CN100533145C

CN100533145C - 包括结构单元的阵列和人工受体及其制备方法、和结构单元

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Publication number: CN100533145C
Application number: CN03809930.6A
Authority: CN
Inventors: R·E·卡尔森
Original assignee: Receptors LLC
Current assignee: Receptors LLC
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: US20030203405A1; EP1483578A4; IL199259A0; MXPA04008467A; US20040096908A1; AU2003213204A1; US20040096976A1; EP1483578B1; IL163686A0; NZ535080A; WO2003074990A9; JP2005519124A; AU2003213204B2; WO2003074990A3; WO2003074990A2; CA2477749A1; ATE538379T1; US20040101446A1; CN1650163A; EP1483578A2

Abstract

本发明涉及人工受体和和人工受体的阵列或微阵列或候选人工受体。阵列的每个成员包括多个结构单元化合物，其典型地固定在载体的点中。本发明还包括结构单元，结构单元的组合，结构单元的阵列，和由这些结构单元和载体一起构建的受体。本发明还包括制备和使用这些阵列及受体的方法。

Description

包括结构单元的阵列和人工受体及其制备方法、和结构单元

技术领域

本发明涉及包括结构单元的阵列和人工受体、制备阵列和人工受体的方法、和结构单元。

背景技术

本申请是在2003年2月19日，以受体有限责任公司(一家美国国营公司)作为除了美国以外的所有国家指定申请人，和美国公民Robert E.Carlson作为仅对美国指定的申请人的名义提出的PCT国际专利申请。

本发明涉及人工受体，制备它们的方法和组合物，和使用它们的方法。受体为配体提供结合位点并与配体结合。例如，在基本水平上，受体经常显示具有表示为锁(lock)或位点的结合位点，钥匙(key)或配体配合在所述锁或位点中。结合位点沿着例如提供与配体良好相互作用的疏水或官能团排列。

本发明提供开发提供与所选配体良好相互作用的分子的组合物和方法。本发明组合物和方法产生广泛多样的分子结构，其中一种或多种良好地与所选配体相互作用。结构单元(building block)分子的异质(heterogeneous)和固定组合形成分子结构的多样性。例如，彼此邻近固定在载体上的2，3，4，或5种不同结构单元分子的组合提供用作候选物和工作人工受体的分子结构。图1用示意图举例说明在微阵列的点中使用4种不同结构单元以制备配体结合位点的实施方案。该图举例说明在形成单元格子(unit cell)的正方形的各角上的4结构单元组。4结构单元组可以想象为任何四边形上的顶点。图1举例说明在该举例说明的正方形单元格子中可以想象为多单元格子的结构单元的点或区域。在载体上也可以形成其它四边形的四结构单元的单元格子组。

每个固定的结构单元分子可以提供一个或多个从“构架”伸展的“臂”，并且每个可以包括与配体或与另一固定结构单元部分相互作用的基团。图2举例说明每个包括具有两条臂(称为“识别元件”)的构架的四结构单元的组合，其提供形成结合配体位点的结构单元的分子构型。通过诸如下面例举的那些的结构单元结合的该位点可以结合小分子，如药物，代谢产物，污染物等，和/或可以结合大配体如大分子或微生物。

高灵敏和特异性地结合配体的人工受体的制备是研究的活跃领域，所述配体如蛋白质，肽，糖类，微生物，污染物，药物等。常规方法中没有一种特别成功；主要由于低结合亲和力导致仅实现适度的灵敏性和特异性。

抗体，酶，和天然受体通常具有10⁸-10¹²的结合常数，其导致纳摩尔的灵敏性和靶向特异性。相反，常规人工受体典型地具有约10³-10⁵的结合常数，可预测的结果为毫摩尔的灵敏性和有限的特异性。

为了努力获得高灵敏和特异性的人工受体，正在推行几种常规方法。这些方法包括例如亲和力分离，分子印记，及合成的或半合成受体的理性和/或组合设计和合成。

这些理性或组合方法已经受较少数量的评估受体和或它们对仅集中在一种结构单元上的设计策略，均匀设计策略的依赖的限制。常规组合方法在标准显微镜载玻片上形成包括10,000或100,000个分离的点的微阵列。然而，这些用于组合合成的常规方法每个点提供单个分子。在每个点使用单个结构单元每个点仅提供单个可能的受体。制备数千个可能的受体将需要合成数千个结构单元。

另外，当前导致有效结合原理的有限理解和受体的大量可能结构阻碍了这些常规方法，使该方法有问题。

仍需要制备人工受体的方法和材料，人工受体结合定向合成的效率，微阵列的空间分辨率和组合展示的指数幂(exponential power)。

发明内容

本发明涉及人工受体，人工受体或候选人工受体的阵列或微阵列，和制备它们的方法。阵列的每个成员包括多个典型地固定在载体的点中的结构单元化合物。本发明还包括结构单元，结构单元的组合，结构单元的阵列，和由这些结构单元与载体一起构建的受体。本发明还包括使用这些阵列和受体的方法。

本发明包括和使用组合微阵列显示格式的小的所选结构单元组的组合以便提供候选人工受体。在一个实施方案中，本发明使用高达约4种结构单元以制备候选人工受体。这些结构单元的组合可以以适于结合配体的构型定位于基底上，所述配体如蛋白质，肽，糖类，污染物，药物，化学战剂，微生物等。

本发明人工受体可以通过包括聚焦(focused)组合合成和定向筛选阵列的方法制备。本发明组合物和方法可以结合受体聚焦合成和高通量评估的优点以迅速鉴定和生产实用的目标特异性人工受体。

在一个实施方案中，本发明包括制备异质结构单元阵列的方法。该方法包括在固体载体上形成多个点，所述点包括多个结构单元，并在点中将多个结构单元与固体载体偶联。

在一个实施方案中，本发明包括使用人工受体的方法。该方法包括将异质结构单元阵列与试验受体接触，检测试验受体与阵列中一个或多个点的结合，选择一个或多个结合点作为人工受体。人工受体可以是先导或工作人工受体。该方法还可以包括测试多个结构单元阵列。

在一个实施方案中，本发明包括组合物，其包括载体，载体的一部分包括多个结构单元。结构单元与载体偶联。组合物可以包括或可以是人工受体，异质结构单元阵列，或包括表面和表面上区域的组合物。

在一个实施方案中，本发明包括人工受体，其包括与载体偶联的多个结构单元。

在一个实施方案中，本发明包括异质结构单元阵列。该阵列包括载体和载体上的多个点。这些点包括多个结构单元。结构单元与载体偶联。

在一个实施方案中，本发明包括组合物，其包括表面和表面上的区域。该区域包括多个结构单元，结构单元与载体偶联。

在一个实施方案中，本发明包括包含多个结构单元的物质的组合物。

在一个实施方案中，结构单元包括构架，接头，第一识别元件，和第二识别元件或具有下式接头-构架-(第一识别元件)(第二识别元件)。构架可以是氨基酸。结构单元可以具有下式结构：

其中：X，Y，Z，R₂，R₃，RE₁，RE₂和L如下文所述。

附图说明

图1用示意图举例说明按照本发明使用4种不同结构单元制备配体结合位点的受体的一个实施方案的二维表示。

图2用示意图举例说明4结构单元的分子构型实施方案的二维和三维表示，每个结构单元包括识别元件，构架，和与载体偶联的接头(固定/锚定)。

图3A用示意图举例说明在载体表面上按照本发明的载体底面和结构单元的代表性结构。

图3B用示意图举例说明与信号元件，结构单元，和修饰的底面元件偶联的载体。

图4用示意图举例说明按照本发明的候选人工受体的代表性的汇集(filing)结构，其包括胺底面和四结构单元受体。

图5用示意图举例说明包括悬垂的胺或酰胺结构的玻璃载体。

图6用示意图举例说明从候选人工受体中鉴定先导人工受体。

图7用示意图举例说明使用连续子集(subset)的可用结构单元来开发先导或工作人工受体。

图8用示意图举例说明4结构单元(A，B，C，和D)组合在四边形顶点的位置异构物，和在支架上的这些异构体。支架上的位置异构体的表示包括构架A，B，C，和D和表示所关心的配体的球。

图9用示意图举例说明作为结构单元构架的丝氨酸和衍生结构单元以增加识别元件的反应。

图10用示意图举例说明其中识别元件，接头，和手性元件可以与丝氨酸构架偶联的构型。

图11用示意图举例说明本发明结构单元的实施方案，所述结构单元形成含有适于结合试验配体的区域的候选人工受体。

图12用示意图举例说明本发明结构单元的实施方案，所述结构单元形成含有大分子足迹的候选人工受体。

图13用示意图举例说明本发明结构单元的实施方案，所述结构单元形成显示适于结合具有腔的试验配体的候选人工受体。

图14用示意图举例说明用于本发明方法的HRP(式H1)，HRP衍生物(式H2和H3)，和试验配体和HRP偶联物的实施方案。式H4表示HRP与称为34K的氯代芳族化合物的偶联物。式H5表示HRP与称为ETU的亚乙基硫脲的偶联物。ETU包括芳基和杂环部分。式H5表示HRP与称为TCDD的多环氯化二氧杂环己烷的偶联物。

图15A举例说明图15B-20和22的条形图的钥匙(key)。该钥匙鉴定对于氨基玻璃，对于乙酰化的氨基玻璃，对于同质固定的结构单元TyrA2B2(22)，TyrA4B4(44)，和TyrA6B6(66)中的每一个，和对于候选人工受体TyrA2B2加上TyrA4B4(22/44)；TyrA2B2加上TyrA6B6(22/66)；TyrA4B4加上TyrA6B6(44/66)；和TyrA2B2，TyrA4B4，加上TyrA6B6(22/44/66)的条棒。包括两个结构单元的人工受体的每个条棒表示为2个相邻垂直条带或片段。包括3个结构单元的人工受体的条棒表示为3个相邻垂直条带或片段。

图15B举例说明天然HRP，乙酰化的氨基-HRP，和氨基-HRP的TCDD衍生物的结合模式比较的条形图。该图举例说明该试验配体和这些对照衍生物与下列各项的结合：氨基玻璃，乙酰化氨基玻璃，同质固定的结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，和TyrA6B6中的每一个，和候选人工受体TyrA2B2加上TyrA4B4；TyrA2B2加上TyrA6B6；TyrA4B4加上TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加上TyrA6B6。包括接头，酪氨酸构架，和识别元件AxBy的结构单元的缩写为TyrAxBy。

图16举例说明显示氨基-HRP与下列各项的结合模式的再现性的条形图：氨基玻璃，乙酰化氨基玻璃，同质固定的结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，和TyrA6B6中的每一个，和候选人工受体TyrA2B2加上TyrA4B4；TyrA2B2加上TyrA6B6；TyrA4B4加上TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加上TyrA6B6。

图17举例说明以下各项的结合模式比较的条形图：天然HRP(式H1)，氨基-HRP(式H2)，乙酰化的氨基-HRP(式H3)，氨基-HRp的34K衍生物(式H4)，氨基-HRP的TCDD衍生物(式H6)，和氨基-HRP的ETU衍生物(式H5)。该图举例说明这些试验配体偶联物和这些对照衍生物与下列各项的结合：氨基玻璃，乙酰化氨基玻璃，同质固定的结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，和TyrA6B6中的每一个，和候选人工受体TyrA2B2加上TyrA4B4；TyrA2B2加上TyrA6B6；TyrA4B4加上TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加上TyrA6B6。

图18举例说明使用测定结合的动力学和热力学方案，氨基-HRP的ETU衍生物(式H2)的结合模式比较的条形图。该图举例说明该试验配体偶联物与以下各项的结合：氨基玻璃，乙酰化氨基玻璃，同质固定的结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，和TyrA6B6中的每一个，和候选人工受体TyrA2B2加上TyrA4B4；TyrA2B2加上TyrA6B6；TyrA4B4加上TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加上TyrA6B6。

图19举例说明使用类似于图18的实验所用的那些，氨基-HRP的ETU衍生物(式H5)的结合模式比较的条形图。在本发明中，将管温育1，2，4，10，和24小时。

图20举例说明3个条形图(基于图16所示数据)以及试验配体的LogP数据。

图21举例说明0.1μg/ml HRP--试验配体偶联物的OD数据对试验配体偶联物的LogP的图表。图21的上图绘制对于n＝1，同质结构单元的值。下图绘制对于候选受体的值。在该图中，和贯穿本申请，TyrAB结构单元可以进一步缩写仅为A和B的编号。例如，TyrA4B4可以缩写[44]。包括多个结构单元的候选受体可以类似地缩写。例如，包括TyrA4B4加上TyrA6B6的候选受体可以被缩写[44/66]。

图22举例说明比较含有2种和3种结构单元组合的候选受体的数据的条形图，所述结构单元结合乙酰化的氨基HRP对照和三种34K，TCDD和ETU试验配体偶联物。

图23用示意图举例说明乙酰化的氨基HRP与衍生化的玻璃，同质固定结构单元，和候选受体的结合。候选受体包括2，3，和4组合的5种结构单元。表9列出在图23和24中结果出现的顺序，其是关于底管，固定结构单元，2个结构单元组合的候选受体，3个结构单元组合的候选受体，和4个结构单元组合的候选受体。

图24用示意图举例说明氨基-HRP-34K试验配体偶联物(式H4)与衍生化玻璃，同质固定结构单元，和在表9中鉴定的候选受体的结合。候选受体包括2，3，和4组合的5种结构单元。

图25用示意图举例说明定性分成4个象限的结合空间，所述象限-大的亲水性的，大的疏水性的，小的亲水性的，和小的亲脂性的。

图26举例说明体积对81种结构单元的logP的图表，所述结构单元包括9A和9B识别元件中的每一个。

图27A和27B举例说明体积对结构单元组合logP的图表，所述结构单元含有形成候选人工受体的A和B识别元件。图27B表示图27A的详图。该详图举例说明候选人工受体均匀地填充结合空间。

图28举例说明由结构单元组成的候选人工受体能够按照它们最近的邻居(neighbor)，由一个或多个相同结构单元组成的其它候选人工受体分类和评估。

具体实施方式

定义

固定在例如载体上的结构单元组合可以是候选人工受体，先导人工受体，或工作人工受体。即，载玻片上的异质结构单元点或包被在管或孔上的多个结构单元可以是候选人工受体，先导人工受体，或工作人工受体。候选人工受体可以变成人工受体，其可以变成工作人工受体。

如本文所用短语“候选人工受体”是指固定的结构单元组合，其可以试验来确定特定试验配体是否与该组合结合。在一个实施方案中，候选人工受体可以是载玻片上的异质结构单元点或管或孔上包被的多个结构单元。

如本文所用短语“先导人工受体”是指与预定浓度的试验配体，例如10，1，0.1，或0.01μg/ml，或1，0.1，或0.01ng/ml的试验配体结合的固定结构单元组合。在一个实施方案中，先导人工受体可以是载玻片上的异质结构单元点或管或孔上包被的多个结构单元。

如本文所用短语“工作人工受体”是指具有有效分类或鉴定试验配体的选择性和/或灵敏性的结构单元组合。即，与该结构单元组合结合描述试验配体是属于一类试验配体或是特定的试验配体。工作人工受体可以典型地结合浓度为例如100，10，1，0.1，0.01，或0.001ng/ml的配体。在一个实施方案中，工作人工受体可以是载玻片上的异质结构单元点或管，孔，载玻片，或其它载体上或支架上包被的多个结构单元。

如本文所用短语“工作人工受体复合体”是指多个人工受体，每个为结构单元的组合，其以有效分类或鉴定试验配体的选择性和/或灵敏性的模式结合试验配体。即，与复合体的几个受体结合描述试验配体是属于一类试验配体或是特定的试验配体。复合体的单个受体可以各自与不同浓度或不同亲和力的配体结合。典型地，复合体中的单独受体各自与浓度为100，10，1，0.1，0.01，或0.001ng/ml的配体结合。在一个实施方案中，工作人工受体复合体可以是载玻片上的多个异质结构单元点或区域；多个孔，每个包被有不同的结构单元组合；或多个管，每个包被有不同的结构单元组合。

如本文所用，术语“结构单元”是指人工受体的分子元件，该人工受体包括可以想象为或包括一个或多个接头，一个或多个构架，和一个或多个识别元件的部分。在一个实施方案中，结构单元包括接头，构架，和一个或多个识别元件。结构单元与配体相互作用。

如本文所用，术语“接头”是指结构单元的一部分或官能团，其用于载体或者例如通过共价键或静电相互作用将结构单元与载体偶联。

如本文所用，术语“构架”是指包括接头或与接头偶联和与一个或多个识别元件偶联的结构单元的一部分。

如本文所用，术语“识别元件”是指与构架偶联但不与载体共价偶联的结构单元的一部分。尽管不对本发明限制，识别元件典型地提供或形成一个或多个与配体相互作用的基团，表面，或空间。

如本文所用，短语“多个结构单元”是指在混合物，试剂盒中，或在载体或支架上的两个或多个结构不同的结构单元。每个结构单元具有特定结构，复合结构单元，或多个结构单元的使用是指多于一种的这些特定结构。结构单元或多个结构单元不是意指每个具有相同结构的多个分子。

如本文所用，短语“结构单元组合”是指一起在点，区域中的多个结构单元，或候选物，先导，或工作人工受体。结构单元组合可以是一组结构单元的子集。例如，结构单元组合可以是一组N(例如N＝10-200)个结构单元中的2，3，4，5，或6个结构单元的可能组合中的一种。

如本文所用，短语“同质固定结构单元”和“多个同质固定结构单元”是指其上或内部已经固定一种结构单元的载体或点。

如本文所用，短语“活化结构单元”是指例如在载体上活化使其容易与官能团形成共价键的结构单元。可以将包括羧基的结构单元转化为包括活化酯基的结构单元，其为活化结构单元。包括活化酯基的活化结构单元可以例如与胺反应形成共价键。

如本文所用，关于与载体偶联的结构单元所用的术语“固定的”是指被稳定定位在载体上以致它们在载体上不迁移的结构单元。可以通过共价偶联，通过离子相互作用，或通过静电相互作用，如离子配对将结构单元固定。

