DE10010118A1 - Coating system, useful for the production of microelectronics, comprises a pyranosyl nucleic acid comprises a pyranosephosphate back bone bonded to purine or pyrimidine bases. - Google Patents
Coating system, useful for the production of microelectronics, comprises a pyranosyl nucleic acid comprises a pyranosephosphate back bone bonded to purine or pyrimidine bases.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungssystem auf der Basis von Pyranosyl-Nukleinsäuren (p-NA) zur Ausbildung von Adhäsionsverbindungen, ein Verfahren zur Ausbildung von Adhäsionsverbindungen sowie verschiedene Verwendungen eines erfindungsgemäßen Beschichtungssystems.The present invention relates to a coating system based on Pyranosyl nucleic acids (p-NA) for the formation of adhesion compounds, a method of forming adhesive bonds as well as various Uses of a coating system according to the invention.
Die Miniaturisierung von technischen Bauelementen, insbesondere von miniaturisierten, integrierten elektronischen Schaltungen, dringt mittlerweile in den Bereich molekularer Größenordnungen vor.The miniaturization of technical components, especially of miniaturized, integrated electronic circuits, is now penetrating the range of molecular orders of magnitude.
Von besonderem Interesse sind neuartige Werkstoffe, die sich in Form von Paarungssystemen selbst organisieren können. Paarungssysteme sind supra molekulare Systeme nicht-kovalenter Wechselwirkung, die sich durch Selektivi tät, Stabilität und Reversiblität auszeichnen, und deren Eigenschaften bevor zugt thermodynamisch, z. B. durch Temperatur, pH-Wert und Konzentration beeinflußt werden.Of particular interest are new types of materials, which are in the form of Can organize pairing systems themselves. Pairing systems are supra molecular systems of non-covalent interaction, which are characterized by selectivi characteristics, stability and reversibility, and their properties trains thermodynamically, e.g. B. by temperature, pH and concentration to be influenced.
DNA und RNA spielen dabei als Träger der Erbanlagen eine fundamentale Rolle.DNA and RNA play a fundamental role as carriers of the hereditary system Role.
Solche Paarungssysteme können z. B. aufgrund ihrer selektiven Eigenschaften aber auch als "molekularer Klebstoff" für die Zusammenführung von unter schiedlichen Metallclustern zu Cluster-Verbänden mit potentiell neuen Eigen schaften verwendet werden (Mirkin, C. A. et al. Nature, 1996. 382, 607-9, Alivi satos, A. P. et al., Nature, 1996, 382, 609-11). Die Paarungs- bzw Hybridisie rungseigenschaften von natürlich vorkommender DNA wurden z. B. verwendet, um an DNA-Stränge gebundene Metallcluster mit einem komplementären DNA- Strang paaren zu lassen. Hierdurch wurden Cluster-Verbände mit potentiell neuen Materialeigenschaften gewonnen. Derartige Paarungssysteme können daher als "molekulare Maschinen" bzw. funktionelle "molekulare Schaltungen" angesehen werden. Such pairing systems can e.g. B. due to their selective properties but also as a "molecular adhesive" for merging under different metal clusters to form cluster associations with potentially new properties be used (Mirkin, C.A. et al. Nature, 1996. 382, 607-9, Alivi satos, A.P. et al., Nature, 1996, 382, 609-11). The mating or hybridization tion properties of naturally occurring DNA z. B. used around metal clusters bound to DNA strands with a complementary DNA To let strand mate. As a result, cluster associations with potential won new material properties. Such pairing systems can therefore as "molecular machines" or functional "molecular circuits" be considered.
DNA- bzw. RNA-Bausteine weisen jedoch folgende Nachteile auf:
However, DNA or RNA building blocks have the following disadvantages:
- a) Die Kräfte, die zwei Stränge zusammenhalten, vor allem Wasserstoffbrücken und Stapeleffekte, sind naturgemäß sehr gering. Solche Duplices weisen daher eine geringe Stabilitat auf. Folglich sind für die Herstellung von Paarungssyste men relativ lange Einzelstränge notwendig, d. h. die "Nukleotidlast" ist hoch.a) The forces that hold two strands together, especially hydrogen bonds and stack effects are naturally very low. Such duplicates therefore point low stability. Consequently, for the manufacture of mating systems relatively long single strands are necessary, d. H. the "nucleotide load" is high.
- b) Durch die Ausbildung von Hoogsteen-Paarungen, die alternativ zu Watson- Crick-Paarungen möglich sind, nimmt die Selektivität ab. Damit sind oftmals parallele Duplices oder irreversible Paarungsvorgänge verbunden.b) Through the formation of Hoogsteen pairings, which are an alternative to Watson Selectivity decreases, the selectivity decreases. With that are often parallel duplexes or irreversible pairing.
- c) Durch die hohe Flexibilitat des Zucker-Phosphat-Rückgrates bilden sich heli cale Konformationen, anstelle der zur Ausbildung insbesondere elektrisch lei tender Verbindungen erwünschten linearen Ausrichtung.c) The high flexibility of the sugar-phosphate backbone forms heli cale conformations, instead of the lei for training in particular electrically Tender connections desired linear alignment.
- d) Eine mögliche Interferenz mit dem genetischen Material biologischer Syste me ist nicht auszuschließen, falls die supramolekularen Einheiten in einem biologischen System zum Einsatz kommen.d) A possible interference with the genetic material of biological systems me cannot be excluded if the supramolecular units in one biological system are used.
Aus der WO 98/25943 ist ein supramolekulares Nanosystem bekannt, das im wesentlichen nicht-helikale Oligomere und als bevorzugte Ausführungsform zwei Pyranosyl-RNA Oligomere aufweist, die miteinander spezifisch nicht- kovalent paaren. Zwingend vorgeschrieben ist jedoch, daß eines der Oligomere (Oligomer B) an funktionelle Einheiten gebunden ist. Als funktionelle Einheiten des Oligomers B sollen sich beispielsweise Metalle, vorzugsweise Metallcluster, insbesondere Edelmetalle, vor allem Gold, Silber und/oder Platin eignen. Zur Herstellung leitender "Nano-Wires" wird empfohlen, die Nukleobasen durch Chelatbildner zu ersetzen, die in Anwesenheit von Metallionen zu einer Paa rung zwischen den Oligomeren führen. From WO 98/25943 a supramolecular nanosystem is known essential non-helical oligomers and as a preferred embodiment has two pyranosyl-RNA oligomers which are specifically not mutually mate covalently. However, it is mandatory that one of the oligomers (Oligomer B) is bound to functional units. As functional units of oligomer B should, for example, metals, preferably metal clusters, especially precious metals, especially gold, silver and / or platinum. For the production of conductive "nano-wires" it is recommended to pass the nucleobases through Replace chelating agents that form a Paa in the presence of metal ions tion between the oligomers.
