JP2000119199A - Non-nucleotide connecting reagent for nucleotide probe - Google Patents

Non-nucleotide connecting reagent for nucleotide probe

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JP2000119199A
JP2000119199A JP10378356A JP37835698A JP2000119199A JP 2000119199 A JP2000119199 A JP 2000119199A JP 10378356 A JP10378356 A JP 10378356A JP 37835698 A JP37835698 A JP 37835698A JP 2000119199 A JP2000119199 A JP 2000119199A
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Lyle John Arnold
アーノルド、ライル・ジョン
Mark Aran Reynolds
レイノルズ、マーク・アラン
Lamb Saloop Butt
バット、ラム・サループ
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a reagent capable of comfortably connecting single or many parts such as a label or an inserting agent to a nucleotide probe at an arbitrary specific selecting position and useful for producing a nucleotide/non- nucleotide polymer. SOLUTION: This non-nucleotide connecting reagent contains (A) a non- nucleotide monomer unit having a ligand selected from a chemical part and a linking arm connectable to the chemical part by activating under a non- unfitness condition and (B) a first and a second non-nucleotide connection groups connected to respective monomer unit. Preferably, the ligand is selected from a label, an inserting agent (an intercalation agent), a metallic chelating agent, a medical agent, a hormone, a protein, a peptide, hapten, a radical generating agent, a nucleic acid decomposing agent, a protein decomposing agent, a catalyst, a specific bonding substance, a DNA transport modifier and a substance changing solubility of a nucleotide polymer and a connection functional group connectable to one of the chemical part.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野]この発明は、標識または挿入剤のような
単一または多数の部分を、任意の特定選択位置において
ヌクレオチドプローブに好便に連結できる非ヌクレオチ
ド試薬に関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to non-nucleotide reagents that can conveniently link a single or multiple moieties, such as labels or intercalators, to nucleotide probes at any particular selected position. It is.

[技術の概説]臨床研究および診断において、RNAま
たはDNA中の特定のヌクレオチド配列(「標的ヌクレ
オチド配列」または単に「標的配列」と称する)の存在
を測定する既知技術は、核酸ハイブリダイゼーションア
ツセイの実施である。このアツセイでは、標的配列の少
なくとも一部に相補的なヌクレオチド配列を有するヌク
レオチド多量体プローブ(代表的にはオリゴヌクレオチ
ド)が選択される。代表的な場合、プローブは標識さ
れ、すなわち、存在が容易に検出できるような原子また
は基が結合している。標識したプローブをハイブリダイ
ゼーション条件下に標的ヌクレオチド配列を含む疑のあ
る試料にばく露すると、標的はこのような標識プローブ
とハイブリツド形成する。試料中の標的配列の存在は、
通常ハイブリツド形成および非ハイブリツド形成プロー
ブを分離し、ついでプローブハイブリツド中の標識の存
在を測定するか、または非ハイブリツド形成プローブ中
の標識量を測定することにより、定性的または定量的に
測定することができる。歴史的には放射性標識が用いら
れた。しかし、取扱い上の難点から、後になって非放射
性標識が開発された。このような標識には、存在の測定
が直接になされるものも間接になされるものも含まれ
る。直接標識の例としては、化学発光、燐光、蛍光また
は分光的測定が可能な標識が含まれる。間接標識の例と
しては、ビオチンのような化合物および適当な検出可能
標識とコンジュゲートした蛋白により検出できる抗原が
含まれる。ヌクレオチドプローブに標識を結合する従来
法のあるものは、代表的な場合、ヌクレオチドに1個の
標識を連結し、ついで1個またはそれ以上の上記ヌクレ
オチドをプローブにとり込ませることに基づくものであ
る。例えば、ピリミジン環のC5位に結合したビオチン
部分を含むdUTPおよびUTP類似体が化学的に合成
され、酵素的にポリヌクレオチドにとり込まれた[P.
R.ランガー等、プロシーディング・オブ・ザ・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイエンスUSA、78巻6
633頁(1981年)]。このビオチン標識ヌクレオ
チドは、酵素法により、生物または合成核酸プローブに
とり込ませることができる。さらに、前述の類似体の
5′−アリルアミン前駆体の使用が、同様に使用して、
一般的方法により標識に連結できる求核性アミン部分の
プローブへのとり込みをもたらすものとして提案され
た。そのほかのデオキシヌクレオチドトリ燐酸類似体
も、酵素的にプローブにとり込まれている。詳述する
と、ブロモdUTPおよびヨードdUTPがとり込まれ
免疫化学的に検出された[ボリトウツド等、ジャーナル
・オブ・パソロジー、148巻61頁(1986
年)]。さらに、4−チオUTP[H.エシヤフポア
等、ヌクレイック・アシツズ・リサーチ、7巻1485
頁(1979年)]がDNAフラグメントの3′末端に
結合され、ついで求核性スルフヒドリル部分が標識され
た。チエンの国際出願(国際公開番号W086/000
74、公開日1986年1月3日)は、一見ランダムな
ピリミジン塩基ヌクレオチドを脱ピリミジン化し、生成
する糖環を開いて、そこにアミン担持部分を結合させる
技術を記載している。標識の化学法も提案されたが、こ
れはヌクレオチド多量体中の若干のヌクレオチドにラン
ダムに標識を結合させるものである。例えば、N−アセ
トキシ−N−アセチルアミノフルオレンが核酸のグアニ
ン残基に結合され、ついで免疫化学的方法により検出さ
れた[P.チエン等、プロシーデイングス・オブ・ザ・
ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンスUSA、8
1巻3466頁(1984年)]。標識を結合できる求
核性アミン基を提供する別の方法としては、核酸プロー
ブのシトシン残基のC6位における重亜硫酸触媒アミノ
基転移がある[R.P.ビシジ等、ジャーナル・オブ・
クリニカル・バイオロジー、23巻311頁(1986
年)]。上記化学法および酵素法の何れも、単一のヌク
レオチドを特異的に標識することが不可能であるか、ま
たはその方法がヌクレオチド塩基の環外アミンを修飾
し、そのためハイブリツド形成が妨害されるとの難点を
有する。ヌクレオチド多量体、代表的にはオリゴヌクレ
オチドの5′または3′末端に1個の標識のみを結合す
る他の方法も報告されている。例えば、このような方法
はC.F.チュー等、ヌクレイック・アシツズ・リサー
チ、、11巻6513頁(1983年)およびA.コレ
ット等、ヌクレイック・アシツズ・リサーチ、13巻1
529頁(1985年)に記載がある。固相オリゴヌク
レオチド合成の最終工程として標識付着により好便な別
の末端標識法が報告されている。例えば、B.A.コノ
リー、ヌクレイック・アシツズ・リサーチ、13巻44
85頁(1985年)、S.アグラワル等、ヌクレイッ
ク・アシツズ・リサーチ、14巻6227頁(1986
年)およびコノリー、ヌクレイック・アシツズ・リサー
チ、15巻3131頁(1987年)参照。しかし、こ
れらの末端標識法は、1個の標識をヌクレオチド多量体
の末端に付着し得るのみであるとの点で制限されたもの
である。標準的自動合成法の実施中に合成オリゴヌクレ
オチドの選択した位置に1級アミン修飾ヌクレオチド残
基の挿入に用い得る化合物が提案された。このような化
合物としては、デオキシチミジン、デオキシアデニン、
デオキシグアニンおよびデオキシチジンの類似体が含ま
れる[G.B.ドライヤー等、プロシーデイングス・オ
ブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンスU
SA、82巻968頁(1985年)、J.L.ラス、
国際出願公開番号WO84/03285、公開日198
4年8月30日]。理論的には、このような化合物は、
配列に沿った若干数の位置に標識ヌクレオチドを置き、
多数標識の使用により検出感度の増加を可能とし得る筈
である。しかし、プローブに対してこのような標識ヌク
レオチドを使用すると、特に多数標識が存在する場合、
標的配列との間に形成されたハイブリツドの安定性を減
少させることが証明された。このようなハイブリツド安
定性の減少は、ウリジン、シチジン、またはアデニン塩
基に結合した多数のビオチン部分をもつ生物起源の核酸
プローブについて示された[R.P.ビシジ等、ジャー
ナル・オブ・タリニカル・マイクロバイオロジー、23
巻311頁(1986年)、G.ゲベイエフ等、ヌクレ
イック・アシツズ・リサーチ、15巻4513頁(19
87年)]。ハイブリツド安定性の減少はまた、修飾ウ
リジン、残基に結合した多数のフルオレスセイン標識を
もつ合成オリゴヌクレオチドについても報告された
[J.ハラランビジス等、ヌクレイック・アシツズ・リ
サーチ、15巻4857頁(1987年)]。このよう
な不安定性はまた、シチジン塩基のN−4位に結合した
ビオチンおよびフルオレスセイン標識をもつ合成オリゴ
ヌクレオチドについても証明された。さらに、合成ヌク
レオチド内の任意の目的位置に1個または複数の標識を
置くためには、全部すなわち8種の異なる化合物(4種
はデオキシリボ核酸多量体、4種はリボ核酸多量体)を
もつことが必要になる。その上に、オリゴヌクレオチド
へのとり込み後に求核性部分を標識できる燐酸基連結ヌ
クレオチド誘導体が報告された[R.L.レトシンガー
およびM.E.ショット、ジャーナル・オブ・アメリカ
ン・ケミカル・ソサイアテイ(1981年)103巻7
394頁、杉本、特開昭61−44353号、61−5
7595号、61−44352号、何れも1986年3
月]。しかし、ヌクレオチド誘導体に基づく上記化合物
は、前述したヌクレオチドに基づく誘導体に関する欠点
の少なくとも一部をしめす筈である。さらに、上記連結
剤の例は、現在の標準固相合成法では方法自体の変更な
しには使用できない。
Overview of the Technology In clinical research and diagnostics, known techniques for measuring the presence of specific nucleotide sequences (referred to as “target nucleotide sequences” or simply as “target sequences”) in RNA or DNA are known as nucleic acid hybridization assays. It is an implementation. In this assay, a nucleotide multimer probe (typically an oligonucleotide) having a nucleotide sequence complementary to at least a portion of the target sequence is selected. Typically, the probe is labeled, ie, attached to an atom or group whose presence is readily detectable. When the labeled probe is exposed to a sample suspected of containing the target nucleotide sequence under hybridization conditions, the target will hybridize to such a labeled probe. The presence of the target sequence in the sample
Typically, qualitative or quantitative measurements can be made by separating the hybridizing and non-hybridizing probes and then measuring the presence of the label in the probe hybrid or by measuring the amount of label in the non-hybridizing probe. it can. Historically, radioactive labels have been used. However, handling difficulties led to the later development of non-radioactive labels. Such labels include those whose presence is determined directly or indirectly. Examples of direct labels include labels that can be measured for chemiluminescence, phosphorescence, fluorescence or spectroscopy. Examples of indirect labels include compounds such as biotin and antigens detectable by proteins conjugated to a suitable detectable label. One conventional method of attaching labels to nucleotide probes is typically based on linking a label to a nucleotide and then incorporating one or more of the above nucleotides into the probe. For example, dUTP and UTP analogs containing a biotin moiety attached to the C5 position of the pyrimidine ring have been chemically synthesized and enzymatically incorporated into polynucleotides [P.
R. Langer et al., Proceeding of the National Academy of Sciences USA, 78, 6
633 (1981)]. This biotin-labeled nucleotide can be incorporated into a biological or synthetic nucleic acid probe by an enzymatic method. In addition, the use of the 5'-allylamine precursor of the aforementioned analogs is similarly used,
It has been proposed to result in the incorporation of a nucleophilic amine moiety into the probe that can be linked to a label by general methods. Other deoxynucleotide triphosphate analogs have been enzymatically incorporated into the probe. Specifically, bromo dUTP and iodine dUTP were incorporated and detected immunochemically [Boritoudo et al., Journal of Pathology, 148, 61 (1986).
Year)]. Furthermore, 4-thio UTP [H. Eshyaupoa et al., Nuclear Acids Research, Vol. 7, 1485
(1979)] was attached to the 3 'end of the DNA fragment, followed by labeling of the nucleophilic sulfhydryl moiety. Chien's International Application (International Publication No. WO86 / 000)
74, published on Jan. 3, 1986) describes a technique in which a seemingly random pyrimidine base nucleotide is depyrimidinized, the resulting sugar ring is opened, and an amine-carrying moiety is bound thereto. Labeling chemistry has also been proposed, which randomly attaches the label to some nucleotides in the nucleotide multimer. For example, N-acetoxy-N-acetylaminofluorene was bound to guanine residues of nucleic acids and then detected by immunochemical methods [P. Proceedings of the
National Academy of Sciences USA, 8
1: 3466 (1984)]. Another method of providing a nucleophilic amine group to which a label can be attached is bisulfite-catalyzed transamination at the C6 position of a cytosine residue of a nucleic acid probe [R. P. Journal of
Clinical Biology, vol. 23, p. 311 (1986)
Year)]. Neither of the above chemical or enzymatic methods are capable of specifically labeling a single nucleotide, or if the method modifies the exocyclic amine of a nucleotide base, thereby hindering hybrid formation. With the disadvantages of Other methods of attaching only one label to the 5 'or 3' end of nucleotide multimers, typically oligonucleotides, have also been reported. For example, such a method is described in C.I. F. Chu et al., Nucleic Acids Research, 11, 6513 (1983); Collett et al., Nucleic Acids Research, Vol. 13, 1
529 (1985). As a final step in solid-phase oligonucleotide synthesis, another convenient end labeling method by label attachment has been reported. For example, B. A. Connolly, Nucleic Acids Research, 13:44
85 (1985); Agrawal et al., Nucleic Acids Research, Vol. 14, p. 6227 (1986)
And Connolly, Nucleic Acids Research, Vol. 15, p. 3131 (1987). However, these end labeling methods are limited in that only one label can be attached to the end of the nucleotide multimer. Compounds have been proposed that can be used to insert primary amine-modified nucleotide residues at selected positions on synthetic oligonucleotides during the performance of standard automated synthesis methods. Such compounds include deoxythymidine, deoxyadenine,
Includes analogs of deoxyguanine and deoxytidine [G. B. Drying, etc., Proceedings of the National Academy of Sciences U
SA, 82, 968 (1985); L. Lass,
International application publication number WO84 / 03285, publication date 198
August 30, 4]. Theoretically, such a compound would
Place the labeled nucleotide at a few positions along the sequence,
The use of multiple labels could allow for increased detection sensitivity. However, using such labeled nucleotides on the probe, especially when multiple labels are present,
It has been shown to reduce the stability of the hybrid formed between the target sequence. Such a decrease in hybrid stability has been shown for biogenic nucleic acid probes with multiple biotin moieties attached to uridine, cytidine, or adenine bases [R. P. Visisi et al., Journal of Tarinical Microbiology, 23
311 (1986); Gebeev et al., Nucleic Acids Research, 15: 4513 (19
1987)]. Reduced hybrid stability has also been reported for modified uridine, a synthetic oligonucleotide with multiple fluorescein labels attached to residues [J. Hararan Bizis et al., Nucleic Acids Research, 15, 4857 (1987)]. Such instability was also demonstrated for synthetic oligonucleotides with biotin and fluorescein labels attached to the N-4 position of the cytidine base. Furthermore, in order to place one or more labels at any desired position in a synthetic nucleotide, all, ie, 8 different compounds (4 are deoxyribonucleic acid multimers, 4 are ribonucleic acid multimers) Is required. Furthermore, a phosphate-linked nucleotide derivative capable of labeling a nucleophilic moiety after incorporation into an oligonucleotide was reported [R. L. Letosinger and M.A. E. FIG. Shot, Journal of American Chemical Society (1981) 103, 7
Sugimoto, JP-A-61-44353, 61-5
No. 7595 and No. 61-44352, both of which are March 1986
Month]. However, said compounds based on nucleotide derivatives should exhibit at least some of the disadvantages associated with the nucleotide-based derivatives described above. Furthermore, the above examples of linking agents cannot be used in current standard solid phase synthesis methods without modification of the method itself.

[定義]本明細書および請求の範囲において、下記のよ
うに用語を定義する。
[Definition] In the present specification and claims, terms are defined as follows.

ヌクレオチド・・・燐酸基、5炭糖および窒素含有塩基
からなる核酸サブユニット。RNAでは、5炭糖はリボ
ースである。DNAでは、2−デオキシリボースであ
る。この語はまた、これらサブユニットの類似体をも含
む。
Nucleotide: a nucleic acid subunit consisting of a phosphate group, pentose and a nitrogen-containing base. In RNA, pentose is ribose. In DNA, it is 2-deoxyribose. The term also includes analogs of these subunits.

ヌクレオチド多量体・・・燐酸ジエステル結合で連結さ
れたヌクレオチド鎖またはその類似体。
Nucleotide multimer: a nucleotide chain or an analog thereof linked by a phosphoric diester bond.

