯氨基或仲氨基的亞垸基。術語"連接基團"指通過基底反應性基團(即根據化學式I的系鏈化合物中的基團X)與基底表面上的互補官能團反應所形成的基團。術語"互補官能團"指能夠與所述基團反應形成離子鍵、共價鍵或它們的組合的基團。互補官能團可以是在基底上能夠與根據化學式I的系鏈化合物中的基團X反應的基團。互補基團是不等于基團X的基團。例如，烯鍵式不飽和基團的互補官能團不是另一個發生自由基聚合反應的烯鍵式不飽和基團，而是能夠與烯鍵式不飽和基團反應的不同的基團，例如氫化甲硅垸基或硫醇基。術語"固定基團"指將含氨基材料連接至基底的基團。連接基團和羰基亞胺基都是固定基團的一部分。術語"室溫"指約20。C至約25。C或約22t:至約25。C的溫度。術語"基底"指系鏈化合物可以與之連接的固相載體。基底可以具有任何可用的形式，包括(但不限于)膜、片材、隔膜、過濾材料、非織造或織造纖維、中空或實心的小珠、瓶、板、管、棒、導管或晶片。基底可以是多孔或無孔的、剛性或柔性的、透明或不透明的、無色或有色的，或者反射性或非反射性的。合適的基底材料包括(例如)聚合物材料、玻璃、陶瓷、金屬、金屬氧化物、水合金屬氧化物或它們的組合。術語"系鏈化合物"指具有兩個反應基團的化合物，例如根據化學式I的化合物。反應基團中的一個(即基底反應性官能團)可以與基底表面上的互補官能團反應而形成連接基底的系鏈基團。另一個反應基團(即氟代烷氧基羰基)可以與含氨基材料反應。系鏈化合物的這兩個反應基團的反應致使將含氨基材料連接至基底的固定基團形成。術語"系鏈基團"和"連接基底的系鏈基團"可互換使用，指連接至基底的基團，此類基團由系鏈化合物的基底反應性基團與基底表面上的互補官能團的反應產生。系鏈基團包含可與含氨基材料反應的氟代烷氧基羰基。本發明的以上概述并非旨在描述本發明每個公開的實施例或每個實施方案。以下附圖和詳細說明更具體地舉例說明了這些實施例。本發明的具體實施例方式本發明描述了用于將含氨基材料固定在基底上的方法，以及包含固定在基底上的含氨基材料的制品。使用系鏈化合物來將含氨基材料連接至基底。系鏈化合物具有兩個反應基團基底反應性基團和氟代院氧基羰基基團。通過使系鏈化合物的基底反應性基團與基底表面上的互補官能團反應形成離子鍵、共價鍵或它們的組合來形成連接基底的系鏈基團。連接基底的系鏈基團包含氟代垸氧基羰基。連接基底的系鏈基團的氟代烷氧基羰基與含伯氨基或仲氨基的材料反應以形成將含氨基材料連接至基底的固定基團。系鏈化合物由如下化學式I表示-17<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在化學式I中，X為選自以下基團的基底反應性官能團羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅烷基、垸氧基甲硅垸基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代烷基、叔氨基、二硫化物、烷基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。基團Y為單鍵，或為包括亞烷基、雜亞垸基、亞芳基或它們的組合在內的二價基團。可任選地，當Y為二價基團時，Y還可以包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、^113-或它們的組合。基團R'可選自氫、氟、垸基或低級的氟烷基；并且每個基團W都是低級的氟垸基。基團113選自氫、烷基、芳基或芳烷基。當X為一價基團時變量r等于1，或當X為二價基團時變量r等于2。由化學式I表示的系鏈化合物可以是未取代的，或者被鹵素、烷基、烷氧基或它們的組合取代。對于系鏈化合物的取代基而言，使用術語"它們的組合"指可以存在多個取代基，并且任何取代基都可以獨立地選自鹵素、烷基或垸氧基。基底反應性基團X通常不與化學式I中的氟代垸氧基羰基反應，并且可以用來提供與基底的連接。也就是說，由化學式I表示的系鏈化合物中的基團X可以與基底表面上的互補官能團反應來形成連接基底的系鏈基團，形成了離子鍵、共價鍵或它們的組合。基團X可以是一價的或二價的。當X為一價的時，化學式I中的r等于l，并且化合物具有如化學式Ia所示的以下結構。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>合適的一價X基團包括羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅烷基、烷氧基甲硅垸基、酰氧基甲硅垸基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代烷基、叔氨基、烷基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。當X為二價的時，化學式I中的r等于2，并且化合物具有如化學式Ib所示的以下結構。<image>imageseeoriginaldocumentpage19</image>化合物關于X對稱。二硫化物為示例性的二價X基團。X基團通常可以與基底表面上的互補官能團反應而形成離子鍵、共價鍵或它們的組合。適合連接至聚合物基底表面的X基團包括羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅垸基、垸氧基甲硅垸基、酰氧基甲硅垸基、疊氮基、氮丙啶基、卣代垸基或叔氨基。適合連接至含金的基底表面的X基團包括巰基、二硫化物或垸基二硫化物。適合連接至含其他金屬的基底表面的X基團包括苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。適合連接至含玻璃或陶瓷的基底，以及連接至含金屬氧化物或水合金屬氧化物的基底的X基團包括鹵代甲硅垸基、垸氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅垸基。由化學式I表示的系鏈化合物包含化學式為-(C0)0CR乂R"2的氟代垸氧基羰基，其中R'選自氫、氟、烷基或低級的氟垸基；每個R2都獨立地選自低級的氟烷基。