如本文所用载体，管，孔，或表面的“区域”是指载体，管，孔，或表面的连续部分。与区域偶联的结构单元典型地是指在该区域彼此接近的结构单元。

如本文所用，分子上的“大(bulky)”基团大于包括7或8个碳原子的部分。

如本文所用，分子上的“小”基团是氢，甲基，或另一小于包括4个碳原子的部分的基团。

如本文所用，术语“平层(lawn)”是指载体上官能团的层，点，或区域，典型地密度为足以将偶联的结构单元彼此接近地放置。

如本文所用，术语“烷基”是指饱和脂族基团，包括直链烷基，支链烷基，环烷(脂环)基，烷基取代的环烷基，和环烷基取代的烷基。在某些实施方案中，直链或支链烷基在它的主链中含有30个或更少的碳原子(例如对于直链C₁-C₁₂，对于支链C₁-C₆)，同样，环烷基在它们的环状结构中典型地含有3-10个碳原子，优选含有5，6，或7个碳。

本文所用的术语“烷基”是指“未取代的烷基”和“取代的烷基”，后者是指含有取代基的烷基部分，该取代基替代烃主链的一个或多个碳上的氢。这些取代基可以包括例如卤素，羟基，羰基(例如羧基，酯，或甲酰基，或酮)，硫代羰基(如硫酯，硫代乙酸酯，或硫代甲酸酯)，烷氧基，磷酰基，磷酸酯，亚膦酸酯，氨基，酰氨基，脒，亚胺，氰基，硝基，叠氮基，巯基，烷硫基，硫酸酯，磺酸酯，氨磺酰基，亚磺酰氨基，磺酰基，杂环基，芳烷基，或芳族或杂芳族部分。如果合适，在烃链上取代的部分本身可以被取代。例如，取代烷基的取代基可以包括取代和未取代形式的上面所列的基团。

如本文所用，术语“芳烷基”是指用芳基(例如芳基或杂芳基)取代的烷基。

如本文所用，术语“链烯基”和“炔基”是指不饱和脂族基，其长度类似并且任选为上述烷基取代，但分别包含至少一个双键或三键。

本文所用的术语“芳基”包括5-，6-和7-元单环芳基，其可以包括0-4个杂原子，例如苯，吡咯，呋喃，噻吩，咪唑，噁唑，噻唑，三唑，吡唑，吡啶，吡嗪，哒嗪和嘧啶等。这些在环状结构中含有杂原子的芳基也可以称为“芳杂环化合物”或“杂芳族化合物”。芳环可以在一个或多个环位点被诸如上述关于烷基的这些取代基所取代。术语“芳基”还包括含有两个或多个环状环的多核环系统，其中两个碳为两个邻接环所共有(环为“稠合环”)，其中至少一个环是芳环，例如，另一环状环可以是环烷基，环烯基，环炔基，芳基核/或杂环基。

如本文所用，术语“杂环”或“杂环基”是指3-12元环状结构，更优选3-7元环，其环状结构包括1-4个杂原子。杂环基包括例如噻吩，噻蒽，呋喃，吡喃，异苯并呋喃，苯并吡喃，呫吨，吩氧硫杂环己二烯，吡咯，咪唑，吡唑，异噻唑，异噁唑，吡啶，吡嗪，嘧啶，哒嗪，中氮茚，异吲哚，吲哚，吲唑，嘌呤，喹嗪，异喹啉，喹啉，酞嗪，1，5-二氮杂萘，喹喔啉，喹唑啉，噌啉，蝶啶，咔唑，咔啉，菲啶，吖啶，嘧啶，菲咯啉，吩嗪，吩吡嗪，吩噻嗪，呋咱，吩噁嗪，吡咯烷，oxolane，thiolane，噁唑，哌啶，哌嗪，吗啉，内酯，内酰胺如β-丙内酰胺和吡咯烷酮，磺内酰胺，磺酸内酯等。杂环可以在一个或多个位点被诸如关于烷基所述的这些取代基取代。

如本文所用，此处所用的术语“杂原子”是指除了碳或氢以外的任何元素的原子，如氮，氧，硫和磷。

制备和使用人工受体的方法

制备人工受体

本发明涉及制备人工受体或候选人工受体的方法。在一个实施方案中，该方法包括在载体上制备点或区域，该点或区域包括多个固定在载体上的结构单元。该方法可以包括在固体载体上形成多个点，每点包括多个结构单元，和在每点中将多个结构单元与固体载体偶联。在一个实施方案中，这些点的阵列被称为异质结构单元阵列。

可以活化结构单元以与载体上的官能团反应。偶联可以在形成结构单元或活化的结构单元的点之后自发发生。该方法可以包括混合多个活化结构单元和将混合物用于形成点。备选地，该方法可以包括将单独的活化结构单元点在载体上。

通过诸如针点样仪(spotter)(有时称为印刷机)的方法和装置可以实现在载体上形成点，其例如可以在显微镜载玻片上点加10,000个至多于100,000个的点。其它点样仪包括压电点样仪(类似喷墨打印机)和电磁点样仪，其也可以在显微镜载玻片上点加10,000个至多于100,000个的点。在点样前可以使用常规的混合阀或歧管来混合活化的结构单元。这些阀门或歧管可以在常规基于微处理器的控制器的控制下以选择结构单元和试剂的量。备选地，可以作为混合物提供活化结构单元，所述混合物例如通过机器人系统在微孔板中大量制备。

该点样产生结构单元异质组合的点的微阵列，其每一个可以是候选人工受体。微阵列中的每点包括统计学显著量的每个结构单元。例如，尽管不对本发明限制，认为每个大小足够小可以在显微镜载玻片上装配100,000个的微点可以包括约320兆簇的4结构单元。

在一个实施方案中，本发明方法包括制备受体表面。制备受体表面可以包括在固体载体上形成区域，该区域包括多个结构单元，和在区域内将多个结构单元与固体载体偶联。方法可以包括混合多个活化结构单元和将混合物用于形成一个或多个区域。备选地，方法可以包括将单独的活化结构单元用于载体上的区域。例如通过用结构单元溶液浸渍载体的一部分可以完成在载体上形成区域。

在一个实施方案中，包被载体基底的管或孔可以填充活化的结构单元(例如包含活化结构单元的溶液)，其与载体基底偶联。例如，载体可以是包被多个结构单元的玻璃管或孔。玻璃管或孔的表面可以包被多个结构单元成为共价结合的涂层(coating)。产生的包括结构单元的涂层可以称为包括异质结构单元。

优选地，该方法产生表面或涂层，其结构单元密度足以提供多于一个结构单元与配体相互作用。即，结构单元可以彼此邻近。不同结构单元的邻近可以通过测定试验配体与仅包括一个结构单元的表面或多个表面相比，与包括多个结构单元的表面的不同(优选更多)结合来检测。

该方法可以以2，3，4，或更多结构单元的组合将结构单元加在或点在载体上。对于使用大容量管或孔的实施方案，易管理的结构单元组提供优选提供少于数百或数千种结构单元组合。例如，例如，在本文中，4，5，或6结构单元组提供易管理量的2，3，或4结构单元组合。在一个实施方案中，可以将方法用于生产多个管，每管在其表面上已经固定结构单元的异质组合。

在一个实施方案中，本发明方法可以用于生产固体载体，其表面上具有多个区域或点，每个区域或点包括多个结构单元。例如，方法可以包括将载玻片点样多个点，每点包括多个结构单元。该点可以称为包括异质结构单元。

每个点可以包括密度足以提供多于一个结构单元与配体相互作用的结构单元。这些相互作用可以通过如上关于区域所述测定。方法典型地包括点样结构单元以使每点与其它分离。多个结构单元点在此处被称为点阵列。

在一个实施方案中，该方法以2，3，4，或更多的组合将结构单元点样。该方法在载玻片上可以形成高达100,000个或更多的点。因此，在方法的该实施方案中，易管理的结构单元组可以提供数百万种的结构单元组合。例如，在本文中，81种结构单元的组提供易管理量(1.66兆)的4结构单元组合。为了便于限定该方法中使用的载玻片的数量，在该实施方案中，一组包括多达200个结构单元，优选50-100个，优选大约80个(例如81个)结构单元。

在一个实施方案中，该方法包括在每点形成异质点的阵列，所述点从全部结构单元的子集和/或结构单元的更小组的组合制备。即，方法形成仅包括例如2或3个而不是4或5个结构单元的点。例如，方法可以从全组结构单元(例如81种或一组81种)的组合中以2和/或3个的组形成点。例如，方法可以从结构单元子集(例如81种的组中的25种)的组合中以4和/或5个的组形成点。例如，方法可以从结构单元子集(例如81种的组中的25种)的组合中以2和/或3个的组形成点。该方法可以包括形成另外的结合结构单元，先导人工受体，或结构类似结构单元的阵列。

在一个实施方案中，该方法包括形成包括一个或多个用作确认或评估与本发明人工受体结合的对照的点的阵列。在一个实施方案中，方法包括形成一个或多个区域，管，或孔，其用作确认或评估与本发明人工受体结合的对照。该对照点，区域，管，或孔可以不包括结构单元，仅包括单个结构单元，仅包括官能化(functionalized)的平层，或包括其组合。

该方法可以使用活化用作结构单元类型的化合物和将它们与载体偶联的已知方法将结构单元与载体偶联。共价偶联可以生产足够耐用而在数月期间内重复使用的人工受体。该方法可以使用包括活化酯的结构单元并将它们与包括胺官能团的载体偶联。该方法可以包括通过衍生活化结构单元上的羧基以形成活化酯。通过另外的实例，该方法可以将包括胺官能团的结构单元与包括羧基的载体偶联。按照该方法可以在结构单元和载体上使用的官能团对包括亲核体/亲电体对，如胺和羧基(或活化的羧基)，硫醇和顺丁烯二酰亚胺，醇和羧基(或活化的羧基)，其混合物等。

载体可以包括适于与结构单元形成共价键的任何官能团。载体或结构单元可以包括官能团如醇，酚，硫醇，胺，羰基，或类似基团。载体或结构单元可以包括羧基，醇，酚，硫醇，胺，羰基，顺丁烯二酰亚胺，或可以与载体或结构单元反应的或被活化与载体或结构单元反应的类似基团。载体可以包括一种或多种这些基团。多个结构单元可以包括多个这些基团。

载体或结构单元可以包括与例如烷基或芳基结合的良好的离去基团。在载体或结构单元上离去基团“良好”足以被醇，酚，硫醇，胺，羰基，或类似基团所置换。该载体或结构单元可以包括由下式表示的部分：R-X，其中X是离去基团如卤素(例如，-Cl，-Br，或-I)，甲苯磺酸盐，甲磺酸盐，三氟甲磺酸酯(triflate)，和R是烷基，取代的烷基，环烷基，杂环基，取代的杂环基，芳烷基，芳基，杂芳基，或杂芳基烷基。载体可以包括一种或多种这些基团。多个结构单元可以包括多个这些基团。

该方法可以使用用于组合或合成化学的多种已知载体中的任何一种(例如，显微镜载玻片，珠，树脂，凝胶等)。适当的配体包括官能化的玻璃，如官能化的载玻片或管，玻璃显微镜载玻片，玻璃板，玻璃盖玻片，玻璃珠，多微孔玻璃珠，多微孔聚合物珠(例如以商品名Stratospheres^TM出售的那些)，硅胶载体等。

载体典型地包括含有适于与结构单元偶联的官能团的化合物或化合物的混合物的载体基底。载体基底可以例如是显微镜载玻片上的涂层或珠，凝胶，或树脂上的官能团。已知载体基底可商购和/或包括含有官能团的接头，其为偶联的珠，凝胶，或树脂。载体基底官能团可以以1个(例如作为胺平层，另一官能团的平层，或官能团的混合物层)或例如2，3，4，5，6，或7个基团从载体上悬垂。从载体悬垂的多个官能团的基团可以想象为或可以是从载体悬垂的支架分子。

载体表面可以想象为包括底面和结构单元(图3A，3B，和4)。如图3A所示，将结构单元加入胺平层可以通过胺反应形成结构单元的酰胺来进行，一些胺残余在载体或候选人工受体的底面上。因此，底面可以认为是候选人工受体的特征。底面或修饰底面可以作为人工受体一部分与配体相互作用。底面上的亲核或亲电基团可以在人工受体中留下不反应，或者可以修饰它们。可以用改变底面识别性能的小基团修饰底面(图3B)。可以用当试验配体与受体结合时产生可检测信号的信号元件修饰底面(图3B)。例如，信号元件可以是荧光分子，其通过与人工受体结合淬灭。例如，信号分子可以是仅当结合发生时发荧光的分子。可以用多种底面改性剂修饰底面。例如，底面可以用信号元件和改变底面识别性能的小分子修饰。

在一个实施方案中，候选人工受体可以包括结构单元和未改性的底面胺。该候选人工受体具有胺/铵底面。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括结构单元和底面的修饰胺。例如，底面胺可以通过胺的最简单的酰胺修饰改性而形成乙酰胺(例如通过与乙酐或乙酰氯反应)。备选地，可以通过与琥珀酐，苯甲酰氯等反应修饰底面胺。

平层(lawn)或其它官能团涂层能够通过将平层暴露于数当量的活化结构单元用最大密度的结构单元衍生化。典型地，10或更多当量对于载体上适当密度的结构单元足够以观察配体结构单元依赖性的结合。例如通过与活化羧基衍生物反应以与平层形成酰胺键，胺修饰的玻璃表面能够用结构单元功能化。

例如，结构单元接头羧基可以通过在磺基N-羟基琥珀酰亚胺的存在下在二甲基亚胺水溶液中将结构单元与碳二亚胺反应活化。活化结构单元可以与玻璃载体上的胺(此后氨基玻璃)直接反应。图3A举例说明载体上仅部分胺基衍生可以有效用于生产候选人工受体。尽管不对本发明限制，认为加样在玻璃上的胺超过候选人工受体制备所需。包括结构单元组合的表面的制备可以通过例如在加入氨基管之前预混活化结构单元或在管中顺序混合偶联溶液来完成。

可以制备可商购的玻璃载体用于通过将载体基底加至载体表面偶联结构单元。载体基底提供与结构单元偶联的官能团。适当的载体基底包括硅烷化剂(silanating agent)。例如，通过将玻璃与硅烷化剂如3-氨丙基三乙氧基硅烷反应形成胺层，可以包被玻璃管(例如来自VWR的12 x 75mm硼硅玻璃管)。通过将结构单元活化的酯与胺玻璃反应形成酰胺结合的结构单元，可以将包括活化酯的结构单元与该涂层结合。从可商购的载玻片，来自Corning的氨基功能化的载玻片开始，通过该相同反应可以将包括活化酯的结构单元点样在和共价结合于微阵列中的载玻片。该衍生在图5中用示意图举例说明。

使用人工受体

本发明包括使用人工受体的方法。本发明包括筛选候选人工受体以发现结合特定试验配体的先导人工受体的方法。使用检测与载玻片上的阵列或与包被的管或孔结合的已知方法可以完成检测与候选人工受体结合的试验配体。典型地，方法使用用可检测标记标记的试验配体，该标记如荧光团或产生可检测产物的酶。备选地，方法可以使用对于试验配体特异性的和包括可检测标记的抗体(或其它结合剂)。选择一个或多个被试验配体标记或更加或最强烈地被试验配体标记的点作为先导人工受体。通过评估来自标记的信号强度可以评估标记的程度。典型地，信号的量与标记的量和结合成正比。图6提供该方法实施方案的示意图。

与候选受体阵列的结合可以以多种曲线图，图表，或例图中的任何一种来显示。例如，候选受体的二维阵列可以以信号强度为第三维来显示。该阵列显示可以表示为条形图，阵列每点的柱高表示信号强度。该表示可以例如对于定位阵列中显示大大超过其它候选受体的信号强度的那些候选受体有效。

候选受体也可以在将结合信号强度与受体和/或它的组成结构单元的一种或多种性能关联的图表中表示。例如，在它的结构单元体积对它的亲油性/疏水性的曲线图上可以定位每种候选受体(参考，例如图25-27B)。再次，信号强度可以表示为第三维。然后可以发现那些显示最大结合的候选受体并相对于具有类似性能(例如体积和亲油性/疏水性)的候选受体评估。

在与包括相同结构单元的其它候选受体比较结合强度的图表中也可以显示候选受体。例如，在其中候选受体按照它们包含的结构单元分组的图表上可以定位每种候选受体(参见例如图28)。再次，信号强度可以表示为第三维。然后可以发现那些显示最大结合的候选受体并相对于包括相同结构单元的候选受体评估。

按照本发明方法，对试验配体筛选候选人工受体可以产生一种或多种先导人工受体。一种或多种人工受体可以是工作人工受体。即，一种或多种人工受体可以原样用于检测所关心的配体。方法于是可以使用一种或多种人工受体作为用于监视或检测试验配体的工作人工受体。备选地，一种或多种先导人工受体可以用于开发工作人工受体的方法中。例如，一种或多种先导人工受体可以提供用于设计或筛选改善的先导人工受体或工作人工受体的结构或其它信息。该设计或筛选可以包括制备和检测另外的候选人工受体，其包括结构单元子集，不同的结构单元组，或不同数量的结构单元的组合。

在某些实施方案中，本发明的方法可以使用通过全部结构单元子集和/或结构单元较小组的组合形成的较少量的点。例如，本发明方法可以使用81种结构单元的组合以2个和/或3个的组形成的阵列。然后试验化合物结合指示的较少量的结构单元，例如36种结构单元可以在具有包括较大组，例如4结构单元组的点的微阵列中试验。每组微阵列可以使用不同的载体基底，平层，或官能华的平层。该方法在图7中用示意图举例说明。

例如，图7举例说明具有从一组81种结构单元生产的3,240种2结构单元组合的单个载玻片可以用于定义结构单元的子集。该例如25种结构单元的子集(其可以来源于使用2结构单元组合结果的5x5矩阵)可以用于生产另外2,300种3结构单元组合和/或12,650种4结构单元组合。可以筛选这些来自子集的组合以确定最佳受体构型。该方法还可以包括使用点中不同比率的结构单元组合。

在宏观尺度上，表示为包括多个受体的点或区域的人工受体含有在整个点或区域内随机分布的多个结构单元。在分子尺度上，分布可能不是随机和均匀的。例如，任何所选仅2-10个结构单元的组可以包括相对彼此更大量的特定结构单元或特定排列的结构单元。具有随机分布的点或区域构成按照本发明的有效的人工受体。在随机分布中发现的特定种类的结构单元也可以构成有效人工受体。

人工受体可以包括特定种类的2个，3个，4个或更多结构单元的组合。该种类也可以视为载体表面上的占据位点。2个，3个，4个或更多结构单元的组合可以相对于彼此在不同位点含有各种不同的结构单元。例如，结构单元1可以与结构单元2，3，或4中任何一个相邻。这可以通过考虑多边形顶点的结构单元说明。例如，图8举例说明4种不同结构单元在四边形顶点的位置异构体。