オリゴヌクレオチド・・・一般的に長さ約10〜約10
0ヌクレオチドのヌクレオチド多量体であるが、長さ1
00ヌクレオチドより大きなこともあり得る。これらは
通常ヌクレオチドモノマーから合成されると考えられる
が、酵素法により得ることもできる。
Oligonucleotide: generally about 10 to about 10 in length
A nucleotide multimer of 0 nucleotides but a length of 1
It can be larger than 00 nucleotides. These are generally thought to be synthesized from nucleotide monomers, but can also be obtained by enzymatic methods.

デオキシリボオリゴヌクレオチド・・・デオキシリボヌ
クレオチドモノマーからなるオリゴヌクレオチド。
Deoxyribooligonucleotide: an oligonucleotide comprising a deoxyribonucleotide monomer.

ポリヌクレオチド・・・一般に約100ヌクレオチドま
たはそれ以上の長さのヌクレオチド多量体。これらは通
常生物起源であるかまたは酵素法により得られる。
Polynucleotide—A nucleotide multimer generally about 100 nucleotides or more in length. These are usually of biological origin or obtained by enzymatic methods.

ヌクレオチド多量体プローブ・・・第2のヌクレオチド
多量体、通常ポリヌクレオチド内に含まれる標的ヌクレ
オチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有するヌクレ
オチド多量体。通常、プローブは標的配列中の対応塩基
に完全相補的なように選択される。しかし、場合によっ
ては、プローブ中の1個以上のヌクレオチドが標的配列
中の対応塩基に相補的でないことが適切であり、望まし
いこともあり得る。代表的な場合、プローブは標識され
ている、 非ヌクレオチドモノマー単位・・・これはポリマーのハ
イブリツド形成に有意に関与しないモノマー単位であ
る。このようなモノマー単位は、例えば、ヌクレオチド
の有意の水素結合に関与してはならず、成分として5ヌ
クレオチド塩基の1種またはその類似体を有するモノマ
ー単位を除外する。
Nucleotide multimer probe—a second nucleotide multimer, usually a nucleotide multimer having a nucleotide sequence complementary to a target nucleotide sequence contained in a polynucleotide. Usually, the probes are selected to be completely complementary to the corresponding base in the target sequence. However, in some cases, it may be appropriate and desirable that one or more nucleotides in the probe not be complementary to the corresponding base in the target sequence. Typically, the probe is a labeled, non-nucleotide monomer unit--this is a monomer unit that does not significantly participate in the hybridization of the polymer. Such monomer units, for example, must not participate in significant hydrogen bonding of the nucleotides and exclude monomer units having one of the five nucleotide bases or an analog thereof as a component.

ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマー・・・ヌクレオ
チドおよび非ヌクレオチド性のモノマー単位を含むポリ
マー。プローブとして使用する場合、代表的なものは標
識されている。
Nucleotide / non-nucleotide polymer: A polymer containing nucleotide and non-nucleotide monomer units. When used as a probe, they are typically labeled.

オリゴヌクレオチド/非ヌクレオチド多量体・・・一般
に合成物で100未満のヌクレオチドを有するが200
ヌクレオチドを上回ってもよく、1種以上の非ヌクレオ
チドモノマー単位を含む多量体。
Oligonucleotide / non-nucleotide multimer--generally less than 100 nucleotides in synthetic but 200
Multimers that may exceed nucleotides and contain one or more non-nucleotide monomer units.

モノマー単位・・・試薬がポリマーに提供する、ヌクレ
オチド試薬またはこの発明の非ヌクレオチド試薬の単
位。
Monomer unit: A unit of a nucleotide reagent or a non-nucleotide reagent of the present invention provided by a reagent to a polymer.

ハイブリッド・・・相補的塩基間のワトソン・クリツク
塩基対形成により2のヌクレオチド多量体間に形成され
た複合体。
Hybrid: A complex formed between two nucleotide multimers by Watson-Crick base pairing between complementary bases.

[発明の要約]この発明は、ヌクレオチド試薬の特定の
ヌクレオチドモノマー単位と合成的に結合して、ヌクレ
オチドおよび非ヌクレオチドモノマー単位を含む骨格を
もつ明確な配列のポリマーを生成する非ヌクレオチドモ
ノマー単位をもった非ヌクレオチド試薬を提供するもの
である。上記非ヌクレオチド試薬はまた、リンカーアー
ムが脱保護されたときコンジュゲート化反応に関与し得
るリンカーアーム部分であるか、またはポリマーの合成
開始前に有用な目的化学部分が結合しているサイドアー
ムであり得る、リガンドを有し得る。一般に、リンカー
アームに部分を結合する技術は蛋白上の基に標識を結合
する技術に類似する。しかし、この方法の修正が必要で
ある。有用な化学手段の例には、活性エステル、活性イ
ミン、アリールフルオリドまたはイソチオシアナートと
アルキルアミンの反応、およびマレイミド、ハロアセチ
ル等とチオールの反応が含まれる[その他の可能な方法
についてはG.M.ミーンズおよびR.E.フイーネ
イ、「ケミカル・モディフィケーション・オブ・プロテ
インズ」、ホルデン−デイ・インコーポレイテッド(1
971年)、R.E.フイーネイ、インターナショナル
・ジャーナル・オブ・ペプタイド・プロテイン・リサー
チ、29巻(1987年)145−161頁参照]。ポ
リマーの形成中リンカーアームの官能基を保護するのに
用い得る適当なは保護基は、蛋白質化学で用いるものに
類似する[例えば、「ザ・ペプタイド・アナリシス・シ
ンセシス・バイオロジー」3巻、E.グロスおよびJ.
マインホツファー編、アカデミック・プレス(1971
年)]。非ヌクレオチド試薬の化学的性質に基づき、こ
れを骨格中の任意の目的位置に置くことができる。この
ことは、ヌクレオチドモノマーを含むポリマーに広範囲
の性質を設計することを可能にする。その中には、
(1)ポリマー内の任意の目的位置への特定の化学的部
分の結合。このような部分としては、(限定されるもの
ではないが)検出可能な標識、挿入剤(インターカーレ
ーション剤)、キレート剤、薬物、ホルモン、蛋白、ペ
プチド、ハプテン、ラジカル発生剤、核分解剤、蛋白分
解剤、触媒、レセプター結合物質およびその他の生物学
的関心の対象である結合物質、並びに生物学的障壁(例
えば膜)の通るDNA輸送を修飾する剤、およびヌクレ
オチド多量体の溶解度を変改する物質が含まれ得る。こ
のことは、このような標識および挿入剤を任意の目的ヌ
クレオチドに隣接して位置させることが可能なことを意
味する。(2)例えばヌクレオチド親和性支持体を構成
するために、支持体の化学部分に対する結合にリンカー
アームを用いて固体支持体上に明確に定義された配列を
固定する能力。(3)ポリマーに多数の非ヌクレオチド
モノマー単位をとり込ませることによりポリマーに多数
の化学部分をリンカーアームにより結合する能力。
(4)ポリヌクレオチドに作用する酵素および蛋白によ
り活性が変化している点で天然ポリヌクレオチドと異な
るポリマーを構築する能力。例えば、純ポリヌクレオチ
ドの3’末端上に非ヌクレオチドモノマー単位を位置さ
せると、へび毒ホスホジエステラーゼによる分解に抵抗
を生ずる。このような非ヌクレオチドモノマー単位は他
のヌクレアーゼに対する特異的開裂部位を創出し得る。
(5)ハイブリッド形成可能なヌクレオチドモノマー単
位と非ヌクレオチドモノマー単位を点在させることによ
りハイブリダイゼーションプローブを構築する能力。例
えば、ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマーの混
合ブロック合成を行うことができ、その際ヌクレオチド
モノマーの明確な配列を合成し、その後1個以上の非ヌ
クレオチドモノマー単位を伸ばし第2の明確な配列のヌ
クレオチドモノマーのブロックを続け得る。(6)1個
以上の塩基対が異なる標的ヌクレオチド多量体を同時に
検出できる合成プローブを構築する能力。これは、種々
の標的ヌクレオチド多量体のヌクレオチド配列で差異が
生じる部位において本書に記載の非ヌクレオチド試薬を
用いてプローブ中のヌクレオチドを非ヌクレオチドモノ
マー単位に置き換えることにより達成される。 好まし
い発明の形態では、標識したハイブリダイゼーションプ
ローブは、ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマー
を含む定義された配列から構築される。別の好ましい発
明の形態では、非ヌクレオチドモノマー単位が2個また
はそれ以上の定義された配列のヌクレオチド多量体を結
合するのに用いられ、非ヌクレオチドモノマー単位はハ
イブリダイゼーション反応に使用するため化学的に標識
される。さらに別の好ましい実施態様では、非ヌクレオ
チドは、現行のDNA合成法の1つを用いて混合ヌクレ
オチド/非ヌクレオチドポリマーを生成すべく段階的に
付加することが可能なように構築される。このようなヌ
クレオチドおよび非ヌクレオチド試薬は、通常、固体担
体に共有的に固定された生成中のオリゴヌクレオチド鎖
に対応するモノマー単位を結合するように段階的に加え
られる。代表的な場合、最初のヌクレオチドは合成開始
前に開裂可能なエステル結合を用いて担体に結合され
る。オリゴヌクレオチド鎖の段階的延長は、通常、3’
から5’の方向に実施される。標準的DNAおよびRN
A合成法については、例えば「シンセシス・アンド・ア
プリケーション・オブ・DNA・アンド・RNA」、
S.A.ナラング編、アカデミック・プレス(1987
年)、およびM.J.ゲト、「オリゴヌクレオチド・シ
ンセシス」、IRLプレス、ワシントン、USA(19
84年)参照。合成完了後、上記エステル結合の加水分
解によりポリマーを担体から解裂し、最初に担体に結合
したヌクレオチドは生成したオリゴマーの3’末端にな
る。類似の方法として、非ヌクレオチドモノマー単位を
導入する別法にはDNA合成の開始前にDNA合成担体
に同様に結合させる方法がある。好ましい実施態様で
は、非ヌクレオチドモノマー単位は非ヌクレオチドモノ
マーの遊離アルコール形を用いて形成したエステル結合
によりDNA合成担体に結合される。したがって、この
発明はヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマー単位
の混合物を含むポリマーを製造するための試薬を提供す
る。上記非ヌクレオチドモノマーは、さらに1つ以上の
保護されたリンカーアーム、または標識または挿入剤の
ような目的とする化学部分にコンジュゲートした1つ以
上のリンカーアームを含む。このような非ヌクレオチド
モノマーは、さらにヌクレオチドおよび非ヌクレオチド
モノマー単位のポリマーに段階的に含有させ得るように
2つ以上のカップリング基を有する。上記カップリング
基のうち第1のものは、生長しつつあるモノマー単位鎖
の末端に効果的に結合し得る性質を有する。上記カップ
リング基のうち第2のものは、生長しつつある混合ヌク
レオチドおよび非ヌクレオチドモノマー鎖を段階的に延
長する能力を有する。これは、最初のカップリング基が
結合中には、第2のカップリング基が実質的に結合しな
いように不活性化され、その後非ヌクレオチドモノマー
単位を結合し得るように活性化され得ることを必要とす
る。「不活性化」は、好ましくは第2のカップリング基
への保護基を用い、これを除去したとき第2のカップリ
ング基を活性化し得るようにする。しかし、このような
「不活性化」および「活性化」が、単に反応条件(例え
ばpH、温度、反応系の他の成分の濃度変更)の変更に
よって達成され、この際第2のカップリング基は適当な
化学構造とし、このような技術による不活性化および活
性化に役立つようにすることも、この発明の範囲に含ま
れる。上記カップリング基は、ヌクレオチドまたは非ヌ
クレオチドモノマー単位を隣接して結合させることを可
能にする。好ましい実施態様では、上記カップリング基
は標準的DNA合成法の1種と相容性があるカップリン
グおよび脱保護反応により操作される。このような方法
は、合成が無方向的に行うこと、および全てのカップリ
ング開裂および脱保護工程が「不適切でない」条件下で
行なわれること、すなわちこれらがポリマー骨格並びに
その糖、塩基、リンカーアームおよび標識成分にもモノ
マー試薬にも実質的な悪影響を与えないことを必要とす
る。当業者は、これらの条件を充足する官能基、カップ
リング法、脱保護法および開裂条件を容易に定めること
ができる(例えばゲトの前掲文献参照)。非ヌクレオチ
ドモノマーは、好ましくは末端にカップリング基が連結
された骨格を有する。骨格は1−20原子鎖の非環式鎖
であるのが好ましく、1−20炭素原子の非環式炭化水
素鎖が好ましい。この発明の一実施態様においては、試
薬は下記化合物(I)または(II)の一方から選択さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises non-nucleotide monomer units that synthetically combine with specific nucleotide monomer units of a nucleotide reagent to form a well-defined polymer having a backbone containing nucleotide and non-nucleotide monomer units. And a non-nucleotide reagent. The non-nucleotide reagent can also be a linker arm moiety that can participate in a conjugation reaction when the linker arm is deprotected, or a side arm to which a useful chemical moiety of interest is attached prior to initiating polymer synthesis. It can have a ligand. In general, the technique for attaching a moiety to a linker arm is similar to the technique for attaching a label to a group on a protein. However, this method needs to be modified. Examples of useful chemical means include the reaction of an active ester, active imine, aryl fluoride or isothiocyanate with an alkylamine, and the reaction of maleimides, haloacetyls, and the like with thiols. M. Means and R.A. E. FIG. Feney, "Chemical Modification of Proteins", Holden-Day, Inc. (1
971); E. FIG. Feney, International Journal of Peptide Protein Research, 29 (1987), pages 145-161]. Suitable protecting groups that can be used to protect linker arm functional groups during polymer formation are similar to those used in protein chemistry [see, for example, "The Peptide Analysis Synthesis Biology", Vol. . Gross and J.M.
Mainhotsfer, Academic Press (1971)
Year)]. Based on the chemistry of the non-nucleotide reagent, it can be placed at any desired location in the backbone. This allows a wide range of properties to be designed for polymers containing nucleotide monomers. Among them,
(1) The attachment of a specific chemical moiety to any desired position in the polymer. Such moieties include (but are not limited to) detectable labels, intercalating agents (intercalating agents), chelating agents, drugs, hormones, proteins, peptides, haptens, radical generators, nucleolytic agents , Proteolytic agents, catalysts, receptor binding agents and other binding agents of biological interest, as well as agents that modify DNA transport across biological barriers (eg, membranes), and alter the solubility of nucleotide multimers. Modifying substances may be included. This means that such labels and intercalating agents can be located adjacent to any nucleotide of interest. (2) The ability to immobilize a well-defined sequence on a solid support using linker arms for attachment to chemical moieties of the support, for example to construct a nucleotide affinity support. (3) Ability to attach multiple chemical moieties to the polymer via linker arms by incorporating multiple non-nucleotide monomer units into the polymer.
(4) The ability to construct polymers that differ from natural polynucleotides in that their activity is altered by enzymes and proteins that act on the polynucleotide. For example, positioning non-nucleotide monomer units on the 3 'end of a pure polynucleotide results in resistance to degradation by snake venom phosphodiesterase. Such non-nucleotide monomer units can create specific cleavage sites for other nucleases.
(5) Ability to construct a hybridization probe by interspersing hybridizable nucleotide monomer units and non-nucleotide monomer units. For example, a mixed block synthesis of nucleotide and non-nucleotide monomers can be performed, wherein a well-defined sequence of nucleotide monomers is synthesized, and then one or more non-nucleotide monomer units are extended to form a second well-defined sequence of nucleotide monomers. You may continue the block. (6) Ability to construct synthetic probes that can simultaneously detect target nucleotide multimers with one or more different base pairs. This is accomplished by replacing the nucleotides in the probe with non-nucleotide monomer units using the non-nucleotide reagents described herein at the site where differences occur in the nucleotide sequences of the various target nucleotide multimers. In a preferred aspect of the invention, the labeled hybridization probes are constructed from defined sequences including nucleotide and non-nucleotide monomers. In another preferred aspect of the invention, non-nucleotide monomer units are used to link nucleotide multimers of two or more defined sequences, wherein the non-nucleotide monomer units are chemically used for hybridization reactions. Be labeled. In yet another preferred embodiment, the non-nucleotides are constructed such that they can be added stepwise to produce a mixed nucleotide / non-nucleotide polymer using one of the current methods of DNA synthesis. Such nucleotide and non-nucleotide reagents are typically added in steps so as to couple the corresponding monomer units to the developing oligonucleotide chain, which is covalently immobilized on a solid support. Typically, the first nucleotide is attached to the carrier using a cleavable ester bond before the start of synthesis. The gradual extension of the oligonucleotide chain is usually 3 '
To the 5 'direction. Standard DNA and RN
As for the A synthesis method, for example, “Synthesis and application of DNA and RNA”,
S. A. Narang, Academic Press (1987)
Year), and M. J. Get, "Oligonucleotide Synthesis", IRL Press, Washington, USA (19
1984). After the completion of the synthesis, the polymer is cleaved from the carrier by hydrolysis of the ester bond, and the nucleotide first bound to the carrier becomes the 3 ′ end of the generated oligomer. As a similar method, another method of introducing a non-nucleotide monomer unit is to similarly bind to a DNA synthesis carrier before the start of DNA synthesis. In a preferred embodiment, the non-nucleotide monomer units are linked to the DNA synthesis carrier by an ester bond formed using the free alcohol form of the non-nucleotide monomer. Thus, the present invention provides reagents for making a polymer comprising a mixture of nucleotide and non-nucleotide monomer units. The non-nucleotide monomer further comprises one or more protected linker arms, or one or more linker arms conjugated to a chemical moiety of interest, such as a label or intercalating agent. Such non-nucleotide monomers have two or more coupling groups so that they can be further incorporated into the polymer of nucleotides and non-nucleotide monomer units. The first of the above coupling groups has a property capable of effectively binding to the terminal of the growing monomer unit chain. The second of the coupling groups has the ability to stepwise extend the growing mixed nucleotide and non-nucleotide monomer chains. This means that the first coupling group can be deactivated during attachment so that the second coupling group is substantially unattached, and then activated to attach non-nucleotide monomer units. I need. "Inactivation" preferably employs a protecting group for the second coupling group so that when removed, the second coupling group can be activated. However, such "inactivation" and "activation" can be achieved simply by altering the reaction conditions (e.g., changing the pH, temperature, concentration of other components of the reaction system), wherein the second coupling group It is within the scope of this invention to provide a suitable chemical structure to aid in inactivation and activation by such techniques. The coupling group allows adjacent nucleotide or non-nucleotide monomer units to be attached. In a preferred embodiment, the coupling groups are manipulated by coupling and deprotection reactions that are compatible with one of the standard DNA synthesis methods. Such a method involves a non-directional synthesis, and the fact that all coupling cleavage and deprotection steps are performed under "undesirable" conditions, i.e., that they comprise a polymer backbone and its sugars, bases, linkers. It needs to have no substantial adverse effect on the arm and labeling components as well as the monomeric reagents. Those skilled in the art can easily determine functional groups, coupling methods, deprotection methods and cleavage conditions that satisfy these conditions (see, for example, the above-cited reference of Get). The non-nucleotide monomer preferably has a skeleton having a coupling group connected to the terminal. The skeleton is preferably an acyclic chain of 1-20 atom chains, preferably an acyclic hydrocarbon chain of 1-20 carbon atoms. In one embodiment of the present invention, the reagent is selected from one of the following compounds (I) or (II).