作為R'的合適的垸基通常具有1至10、1至6或1至4個碳原子。作為R1和R2的合適的低級的氟垸基通常具有1至4個碳原子。一些示例性的低級的氟烷基具有一個碳原子，例如-CHF2或-CF3。在一些示例性的系鏈化合物中，氟代垸氧基羰基選自-((30)0<:11(^3)2(其中R1為氫，每個R2為-CF3)，或選自-(CO)OC(CF3)3(其中R"和每個W都為-CF3)。在其他示例性的系鏈化合物中，氟代烷氧基羰基選自-(CO)OCF(CF3)2，其中R'為氟代并且R"為-CF3。由化學式I表示的系鏈化合物中的基團Y為單鍵，或為包括亞烷基、雜亞烷基、亞芳基或它們的組合在內的二價基團。當Y為二價基團時，Y還可任選地包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。基團W選自氫、垸基、芳基或芳烷基。基團Y通常不包含過氧(即-O-O-)鍵。當描述基團Y時，術語"它們的組合"指多個基團可以連接在一起。例如，第一二價基團可以與第二二價基團連接，或第一二價基團可以與同時與第三二價基團連接的第二二價基團連接。在一些實施例中，基團Y可以為亞垸基，或Y可以包含連接至至少一個其他基團的第一亞烷基，所述其他基團選自雜亞垸基、亞芳基、第二亞垸基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。在其他系鏈化合物中，Y可以為雜亞烷基，或Y可以包含連接至至少一個其他基團的第一雜亞烷基，所述其他基團選自亞烷基、亞芳基、第二雜亞烷基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。在另一些系鏈化合物中，Y可以為亞芳基，或Y可以包含連接至至少一個其他基團的第一亞芳基，所述其他基團選自另一個亞烷基、雜亞烷基、第二亞芳基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。術語"連接"或"接合"指這些基團可以直接或間接地相互結合。在根據化學式I的一些系鏈化合物中，Y為如化學式Ic所示的亞烷基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中n為1至20的整數。示例性的化合物包括其中n為不大于15、不大于IO、不大于8、不大于6、不大于4、不大于3或不大于2的整數的那些。在根據化學式I的其他系鏈化合物中，Y為如化學式Id或Ie所示的雜亞垸基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中n為1至20的整數，D為氧基、硫基或-NH-。示例性的系鏈化合物包括其中D為氧基，并且n為不大于15、不大于10、不大于8、不大于6、不大于4、不大于3或不大于2的整數的那些。在根據化學式I的另一些系鏈化合物中，Y包含連接至第二亞垸基或第一雜亞垸基的第一亞垸基，所述第二亞烷基或第一雜亞烷基帶有選自羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基或-NRS-的基團。另外的亞垸基或雜亞垸基可以連接至所述第二亞垸基或所述第一雜亞烷基，所述第二亞烷基或所述第一雜亞垸基帶有選自羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基或-NR、的基團。在由化學式I表示的另一些示例性系鏈化合物中，Y包含連接至第二雜亞垸基或第一亞垸基的第一雜亞烷基，所述第二雜亞烷基或第一亞垸基帶有選自羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基或-NR、的基團。另外的亞垸基或雜亞垸基可以連接至所述第二雜亞烷基或所述第一亞垸基，所述第二雜亞垸基或所述第一亞垸基帶有選自羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基或-NR3-的基團。例如，系鏈化合物可以具有如下化學式If、Ih或Ig:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>其中D為氧基、硫基或-NH-;m為1至15的整數；k為2至4的整數；n為l至20的整數。例如，n和m都可以獨立地為不大于15、不大于IO、不大于8、不大于6、不大于4、不大于3或不大于2的整數。在化學式Id、Id或Ie所表示的許多化合物中，k等于2，D為氧基，m等于l，并且n為不大于3的整數。若干因素可以影響具體應用中基團Y的選擇。這些因素包括(例如)合成系鏈化合物的難易程度，以及氟代垸氧基羰基與含氨基材料的反應性或選擇性。例如，基團Y的大小和極性可以影響氟代垸氧基羰基與含氨基材料的反應性。也就是說，通過改變基團Y的長度、基團Y的組成或同時改變二者，就可以改變氟代烷氧基羰基的反應性。根據化學式I的示例性化合物包括(但不限于)以下化合物o化學式I范圍內的任何系鏈化合物都可以是未取代的，或者被鹵素、垸基、垸氧基或它們的組合所取代。例如，任何烷基、芳基、芳烷基、雜亞垸基、亞烷基或亞芳基都可以被鹵素、烷基、烷氧基或它們的組合進一步取代。由化學式I表示的化合物可以通過任何本領域技術人員已知的方法制備。例如，其中X為二硫化物，具有兩個羧基的化合物可以轉化成具有兩個鹵代羰基的化合物。更具體地講，通過與亞硫酰氯反應，化學式為HO(CO)-Y-X-Y-(CO)OH的化合物可以轉化成化學式為Cl(CO)-Y-X-Y-(CO)Cl的化合物。然后在存在酸受體的情況下，鹵代羰基可以與化學式為HOCR"R2)2的醇反應，其中R'和W的定義同上。作為另外一種選擇，鹵代羰基可以與(R"2CFO—K+反應，后者是KF與全氟酮在原位形成的加合物。作為另外一種選擇，可以制備氟化酯中間體，然后使其反應以提供連接的X基團。例如，具有碳-碳雙鍵和羧基的化合物可以與亞硫酰氯反應以形成具有碳-碳雙鍵和鹵代羰基的化合物。鹵代羰基可以如上所述進行反應以形成酯。然后碳-碳雙鍵可以反應以提供X基團。例如，相當于鹵代甲硅垸基的X可以在存在催化劑的情況下通過HSiCl3與碳-碳雙鍵反應制備。固定含氨基材料的方法包括使系鏈化合物的基底反應性基團與基底表面上的互補基團反應，以形成連接基底的系鏈基團。