在方法的实施方案中，通过制备一种或多种位置异构体和测定它结合所关心试验配体的能力，可以优化候选人工受体为优选的先导或工作人工受体。有利地，可以在支架上制备位置异构体(图8)。例如在具有多个能够通过正交化学保护和脱保护的官能团的支架上可以制备支架位置异构体的人工受体。通过适于评估配体与支架受体结合的多种方法中任何一种可以评估支架位置异构体的先导人工受体。例如，可以将支架先导人工受体对固定试验配体色谱分离。

在一个实施方案中，使用人工受体的方法包括将第一异质分子阵列与试验配体接触。阵列可以包括载体和多个附着于载体的结构单元的点。在阵列中，每个结构单元点可以包括多个结构单元，每个结构单元与载体偶联。方法包括检测试验配体与一个或多个点的结合；并选择一个或多个结合点作为人工受体。

在该实施方案中，阵列中的结构单元可以确定第一组结构单元，每个结合点中的多个结构单元确定一个或多个所选结合的结构单元组合。第一组结构单元可以包括或是一组较大的结构单元组。在一个实施方案中，结构单元点可以包括2，3，或4个结构单元。使用第一载体基底，第一平层，或第一功能化的平层可以固定第一组。

在该方法中，人工受体可以包括或是一种或多种先导人工受体。在该方法中，人工受体可以包括或是一种或多种工作人工受体。

该方法的该实施方案也可以包括在一个或多个结合点测定结构单元组合。这些组合可以用作开发一种或多种开发的结构单元组合的基础，所述开发的结构单元组合不同于一个或多个所选结构单元组合中的那些。该实施方案继续将试验配体与第二异质分子阵列接触，所述阵列包含多个点，每点包含开发的结构单元组合；检测试验配体与第二异质分子阵列的一个或多个点的结合；并选择第二异质分子阵列的一个或多个点作为人工受体。使用不同于第一组所用那些的第二载体基底，第二平层，或第二功能化的平层可以固定第二组。

在该实施方案中，第二异质分子阵列中的结构单元确定第二组结构单元。第一组结构单元可以包括或者是一组较大的结构单元组和/或第二组结构单元可以包括或确定所述较大结构单元组的子集。有利地，第一子集不等于第二子集。在一个实施方案中，第二异质分子阵列的点可以包括3个，4个，或5个结构单元，和/或第二异质分子阵列的点可以包括比结合点更多的结构单元。

人工受体可以包括或是先导人工受体。人工受体可以包括或是一种或多种工作人工受体。方法还可以包括改变先导人工受体的结构以提高试验配体的结合速度或结合亲和力。

在一个实施方案中，该方法包括鉴定组成人工受体的多个结构单元。鉴定的多个结构单元然后可以与支架分子偶联以制备支架人工受体。可以评估该支架人工受体与试验受体的结合。在一个实施方案中，将鉴定的多个结构单元与支架偶联可以包括在支架上制备多个结构单元的位置异构体。评估支架人工受体然后可以包括比较多个支架位置异构体的人工受体。在该实施方案中，可以选择一个或多个支架位置异构体的人工受体作为一个或多个先导或工作人工受体。

在一个实施方案中，该方法包括对阵列筛选试验配体，所述阵列包括用作证实或评估与本发明人工受体结合的对照的一个或多个点。在一个实施方案中，该方法包括对一个或多个区域，管，或孔筛选试验配体，所述区域，管，或孔用作证实或评估与本发明人工受体结合的对照。该对照点，区域，管，或孔可以不包括结构单元，仅单个结构单元，仅功能化的平层，或其组合。

人工受体的实施方案

候选人工受体，先导人工受体，或工作人工受体包括固定在例如载体上的结构单元的组合。单独的人工受体可以是载玻片上的异质结构单元点或者管或孔上的多个结构单元。

候选人工受体的阵列可以是商品，其售于对使用候选人工受体作为开发所关心试验配体的受体的工具感兴趣的团体。在一个实施方案中，有用的人工受体阵列包括多个载玻片，该载玻片包括一组结构单元成员的所有组合的点，每个组合包括预定量的结构单元。在一个实施方案中，有用的候选人工受体组包括多个管或孔，每个具有多个固定结构单元的涂层。

从多个候选人工受体可以开发一种或多种先导人工受体。在一个实施方案中，先导人工受体包括结构单元组合和经暴露于例如下列各项后结合可检测量的试验配体：数皮摩尔试验配体，浓度为1，0.1，或0.01μg/ml，或1，0.1，或0.01ng/ml试验配体；浓度为0.01μg/ml，或1，0.1，或0.01ng/ml的试验配体；或浓度为1，0.1，或0.01ng/ml的试验配体。

人工受体，特别是候选或先导人工受体，可以是人工受体的阵列形式。该阵列可以包括例如1.66兆个点，每点包括来自81种结构单元的一个4结构单元组合。每点是候选人工受体和结构单元的组合。还可以构建阵列以包括先导人工受体。例如，人工受体的阵列可以包括更少结构单元和/或结构单元子集的组合。

在一个实施方案中，候选人工受体的阵列包括通式2(以下显示)的结构单元，RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9(以下显示)，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9(以下显示)。优选构架是酪氨酸。

可以从一种或多种先导人工受体开发一种或多种工作人工受体。在一个实施方案中，工作人工受体包括结构单元组合并且经暴露于例如下列各项后结合分类或鉴定试验配体的量：数皮摩尔试验配体，浓度为100，10，1，0.1，0.01，或0.001ng/ml的试验配体；浓度为10，1，0.1，0.01，或0.001ng/ml的试验配体；或浓度为1，0.1，0.01，或0.001ng/ml的试验配体。

在一个实施方案中，本发明的人工受体包括多个与载体偶联的结构单元。在一个实施方案中，多个结构单元可以包括或者是式2(下示)的结构单元。在一个实施方案中，多个结构单元可以包括或是式TyrA2B2和/或TyrA4B4(下示；包括接头，酪氨酸构架，和识别元件AxBy的结构单元的缩写为TyrAxBy)的结构单元。在一个实施方案中，多个结构单元可以包括或是式TyrA4B2和/或TyrA4B4(下示)的结构单元。在一个实施方案中，多个结构单元可以包括或是式TyrA2B2，TyrA4B2，TyrA4B4，和/或TyrA6B6(下示)结构单元。

在一个实施方案中，候选人工受体可以包括式TyrA2B2，TyrA4B4，或TyrA6B6结构单元组合。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括式TyrA2B2，TyrA4B4，TyrA6B6，TyrA4B2，或TyrA4B6的结构单元组合。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括式TyrA2B2，TyrA2B4，TyrA4B2，TyrA4B4，TyrA4B6，TyrA6B4，TyrA6B6，TyrA6B8，TyrA8B6，或TyrA8B8的结构单元组合。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括式TyrA1B1，TyrA2B2，TyrA2B4，TyrA2B6，TyrA2B8，TyrA4B2，TyrA4B4，TyrA4B6，TyrA4B8，TyrA6B2，TyrA6B4，TyrA6B6，TyrA6B8，TyrA8B2，TyrA8B4，TyrA8B6，TyrA8B8，或TyrA9B9的结构单元组合。

工作受体系统

在一个实施方案中，工作人工受体或工作人工受体复合体可以结合到用于检测所关心配体的系统或装置中。所关心的配体与工作人工受体或复合体的结合可以例如通过诸如散射，吸收或发射光，产生或淬灭荧光或发光，产生或淬灭电信号等的机理和性能产生可检测的信号。光谱检测方法包括使用标记或酶产生光以通过光学传感器或光学传感器阵列检测。光可以是紫外光，可见光，或红外光，其可以通过荧光，荧光偏振，化学发光，生物发光，或化学生物发光产生和/或检测。检测电导和电导变化的系统和方法包括椭圆光度法，表面等离子共振，电容，电导测定法，表面声波，石英晶体微量天平，勒夫波(love-wave)，红外衰减波，电化学检测的酶标记，纳米线(nanowire)场效应晶体管，MOSFETS-金属氧化物半导体场效应晶体管，CHEMFETS-有机膜金属氧化物半导体场效应晶体管，ICP-内导聚合物，FRET-荧光共振能量转移。

可以检测人工受体或复合体的这种结合或信号的装置包括UV，可见光或红外分光计，荧光或发光分光计，表面等离子共振，表面声波或石英晶体微量天平检测器，pH，伏安法或电流分析法测量计，放射性同位素检测器等。

在该装置中，工作人工受体或复合体可以位于光纤上以提供可检测信号，如透射光，反射光，荧光，发光等的增加或减少。可检测信号可以来源于例如结合于工作受体或复合体的信号部分或加入工作人工受体的信号部分。信号还可以是工作人工受体或所关心配体所固有的。信号可以来自例如所关心的配体与工作人工受体的相互作用，所关心配体与已经结合到工作人工受体中，光纤中，光纤上的信号部分的相互作用。

在该系统的实施方案中，多于一种人工受体，其作为阵列中的点或区域排列，位于载体如玻璃板的表面上。将配体或所关心的配体或怀疑包含配体或所关心配体的样品(例如，含有DNA区段或片段，蛋白质或蛋白质片段，糖或糖片段等的混合物的样品)与工作人工受体或阵列接触。通过加入配体或所关心的配体或怀疑包含配体或所关心配体的样品的溶液可以实现接触。通过结合到工作人工受体中的信号部分或加入配体或所关心配体或怀疑包含配体或所关心配体的样品的信号部分可以产生可检测的荧光信号。荧光部分对阵列中的每个工作人工受体产生信号，其产生所关心样品组成特征的信号响应模式。

在该系统的一个实施方案中，多于一种工作人工受体，其作为阵列中的点或区域排列，位于载体如玻璃或塑料表面上。表面可以结合到-个或多个表面等离子共振检测器的信号表面上。将所关心的配体或怀疑包含所关心配体的样品(例如，含有DNA区段或片段，蛋白质或蛋白质片段，糖或糖片段等的混合物的样品)与工作人工受体或阵列接触。通过加入所关心的配体或怀疑包含所关心配体的样品的溶液可以实现接触。通过所关心配体与表面等离子共振检测器的表面上的工作人工受体阵列的结合，可以产生可检测的电信号。这些检测器对阵列中的每个工作人工受体产生信号，产生所关心样品组成特征的信号响应模式。

在该系统的一个实施方案中，工作人工受体位于载体上，如试管，微孔，毛细管，微孔道等的内表面。通过加入含有所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品的溶液，将所关心的配体或怀疑包含所关心配体的样品与工作人工受体或复合体接触。通过比色，酶，荧光团，放射性同位素，金属离子等，所关心配体的标记化合物或偶联物产生可检测的比色，荧光，放射性等的信号。该标记部分可以与含有所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品的溶液竞争，与工作人工受体或复合体反应。

在该系统的一个实施方案中，工作人工受体在载体上，所述载体如表面声波或石英晶体微量天平或表面等离子共振检测器的表面。通过暴露于气流，气溶胶，或含有所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品的溶液，可以将所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品与工作人工受体或复合体接触。通过所关心配体与工作人工受体或复合体相互作用可以产生可检测的电信号，所述工作人工受体或复合体位于表面声波或石英晶体微量天平或表面等离子共振检测器的活性表面上。

在该系统的一个实施方案中，多于一种工作人工受体，其排列为一系列离散的区域或点或区带等，位于光纤的表面上。通过暴露于气流，气溶胶，或含有所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品的溶液，可以将所关心配体或怀疑包含所关心配体的样品与工作人工受体或复合体接触。通过结合到光纤表面的标记可以产生可检测的比色，荧光，等信号。比色或荧光团信号可以是配体所固有的，或者可以是在配体与工作人工受体结合时产生的内在的比色或荧光团信号。

该系统的一个实施方案，将人工受体和纳米技术衍生的纳米装置结合以提供装置结合(“看”)，结合和整合(“吃”)，或修饰(“制备使用”)靶物的能力。在系统的一个实施方案中，工作人工受体结合于纳米装置中或在其上。通过将纳米装置加入空气或水或土壤或生物流体或细胞或生物组织或生物机体等，可以将所关心配体或怀疑含有所关心配体的样品与工作人工受体的纳米装置接触。通过纳米装置上适当的传感器可以产生可检测信号，并且通过纳米装置响应所关心配体产生期望的作用，如无线电信号或化学反应或机械运动等。

本发明的人工受体可以是用于以下各项的产品的一部分：分析基因组和/或蛋白质组；药物开发；任何试验配体的检测器；滥用药物诊断或治疗；有害废物分析或补救(remediation)；化学战警报或干预；疾病诊断或治疗；癌症诊断或治疗；生物战警报或干预；食物链污染分析或补救；等。

更具体地，本发明人工受体可以用于以下各项的产品中：鉴定序列特异性先导小分子；蛋白质分离和鉴定；蛋白质与蛋白质相互作用的鉴定；检测食物或食品中的污染物；食物污染物的临床分析；前列腺特异性抗原的临床分析；可卡因的临床和野外或临床分析；其它滥用药物的临床和野外或临床分析；其它临床分析系统，家用测试系统，或野外分析系统；生物恐怖主义或化学战剂的监视器或警报系统；等等。

在一个实施方案中，本发明人工受体可以用于蛋白质组的研究中。在该实施方案中，候选或工作人工受体的阵列可以与肽，多肽，和/或蛋白质的混合物接触。每种混合物可以产生与阵列结合的特征指纹。另外，对于目标肽，多肽，和/或蛋白质的特异性受体环境的鉴定可以用于分离和分析目标。即，在还有的另一实施方案中，可以将特定受体表面用于亲和纯化方法，例如亲和层析。

在一个实施方案中，本发明的人工受体可以用于形成生物活性表面。例如，受体表面可以用于特异性地结合抗体或酶。

在一个实施方案中，本发明的候选人工受体可以用于发现单个DNA或RNA序列的非核苷酸人工受体。

在一个实施方案中，本发明的候选人工受体可以用于发现以优选构型或定向结合蛋白质的受体表面。许多蛋白质(例如抗体，酶，受体)是在特性环境下稳定的和/或活性的。限定的受体表面可以用于产生为了最大稳定性和/或活性选择性地保留或定向蛋白质的结合环境。

在一个实施方案中，本发明候选人工受体可以用于发现不结合所选分子或组合物或显示低的摩擦的人工受体。例如，可以测量候选人工受体的阵列以发现不与复杂生物混合物如血清结合的人工受体。通过用所选人工受体包被可以制备非结合表面。例如，可以制备抗生膜(filming)或具有抗微生物性能的表面。

在一个实施方案中，本发明候选人工受体可以用于发现为立体有择反应提供空间定向的结合表面的受体表面。例如，人工受体表面可以将小分子与暴露于环境的特定小分子结合，其它被受体遮掩。该人工受体表面可以用于包括手性引入的合成。例如，底物(例如类固醇)可以立体特异性地与人工受体结合，并提供特定部分/亚结构/“面”以与溶液中的试剂反应。类似地，人工受体表面可以作为保护基团，其中通过与受体表面结合分子的活性部分被“保护”以使具有类似反应性的不同部分可以被转化。

在一个实施方案中，本发明候选人工受体可以用于发现用作人工酶的人工受体或受体表面。例如，该受体表面可以用作辅助因子来发现催化中心和/或将底物定向以反应。

在一个实施方案中，本发明人工受体可以用于形成选择性膜。该选择性膜可以基于包括人工受体表面的分子门控(molecular gate)。例如，人工受体表面可以将孔壁排列在膜中并允许或阻止靶分子通过孔。例如，人工受体表面可以将孔壁排列在膜中，并作为例如微悬臂/分子悬臂上的“看门人(gatekeeper)”允许门控开放或关闭靶的结合。

在一个实施方案中，可以使用本发明的候选人工受体来发现用于作为智能材料的表面的人工受体。例如，人工受体表面可以用作分子电子开关。在该开关中，靶的结合可以作为电子或离子流的开/关阀门，该靶可以是有机或无机部分。

试验配体

试验配体可以是与阵列或表面的结合可以被检测的任何配体。试验配体可以是纯化合物，混合物，或包含天然产物或污染物的“脏”混合物。这些脏混合物可以是组织匀浆，生物流体，土壤样品，水样等。

试验配体包括前列腺特异性抗原，其它癌症标记，胰岛素，华法林，其它抗凝剂，可卡因，其它滥用药，大肠杆菌(E.coli)标记，沙门氏菌属(Salmonella sp.)标记，其它食媒(food-borne)毒素标记，食媒毒素，天花病毒标记，炭疽标记，其它可能的生物恐怖试剂的标记，药物和药品，污染物和有害废物的化学物，污染物，生物学上重要的阳离子(例如，钾或钙离子)，肽，碳水化合物，酶，细菌，病毒等。

结构单元

本发明涉及制备和形成候选人工受体的结构单元。设计，制备和选择结构单元以在少量化合物之间提供多种结构特性。结构单元可以提供一种或多种结构特性，如正电荷，负电荷，酸，碱，电子受体，电子供体，氢键供体，氢键受体，自由电子对，π电子，电荷极化，亲水性，疏水性等。结构单元可以是庞大的或者它可以是小的。

结构单元可以视为包括数个元件，如一个或多个构架，一个或多个接头，和/或一个或多个识别元件。构架可以与其它结构单元元件中的每一个共价偶联。接头可以与构架和载体共价偶联。识别元件可以与构架共价偶联。在一个实施方案中，结构单元包括构架，接头，和两个识别元件。结构单元包括构架，接头，和一个或多个识别元件，可以用示意图表示为：

图解1

构架

构架可以选自提供与识别部分偶联和与连接部分偶联或为连接部分的官能团。构架作为人工受体的一部分与配体相互作用。典型地，构架包括多个反应位点，具有正交和可靠的官能团及可控立体化学。具有正交和可靠化学的适当官能团包括例如，羧基，胺，羟基，酚，羰基，和硫醇基，其可以单独被保护，脱保护，和衍生化。典型地，构架含有两个，三个，或四个具有正交和可靠化学的官能团。

包括三个适于正交和可靠化学的位点的构架可以用示意图表示为：

图解2

三个官能团可以独立地例如选自羧基，胺，羟基，酚，羰基，或硫醇基。构架可以包括烷基，取代烷基，环烷基，杂环，取代的杂环，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基，和类似部分。