化合物(I)と(II)の何れが選択されるにせよ、記
載されている基は下記のものである。
Regardless of whether compound (I) or (II) is selected, the groups described are:

(i) R=非ヌクレオチド骨格 (ii)基 は第1カップリング基であり、ここで X=ハロゲンまたは置換アミノ X=ハロゲン、アミノまたはO =アルキル、アルコキシ、またはフェノキシ R=アルキル、アルコキシ、またはアリールオキシ またはX=Oの場合に限りHであり得る。(I) R 2 = non-nucleotide skeleton (ii) group Is a first coupling group, wherein X 2 = halogen or substituted amino X 4 = halogen, amino or O - R 3 = alkyl, alkoxy or phenoxy R 5 = alkyl, alkoxy or aryloxy, or X 4,, = It can be H only in the case of O .

(iii)R−X−は保護された第2のカップリン
グ基であり、ここで X=O、S、NH、またはHN=N− R=カップリング基脱保護条件下で開裂して第2のカ
ップリング基H−X−を再生し得る保護基 (iv) nは整数 (v) R−X−はリガンド。これを好ましくは官
能部分から、または適切な条件下で脱保護して官能部分
に連結し得るように(この場合も適切な条件下で)なり
得る保護されたリンキングアームから選択される。後者
の場合、XはリンキングアームでRは保護基であ
る。さらに好ましくは、上記基のあるものは下記の通り
である。X=Clまたは第2級アミノ(好ましくはジ
アルキルアミノ及び複素環式N−アミンから選ばれ
る)、R=メトキシ、エトキシ、クロロフェノキシ、
又はベータシアノエトキシ、X−O、S、NH、又は
HNN−で終結し、好ましくはRから延長して1〜2
5原子鎖を有する、X=Cl、第2級アミノ又はO R5=メトキシ、エトキシ、モノクロロフェノキシ若し
くはベータシアノエトキシ又はX4がOのときにのみH Xは、さらに好ましくはジイソプロピルアミノ、ジメ
チルアミノ又はモルホリノである。Rは、さらに好ま
しくは、トリフェニルメチル(これはその誘導体、代表
的にはジメトキシトリフェニルメチルを含む)およびX
はOである。Rは好ましくは−O−に結合した第2
級炭素を有する。これは、合成中に第2級アルコールを
使用することを可能にし、このことはアルコールから保
護された試薬をより高い収率で生成するという利点を有
する。ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの製造法
も記載する。この方法は、非ヌクレオチドモノマー単位
とそれに結合した(上述)のリガンドの使用、並びに第
1のモノマー単位に対する、および第2の別のモノマー
単位の1つまたは固体担体に対する不利でない条件下に
おける非ヌクレオチドモノマー単位のカップリングを含
む。上述した別のモノマー単位の少なくとも1つはヌク
レオチドモノマー単位である。非ヌクレオチド試薬から
の別のモノマー単位を選ぶ場合、勿論さらにモノマー単
位を他の非ヌクレオチドモノマー単位にカップルさせ、
さらに続けること等も可能である。代表的な場合、上述
したカップリングは、共に非ヌクレオチドモノマー単位
に結合している第1のカップリング基と保護された第2
のカップリング基によって行なわれる。すなわち、非ヌ
クレオチドモノマー単位をまず第1のカップリング基に
より第1のヌクレオチドモノマー単位に結合し、ついで
第2のカップリング基を脱保護して、非ヌクレオチドモ
ノマー単位を第2のヌクレオチドまたは別の試薬非ヌク
レオチドモノマー単位の何れか一方にカップルさせるよ
うにする。この方法で使用し得る好ましい試薬の化学的
組成物は、前述したものである。上記試薬から得られる
生成物およびその製法についても記載する。複数個のヌ
クレオチドおよび非ヌクレオチドモノマー単位、並びに
代表的な場合標識の役をし、プローブの対応モノマー単
位に連結された、少なくとも1つのアクリジニウムエス
テル標識部分を含むポリマープローブについても記載す
る。好ましくは、アクリジニウムエステル部分は化学発
光アクリジニウムエステル標識である。また、複数個の
ヌクレオチドモノマー単位をもつポリマーの対応モノマ
ー単位に上記のようなアクリジニウムエステル部分の少
なくとも1種を連結することを含む上記プローブの製造
法をも記載する。 本発明の具体例を反応式により説明する。図中、第1図
は本発明の試薬の製造を説明し、第2図は本発明の別の
試薬の製造を説明し、第3図は本発明のまた別の試薬の
製造を説明する。第4−8図は本発明のさらに他の試薬
の製造を解説するものである。本発明の実施例の詳細な説明 本発明の3種の異なる「リンカー」試薬の合成を下記の
実施例1−3において詳細に説明する。下記の実施例4
は本発明の置換ヌクレオチドの製造方法(特に、オリゴ
ヌクレチド)を説明するものであり、これはオリゴヌク
レチド上の種々の特定の予め選択された部位に結合する
試薬の骨核を有する。実施例5は本発明の置換ヌクレオ
チド中の連結基への標識の連結を示すものであり、一
方、実施例6は、本発明の置換ヌクレオチドにより得ら
れる利点、すなわち、ホスホジエステラーゼ触媒による
加水分解に対し抵抗する利点を示すものである。実施例1 :2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒ
ドロキシプロパン・リンカー試薬この合成の反応式は第
一図に示し、下記に概要を説明する。
(Iii) R 1 -X 1 -is a protected second coupling group, wherein X 1 OO, S, NH, or HN = N—R 1 = cleavage under coupling group deprotection conditions. A protecting group capable of regenerating a second coupling group HX 1- (iv) n is an integer (v) R 4 -X 3 -is a ligand. It is preferably selected from a functional moiety or from a protected linking arm which can be deprotected under appropriate conditions and linked to the functional moiety (again under appropriate conditions). In the latter case, X 3 is a linking arm and R 4 is a protecting group. More preferably, some of the above groups are as follows. X 2 = Cl or secondary amino (preferably selected from dialkylamino, and heterocyclic N- amines), R 3 = methoxy, ethoxy, chlorophenoxy,
Or beta-cyanoethoxy, X 3 -O, S, NH , or terminate at HNN-, preferably extend from R 2 1 to 2
X 4 = Cl, secondary amino or O R5 = methoxy, ethoxy, monochlorophenoxy or beta cyanoethoxy having 5 atom chains or H X 2 only when X 4 is O, more preferably diisopropylamino, dimethyl Amino or morpholino. R 1 is more preferably triphenylmethyl, which includes derivatives thereof, typically including dimethoxytriphenylmethyl, and X
1 is O. R 2 is preferably a second group attached to -O-
It has a grade carbon. This allows the use of secondary alcohols during the synthesis, which has the advantage of producing reagents protected from alcohol in higher yields. Methods for making nucleotide / non-nucleotide polymers are also described. This method involves the use of a non-nucleotide monomer unit and a ligand attached thereto (as described above), and a non-nucleotide under non- disadvantageous conditions for the first monomer unit and for one of the second separate monomer units or the solid support. Includes coupling of monomer units. At least one of the other monomer units described above is a nucleotide monomer unit. When choosing another monomer unit from a non-nucleotide reagent, of course, further monomer units can be coupled to other non-nucleotide monomer units,
It is possible to continue further. In a typical case, the above-described coupling is such that the first coupling group, which is attached to the non-nucleotide monomer unit, and the protected second
By a coupling group of That is, a non-nucleotide monomer unit is first attached to a first nucleotide monomer unit by a first coupling group, and then the second coupling group is deprotected to convert the non-nucleotide monomer unit to a second nucleotide or another nucleotide. Couple to either one of the reagent non-nucleotide monomer units. Preferred reagent chemical compositions that can be used in this method are those described above. The products obtained from the above reagents and their preparation are also described. Also described is a polymeric probe comprising a plurality of nucleotide and non-nucleotide monomer units, and typically comprising at least one acridinium ester label moiety, which serves as a label and is linked to the corresponding monomer unit of the probe. Preferably, the acridinium ester moiety is a chemiluminescent acridinium ester label. Also described is a method for producing the above-described probe, comprising linking at least one of the above-described acridinium ester moieties to a corresponding monomer unit of a polymer having a plurality of nucleotide monomer units. Specific examples of FIGS present invention will be described by the reaction equation. 1 illustrates the production of the reagent of the present invention, FIG. 2 illustrates the production of another reagent of the present invention, and FIG. 3 illustrates the production of another reagent of the present invention. FIG. 4-8 illustrates the production of yet another reagent of the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION The synthesis of three different "linker" reagents of the present invention is described in detail in Examples 1-3 below. Example 4 below
Describes a method of preparing the substituted nucleotides of the present invention, especially oligonucleotides, which has a bone nucleus of a reagent that binds to various specific preselected sites on the oligonucleotide. Example 5 illustrates the linking of a label to a linking group in a substituted nucleotide of the present invention, while Example 6 demonstrates the advantage obtained with the substituted nucleotide of the present invention, ie, against phosphodiesterase-catalyzed hydrolysis. It shows the advantage of resisting. Example 1 : 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane linker reagent The reaction scheme for this synthesis is shown in FIG. 1 and outlined below.

(a) 2−(ニトリルプロピル)−ジエチルマロネー
ト(1):使用する方法はアダムら、オーガニック・シ
ンセシス第1巻第250−251頁の方法を用いた。
(A) 2- (Nitrilepropyl) -diethyl malonate (1): The method used was Adam et al., Organic Synthesis, Vol. 1, pp. 250-251.

試薬:マロン酸ジエチル、3−ブロモプロピオニトリル
およびナトリウム・エトキシド(21%エタノール溶
液)はアルドリッチ・ケミカル・カンパニー(ミルウォ
ーキー,ウイスコンシン)から入手した。無水アルコー
ル(200プルーフ)はU.S.インダストリアル・ケ
ミカルズから入手した。
Reagents: diethyl malonate, 3-bromopropionitrile and sodium ethoxide (21% ethanol solution) were obtained from Aldrich Chemical Company (Milwaukee, Wis.). Absolute alcohol (200 proof) is available from U.S.A. S. Obtained from Industrial Chemicals.

方法:ナトリウム・エトキシド(0.1モル)を無水エ
タノールで稀釈し、最終容量100mlにする。無水エ
タノール50ml中マロン酸ジエチル(0.1モル)溶
液を攪拌しつつ滴下する。反応装置はCaCl乾燥管
で湿気を遮断する。攪拌は室温にて1時間継続する。つ
いで無水エタノール50ml中3−ブロモニトリル溶液
を攪拌しつつ滴下し、混合物を室温にて一夜攪拌する。
得られた溶液を濾過し、沈澱した臭化ナトリウムを除去
し、濃縮し、ジエチルエーテル(50ml)で抽出す
る。ついで溶液を水(50ml)で抽出し、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥し、油状物質に濃縮する。移動層として
クロロホルムを用い、シリカ板上薄層クロマトグラフィ
ーにかけ、ヨード蒸気で発色させると3個のスポットが
現れる:Rf 0.58、0.51および0.38であ
り、これらは各々、マロン酸ジエチル、2−(ニトリル
プロピル)−ジエチル・マロネートおよび2,2−ジ−
(ニトリルプロピル)マロネートであるとして同定し
た。数日間冷蔵後、粗油から結晶を濾取し分離し、トル
エン(10ml)に溶解し、ヘキサンを添加して再結晶
させ、白色固体3.28g(収率:12%)を得る;薄
層クロマトグラフィー(上記と同じ)、Rf 0.3
8。この化合物の構造は、H NMR(CDCl
により、2,2−ジ−(ニトリルプロピル)マロネート
(6)と確認された:δ1.30(t,6H)、2.2
6(t,4H)、2.47(t,4H)、4.27
(q,4H)。濾過油状物質を真空下蒸留し、目的化合
物(1)を得る。(b.p.99−103℃,0.3m
mHg)、収率20%;HNMR(CDCl)分
析:δ1.24(t,6H)、2.19(q,2H)、
2.47(t,2H)、3.46(t,1H)、4.1
8(q,4H)。
Method: Dilute sodium ethoxide (0.1 mol) with absolute ethanol to a final volume of 100 ml. A solution of diethyl malonate (0.1 mol) in 50 ml of absolute ethanol is added dropwise with stirring. The reactor is sealed off with a CaCl 2 drying tube. Stirring is continued for 1 hour at room temperature. Then a solution of 3-bromonitrile in 50 ml of absolute ethanol is added dropwise with stirring and the mixture is stirred overnight at room temperature.
The solution obtained is filtered to remove the precipitated sodium bromide, concentrated and extracted with diethyl ether (50 ml). The solution is then extracted with water (50ml), dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to an oil. Thin layer chromatography on silica plate using chloroform as the mobile phase and color development with iodine vapor reveals three spots: Rf 0.58, 0.51 and 0.38, each of which is malonic acid Diethyl, 2- (nitrilepropyl) -diethyl malonate and 2,2-di-
(Nitrilepropyl) malonate. After refrigeration for several days, the crystals were separated from the crude oil by filtration, dissolved in toluene (10 ml) and recrystallized by adding hexane to give 3.28 g (yield: 12%) of a white solid; Chromatography (as above), Rf 0.3
8. The structure of this compound is 1 H NMR (CDCl 3 )
Identified 2,2-di- (nitrylpropyl) malonate (6): δ 1.30 (t, 6H), 2.2
6 (t, 4H), 2.47 (t, 4H), 4.27
(Q, 4H). The filtered oil is distilled under vacuum to obtain the target compound (1). (Bp 99-103 ° C, 0.3m
mHg), 20% yield; 1 HNMR (CDCl 3) analysis: δ1.24 (t, 6H), 2.19 (q, 2H),
2.47 (t, 2H), 3.46 (t, 1H), 4.1
8 (q, 4H).

(b) 2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒド
ロキシプロパン(2)の合成; 試薬: (1)記載のものに加えて、水素化リチウムア
ルミニウム(ジエチルエーテル0.1M溶液)をアルド
リッチ社から入手した。
(B) Synthesis of 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (2) Reagents: In addition to those described in (1), lithium aluminum hydride (0.1 M solution in diethyl ether) is Aldrich. Obtained from the company.