連接基底的系鏈基團具有氟代垸氧基羰基，氟代烷氧基羰基可以與含伯氨基或仲氨基的材料反應以形成將含氨基材料連接至基底的固定基團。反應方案C中示出了系鏈化合物與基底表面上的互補基團G形成連接基底的系鏈基團的總反應，以及連接基底的系鏈基團與含伯氨基材料或含仲氨基材料的總反應。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>化學式II可以表示連接至基底的系鏈基團，其中化學式I中的r等于1。也就是說，化學式II可以表示連接基底的系鏈基團，系鏈基團是基底表面上的互補官能團G與由化學式I表示的系鏈化合物的基團X反應方案C<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>的反應產物。能夠與根據化學式I的化合物中的X基團反應的基底上的互補基團(即基團G)包括(但不限于)羥基、巰基、芳族伯氨基、芳族仲氨基、脂族仲氨基、疊氮基、羧基、羰氧羰基、異氰酸酯、鹵代羰基、鹵代羰氧基、硅烷醇、氫化甲硅垸基和腈。基團U是通過根據化學式I的系鏈化合物中的X與基底表面上的基團G的反應所形成的連接基團(即基團U是基底表面上的基團G與系鏈化合物的基團X的反應產物)。基團Y、R'和f與此前對化學式I的定義一樣。系鏈基團可以是未取代的，或者被鹵素、垸基、垸氧基或它們的組合取代。化學式II顯示只有一個系鏈基團連接至基底；然而，如果基底上有不止一個反應基團G，則可以將不止一個系鏈基團連接至基底。另夕卜，基底可以在其表面上具有未與系鏈基團反應的多余的G基團。由化學式II表示的連接基底的系鏈基團的氟代烷氧基羰基(即-(0))-0-011(112)2基團)可以與化學式為HR-T的含氨基材料反應，從而將含氨基材料連接至基底(如化學式ni所示)。含氨基材料為含伯氨基材料、含仲氨基材料或它們的組合(如材料可以同時含有伯氨基和仲氨基)。基團R"選自氣、垸基或連接至基團T的環結構的一部分。基團T為含伯氨基或仲氨基材料的剩余部分(即基團T相當于化學式為HR4N-T的含氨基材料去掉HR-基團)。基團T通常具有與氨基相鄰的亞烷基。更具體地講，含氨基材料可以通過親核取代反應與連接基底的系鏈基團的氟代垸氧基羰基反應。形成化學式為-U-Y-(CO)-NR^T的固定基團，使得含氨基材料連接至基底。化學式III示出僅有一個化學式為-11-￥-(<:0)^114-丁的固定基團連接至基底。然而，基底上可以連接多個化學式為-U-Y-(CO)-NR、T的基團。在化學式m中，U為如化學式II所描述的連接基團；Y與此前對化學式I和II的定義一樣。25如果基底具有多個含氟代烷氧基羰基的系鏈基團，并且含氨基材料具有多個伯氨基和/或仲氨基，則含氨基材料可以與不止一個系鏈基團反應。也就是說，具有多個伯氨基和/或仲氨基的含氨基材料可以起到交聯多個固定基團的作用。在許多實施例中，不是所有化學式為-U-Y-(CO)-OCR1(R2)2的連接基底的系鏈基團都與含氨基材料反應。也就是說，僅有一部分含氟代烷氧基羰基的系鏈基團與含氨基材料反應。存在多余的含氟代垸氧基羰基的系鏈基團。這些多余的系鏈基團可能是所需的，因為它往往有利于增加可能存在的任何含氨基材料的反應性。更具體地講，制品可以包括基底，該基底具有(a)如下化學式IV-U-Y-(CO)-OCR'(R2)2(IV)所表示的包含氟代烷氧基羰基的連接的系鏈基團，以及(b)如下化學式v所表示的連接的固定基團。-U-Y-(CO)-NR4-T(V)如此前所述，基團u相當于基底反應性官能團X與基底表面上的互補基團G的反應產物。基團Y、W和I^與對化學式I的描述一樣。基團T相當于化學式為T-NHR4的含伯氨基或仲氨基的材料去掉氨基->^1114的剩余部分。基團W選自氣、烷基或連接至基團T的環結構的一部分。氨基-NI^通常連接至含氨基材料的剩余部分中的亞垸基。具有化學式IV所表示的連接的系鏈基團以及化學式V所表示的連接的固定基團的某些基底還具有未反應的互補基團G。26合適的基底在此前有所描述。化學式iv所表示的系鏈基團可以通過由化學式I表示的系鏈化合物與基底的反應形成。化學式V所表示的固定基團是具有伯氨基或仲氨基的含氨基材料與化學式IV所表示的連接基底的系鏈基團的反應產物。含有反應方案C中的互補官能團G的基底通常為固相材料，系鏈基團和固定基團可以連接至其上。基底不溶于用來將由化學式I表示的化合物連接至基底表面的溶液。通常，系鏈基團或固定基團僅連接至基底的外面部分，而在將系鏈基團連接至基底的過程中基底的大部分都未被改性。如果基底具有在整個基底上分布的基團G，只有外面部分(如在表面上或靠近表面)的基團G通常能夠與根據化學式I的化合物的基團X反應，從而形成由化學式II表示的連接基底的系鏈基團。基底可以具有任何可用的形式，包括(但不限于)膜、片材、隔膜、過濾材料、非織造或織造纖維、中空或實心小珠、瓶、板、管、棒、導管或晶片。基底可以是多孔或無孔的、剛性或柔性的、透明或不透明的、無色或有色的，以及反射性或非反射性的。合適的基底材料包括(例如)聚合物材料、玻璃、陶瓷、金屬、金屬氧化物、水合金屬氧化物或它們的組合。基底可具有單層或多層材料。例如，基底可以具有一個或多個為第一層提供支承的第二層，第一層包含可與由化學式I表示的系鏈化合物中的基團X反應的互補官能團G。第一層是基底的外層。在一些實施例中，第二層的表面經化學改性或用另一種材料涂覆，從而得到包含能夠與x基團反應的互補官能團的第一層。合適的聚合物基底材料包括(但不限于)聚烯烴、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、酚醛樹27月旨、聚胺、氨基環氧樹脂、聚酯、硅樹脂、纖維素基聚合物、多醣或它們的組合。在一些實施例中，聚合物材料是用具有能夠與根據化學式I的系鏈化合物中的基團X反應的互補官能團的共聚單體制備的共聚物。例如，共聚單體可以包含羧基、巰基、羥基、氨基或垸氧基甲硅焼基o合適的玻璃和陶瓷基底材料包括(例如)鈉、硅、鋁、鉛、硼、磷、鋯、鎂、鈣、砷、鎵、鈦、銅或它們的組合。通常，玻璃包括多種含有硅酸鹽的材料。