含有三个官能团的构架的通用结构可以由式1a表示：

含有四个官能团的构架的通用结构可以由式1b表示：

在这些通用结构中：R₁可以是1-12，优选1-6，优选1-4个碳的烷基，取代烷基，环烷基，杂环，取代的杂环，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基，和类似基团；而F₁，F₂，F₃，或F₄可以独立地为羧基，胺，羟基，酚，羰基，或硫醇基。F₁，F₂，F₃，或F₄可以独立地为1-12，优选1-6，优选1-4个碳的烷基，取代烷基，环烷基，杂环，取代的杂环，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基，或被羧基，胺，羟基，酚，羰基或硫醇基取代的无机基团。F₃和/或F₄可以不存在。

多种化合物符合描述构架的图解和公式，包括氨基酸，和天然存在或合成的包括例如氧和硫官能团的化合物。化合物可以是外消旋的或旋光的。例如，化合物可以是天然或合成的氨基酸，α-羟酸，硫代酸等。

适于用作构架的分子包括天然或合成的氨基酸，特别是在其侧链上含有官能团(例如第三个官能团)的氨基酸。氨基酸包括羧基和胺官能团。对于天然氨基酸，侧链官能团可以包括胺(例如烷基胺，杂芳基胺)，羟基，酚，羧基，硫醇，硫醚，或脒基。适于用作构架的天然氨基酸包括例如丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，半胱氨酸，赖氨酸，精氨酸，组氨酸。合成的氨基酸可以包括天然存在的侧链官能团或合成的侧链官能团，其修饰或延伸天然氨基酸，该天然氨基酸含有作为构架的烷基，取代烷基，环烷基，杂环，取代的杂环，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基和类似部分，和含有羧基，胺，羟基，酚，羰基或硫醇官能团。优选的合成氨基酸包括β-氨基酸和天然氨基酸的同型或β类似物。

优选构架氨基酸包括丝氨酸，苏氨酸，或酪氨酸，优选丝氨酸或酪氨酸，优选酪氨酸。图9举例说明了作为结构单元构架的丝氨酸和由丝氨酸，酪氨酸和其它氨基酸形成结构单元的反应。苏氨酸和酪氨酸典型地显示类似于丝氨酸的反应性。有利地，丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸包括：1)多个，正交的充分表征的反应位点，2)作为组合构架应用的已知方法和反应，3)亚结构和结构域的多样性，其可以通过羧基，α-胺，和羟基功能性结合，4)多个反应位点在四面体碳构架周围的紧密分配，和5)用于形成接头和/或识别元件的试剂的容易的可商购性。

图10举例说明其中识别元件，接头和手性元件可以与酪氨酸构架偶联的构型。苏氨酸和丝氨酸可以形成类似的构型。手性元件是取代基，其使得其连接的碳原子成为手性中心。当一个或多个不同识别元件也是在手性中心上或与其偶联的取代基，识别元件可以采取两种或多种对映异构体构型。这些对映异构体可以有利地用于提供结构单元之间的多样性。

尽管不对本发明限制，构架氨基酸如丝氨酸，苏氨酸，或酪氨酸，与接头和两个识别元件可以视为相对于构架延伸的碳链，在悬垂的方向具有一个识别元件，在平伏的方向具有另一个识别元件。

尽管不对本发明限制，本发明的结构单元构架可以包括：1)构架反应位点的多样性以最大化潜在受体功能性的结合，2)可靠的反应和保护化学，3)紧密结构，4)多种亚结构的结合，5)适合的接头元件结合的平台，和/或6)非等效多样性结构域的发展以最大化受体结构单元中的冗余度，同时最大化结合于小文库中的官能团和亚结构的数量。典型地，构架包括多个具有紧密形式的反应位点。紧密形式对于提供在载体上装配适当密度的结构单元是有利的。

所有天然存在和许多合成的氨基酸是可商购的。另外，这些氨基酸衍生化或保护以适于与识别元件和/或接头偶联反应的形式可以购买或通过已知方法制备(参见例如，Green，TW；Wuts，PGM(1999)，Protective Groups in Organic Synthesis Third Edition，Wiley-Interscience，纽约，第779页；Bodanszky，M.；Bodanszky，A.(1994)，The Practice of Peptide Synthesis第二版，Springer-Verlag，纽约，第217页)。

优选的制备氨基酸的反应路线包括在本发明实施例中提供的那些，这些氨基酸用于形成按照本发明的结构单元的反应。

识别元件

可以选择识别元件以便为结构单元提供一种或多种结构特性。结构单元作为人工受体一部分可以与配体相互作用。例如，识别元件可以提供一种或多种结构特性，如正电荷，负电荷，酸，碱，电子受体，电子供体，氢键供体，氢键受体，自由电子对，π电子，电荷极化，亲水性，疏水性等。识别元件可以是小基团或者它可以是庞大的。

在一个实施方案中，识别元件可以是1-12，优选1-6，优选1-4个碳的烷基，取代烷基，环烷基，杂环，取代的杂环，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基等。该识别元件可以被包括或赋予正电荷，负电荷，酸，碱，电子受体，电子供体，氢键供体，氢键受体，自由电子对，π电子，电荷极化，亲水性，疏水性等的基团取代。

(例如在水性组合物中的中性pH下)具有正电荷的识别元件包括胺类，季铵部分，二茂铁等。适当的胺包括烷基胺，烷基二胺，杂烷基胺，芳基胺，杂芳基胺，芳烷基胺，吡啶，杂环基胺(饱和或不饱和，环中有氮或无氮)，脒类，肼等。烷基胺通常含有1-12个碳，优选1-8个，环可以含有3-12个碳，优选3-8个。适当的烷基胺包括式B9的烷基胺。适当的杂环基或烷基杂环基胺包括式A9的那些。适当的吡啶包括式A5和B5的那些。任何一种胺可以用作季铵化合物。另外的适当的季铵部分包括三甲基烷基季铵部分，二甲基乙基烷基季铵部分，二甲基烷基季铵部分，芳烷基季铵部分，吡啶季铵部分等。

(例如在水性组合物中的中性pH下)具有负电荷的识别元件包括羧酸酯，被强吸电子基团取代的酚类(例如，取代的四氯酚)，磷酸酯，膦酸酯，亚膦酸酯，硫酸酯，磺酸酯，硫代羧酸酯和异羟肟酸。适当的羧酸酯包括羧酸烷基酯，羧酸芳基酯，和羧酸芳烷基酯。适当的磷酸酯包括磷酸单，二和三酯，磷酸单，二和三酰胺。适当的膦酸酯包括膦酸单和二酯，和膦酸单和二酰胺(例如膦酸酰胺)。适当的亚膦酸酯包括亚磷酸酯和酰胺。

(例如在水性组合物中的中性pH下)具有负电荷和正电荷的识别元件包括亚砜，甜菜碱，和氧化胺。

酸性识别元件可以包括羧酸酯，磷酸酯，硫酸酯，和酚类。适当的酸性羧酸酯包括硫代羧酸酯。适当的酸性磷酸酯包括以上所列磷酸酯。

碱性识别元件包括胺类。适当的碱性胺类包括烷基胺，芳基胺，芳烷基胺，吡啶，杂环基胺(饱和或不饱和，环中有氮或无氮)，脒类，和以上所列的任何另外的胺。适当的烷基胺包括式B9的烷基胺。适当的杂环基或烷基杂环基胺包括式A9的那些。适当的吡啶包括式A5和B5的那些。

包括氢键供体的识别元件包括胺类，酰胺，羧基，质子化的磷酸酯，质子化的膦酸酯，质子化的亚膦酸酯，质子化的硫酸酯，质子化的亚磺酸酯，醇类和硫醇类。适当的胺包括烷基胺，芳基胺，芳烷基胺，吡啶，杂环基胺(饱和或不饱和，环中有氮或无氮)，脒类，脲和以上所列的任何其它胺。适当的烷基胺包括式B9的那些。适当的杂环基或烷基杂环基胺包括式A9的那些。适当的吡啶包括式A5和B5的那些。适当的质子化的羧酸酯，质子化的磷酸酯包括以上所列那些。适当的酰胺包括式A8和B8的那些。适当的醇包括伯醇，仲醇，叔醇，和芳香醇(例如酚类)。适当的醇包括式A7(伯醇)和B7(仲醇)的那些。

包括氢键受体或一个或多个自由电子对的识别元件包括胺类，酰胺，羧酸酯，羧基，磷酸酯，膦酸酯，亚膦酸酯，硫酸酯，磺酸酯，醇类，酯类，硫醇类和硫醚。适当的胺包括烷基胺，芳基胺，芳烷基胺，吡啶，杂环基胺(饱和或不饱和，环中有氮或无氮)，脒类，脲和以上所列胺。适当的烷基胺包括式B9的那些。适当的杂环基或烷基杂环基胺包括式A9的那些。适当的吡啶包括式A5和B5的那些。适当的羧酸酯包括以上所列那些。适当的酰胺包括式A8和B8的那些。适当的磷酸酯，膦酸酯和亚膦酸酯包括以上所列的那些。适当的醇包括伯醇，仲醇，叔醇，和芳香醇，和以上所列的那些。适当的醇包括式A7(伯醇)和B7(仲醇)的那些。适当的醚包括烷基醚和芳烷基醚。适当的烷基醚包括式A6的那些。适当的芳烷基醚包括式A4的那些。适当的硫醚包括式B6的那些。

包括不带电的极性或亲水基团的识别元件包括酰胺类，醇类，醚类，硫醇类，硫醚类，酯类，硫酯类，硼烷类，硼酸盐，和金属络合物。适当的酰胺包括式A8和B8的那些。适当的醇包括伯醇，仲醇，叔醇，和芳香醇，和以上所列的那些。适当的醇包括式A7(伯醇)和B7(仲醇)的那些。适当的醚包括上述所列的那些。适当的醚包括式A6的那些。适当的芳烷基醚包括式A4的那些。

包括不带电的疏水基团的识别元件包括烷基(取代和未取代的)，链烯烃(共轭和非共轭)，炔烃(共轭和非共轭)，芳香族。适当的烷基包括低级烷基，取代烷基，环烷基，芳烷基，和杂芳烷基。适当的低级烷基包括式A1，A3，和B1的那些。适当的芳烷基包括式A3，A4，B3，和B4的那些。适当的烷基环烷基包括式B2的那些。适当的链烯基包括低级链烯基和芳基链烯基。适当的芳基链烯基包括式B4的那些。适当的芳族基团包括未取代的芳基，杂芳基，取代的芳基，芳烷基，杂芳烷基，烷基取代的芳基，和多芳香烃。适当的芳烷基包括式A3和B4的那些。适当的烷基杂芳基包括式A5和B5的那些。

间隔识别元件包括氢，甲基，乙基等。大体积的识别元件包括7个或更多碳或杂原子。

式A1-A9和B1-B9为：

CH₂CH₃ A1

CH₂CH(CH₃)₂ A2

CH₂CH₂-O-CH₃ A6

CH₂CH₂-OH A7

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃ A8

CH₃ B1

CH₂-S-CH₃ B6

CH₂CH(OH)CH₃ B7

CH₂CH₂C(O)-NH₂ B8

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂ B9

按照标准参考，这些A和B识别元件可以称为以下各项的衍生物：A1，乙胺；A2，异丁胺；A3，苯乙胺；A4，4-甲氧基苯乙胺；A5，2-(2-氨乙基)吡啶；A6，3-甲氧基乙胺；A7，乙醇胺；A8，N-乙酰基乙二胺；A9，1-(2-氨乙基)吡咯烷；B1，乙酸，B2，环戊基丙酸；B3，3-氯苯乙酸；B4，肉桂酸；B5，3-吡啶丙酸；B6，(甲硫基)乙酸；B7，3-羟丁酸；B8，琥珀酰胺酸；和B9，4-(二甲氨基)丁酸。

在一个实施方案中，识别元件包括一种或多种由式A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，和/或A9(A识别元件)和/或B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，和/或B9(B识别元件)的结构。在一个实施方案中，每个结构单元包括A识别元件和B识别元件。在一个实施方案中，一组81个这种结构单元包括81种A识别元件与B识别元件独特的组合。在一个实施方案中，A识别元件在悬垂位置与构架连接。在一个实施方案中，B识别元件在平伏(equatorial)位置与构架连接。在一个实施方案中，A识别元件在悬垂位置与构架连接，B识别元件在平伏位置与构架连接。

尽管不对本发明限制，认为A和B识别元件代表多肽受体所采用的官能团和几何构型的分类。尽管不对本发明限制，认为A识别元件代表6个有利的官能团或构型，将官能团增加至数个芳基增加了可能的结合相互作用的范围。尽管不对本发明限制，认为B识别元件代表6个有利的官能团，但处于不同于A识别元件所采用的构型。尽管不对本发明限制，另外认为这增加了结合相互作用的范围和进一步扩展了结构单元分子构型所用的官能团和构型的范围。

在一个实施方案中，包括A和B识别元件的结构单元可以视为占有由亲油性/亲水性和体积限定的结合空间。对于每个包括不同A和B识别元件的结构单元可以(使用已知方法)计算体积。对于包括不同A和B识别元件的每个结构单元可以(使用已知方法)计算亲油性/亲水性(logP)的大小。LogP负值显示对水的亲和力优于非极性有机溶剂，显示亲水的性质。然后将体积对logP作图可以显示结构单元在整个由大小和亲油性/亲水性限定的结合空间内的分布。

图25用示意图举例说明结合空间，其定性分成4个象限-大的亲水性，大的疏水性，小的亲水性，和小的亲油性。图25表示大的亲水性象限的小三角形为极大和高度亲水性。图25表示小亲油性象限的小三角形为极小和高度亲油性。

图26举例说明了对于81个结构单元的体积对logP的图表，这些结构单元包括9个A和9个B识别元件中的每一个。该图表说明81个含有A和B识别元件的结构单元充满相当部分的由体积和亲油性/亲水性限定的结合空间。由81个结构单元充满的空间粗略地以A1B1，A2B2，...A9B9结构单元为边界(图26)。具有A和B识别元件的81个结构单元充满该结合空间的大部分，仅除表示极大和高度亲水性的部分及表示极小和高度亲油性的部分以外。

图27A和27B举例说明了关于形成候选人工受体的具有A和B识别元件的结构单元组合的体积对logP的图表。这些人工受体的体积和logP值通常充满由单个结构单元占据的空间。图27B表示图27A的详图。该详图说明候选人工受体均匀地充满结合空间。由具有A和B识别元件的结构单元制备的候选人工受体包括具有广泛范围大小和广泛范围亲油性/亲水性的受体。

图28举例说明了由结构单元组成的候选人工受体可以根据它们最近的邻居(neighbor)分类和评估，所述邻居为由一个或多个相同结构单元组成的其它候选人工受体。在一个实施方案中，最近的邻居可以由形成本发明候选人工受体的结构单元子集组成。例如，如图28所示，由TyrA3B3/TyrA4B4/TyrA5B5/TyrA6B6组成的候选人工受体在其最邻近的邻居之中具有候选人工受体TyrA4B4/TyrA5B5/TyrA6B6，TyrA3B3/TyrA5B5/TyrA6B6，TyrA3B3/TyrA4B4/TyrA6B6，和TyrA3B3/TyrA4B4/TyrA5B5。这些候选人工受体又具有另外的最近的邻居。候选受体和/或识别元件也可以基于亲油性/亲水性，大小，电荷，或另外的物理或化学性质分组为邻居。

形成许多识别元件的试剂可商购。例如，形成识别元件A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，和B9的试剂可商购。

接头

选择接头以提供结构单元与载体的适当共价连接。构架作为人工受体一部分可以与配体相互作用。接头还可以为结构单元提供体积、与载体的距离、疏水性、亲水性和类似的结构性质。优选地，接头与构架上的官能团形成共价键。优选地，在与载体连接之前，接头还包括可以激活与和将与载体上官能团反应的官能团。优选地，一旦连接到载体上，接头与载体和构架形成共价键。

接头优选与构架上的醇，酚，硫醇，胺，羰基或类似基团形成或可以视为形成共价键。接头可以包括羧基，醇，酚，硫醇，胺，羰基，马来酰亚胺，或可以与载体反应或活化与载体反应的类似基团。在与结构单元的键和通过与载体连接形成的基团之间，接头可以包括烷基，取代的烷基，环烷基，杂环基，取代的杂环基，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳基烷基，取代的杂环基，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳基烷基，乙氧基或丙氧基低聚物，糖苷，或类似部分。

接头可以包括良好的离去基团，其例如与烷基或芳基结合。离去基团足够“良好”而被构架上的醇，酚，硫醇，胺，羰基，或类似基团所替代。该接头可以包括由式：R-X表示的部分，其中X为离去基团，如卤素(例如，-Cl，-Br或-I)，甲苯磺酸盐，甲磺酸盐，三氟甲磺酸酯，且R为烷基，取代的烷基，环烷基，杂环基，取代的杂环基，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳烷基，乙氧基或丙氧基低聚物，糖苷，或类似部分。

优选的接头基团包括式：(CH₂)_nCOOH的那些，n＝1-16，优选n＝2-8，优选n＝2-6，优选n＝3。形成适当接头的试剂可商购并包括多种具有正交功能型的试剂中的任何一种。

结构单元的实施方案

在一个实施方案中，结构单元可以通过式2表示：

其中：RE₁是识别元件1，RE₂是识别元件2，和L为接头。X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NH，NHCONH，SCONH，CH＝N，或OCH₂NH。优选X为不存在或C＝O。Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO。优选Y为NH或O。优选Y为NH。Z为CH₂，O，NH，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，CH＝N，或OCH₂NH。优选Z为O。R₂为H，CH₃，或另外的赋予结构单元手性和具有类似或小于甲基大小的基团。R₃为CH₂；CH₂-苯基；CHCH₃；(CH₂)_n，n＝2-3；或含有3-8个碳原子，优选5-6个碳原子的环烷基，苯基，萘基。优选R₃为CH₂或CH₂-苯基。

RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9，A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。优选RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9。RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9。优选RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。在一个实施方案中，RE₁可以是B2，B4，或B6并且RE₂可以是A2，A4，或A6。在一个实施方案中，RE₁可以是B1，B3，B6，或B8并且RE₂可以是A2，A4，A5，或A9。在一个实施方案中，RE₁可以是B2，B4，B6，或B8并且RE₂可以是A2，A4，A6，或A8。在一个实施方案中，RE₁可以是B1，B2，B4，B6，或B8并且RE₂可以是A1，A2，A4，A6，或A8。在一个实施方案中，RE₁可以是B1，B2，B4，B6，B8，或B9并且RE₂可以是A1，A2，A4，A6，A8，或A9。