方法: 無水ジエチルエーテル(50ml)中2−(3
−ニトリルプロピル)−ジエチルマロネート(1、3.
21g、15.1ミリモル)を、窒素気流中、水素化リ
チウムアルミニウム(ジエチルエーテル100ml中
0.1モル)の攪拌溶液中に滴下しつつ添加する。得ら
れた混合物を2時間還流し、ついで室温にて一夜攪拌す
る。次に、水(10ml)中水酸化ナトリウム2.5m
M溶液をゆっくりと添加し、未反応ヒドリドを失活させ
る。この混合物を2時間攪拌し、エーテル層をデカント
し捨てる。(生成物は水層に残留している)。白色ゼラ
チン状固体を遠心分離により水層から除去し、水洗し、
水性上清液と水洗液を合し、真空下蒸発させ、シロップ
状物質を得る。薄層クロマトグラフィー(アナルテク逆
層板、水移動相、ニンヒドリン発色試薬)により、主要
スポットとして同定された目的化合物(2)を得る;R
f 0.48、および副スポットは縮合副生成物である
と考えられる;Rf.0.29。目的化合物(2)はカ
チオン交換クロマトグラフィー(ダウェックス50×
8、0.5MHCl移動相)により精製し、最終収率5
0%であった。H NMR分析(DO):δ1.3
6(明らかなカルテット、2H)、1.68(m,3
H)、2.97(t,2H)、3.57(d,4H)。
Method: 2- (3) in anhydrous diethyl ether (50 ml)
-Nitrilepropyl) -diethylmalonate (1,3.
21 g, 15.1 mmol) are added dropwise to a stirred solution of lithium aluminum hydride (0.1 mol in 100 ml of diethyl ether) in a stream of nitrogen. The resulting mixture is refluxed for 2 hours and then stirred at room temperature overnight. Next, sodium hydroxide 2.5m in water (10ml)
M solution is added slowly to inactivate unreacted hydride. The mixture is stirred for 2 hours and the ether layer is decanted and discarded. (The product remains in the aqueous layer). The white gelatinous solid was removed from the aqueous layer by centrifugation, washed with water,
The aqueous supernatant and the washings are combined and evaporated under vacuum to give a syrup. Thin layer chromatography (Analtech reverse plate, water mobile phase, ninhydrin color reagent) gives the desired compound (2) identified as the major spot;
f 0.48, and the side spots are considered to be condensation by-products; Rf. 0.29. The target compound (2) was subjected to cation exchange chromatography (Dowex 50 ×
8, 0.5 M HCl mobile phase) to give a final yield of 5
It was 0%. 1 H NMR analysis (D 2 O): δ 1.3
6 (clear quartet, 2H), 1.68 (m, 3
H), 2.97 (t, 2H), 3.57 (d, 4H).

(c)2−(3−N−トリフルオロアセチルアミノプロ
ピル)−1,3−ジヒドロキシプロパン(3):方法は
引用して本明細書中に含ませているメソッド・イン・エ
ンチモロジィ第11巻第317頁中のゴールドフィンガ
ーの方法を採用する。
(C) 2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (3): The method is incorporated herein by reference. The gold finger method in page 317 is adopted.

試薬:(上掲に加えて)S−エチル−トリフルオロチオ
アセテートをアルドリッチ社から入手した。
Reagents: (in addition to the above) S-ethyl-trifluorothioacetate was obtained from Aldrich.

方法:2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒドロ
キシプロパン(2)(3ミリモル)を水(25ml)に
溶解する。溶液のpHを6NHClを滴下しつつ添加し
て9.5より下にする。下記の反応はフード中で行う:
S−エチルトリフルオロアセテート(2ml)を激しく
攪拌した溶液中に滴下する;6NKOHを滴下しつつ加
え、pH9.5−10.0に維持する。30分後、pH
を上記と同様に保ちつつ、S−エチルトリフルオロアセ
テートの同量mlを添加する。混合物をさらに45分間
攪拌する。ついで、pHを6NKOHを用いて7に調整
し、混合物を真空下、ロータリー・エバポレーターで濃
縮乾固する。残渣をアセトン(20ml)とかきまぜ、
濾過して酢酸カリウム沈澱物を除去する。濾液を濃縮
し、シロップ状物質とし、再びアセトン(2ml)に溶
解し、シリカゲル(ベーカー・ケミカル・カンパニー
(フィルスバーグ、ニュージャージイ、USA)製;平
均粒直径40μm)40g含有フラッシュクロマトグラ
フィーにかける。カラムをメチレンクロリド/アセトン
(500ml)の50:50(v/v)溶液で溶出し、
25mlずつ分画する。各画分を、シリカゲル板上に2
μl分づつスポットし、10%ピペリジン水溶液をスプ
レーし、15分間放置し、ヒート・ガンで乾燥し、つい
でニンヒドリン試薬で処理して、含有生成物を分析す
る。ピペリジンスプレー処理を怠ると、ニンヒドリンと
の発色反応による第1級アミンのトリフルオロアセトン
の確認を妨げる。この方法では、生成物は画分13−1
8に確認され、これらの画分を集め、ロータリー・エバ
ポレーターで濃縮し無色油状物質を得る。Rf0.4
(同じ溶媒系および上記と同様の発色方法を用いたシリ
カゲル薄層クロマトグラフィー)。
Method: Dissolve 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (2) (3 mmol) in water (25 ml). The pH of the solution is brought below 9.5 by dropwise addition of 6N HCl. The following reactions are performed in the hood:
S-Ethyl trifluoroacetate (2 ml) is added dropwise to the vigorously stirred solution; 6 NKOH is added dropwise, maintaining pH 9.5-10.0. 30 minutes later, pH
While maintaining the same as above, add the same volume ml of S-ethyltrifluoroacetate. The mixture is stirred for a further 45 minutes. The pH is then adjusted to 7 using 6N KOH and the mixture is concentrated to dryness on a rotary evaporator under vacuum. Stir the residue with acetone (20 ml),
Filter to remove potassium acetate precipitate. The filtrate is concentrated to a syrup, redissolved in acetone (2 ml) and subjected to flash chromatography containing 40 g of silica gel (from Baker Chemical Company (Vilsburg, NJ, USA); average particle diameter 40 μm). . The column was eluted with a 50:50 (v / v) solution of methylene chloride / acetone (500 ml),
Fractionate 25 ml each. Each fraction was placed on a silica gel plate for 2 hours.
Spot each μl, spray with 10% aqueous piperidine, leave for 15 minutes, dry with heat gun, then treat with ninhydrin reagent and analyze the product contained. Neglecting the piperidine spray treatment prevents confirmation of the primary amine trifluoroacetone by the color reaction with ninhydrin. In this method, the product is fraction 13-1
These fractions were collected and concentrated on a rotary evaporator to give a colorless oil. Rf0.4
(Silica gel thin layer chromatography using the same solvent system and the same color development method as above).

(d)1−0−(ジメトキシトリチル)−2−(3−N
−トリフルオロアセチルアミノプロピル−1,3−ジヒ
ドロキシプロパン(4)の合成: 試薬:(上掲に加えて)、ジメトキシトリチル・クロリ
ドをアルドリッチ社(USA)から入手した。塩化メチ
レンを還流し、CaHを加えて蒸溜し、4オングスト
ローム(4A)モルキュラー・シーブに充てんする。ピ
リジンを水酸化カリウム粒とパラトルエンスホン酸塩を
加えて蒸溜し、乾燥窒素ガス中で貯蔵する。
(D) 1-0- (dimethoxytrityl) -2- (3-N
Synthesis of -trifluoroacetylaminopropyl-1,3-dihydroxypropane (4): Reagents: (in addition to those listed above), dimethoxytrityl chloride was obtained from Aldrich (USA). Reflux the methylene chloride, distill it with CaH 2 and fill a 4 Å (4A) molecular sieve. Pyridine is distilled by adding potassium hydroxide granules and paratoluenesulfonate and stored in dry nitrogen gas.

方法:2−(3−N−トリフルオロアセチルアミノプロ
ピル)−1,3−ジヒドロキシプロパン(3)(362
mg、1.58ミリモル)を減圧下乾燥ピリジンと数回
蒸発乾燥し、ついでさらに完全真空下数時間乾燥する。
ついで残渣を、乾燥窒素気流中、乾燥ピリジン10ml
中に溶解する。乾燥塩化メチレン(1.5ml)中ジメ
トキシトリチルクロリド(401mg、1.18ミリモ
ル)を攪拌しつつ添加し、得られた溶液を室温にて1時
間攪拌する。溶媒を減圧下除去し、残渣をクロロホルム
(50ml)中に溶解する。この溶液を5%炭酸水素ナ
トリウム水溶液で3回抽出し、ついで無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥する。得られた溶液を濃縮し、油状物質を得
る。クロロホルム2ml中に再溶解し、移動相としてク
ロロホルム/酢酸エチル/ピリジン(95:5:0.2
v/v/v)を用いて上掲と同様にフラッシュ・クロマ
トグラフィーにより分画する。各画分は同じ溶媒系を用
いてシリカゲル板上薄層クロマトグラフィーにより分析
する。スポットを発煙HClにより発色させ、Rf値
0.27、0.87、0.93は各々、1−(ジメトキ
シトリチル生成物(4)、ジメトメキシトリタノールお
よび1,3−ジ−(ジメトキシトリチル)副生成物であ
ることを確認した。後者の物質は、塩化メチレン飽和水
溶液中4%ジクロロ酢酸混合液と振盪し、加水分解して
目的物質(4)を得ることができる。生成物(4)を該
当する画分から溶媒を蒸発させて分離し、完全真空下乾
燥し泡状物質(370mg、44%)を得る。
Method: 2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (3) (362)
mg, 1.58 mmol) are dried several times with dry pyridine under reduced pressure and then further dried under full vacuum for several hours.
The residue was then dried in a stream of dry nitrogen in 10 ml of dry pyridine.
Dissolve in. Dimethoxytrityl chloride (401 mg, 1.18 mmol) in dry methylene chloride (1.5 ml) is added with stirring and the resulting solution is stirred at room temperature for 1 hour. The solvent is removed under reduced pressure and the residue is dissolved in chloroform (50ml). The solution is extracted three times with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. Concentrate the resulting solution to obtain an oil. Redissolved in 2 ml of chloroform, and chloroform / ethyl acetate / pyridine (95: 5: 0.2
v / v / v) and fractionation by flash chromatography as above. Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on a silica gel plate using the same solvent system. The spots were developed with fuming HCl and the Rf values 0.27, 0.87, 0.93 were 1- (dimethoxytrityl product (4), dimethoxytritanol and 1,3-di- (dimethoxytrityl), respectively. The latter substance was confirmed to be a by-product, and the latter substance was shaken with a mixed solution of 4% dichloroacetic acid in a saturated aqueous solution of methylene chloride and hydrolyzed to obtain the target substance (4). Is separated from the corresponding fractions by evaporation of the solvent and dried under full vacuum to give a foam (370 mg, 44%).

(e)1−0−(ジメトキシトリチル)−2−(3−N
−トリフルオロアセチルアミノプロピル)−3−0−
(メチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミド)−
1,3−ジヒドロキシプロパン(5)の合成: 試薬:(上掲のものに加えて)N,N−ジイソプロピル
エチルアミンおよびN,N−ジイソプロピルメチルホス
ホルアミディック・クロリドはアルドリッチ社(US
A)から入手した。ジメチルホルムアミドは還流させ、
CaH上を加えて蒸留し、4Aモルキュラー・シーブに
充愼した。
(E) 1-0- (dimethoxytrityl) -2- (3-N
-Trifluoroacetylaminopropyl) -3-0-
(Methyl-N, N-diisopropylphosphoramide)-
Synthesis of 1,3-dihydroxypropane (5) Reagents: (in addition to those listed above) N, N-diisopropylethylamine and N, N-diisopropylmethylphosphoramidic chloride were obtained from Aldrich (US)
A). Dimethylformamide is refluxed,
The mixture was added with CaH and distilled, and the mixture was filled into a 4A molecular sieve.

方法:1−0−(ジメトキシトリチル)−2−(3−ト
リフルオロアセチルアミノプロピル)−1,3−ジヒド
ロキシプロパン(4,300mg,0.56ミリモル)
を乾燥ピリジンと数回蒸発乾燥し、乾燥ジメチルホルム
アミド10ml中に溶解する。以下の反応は乾燥窒素気
流中で行う:N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2
45μl、1.3ミリモル)を攪拌しつつ加え、ついで
N,N−ジイソプロピルメチルホスホルアミディック・
クロリド(140μl、0.7ミリモル)を添加する。
反応混合物を2時間攪拌する。ついで混合物を減圧下濃
縮し、塩化メチレン(50ml)に溶解する。この溶液
を5%炭酸水素ナトリウム水溶液にて3回抽出し、無水
硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮し油状物質を得
る。出発物質(4)の相当するホスホルアミド体への転
換が、31P NMR(CDCl,トリメチルホスフ
ェート、高純度)により確認された:δ147.9。純
度は70%より高いと推定される。
Method: 1-0- (dimethoxytrityl) -2- (3-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (4,300 mg, 0.56 mmol)
Are dried several times with dry pyridine and dissolved in 10 ml of dry dimethylformamide. The following reaction is carried out in a stream of dry nitrogen: N, N-diisopropylethylamine (2
45 μl, 1.3 mmol) were added with stirring and then N, N-diisopropylmethyl phosphoramidick.
Chloride (140 μl, 0.7 mmol) is added.
The reaction mixture is stirred for 2 hours. Then the mixture is concentrated under reduced pressure and dissolved in methylene chloride (50 ml). This solution is extracted three times with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure to obtain an oily substance. Conversion of the starting material (4) to the corresponding phosphoramide was confirmed by 31 P NMR (CDCl 3 , trimethyl phosphate, high purity): δ147.9. Purity is estimated to be greater than 70%.

実施例2:2、2−ジ−(3−アミノプロピル)1,3
−ジヒドロキシプロパン・リンカー試薬の合成 この実施例は、複数標識結合のための2個のアミノプロ
ピル・リンカーを有する合成オリゴヌクレオチドのホス
ホジエステル骨格への結合のためのモノマーを含む。理
論反応式を第2図に示す。
Example 2: 2,2-di- (3-aminopropyl) 1,3
-Synthesis of Dihydroxypropane Linker Reagent This example includes a monomer for attachment to the phosphodiester backbone of a synthetic oligonucleotide having two aminopropyl linkers for multiple label attachment. FIG. 2 shows the theoretical reaction formula.

試薬:特に断わらなければ実施例1で挙げたものと同じ
である。
Reagents: The same as those described in Example 1 unless otherwise specified.

(a)2,2−ジ−(3−アミノプロピル)−1,3−
ジヒドロキシプロパン(7)の合成:以下の工程は、上
掲の実施例1(b)記載の方法の要約である。2,2−
ジ−(ニトリロプロピル)−ジエチルマロネート(6)
(2.00g、7.51ミリモル)(この合成は実施例
(1)(a)に記載)を無水ジエチルエーテル(80m
l)中に溶解する。得られた溶液をジエチルエーテル
(100ml)中水素化リチウムアルミニウムの攪拌溶
液に滴下しつつ添加し、15分後、混合物を還流下2時
間加熱し、ついで室温にて一夜攪拌する。処理および粗
生成物の回収は上掲実施例1(b)と同様に行う。実施
例1(b)に記載と同様の薄層クロマトグラフィーによ
り、主要スポット(Rf:約0.2)を得る。
(A) 2,2-di- (3-aminopropyl) -1,3-
Synthesis of dihydroxypropane (7): The following steps are a summary of the method described in Example 1 (b) above. 2,2-
Di- (nitrilopropyl) -diethyl malonate (6)
(2.00 g, 7.51 mmol) (this synthesis is described in Example (1) (a)) in anhydrous diethyl ether (80 m
Dissolve in 1). The resulting solution is added dropwise to a stirred solution of lithium aluminum hydride in diethyl ether (100 ml) and after 15 minutes the mixture is heated under reflux for 2 hours and then stirred at room temperature overnight. The treatment and recovery of the crude product are performed in the same manner as in Example 1 (b). A main spot (Rf: about 0.2) is obtained by the same thin layer chromatography as described in Example 1 (b).