Nachteiligerweise ist eine so modifizierte Pyranosyl-RNA jedoch toxikologisch und ökologisch nicht unbedenklich, da die funktionellen Einheiten ihre biologi sche Abbaubarkeit bei der Entsorgung verringern. Außerdem ist ihre Bereitstel lung naturgemäß mit höherem Aufwand verbunden, als die unmodifizierter Pyranosyl-Nukleinsäuren.However, such a modified pyranosyl RNA is disadvantageously toxicological and not ecologically harmless, since the functional units are biologically Reduce the degradability during disposal. It is also ready tion naturally involves more effort than the unmodified Pyranosyl nucleic acids.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermei dung der obengenannten Nachteile ein selektives Paarungssystem bereitzustel len. Das Paarungssystem sollte vorteilhafterweise elektrisch leitfähig sein.The present invention is therefore based on the task under Avoid to provide the above-mentioned disadvantages of a selective pairing system len. The pairing system should advantageously be electrically conductive.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Pyranosyl-Nukleinsäuren auch ohne die oben beschriebene Funktionalisierung oder den Ersatz der Nukleoba sen durch Chelatbildner elektrisch leitende Eigenschaften aufweisen, die die Ausbildung elektrisch leitender Adhäsionsverbindungen ermöglichen.Surprisingly, it was found that pyranosyl nucleic acids too without the functionalization described above or the replacement of the nucleoba by chelating agents have electrically conductive properties that the Allow formation of electrically conductive adhesion connections.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Beschichtungssystem auf
der Basis von Pyranosyl-Nukleinsäuren (p-NA) zur Ausbildung von Adhäsions
verbindungen, insbesondere von elektrisch leitenden Adhäsionsverbindungen,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß es
mindestens zwei Beschichtungsmittel A und B umfaßt,
wobei das Beschichtungsmittel A eine Pyranosyl-Nukleinsäure enthält, und das
Beschichtungsmittel B ein weiteres Oligo- oder Polymer enthält, das geeignet
ist, mit der Pyranosyl-Nukleinsäure in dem Beschichtungsmittel A nicht-
kovalente Bindungen einzugehen und
daß die Pyranosyl-Nukleinsäure aus einem Pyranosephosphat-Rückgrat und
daran gebundenen Purin- oder Pyrimidinbasen besteht.The present invention therefore relates to a coating system based on pyranosyl nucleic acids (p-NA) for the formation of adhesive compounds, in particular of electrically conductive adhesive compounds,
which is characterized in that it comprises at least two coating compositions A and B,
wherein the coating agent A contains a pyranosyl nucleic acid, and the coating agent B contains a further oligomer or polymer which is suitable for entering into non-covalent bonds with the pyranosyl nucleic acid in the coating agent A and
that the pyranosyl nucleic acid consists of a pyranosephosphate backbone and attached purine or pyrimidine bases.
"Nicht-kovalente Bindung" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Assoziation der p-NA des Beschichtungsmittels A mit dem Oligo- oder Polymer des Beschichtungsmittels B über nicht-kovalente Wechselwirkungen, wie zum Beispiel Wasserstoffbrücken, Salzbrücken, Stapelungen ("Stacking"), Metalligandierun gen, oder hydrophobe Wechselwirkungen."Non-covalent bond" in the sense of the present invention means one Association of the p-NA of the coating agent A with the oligomer or polymer of coating agent B via non-covalent interactions, such as example Hydrogen bridges, salt bridges, stacking, metalligandation gene, or hydrophobic interactions.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem bildet vorteilhafterweise elek trisch leitende Adhäsionsverbindungen aus, obwohl es keine an die p-NA ge bundenen funktionellen Einheiten oder Chelatbildner anstelle von Nukleobasen aufweist.The coating system according to the invention advantageously forms elec trically conductive adhesive bonds, although there are none to the p-NA bound functional units or chelating agents instead of nucleobases having.
Eine (die Erfindung in keiner Weise einschränkende) Begründung für diese überraschende elektrische Leitfähigkeit liegt möglicherweise in der spezifischen Ausbildung von Salzbrücken oder der spezifischen Ausbildung der Basenstapel in Pyranosyl-Nukleinsäuren.A reason (in no way limiting the invention) for this Surprising electrical conductivity may be specific Training of salt bridges or the specific training of the base stack in pyranosyl nucleic acids.
Die Adhäsionsverbindungen sind überraschenderweise auch dann leitfähig, wenn im Beschichtungsmittel B keine p-NA sondern ein anderes Oligo- oder Polymer enthalten ist, das geeignet ist, mit der p-NA in dem Beschichtungsmit tel A nicht-kovalente Bindungen einzugehen, beispielsweise ein Oligonukleotid mit phosphatfreiem Rückgrat, wie in Meyers, R. A.; Molecular Biology and Bio technology; VCH; 1995; S. 617-621; beschrieben.The adhesive bonds are surprisingly conductive even if in coating agent B no p-NA but another oligo or Polymer is included which is suitable with the p-NA in the coating tel A non-covalent bonds, for example an oligonucleotide with phosphate-free backbone, as in Meyers, R. A .; Molecular Biology and Bio technology; VCH; 1995; Pp. 617-621; described.
Vorzugsweise ist das Oligo- oder Polymer in dem Beschichtungsmittel B jedoch eine Pyranosyl-Nukleinsäure.However, the oligomer or polymer in the coating agent B is preferred a pyranosyl nucleic acid.
Vorzugsweise sind die p-NA des Beschichtungsmittels A und das Oligo- oder Polymer des Beschichtungsmittels B zueinander komplementär. Die Komple mentarität kann jedoch erfindungsgemäß je nach Art und Reihenfolge der Mo nomere des Oligo- oder Polymers in B bzw. der Art und Reihenfolge der Mo nomere der p-NA in A eingeschränkt oder unvollständig sein. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine präzise Einstellung der Adhäsionsstärke zwischen den Beschichtungsmitteln.Preferably, the p-NA of the coating agent A and the oligo- or Polymer of the coating agent B complementary to each other. The whole However, according to the invention, depending on the type and order of the mo nomers of the oligomer or polymer in B or the type and order of the mo nomers of the p-NA in A may be restricted or incomplete. this makes possible advantageously a precise adjustment of the adhesive strength between the Coating agents.
Gleichfalls können Änderungen der Adhäsionsverbindung durch eine Änderung der Gleichgewichtsbedingungen, wie Konzentration der Beschichtungsmittel A und B, Salzkonzentration, pH-Wert, Druck und/oder Temperatur, hervorgerufen werden. Durch die Einstellung bestimmter Gleichgewichtsbedingungen können auch verschiedene Bereiche zum Paaren bzw Entpaaren gebracht werden, so daß reversibel zunächst entfernte Molekülreste in unmittelbare Nähe gebracht werden können. Durch diesen Mechanismus lassen sich mithilfe des erfin dungsgemäßen Beschichtungssystems molekulare Schalter darstellen.Likewise, changes in the adhesive bond can be made by a change the equilibrium conditions, such as concentration of the coating agent A and B, salt concentration, pH, pressure and / or temperature become. By setting certain equilibrium conditions you can different areas for pairing or unpairing are brought, so that reversible initially removed molecular residues in close proximity can be. Through this mechanism, the inventor Represent molecular coating system according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Pyranosyl-Nukleinsäure um eine Pentopyranosyl-Nukleinsäure, insbesondere eine Ribo-, Arabino-, Lyxo- und/oder Xylo-pyranosyl- Nukleinsäure, vorzugsweise eine Ribopyranosyl-Nukleinsäure, auch Pyranosyl- RNA (p-RNA) genannt.In a preferred embodiment of the present invention it is the pyranosyl nucleic acid is a pentopyranosyl nucleic acid, in particular a ribo-, arabino-, lyxo- and / or xylopyranosyl Nucleic acid, preferably a ribopyranosyl nucleic acid, also pyranosyl Called RNA (p-RNA).