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16，优选n＝2-8，优选n＝4-6，优选n＝3。

这些结构单元的实施方案包括：

4-{4-[(乙酰氨基-乙基氨基甲酰基-甲基)-氨基]-苯氧基}-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-乙基氨基甲酰基-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[乙基氨基甲酰基-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙基氨基甲酰基-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙基氨基甲酰基-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙基氨基甲酰基-(3-羟基-丁酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-{4-[(乙酰氨基-异丁基氨基甲酰基-甲基)-氨基]-苯氧基}-丁酸；

4-(4-{[3-环戊基-丙酰氨基]-异丁基氨基甲酰基-甲基}-氨基)-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-异丁基氨基甲酰基-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[异丁基氨基甲酰基-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[异丁基氨基甲酰基-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[异丁基氨基甲酰基-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-异丁基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-异丁基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-异丁基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-{4-[(乙酰氨基-苯乙基氨基甲酰基-甲基)-氨基]-苯氧基}-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-苯乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-苯乙基氨基甲酰基-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[苯乙基氨基甲酰基-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[苯乙基氨基甲酰基-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-苯乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-苯乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-苯乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-苯乙基氨基甲酰基-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({乙酰氨基-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-[4-({(3-环戊基-丙酰氨基)-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-[4-({[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({(3-羟基-丁酰氨基)-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-[4-({(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-[4-({(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙基氨基甲酰基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[乙酰氨基-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-苯基-丙烯酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-(2-吡啶-2-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙酰氨基-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基}-丁酸；

4-(4-{[(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙酰氨基-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-]酸；

4-(4-{[(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙酰氨基-(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基]-(3-环戊基-丙酰氨基-甲基)-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-[4-({(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-甲基}-氨基)-苯氧基]-丁酸；

4-(4-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(3-苯基-丙烯酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(3-羟基-丁酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-乙酰氨基-乙基氨基甲酰基)-(4-二甲基氨基-丁酰氨基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[乙酰氨基-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-环戊基-丙酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-苯基-丙烯酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(3-吡啶-3-基-丙酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(2-甲基硫烷基-乙酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-{[(3-羟基-丁酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲氨基-丁酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

其盐，其酯，其保护的或封闭的衍生物，其固定化的衍生物，其衍生物，或其混合物。本段的命名是根据程序CS CHEMDRAW

。

式2的结构单元，包括A识别元件，B识别元件，接头，和天然存在α-氨基酸的构架，可以视为具有平伏构型的B识别元件和悬垂构型的A识别元件。这种构型的一个实施方案用示意图在图解3中举例说明：

图解3

通过图解4阐明的方法可以制备结构单元，其包括A和/或B识别元件，接头，和氨基酸构架。

酪氨酸构架丝氨酸构架

图解4

关于结构单元更多的

结构单元可以是不对称的。采用不对称的，不同组合的例如接头和识别元件可以产生可以视为以不同方式占据3D空间的结构单元。因此，这些不同结构单元可以进行相关的然而在别的方面却不同的功能。

在一个实施方案中，包括两个识别元件，接头和构架的结构单元可以视为具有伸展的悬垂构型的两个识别元件。这种构型的一个实施方案用示意图在图解5中举例说明：

图解5

这种构型具有相当大二维面积的分子足迹。这种较大的足迹可适合于例如结合较大的配体，该配体优选或要求在较大面积上与受体相互作用，或者优选或要求与识别元件上较大数量的官能团相互作用。这些较大的配体可以包括蛋白质，碳水化合物，细胞，和微生物(例如细菌和病毒)。

在一个实施方案中，结构单元可以仅具有单个悬垂构型的识别元件和构架末端的悬垂接头。这些结构单元可以是紧密的。这种结构单元可以与包括结合区域的大分子，如蛋白质(例如酶或受体)或其它大分子相互作用。例如，这种结构单元可以用于探测蛋白质上的腔，如结合位点。

结构单元组

本发明还涉及结构单元组。结构单元组可以包括分离的结构单元，具有用于与载体偶联的活化接头的结构单元，和/或与载体偶联的结构单元。结构单元组包括多个结构单元。多个结构单元可以是涂层，一个点或多个点(例如形成候选人工受体)，或试剂盒的元件。多个结构单元可以包括足量的结构单元和识别元件以探索候选人工受体或确定配体的受体。即，结构单元组可以包括大部分(优选至少6种)选自以下各项的结构性质：正电荷，负电荷，酸，碱，电子受体，电子供体，氢键供体，氢键受体，自由电子对，π电子，电荷极化，亲水性，疏水性。

对于结构单元组，优选选择识别元件以便为单独的结构单元组成员提供不同的结构性质。单个结构单元可以包括具有多于一种结构性质的识别元件。结构单元组可以包括具有每种结构性质的识别元件。例如，结构单元组可以包括一个或多个包括带正电荷的识别元件的结构单元，一个或多个包括酸性识别元件的结构单元，一个或多个包括碱性识别元件的结构单元，一个或多个包括供电子识别元件的结构单元，一个或多个包括受电子识别元件的结构单元，一个或多个包括氢键供体识别元件的结构单元，一个或多个包括氢键受体识别元件的结构单元，一个或多个包括极性识别元件的结构单元，一个或多个包括含有自由电子对的识别元件的结构单元，一个或多个包括含有π电子的识别元件的结构单元，一个或多个包括亲水性识别元件的结构单元，一个或多个包括疏水性识别元件的结构单元，一个或多个包括小的识别元件的结构单元，和/或一个或多个包括大体积识别元件的结构单元。

在一个实施方案中，选择识别元件的数量和多样性以便为结构单元组提供易处理数量的成员。易处理数量的结构单元典型地提供小于1000万种组合，优选约200万种组合，每个组合优选包括3，4，5，或6个结构单元。在一个实施方案中，识别元件提供结构单元组，其结合在天然受体的元件中发现的官能团和构型，优选含有最少量的结构单元。

9种A和9种B识别元件可以结合为81(9 x 9)种结构单元的组，每种具有一种A和一种B识别元件。这些结构单元可以例如使用在构架上的组合合成来制备，所述构架如丝氨酸或酪氨酸构架。在4个的组中，该81种结构单元的组提供166万种结构单元组合(表1)，每种可以是载体，基底或架上的微阵列中的异质组合。尽管不对本发明限制，认为这些4个的组足以结合在天然受体中发现的官能团和构型，并提供足够的候选人工受体以针对特定配体生产一种或多种人工受体。

表1-候选人工受体组合的数量计算

对于从n种的组中取N个化合物，使用下式计算不同组合(CRC标准数学表和公式手册，第30版)：

组合的数量＝N！/(N-n)！n！

对于N＝81

一结构单元组包括通式2的结构单元，RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，或B6，RE₂可以为A2，A4，或A6。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B3，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A5，或A9。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A6，或A8。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，或A8。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，B8，或B9，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，A8，或A9。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂可以为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。

在一个实施方案中，结构单元组包括烷基，芳基，和极性识别元件，加上这些结构性质组合的识别元件。包括通式2的那些的结构单元组，其中RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9，是包括烷基，芳基，和极性识别元件的结构单元组。表2举例说明了通式2的81种结构单元的实施方案，其具有跨越烷基，芳基的识别元件和极性识别元件。

图26，27A和27B举例说明了对于包括9种A和9种B识别元件中的每一个的结构单元和由这些结构单元制成的人工受体的体积对logP的图表。这些图表举例说明了具有A和B识别元件的结构单元和由这些结构单元制成的人工受体充满相当大部分的由体积和亲油性/亲水性限定的结合空间。

表2-通式2的81种结构单元的实施方案，其具有跨越烷基，芳基的识别元件和极性识别元件。

RE ₁ ，平伏的

结构单元组的实施方案

本发明包括结构单元组。结构单元组可以包括2个或多个与载体或支架偶联的结构单元。这种载体或支架可以认为包括异质结构单元。如本文所用，术语“载体”是指典型地为宏观的固体载体。如本文所用，术语支架(scaffold)是指多个结构单元可以共价结合的分子尺度的结构。两个或多个结构单元可以与彼此邻近的不同结构单元以一种分子构型和载体或支架偶联。这种分子构型的多个不同结构单元可以提供候选人工受体。

载体上的结构单元

本发明包括固定的结构单元组和结构单元组合。在一个实施方案中，本发明包括其表面上具有多个结构单元的固体载体。

例如，载体可以是包被多个结构单元的玻璃管或孔。在一个实施方案中，玻璃管或孔(例如96孔平板)的表面包被涂层，其与多个结构单元共价结合。该涂层可以认为包括异质结构单元。表面或涂层可以包括足以提供多于一种结构单元与配体相互作用的结构单元密度。结构单元可以彼此邻近。通过与仅具有结构单元之一的表面相比配体与具有多个结构单元的表面的改变的(例如更紧的或更松的)结合，提供不同结构单元邻近的证据。

结构单元组可以用于单个管或孔上2个，3个，4个，或更多结构单元的组合。对于该实施方案，每个组合使用大体积的管或孔，易处理的结构单元组优选提供小于数百或数千种结构单元组合。例如，在本文中，3，4，5，或6种结构单元的组提供易处理数量的2，3，或4结构单元组合。

在一个实施方案中，固定化的结构单元组合可以包括多个管，每管在其表面上固定结构单元的异质组合。结构单元可以通过每个结构单元和载体基质之间的酰胺键固定在管表面。固定的结构单元可以包括2，3，或4结构单元组合。为了限制处理管数的方便，在该实施方案中，一组包括可达5-7个结构单元，优选5个或更少，优选3，4，或5个结构单元。对于各管，适当的结构单元具有通式2，RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。在各管的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B3，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A5，或A9。在各管的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，或B6，RE₂可以为A2，A4，或A6。在各管的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A6，或A8。在各管的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，或A8。在各管的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，B8，或B9，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，A8，或A9。多个各自包被结构单元组合的管可以配置为管阵列。

在一个实施方案中，本发明包括固体载体，其表面上具有多个区域或点，每个区域或点包括多个结构单元。例如，载体可以是点有多个点的载玻片，每个点包括多个结构单元。该点或区域可以认为包括异质结构单元。每个区域或点可以包括足以提供多于一个结构单元与配体相互作用的结构单元密度。尽管每个区域或点典型地与区域或点中其它区域或点分离，结构单元可以彼此邻近。通过与仅具有结构单元之一的区域或点相比配体与具有多个结构单元的表面的改变的(例如更紧的或更松的)结合，提供区域或点中不同结构单元邻近的证据。多个结构单元区域或点在本文中称为区域或点阵列。

结构单元组可以用于每个区域或点中2个，3个，4个，或更多结构单元的组合。在该实施方案中，高达100,000个点可以安装在载玻片上。因此，易处理的结构单元组可以提供数百万种结构单元组合。例如，在本文中，81种结构单元的组提供易处理数量(166万种)的4结构单元组合，每种可以是载体，基底或架上的微阵列中的异质组合。尽管不对本发明限制，认为这些166万种组合足以结合在天然受体中发现的官能团和构型，并提供足够的候选人工受体以针对特定配体生产一种或多种人工受体。

在一个实施方案中，固定化的结构单元组合可以包括一个或多个载玻片，每个载玻片在其表面上具有多个点，每个点包括固定化的异质结构单元组合。结构单元可以通过每个结构单元与载体基质之间的酰胺键固定在载玻片的表面上。固定化的结构单元可以包括例如2，3，4，5，或6结构单元组。

为了限制处理载玻片数量的方便，在该实施方案中，一组包括可达200个结构单元，优选50-100个，优选约80(例如81)个结构单元。对于载玻片，适当的结构单元具有通式2，RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。该实施方案可以包括一组具有170万个异质点的载玻片，每个点包括4个结构单元。

在一个实施方案中，一个或多个载玻片可以包括结构单元的异质点，所述结构单元由全部结构单元的子集的组合或每个点中结构单元的较小组制成。即，每个点仅包括例如2或3个结构单元，而不是4或5个结构单元。例如，一个或多个载玻片可以包括通过全套结构单元(例如81种的组中的81种)以2个和/或3个的组的组合形成的点数。例如，一个或多个载玻片可以包括通过结构单元子集(例如81种的组中的25种)以4个或5个的组的组合形成的点数。例如，一个或多个载玻片可以包括通过结构单元子集(例如81种的组中的25种)以2个或3个的组的组合形成的点数。如果从子集和/或较小组中鉴定了所关心的候选人工受体，那么可以制备或选择另外的子集和组群，其结合所关心的候选物中的结构单元或结构类似的结构单元。

例如，图7举例说明了单块具有3,240 n＝2种衍生组合的载玻片，其可以用于从81种结构单元中限定更有限的组。这种限定的例如25种(由n＝2的5x5矩阵的结果确定)的组，可以用于产生另外2,300 n＝3种衍生的和12,650 n＝4种衍生的组合，其可以探测确定最适受体构型。使用最好的偏离1:1的结构单元比率，接着特异性合成鉴定的受体可以进行进一步的优化。

使用已知方法可以将结构单元与载体偶联，这些方法用于活化用作结构单元类型的化合物和将它们与载体偶联。例如，包括活化酯的结构单元可以与包括胺官能团的载体偶联。可以将结构单元上的羧基衍生化以形成活化的酯。通过另外的实施例，包括胺官能团的结构单元可以与包括羧基的载体偶联。可以用在结构单元和载体上的官能团对包括胺和羧基(或活化的羧基)，硫醇和马来酰亚胺等。

使用常规微点样技术(例如压电，针，和电磁印刷机)，可以将单个或组合的结构单元与点中的载体偶联。该点样产生结构单元异质组合的点微阵列，每个可以是候选人工受体。如本文以上所述，微阵列中的每个点包括统计学显著数量的每种结构单元。

结构单元组可以在多种用于组合或合成化学中的已知载体(例如显微镜载玻片，珠粒，树脂，凝胶等)中的任何一种之上。适当的载体包括官能化的玻璃，如官能化的载玻片或管，玻璃显微镜载玻片，玻璃板，玻璃盖玻片，玻璃珠，微孔玻璃珠，硅胶载体等。如上所述，玻璃载体可以包括硅烷化剂的载体基质，其具有适于与结构单元偶联的官能团。关于应用于结构单元组，载体基质官能团可以以1个的组(例如作为胺或另一官能团的平层)，或以例如2，3，4，5，6，或7个的组悬垂于载体。多个悬垂于载体的官能团基团可以视为悬垂于载体的支架分子。

载体表面可以视为包括底面和结构单元(图3A，3B，和4)。因此，底面可以被认为是候选人工受体的特征。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括结构单元和底面的修饰的胺。该候选人工受体具有胺/铵底面。在一个实施方案中，候选人工受体可以包括结构单元和底面的修饰的胺(例如乙酰胺)。

支架组

在一个实施方案中，本发明包括已经偶联多个结构单元的支架分子。例如，支架可以是多胺，例如在环周围含有多个伯胺基团的环状分子。该支架可以包括多个与胺偶联的结构单元。该支架可以认为包括异质结构单元。支架可以提供结构单元密度，其足以提供多于一个结构单元与配体相互作用。结构单元可以彼此邻近。通过与仅具有结构单元之一的支架相比配体与具有多个结构单元的支架的改变的(例如更紧的或更松的)结合，提供支架上不同结构单元邻近的证据。支架可以包括用于与例如2，3，4，5，6，或7个结构单元偶联的官能团。

支架可以是人工受体的载体，该人工受体包括3个，4个，或更多相对彼此占据支架上不同位置的结构单元的组合。例如，结构单元1可以与结构单元2，3，或4中任何一个相邻。这可以通过考虑与支架上不同官能团偶联的结构单元来举例说明。例如，图8举例说明了4种不同结构单元在四边形支架顶点上的位置异构体。支架位点异构体人工受体可以例如在具有多个官能团的支架上制备，这些官能团可以通过正交化学保护或脱保护。

这种支架位置异构体人工受体可以提供先导或工作受体，其效用不同于基于固体载体的受体。例如，可以评估和选择这种支架位置异构体的最佳结合，然后在要求最佳受体时使用。可以例如在光纤上固定化支架人工受体以提供可检测信号，或者用于本文关于工作人工受体所述的其它任何应用。

未固定化的支架人工受体可以用于以下应用，其中抗体可以作为特异性抗癌剂用于结合和固定化/中和血流成分如胆固醇，可卡因或DDT，结合和中和有害废物，开发游离溶液分析方法，例如荧光偏振免疫测定或基于分子信标的测定。这些游离(未固定化)的支架人工受体还可以用于开发基于结合的药物，例如支架受体阻断蛋白质-蛋白质相互作用的应用，该蛋白质-蛋白质相互作用与以下各项有关：癌症，AIDS进展，结核病和疟疾，由暴露于工业氯化芳烃产生的毒性效应等等。

在一个实施方案中，将支架人工受体通过例如注射，摄食，管饲法，栓剂，吸入等导入受试者(例如小鼠，大鼠，狗，猫，马，猴子，人等)。一旦导入，支架人工受体可以结合所关心的化合物，如可卡因，胆固醇，铅，DDT。支架人工受体结合可以将结合的物质作为检测，破坏，分泌，治疗等的目标。

在一个实施方案中，支架人工受体通过例如混合，喷雾，注射等与环境基质(例如水，土壤，沉积物)接触。在基质中，支架人工受体与所关心的配体结合。对于所关心的配体，其为有害废物成分，有害废物混合物，污染成分，污染混合物等，则与支架人工受体的结合可以将结合的物质作为检测，破坏或固定化的目标。

在一个实施方案中，支架人工受体与偶联的生物效应器结合。这种生物效应器可以是毒素，放射性同位素螯合物等。可以将偶联物导入受试者。在导入后，支架人工受体偶联物可以与所关心的配体相互作用，该配体与例如致病微生物或癌细胞有关。该相互作用将偶联的毒素或放射性同位素螯合物靶向致病微生物或癌细胞以检测，治疗，破坏传染剂或癌细胞。

在一个实施方案中，支架人工受体用于游离溶液分析方法。例如支架人工受体可以包括荧光或分子信标。支架人工受体偶联物与所关心的配体或包含所关心配体的样品的结合于是产生荧光偏振或分子信标重组，其产生与所关心配体存在相关的信号。

在一个实施方案中，支架人工受体可以用作药物，其例如用于治疗癌症，传染，疾病，或毒性效应。作为药物，支架人工受体与所关心配体(例如在细胞或微生物之上或内部)的结合可以阻断，例如，DNA复制，基因调节，RNA转录，肽合成。这些阻断可以破坏蛋白质(例如酶)合成或修饰，蛋白质-蛋白质相互作用等。这些合成，修饰，或相互作用可以涉及癌症，HIV/AIDS，结核病，疟疾，或由于暴露于工业氯化芳烃产生的毒性效应等等。因此，支架人工受体可以治疗这些病症。