在一些實施例中，基底包括金剛石狀玻璃層，如美國專利No.6,696,157(David等人)中所討論的一樣。金剛石狀玻璃為非晶態材料，其包含碳、硅以及一種或多種選自氫、氧、氟、硫、鈦或銅的元素。一些金剛石狀玻璃材料可通過離子工藝用四甲基硅烷前體生成。可以制備成疏水材料，其用氧等離子體進一步處理以控制表面上的硅烷醇濃度。金剛石狀玻璃可以為薄膜形式，或基底中另一層或材料上的涂層形式。在一些應用中，金剛石狀玻璃可以為薄膜形式，其碳含量為至少30重量％，硅含量為至少25重量％，氧含量最高為45重量％。此類膜可以是柔性并且透明的。在一些實施例中，金剛石狀玻璃為多層基底的外層。在具體的例子中，基底的第二層(如支承層)為聚合物材料，并且第一層為金剛石狀玻璃薄膜或金剛石狀玻璃層。系鏈基團連接至金剛石狀玻璃的表面。在一些多層基底中，金剛石狀玻璃沉積在金剛石狀碳層上。例如，第二層(如支承層)為具有沉積在表面的金剛石狀碳層的聚合膜。金剛石狀玻璃層沉積在金剛石狀碳層上。在一些實施例中，金剛石狀碳層可以作為多層基底中聚合層與金剛石狀玻璃層之間的粘結層或底漆層。例如，多層基底可以包括聚酰亞胺或聚酯層，沉積在聚酰亞胺28或聚酯層上的金剛石狀碳層，以及沉積在金剛石狀碳上的金剛石狀玻璃層。又如，多層基底包括按以下順序依次布置的堆疊層金剛石狀玻璃層、金剛石狀碳層、聚酰亞胺或聚酯層、金剛石狀碳層和金剛石狀玻璃層。金剛石狀碳膜可在等離子體反應器中由(例如)乙炔制成。制備此類膜的其他方法在美國專利No.5,888,594和5,948,166中，以及M.David等人在AlChEJournal1991年3月第37期第3巻，第367至376頁的文章中有所描述。適用于基底的金屬、金屬氧化物或水合金屬氧化物可包含(例如)金、銀、鉑、鈀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等。含金屬的材料可以是諸如不銹鋼、氧化銦錫等之類的合金。在一些實施例中，含金屬材料為多層基底的頂層。例如，基底可具有聚合的第二層和含金屬的第一層。在一個實例中，第二層為聚合膜，并且第一層為金薄膜。在其他實例中，多層基底包括涂布含鈦層，接著涂布含金層的聚合膜。也就是說，鈦層可起到粘結層或底漆層的作用，以便將金層附著至聚合膜。在多層基底的其他實例中，用一層鉻，接著用一層金覆蓋硅支承層。鉻層可改善金層對硅層的附著性。基底表面通常包含能夠與以下基團反應的基團羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅垸基、垸氧基甲硅垸基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代垸基、叔氨基、二硫化物、垸基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團。也就是說，基底表面包含能夠與由化學式I表示的化合物中的基團X反應的基團(即基底包含與基團X互補的官能團G)。基底可以包括經過處理以具有含互補官能團的外層的支承材料。基底可以由已知具有可與X反應的基團的任何固相材料制29成，并且不限于以下適合材料的例子。羧基或鹵代羰基可與具有羥基的基底反應以生成含羰氧基的連接基團。具有羥基的基底材料的例子包括(但不限于)聚乙烯醇、電暈處理的聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯的羥基取代酯、聚丙烯酸酯的羥基取代酯，以及支承材料(例如玻璃或聚合物材料)上的聚乙烯醇涂層。羧基或鹵代羰基也可與具有巰基的基底反應以生成含羰硫基的連接基團。具有巰基的基底材料的例子包括(但不限于)聚丙烯酸酯的巰基取代酯、聚甲基丙烯酸酯的巰基取代酯，以及用巰烴基硅烷處理的玻璃。另外，羧基或鹵代羰基可與芳族伯氨基、芳族仲氨基或脂族仲氨基反應以生成含羰基亞胺基的連接基團。具有芳族伯氨基或仲氨基的基底材料的例子包括(但不限于)聚胺、聚甲基丙烯酸酯的胺取代酯、聚丙烯酸酯的胺取代酯、聚氮丙啶，以及用氨基垸基硅垸處理的玻璃。鹵代羰氧基可與具有羥基的基底反應以生成含氧基羰氧基的連接基團。具有羥基的基底材料的例子包括(但不限于)聚乙烯醇、電暈處理的聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯的羥基取代酯、聚丙烯酸酯的羥基取代酯，以及支承材料(例如玻璃或聚合膜)上的聚乙烯醇涂層。鹵代羰氧基也可與具有巰基的基底反應以生成含氧基羰硫基的連接基團。具有巰基的基底材料的例子包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯的巰基取代酯、聚丙烯酸酯的巰基取代酯，以及用巰烴基硅烷處理的玻璃。另外，鹵代羰氧基可與具有芳族伯氨基、芳族仲氨基或脂族仲氨基的基底反應以生成含氧基羰基亞胺基的連接基團。具有芳族伯氨基30或仲氨基的基底材料的例子包括(但不限于)聚胺、聚甲基丙烯酸酯的胺取代酯、聚丙烯酸酯的胺取代酯、聚氮丙啶，以及用氨基烷基硅烷處理的玻璃。氰基可與具有疊氮基的基底反應以生成含四嗪二基的連接基團。具有疊氮基的基底的例子包括(但不限于)玻璃或聚合物支承體上的聚(4-疊氮甲基苯乙烯)涂層。合適的聚合物支承材料包括聚酯、聚酰亞胺等等。羥基可與具有異氰酸酯基的基底反應以生成含氧基羰基亞胺基的連接基團。具有異氰酸酯基的合適的基底包括(但不限于)支承材料上的2-甲基丙烯酸異氰酸基乙酯聚合物涂層。合適的支承材料包括玻璃和聚合物材料(例如聚酯、聚酰亞胺等等)。羥基也可與具有羧基、羰氧羰基或鹵代羰基的基底反應以生成含羰氧基的連接基團。合適的基底包括(但不限于)支承材料上的丙烯酸聚合物或共聚物的涂層，或支承材料上的甲基丙烯酸聚合物或共聚物的涂層。合適的支承材料包括玻璃和聚合物材料(例如聚酯、聚酰亞胺等等)。其他合適的基底包括聚乙烯與聚丙烯酸的共聚物、聚甲基丙烯酸或它們的組合。巰基可與具有異氰酸酯基的基底反應。巰基與異氰酸酯基之間的反應生成含硫代羰基亞胺基的連接基團。具有異氰酸酯基的合適基底包括(但不限于)支承材料上的2-甲基丙烯酸異氰酸基乙酯共聚物的涂層。合適的支承材料包括玻璃和聚合物材料(例如聚酯、聚酰亞胺等等)。