(b)2,2−ジ−(3−トリフルオロアセチルアミノ
プロピル)−1,3−ジヒドロキシプロパン(8)の合
成: 2,2−ジ−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒド
ロキシプロパン(7)(3.7ミリモル)を水25ml
に溶解し、pHを6NHClにて約10に調整する。S
−エチルトリフルオロチオアセテート1.0mlを激し
く攪拌しながら添加し;pHを6NKOHを滴下しつつ
添加しながら9.5−10.0間に保つ。さらにエチル
トリフルオロチオアセテート1.0mlを、30分間間
隔で2回同様に添加する。混合物を減圧下濃縮し油状物
質を得、ついでアセトン(30ml)に溶解する。沈澱
物である酢酸カリウムを濾過して除去する。生成物
(8)を、移動層塩化メチレン/アセトン(50:50
v/v)を用いて、実施例1(C)記載と同様にシリカ
ゲルフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。精
製物質は、同じの溶媒系を用いてシリカゲル薄層クロマ
トグラフィーにより、実施例1(c)記載と同様のピペ
リジンの次にニンヒドリン処理による発色により、単一
のスポット(Rf 0.7)を与える。収率510mg
(1.48ミリモル)。
(B) Synthesis of 2,2-di- (3-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (8): 2,2-di- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (7) (3.7 mmol) in 25 ml of water
And adjust the pH to about 10 with 6N HCl. S
1.0 ml of ethyl trifluorothioacetate are added with vigorous stirring; the pH is kept between 9.5-10.0 with the dropwise addition of 6 NKOH. Further, 1.0 ml of ethyl trifluorothioacetate is similarly added twice at 30 minute intervals. The mixture was concentrated under reduced pressure to give an oil, which was then dissolved in acetone (30 ml). The precipitate, potassium acetate, is removed by filtration. The product (8) was transferred to a mobile phase methylene chloride / acetone (50:50).
Purify by flash chromatography on silica gel using v / v) as described in Example 1 (C). The purified material gives a single spot (Rf 0.7) by silica gel thin-layer chromatography using the same solvent system, by piperidine as described in Example 1 (c) followed by ninhydrin treatment. . Yield 510mg
(1.48 mmol).

(c)1−0−(ジメトキシトリチル)−2,2−ジ−
(トリフルオロアセチルアミノプロピル)−1,3−ジ
ヒドロキシプロパン(9)の合成:2,2−ジ−(3−
トリフルオロアセチルアミノプロピル)−1,3−ジヒ
ドロキシプロパン(8)(510mg、1.48ミリモ
ル)を乾燥ピリジンを、減圧下蒸発乾燥させ、ついで窒
素気流中乾燥ピリジン5mlに溶解する。感想塩化メチ
レン(1.5ml)中ジメトキシトリチルクロリド(3
76mg、1.11ミリモル)を窒素気流中攪拌しつつ
添加し、混合物を1時間攪拌する。混合物を減圧下濃縮
し、クロロホルム(50ml)中に溶解する。溶液を飽
和炭酸水素ナトリウム水溶液にて3回、飽和食塩水にて
1回抽出する。ついで溶液を無水硫酸マグネシウムにて
乾燥し、真空下濃縮し油状物質を得る。次に、油状物質
をクロロホルム2mlに溶解し、クロロホルム/酢酸エ
チル/ピリジン(80:20:0.2(v/v/v)を
用いて、上記と同様にシリカゲルフラッシュクロマトグ
ラフィーにより分画する。生成物(9)はシリカゲル薄
層クロマトグラフィーにより同じ溶媒系を用い、発煙H
Clにより発色させ同定する(Rf:0.3);減圧下
濃縮し、完全真空下乾燥し、黄色の泡状物質を得る(5
17mg、52%)。
(C) 1-0- (dimethoxytrityl) -2,2-di-
Synthesis of (trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (9): 2,2-di- (3-
Trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (8) (510 mg, 1.48 mmol) is dried in dry pyridine under reduced pressure and then dissolved in 5 ml of dry pyridine in a stream of nitrogen. Impression Dimethoxytrityl chloride (3 ml) in methylene chloride (1.5 ml)
(76 mg, 1.11 mmol) are added with stirring in a stream of nitrogen and the mixture is stirred for 1 hour. The mixture is concentrated under reduced pressure and dissolved in chloroform (50 ml). The solution is extracted three times with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and once with a saturated saline solution. The solution is then dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated in vacuo to give an oil. Next, the oily substance is dissolved in 2 ml of chloroform, and fractionated by silica gel flash chromatography using chloroform / ethyl acetate / pyridine (80: 20: 0.2 (v / v / v)) in the same manner as described above. The product (9) was purified by thin-layer chromatography on silica gel using the same solvent system.
Identify by coloring with Cl (Rf: 0.3); concentrate under reduced pressure and dry under full vacuum to give a yellow foam (5
17 mg, 52%).

(d)1−0−(ジメトキシトリチル)−2,2−ジ−
(3−トリフルオロアセチルアミノプロピル)−3−0
−(メチル−N,N−ジシソプロピルホスホルアミド)
−1,3−ジヒドロキシプロパン(10)の合成: 方法:1−0−(ジメトキシトリチル)−2,2−ジ−
(トリフルオロセチチルアミノプロピル)−1,3−ジ
ヒドロキシプロパン(9)(136mg、0.2ミリモ
ル)を乾燥ピリジン(3ml)と3回共蒸留し乾燥す
る。得られた残渣をアルゴン気流中乾燥塩化メチレン
(1.5ml)中に溶解し、N,N−ジイソプロピルエ
チルアミン(175μl,1.0ミリモル)を攪拌しつ
つ添加する。次に、N,N−ジイソプロピルメチルホス
ホルアミディック・クロリド(80μl、0.4ミリモ
ル)を添加し、反応物を1時間攪拌する。得られた混合
物を酢酸エチル/トリエチルアミン(98.2)(50
ml)で稀釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(25
ml)で2回抽出する。有機層を無水MgSOで乾燥
し、油状物質を得る(240mg)。ホスホルアミド体
(10)への転換は、31P NMR(CDCl、ト
リメトキシ・ホスフェート、外部基準によって確認し
た:δ145.5、純度は60%より高いと推定され
る。
(D) 1-0- (dimethoxytrityl) -2,2-di-
(3-trifluoroacetylaminopropyl) -3-0
-(Methyl-N, N-dicisopropylphosphoramide)
Synthesis of -1,3-dihydroxypropane (10): Method: 1-0- (dimethoxytrityl) -2,2-di-
(Trifluorocetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (9) (136 mg, 0.2 mmol) is co-distilled with dry pyridine (3 ml) three times and dried. The residue obtained is dissolved in dry methylene chloride (1.5 ml) in a stream of argon and N, N-diisopropylethylamine (175 μl, 1.0 mmol) is added with stirring. Next, N, N-diisopropylmethylphosphoramidic chloride (80 μl, 0.4 mmol) is added and the reaction is stirred for 1 hour. The resulting mixture was treated with ethyl acetate / triethylamine (98.2) (50
ml), and diluted with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (25
ml) twice. Dry the organic layer over anhydrous MgSO 4 to give an oil (240 mg). Conversion to phosphoramide (10) was confirmed by 31 P NMR (CDCl 3 , trimethoxy phosphate, external standard: δ145.5, purity estimated to be greater than 60%.

実施例3:3−アミノ−1,2−プロパンジオール基準
リンカー試薬の合成合成法は第3図に図示し、下記に記
載する。
Example 3: Synthesis of a 3-amino-1,2-propanediol-based linker reagent The synthetic method is illustrated in FIG. 3 and described below.

(a)3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1,2−
プロパンジオール(11)の合成: 試薬:3−アミノ−1,2−プロパンジオールおよびS
−エチルトリフルオロアセテートをアルドリッチ社(U
SA)から購入した。
(A) 3- (trifluoroacetylamino) -1,2-
Synthesis of propanediol (11): Reagents: 3-amino-1,2-propanediol and S
-Ethyl trifluoroacetate was purchased from Aldrich (U.S.A.).
SA).

方法:S−エチルトリフルオロアセテート(5.13m
l、45ミリモル)を3−アミノ−1,2−プロパンジ
オール(2.32ml)および酢酸エチル(5.0m
l)の混合物に急速に攪拌しつつ添加する。数分後、混
合物は均一になる。1時間後反応溶液を石油エーテル
(100ml)と振盪し、分離し、真空下濃縮し油状物
質を得る。この物質は、移動相として酢酸エチル/塩化
メチレン(2.1)を用いてシリカ板上薄層クロマトグ
ラフィーで分析する。薄層板は最初ニンヒドリンで発色
させると起点にに極微量の未反応アミン出発物の変色を
表す。つぎに板を10%ピペリジン水溶液でスプレーし
て発色させ、15分間ヒートガンで乾燥し、ニンヒドリ
ン試薬で処理する。後者の場合は、全物質の95%より
多く含むと推定される主要スポットを明らかにする(R
f0.28)。主要スポットと思われる物質(11)の
精製は予備的規模の薄層クロマトグラフィーによって行
う。
Method: S-ethyl trifluoroacetate (5.13m
l, 45 mmol) with 3-amino-1,2-propanediol (2.32 ml) and ethyl acetate (5.0 m).
Add to the mixture of l) with rapid stirring. After a few minutes, the mixture becomes homogeneous. After 1 hour, the reaction solution is shaken with petroleum ether (100 ml), separated and concentrated in vacuo to give an oil. This material is analyzed by thin layer chromatography on a silica plate using ethyl acetate / methylene chloride (2.1) as mobile phase. When the lamella is first developed with ninhydrin, it shows a discoloration of a trace amount of unreacted amine starting material at the starting point. The plate is then sprayed with a 10% aqueous piperidine solution to develop color, dried with a heat gun for 15 minutes and treated with a ninhydrin reagent. In the latter case, the major spots that are estimated to contain more than 95% of the total material are identified (R
f0.28). Purification of substance (11), which appears to be the major spot, is performed by preparative scale thin layer chromatography.

(b)3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1−0−
(ジメトキシトリチル)1,2−プロパンジオール(1
2)の合成:試薬および方法は上掲実施例1(d)に記
載した。3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1,2
−ジヒドロキシプロパン(11)(1.87g、10ミ
リモル)を減圧下乾燥ピリジン(10ml)と3回共蒸
発させて乾燥する。ついでこの物質を乾燥ピリジン(1
0ml)中に溶解する。つぎに乾燥ピリジン(10m
l)中ジメトキシトリチルクロリド(3.73g、11
ミリモル)溶液を窒素気流中攪拌しつつ滴下して添加す
る。約1時間後、メタノール(0.2ml)を添加す
る。得られた溶液を酢酸エチル(80ml)で稀釈し、
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(30ml)で2回、水
(20ml)で2回抽出する。有機層を無水硫酸マグネ
シウムで乾燥し、減圧下濃縮し、粗油6gを得る。粗物
質1.1gを、塩化メチレン/酢酸エチル/ピリジン
(10:1:0.01v/v/v)を用いて上記と同様
のシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーにより分画
する。各画分を同じ溶媒系でシリカゲル板上薄層クロマ
トグラフィーにより分析する。スポットを発煙HClで
発色させると、Rf値が0.94および0.87の2個
の少量成分とRf0.53の主成分を示し、これは各
々、1,2−ジ−(ジメトキシトリチル)副生成物、ジ
メトキシトリタノールおよび予想生成物(12)である
と固定された。上記と同じ薄層クロマトグラフィーによ
るRf0.53を有する画分を集め、蒸発させて0.7
2gの(12)を得、この構造をH NMRにより確
認した。(12)の最終収率はフラッシュカラムから収
率に基づくと80%であった。
(B) 3- (trifluoroacetylamino) -1-0-
(Dimethoxytrityl) 1,2-propanediol (1
Synthesis of 2): Reagents and methods are described in Example 1 (d) above. 3- (trifluoroacetylamino) -1,2
-Dihydroxypropane (11) (1.87 g, 10 mmol) is dried by co-evaporation three times with dry pyridine (10 ml) under reduced pressure. This material is then dried in dry pyridine (1
0 ml). Then dry pyridine (10m
1) dimethoxytrityl chloride in 3.73 g, 11
(Mmol) solution is added dropwise with stirring in a stream of nitrogen. After about one hour, methanol (0.2 ml) is added. The resulting solution was diluted with ethyl acetate (80 ml),
Extract twice with saturated aqueous sodium bicarbonate (30 ml) and twice with water (20 ml). The organic layer is dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain 6 g of a crude oil. 1.1 g of crude material are fractionated by flash chromatography on silica gel as above using methylene chloride / ethyl acetate / pyridine (10: 1: 0.01 v / v / v). Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on a silica gel plate with the same solvent system. When the spot was developed with fuming HCl, it showed two minor components with Rf values of 0.94 and 0.87 and a major component of Rf 0.53, each of which was 1,2-di- (dimethoxytrityl) minor. The product, dimethoxytritanol and expected product (12) were fixed. The fractions with Rf 0.53 from the same thin layer chromatography as above were collected and evaporated to 0.7
2 g of (12) were obtained and the structure was confirmed by 1 H NMR. Final yield of (12) was 80% based on yield from flash column.

(c)3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1−O−
(ジメトキシトリチル)−2−O−(メチル−N,N−
ジイソプロピルホスホルアミド)−1,2−プロパンジ
オール(13)の合成:合成試薬は上揚実施例1と同様
である。3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1−O
−(ジメトキシトリチル)−1,2−プロパンジオール
(12)(196mg、0.4ミリモル)をジイソプロ
ピルエチルアミン(348μl、2ミリモル)を含有す
る乾燥塩化メチレン(1.5ml)中に溶解する。N,
N−ジイソプロピルメチルホスホルアミディッククロリ
ド(200μl、1ミリモル)をアルゴン気流中攪拌、
滴下しつつ添加する。1時間後、1%トリエチルアミン
含有酢酸エチルを添加し(50ml)、得られた溶液を
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にて3回抽出する。有機
層を無水流酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮し、油
状物質を得る。この物質の純度は31P NMR(CD
CN、トリメトキシホスホリックアシッド、外部基
準)により95%より高いと推定される: δ147.
5。この物質をトルエン/ヘキサン混合溶媒中−78℃
で再結晶を試みたが成功しなかった。従って、粗試料を
直接リンカー付加に使用する。
(C) 3- (trifluoroacetylamino) -1-O-
(Dimethoxytrityl) -2-O- (methyl-N, N-
Synthesis of diisopropylphosphoramido) -1,2-propanediol (13): The synthesis reagents are the same as in Example 1 above. 3- (trifluoroacetylamino) -1-O
-(Dimethoxytrityl) -1,2-propanediol (12) (196 mg, 0.4 mmol) is dissolved in dry methylene chloride (1.5 ml) containing diisopropylethylamine (348 μl, 2 mmol). N,
N-diisopropylmethylphosphoramidic chloride (200 μl, 1 mmol) was stirred in an argon stream,
Add while dropping. After 1 hour, ethyl acetate containing 1% triethylamine is added (50 ml) and the resulting solution is extracted three times with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution. The organic layer is dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain an oil. The purity of this material was 31 P NMR (CD
3 CN, trimethoxy phosphite Holic acid, is estimated to be higher than 95% by external reference): δ147.
5. This substance was placed in a toluene / hexane mixed solvent at -78 ° C.
Attempted recrystallization with no success. Therefore, the crude sample is used directly for linker addition.

実施例3(a): −アミノ−1,2−ヘキサンジオー
ル基準リンカー試薬の合成 反応式は第4図に示し、下記に記載する。
Example 3 (a): Synthesis of a linker reagent based on -amino-1,2-hexanediol The reaction scheme is shown in FIG. 4 and described below.

(a)1,2−(イソプロピリデン)−1,2,6−ト
リヒドロキシヘキサン(14)の合成: 試薬: 1,2,6−トリヒドロキシヘキサンおよび
2,2−ジメトキシプロパンはアルドリッチ社(US
A)から購入した。
(A) Synthesis of 1,2- (isopropylidene) -1,2,6-trihydroxyhexane (14): Reagents: 1,2,6-trihydroxyhexane and 2,2-dimethoxypropane were obtained from Aldrich (US
Purchased from A).

方法: 1,2,6−トリヒドロキシヘキサン(1.0
0g、7.45ミリモル)、乾燥アセトン(10ml)
および濃硫酸(μl)をマグネチック・スターラーを備
えた50ml丸底フラスコ中に添加する。フラスコに窒
素を充てんし、ゴム栓をし、湿気を遮断する。次に、
2,2−ジメトキシプロパン(3.00ml、24.4
ミリモル)を攪拌溶液中に30分かけて、シリンジから
ゆっくりと添加する。攪拌を2時間継続する。無水炭酸
ナトリウム(150mg)を添加し、反応を終了させ、
ついで、内容物を一夜攪拌する。最後に、溶液を濾過
し、減圧下濃縮し、薄黄色シロップ状物質を得る(1.
6g)。この物質を精製せずにつぎの工程に用いる。
Method: 1,2,6-trihydroxyhexane (1.0
0 g, 7.45 mmol), dry acetone (10 ml)
And concentrated sulfuric acid (μl) are added to a 50 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer. The flask is filled with nitrogen, capped with a rubber septum, and shut off moisture. next,
2,2-dimethoxypropane (3.00 ml, 24.4
Mmol) is added slowly via syringe over 30 minutes into the stirred solution. Stirring is continued for 2 hours. Anhydrous sodium carbonate (150 mg) was added to terminate the reaction,
The contents are then stirred overnight. Finally, the solution is filtered and concentrated under reduced pressure to give a pale yellow syrup (1.
6g). Use this material in the next step without purification.