支架分子可以是多种用于组合研究的已知分子支架中的任何一种。适当的支架分子包括在图解6中所阐明的那些。在图解6中阐明的化合物可商购或者可以通过已知方法制备。例如，化合物1，2，4，和5可以商购自Aldrich。化合物3可以通过Pattarawarapan(2000)(Pattarawarapan，M和Burgess，K，″A Linker Scaffold to Present Dimers of PharmacophoresPrepared by Solid-Phase Synthesis″，Angew.Chem.Int.Ed.，39，4299-4301(2000))的方法制备。化合物6可以通过Kimura(2001)(Kimura，M；Shiba，T；Yamazaki，M；Hanabusa，K；Shirai，H和Kobayashi，N，″Construction ofRegulated Nanospace around a Porphyrin Core″，J.Am.Chem.Soc.，123，5636-5642(2001))的方法以o-NH₂的形式(显示)，或通过Jain(2000)(Jain，RK；Hamilton，AD(2000)，″Protein Surface Recognition by SyntheticReceptors Based on a Tetraphenylporphyrin Scaffold″，Org.Lett.2，第1721-1723页)的方法以p-COOH的形式(未显示)制备。化合物7可以通过Hamuro(1997)(Hamuro，Y.等，(Andrew Hamilton)，″A Calixarene withfour Peptide Loops：An Antibody Mimic for Recognition of Protein Surfaces″，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.，36，第2680-2683页)的方法以-COOH的形式(显示)或以-OH的形式(未显示)制备。化合物8可以以-NH₂形式的三个官能团(显示)，包括-COOH和-NH₂基团的四个官能团(如所示)，或作为含有6-NH₂的二聚体产物(未显示)使用。这些形式的化合物8各自可以通过Opatz(2001)(Opatz，T；Liskamp，RM(2001)，″A SelectivelyDeprotectable Triazacyclophane Scaffold for the Construction of ArtificialReceptors″，Org.Lett.，第3页3499-3502)的方法制备。

图解6

结构单元组合的分子构型

图11用示意图举例说明了可以为小分子配体提供结合区域的结构单元的分子构型。图11举例说明了多个相邻结构单元可以形成腔或其它结合位点，其中每个结构单元具有悬垂的和平伏的识别元件。结合位点的大小可以用作例如所关心的小分子配体的受体。结构单元实施方案的空间填充分子模型可以视为符合该示意图。彼此不同的邻近结构单元可以提供结合位点可获得的结合相互作用的多样性。

图12用示意图举例说明了可以为宽广结合位点提供大的表面积的结构单元的分子构型。图12举例说明了多个相邻结构单元可以形成具有大分子足迹的宽广的结合位点，其中每个结构单元具有两个悬垂的侧面识别元件。宽广结合位点可以用作例如所关心的大分子，细胞或微生物(例如细菌或病毒)的受体。结构单元实施方案的空间填充分子模型可以视为符合该示意图。彼此不同的邻近结构单元可以提供结合位点可获得的结合相互作用的多样性。

图13用示意图举例说明了排列形成突出结合位点的结构单元的分子构型，其例如可以结合具有腔的试验配体。图13举例说明了多个相邻结构单元可以形成突出的结合位点，其中每个结构单元具有悬垂的突出识别元件。突出的结合位点可以用作例如含有活性或结合位点的大分子的受体。结构单元实施方案的空间填充分子模型可以视为符合该示意图。彼此不同的邻近结构单元可以提供结合位点可获得的结合相互作用的多样性。结合位点可以包括来自2个或多个结构单元的识别元件。

图8举例说明了结构单元的分子构型可以形成6种位置异构体。这说明了将结构单元放置在正方形的角上，但对于任何四边形的4个顶点也是同样正确的。在支架上可以制备具有不同位置异构体结构的候选或先导人工受体。

试剂组的实施方案

本发明包括作为试剂的结构单元组。结构单元组试剂可以包括单独的结构单元或结构单元混合物。试剂组可以用于制备固定化的结构单元和结构单元组，并可以为此销售。在一个实施方案中，该组包括具有识别元件的结构单元，该识别元件代表作为结构特性的疏水性烷基，疏水性芳基，氢键受体，碱性，氢键供体，和小尺寸。例如，该组可以包括通式2的结构单元，RE₁为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B3，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A5，或A9。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，或B6，RE₂可以为A2，A4，A6，或A8。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A2，A4，A6，或A8。在该组的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，或B8，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，或A8。在试剂盒的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9，RE₂可以为A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9。在试剂盒的一个实施方案中，RE₁可以为B1，B2，B4，B6，B8，或B9，RE₂可以为A1，A2，A4，A6，A8，或A9。结构单元可以包括作为L的(CH₂)_nCOOH，n＝1-16，优选n＝2-8，优选n＝4-6，优选n＝3，或者L的活化形式，例如活化酯。

该组可以是试剂盒的一部分，该试剂盒包括一种结构单元或结构单元混合物的容器，容器可以是在袋中，试剂盒可以包括描述结构单元和提供其使用说明的书面材料。

参考下列实施例可以更好地理解本发明。这些实施例意欲代表本发明的具体实施方案，而不意欲限制本发明的范围。

实施例

实施例1-结构单元的合成

合成选择的、代表烷基-芳族-极性范围的整个表2(上文)结构单元骨架的结构单元，以显示这些结构单元在制备候选人工受体中的效用。在通式2的构架，特别是酪氨酸上制备这些结构单元，并包括识别元件对A2B2，A4B4，和A6B6。沿着表2对角线选择这些识别元件对，包括从烷基至芳族，至极性的足够范围，以代表全集81种这些结构单元之中的相当大程度的相互作用和官能团。

这些选择的结构单元组(N＝3)用于显示合成，候选人工受体阵列制备，和先导人工受体的检测。

合成

结构单元合成采用图解7所概述的通用方法，其特别地举例说明了通式2的结构单元在具有识别元件对A4B4的酪氨酸构架上的合成。该通用方法用于将酪氨酸构架和识别元件对A2B2，A4B4和A6B6合成通式2的结构单元，其结构在图解8中显示。

图解8

该通用方法也用于将接头，酪氨酸构架，和识别元件对A4B2和A4B6合成通式2的结构单元，其结构在图解9中显示。这两个结构单元可以分别称为TyrA4B2和TyrA4B6。结构单元TyrA4B2和TyrA4B6容易由4-XBOC中间体通过图解10的方法制备。

图解9

图解9结束

4-R酯中间体

图解10

该通用方法也用于合成通式2的结构单元，具有接头，酪氨酸构架和识别元件对A1B1，A2B4，A2B6，A2B8，A4B8，A6B2，A6B4，A6B8，A8B2，A8B4，和A8B6，其结构在图解9中显示。这些结构单元也可以分别称为rA1B1，TyrA2B4，TyrA2B6，TyrA2B8，TyrA4B8，TyrA6B2，TyrA6B4，TyrA6B8，TyrA8B2，TyrA8B4，TyrA8B6，TyrA8B8，和TyrA9B9。

结果

所需结构单元的合成证明通常是简单的。这些合成说明，一旦具有对应识别元件(例如A2B2，A4B4，等)的结构单元已经通过它们的X BOC中间体制备，制备具有2个识别元件的结构单元相对简单，这两个识别元件具有不同结构特性或结构(例如A4B2，A6B3等)。

如图解7所示用识别元件对A4B4在酪氨酸构架上进行通式2的结构单元的合成，产生大量表3所列的中间体和产物。

表3-结构单元TyrA4B4的合成数据

两种中间体和结构单元TyrA4B4的结构通过质子NMR证实。

该图解也用于合成结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，TyrA6B6，TyrA4B2，和TyrA4B6，结果在表4中显示：

表4-结构单元TyrA2B2，TyrA4B2，TyrA4B6，和TyrA6B6的合成数据

该图解也用于合成结构单元TyrA1B1，TyrA2B4，TyTA2B6，TyrA2B8，TyrA4B8，TyrA6B2，TyrA6B4，TyrA6B8，TyrA8B2，TyrA8B4，TyrA8B6，TyrA8B8，和TyrA9B9，产率良好比得上表3和4所列的那些。这些化合物的结构特性证实它们的结构如所计划的。

概略的NMR数据

NMR条件为含氘氯仿/d-甲醇溶剂混合物中300MHz。

TvrA2B2

2-X t-BOCR1：-异丁基R2：t-BOC R3：接头酯

0.82(m，6H，c′，-CH(CH ₃)₂)；1.27(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.40(s，9H，t-BOC-C(CH ₃)₃)；1.68(m，1H，b′，-CH(CH₃)₂)；2.09(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.82-3.06(m，4H，a′和C1，2，ABX)；4.00(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.15(q，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃)；4.21(m，1H，d，ABX；4.26(br S，1H，R1酰胺)；6.82(d，2H，J＝8.6Hz，a)；7.10(d，2H，J＝8.6Hz，b)。

2-2 R3-酯R1：-异丁基R2：-环戊基R3：接头酯

0.82(m，6H，c′，-CH(CH ₃)₂)；1.04-1.09(m，2H，环戊基)；1.27(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.45-1.75(m，10H，B，环戊基，b′，-CH(CH₃)₂)；2.08(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.18(t，2H，A)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.79-3.05(m，4H，a′和C1，2，ABX)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.15(q，3H，d″，-O-CH₂-CH ₃)；4.54(m，1H，d，ABX)；4.75(brS，2H，R1和R2酰胺)；6.81(d，2H，J＝8.6Hz，a)；7.12(d，2H，J＝8.8Hz，b)。

[2-2]R3-COOH R1：-异丁基R2；-环戊基R3：接头-COOH

0.82(m，6H，c′，-CH(CH ₃)₂)；1.03-1.08(m，2H，环戊基)；1.46-1.73(m，10H，B，环戊基，b′，-CH(CH₃)₂)；2.08(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.16(t，2H，A)；2.51(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.80-3.04(m，4Ha′和C1，2，ABX)；3.99(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.54(m，1H，d，ABX)；4.68(br S，2H，R1和R2酰胺)；6.82(d，2H，J＝8.6Hz，a)；7.12(d，2H，J＝8.6Hz，b)。

TyrA4B2

4-2 R3-酯R1；-甲氧基苯基R2；-环戊基R3：接头酯

1.03-1.08(m，2H，环戊基)；1.26(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.45-1.73(m，9H，B，环戊基)；2.09(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.17(t，2H，A)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.61-2.68(m，2H，b′，-CH ₂-CH₂-苯基)；2.77-3.02(m，2H，C1，2，ABX)；3.26-3.44(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.78(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.14(q，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃)；4.50(m，1H，d，ABX)；4.62(br S，2H，RI和R2酰胺)；6.81(d，2H，a)；6.82(d.2H，J＝8.8Hz，d′)；7.04(d，2H，J＝8.6Hz，b)；7.08(d，2H，J＝8.6Hz，c′)。

[4-2]R3-COOH R1：-甲氧基苯基R2：-环戊基R3：接头-COOH

1.04-1.08(m，2H，环戊基)；1.43-1.73(m，9H，B，环戊基)；2.08(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.17(t，2H，A)；2.50(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.62-2.68(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.77-3.02(m，2H，C1，2，ABX)；3.24-3.44(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.78(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.99(t，2H，a″，C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.49(m，1H，d，ABX)；6.80-6.85(m，4H，a和d′)；7.03-7.09(m，4H，b和c′)。

TyrA4B4

4-X t-BOC R1：-甲氧基苯基R2：t-BOC R3：接头酯

1.26(t，3H，e″，-O-CH₂-CH₃)；1.39(s，9H，t-BOC-C(CH₃)₃)；2.09(m，2H，b″， -C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.51(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.63-2.67(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.86-2.93(m，2H，C1，2，ABX)；3.24-3.47(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.79(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.15(m，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃和d，ABX；4.26(br S，1H，R1酰胺)；6.80-6.83(m，4H，a和d′)；7.03(d，2H，J＝8.2Hz，b)；7.08(d，2H，J＝8.6Hz，c′)。

4-4 R3-酯R1：-甲氧基苯基R2：-肉桂的R3：接头酯

1.25(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；2.08(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.51(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.63-2.67(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.95-3.01(m，2H，C1，2，ABX)；3.27-3.46(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.73(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.97(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.13(q，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃)；4.58(br S，2H，R1和R2酰胺)；4.62(m，1H，d，ABX)；6.55(d，1H，J＝15.9Hz，A，-CH＝CH-苯基)；6.78-6.83(m，4H，a和d′)；7.03(d，2H，J＝8.6Hz，b)；7.12(d，2H，J＝8.6Hz，c′)；7.37-7.39(m，3H，C，E)；7.52-7.57(m，3H，B-CH＝CH-苯基和D)。

[4-4]R3-COOH R1：-甲氧基苯基R2：-肉桂的R3：接头-COOH

2.09(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.50(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-；2.63-2.67(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.95-3.01(m，2H，C1，2，ABX)；3.32-3.42(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.74(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.46(br S，2H，R1和R2酰胺)；4.61(m，1H，d，ABX)；6.53(d，1H，J＝15.9Hz，A，-CH＝CH-苯基；6.78-6.83(m，4H，a和d′)；7.03(d，2H，J＝8.4Hz，b)；7.12(d，2H，J＝8.4Hz，c′)；7.37-7.42(m，3H，C，E)；7.51-7.58(m，3H，B-CH＝CH-苯基和D)。

TyrA4B6

4-6 R3-酯R1：-甲氧基苯基R2：-硫醚R3：接头酯

1.26(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.97(s，3H，B，-S-CH ₃)；2.09(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.63-2.69(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.83-3.06(m，2H，C1，2，ABX)；3.11(d，2H，J＝3.7Hz，A，-C(O)-CH ₂-S-)；3.27-3.48(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.79(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.14(q，3H，d″，-O-CH₂-CH₃)；4.51(m，1H，d，ABX)；4.55(brS，2H，R1和R2酰胺)；6.80-6.84(m，4H，a和d′)；7.05(d，2H，J＝8.6Hz，b)；7.10(d，2H，J＝8.6Hz，c′)。

[4-6]R3-COOH R1：-甲氧基苯基R2：-硫醚R3：接头-COOH

1.96(s，3H，B，-S-CH ₃)；2.03-2.10(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.50(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.64-2.70(m，2H，b′，-CH₂-CH ₂-苯基)；2.82-3.05(m，2H，C1，2，ABX)；3.11(d，2H，J＝4.2Hz，A，-C(O)-CH ₂-S-)；3.30-3.45(m，2H，a′，-CH ₂-CH₂-苯基)；3.79(s，3H，苯基-OCH ₃)；3.99(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.51(m，1H，d，ABX)；6.81-6.84(m，4H，a和d′)；7.05-7.11(m，4H，b和c′)。

TyrA6B6

6-X t-BOC R1：-醚R2：t-BOC R3：接头酯

1.27(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.40(s，9H，t-BOC-C(CH ₃)₃)；2.10(m，2H，b″，C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.85-3.01(m，2H，C1，2，ABX)；3.28-3.42(m，4H，a′和b′)；3.30(s，3H，c′，-OCH ₃)；3.98(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.08(br S，1H，R1酰胺)；4.15(q，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃)；4.22(m，1H，d，ABX)；6.82(d，2H，J＝8.6Hz，a)；7.10(d，2H，J＝8.6Hz，b)。

6-6 R3-酯R1：-醚R2：-硫醚R3：接头酯

1.27(t，3H，e″，-O-CH₂-CH ₃)；1.99(s，3H，B，-S-CH ₃)；2.09(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.52(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.87-3.10(m，2H，C1，2，ABX)；3.13(d，2H，J＝4.6Hz，A，-C(O)-CH ₂-S-)；3.29-3.44(m，4H，a′和b′)；3.33(s，3H，c′，-OCH ₃)；3.99(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.15(q，3H，d″，-O-CH ₂-CH₃)；4.55-4.60(m，1H，d，ABX)；4.57(br S，2H，R1和R2酰胺)；6.82(d，2H，J＝8.6Hz，a)；7.13(d，2H，J＝8.6Hz，b)。

[6-6]R3-COOH R1：-醚R2：-硫醚R3：接头-COOH

1.98(s，3H，B，-S-CH ₃)；2，08(m，2H，b″，-C(O)-CH₂-CH ₂-CH₂-O-)；2.51(t，2H，c″，-C(O)-CH ₂-CH₂-CH₂-O-)；2.86-3.10(m，2H，C1，2，ABX)；3.13(d，2H，J＝4.8Hz，A，-C(O)-CH ₂-S-)；3.28-3.44(m，4H，a′和b′)；3.33(s，3H，c′，-OCH ₃)；3.99(t，2H，a″，-C(O)-CH₂-CH₂-CH ₂-O-)；4.55-4.60(m，1H，d，ABX)；6.83(d，2H，J＝8.8Hz，a)；7.14(d，2H，J＝8.4Hz，b)。

实施例2-候选人工受体的制备

在12 x 75硼硅酸盐玻璃试管中制备较少数量的由3个或5个结构单元组合组成的候选人工受体。使用标准玻璃衍生化学修饰管内表面。修饰的管是试验配体结合实验的方便载体。

三种酪氨酸构架结构单元TyrA2B2，TyrA4B4，和TyrA6B6导致结构单元同质的三种受体(A2B2，A4B4，和A6B6)，结构单元异质并包含两个结构单元的三种受体(A2B2加A4B4，A2B2加A6B6，和A4B4加A6B6)，和一种结构单元异质并包含三个结构单元的受体(A2B2加A4B4加A6B6)。

氨基-玻璃的制备

管或其它玻璃衍生化方法的第一步是将悬垂官能团共价固定在玻璃表面上。氨基乙基硅烷试剂与玻璃的反应是简单的方法，用于引入悬垂胺，其随后用于受体制备(图5)。通过Schreiber(MacBeath等(1999)J.Am.Chem.Soc.，121，7967-7968)的方案完成胺修饰。

简短地，将管浸渍在水中1-2小时，然后排水30-60分钟。然后用“Piranha”溶液：70/30(v/v)浓度的H₂SO₄/30％H₂O₂处理管过夜。每12 x 75接收约0.6mL该溶液，用铝箔松散地覆盖。第二天，滗析溶液并用水漂洗管，排水。然后用氨基硅烷溶液处理管子。将管子充满0.5mL 3％氨基硅烷在95％乙醇中的溶液，用箔覆盖，使静置60分钟。滗析溶液。用乙醇漂洗管子，排水，然后在125℃加热60分钟。用乙醇再次漂洗管子，排水，并使干燥过夜。