Pyranosyl-Nukleinsäuren (p-NA's) sind im allgemeinen zur natürlichen RNA isomere Strukturtypen, bei denen die Pentose-Einheiten in der Pyranoseform vorliegen und durch Phosphodiestergruppen zwischen den Positionen C-2' und C-4' repetitiv verknüpft sind Unter "Basen" oder "Nukleobasen" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die kanonischen Nukleobasen A, T, U, C, G, aber auch die Paare Isoguanin/Isocytosin und 2,6-Diaminopurin/Xanthin und auch andere Purine und Pyrimidine verstanden. p-NA's, und zwar die von der Ribose abgeleitete p-RNA's, wurden zum erstenmal von Eschenmoser et al. beschrieben (s. S. Pitsch et al., Helv. Chim. Acta 76,2161 (1993); S. Pitsch et al., Helv. Chim Acta 78,1621 (1995); R. Krishnamurthy, Angew. Chem. 108,1619-1623 (1996)). Sie bilden ausschließlich sogenannte Watson-Crick gepaarte, d. h. Purin-Pyrimidin- und Purin-Purin-gepaarte, antiparallele, reversi bel "schmelzende", quasi-lineare und stabile Duplices. Homochirale p-RNA- Stränge entgegengesetzten Chiralitätssinns paaren ebenfalls kontrollierbar und sind in der gebildeten Duplex streng nicht-helical. Diese für die Ausbildung von Adhäsionsverbindungen wertvolle Spezifität hängt mit der relativ geringen Fle xibilität des Ribopyranosephosphat-Rückgrats sowie mit der starken Neigung der Basenebene zur Strangachse und der hieraus folgenden Tendenz zu inter catenarer Basenstapelung im resultierenden Duplex zusammen und läßt sich letzlich auf die Teilnahme eines 2',4'-cis-disubstituierten Ribopyranoserings am Aufbau des Rückgrates zurückführen. Diese wesentlich besseren Paarungsei genschaften machen p-NA's gegenüber DNA und RNA für die Ausbildung von Adhäsionsverbindungen zu bevorzugten Paarungssystemen. Sie bilden ein zu natürlichen Nukleinsäuren orthogonales Paarungsystem, d. h. sie paaren nicht mit in der natürlichen Form vorkommenden DNA's und RNA's. Eine Paarung mit Oligonukleotiden mit phosphatfreiem Rückgrat, wie in Meyers, R. A.; Molecular Biology and Biotechnology; VCH; 1995; S. 617-621; beschrieben, ist jedoch nicht ausgeschlossen.Pyranosyl nucleic acids (p-NA's) are generally related to natural RNA isomeric structure types in which the pentose units are in the pyranose form are present and by phosphodiester groups between positions C-2 'and C-4 'are linked repetitively under "bases" or "nucleobases" in Within the scope of the present invention, the canonical nucleobases A, T, U, C, G, but also the pairs of isoguanine / isocytosine and 2,6-diaminopurine / xanthine and also understood other purines and pyrimidines. p-NA's, that of the Ribose-derived p-RNAs were first described by Eschenmoser et al. described (see S. Pitsch et al., Helv. Chim. Acta 76,2161 (1993); S. Pitsch et al., Helv. Chim Acta 78, 1621 (1995); R. Krishnamurthy, Angew. Chem. 108, 1619-1623 (1996)). They only form so-called Watson-Crick paired, d. H. Purine-pyrimidine and purine-purine paired, antiparallel, reversi bel "melting", quasi-linear and stable duplexes. Homochiral p-RNA Strands of opposite chirality sense also pair controllably and are strictly non-helical in the duplex formed. This for the training of Adhesive bonds valuable specificity depends on the relatively low fle flexibility of the ribopyranose phosphate backbone as well as with the strong inclination the base plane to the strand axis and the consequent tendency towards inter catenary base stacking in the resulting duplex and can be ultimately the participation of a 2 ', 4'-cis-disubstituted ribopyrano ring on Bring back the structure of the spine. This much better pairing egg properties make p-NAs to DNA and RNA for the formation of Adhesive bonds to preferred pairing systems. You form one too natural nucleic acids orthogonal mating system, d. H. they don't mate with naturally occurring DNA's and RNA's. A pairing with Phosphate-free backbone oligonucleotides as described in Meyers, R.A .; Molecular Biology and Biotechnology; VCH; 1995; Pp. 617-621; is described, however not excluded.
Als Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems einsetzbare p- RNA kann, wie von Eschenmoser et al. (1993, supra) beschrieben und nach stehend erläutert, hergestellt werden.P- that can be used as part of the coating system according to the invention RNA can, as described by Eschenmoser et al. (1993, supra) and after standing explained, are produced.
Hierbei wird eine geeignete geschützte Nukleobase mit dem Anomerengemisch der Tetrabenzoyl-Ribopyranose durch Einwirken von Bis(trimethylsilyl)acetamid und einer Lewis-Säure wie z. B. Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat zur Reakti on gebracht (analog H. Vorbrüggen, K. Krolikiewicz, B. Bennua, Chem. Ber. 1981, 114, 1234). Unter Baseneinwirkung (NaOH in THF/Methanol/Wasser im Falle der Purine; gesättigter Ammoniak in MeOH im Falle der Pyrimidine) wird die Acylschutzgruppen vom Zucker abgespalten, und das Produkt unter saurer Katalyse mit p-Anisaldehyddimethylacetal in 3',4'-Position geschützt. Das Di astereomerengemisch wird in 2'-Stellung acyliert, das 3',4'-methoxybenzyliden geschützte 2'-Benzoat durch saure Behandlung, z. B. mit Trifluoressigsäure in Methanol deacetalisiert, und mit Dimethoxytritylchlorid umgesetzt. Die 2'-3'- Wanderung des Benzoats wird durch Behandlung mit p-Nitro-phenol/4- (Dimethylamino)pyridin/Triethylamino/Pyridin/n-Propanol eingeleitet. Die Reak tionen werden durch Säulenchromatographie aufgearbeitet. Der so synthetisier te Schlüsselbaustein, das 4'-DMT-3'-benzoyl-1'-Nukleobasen-Derivat der Ribo pyranose, wird dann zum Teil phosphityliert bzw. über einen Linker an eine feste Phase gebunden.A suitable protected nucleobase is used with the anomer mixture the tetrabenzoyl ribopyranose by the action of bis (trimethylsilyl) acetamide and a Lewis acid such as e.g. B. trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate for the Reacti brought (analog H. Vorbrüggen, K. Krolikiewicz, B. Bennua, Chem. Ber. 1981, 114, 1234). Under the influence of bases (NaOH in THF / methanol / water in Trap of purines; saturated ammonia in MeOH in the case of pyrimidines) the acyl protecting groups split off from the sugar, and the product under acidic Catalysis protected with p-anisaldehyde dimethyl acetal in the 3 ', 4' position. The Tue astereomer mixture is acylated in the 2'-position, the 3 ', 4'-methoxybenzylidene protected 2'-benzoate by acid treatment, e.g. B. with trifluoroacetic acid in Methanol deacetalized, and reacted with dimethoxytrityl chloride. The 2'-3'- Migration of the benzoate is reduced by treatment with p-nitro-phenol / 4- (Dimethylamino) pyridine / triethylamino / pyridine / n-propanol initiated. The Reak ions are worked up by column chromatography. The so synthesized te key building block, the 4'-DMT-3'-benzoyl-1 'nucleobase derivative of Ribo pyranose, is then partially phosphitylated or via a linker to one solid phase bound.