巰基也可與具有鹵代羰基的基底反應以生成含羰硫基的連接基團。具有鹵代羰基的基底包括(例如)氯代羰基取代的聚乙烯。31巰基也可與具有鹵代羰氧基的基底反應以生成含氧基羰硫基的連接基團。具有鹵代羰基的基底包括聚乙烯醇的氯甲酰酯。另外，巰基可與具有烯鍵式不飽和基團的基底反應以生成含硫代亞烷基的連接基團。具有烯鍵式不飽和基團的合適的基底包括(但不限于)衍生自丁二烯的聚合物和共聚物。異氰酸酯基可與具有羥基的基底反應以生成含氧基羰基亞胺基的連接基團。具有羥基的基底材料的例子包括(但不限于)聚乙烯醇、電暈處理的聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的羥基取代酯，以及玻璃或聚合物材料上的聚乙烯醇涂層。異氰酸酯基也可與巰基反應以生成含硫代羰基亞胺基的連接基團。具有巰基的基底材料的例子包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的巰基取代酯，以及用巰烴基硅垸處理的玻璃。另外，異氰酸酯基可與芳族伯氨基、芳族仲氨基或脂族仲氨基反應以生成含亞胺基羰基亞胺基的連接基團。具有芳族伯氨基或芳族仲氨基的合適的基底包括(但不限于)聚胺、聚氮丙啶，以及支承材料(例如玻璃)或聚合物材料(例如聚酯或聚酰亞胺)上的氨基垸基硅烷涂層。異氰酸酯基也可與羧酸基團反應以生成含o-酰基氨基甲酰基的連接基團。具有羧酸基團的合適的基底包括(但不限于)玻璃或聚合物支承體上的丙烯酸聚合物或共聚物的涂層，或甲基丙烯酸聚合物或共聚物的涂層。共聚物包括(但不限于)包含聚乙烯和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的共聚物。合適的聚合物支承材料包括聚酯、聚酰亞胺等等。.鹵代甲硅烷基、垸氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅垸基可與具有硅院醇基的基底反應以生成含二硅氧垸基的連接基團。合適的基底包括由多種玻璃、陶瓷材料或聚合物材料制成的那些基底。這些基團也可與表面上具有金屬氫氧化物基團的多種材料反應以生成含硅烷的鍵合物。合適的金屬包括(但不限于)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳和鋅。在一些實施例中，金屬為不銹鋼或另一種合金。可將聚合物材料制成具有硅烷醇基團。例如，市售的含硅烷醇基團的單體包括3-(三甲氧基硅垸基)丙基甲基丙烯酸酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷，上述物質可得自AldrichChemicalCo.,Milwaukee,WI(美國威斯康星州密爾沃基市白勺AldrichChemicalCo.)。疊氮基可與(例如)具有碳-碳三鍵的基底反應以生成含三唑二基的連接基團。疊氮基也可與具有腈基的基底反應以生成含四氮烯二基的連接基團。具有腈基的基底包括(但不限于)支承材料(例如玻璃或聚合物材料)上的聚丙烯腈涂層。合適的聚合物支承材料包括(例如)聚酯和聚酰亞胺。其他具有腈基的合適的基底包括丙烯腈聚合物或共聚物，以及2-氰基丙烯酸酯聚合物或共聚物。疊氮基也可與張力烯屬基團反應以生成含三唑二基的連接基團。具有張力烯屬基團的合適基底包括具有降冰片烯側基官能團的涂層。合適的支承材料包括(但不限于)玻璃和聚合物材料(例如聚酯和聚酰亞胺)。氮丙啶基可與巰基反應以生成含e-氨垸基硫代亞院基的連接基團。具有巰基的基底材料的例子包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的巰基取代酯和用巰烴基硅烷處理的玻璃。另外，氮丙啶基可與羧酸基團反應以生成含e-氨基烷氧基羰基的連接基團。具有羧基的合適基底包括(但不限于)玻璃或聚合物支承體上的丙烯酸聚合物或共聚物的涂層，或甲基丙烯酸聚合物或共聚物的涂層。共聚物包括(但不限于)包含聚乙烯和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的共聚物。合適的聚合物支承材料包括聚酯、聚酰亞胺等等。鹵代烷基可與(例如)具有叔氨基的基底反應以生成含季銨的連接基團。具有叔氨基的合適的基底包括(但不限于)聚二甲基氨基苯乙烯或聚二甲基氨基乙基異丁烯酸酯。同樣，叔氨基可與(例如)具有鹵代垸基的基底反應以生成含季銨的連接基團。具有鹵代垸基的合適的基底包括(例如)支承材料上的鹵代烷基硅烷涂層。支承材料可以包括(但不限于)玻璃和聚合物材料(例如聚酯和聚酰亞胺)。二硫化物或垸基二硫化物基團可與(例如)金屬表面反應以生成含金屬硫化物的連接基團。合適的金屬包括(但不限于)金、鉑、鈀、鎳、銅和鉻。基底也可以為合金(例如氧化銦錫或電介質材料)。苯并三唑基可與(例如)具有金屬或金屬氧化物表面的基底反應。合適的金屬或金屬氧化物包括(例如)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等等。金屬或金屬氧化物可以包括合金(例如不銹鋼、氧化銦錫等等)。膦酰基、偶磷基酰胺基或磷酸根可與(例如)具有金屬或金屬氧化物表面的基底反應。合適的金屬或金屬氧化物包括(例如)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等等。金屬或金屬氧化物可以包括合金(例如不銹鋼、氧化銦錫等等)。烯鍵式不飽和基團可與(例如)具有巰基取代的垸基的基底反應。反應生成含雜亞垸基的連接基團。合適的基底包括(例如)聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯的巰基取代的垸基酯。烯鍵式不飽和基團也可與具有硅表面的基底反應，例如用化學氣34相沉積法形成的硅基底。此類硅表面可以包含氫化甲硅垸基(即-SiH)，該基團在存在鉑催化劑的情況下可與烯鍵式不飽和基團反應，生成Si鍵合到亞烷基的連接基團。當布置成與基底接觸時，由化學式I表示的系鏈化合物可經歷自組裝過程。術語"自組裝"指當與基底接觸時，材料可以自發地形成連接基底的系鏈基團的單層的過程。例如，當暴露于金基底時，具有二硫化物或垸基二硫化物X基團的化合物可經歷自組裝過程。