氨基-玻璃的评估

通过Schreiber(MacBeath等(1999)，上文)改进的Pierce Chemical Co.提供的方法测定玻璃表面上胺的载荷。该方法进一步改进而包括THF/H₂O洗涤以去除非共价结合的标记。包括附加步骤的该方法给出恒定的半定量结果。

简短地，用于这些研究的方法包括向氨基管加入约2ml pH8.5的NaHCO₃(每升4.20克NaHCO₃)，并浸泡5分钟。将碳酸氢钠溶液滗析并将管排水。然后将管与SDTB(Pierce)标记溶液(HPLC级别的DMF和pH8.5的NaHCO₃中的SDTB)反应。制备溶液并立即加入管，然后振荡30-45分钟。滗析溶液，然后反复用水和THF然后水洗涤管。在加入1mL30％高氯酸以后，读取498nm的OD。每平方nm 2个胺的载荷为12 x 75mm管提供0.07的OD。

在数批管(约1000支管)上，获得约2.3个胺/每平方nm。该胺载荷完全在这些研究所需的密度范围内。

候选人工受体的制备

通过与活化的羧基衍生物反应形成酰胺完成胺修饰玻璃表面的官能化(参见例如图5)。在结构单元的某些实施方案，例如具有式2的某些实施方案中该反应利用接头羧基。

在本实施例中，根据确定的将含羧基化合物偶联在载体上的胺的方法(如Schreiber(MacBeath等(1999)上文)所述的Pierce方法(Pierce化学公司))，进行含有接头羧基的结构单元与胺载体基质的偶联。通过在DMF水溶液中在硫代N-羟基琥珀酰亚胺的存在下，将结构单元与碳二亚胺反应活化结构单元接头羧基。在将羧基过夜活化为硫代NHS活化酯以后，结构单元直接与氨基玻璃反应。通过在加入氨基玻璃管之前预混合活化的结构单元，完成结构单元组合与氨基玻璃的偶联。通过相同的常规方法乙酰化未与结构单元反应的载体基质胺。

简短地，通过加入氨基玻璃管2mL pH8.5的NaHCO₃ 10分钟，制备结构单元酰胺和其它玻璃载体。滗析管并排水。将活化的结构单元或乙酸酐溶解在DMF/pH8.5的NaHCO₃中，并加入氨基-玻璃管中。将这些管振荡60分钟，滗析，并用THF水溶液和/或水洗涤。立即和也在干燥和贮存后使用管。活化的羧基典型地比胺过量多50倍。

通过该方法制备的衍生化管包括表5所列那些。

表5-制备的酰胺管总结

如上关于评估氨基-玻璃所述测定结构单元结合。该评估显示形成酰胺的反应产生包括相当大量的结构单元候选人工受体，例如30％至80％的胺被结构单元衍生化。如下所示，当30％或更多的胺被结构单元所衍生化时，观察到与候选人工受体的结合。

实施例3-对由3个结构单元制成的候选人工受体筛选试验配体

在本实施例中，测试候选人工受体它们与试验配体结合的能力。试验配体偶联辣根过氧化物酶(HRP)。通过已知方法容易制备试验配体与HRP的偶联物，其在溶液中稳定，并检测皮克量。

材料和方法

标记试验配体的制备

通过首先修饰HRP以结合另外悬垂的胺基，制备HRP和试验配体的偶联物。简短地，将EIA级别的HRP(例如SIGMA P-6782)溶解在水中，并用NaIO₄在约4℃黑暗中或在柔和光中氧化。将氧化的HRP进行凝胶过滤层析(例如用100mM pH9.4的硼酸盐缓冲液平衡的SEPHADEXG-25)。将得到的氧化HRP溶液与乙二胺二盐酸在4℃下反应约30分钟。衍生化的HRP然后用NaBH₄还原以产生胺衍生化的HRP(氨基-HRP)。然后将氨基-HRP对硼酸盐缓冲液透析约8小时，更换透析液一次。

然后，进一步修饰氨基-HRP以与试验配体形成酰胺键。简短地，使用上述关于结构单元的方法，将含有羧基的试验配体衍生物转化为活化酯。活化的试验配体与氨基-HRP反应过夜，最终加入相对于氨基-HRP上的胺过量10-100倍的活化配体。如上所述通过凝胶过滤层析和/或透析纯化试验配体与HRP的偶联物(HRP-配体偶联物)。这些偶联物4℃保存在PBS溶液中，每升PBS加入20μl吐温-20。通过分析物的UV/Vis吸光度和/或胺损失测定分析物载荷。

图14举例说明了HRP(式H1)，HRP衍生物(式H2和H3)，和试验配体与HRP的偶联物(式H4，H5，和H6)，其已经制备并用于这些实施例。HRP具有40,000的分子量，并具有其天然形式的2个游离胺基。氧化天然HRP形成胺HRP，其表面上具有约20个氨基。通过将氨基HRP与酸酐或酰基氯反应形成氨基HRP的酰胺衍生物。优选的酰胺HRP包括乙酰胺衍生物。例如通过将胺HRP与试验配体的活化的酯形式反应，形成HRP试验配体偶联物。

评估试验配体与候选人工受体的结合

如实施例2所述制备候选人工受体。通过下列方法评估试验配体与候选人工受体的结合。简短地，用PBS漂洗一个或多个管，每管包含候选人工受体，滗析，并排水。将PBS(250μl)加入管，加入HRP-配体偶联物(20μl)，将候选人工受体在室温下温育期望时间，例如30分钟或更长。20μl HRP等分试样典型地包括浓度为1.0μg/ml，0.1μg/ml，和/或0.01μg/ml的偶联物。等分试样中的该浓度称为试验浓度，并在图中显示。将管滗析，用PBS漂洗2次，用水漂洗，滗析，并排水。然后用HRP底物，例如HRP色原(来源：BioFX公司)显色。典型地，加入450μl底物，将管温育15分钟。然后，将色原溶液快速转移至干净的试管中，加入600μl终止液(0.1N HCl)。在450nm读取终止管。

通过用水和PBS漂洗，接着加入2ml PBS，制备未暴露于强酸终止液的受体管以在随后的实验中重复使用。用缓冲液浸泡管，根据需要漂洗以去除结合的HRP-配体偶联物。

结果和讨论

实验1：

实验1举例说明了至少：

a)特定HRP-配体偶联物的相对结合在一系列管制剂和数周时期内恒定地再现；

b)HRP-配体偶联物对简单的底面/受体表面产生不同的反应；

c)底面的性质在结合中起重要作用。

通过表6所示数据阐明了对简单底面/受体表面的差异反应。在该表最后两行中的数据证明衍生化剩余胺(未与结构单元反应的那些)的基团的性质影响与候选受体的结合。在该实验中，与乙酰胺底面比较，试验配体与在“底面”上具有游离胺的结构单元结合更好。

表6-试验配体与固定化结构单元比与底表面结合得更好

试验配体，1.0μg/ml(作为配体-HRP偶联物)	管或结构单元	OD(标准偏差)
试验配体，1.0μg/ml(作为配体-HRP偶联物)	管或结构单元	OD(标准偏差)	乙酸酯	裸露的氨基管	0.14(0.03)
乙酸酯	乙酰化的氨基管	0.05(0.03)	乙酸酯	裸露的氨基管	0.14(0.03)
乙酸酯	乙酰化的氨基管	0.05(0.03)	乙酸酯	TyrA4B4	>2.8

TCDD	裸露的氨基管	1.65(0.39)
TCDD	裸露的氨基管	1.65(0.39)	TCDD	乙酰化的氨基管	0.11(0.09)
TCDD	TyrA4B4	>2.8	TCDD	乙酰化的氨基管	0.11(0.09)
TCDD	TyrA4B4	>2.8	TCDD	TyrA4B4和乙酰化的底面	0.77

实验2：

实验2证明至少：

a)受体结合对HRP衍生物的结构和浓度敏感。

b)在观察到的结合模式中HRP部分不是重要因素。在试验配体结合方面，HRP-NH-Ac对照的结合是最小的。

c)结合受动力学和热力学因素控制。

d)简单的分配系数驱动的平衡不负责观察到的试验配体与本发明候选人工受体的结合。

e)通过其不同的结合模式可以鉴定含有试验配体的未知样品。

在实验2中，对4个候选人工受体，3个同质固定化结构单元，乙酰化氨基-玻璃，和氨基-玻璃测试6个试验配体(作为配体-HRP偶联物)。实验2的结果在图15-18中显示。

图15举例说明了天然HRP，乙酰化-HRP，和氨基-HRP的TCDD衍生物的结合模式比较的柱形图。图15中的值取自表6所列的平均值。该图举例说明了该试验配体和这些对照HRP衍生物与氨基-玻璃，乙酰化氨基-玻璃，同质固定化结构单元TyrA2B2，TyrA4B4和TyrA6B6中的每一个，候选人工受体TyrA2B2加TyrA4B4；TyrA2B2加TyrA6B6；TyrA4B4加TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加TyrA6B6的结合。在1μg/ml(20μL仅包括20ng HRP，或皮摩尔量的试验配体)下针对9个对照，结构单元和受体表面的组测试HRP衍生物。在该实验中OD值为线性直达约2.4，然后非线性增加。

注意这些数据与实验1的结果一致，将那些最初的结果扩展而证明受体结合对HRP衍生物的结构和浓度敏感。结果在图15中显示，其包括天然HRP的结合模式，也证明在观察到的结合模式中，当与配体-HRP偶联物，例如HRP-NH-34K，HRP-NH-ETU，或HRP-NH-TCDD的结合相比时，HRP部分不是重要的因素。

用作结合筛选标记的HRP部分与候选受体的结合将导致假阳性。图15举例说明了在用于这些研究的最高HRP浓度下，天然HRP未显示显著的与对照或候选受体管的非特异性结合。

图16举例说明了柱形图，其显示氨基-HRP与下列各项的结合模式的再现性：氨基-玻璃，乙酰化氨基-玻璃，同质固定化结构单元TyrA2B2，TyrA4B4和TyrA6B6中的每一个，候选人工受体TyrA2B2加TyrA4B4；TyrA2B2加TyrA6B6；TyrA4B4加TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加TyrA6B6。图16举例说明了相对的结合OD和结合模式在HRP-NH₂对9个对照，结构单元和受体表面的一式三份的筛选中是一致的。图16中显示的数据显示每个同质固定化结构单元或受体的相对OD值的模式在试验之间是基本上相同的。观察到从最高至最低OD值的下列顺序：1)TyrA4B4；2-4)氨基玻璃TyrA2B2，和TyrA2B2加TyrA4B4；5-6)TyrA4B4加TyrA6B6，和TyrA2B2，TyrA4B4加TyrA6B6；7-9)乙酰化的氨基玻璃，TyrA6B6，和TyrA2B2加TyrA6B6。

图17举例说明了天然HRP，氨基-HRP，氨基-HRP的34K衍生物(式H4)，氨基-HRP的TCDD衍生物(式H6)，和氨基-HRP的ETU衍生物(式H5)的结合模式比较的柱形图。这些在1μg/ml，0.1μg/ml，和0.01μg/ml下测试。该图举例说明了该试验配体和这些对照衍生物与下列各项的结合：氨基-玻璃，乙酰化氨基-玻璃，同质固定化结构单元TyrA2B2，TyrA4B4和TyrA6B6中的每一个，候选人工受体TyrA2B2加TyrA4B4；TyrA2B2加TyrA6B6；TyrA4B4加TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加TyrA6B6。图17显示的结果显示观察到的浓度依赖型结合，其反映了受体表面对试验配体的不同结合亲和力和试验配体与与对照，结构单元，和受体表面的不同结合模式。

靶筛选是基于HRP标记的试验配体的结合。在HRP-试验配体偶联物的结合方面，HRP-NH-Ac衍生物的结合应当最小，以给出最好的靶结合信号。如HRP-NH-Ac(0.1X浓度)的数据所示，与HRP-NH-34K，ETU，TCDD偶联物(图17)相比，HRP-NH-Ac对照的结合相对于试验配体结合最少。

图18举例说明了氨基-HRP(式H5)的ETU衍生物的结合模式比较的图表，其使用两种不同方案测定结合。在动力学方案中，将0.1μg/ml和0.01μg/ml的HRP偶联物加入管中，温育，然后滗析。漂洗管并在将配体加入受体约30分钟内将HRP色原显色。在热力学方案中，将1μg/ml的HRP偶联物加入管中并在温育后滗析。然后用缓冲液漂洗管，将更多的缓冲液加入管中，将其温育过夜(过夜#1)。对于过夜#2重复该漂洗，加入，和温育。该图举例说明了该试验配体和这些对照衍生物与下列各项的结合：氨基-玻璃，乙酰化氨基-玻璃，同质固定化结构单元TyrA2B2，TyrA4B4和TyrA6B6中的每一个，候选人工受体TyrA2B2加TyrA4B4；TyrA2B2加TyrA6B6；TyrA4B4加TyrA6B6；和TyrA2B2，TyrA4B4，加TyrA6B6。

图18显示的结果证明结合受动力学和热力学因素控制。这扩展了上面讨论的结果。动力学测定检测了试验配体快速结合，动力学因素占优的那些候选人工受体。热力学测定检测了试验配体结合更缓慢但更紧密的，热力学因素占优的那些候选人工受体。对于热力学方案(加入HRP和30分钟温育)与9个对照，结构单元，和受体表面的结合模式不同于热力学方案(加入1.0 X HRP和30分钟温育，接着在缓冲液中过夜温育)，但在各自系列中模式是一致的。

图19举例说明了对于氨基-HRP的ETU衍生物(式H5)的结合模式比较的图表，其使用类似于在图18的实验中所用那些的方案。在本实验中，在滗析缓冲液之前将管温育不同时间。图19举例说明了结合的程度，其通过OD值测量，和结合的模式都随着HRP温育的时期增加而变化。这些结果反映了在早期时期的动力学反应和然后在较晚时期的热力学平衡。

结合评估：疏水/亲油元件

疏水/亲油相互作用可以在试验配体与候选受体的结合中发挥潜在的重要作用。然而，有关显示简单的分配系数驱动的平衡不负责观察到的试验配体与本发明候选人工受体的结合。另外，有关确定简单的亲油/疏水分配在本实施例中起作用。实际上，本发明结合的结果不仅为亲油/疏水相互作用的结果。

试验配体LogP对结合

使用ACD/LogD Suite程序(高等化学发展股份有限公司，多伦多，加拿大)计算用于本研究的-NH2，-NH-Ac，-NH-34K，-NH-ETU和-NH-TCDD试验配体的LogP值。获得的值为：

图20提供3个柱形图(基于图16提供的数据)以及LogP数据。单个结果的成对比较显示简单分配解释不了观察到的结果，例如，HRP-NH-34K，-ETU和-TCDD对同质，单个结构单元TyrA4B4管的结合(OD)值跨越两倍的范围，而LogP跨越几个数量级。

来自候选受体中3结构单元组合的研究的结合(OD)数据已经在表7和8中整理以包括LogP。图21将0.1μg/ml HRP-试验配体偶联物的OD数据(表8)对LogP作图。图21的上图将n＝1，同质结构单元的值作图。下图将候选受体的值作图。

在图21的上图中，链烷取代的结构单元TyrA2B2和苯基取代的结构单元TyrA4B4的曲线通常与预测即结合随着如增加的LogP所示的增加的靶亲油性而增加一致。亲水性结构单元TyrA6B6的曲线也通常与预测一致，当与更亲油的34K和TCDD试验配体相比时，更极性/亲水的ETU试验配体的结合最强烈。1.0μg/ml HRP-试验配体的结果通常一致(表7)，支持结论即亲油相互作用在对较高LogP靶的靶结合中发挥作用。

候选受体中2或3结构单元组合获得的曲线对亲油相互作用提供扩展的观点(图21，下图)。这些曲线的的结论是尽管亲水驱动的分配可能起作用，但它不是决定因素。例如，由最亲油的结构单元组合TyrA2B2加上TyrA4B4的组合制成的候选受体的曲线，随LogP值增加高于0.26的ETU值而显著下降。ETU，34K和TCDD与由TyrA4B4加TyrA6B6制成的候选受体结合的OD值是类似的(分别为1.10，0.93和0.87的OD值)。明显地，亲油结合在这些候选受体与试验配体的结合中不是主要因素。

结合评估：试验配体结合模式

结合模式解释

图22提供来自本实施例的数据，其关于候选受体与2和3结构单元组合对Ac对照靶和三种34K，TCDD和ETU试验配体。从图22中清楚的是试验配体与候选受体以不同结合模式结合。通过其不同的模式可以容易地鉴定包含这四种HRP偶联物之一的未知样品。

结合亲和力

重要的是注意，即使在测试一组仅4种人工受体和3种结构单元表面之后，观察到的结合亲和力跨越几个数量级(图17)。最好受体(TyrA2B2加TyrA4B4)对ETU偶联物的结合亲和力的估计给出2 x 10⁴至6 x 10⁵L/M的K_结合范围。

再现性

ETU与9个对照，结构单元，和受体表面的组的结合给出OD读数，其来自平行测定的实验，对于不同管在5-20％(CV)的范围内可重复。用于这些实验的某些管在贯穿数月时期内的反复使用中已经产生良好的结果。

结论

不期望和不大可能从有限的9个对照，结构单元，和受体表面的库中鉴定最佳(特异性，敏感性)的工作人工受体。然而，这两个实验的目的是证明可以装配和测试候选人工受体以提供一种或多种先导人工受体。这已经成功地证明了。另外，鉴定了工作人工受体复合体。

实施例4-针对由5种结构单元制成的候选人工受体筛选试验配体

在本实施例中，针对更广范围的候选人工受体评估试验配体，所述候选人工受体包括高达4结构单元和由总共5种结构单元制成的组合。

材料和方法

结构单元

如实施例1所述制备结构单元。

候选人工受体

如实施例2所述制备具有修饰氨基的管，同质固定化结构单元，和包括2，3和4结构单元组合的候选人工受体。这导致一组34个对照，结构单元和受体管(表9)。在表9中将具有修饰氨基的管称为底面管。在表9中将具有同质固定化结构单元的管称为n＝1(固定在管中的结构单元数量等于1)的管。在表9中将具有候选人工受体的管称为n＝2，n＝3，和n＝4的管。表9列出了结果在图23和24中出现的顺序，这些结果是关于底面管，固定化结构单元，具有2结构单元组合的候选受体，具有3结构单元组合的候选受体，具有4结构单元组合的候选受体。