Bei der anschließenden automatisierten Oligonukleotidsynthese wird die trägergebundene Komponente in 4'-Position wiederholt sauer entschützt, ein Phosphoramidit unter Einwirkung eines Kupplungsreagenz, z. B. ein Tetrazolderivat, angekuppelt, noch freie 4'-Sauerstoffatome werden acetyliert und das Phosphoratom wird oxidiert, um so das oligomere Produkt zu erhalten. An schließend werden die restlichen Schutzgruppen abgespalten, das Produkt über HPLC gereinigt und entsalzt.In the subsequent automated oligonucleotide synthesis, the carrier-bound component in the 4 'position repeatedly de-acidified Phosphoramidite under the action of a coupling reagent, e.g. B. a tetrazole derivative, coupled, still free 4'-oxygen atoms are acetylated and that Phosphorus atom is oxidized to obtain the oligomeric product. On the remaining protective groups are then split off, the product cleaned and desalted by HPLC.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Pentopyranosyl-Nukleinsäuren wird in der DE-A-197 41 715 beschrieben, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.Another method of making pentopyranosyl nucleic acids is described in DE-A-197 41 715, to which reference is hereby made in full is taken.
Vorzugsweise stellt man die als Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschich tungssystems einsetzbare p-RNA jedoch her, wie in der DE-A-198 15 901 be schrieben, auf die hiermit ebenfalls in vollem Umfang Bezug genommen wird.It is preferably made as part of the coating according to the invention p-RNA usable in the system, however, as in DE-A-198 15 901 to which reference is also hereby made in full.
Bei diesem Verfahren wird die Ausbeute bei der Herstellung des 3',4'-cyclischen Acetals eines Pentopyranosyl-Nukleosids, das ein Zwischenprodukt bei der obenbeschriebenen Eschenmoser-Synthese ist, dadurch optimiert, daß das Pentopyranosyl-Nukleosid unter Unterdruck mit einem Aldehyd oder Keton bzw. mit einem Acetal oder Ketal umgesetzt wird.In this process, the yield in the preparation of the 3 ', 4'-cyclic Acetals of a pentopyranosyl nucleoside, which is an intermediate in the Eschenmoser synthesis described above is optimized in that the Pentopyranosyl nucleoside under negative pressure with an aldehyde or ketone or is reacted with an acetal or ketal.
Unter dem Begriff Unterdruck versteht man hierbei insbesondere einen Druck von weniger als ca. 500 mbar, vorzugsweise von weniger als ca. 100 mbar, insbesondere von weniger als ca. 50 mbar, vor allem von ca. 30 mbar. Der Aldehyd ist beispielsweise Formaldehyd, Acetaldehyd, Benzaldehyd oder 4-Me thoxybenzaldehyd; das Acetal Formaldehyd-dimethylacetal, Acetaldehyd- dimethylacetal, Benzaldehyd-dimethylacetal oder 4-Methoxybenzaldehyd- dimethylacetal; das Keton Aceton, Cyclopentanon oder Cyclcohexanon und das Ketal Acetondimethylketal, Cyclopentanon-dimethylketal, Cyclohexanon- dimethylketal oder in Form von 2-Methoxypropen. In einer besonderen Ausfüh rungsform wird das Pentopyranosyl-Nukleosid vor der Umsetzung beispielswei se über SiO2, vorzugsweise über SiO2 in Form von Kieselgel, gereinigt. Hierzu eignet sich beispielsweise eine Reinigung über eine Kieselgel- Chromatographiesäule. Für die Elution des Pentopyranosyl-Nukleosids eignet sich z. B. ein Gradient von ca. 1-20% oder ca. 5-15% Methanol in Dichlormethan. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Pentopyranosyl-Nukleosid vor der Reinigung beispielsweise mit einer 1-%igen Salzsäurelösung oder mit fes tem Ammoniumchlorid neutralisiert wird und gegebenenfalls die Lösemittel abgezogen werden.The term negative pressure here means in particular a pressure of less than approx. 500 mbar, preferably of less than approx. 100 mbar, in particular of less than approx. 50 mbar, especially of approx. 30 mbar. The aldehyde is, for example, formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde or 4-methoxybenzaldehyde; the acetal formaldehyde dimethyl acetal, acetaldehyde dimethyl acetal, benzaldehyde dimethyl acetal or 4-methoxybenzaldehyde dimethyl acetal; the ketone acetone, cyclopentanone or cyclcohexanone and the ketal acetone dimethyl ketal, cyclopentanone dimethyl ketal, cyclohexanone dimethyl ketal or in the form of 2-methoxypropene. In a special embodiment, the pentopyranosyl nucleoside is purified, for example over SiO 2 , preferably over SiO 2 in the form of silica gel, before the reaction. Purification on a silica gel chromatography column, for example, is suitable for this. For the elution of the pentopyranosyl nucleoside z. B. a gradient of about 1-20% or about 5-15% methanol in dichloromethane. It is particularly advantageous if the pentopyranosyl nucleoside is neutralized before cleaning, for example with a 1% strength hydrochloric acid solution or with solid ammonium chloride, and if appropriate the solvents are stripped off.