又如，當暴露于金剛石狀玻璃或玻璃基底時，具有鹵代甲硅烷基X基團的化合物可經歷自組裝過程。可以采用以下技術檢測系鏈基團與基底表面的連接(即由化學式II表示的連接基底的系鏈基團的形成)例如在衍生自化學式I的系鏈基團連接前后進行基底上液體的接觸角測量(如當系鏈基團連接至基底表面后接觸角可能會改變)、橢圓光度法(如可以測量連接層的厚度)、飛行時間質譜法(如當系鏈基團連接至基底后表面濃度可能會改變)，以及傅里葉變換紅外光譜法(如當系鏈基團連接至基底后反射率和吸光度可能會改變)。連接基底的系鏈基團具有可與含伯氨基或仲氨基的材料反應的氟代垸氧基羰基。在一些實施例中，含氨基材料為生物分子，例如氨基酸、肽、DNA、RNA、蛋白質、酶、細胞器、免疫球蛋白或它們的片段。在其他實施例中，含氨基材料為非生物胺(例如含氨基的被分析物)。其他材料可以結合到含氨基材料上。例如，互補的RNA或DNA片段可與固定的RNA或DNA片段雜交。生物含氨基材料在與基底連接后通常可以保持活性(即根據化學式III的制品可以包含固定至基底的生物活性的含氨基材料)。例如，固定的抗體可與抗原結合，或者固定的抗原可與抗體結合。含氨基材料可與細菌結合(如固定的含氨基材料可以是具有可特異性結合至細菌的部分的生物分子)。在更具體的例子中，固定的含氨基材料可與金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)結合o可采用(例如)以下方法來測定固定的含氨基材料的存在質譜分析、接觸角測量、紅外光譜法和橢圓光度法。另外，如果含氨基材料為生物活性材料，則可采用多種免疫測定和光學顯微技術。固定的生物含氨基材料可用于疾病或遺傳缺陷的醫學診斷。固定的含氨基材料還可用于生物分離或用于多種生物分子的存在的檢測。另外，固定的含氨基材料可用于生物反應器中或用作制備其他材料的生物催化劑。連接基底的系鏈基團可用于檢測含氨基的被分析物。與此前已知的用系鏈化合物(即N-羥基琥珀酰亞胺的衍生物)制備的制品相比較，由化學式II表示的連接基底的系鏈基團通常具有改良的水解穩定性(如在pH等于約IO的條件下)。另外，與其他此前已知的用吖內酯化合物或全氟苯基酯制備的制品相比，由化學式II表示的連接基底的系鏈基團通常具有改良的水解穩定性。由于此水解穩定性，由化學式I表示的系鏈化合物和由化學式II表示的連接基底的系鏈基團通常可用于水性體系中。更進一步地講，與三氟乙基(-CH2CF3)酯的反應性相比，由化學式II表示的連接基底的系鏈基團對胺具有改善的反應性。當含氨基材料與連接基底的系鏈基團的氟代垸基羰基反應時形成了固定基團，使得含氨基材料連接至基底(即，如果形成則為根據化學式III的固定了含氨基材料的基底)。含氨基材料與連接基底的系鏈基團的氟代烷氧基羰基的反應速率通常比氟代垸氧基羰基的水解速率快。也就是說，含氨基材料的固定速率比水解反應的速率快。由于羰基亞胺基共價鍵的形成，一旦連接至基底，含胺基材料就不容易被置換。實例36這些實例僅僅為了進行示意性的說明，并非意圖限制所附權利要求書的范圍。除非另外指明，否則實例以及說明書其余部分中的所有份數、百分數、比率等均按重量計。除非另外指明，否則所用溶劑和其他試齊ll均得自Sigma-AldrichChemicalCompany;Milwaukee，Wisconsin(美國密蘇里州圣路易斯市的Sigma-Aldrich化學公司)。縮寫表<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>測試方法水解穩定性的半衰期使用液氮冷卻的帶反射裝置(設定為84°)的汞-鎘-碲化物檢測器，采用BioRad光譜儀上的RA-FTIR(反射率吸光度傅里葉變換紅外光)測量金膜上SAM的胺活性捕集化學物質的水解穩定性的半衰期。采用400次掃描以及2cnT1的分辨率收集光譜。使用由氘化的十六硫醇形成的SAM收集參考光譜。通過將SAM涂布的金膜浸泡在pH為10的碳酸鹽緩沖液中最長48小時來測量水解穩定性。按照設定的時間間隔從緩沖液中移出SAM涂布的金膜，并采用RA-FTIR在1782土2cnT1處測定羰基峰的強度。通過熒光測量IgG捕集將濃度分別為130、50、13、5和0微克每毫升的Cy5-IgG測試溶液的五微升液滴施加至帶涂層的表面并放置30分鐘。先后用0.25重量%的TWEEN-25去離子水溶液和去離子水沖洗該表面。使該表面在氮氣下干燥并將其放入熒光讀出器(其以商品名LSSERIESTECAN購自TecanGroupLTD,ResearchTrianglePark,NC)。進行單掃描測定，這時將焦點高度調節至1002微米，并且使用40微米分辨率，195增益，3微米過采樣度，和土150微米針孔聚焦深度。使用以商品名GENEPIXPRO購自MolecularDevicesCorp,Sunnyvale,CA(美國加利福尼亞州森尼韋爾的分子儀器公司)的軟件分析形式為16位像素TIFF文件的數據。制備用Cy5標記的IgG將三個Cy5染料(3H-吲哚鎗，2-[5-[l-[6-[(2，5-二氧-l-吡咯垸基)氧基]-6-氧己基]-l,3-二氫-3，3-二甲基-5-磺基-2H-吲哚-2-亞基]-l，3-戊二烯基]-l-乙基-3,3-二甲基-5-磺基-，內鹽(9CI))小瓶中的內容物溶解在二甲基亞砜(DMSO)中，總體積為100微升。Cy5染料小瓶得自GE-AmershamBiosciences,PiscatawayNJ(美國新澤西州皮斯卡塔韋的GE-AmershamBiosciences)。將所得的染料溶液加入1毫升的5毫克/毫升小鼠IgG的0.1M碳酸鈉溶液(pH為9.0)中。小鼠IgG得自Sigma，St.Louis，MO(美國密蘇里州圣路易斯市的Sigma公司)。避免所得溶液暴露于光線，并且在室溫下輕輕地搖晃45分鐘。此溶液包含Cy5標記的抗體和未反應的Cy5。使用凝膠過濾色譜法分離Cy5標記的抗體(Cy5-IgG)和未反應的Cy5標記物。將包含Cy5-IgG和未反應Cy5的溶液加入PD-10柱，用磷酸鹽緩沖溶液(PBS)將所述PD-10柱平衡在pH為7.4。