表9-由5种结构单元的组制成的2，3，和4结构单元组合的人工受体的鉴定网格。结果在图23和24中显示。

f1.-NH2 n3.1-22/42/44

f2.-Ac[-NH-C(O)-CH3] n3.2-22/42/46

f3.-SA[-NH-C(O)-CH₂CH₂-COOH] n3.3-22/42/66

f4.-苯基[-NH-C(O)-苯基] n3.4-22/44/46

n3.5-22/44/66

n1.1-22 n3.6-22/46/66

n1.2-42 n3.7-42/44/46

n1.3-44 n3.8-42/44/66

n1.4-46 n3.9-42/46/66

n1.5-66 n3.10-44/46/66

n2.1-22/42 n4.1-22/42/44/46

n2.2-22/44 n4.2-22/42/44/66

n2.3-22/46 n4.3-22/42/46/66

n2.4-22/66 n4.4-22/44/46/66

n2.5-42/44 n4.5-42/44/46/66

n2.6-42/46

n2.7-42/66

n2.8-44/46

n2.9-44/46

n2.10-46/66

结果和讨论

实施例4证明至少：

a)试验配体与较大组的人工受体显示不同的结合。

b)受体位点内的各种特征协同产生大于单个相互作用总和的试验配体结合。

对数个配体-HRP偶联物和对照HRP衍生物筛选34管的组。图23和24说明对照HRP衍生物(0.1μg/ml乙酰化的氨基-HRP)显示与该扩展的候选受体组最小的结合，而0.1μg/ml的配体-HRP偶联物34K-HRP显示不同的结合。

靶筛选是基于HRP标记的试验配体的结合。实施例3的结果证明HRP-NH-Ac对照在试验配体偶联物结合方面最小。该结论进一步通过比较更全面的来自N＝5，34管实验的数据组证实。图23和24显示，当与HRP-NH-34K(0.1X)比较时，HRP-NH-Ac(0.1X)结合最少。例如，对于HRP-NH-Ac仅两管显示大于0.2的OD。考虑对于HRP-NH-Ac显示OD<0.2的32管，平均OD为0.05，标准偏差为0.04。图24中的数据显示5管OD大于0.5。OD<0.5的27管显示平均OD为0.28，标准偏差为0.12。

结合评估：疏水/亲油元件，疏水/亲油元件，续

与亲油平均值的比较

本实施例关于HRP-NH-34K的数据还提供关于亲油相互作用在观察到的结合中的作用的信息(图24)。例如，为了假设，如果假定对于单个结构单元，同质/亲油结构单元管所观察到的结合OD主要是亲油分配的结果(注意芳香族识别元件也可以显示π结合等)，那么对于[f-苯基]，TyrA2B2，TyrA4B2，和TyrA4B4管(其中每个包括具有类似识别元件的结构单元)的平均结合应当等于‘亲油元件’。这4管的平均值为：平均值0.40OD，标准偏差0.15。明显地，图24中的结合数据研究显示结合的亲油元件不是有助于观察到的结合的唯一因素。例如，由TyrA4B2加上TyrA4B4的组合制成的候选受体产生OD 1.51，由TyrA2B2，TyrA4B2，TyrA4B4，加上TyrA4B6的组合制成的候选受体产生OD 0.82。这些受体包括亲油/亲水识别元件如TyrA4B2和TyrA4B4，但比产生比亲油平均值更大的OD。

结合评估：试验配体结合模式，续

识别元件协同结合的证明

受体选择性和选择性结合的基本特征是受体位点内的不同结合元件协同产生大于单个相互作用总和的试验配体结合。表10比较了如果结合仅为分开结构单元相互作用产生的平均效应的期望的结合(OD)和观察到的结合(OD)在图24中所示的几个更突出的数值。该比较的前提是，如果简单的分配机理占优势，结合可以仅为分开的结构单元相互作用的平均结果。备选地，结合更可能是单独相互作用的协同总和。表10中的数据证明，当与它们仅包括单个结构单元的同质对应物相比时，包括2，3或4个结构单元组合的异质候选受体的结合显著(2-4倍)增强。数据来自HRP-NH-34K对结构单元组(图24)。从对于适当单个结构单元元件观察到的OD计算元件平均(期望)值，例如对于TyrA2B2加TyrA4B2，期望的元件为TyrA2B2的0.63 OD和TyrA4B2的0.32 OD的平均值，为0.48 OD。

表10-平均值对观察到的结合的比较

具有类似识别元件的结构单元(n＝1)

选择的具有不同识别元件的结构单元(n＝2，3，4)

观察的受体/ID 观察到的OD 元件平均值

期望的 (期望的)

n2.1 0.42 0.48 0.88

TyrA2B2加TyrA4B2

n2.5 1.51 0.37 4.1

TyrA4B2加TyrA4B4

n2.7 0.56 0.19 2.9

TyrA4B2加TyrA6B6

n2.10 0.51 0.23 2.2

TyrA4B6加TyrA6B6

n3.8 0.56 0.27 2.1

TyrA4B2加TyrA4B4/66

n4.1 0.82 0.44 1.9

TyrA2B2，TyrA4B2，

TyrA4B4，加TyrA4B6

异质结合元件：重要

结构单元具有两个识别元件。具有在结构和性质上类似的识别元件的结构单元，例如结构单元TyrA2B2，TyrA4B4和TyrA6B6被描述为具有类似的识别元件。具有在结构和性质上不同的结构的识别元件的结构单元，例如结构单元TyrA4B2和TyrA4B6被描述为具有不同的识别元件。图24所示的结合模式具有6个峰，显示结合高于数据组的平均值。表11列出了这些候选受体的结构单元组成。

表11-图24的候选受体的结构单元组成

明显地，4-2结构单元在HRP-NH-34K试验配体的结合中起重要作用。该观察证实由异质识别元件制备的结构单元在人工受体开发中起关键作用。

结论

这些结果证明，当与它们的同质(n＝1)对应物相比时，异质(n＝2，3，4)候选物受体的结合显著增强。当与结合模式识别和显示的异质识别元件和异质结构单元的重要性结合时，这些结构清楚地显示本发明人工受体完成和如所期望地将完成靶特异性和敏感的人工受体开发目标的实现。

实施例5-候选人工受体微阵列的制备

最后，候选人工受体将以微阵列的形式在例如载玻片上提供。微阵列的制备将使用用于评估和优化机器人板制备和微阵列高通量筛选系统的已知方法。微阵列研究将扩展目前的结果而评估由10种结构单元制成的阵列，由18种结构单元制成的阵列，和由81种结构单元制成的阵列。微阵列将由10种结构单元的组制成，该组包括TyrA2B2，TyrA2B4，TyrA4B2，TyrA4B4，TyrA4B6，TyrA6B4，TyrA6B6，TyrA6B8，TyrA8B6，和TyrA8B8。10种结构单元的组将组合而提供10个同质固定化结构单元的点，45个两结构单元的候选人工受体的点，120个三结构单元的候选人工受体的点，和210个四结构单元的候选人工受体的点。微阵列将由18种结构单元的组制成，该组包括TyrA2B2，TyrA2B4，TyrA4B2，TyrA4B4，TyrA4B6，TyrA6B4，TyrA6B6，TyrA6B8，TyrA8B6，和TyrA8B8。18种结构单元的组将组合而提供18个同质固定化结构单元的点，153个两结构单元的候选人工受体的点，816个三结构单元的候选人工受体的点，和3,060个四结构单元的候选人工受体的点。来自10种和18种结构单元的组的大量点足以提供全面的微点样试验以形成候选人工受体和对照点。

应当理解，如本说明书和后附权利要求所用，除非内容另外清楚地指出，单数形式“a”，“an”和“the”包括复数对象。因此，例如，对含有“一种组合物”的组合物的引用包括两种或多种化合物的混合物。还应当理解，术语“或者”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非内容另外清楚地指出。

还应当理解，如本说明书和后附权利要求所用，短语“修改(adapted)和配置”描述系统，装置，或构建或配置以执行特定任务或采用特定构型的其它结构。短语“修改和配制”可以与其它类似短语交换使用，如安排和配置，构建和安排，修改，结构单元制备和安排等。

本说明书中的所有出版物和专利申请显示本发明所属技术领域的普通技术人员的水平。

已经参考各种特定的和优选实施方案和技术描述了本发明。然而，应当理解在保持在本发明精神和范围内的同时可以进行许多变化和修改。

Claims

1.一种制备异质结构单元阵列的方法，该方法包含：

将结构单元涂布在固体载体的多个点中，每个所述点包括多个结构单元；

在点中将不同结构单元与固体载体独立地偶联，

其中第一个点包含结构单元的第一种组合，并且第二个点包含结构单元的第二种组合；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R为烷基，取代的烷基，环烷基，杂环基，取代的杂环基，芳烷基，芳基，杂芳基，杂芳基烷基，乙氧基或丙氧基低聚物，或糖苷；

R₂为H或CH₃；

R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有3-8个碳原子的环烷基，苯基，或萘基；

RE₁具有式B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9，A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，或A9；

RE₂具有式A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8，A9，B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8，或B9；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

2.权利要求1的方法，其进一步包含：

混合2、3、4、5或6种不同的活化的结构单元；

其中涂布包括将结构单元的混合物涂布到所述固体载体的至少一个点中。

3.权利要求1的方法，其中涂布包含将单个活化结构单元涂布在所述载体的至少一个点中。

4.权利要求1的方法，其中涂布包含压电点样，针点样，或电磁点样。

5.权利要求1的方法，其中所述固体载体包含玻璃板或显微镜载玻片。

6.一种制备受体表面的方法，所述方法包含：

在固体载体上形成区域，该区域包含多个结构单元；

在区域中将多个结构单元与固体载体偶联

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

7.权利要求6的方法，其进一步包含：

混合2、3、4、5或6种不同的活化的结构单元；

8.权利要求6的方法，其中涂布包含将单个活化结构单元涂布在所述载体的至少一个点中。

9.权利要求6的方法，其中所述固体载体包含管，板，或孔。

10.一种制备人工受体的方法，该方法包含：

在载体上形成区域，该区域包含多个结构单元；

在区域中将多个结构单元与所述载体偶联；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

11.权利要求10的方法，其中所述区域是一个点。

12.权利要求10的方法，其中所述载体包含支架，所述区域包含支架上的多个官能团。

13.一种使用人工受体的方法，其包含：

将第一阵列与试验受体接触；

该第一阵列包含载体和所述载体上的多个点，

所述第一阵列的每个点包含来自第一组结构单元的多个结构单元；

所述结构单元独立地与所述载体偶联；

检测试验配体与一个或多个点的结合；和

选择一个或多个结合点作为人工受体；

其中结构单元的结合组合由人工受体中的所述结构单元组成；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

14.权利要求13的方法，其中所述人工受体包含先导人工受体。

15.权利要求13的方法，其进一步包含：

鉴定所述一个或多个结合点中的结构单元；

基于鉴定的在所述一个或多个结合点中的结构单元的结构，选择第二组结构单元，第二组结构单元不同于所述第一组结构单元；

将第二阵列与所述试验配体接触，

该第二阵列包含载体和所述载体上的多个点，

所述第二阵列的每个点包含来自第二组结构单元的多个结构单元；

检测试验配体与所述第二阵列的一个或多个点的结合；和

选择一个或多个所述第二阵列的点作为人工受体。

16.权利要求15的方法，其中所述人工受体包含先导人工受体。

17.权利要求16的方法，其进一步包含改变所述先导人工受体的结构以增加所述试验配体的结合速度或结合亲和力。

18.权利要求14的方法，其进一步包含改变所述先导人工受体的结构以增加所述试验配体的结合速度或结合亲和力。

19.权利要求13的方法，其中所述第一组结构单元选自较大组的结构单元。

20.权利要求15的方法，其中：

所述第一组结构单元选自较大组的结构单元；

所述第二组结构单元选自较大组的结构单元；

并且所述第一组结构单元不等价于所述第二组结构单元。

21.权利要求13的方法，其中所述点包含2，3，或4个结构单元。

22.权利要求15的方法，其中所述第二阵列的点包含3，4，或5个结构单元，所述第二阵列的点包含比所述第一阵列上的点更多的结构单元。

23.权利要求13的方法，其进一步包含：

鉴定组成所述人工受体的多个结构单元；

将鉴定的多个结构单元与支架分子偶联；

评估所述支架人工受体与所述试验配体的结合。

24.权利要求23的方法，其中：

偶联包含在支架上制备多个结构单元的位置异构体；

评估包含比较所述多个支架位置异构体人工受体；和

选择一种或多种所述支架位置异构体人工受体作为先导或工作人工受体。

25.权利要求15的方法，其进一步包含：

鉴定组成所述人工受体的多个结构单元；

将鉴定的多个结构单元与支架分子偶联；

评估所述支架人工受体与所述试验配体的结合。

26.权利要求25的方法，其中：

偶联包含在支架上制备多个结构单元的位置异构体；

评估包含比较所述多个支架位置异构体人工受体；和

27.权利要求13的方法，其进一步包含将所述试验配体涂布于一个或多个点，该点用作证实或评估与人工受体结合的对照。

28.权利要求27的方法，其中所述对照点不包含结构单元，仅包含单个结构单元，或仅包含官能化平层。

29.一种阵列，其包含：

载体；且

所述载体的一部分包含多个结构单元；

所述结构单元与所述载体独立地偶联；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

30.权利要求29的阵列，其包含候选人工受体，先导人工受体，工作人工受体。

31.权利要求30的阵列，其中所述载体包含支架分子。

32.权利要求30的阵列，其中所述人工受体包含2，3，4，5，或6个不同结构单元。

33.权利要求29的阵列，其包含载体上的多个点；

该点包含多个结构单元；且

该结构单元与所述载体独立地偶联。

34.权利要求33的阵列，其中所述点排列为阵列。

35.权利要求34的阵列，其中所述阵列包含多于100万个点。

36.权利要求33的阵列，其中所述点包含2，3，4，5，或6个结构单元。

37.权利要求33的阵列，其中所述载体包含固体载体。

38.权利要求37的阵列，其包含所述固体载体表面上的多个点。

39.权利要求33的阵列，其包含与所述载体偶联的官能化平层和在点中与平层偶联的结构单元。

40.权利要求39的阵列，其包含官能化的玻璃载体。

41.权利要求33的阵列，其中所述载体包含支架分子。

42.权利要求29的阵列，其中：

所述载体包含表面；

该表面包含区域；且

该区域包含多个结构单元；

该结构单元与载体独立地偶联。

43.权利要求42的阵列，其中所述区域包含2，3，4，5，或6个结构单元。

44.权利要求42的阵列，其中所述载体包含管或孔。

45.权利要求42的阵列，其进一步包含与管或孔偶联的官能化平层和与该平层独立地偶联的结构单元。

46.权利要求42的阵列，其中所述载体包含载体基质，该载体基质包含胺平层。

47.权利要求29的阵列，所述结构单元独立地为以下各项或其盐，其酯，或其受保护的衍生物：

4-{4-[(乙酰氨基-乙基氨基甲酰基-甲基)-氨基]-苯氧基}-丁酸；

4-(4-{[[2-(3-氯-苯基)-乙酰氨基]-(2-甲氧基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(3-{[(3-氨基甲酰基-丙酰氨基)-(2-羟基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸；

4-(4-{[(4-二甲氨基-丁酰氨基)-(2-吡咯烷-1-基-乙基氨基甲酰基)-甲基]-氨基}-苯氧基)-丁酸。

48.权利要求29的阵列，其中所述载体包含支架分子。

49.权利要求29的阵列，其中所述人工受体包含2，3，4，5，或6个不同的结构单元。

50.权利要求29的阵列，其中所述载体包含固体载体。

51.权利要求29的阵列，其包含与所述载体偶联的官能化平层和在点中与该平层独立地偶联的结构单元。

52.权利要求29的阵列，其包含官能化的玻璃载体。

53.一种人工受体，该人工受体包含多个与载体独立地偶联的结构单元；

与所述载体偶联的所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

54.一种异质结构单元阵列，其包含：

载体；和

在该载体上的多个点；

该点包含多个结构单元；且

该结构单元与所述载体独立地偶联，

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

55.一种阵列，其包含：

表面；和

在该表面上包含多个结构单元的区域；

该结构单元与所述载体偶联；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

56.一种物质阵列，其包含多个结构单元；

所述结构单元独立地具有下式：

其中：

X为不存在，C＝O，CH₂，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

Y为不存在，NH，O，CH₂，或NRCO；

Z为CH₂，O，S，CO，NR，NR₂，NHCONH，SCONH，或OCH₂NH；

R₂为H或CH₃；

L为(CH₂)_nCOOH，n＝1-16；

A1是

CH₂CH₃；

A2是

CH₂CH(CH₃)₂；

A3是

A4是

A5是

A6是

CH₂CH₂-O-CH₃；

A7是

CH₂CH₂-OH；

A8是

CH₂CH₂-NH-C(O)CH₃；

A9是

B1是

CH₃；

B2是

B3是

B4是

B5是

B6是

CH₂-S-CH₃；

B7是

CH₂CH(OH)CH₃；

B8是

CH₂CH₂C(O)-NH₂；和

B9是

CH₂CH₂CH₂-N-(CH₃)₂。

57.权利要求56的物质阵列，所述结构单元独立地为以下各项或其盐，其酯，或其受保护的衍生物：

4-{4-[(乙酰氨基-乙基氨基甲酰基-甲基)-氨基]-苯氧基}-丁酸；

58.权利要求56的物质阵列，其包含10个至200个不同的结构单元。

59.权利要求56的物质阵列，其中将所述结构单元活化以与官能团偶联。

60.权利要求56的物质阵列，其中所述结构单元与载体偶联。

61.权利要求56的物质阵列，其另外包含一个或多个容器，每个容器包含一种结构单元或结构单元的混合物。

62.权利要求56的物质阵列，其另外包含含有多个结构单元及其使用说明的包装。

63.权利要求62的物质阵列，其中所述结构单元是异质分子阵列的元件。

64.权利要求56的物质阵列，其中一个或多个所述结构单元以结构单元的混合物提供。

65.权利要求1的方法，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

66.权利要求6的方法，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

67.权利要求10的方法，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

68.权利要求13的方法，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

69.权利要求29的阵列，其中R3为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

70.权利要求53的人工受体，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

71.权利要求54的异质结构单元阵列，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。

72.权利要求55的阵列，其中R₃为CH₂，CH₂-苯基，CHCH₃，(CH₂)_n，其中n＝2-3，或含有5-6个碳原子的环烷基，苯基，或萘基。