Als Pentopyranosyl-Nukleosid eignet sich im allgemeinen ein Ribo-, Arabino-, Lyxo- oder Xylo-pyranosyl-Nukleosid. Beispiele von geeigneten Pentopyrano syl-Nukleosiden sind ein Pentopyranosyl-purin, -2,6-diaminopurin, -6-purin thiol, -pyridin, -pyrimidin, -adenosin, -guanosin, -isoguanosin, -6-thioguanosin, - xanthin, -hypoxanthin, -thymidin, -cytosin, -isocytosin, -indol, -tryptamin, -N- phthaloyltryptamin, -uracil, -coffein, -theobromin, -theophyllin, -benzotriazol oder -acridin.A pentopyranosyl nucleoside is generally a ribo-, arabino-, Lyxo or xylopyranosyl nucleoside. Examples of suitable pentopyrano syl nucleosides are a pentopyranosyl purine, -2,6-diaminopurine, -6-purine thiol, pyridine, pyrimidine, adenosine, guanosine, isoguanosine, 6-thioguanosine, xanthine, hypoxanthine, thymidine, cytosine, isocytosine, indole, tryptamine, N phthaloyltryptamine, uracil, caffeine, theobromine, theophylline, benzotriazole or -acridine.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Verfahren wird im allgemeinen bei einer Temperatur von ca. 40-70°C, vorzugsweise von ca. 50-60°C, insbesondere von ca. 50-55°C durchgeführt. Ferner wird die Umsetzung im allgemeinen unter saurer Katalyse beispielsweise in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure, Methan sulfonsäure, Tetrafluoroborsäure, Schwefelsäure, sauren Ionenaustauschern, wie z. B. saurem Amberlite® (Rohm & Haas) und/oder Lewissäuren, wie z. B. Zinkchlorid, Trimethylsilyltriflat oder Pyridiniumparatoluolsulfonat, durchgeführt. Die Reaktionszeiten betragen üblicherweise ca. 1-1,5 Stunden, vorzugsweise ca. 1,5 Stunden. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens kann in einem weiteren Schritt das gemäß dem obigen Verfahren erhaltene 3',4'-cyclische Acetal eines Pentopyranosyl-Nukleosids an der 2'-Position geschützt werden, Vorzugsweise wird die 2'-Position durch eine basenlabile oder metallkatalysiert abspaltbare Schutzgruppe, insbesondere durch eine Acylgruppe, vor allem durch eine Acetyl-, Benzoyl-, Nitrobenzoyl- und/oder Methoxybenzoylgruppe, nach dem Fachmann bekannten Verfahren beispielsweise mit Benzoylchlorid in einer Dimethylaminopyridin/Pyridin-Lösung bei Raumtemperatur geschützt. In einer weiteren Ausführungsform des erfin dungsgemäß bevorzugten Verfahrens kann das an der 2'-Position geschützte 3',.4'-cyclische Acetal eines Pentopyranosyl-Nukleosids deketalisiert werden. Im allgemeinen erfolgt die Deketalisierung in Gegenwart einer Säure, vorzugswei se in Gegenwart einer starken Säure, wie z. B. Trifluoressigsäure. Die Aufarbeitung des erhaltenen Reaktionsproduktes erfolgt vorzugsweise trocken-basisch, beispielsweise in Anwesenheit von festem Hydrogencarbonat, Carbonat und/oder basischem Ionenaustauscher, wie z. B. basischem Amberlite® (Rohm & Haas), Anschließend kann das aufgearbeitete Reaktionsprodukt beispiels weise über SiO2, insbesondere über SiO2 in Form von Kieselgel, gereinigt wer den.The process preferred according to the invention is generally carried out at a temperature of approximately 40-70 ° C., preferably approximately 50-60 ° C., in particular approximately 50-55 ° C. Furthermore, the reaction is generally carried out under acidic catalysis, for example in the presence of p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, tetrafluoroboric acid, sulfuric acid, acidic ion exchangers, such as, for. B. acidic Amberlite® (Rohm & Haas) and / or Lewis acids, such as. As zinc chloride, trimethylsilyl triflate or pyridinium paratoluenesulfonate, performed. The reaction times are usually about 1-1.5 hours, preferably about 1.5 hours. In a further embodiment of the method preferred according to the invention, in a further step the 3 ', 4'-cyclic acetal of a pentopyranosyl nucleoside obtained according to the above method can be protected at the 2'-position. The 2'-position is preferably protected by a base-labile or a metal-catalyzed protecting group, especially an acyl group, especially an acetyl, benzoyl, nitrobenzoyl and / or methoxybenzoyl group, protected by methods known to the person skilled in the art, for example with benzoyl chloride in a dimethylaminopyridine / pyridine solution at room temperature. In a further embodiment of the method preferred according to the invention, the 3 ', 4'-cyclic acetal of a pentopyranosyl nucleoside which is protected at the 2'-position can be decetalated. In general, the decetalation is carried out in the presence of an acid, preferably in the presence of a strong acid, such as. B. trifluoroacetic acid. The reaction product obtained is preferably worked up in a dry-basic manner, for example in the presence of solid hydrogen carbonate, carbonate and / or basic ion exchanger, such as, for. B. basic Amberlite® (Rohm & Haas), then the processed reaction product, for example over SiO 2 , in particular over SiO 2 in the form of silica gel, who who.
In einer weiteren Ausführungsform dieses Verfahrens kann in einem weiteren Schritt auch die 4'-Position geschützt werden. Als Schutzgruppe eignet sich im allgemeinen eine säure- oder basenlabile Schutzgruppe, vorzugsweise eine Trityl-Gruppe, insbesondere eine DMT-Gruppe, und/oder eine β-eliminierbare Gruppe, insbesondere eine Fmoc-Gruppe.In a further embodiment of this method, in a further The 4 'position should also be protected. Suitable as a protective group in generally an acid- or base-labile protecting group, preferably one Trityl group, in particular a DMT group, and / or a β-eliminable Group, especially an Fmoc group.
Die Einführung einer Schutzgruppe erfolgt nach allgemein bekannten Verfah ren, beispielsweise durch Dimethoxytritylchlorid in Gegenwart von z. B. N- Ethyldiisopropylamin (Hünig-Base).A protective group is introduced according to generally known procedures ren, for example by dimethoxytrityl chloride in the presence of z. B. N- Ethyldiisopropylamine (Hünig base).