(b)1.2−(イソプロピリデン)−6−(p−トル
エンスルホニル)−1,2,6−トリヒドロキシヘキサ
ン(15)の合成 試薬: p−トルエンスルホニルクロリドはアルドリッ
チ社(USA)から購入した。
(B) Synthesis of 1.2- (isopropylidene) -6- (p-toluenesulfonyl) -1,2,6-trihydroxyhexane (15) Reagent: p-toluenesulfonyl chloride was purchased from Aldrich (USA) did.

方法: 前の工程で得た粗のイソプロピリデン化物質
(14、約7.45ミリモル)を乾燥アセトン(15m
l)中溶解した。次に、p−トルエンスルホニルクロリ
ド(2.8g、14.9ミリモル)および乾燥ピリジン
(5ml)を添加し、内容物を湿気を遮断しつつ、室温
にて、3時間攪拌する。ついで、溶媒を、減圧下除去
し、残渣を塩化メチレン(25ml)中に入れ、無水硫
酸マグネシウムにて乾燥し、濾過、ついで減圧下濃縮
し、固体結晶を得る(15、2.8g)。粗生成物を移
動相としてクロロホルムを用いて上記と同様にシリカゲ
ルフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。各画
分を同じ溶媒系を用いて蛍光シリカゲル板上薄層クロマ
トグラフィーにより分析する。スポットを蛍光ランプに
より発光させる。生成物を含有する画分(R、0.5
0)を集め、減圧下濃縮し、最終収率96.9%の油状
物質(15、2.37g)を得る。
Method: The crude isopropylidene material (14, about 7.45 mmol) obtained in the previous step was treated with dry acetone (15 m
1) dissolved in Next, p-toluenesulfonyl chloride (2.8 g, 14.9 mmol) and dry pyridine (5 ml) are added and the contents are stirred at room temperature for 3 hours while keeping the moisture away. Then, the solvent is removed under reduced pressure, the residue is taken up in methylene chloride (25 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to obtain solid crystals (15, 2.8 g). The crude product is purified by flash chromatography on silica gel as above using chloroform as mobile phase. Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on fluorescent silica gel plates using the same solvent system. The spot is caused to emit light by a fluorescent lamp. Product containing fraction (R, 0.5
0) was collected and concentrated under reduced pressure to give a final yield of 96.9% oil (15, 2.37 g).

(c)1.2−(イソプロピリデン)−6−アジド−
1,2−ジヒドロヘキサン(16)の合成: 方法: 前の工程のトシル体(15、2.37g、7.
22ミリモル)を乾燥ジメチルホルムアミド(30m
l)中に溶解する。ナトリウム・アジド(1.64
g、、25.2ミリモル)をマグネチック・スターラー
棒を伝って添加し、還流冷却器およびCaCl乾燥管
を付ける。ついで、混合物を3時間水浴中60−65℃
にて攪拌する。攪拌を室温にて一夜継続する。ついで、
沈でん物を遠心分離によって除去し、得られた溶液を減
圧下濃縮し、最終容量約5mlを得る。濃縮液をクロロ
ホルム(50ml)および水(15ml)中に入れる。
さらに、有機層を水(15ml)にて洗浄し、無水Mg
SOで乾燥し、濾過、減圧下濃縮し、こはく色油状物
質(16)を得る。ついで、粗生成物をさらに精製する
ことなく次の工程に用いる。
(C) 1.2- (isopropylidene) -6-azido-
Synthesis of 1,2-dihydrohexane (16): Method: Tosyl form of the previous step (15, 2.37 g, 7.
22 mmol) in dry dimethylformamide (30 m
Dissolve in 1). Sodium azide (1.64
g, 25.2 mmol) via a magnetic stirrer bar, and attach a reflux condenser and a CaCl 2 drying tube. The mixture is then placed in a water bath at 60-65 ° C for 3 hours.
Stir with. Stirring is continued at room temperature overnight. Then
The sediment is removed by centrifugation and the resulting solution is concentrated under reduced pressure to give a final volume of about 5 ml. The concentrate is taken up in chloroform (50 ml) and water (15 ml).
Further, the organic layer was washed with water (15 ml) and dried over anhydrous Mg.
Dry over SO 4 , filter and concentrate under reduced pressure to give an amber oil (16). The crude product is then used in the next step without further purification.

(d)6−アミノ−1,2−ジヒドロキシヘキサン(1
7)の合成: 試薬: ジエチルエーテル中水索化リチウムアルミニウ
ム(1.0M)はアルドリッチ社(USA)から購入し
た。
(D) 6-amino-1,2-dihydroxyhexane (1
Synthesis of 7): Reagents: Lithium aluminum chloride in water in diethyl ether (1.0 M) was purchased from Aldrich (USA).

方法: 無水ジエチルエーテル(10ml)およびジエ
チルエーテル中水素化リチウムアルミニウム(1.0
M)をアルゴン気流中、250ml丸底フラスコ中に添
加する。無水ジエチルエーテル中前の工程の粗アジド
(16、約7ミリモル)溶液をアルゴン気流中攪拌しつ
つ、滴下ロートから添加する。全部添加した後、アルゴ
ン中攪拌する。全部添加した後、混合物を還流下、90
分攪拌する。得られたスラリーをジエチルエーテル(2
5ml)で希釈し、下記の溶液を、攪拌下記載の順序に
添加する: 水(1ml)、5N NaOH(1ml)
および水(1ml)。ついで混合物をガラス・フィルタ
ーで濾過する。濾液を室温にて高真空下蒸留して濃縮
し、薄黄色油状物質を得る。次に、水(10.8ml)
および88%蟻酸(14.2ml)を添加する。得られ
た混合物を室温にて一夜放置し、ついで2時間70−7
5℃に加熱する。溶液を減圧下濃縮し、シロップ状物質
を得、ついでこれを、水(50ml)に溶解し、AG
50W−X8樹脂を含むカチオン交換カラム(H型、5
0ml吸着床容量、ビオーラブス、リッチモンド、カリ
フォルニア、USA)にかける。カラムを1N HCl
にで溶出する。アミン生成物をシリカゲルTLC板上に
スポットし、ニンヒドリン試薬をスプレーし発色させ
て、上記と同様に加熱する。生成物を含有する画分を集
め、減圧下濃縮し、シロップ状物質を得、さらに、これ
をメタノールと共蒸留し、薄黄色針状物質を得る(1
7、塩酸塩として)。
Method: anhydrous diethyl ether (10 ml) and lithium aluminum hydride in diethyl ether (1.0
M) is added in a stream of argon into a 250 ml round bottom flask. A solution of the crude azide from the previous step (16, about 7 mmol) in anhydrous diethyl ether is added from a dropping funnel with stirring in a stream of argon. After all additions, stir in argon. After all the addition, the mixture was refluxed for 90
Stir for a minute. The obtained slurry was mixed with diethyl ether (2
5 ml) and the following solutions are added in the stated order with stirring: water (1 ml), 5N NaOH (1 ml).
And water (1 ml). The mixture is then filtered on a glass filter. The filtrate is concentrated by distillation under high vacuum at room temperature to give a pale yellow oil. Next, water (10.8 ml)
And 88% formic acid (14.2 ml) are added. The resulting mixture was allowed to stand at room temperature overnight, then for 2 hours at 70-7.
Heat to 5 ° C. The solution was concentrated under reduced pressure to give a syrup, which was then dissolved in water (50 ml),
Cation exchange column containing 50W-X8 resin (H type, 5 type)
0 ml bed capacity, Biolabs, Richmond, CA, USA). Column is 1N HCl
Eluted at The amine product is spotted on a silica gel TLC plate, sprayed with a ninhydrin reagent to develop color, and heated as above. The fractions containing the product were collected and concentrated under reduced pressure to obtain a syrup, which was co-distilled with methanol to obtain a pale yellow needle (1).
7, as hydrochloride).

(e)6−N−(9−フルオレニルメトキシカルボニ
ル)−アミノ−1,2−ジヒドロキシプロパン(1
8): 試薬:9−フルオレニルメチルスクシンイミジル・カル
ボネート(Fmoc−NHS)はバヘム社、(トルラン
ス、カリフォルニア、USA)から購入した。
(E) 6-N- (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -amino-1,2-dihydroxypropane (1
8): Reagent: 9-Fluorenylmethylsuccinimidyl carbonate (Fmoc-NHS) was purchased from Bahem, Inc. (Torrance, CA, USA).

方法: 前の工程で得た収率による量の6−アミノ−
1,2−ジヒドロキシヘキサン塩酸塩(17)を、水
(10ml)中に溶解し、5NNaOHにて最終pHを
8.7に調整する。炭酸水素ナトリウム(588mg、
7ミリモル)、Fmoc−NHS(2.76g、、7ミ
リモル)およびアセトン(10ml)を添加する。溶液
中にFmoc−NHSを全部添加した後、懸濁液を室温
にて一夜攪拌する。反応混合物を減圧下濃縮し、アセト
ンを除去する。1N HCl(50ml)および酢酸エ
チル(150ml)を添加し、混合物を分液ロートに移
す。有機層を分離し、0.1N HCl(50ml)つ
いで水(2x50ml)で洗浄する。次に、有機層を無
水MgSOにて乾燥し、濾過、濃縮して油状物質を得
る。生成物を移動相としてクロロホルム/アセトン(5
0:50)を用いて、シリカゲルフラッシュクロマトグ
ラフィーにより精製する。画分を同じ溶媒系を用いて蛍
光シリカゲル板上で薄層クロマトグラフィーにより分析
する。スポットを蛍光ランプにより発光させる。生成物
を含有する画分(R、0.25)を集め、蒸発させ、白
色固体結晶を得る(18、1.20g)。出発物質、
1,2,6−トリヒドロキシヘキサンを基づき、最終収
率は45%である。
Method: Amount of 6-amino- according to the yield obtained in the previous step
1,2-Dihydroxyhexane hydrochloride (17) is dissolved in water (10 ml) and the final pH is adjusted to 8.7 with 5N NaOH. Sodium hydrogen carbonate (588 mg,
7 mmol), Fmoc-NHS (2.76 g, 7 mmol) and acetone (10 ml) are added. After all Fmoc-NHS has been added to the solution, the suspension is stirred overnight at room temperature. The reaction mixture is concentrated under reduced pressure to remove acetone. 1N HCl (50 ml) and ethyl acetate (150 ml) are added and the mixture is transferred to a separatory funnel. Separate the organic layer and wash with 0.1 N HCl (50 ml) followed by water (2 × 50 ml). Next, the organic layer is dried over anhydrous MgSO 4 , filtered and concentrated to give an oil. Using the product as a mobile phase, chloroform / acetone (5
0:50) by flash chromatography on silica gel. The fractions are analyzed by thin layer chromatography on fluorescent silica gel plates using the same solvent system. The spot is caused to emit light by a fluorescent lamp. The fractions containing the product (R, 0.25) are collected and evaporated to give white solid crystals (18, 1.20 g). Starting materials,
Based on 1,2,6-trihydroxyhexane, the final yield is 45%.

(f)1−O−(ジメトキシトリチル)−6−N−(9
−フルオレニルメトキシカルボニル)アミノ−1,2−
ジヒドロキシヘキサン(19)の合成: 方法: 前の工程の生成物(18、0.5g、1.41
ミリモル)を、乾燥ピリジンと共蒸発させ(3x3m
l)、ついでアルゴン中乾燥ピリジン(8ml)に溶解
する。塩化メチレン(2ml)中ジメトキシトリチルク
ロリド(0.5736g、1.69ミリモル)の溶液を
数分間かけて攪拌しつつ、シリンジから添加する。攪拌
を室温にて2時間継続し、その後メタノールを添加して
反応を止める。溶媒を減圧下除去し、残渣をクロロホル
ム(100ml)に溶解する。得られた溶液を分液ロー
トに移し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液(3x20m
l)ついで5M NaClにて洗浄する。有機層を無水
MgSOで乾燥し、濾過、減圧下濃縮し、油状物質を
得る。生成物を塩化メチレン/酢酸エチル/トリエチル
アミン(95:5:0.5)の溶媒系を用いて上記と同
様にシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーにより精
製する。画分を同じ溶媒を用いてシリカゲル板上薄層ク
ロマトグラフィーにより分析する; 板を発煙HClに
より処理してスポットを発色させる。生成物を含む画分
(19、R、0.35)を集め、減圧下蒸発させ、泡状
物質を得る(910mg、理論収率100%)。
(F) 1-O- (dimethoxytrityl) -6-N- (9
-Fluorenylmethoxycarbonyl) amino-1,2-
Synthesis of dihydroxyhexane (19): Method: The product of the previous step (18, 0.5 g, 1.41)
Mmol) was co-evaporated with dry pyridine (3 × 3 m
l) and then dissolved in dry pyridine (8 ml) in argon. A solution of dimethoxytrityl chloride (0.5736 g, 1.69 mmol) in methylene chloride (2 ml) is added via syringe over a few minutes while stirring. Stirring is continued for 2 hours at room temperature, after which the reaction is stopped by adding methanol. The solvent is removed under reduced pressure, and the residue is dissolved in chloroform (100 ml). The obtained solution was transferred to a separating funnel, and a saturated sodium hydrogen carbonate solution (3 × 20 m
1) Then wash with 5M NaCl. The organic layer is dried over anhydrous MgSO 4 , filtered, and concentrated under reduced pressure to obtain an oil. The product is purified by flash chromatography on silica gel as above using a solvent system of methylene chloride / ethyl acetate / triethylamine (95: 5: 0.5). The fractions are analyzed by thin layer chromatography on silica gel plates using the same solvent; the plates are treated with fuming HCl to develop spots. The fractions containing the product (19, R, 0.35) are collected and evaporated under reduced pressure to give a foam (910 mg, 100% theoretical yield).

(g)1−O−(ジメトキシトリチル)−6−N−(フ
ルオレニルメトキシカルボニル)−2−O−(メチル−
N,N−ジイソプロピルホスホルアミド)−6−アミノ
−1,2−ジヒドロキシヘキサン(20)の合成: 試薬: 原料は上掲先行実施例記載と同様である。
(G) 1-O- (dimethoxytrityl) -6-N- (fluorenylmethoxycarbonyl) -2-O- (methyl-
Synthesis of (N, N-diisopropylphosphoramido) -6-amino-1,2-dihydroxyhexane (20) Reagents: The raw materials are the same as those described in the preceding Examples.

方法: N,N−ジイソプロピル−メトキシホスフィニ
ルクロリド(102μl、0.513ミリモル)を、ア
ルゴン気流中、乾燥塩化メチレン中19(225mg、
0.34ミリモル)およびN,N−ジイソプロピルエチ
ルアミン(236μl、1.36ミリモル)の攪拌溶液
に滴下しつつ添加する。90分後、反応混合物を、2%
トリエチルアミン(50ml)を含有する酢酸エチル中
に希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2x25m
l)にて洗浄する。有機層を無水MgSOにて乾燥
し、濾過し、減圧下蒸発乾固する。残渣をトルエン(2
ml)に溶解し、急速に攪拌しつつ、−20℃にて石油
エーテルに滴下しつつ添加する。ついで、得られた混合
物を−20℃にて16時間放置する。ついで、室温に温
め、上清液をデカントする。ついで沈澱生成物(20)
を減圧下乾燥する:収率=160mg(58%収率)。
この物質の精製は塩化メチレン/酢酸エチル/トリエチ
ルアミン(10:1:0.1)の溶媒系を用いてシリカ
ゲル板上にて薄層クロマトグラフィーにより行い、紫外
線照射によって発光させる(出発物質のR0.25と比
較して、R、0.9)。さらに、上掲の実施例3(a)
記載のリンカー試薬の類似物質についても合成した。こ
れらの類似物質の構造を第5図(21−24)に図示す
る。これらの類似物質の製造を下記の実施例に記載す
る。
Method: N, N-diisopropyl-methoxyphosphinyl chloride (102 μl, 0.513 mmol) was treated with 19 (225 mg,
0.34 mmol) and a stirred solution of N, N-diisopropylethylamine (236 μl, 1.36 mmol). After 90 minutes, the reaction mixture was reduced to 2%
Diluted in ethyl acetate containing triethylamine (50 ml) and saturated aqueous sodium bicarbonate (2 x 25m
Wash in 1). The organic layer was dried over anhydrous MgSO 4, filtered, evaporated to dryness under reduced pressure. The residue was dissolved in toluene (2
ml) and added dropwise to petroleum ether at -20 ° C with rapid stirring. The resulting mixture is then left at -20 ° C for 16 hours. Then warm to room temperature and decant the supernatant. The precipitated product (20)
Is dried under reduced pressure: yield = 160 mg (58% yield).
Purification of this material is accomplished by thin layer chromatography on silica gel plates using a solvent system of methylene chloride / ethyl acetate / triethylamine (10: 1: 0.1) and is illuminated by UV irradiation (R0. R, 0.9 compared to 25). Further, Example 3 (a) described above.
Analogues of the described linker reagents were also synthesized. The structures of these analogs are illustrated in FIG. 5 (21-24). The preparation of these analogs is described in the Examples below.