PD-10柱得自GE-AmershamBiosciences,PiscatawayNJ(美國新澤西州皮斯卡塔韋的GE-AmershamBiosciences)。通過用pH為7.4的PBS洗滌來收集Cy5-IgG餾分。通過測量Cy5-IgG餾分中IgG濃度(280nm)和Cy5濃度(650nm)來計算Cy5/IgG比率。按照Cy5和IgG制造商提供的產品說明書，獲得IgG和Cy5的消光系數值，以及共價鍵合Cy5貢獻的對280nm38波長的吸光度。最終的Cy5-IgG溶液具有的Cy5-IgG濃度為1.3毫克/毫升，Cy5/IgG比率為2.2。制備性實例l:制備二硫化物N-十一酰六氟異丙酯DTUA(0.50克)可通過與3毫升含微量DMF的(^2<:12中的亞硫酰氯(0.15克)反應而轉化成二酰氯。將干燥的THF(2.0毫升)以及六氟-異丙醇(0.208克)、乙基二異丙胺(0.17克)禾卩THF(0.81克)的混合物加入該材料中。將所述混合物攪拌過夜，用水洗滌并過濾，以分離出固體產物(0.502克)。通過核磁共振確定結構。制備性實例2:制備PEG改性的二硫化物N-十一酰六氟異丙酯將如制備性實例1中所描述制備的DTUA二酰氯(10.9克)溶解fCH2Cl2(30毫升)中，并將此溶液加入30毫升CH2Cl2中的2-氨基乙氧基乙醇(9.67克)溶液中。通過在乙腈中重結晶回收二酰胺二醇產物(12.59克)。將此二醇(3.00克)與琥珀酸酐(1.08克)和三乙胺U.15克)混合并將其加熱至9(TC以生成黑色液體。IR分析顯示在幾個小時內完全反應，將產物冷卻并在乙腈中重結晶得到3.43克產物。將所述酸(0.50克)溶解于3毫升含微量DMF的CH2Cl2中并用亞硫酰氯(0.15克)處理。用旋轉蒸發器移除溶劑，并將二酰氯溶解于2毫升THF中。加入0.8克THF中的六氟異丙醇(0.208克)和乙基二異丙胺(0.17克)溶液。過夜后，用水洗滌混合物，收集固體產物并干燥至0.502克。通過核磁共振確定結構。制備性實例3:制備二硫化物N-十一酰N-羥基琥珀酰亞胺酯向DTUA的二酰氯(通過DTUA(2.00克)與亞硫酰氯(1,15克)在含微量DMF的CH2C12(12.6克)中反應制備)中加入NHS(1.11克)、吡啶(0.80克)和CH2C12(3毫升)的混合物。將混合物攪拌過夜。使用旋轉蒸發器移除溶劑，用水洗滌所得固體并在異丙醇中重結晶。通過核磁共振確定結構。制備性實例4:制備二硫化物N-十一酰五氟苯基酯向DTUA的二酰氯(0.50克)(按照制備性實例1中所述制備)中加入CHCl3(2.0克)、五氟苯酚(0.14克)和吡啶(0.1克)。將混合物攪拌過夜，在旋轉蒸發器上移除CHC13，用異丙醇/水混合物洗滌剩余物并過濾以得到固體產物。通過核磁共振確定結構。制備性實例5:制備六氟-異丙基-ll-(三氯甲硅烷基)十一酸酯將"i^一烯氯(10.1克)溶解于50毫升CH2Cl2中，加入六氟異丙醇(9.5克)，然后逐滴加入二異丙基乙胺(6.6克)，用冰浴緩慢散熱。將產物用水洗滌兩次并干燥，用旋轉蒸發器移除溶劑以得到13.4克十一烯酯。將十一烯酯溶解于CH2Cl2中，加入HSiCl3(9.0克)和2滴Pt/DVDMS催化劑，將所得混合物在40'C下攪拌過夜，以得到所需的材料。制備性實例6:制備六氟-異丙基-ll-(二甲基氯甲硅烷基)十一酸酯將按照上述制備性實例7中所述制備的十一烯酯樣品在約lmm汞柱壓力下蒸餾至沸點84°C。將十一烯酯的樣品(20.0克)與Me2SiHCl(6.0克)在甲苯中混合，加入2滴Pt/DVDMS催化劑并加熱至7(TC過夜。將產物在lmm汞柱壓力下蒸餾至主餾分的沸點為119°C。制備性實例7:制備二硫化物N-十一酰全氟-叔丁基酯如制備性實例1中所述，將DTUA(0.25克)通過與亞硫酰氯反應轉化成二酰氯。向該材料中加入干燥的THF(2，0克)以及全氟-異丁醇(0.15克)、乙基二異丙胺(0.08克)禾BTHF(0.81克)的混合物。將混合物攪拌過夜。通過將金膜浸泡在制備性實例1中制備的二硫化物溶液(250微摩爾二硫化物溶于甲基乙基酮)中1小時，使金膜被涂覆上制備性實例1中制備的二硫化物。采用上述測試方法在pH為10的條件下測定帶涂層的金膜的半衰期。結果示于表I中。采用上述測試方法通過熒光測定帶涂層的金膜的cy5-IgG捕集。結果總結在表2中。實例2通過將金膜浸泡在制備性實例2中制備的二硫化物溶液(250微摩爾二硫化物溶于甲基乙基酮)中1小時，使金膜被涂覆上制備性實例2中制備的二硫化物。采用上述測試方法在pH為10的條件下測定帶涂層的金膜的半衰期。結果示于表1中。采用上述測試方法通過熒光測定帶涂層的金膜的cy5-IgG捕集。結果總結在表2中。比較例Cl通過將金膜浸泡在制備性實例3中制備的二硫化物溶液(250微摩爾二硫化物溶于甲基乙基酮)中1小時，使金膜被涂覆上制備性實例3中制備的二硫化物。采用上述測試方法在pH為10的條件下測定帶涂層的金膜的半衰期。結果示于表1中。采用上述測試方法通過熒光測定帶涂層的金膜的cy5-IgG捕集。結果總結在表2中。比較例C2通過將金膜浸泡在制備性實例4中制備的二硫化物溶液(250微摩爾二硫化物溶于甲基乙基酮)中l小時，使金膜被涂覆上制備性實例4中制備的二硫化物。采用上述測試方法在pH為10的條件下測定帶涂層的金膜的半衰期。結果示于表1中。采用上述測試方法通過熒光測定帶涂層的金膜的cy5-IgG捕集。結果總結在表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>權利要求1.