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann in einem weiteren Schritt eine Umlagerung der Schutzgruppe von der 2'-Position zur 3'-Position erfolgen. Im allgemeinen wird die Umlagerung in Gegenwart einer Base, insbe sondere in Gegenwart von N-Ethyldiisopropylamin und/oder Triethylamin nach allgemein bekannten Verfahren, z. B. in Gegenwart einer Mischung aus N- Ethyldiisopropylamin, Isopropanol, p-Nitrophenol und Dimethylaminopyridin in Pyridin, bei erhöhter Temperatur, z. B. ca. 60°C, durchgeführt. Die erhaltenen Produkte können anschließend mittels Chromatographie über SiO2, insbeson dere über SiO2 in Form von Kieselgel, und/oder Kristallisation gereinigt werden. Die Ausgangsverbindung für das beschriebene Verfahren, das Pentopyranosyl- Nukleosid, läßt sich beispielsweise dadurch herstellen, daß zuerst eine geschützte Nukleobase mit einer geschützten Ribopyranose umgesetzt wird und anschließend die Schutzgruppen von dem Ribopyranosyl-Teil abgespalten werden. Das Verfahren kann beispielsweise wie bei Pitsch et al. (1993), supra, oder Pitsch et al. (1995), supra, beschrieben durchgeführt werden. Hierbei ist es zur Vermeidung weiterer Zeit- und materialaufwendiger Chromatographien vorteilhaft, nur anomerenreine geschützte Pentopyranosen, wie z. B. Tetrabenzoylpentopyranosen, vorzugsweise β-Tetrabenzoyl-ribopyranosen (R, Jeanloz, J. Am, Chem. Soc, 1948, 70, 4052), einzusetzen.In a further embodiment of the method, the protective group can be rearranged from the 2'-position to the 3'-position in a further step. In general, the rearrangement is carried out in the presence of a base, in particular in the presence of N-ethyldiisopropylamine and / or triethylamine by generally known methods, e.g. B. in the presence of a mixture of N-ethyldiisopropylamine, isopropanol, p-nitrophenol and dimethylaminopyridine in pyridine, at elevated temperature, e.g. B. about 60 ° C performed. The products obtained can then be purified by means of chromatography over SiO 2 , in particular over SiO 2 in the form of silica gel, and / or crystallization. The starting compound for the process described, the pentopyranosyl nucleoside, can be prepared, for example, by first reacting a protected nucleobase with a protected ribopyranose and then removing the protective groups from the ribopyranosyl part. The method can, for example, as in Pitsch et al. (1993), supra, or Pitsch et al. (1995), supra. To avoid further time-consuming and material-intensive chromatographies, it is advantageous to use only anomerically protected pentopyranoses such as B. tetrabenzoylpentopyranoses, preferably β-tetrabenzoyl ribopyranoses (R, Jeanloz, J. Am, Chem. Soc, 1948, 70, 4052).
Vorteilhaft einsetzbar ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines Ribopyrano
sylnukleosids, bei dem
A method for producing a Ribopyrano sylnucleoside can thus be used advantageously in which
- A) eine geschützte Nukleobase mit einer geschützten Ribopyranose umgesetzt wird,A) implemented a protected nucleobase with a protected ribopyranose becomes,
- B) die Schutzgruppen von dem Ribopyranosyl-Teil des Produktes aus Schritt (I) abgespalten werden, undB) the protecting groups from the ribopyranosyl portion of the product from step (I) be split off, and
- C) das Produkt aus Schritt (II) gemäß dem oben näher beschriebenen Verfah ren umgesetzt wird.C) the product from step (II) according to the procedure described in more detail above is implemented.
Zur Herstellung einer Pentopyranosyl-Nukleinsäure wird das erhaltenen Pento pyranosyl-Nukleosid in einem weiteren Schritt entweder für die Oligomerisie rung phosphityliert oder für die Festphasensynthese an eine feste Phase ge bunden, Die Phosphitylierung erfolgt beispielsweise durch Phosphorigsäure monoallylesterdiisopropyl-amidchlorid in Anwesenheit einer Base, z. B. N- Ethyldiisopropylamin. Die Bindung eines geschützten Pentopyranosyl- Nukleosids an eine feste Phase, z. B. "long-chain-alkylamino-controlled pore glass" (CPG, Sigma Chemie, München) kann beispielsweise wie bei Pitsch et al. (1993), supra, beschrieben erfolgen.The pento obtained is used to produce a pentopyranosyl nucleic acid pyranosyl nucleoside in a further step either for the oligomerisie tion phosphitylated or for solid phase synthesis on a solid phase bound, the phosphitylation is carried out, for example, by phosphorous acid monoallyl ester diisopropyl amide chloride in the presence of a base, e.g. B. N- Ethyl diisopropylamine. Binding of a protected pentopyranosyl Nucleoside to a solid phase, e.g. B. "long chain alkylamino controlled pore glass "(CPG, Sigma Chemie, Munich) can, for example, as in Pitsch et al. (1993), supra.
Vorteilhaft einsetzbar ist somit auch ein Verfahren zur Herstellung einer
Pentopyranosyl-Nukleinsäure, bei dem
A method for producing a pentopyranosyl nucleic acid can also be used advantageously in which
- 1. in einem ersten Schritt ein Pentopyranosyl-Nukleosid nach dem oben be schriebenen Verfahren hergestellt wird,1. in a first step, a pentopyranosyl nucleoside according to the above be written procedure is produced
- 2. in einem zweiten Schritt das gemäß Schritt (Ia) hergestellte Pentopyrano syl-Nukleosid an eine feste Phase gebunden wird, und2. in a second step, the pentopyrano prepared according to step (Ia) syl nucleoside is bound to a solid phase, and
- 3. in einem weiteren Schritt das gemäß Schritt (IIa) an eine feste Phase gebundene Pentopyranosylnukleosid um ein phosphityliertes 3'-, 4'-geschütztes Pentopyranosyl-Nukleosid verlängert wird, und3. in a further step that according to step (IIa) on a solid phase bound pentopyranosyl nucleoside around a phosphitylated 3'-, 4'-protected Pentopyranosyl nucleoside is extended, and
- 4. Schritt (IIIa) solange mit gleichen oder verschiedenen phosphitylierten 3'-, 4'-geschützten Pentopyranosyl-Nukleosiden wiederholt wird, bis die gewünsch te Pentopyranosyl-Nukleinsäure erhalten wird.4. Step (IIIa) with the same or different phosphitylated 3'-, 4'-protected pentopyranosyl nucleosides is repeated until the desired te pentopyranosyl nucleic acid is obtained.
Als Kupplungsreagenz für die Verlängerung gemäß Schritt (IIIa) werden im allgemeinen saure Aktivatoren, vorzugsweise 5-(4-Nitrophenyl)-1H-tetrazol, insbesondere Benzimidazoliumtriflat eingesetzt, da bei Benzimidazoliumtriflat im Gegensatz zu 5-(4-Nitrophenyl)-1H-tetrazol als Kupplungsreagenz keine Verstopfung der Kupplungsreagenz-Leitungen und keine Verunreinigung des Produktes erfolgt.As a coupling reagent for the extension according to step (IIIa) in general acidic activators, preferably 5- (4-nitrophenyl) -1H-tetrazole, especially benzimidazolium triflate used, since with benzimidazolium triflate in contrast to 5- (4-nitrophenyl) -1H-tetrazole as coupling reagent none Clogging of the coupling reagent lines and no contamination of the Product.
Weiterhin ist es vorteilhaft durch Zusatz von einem Salz, wie Natriumchlorid, zur schutzgruppenabspaltenden Hydrazinolyse die Nukleobasen, insbesondere Pyrimidinbasen, vor allem Uracil und Thymin, vor einer Ringöffnung zu schüt zen, die das Oligonukleotid zerstören würde. Allyloxygruppen können vorzugs weise durch Palladium [Pd(O)]-Komplexe z. B. vor der Hydrazinolyse ab gespalten werden.It is also advantageous to add a salt such as sodium chloride to the protecting group-releasing hydrazinolysis, in particular the nucleobases To protect pyrimidine bases, especially uracil and thymine, from opening a ring zen that would destroy the oligonucleotide. Allyloxy groups can be preferred as by palladium [Pd (O)] complexes z. B. before hydrazinolysis to be split.