実施例3(b) 3−N−(グリシノイル)−アミノ−1,2−プロパン
ジオール基準リンカー試薬(21)の合成 第6図にこの合成の式を概略した。
Example 3 (b) Synthesis of 3-N- (glycinoyl) -amino-1,2-propanediol-based linker reagent (21) FIG. 6 outlines the formula for this synthesis.

(a)3−N−[N−(9−フルオレニルメトキシカル
ボニルグリシノイル]−アミノ−1,2−プロパネジオ
ール(25)の合成。
(A) Synthesis of 3-N- [N- (9-fluorenylmethoxycarbonylglycinoyl) -amino-1,2-propanediol (25).

[原料]ベイケム・インコーポレイテッド(トランス、
カリフォルニア、アメリカ合衆国)からN−(フルオレ
ニルメトキシカルボニル)−グリシン−N−ヒドロキシ
スクシンイミド(Fmoc−グリシン−NHS)を購入
した。他の試薬は上述で記載した。
[Raw materials] Baychem Inc. (Trans,
N- (Fluorenylmethoxycarbonyl) -glycine-N-hydroxysuccinimide (Fmoc-glycine-NHS) was purchased from California, USA. Other reagents have been described above.

[方法]3−アミノ−1,2−プロパンジオール(91
mg、1ミリモル)を、アセトン(7ml)中にFmo
c−グリシン−NHS(394mg、1ミリモル)を含
む溶液に加えた。この溶液に、水(5ml)中に炭酸水
素ナトリウム(84mg、1ミリモル)を含む溶液を加
えた。反応混合物を室温で16時間撹拌した。シリカゲ
ル板およびメチレンクロライド/メタノール/酢酸(2
0:2:0.1)溶媒系を使用する薄層クロマトグラフ
ィーは、反応が完結したことを示した。生成物(25)
はフラスコ中で沈澱物として生じ、それをろ過してから
真空下でP上で2日間乾燥させた。収量は310
mg(84%)であった。
[Method] 3-Amino-1,2-propanediol (91
mg, 1 mmol) in acetone (7 ml).
Added to a solution containing c-glycine-NHS (394 mg, 1 mmol). To this solution was added a solution of sodium bicarbonate (84 mg, 1 mmol) in water (5 ml). The reaction mixture was stirred at room temperature for 16 hours. Silica gel plate and methylene chloride / methanol / acetic acid (2
0: 2: 0.1) Thin layer chromatography using a solvent system indicated that the reaction was complete. Product (25)
Formed as a precipitate in the flask, which was filtered and dried under vacuum over P 2 O 5 for 2 days. Yield 310
mg (84%).

(b) 1−O−(ジメトキシトリチル)−3−N−
[N−(フルオレニルメトキシカルボニル)−グリシノ
イル]−アミノ−1,2−プロパンジオール(26)の
合成。
(B) 1-O- (dimethoxytrityl) -3-N-
Synthesis of [N- (fluorenylmethoxycarbonyl) -glycinoyl] -amino-1,2-propanediol (26).

[原料]原料は、上述の前記実施例に記載されている。[Raw materials] Raw materials are described in the above-mentioned Examples.

[方法]化合物25(185mg、0.5ミリモル)を
乾燥ピリジン(3×3ml)と一緒に濃縮することで乾
燥した。その後、それを乾燥ピリジン(3×3ml)中
に溶かしてから、メチレンクロリド/ピリジン1:1の
混合物(4ml)中にジメトキシトリチルクロリドを含
む溶液を撹拌しながら滴下した。1.5時間撹拌を継続
し、その後メチレンクロリド/メタノール(8:1)溶
媒系を使用するシリカゲル薄層クロマトグラフィーによ
って反応を観察した。メタノール(0.2ml)の添加
によって反応を終了させ、10分間撹拌を続けた。ピリ
ジンを真空下で濃縮した。残渣をメチレンクロリド(1
50ml)に溶かした後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液
(2×50ml)を用いて洗浄し、水(50ml)を用
いて洗浄した。無水MgSO上で乾燥した後、メチレ
ンクロリド溶液を真空下で乾固するまで濃縮した。上記
記載の方法により、0.1%ピリジンを含有するメチレ
ンクロリド/酢酸エチル(11:5)溶媒系を使用する
シリカゲルフラッシュクロマトグラフィーによって残渣
を精製した。上述のように、シリカゲル薄層クロマトグ
ラフィーによって生成物を含有する画分を同定した。こ
れらの画分を保存し、濃縮乾固して、250mgの(2
6)を得た。(収率75%)。
[Method] Compound 25 (185 mg, 0.5 mmol) was dried by concentrating with dry pyridine (3 × 3 ml). Thereafter, it was dissolved in dry pyridine (3 × 3 ml) and then a solution containing dimethoxytrityl chloride in a mixture of methylene chloride / pyridine 1: 1 (4 ml) was added dropwise with stirring. Stirring was continued for 1.5 hours, after which the reaction was monitored by silica gel thin layer chromatography using a methylene chloride / methanol (8: 1) solvent system. The reaction was terminated by the addition of methanol (0.2 ml) and stirring was continued for 10 minutes. Pyridine was concentrated under vacuum. The residue was treated with methylene chloride (1
(50 ml), washed with a saturated sodium hydrogen carbonate solution (2 × 50 ml), and washed with water (50 ml). After drying over anhydrous MgSO 4 , the methylene chloride solution was concentrated to dryness under vacuum. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using a methylene chloride / ethyl acetate (11: 5) solvent system containing 0.1% pyridine according to the method described above. Product containing fractions were identified by silica gel thin layer chromatography as described above. These fractions were saved, concentrated to dryness and 250 mg of (2
6) was obtained. (75% yield).

(c) 1−O−(ジメトキシトリチル)−2−O−
(N,N−ジイソプロピルアミノ−メトキシホスフィン
アミド)−3−N−[N−(フルオレニルメトキシカル
ボニル)−グリシノイル]−アミノ−1,2−プロパン
ジオール(21)の合成。
(C) 1-O- (dimethoxytrityl) -2-O-
Synthesis of (N, N-diisopropylamino-methoxyphosphinamide) -3-N- [N- (fluorenylmethoxycarbonyl) -glycinoyl] -amino-1,2-propanediol (21).

[原料]原料は、上述の前記実施例に記載されている。[Raw materials] Raw materials are described in the above-mentioned Examples.

[方法]化合物26(235mg、0.35ミリモ
ル)を乾燥ピリジン(2×3ml)と一緒に濃縮するこ
とで乾燥した。その後、それを乾燥ピリジンクロリド
(2ml)中に溶かしてから、N,N−ジイソプロピル
エチルアミン(244ul、1.4ミリモル)を加え
た。続いで、N,N−ジイソプロピルアミノ−クロロメ
トキシホスフィン(105ul)0.53ミリモル)
を、アルゴン雰囲気下で撹拌しながら滴下した。メチレ
ンクロリド/酢酸エチル/トリエチルアミン(10:
5:0.5)溶媒系を使用するシリカゲル薄層クロマト
グラフィーにより、20分後に反応が完結したことが分
かった。その後反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶
液(2×25ml)を用い酢酸エチル中に希釈した。無
水MgSO上で乾燥した後、酢酸エチル層を真空下で
濃縮した。残渣を酢酸エチル(3ml)に再度溶かして
から、−25度(C)でヘキサン(150ml)に注い
だ。沈澱物をろ過し、真空下で乾燥しで210mgの
(21)を得た(収率72%)。31P−NMR(CD
Cl、トリメチルホスフェートに対応するppm
で):147.5(d)。H−NMR分析によっても
構造を確認した。
[Method] 1 Compound 26 (235 mg, 0.35 mmol) was dried by concentrating with dry pyridine (2 × 3 ml). Thereafter, it was dissolved in dry pyridine chloride (2 ml) and N, N-diisopropylethylamine (244 ul, 1.4 mmol) was added. Subsequently, N, N-diisopropylamino-chloromethoxyphosphine (105 ul) 0.53 mmol)
Was added dropwise with stirring under an argon atmosphere. Methylene chloride / ethyl acetate / triethylamine (10:
5: 0.5) Thin layer chromatography on silica gel using a solvent system indicated that the reaction was complete after 20 minutes. The reaction mixture was then diluted into ethyl acetate using a saturated sodium bicarbonate solution (2 × 25 ml). After drying over anhydrous MgSO 4, the ethyl acetate layer was concentrated under vacuum. The residue was redissolved in ethyl acetate (3 ml) and poured into hexane (150 ml) at -25 degrees (C). The precipitate was filtered and dried under vacuum to give 210 mg of (21) (72% yield). 31 P-NMR (CD
Ppm corresponding to Cl 3 , trimethyl phosphate
At) 147.5 (d). The structure was also confirmed by 1 H-NMR analysis.

実施例3(c) 3−N−(4−アミノブチリル)−アミノ−1,2−プ
ロパンジオールおよび3−N−(6−アミノカプロイ
ル)−アミノ−1,2−プロパンジオール塩基性リンカ
ー試薬類(22、23)の製造。この実施例に特有であ
る合成の段階は、第7図に図示し、以下に記述する。
Example 3 (c) 3-N- (4-aminobutyryl) -amino-1,2-propanediol and 3-N- (6-aminocaproyl) -amino-1,2-propanediol basic linker reagents Production of (22, 23). The stages of synthesis that are specific to this embodiment are illustrated in FIG. 7 and described below.

(a) 4−アミノ酪酸および6−アミノカプロン酸の
N−フルオレニルメトキシカルボニル保護形の合成。
(A) Synthesis of N-fluorenylmethoxycarbonyl protected forms of 4-aminobutyric acid and 6-aminocaproic acid.

[原料]アルドリッチ・ケミカル・コーポレーション
(ミルウォーキー、ミシガン、アメリカ合衆国)から4
−アミノ酪酸および6−アミノカプロン酸を購入した。
Fmoc−NHSは実施例3(a)に記載した。
[Raw materials] 4 from Aldrich Chemical Corporation (Milwaukee, Michigan, USA)
-Aminobutyric acid and 6-aminocaproic acid were purchased.
Fmoc-NHS was described in Example 3 (a).

[方法]エイ・パク(カナディアン・ジャーナル・オブ
・ケミストリー、1982年、60巻、976頁)の方
法に記載されているようにこれらの合成を行った。
[Method] These compounds were synthesized as described in the method of A. Park (Canadian Journal of Chemistry, 1982, 60, 976).

(b) 3−アミノ−1,2−プロパンジオールを用い
たN−Fmoc−4−アミノ酪酸およびN−Fmoc−
6−アミノカプロン酸の各々のカップリング。
(B) N-Fmoc-4-aminobutyric acid and N-Fmoc- using 3-amino-1,2-propanediol
Each coupling of 6-aminocaproic acid.

[原料]アルドリッチ・ケミカル・コーポレーション
(ミルウォーキー、ミシガン、アメリカ合衆国)からト
リメチルアセチルクロリドを購入した。他の試薬は上述
で記載した。
[Raw Materials] Trimethylacetyl chloride was purchased from Aldrich Chemical Corporation (Milwaukee, Michigan, USA). Other reagents have been described above.

[方法]最初に化合物27および28の各々(1ミリモ
ル)をピリジン(2×3ml)と一緒に濃縮することで
乾燥させた。その後乾燥ジメチルホルムアミド(3m
l)および乾燥テトラヒドロフラン(3ml)の混合物
中に残渣を溶かした。生じる溶液を氷浴中で冷却してか
ら、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(1ミリモ
ル)を加え、撹拌しながらトリメチルアセチルクロリド
(1ミリモル)を徐々に加えた。45分間氷浴中で撹拌
を続けた。次いで、乾燥ジメチルホルムアミド(3ミリ
モル)中に3−アミノ−1,2−プロパンジオール
(1.2ミリモル)を含む溶液を加えた後、生じる混合
物を室温まで昇温してから1時間撹拌した。メチレンク
ロリド/メタノール/酢酸(10:1:0.1)溶媒系
を使用する薄層クロマトグラフィーによって、反応を観
察した。この分析に基づいて、反応が、約90%の完了
になっていると決定した。その後反応混合物を真空下で
濃縮し、酢酸エチル(100ml)を用いて希釈し別の
容器に移した。飽和炭酸水素ナトリウム溶液(2×50
ml)および水(50ml)を用いて、有機溶液を洗浄
した。無水MgSO上で乾燥した後、有機層を乾固す
るまで濃縮した。一般に、得られる生成物は、95%純
度以上であると測定され、それ以上の精製なしに次ぎに
段階に使用した。しかしながら、精製が必要な場合、上
述の前記実施例に記述したような、メチレンクロリド/
メタノール(40:1)溶媒系を使用するシリカゲルフ
ラッシュクロマトグラフィーによって行われる。(2
9)および(30)純度をH−NMR分析によって確
認した。
[Method] First, each of compounds 27 and 28 (1 mmol) was dried by concentrating together with pyridine (2 × 3 ml). Then dry dimethylformamide (3m
The residue was dissolved in a mixture of 1) and dry tetrahydrofuran (3 ml). After cooling the resulting solution in an ice bath, N, N-diisopropylethylamine (1 mmol) was added and trimethylacetyl chloride (1 mmol) was added slowly with stirring. Stirring was continued in the ice bath for 45 minutes. Then, a solution containing 3-amino-1,2-propanediol (1.2 mmol) in dry dimethylformamide (3 mmol) was added, and the resulting mixture was warmed to room temperature and stirred for 1 hour. The reaction was monitored by thin layer chromatography using a methylene chloride / methanol / acetic acid (10: 1: 0.1) solvent system. Based on this analysis, the reaction was determined to be approximately 90% complete. The reaction mixture was then concentrated under vacuum, diluted with ethyl acetate (100ml) and transferred to another container. Saturated sodium bicarbonate solution (2 × 50
ml) and water (50 ml) to wash the organic solution. After drying over anhydrous MgSO 4 , the organic layer was concentrated to dryness. Generally, the resulting product was determined to be above 95% pure and was used in the next step without further purification. However, if purification is required, methylene chloride /
Performed by flash chromatography on silica gel using a methanol (40: 1) solvent system. (2
9) and (30) The purity was confirmed by 1 H-NMR analysis.

(c)(29)および(30)の1−O−ジメトキシト
リチル化 この合成の原料および方法は実施例3(b)
の(b)に記述したのと同様である。これらの原料の純
度をH−NMRによって確認した。
(C) 1-O-dimethoxytritylation of (29) and (30) The starting materials and method for this synthesis are described in Example 3 (b).
This is the same as described in (b). The purity of these raw materials was confirmed by H-NMR.

(d) 上記(c)部に述べた化合物の対応2−O−
(N,N−ジイソプロピルエチル)−ホスホルアミデイ
ト類(22)および(23)への転化:この合成の原料
および方法は実施例3(b)の(c)に記述したのと同
様である。これらの原料の純度をP−NMRによって確
認した。
(D) Corresponding 2-O- of the compound described in part (c) above
Conversion to (N, N-diisopropylethyl) -phosphoramidites (22) and (23): The raw materials and method for this synthesis are as described in Example 3 (b) (c). . The purity of these raw materials was confirmed by P-NMR.

実施例3(d) 3−N−(6−アミノカプロイル)−アミノ−1,2−
プロパンジオール塩基性リンカー試薬のさらに延長した
類似体の合成。この合成に特有の段階を第8図に図示
し、以下に記載する。
Example 3 (d) 3-N- (6-aminocaproyl) -amino-1,2-
Synthesis of further extended analogs of the propanediol basic linker reagent. The steps specific to this synthesis are illustrated in FIG. 8 and described below.

(a) 1−O−(ジメトキシトリチル)−3−N−
(6−アミノカプロイル)−アミノ−1,2−ジヒドロ
キシプロパン(32)の合成。
(A) 1-O- (dimethoxytrityl) -3-N-
Synthesis of (6-aminocaproyl) -amino-1,2-dihydroxypropane (32).

[原料]化合物(31)は、実施例3(c)の(c)に
記載したように製造した。
[Raw Materials] Compound (31) was produced as described in (c) of Example 3 (c).

[方法]濃水酸化アンモニウムおよびピラジン(10m
l)を用い、室温で一夜化合物(31)(0.89g、
1.1ミリモル)をアンモノリシスさせた。シリカゲル
TLC板に反応物の適量をスポットし、ニンヒドリン試
薬で処理し一級アミンの脱保護を観察した。その後、反
応混合物を真空下で乾固させ、生じる残渣(32)を、
精製なしで次の段階に使用した。
[Method] Concentrated ammonium hydroxide and pyrazine (10 m
l) using compound (31) (0.89 g,
1.1 mmol) was ammonolysed. An appropriate amount of the reaction product was spotted on a silica gel TLC plate, treated with a ninhydrin reagent, and deprotection of the primary amine was observed. Then the reaction mixture is evaporated to dryness under vacuum and the resulting residue (32)
Used for next step without purification.

(b)化合物(28)を用いた化合物(32)のカップ
リング。
(B) Coupling of compound (32) using compound (28).