一種將含氨基材料固定至基底的方法，所述方法包括選擇由如下化學式I表示的系鏈化合物其中X為選自以下基團的基底反應性官能團羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代烷基、叔氨基、二硫化物、烷基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團；Y為(a)單鍵或(b)二價基團，所述二價基團包括亞烷基、雜亞烷基、亞芳基或它們的組合，并且任選地還包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、-NR3-或它們的組合；R1選自氫、氟、烷基或低級的氟烷基；R2為低級的氟烷基；R3為氫、烷基、芳基或芳烷基；當X為一價基團時r等于1，或當X為二價基團時r等于2；并且由化學式I表示的所述系鏈化合物是未取代的，或者被鹵素、烷基、烷氧基或它們的組合取代；提供基底，所述基底具有能夠與所述系鏈化合物的基團X反應的互補官能團；制備連接基底的系鏈基團，通過使基團X與所述基底上的所述互補官能團反應以生成離子鍵、共價鍵或它們的組合來實現；以及使含氨基材料與所述連接基底的系鏈基團的氟代烷氧基羰基反應，以生成將所述含氨基材料連接至所述基底的固定基團。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述系鏈化合物具有如下化學式IC:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中n為l至20的整數,3.根據權利要求l所述的方法，其中Y為亞烷基，或者Y包含連接至至少一個其他基團的第一亞垸基，所述其他基團選自雜亞烷基、亞芳基、第二亞垸基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。4.根據權利要求l所述的方法，其中Y為雜亞烷基，或者Y包含連接至至少一個其他基團的第一雜亞垸基，所述其他基團選自亞垸基、亞芳基、第二雜亞烷基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。5.根據權利要求l所述的方法，其中Y為亞芳基，或者Y包含連接至至少一個其他基團的第一亞芳基，所述其他基團選自亞烷基、雜亞垸基、第二亞芳基、羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、硫基、-NR3-或它們的組合。6.根據權利要求l所述的方法，其中所述系鏈化合物具有如下化學式Id或化學式Ie:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中n為l至20的整數，D為氧基、硫基或-NH-。7.根據權利要求1所述的方法，其中所述系鏈化合物具有如下化學式If、化學式Ig或化學式Ih:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>D為氧基、硫基或-NH-;m為1至15的整數；k為2至4的整數；并且n為l至20的整數。8.根據權利要求l所述的方法，其中所述系鏈基團選自<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>9.根據權利要求l所述的方法，其中所述基底上的所述互補官能團選自羥基、巰基、芳族伯氨基、芳族仲氨基、脂族仲氨基、疊氮基、羧基、羧酸酐、異氰酸酯、鹵代羰基、鹵代羰氧基、丙烯酸酯、硅垸醇或腈。10.根據權利要求1所述的方法，其中所述含氨基材料為含氨基分析物、氨基酸、肽、DNA、RNA、蛋白質、酶、細胞器、免疫球蛋白或它們的片段。11.根據權利要求1所述的方法，其中所述含氨基材料為抗體，并且所述抗體還結合至抗原。12.根據權利要求1所述的方法，其中所述含氨基材料為抗原，并且所述抗原還結合至抗體。13.根據權利要求1所述的方法，其中所述含氨基材料為免疫球蛋白。14.根據權利要求1所述的方法，其中所述含氨基材料還結合至細菌。15.根據權利要求1所述的方法，其中Rt為氫或-CF3，并且每個R2為-CHF2或-CF3。16.根據權利要求1所述的方法，其中所述互補官能團選自羥基、巰基、芳族伯氨基、芳族仲氨基、脂族仲氨基、疊氮基、羧基、羰氧基羰基、異氰酸酯、鹵代羰基、鹵代羰氧基、硅垸醇、氫化甲硅垸基或腈。17.—種包括基底的制品，所述基底包含(a)由如下化學式IV表示的連接的系鏈基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>所述系鏈基團包含氟代烷氧基羰基；以及(b)由如下化學式V表示的連接的固定基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中U相當于基底反應性官能團X與所述基底表面上的互補基團G的反應產物，其中X選自羧基、鹵代羰基、鹵代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、鹵代甲硅垸基、垸氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代垸基、叔氨基、二硫化物、烷基二硫化物、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯鍵式不飽和基團；Y為單鍵或二價基團，所述二價基團包括亞烷基、雜亞烷基、亞芳基或它們的組合，并且可任選地還包括羰基、羰氧基、羰基亞胺基、氧基、-NRS-或它們的組合；R'選自氫、氟、垸基或低級的氟垸基；112為低級的氟垸基；W為氫、垸基、芳基或芳烷基；T相當于化學式為T-NHR4的含伯氨基或仲氨基的材料去掉氨基-NHI^的剩余部分；并且W選自氫、垸基或連接至基團T的環結構的一部分。18.根據權利要求17所述的制品，其中T為生物含氨基材料的剩余部分。19.根據權利要求18所述的制品，其中T還與第二生物材料相連。20.根據權利要求17所述的制品，所述基底還包含未反應的互補基團G。全文摘要本發明描述了一種將含氨基材料固定至基底的方法。所述方法涉及提供具有兩個反應基團的系鏈化合物基底反應性基團和氟代烷氧基羰基。所述方法還涉及通過使所述系鏈化合物的所述基底反應性基團與所述基底表面上的互補官能團反應來制備連接基底的系鏈基團。所述連接基底的系鏈基團具有氟代烷氧基羰基，所述氟代烷氧基羰基可與含氨基材料反應，以生成將所述含氨基材料連接至所述基底的固定基團。文檔編號C07C323/52GK101568557SQ200780047574公開日2009年10月28日申請日期2007年12月4日優先權日2006年12月21日發明者喬治·G·I·摩爾,卡爾·E·本松,拉胡爾·R·沙阿,查爾斯·M·利爾申請人:3M創新有限公司