Die Abspaltung der gebildeten Nukleinsäure von der festen Phase erfolgt im allgemeinen ebenso durch Hydrazinolyse. Daher können in einem weiteren Schritt (Va) die Schutzgruppen und die gebildete Pentopyranosyl-Nukleinsäure von der festen Phase abgespalten werden.The nucleic acid formed is split off from the solid phase in the generally also by hydrazinolysis. Therefore, in another Step (Va) the protective groups and the pentopyranosyl nucleic acid formed be split off from the solid phase.
Im allgemeinen werden die Pentopyranosyl-Nukleinsäuren chromatographisch beispielsweise über alkylsilyliertes Kieselgel, vorzugsweise über RP-C18- Kieselgel, gereinigt.In general, the pentopyranosyl nucleic acids are purified by chromatography, for example on alkylsilylated silica gel, preferably on RP-C 18 silica gel.
Vorzugsweise ist der der Pyranosyl-Teil der Pyranosyl-Nukleinsäure(n) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungssystem D- oder L-konfiguriert.The pyranosyl part of the pyranosyl nucleic acid (s) is preferably in the Coating system according to the invention configured D or L.
Die Länge der Pyranosyl-Nukleinsäure(n) in dem erfindungsgemäßen Be schichtungssystem kann in dem Fachmann bekannter Weise variiert werden, je nach Stärke der gewünschten Adhäsionsverbindung. In der Regel weisen die Pyranosyl-Nukleinsäure(n) eine Länge von etwa 5 bis etwa 500, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 100, insbesondere von etwa 5 bis etwa 50, besonders bevorzugt etwa 5 bis etwa 25, ganz besonders bevorzugt etwa 5 bis 10 Mono mereinheiten auf. The length of the pyranosyl nucleic acid (s) in the Be Layering system can be varied in a manner known to the person skilled in the art, depending according to the strength of the desired adhesive bond. As a rule, the Pyranosyl nucleic acid (s) from about 5 to about 500 in length, preferably from about 5 to about 100, especially from about 5 to about 50, particularly preferably about 5 to about 25, very particularly preferably about 5 to 10 mono units.
Der Pyranosyl-Teil der Pyranosyl-Nukleinsäure(n) kann in dem erfindungsge mäßen Beschichtungssystem in Form eines Thiophosphates, alkylierten Phos phates, Phosphonates und/oder Amids vorliegen.The pyranosyl part of the pyranosyl nucleic acid (s) can be in the Invention coating system in the form of a thiophosphate, alkylated Phos phates, phosphonates and / or amides are present.
Das erfindungsgemäße Beschichtungssystem enthält insbesondere Nuklein säure(n) mit Adenosin, Guanosin, Isoguanosin, Cytosin, Isocytosin, Tymidin, Uracil, 2,6-Diaminopurin und/oder Xanthin als Nukleobasen.The coating system according to the invention contains in particular nucleus acid (s) with adenosine, guanosine, isoguanosine, cytosine, isocytosine, tymidine, Uracil, 2,6-diaminopurine and / or xanthine as nucleobases.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Beschichtungssystem angewendet, indem man die Oberflächen, zwischen denen eine Adhäsionsverbindung, ins besondere eine elektrisch leitende Adhäsionsverbindung, ausgebildet werden soll, mit jeweils nur einem der beiden Beschichtungsmittel A oder B beschichtet und den beschichteten Oberflächen dann ermöglicht, miteinander in Kontakt zu treten und durch die obenbeschriebenen nicht-kovalenten Wechselwirkungen die gewünschte Verbindung zwischen mit A und mit B beschichteten Oberflä chen auszubilden.The coating system according to the invention is preferably used, by inserting the surfaces between which an adhesive bond exists especially an electrically conductive adhesive connection should, coated with only one of the two coating agents A or B. and then allowing the coated surfaces to come into contact with each other occur and through the non-covalent interactions described above the desired connection between surface coated with A and B to train.
Vorteilhafterweise ermöglicht das hier bereitgestellte Beschichtungssystem insbesondere im wäßrigen Milieu ein "auto-targeting" der zu verbindenden Oberflächen, was insbesondere für Anwendungen im industriellen Maßstab von Interesse ist.The coating system provided here advantageously enables in particular in an aqueous environment, an "auto-targeting" of those to be connected Surfaces, which is particularly useful for industrial scale applications Interest is.
Nach Ausbildung der Adhäsionsverbindung können die Bindungspartner auch dauerhaft verknüpft, d. h. fixiert werden. Bevorzugt ist eine chemische Fixie rung, beispielsweise eine kovalente Vernetzung, wie Metathese, Heckkupplung, Michael-Addition von Thiolen und/oder oxidative Bildung von Disulfidbrücken.After formation of the adhesive bond, the binding partners can also permanently linked, d. H. be fixed. A chemical fixie is preferred tion, for example covalent networking, such as metathesis, rear coupling, Michael addition of thiols and / or oxidative formation of disulfide bridges.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Beschichtungsmit tel, das p-NA enthält, zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Beschich tungssystem. Another object of the present invention is a coating with tel containing p-NA for use in a coating according to the invention system.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Ausbildung von Adhäsionsverbindungen, insbesondere von elektrisch leitenden
Adhäsionsverbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
Another object of the present invention is a method for forming adhesion connections, in particular electrically conductive adhesion connections, which is characterized in that
- a) die Oberflächen der zu verbindenden Teile aktiviert,a) activates the surfaces of the parts to be connected,
- b) auf die zu verbindenden Oberflächen Oligo- oder Polymere auf bringt, die befähigt sind, miteinander nicht-kovalente Bindungen auszubilden, wobei zumindest einer der Bindungspartner eine Pyranosyl-Nukleinsäure ist,b) oligomers or polymers on the surfaces to be joined brings who are able to form non-covalent bonds with each other, where at least one of the binding partners is a pyranosyl nucleic acid,
- c) die Oligo- oder Polymere auf den Oberflächen immobilisiert,c) immobilizing the oligomers or polymers on the surfaces,
- d) den Oberflächen der beschichteten Teile ermöglicht, miteinander in Berührung zu kommen und die gewünschten nicht-kovalenten Bindungen auszubilden undd) the surfaces of the coated parts allows each other come into contact and the desired non-covalent bonds train and
- e) gegebenenfalls die verbundenen Teile von den nicht verbundenen trennt.e) if necessary, the connected parts of the unconnected separates.
Die Aktivierung in Schritt a) erfolgt vorzugsweise durch photolithographische oder chemische Verfahren.The activation in step a) is preferably carried out by photolithographic or chemical processes.
