[发明专利]质谱法可区分的合成化合物、库及其方法

说明书

根据本公开的实施方式涉及聚合物珠及其用途，包括形成用于筛选和分析目的的化合物库。示例性方法包括：使用逻辑电路进行以下操作：选择包括多个亚基的多个分子，多个分子中的各分子均呈现出与该多个分子中的其它分子的质谱特征不同的质谱特征，并为多个分子分派在多个合成化合物顺序中的位置，以形成库。该方法还包括：将多个合成化合物定义为逻辑电路的存储电路中的数据，所述合成化合物可通过质谱法使用多个分子的分派位置进行测序，从而通过特定功能的筛选或偶联化学与形成库的其他电路通信。

联邦资助的研究与开发

本发明是在国防部高级研究计划署(DARPA)和太平洋SPAWAR系统中心(SSC太平洋)的支持下完成的，合同号为N66001-14-C-4059。美国政府享有本发明的一定权利。

综述

聚合物珠可用于形成化合物的库，例如以天然或合成方式产生的低聚物或聚合物(例如，肽、非肽和小分子)。在某些情况下，“一珠一化合物(one-bead one-compound)”(OBOC)组合库的概念可用于产生不同的化合物。该库可用于筛选与靶反应或提供特定功能的化合物。OBOC库可以包括使用裂分合成方法，并且最终各珠都有一个化学实体。使用该方法，可以合成化合物库并筛选命中(hit)，例如为特定目的(例如结合靶)的化合物筛选命中。可以通过埃德曼化学(Edman chemistry)、梯形测序(ladder sequencing)或同位素编码对所筛选的化合物进行结构测定。结构测定技术可能有局限性，例如编码可能会干扰结合分析。

发明概述

本发明旨在克服上述挑战以及与为特定目的形成并筛选化合物库有关的其他挑战。具体方面涉及形成合成化合物库的方法，各化合物包括分子顺序。分子由一个或多个分子亚基(例如，单体或官能团)形成，并且具有可以通过质谱法区分的分子量。

本公开的各个方面涉及形成合成化合物(如低聚物或聚合物)库的方法。可以使用选择多个分子(有时称为“多聚体”(ptych))的逻辑电路来形成库，各分子由多个亚基形成，并呈现出不同的质谱特征。该库包括多个合成化合物，所述多个合成化合物包括多个分子的不同顺序组合。各合成化合物都可以附着至珠(例如聚合物珠)。该化合物的至少一些分子(例如，被其他分子包围和/或附着至珠的分子)可包括可断裂基团(cleavable group)。分子或多聚体可以表示为在多聚体前面加上表示分子中的亚基数量的前缀。例如，由四个亚基(例如，四个官能团或单体)形成的分子可以被称为四聚体(tetraptych)，而由三个亚基形成的分子可以被称为三聚体(triptych)。设计该库，使各分子与该库的化合物链中的不同位置或序列顺序相关，由此分子的质谱分析(例如，读取特定分子量)确定了化合物中分子的位置以及组成或分子的身份，包括形成各分子的亚基的顺序。

在各个具体实施方式中，逻辑电路用于设计库。通过逻辑电路选择包括多个亚基的多个分子。多个分子中的各分子可以呈现出与多个分子中的其他分子的质谱特征不同的质谱特征。逻辑电路可以通过识别具有质谱特征的多个分子从潜在分子集合中选择多个分子，所述质谱特征是来自多个分子中分子的任意其他质谱特征的阈值(例如，多个分子(theplurality)是潜在分子集合的子集)。逻辑电路对多个分子在逻辑电路(logic circuitry)的存储电路(memory circuit)中形成库的多个合成化合物的序列中的位置进行分配。此外，可以使用多个分子的分配位置来形成通过质谱法可测序的多个合成化合物。