Die in Schritt a) zu aktivierende Oberfläche besteht vorzugsweise im wesentli chen aus Keramik, Metall, insbesondere Edelmetall wie Gold, Silber oder Platin, Glas, Kunststoffen, kristallinen Materialien oder besonders bevorzugt aus Quartz oder anderen Siliziumverbindungen.The surface to be activated in step a) preferably essentially consists Chen made of ceramic, metal, especially precious metal such as gold, silver or platinum, Glass, plastics, crystalline materials or particularly preferably Quartz or other silicon compounds.
Besonders bevorzugt setzt man in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfah rens ein erfindungsgemäßes Beschichtungssystem ein.Step b) of the process according to the invention is particularly preferably employed rens an inventive coating system.
Die Immobilisierung in Schritt c) erfolgt nach dem Fachmann aus der "DNA- Chip-Technologie" bekannten Verfahren; im allgemeinen kovalent, quasi- kovalent, supramolekular oder physikalisch, wie magnetisch (Shepard, AR (1997) Nucleic Acids Res, 25, 3183-3185, Nr 15), im elektrischen Feld oder durch ein Molekularsieb. Beispielsweise können die Oligo- oder Polymere ent weder direkt auf den zu verbindenden Oberflächen synthetisiert oder an be stimmte Positionen der Oberfläche "gelinkt" werden. Beispiele hierfür sind Konjugations- und Immobilisierungsverfahren über Perjodatoxidation und reduktiver Aminierung der Schiffbase, N-Hydroxysuccinimidester von vorzugsweise Dicar bonsäurelinker, Ethylendiaminphosphoamidatlinker, Mercapto-, Jodacetyl- oder Maleinimido-Verfahren und/oder kovalente oder nicht-kovalente Biotin-Linker- Verfahren.The immobilization in step c) takes place according to the person skilled in the art from the "DNA Known chip technology; generally covalent, quasi- covalent, supramolecular or physical, such as magnetic (Shepard, AR (1997) Nucleic Acids Res, 25, 3183-3185, No. 15), in the electric field or through a molecular sieve. For example, the oligomers or polymers can ent neither synthesized directly on the surfaces to be connected or on be agreed positions of the surface are "linked". Examples of this are conjugation and immobilization methods via periodate oxidation and reductive Amination of the Schiff base, N-hydroxysuccinimide ester of preferably Dicar bonic acid linker, ethylenediamine phosphoamidate linker, mercapto, iodoacetyl or Maleinimido method and / or covalent or non-covalent biotin linker Method.
Die Trennung der verbundenen Teile von den nicht verbundenen Teilen erfolgt in zweckmäßiger Weise; am einfachsten, indem die nicht verbundenen Teile nach Ausbildung der gewünschten Adhäsionsverbindung physikalisch abge trennt werden, beispielsweise durch Waschen oder bei kleineren Teilen durch Sedimentantion oder Filtration.The separated parts are separated from the non-connected parts in an expedient manner; easiest by removing the unconnected parts after formation of the desired adhesive bond physically abge be separated, for example by washing or with smaller parts Sedimentation or filtration.
Hinsichtlich der Herstellung und der Eigenschaften der in dem erfindungsge mäßen Verfahren einsetzbaren Oligo- oder Polymere wird auf die obige Darstel lung des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems verwiesen.With regard to the manufacture and properties of the in the fiction According to the method used, oligomers or polymers are shown in the diagram above ment of the coating system according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Adhäsionsverbin dung, vorzugsweise eine elektrisch leitende Adhäsionsverbindung, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren und/oder durch Verwendung eines erfindungsgemäßen Beschichtungssystems.Another object of the present invention is an adhesive bond dung, preferably an electrically conductive adhesive connection, available by the method according to the invention and / or by using a coating system according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Beschichtungssystems oder einer erfindungsgemäßen Adhäsionsverbindung in der Mikroelektronik, insbesondere als Platinenkleber, als elektronisches Bauteil, Halbleiter oder lichtchemische Einheit.Another object of the present invention is the use of a coating system according to the invention or an inventive Adhesive bond in microelectronics, especially as a board adhesive, as an electronic component, semiconductor or photochemical unit.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus der Struktur von RNA in ihrer natürlich vor kommenden Form (links) und in Form einer p-NA (rechts). Fig. 1 shows a section of the structure of RNA in its naturally occurring form (left) and in the form of a p-NA (right).
THF bedeutet Tetrahydrofuran
DMT bedeutet Dimethoxytrityl
CPG bedeutet "controlled pore glass".THF means tetrahydrofuran
DMT means dimethoxytrityl
CPG means "controlled pore glass".
Claims (16)
daß es mindestens zwei Beschichtungsmittel A und B umfaßt,
wobei das Beschichtungsmittel A eine Pyranosyl-Nukleinsäure enthält, und das Beschichtungsmittel B ein weiteres Oligo- oder Polymer enthält, das geeignet ist, mit der Pyranosyl-Nukleinsäure in dem Beschichtungsmittel A nicht- kovalente Bindungen einzugehen und
daß die Pyranosyl-Nukleinsäure aus einem Pyranosephosphat-Rückgrat und daran gebundenen Purin- oder Pyrimidinbasen besteht.1. Coating system based on pyranosyl nucleic acids (p-NA) for the formation of adhesion compounds, characterized in that
that it comprises at least two coating agents A and B,
wherein the coating agent A contains a pyranosyl nucleic acid, and the coating agent B contains a further oligomer or polymer which is suitable for entering into non-covalent bonds with the pyranosyl nucleic acid in the coating agent A and
that the pyranosyl nucleic acid consists of a pyranosephosphate backbone and attached purine or pyrimidine bases.
- a) die Oberflächen der zu verbindenden Teile aktiviert,
- b) auf die zu verbindenden Oberflächen Oligo- oder Polymere auf bringt, die befähigt sind, miteinander nicht-kovalente Bindungen auszubilden, wobei zumindest einer der Bindungspartner eine Pyranosyl-Nukleinsäure ist,
- c) die Oligo- oder Polymere auf den Oberflächen immobilisiert,
- d) den Oberflächen der beschichteten Teile ermöglicht, miteinander in Berührung zu kommen und die gewünschten nicht-kovalenten Bindungen auszubilden und
- e) gegebenenfalls die verbundenen Teile von den nicht verbundenen
- a) activates the surfaces of the parts to be connected,
- b) applying oligomers or polymers to the surfaces to be joined which are capable of forming non-covalent bonds with one another, at least one of the binding partners being a pyranosyl nucleic acid,
- c) immobilizing the oligomers or polymers on the surfaces,
- d) enables the surfaces of the coated parts to come into contact with one another and to form the desired non-covalent bonds, and
- e) if necessary, the connected parts of the unconnected
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DE2000110118 DE10010118A1 (en) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Coating system, useful for the production of microelectronics, comprises a pyranosyl nucleic acid comprises a pyranosephosphate back bone bonded to purine or pyrimidine bases. |
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WO2007088406A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | Alma Mater Studiorum- Universita'di Bologna | Use of dna or fragments or analogs thereof as a molecular glue |
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