[原料]化合物(28)は、実施例3(c)の(a)に
記載したように製造した。
[Raw materials] Compound (28) was produced as described in (a) of Example 3 (c).

[方法]上述の実施例3(c)の(b)に記載した方法
によって、N−Fmoc−アミノカプロン酸(28、
1.1ミリモル)をトリメチルアセチルクロリド(1.
1ミリモル)と反応させた。次いで、この場合も上述の
実施例3(c)の(b)に記載した方法によって、乾燥
ジメチルホルムアミド中に化合物(32)(1.1ミリ
モル)を含む溶液を加えた。前記実施例に記載されたよ
うに、クロロホルム/メタノール(30:1)溶媒系を
使用するシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーによ
って、生じる付加生成物(33)を精製した。生成物の
収量は250mg(23%)であった。
[Method] According to the method described in (b) of Example 3 (c), N-Fmoc-aminocaproic acid (28,
1.1 mmol) with trimethylacetyl chloride (1.
1 mmol). Then, also in this case, a solution containing compound (32) (1.1 mmol) in dry dimethylformamide was added by the method described in (b) of Example 3 (c) above. The resulting addition product (33) was purified by flash chromatography on silica gel using a chloroform / methanol (30: 1) solvent system as described in the previous example. Product yield was 250 mg (23%).

(c) 化合物(33)の対応2−O−(N,N−ジイ
ソプロピルアミノ)−メトキシホスホルアミデイト(2
4)への転化。
(C) 2-O- (N, N-diisopropylamino) -methoxyphosphoramidite (2) corresponding to compound (33)
Conversion to 4).

[方法]方法は、上述の実施例3(b)の(c)に記載
したものと基本的に同様である。すなわち、N,N−ジ
イソプロピルエチルアミン(198ul、1.14ミリ
モル)を含有する乾燥塩化メチレン中で、化合物(3
3)(240mg、0.285ミリモル)をN,N−ジ
イソプロピルアミノ−クロロメトキシホスフィン(73
ul、0.371ミリモル)と反応させた。反応物を酢
酸エチル(50ml)中の2%トリエチルアミンを用い
て希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(25ml)
および水(25ml)で抽出した。生じる有機層を無水
硫酸ナトリウム上で乾燥して濃縮した。前述実施例に記
載のように残渣を数ミリリットルの酢酸エチルに溶かし
てから、ヘキサン類(150ml)で沈澱させた。(3
2)の収量は200mgで、その純度はH−および32
P−NMRスペクトロスコピーによって確認した。
[Method] The method is basically the same as that described in (c) of Example 3 (b). That is, compound (3) was prepared in dry methylene chloride containing N, N-diisopropylethylamine (198 ul, 1.14 mmol).
3) (240 mg, 0.285 mmol) was added to N, N-diisopropylamino-chloromethoxyphosphine (73
ul, 0.371 mmol). The reaction was diluted with 2% triethylamine in ethyl acetate (50 ml) and saturated aqueous sodium bicarbonate (25 ml)
And extracted with water (25 ml). The resulting organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The residue was dissolved in a few milliliters of ethyl acetate as described in the previous example and then precipitated with hexanes (150 ml). (3
The yield of 2) was 200 mg and its purity was H- and 32
Confirmed by P-NMR spectroscopy.

実施例4 2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒドロキシプ
ロパンに基づくリンカーと合成オリゴヌクレオチドとの
自動的結合。実施例1記載のリンカー試薬(以後、「L
1」と称す。)と様々な合成オリゴヌクレオチドとの結
合について記載する。
Example 4 Automatic coupling of a synthetic oligonucleotide with a linker based on 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane. The linker reagent described in Example 1 (hereinafter referred to as “L
1 ". ) And various synthetic oligonucleotides are described.

(a)「L1」試薬をデオキシオリゴヌクレオチドの
5’−末端に結合させた。標準燐アミド(ホスファーア
ミダイト)化学を用いたモデル380AのDNAシンセ
サイザー(アプライド・バイオシステムズ、インコーポ
レイテッド)により、多孔ガラス制御支持体上におい
て、配列「5’−GCTCGTTGCGGGACTTA
ACCCAACAT−3’」を有するデオキシオリゴヌ
クレオチドを合成した。5’−ジメトキシトリチル基を
除去し、「L1」の乾燥アセトニトリル溶液(0.1
M)を、標準結合サイクルを用いて2回カップリングし
た。各結合サイクルの最後に放出されたジメトキシトリ
チルの498nmでの吸光度を測定することにより、
「L1」の第一および第二付加のカップリング・パーセ
ントを、完全長デオキシオリゴヌクレオチドの量に対し
て定量した。これらの値はそれぞれ29%および42%
であることが測定された。7M尿素含有20%ポリアク
リルアミドゲルを用いたゲル電気泳動により5’−(L
1)−および5’−(L1)−(L1)−オリゴヌクレ
オチドを精製した。対応するバンドを紫外線シャドウイ
ングにより可視化した結果、対応する付加ヌクレオチド
のスペーシングの場合の約1.5倍のスペーシングでゆ
っくりとゲル上を移動することが評価された。これらの
バンドを削り取り、リンカー修飾デオキシヌクレオチド
を標準的方法により回収および精製した。
(A) The "L1" reagent was attached to the 5'-end of the deoxyoligonucleotide. The sequence "5'-GCTCGTTGCGGGACTTA" on a porous glass control support by a model 380A DNA synthesizer (Applied Biosystems, Inc.) using standard phosphoramide (phosphamidite) chemistry.
A deoxyoligonucleotide having "ACCCAACAT-3 '" was synthesized. The 5′-dimethoxytrityl group was removed, and “L1” in a dry acetonitrile solution (0.1
M) was coupled twice using a standard coupling cycle. By measuring the absorbance at 498 nm of the dimethoxytrityl released at the end of each binding cycle,
The percent coupling of the first and second addition of "L1" was quantified relative to the amount of full-length deoxyoligonucleotide. These values are 29% and 42%, respectively.
Was measured. By gel electrophoresis using 20% polyacrylamide gel containing 7M urea, 5 ′-(L
1)-and 5 '-(L1)-(L1) -oligonucleotides were purified. The corresponding bands were visualized by ultraviolet shadowing and were evaluated to migrate slowly over the gel with a spacing approximately 1.5 times that of the corresponding additional nucleotides. These bands were excised and linker-modified deoxynucleotides were recovered and purified by standard methods.

(b)「L1」試薬をデオキシオリゴヌクレオチドの
3’−末端に結合させた。この合成においては、テフロ
ン酸化可能固体支持体(モレキュラー・バイオシステム
ズ、インコーポレイテッド、アメリカ合衆国、サンディ
エゴ、カタログ#OSS−01)を用いた。デオキシリ
ボヌクレオチドをこの支持体から開裂させると、第一結
合サイクル中に使用された化合物は3’−末端燐酸基と
一緒に3’−末端に残る。アプライド・バイオシステム
ズ、インコーポレイテッドのモデル380A DNAシ
ンセサイザーにおいて標準ホスファーアミダイト化学に
よる3結合サイクルを用いて「L1」の乾燥アセトニト
リル溶液(0.2M)をこの支持体に結合させた。次
に、上記(a)項で示した配列と同一のデオキシオリゴ
ヌクレオチド配列を同カップリング化学を用いて付加し
た。「L1」試薬による開始時カップリング・パーセン
トを前記の要領で測定すると、第一、第二および第三カ
ップリングに関してそれぞれ40%、63%および63
%であった。生成したトリマーから末端ジメトキシトリ
チル基を除去後、4(a)の場合と同じ配列を有するデ
オキシオリゴヌクレオチドを標準ホスファーアミダイト
化学により結合させた。次いで、シンセサイザーから支
持体材料を除き、濃水酸化アンモニウムにより55℃で
16時間処理した。次に、支持体を3回水洗し、20ミ
リモル燐酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中50ミリ
モルNaIOにより室温で2.5時間処理した。最後
に、この支持体を数回水洗し、10%n−プロピルアミ
ン水溶液により55℃で3時間処理した。生成した溶液
を7M尿素含有20%ポリアクリルアミドゲルに適用
し、電気泳動させた。対応する3’−(L1)−(L
1)−(L1)デオキシオリゴヌクレオチドを前記と同
様に回収した。
(B) The "L1" reagent was attached to the 3'-end of the deoxyoligonucleotide. In this synthesis, a Teflon oxidizable solid support (Molecular Biosystems, Inc., Cat. # OSS-01, San Diego, USA) was used. When the deoxyribonucleotide is cleaved from this support, the compound used during the first binding cycle remains at the 3'-end together with the 3'-terminal phosphate group. "L1" in dry acetonitrile (0.2 M) was coupled to the support using three coupling cycles with standard phosphoramidite chemistry on a Model 380A DNA synthesizer from Applied Biosystems, Inc. Next, a deoxyoligonucleotide sequence identical to the sequence shown in (a) above was added using the same coupling chemistry. The percent initial coupling with the "L1" reagent was determined as described above and was 40%, 63% and 63% for the first, second and third couplings, respectively.
%Met. After removing the terminal dimethoxytrityl group from the resulting trimer, a deoxyoligonucleotide having the same sequence as in 4 (a) was attached by standard phosphoramidite chemistry. Next, the support material was removed from the synthesizer and treated with concentrated ammonium hydroxide at 55 ° C. for 16 hours. The support was then washed three times with water and treated with 50 mM NaIO 4 in 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4) for 2.5 hours at room temperature. Finally, the support was washed several times with water and treated with a 10% aqueous solution of n-propylamine at 55 ° C. for 3 hours. The resulting solution was applied to a 20% polyacrylamide gel containing 7M urea and electrophoresed. The corresponding 3 '-(L1)-(L
1)-(L1) deoxyoligonucleotide was recovered as described above.

(c)配列「5’−AAATAACGAACCCTTG
CAGGTCCTTTCAACTTTGAT−3’を有
するデオキシオリゴヌクレオチドの3’−末端に「L
1」を結合させた。この合成方法は(b)項記載の方法
と同じであるが、ただし、バイオサーチ・モデル875
0DNAシンセサイザーを使用した。
(C) The sequence "5'-AAATAACGAACCCTTG
"AG" at the 3'-end of the deoxyoligonucleotide having CAGGTCCTTTCAACTTTGAT-3 '.
1 "was bound. This synthesis method is the same as the method described in item (b), except that the biosearch model 875 is used.
A 0 DNA synthesizer was used.

(d)配列「5’−CAGTCAAACTCTAGCC
ATTACCTGCTAAAGTCATTT−3’」を
有するデオキシオリゴヌクレオチドの3’−末端に「L
1」を結合させた。ここでもまた(b)項記載の方法を
用いたが、ただし、合成のオートメーション部分はバイ
オサーチ・モデル8750DNAシンセサイザーにおい
て行なわれた。
(D) The sequence "5'-CAGTCAAACTCTAGCC
"L" is added to the 3'-end of the deoxyoligonucleotide having "ATTACCTGTCTAAAGTCATTT-3 '".
1 "was bound. Again, the method described in (b) was used, except that the automation part of the synthesis was performed on a Biosearch Model 8750 DNA synthesizer.

(e)ヌクレオチド塩基間に挿入された2−(3−アミ
ノプロピル−1,3−ジヒドロキシプロパンリンカー
(「L1」)を含む合成デオキシオリゴヌクレオチド・
プローブのハイブリダイゼーションおよび融点(T
m)。原料 :33−量体デオキシオリゴヌクレオチド・プロー
ブの2つのL1−誘導体を前記方法と類似した方法によ
り合成した。「L1−挿入体」は、ヌクレオチド残基2
1および22(5’−末端から数えて)間に挿入された
L1を有する。「L1−置換体」は、残基21における
置換としてヌクレオチド残基20および22間にL1を
有する。両プローブは、クラミジア・トラコマティス由
来のリボソームRNAに相補的な配列(「標的rRN
A」)を有する。ジェン−プローブ、インコーポレイテ
ッドで開発された標準プロトコルによりこれらのプロー
ブに125I標識を行った。「水酸化燐灰石」(HA
P)はベーリング・ダイイグナスティック、カルビオケ
ム・ディビジョン(ラジョラ、カリフォルニア)から入
手された。ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、燐酸ナ
トリウム(モノおよびジ塩基性塩)および塩酸は、フィ
ッシャー・サイエンティフィック・コーポレーションの
試薬用製品であった。ベータゲル(液体シンチレーショ
ン・カクテル)は、ウエストケム(サンディエゴ、カリ
フォルニア)から入手された。他の材料も全で試薬用製
品であった。特記しない限り、操作は1.5mlスクリ
ュー−キャップ・ポリプロピレン・エッペンドルフ管に
おいて行なわれた。次の要領でハイブリダイゼーション
を行った。48μlの1M燐酸ナトリウム(pH6.
8)、10μlの1%SDS(v/v)、10μlの
125I標識プローブ(約200000CPM)、2
9.5μlの水および2.5μlのrRNA溶液(0.
5μg、「標的」)または2.5μlの水(「対照」)
を混合し、60℃で1時間インキュベーションした。次
に、10μlアリコートを1mlの0.12M燐酸ナト
リウム(pH6.8)/0.02%SDS/0.02%
ナトリウムアジド中に希釈し、5秒間渦状に撹はんし
た。希釈したアリコートを水浴中でインキュベーション
し、室温から80℃に加熱した。アリコートを前記温度
で除去し、氷上で貯蔵した。次いで、0.12M燐酸ナ
トリウム(pH6.8)/0.02%SDS/0.02
%ナトリウムアジドにより平衡化した水酸化燐灰石の小
カラムに試料を通し、標準方法を用いたシンチレーショ
ンにより溶離剤を計数した。(カラムに結合したままの
カウントはハイブリグイゼーションしたプローブに対応
する)。最初に形成されたハイブリッドの50%が一本
鎖に熱変性する温度としてTm値を計算した。結果:プローブ Tm L1−=挿入 69℃ L1−置換 66℃ 上記データは、両プローブが予想通り標的rRNAとハ
イブリダイズし、「挿入」プローブのTmが「置換」プ
ローブのTmよりも約3度高かったことを示す。
(E) a synthetic deoxyoligonucleotide containing a 2- (3-aminopropyl-1,3-dihydroxypropane linker ("L1") inserted between nucleotide bases;
Probe hybridization and melting point (T
m). Starting material : Two L1-derivatives of 33-mer deoxyoligonucleotide probe were synthesized by a method similar to the above. “L1-insert” is nucleotide residue 2
With L1 inserted between 1 and 22 (counting from the 5'-end). “L1-substituted” has L1 between nucleotide residues 20 and 22 as a substitution at residue 21. Both probes have a sequence complementary to the ribosomal RNA from Chlamydia trachomatis ("Target rRN").
A "). These probes were labeled with 125 I according to a standard protocol developed by Gen-Probe, Inc. "Hydroxyapatite" (HA
P) was obtained from Bering Diagnostic, Calbiochem Division (La Jolla, CA). Sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium phosphate (mono and dibasic salts) and hydrochloric acid were reagent products of Fisher Scientific Corporation. Beta gel (liquid scintillation cocktail) was obtained from Westchem (San Diego, CA). All other materials were reagent products. Unless otherwise noted, operations were performed in 1.5 ml screw-cap polypropylene eppendorf tubes. Hybridization was performed as follows. 48 μl of 1 M sodium phosphate (pH 6.
8) 10 μl of 1% SDS (v / v), 10 μl
125 I-labeled probe (about 200000 CPM), 2
9.5 μl water and 2.5 μl rRNA solution (0.
5 μg, “target”) or 2.5 μl water (“control”)
Was mixed and incubated at 60 ° C. for 1 hour. Next, a 10 μl aliquot was added to 1 ml of 0.12 M sodium phosphate (pH 6.8) /0.02% SDS / 0.02%
Diluted in sodium azide and vortexed for 5 seconds. The diluted aliquot was incubated in a water bath and heated from room temperature to 80 ° C. Aliquots were removed at that temperature and stored on ice. Then, 0.12 M sodium phosphate (pH 6.8) /0.02% SDS / 0.02
The sample was passed through a small column of hydroxyapatite equilibrated with 5% sodium azide and the eluent was counted by scintillation using standard methods. (The count remaining attached to the column corresponds to the hybridized probe). The Tm value was calculated as the temperature at which 50% of the initially formed hybrids heat denatured to single strands. Results: Probe Tm L1- = insertion 69 ° C. L1-substitution 66 ° C. The above data show that both probes hybridized to the target rRNA as expected and that the Tm of the “inserted” probe was about 3 degrees higher than the Tm of the “substituted” probe. Indicates that

実施例5 「L1」修飾デオキシオリゴヌクレオチドがビオチンお
よびフルオレスセインにより標識され得ることを立証し
た。
Example 5 It was demonstrated that "L1" modified deoxyoligonucleotides can be labeled with biotin and fluorescein.

(a)上記実施例4(a)記載の5’−(L1)−およ
び5’−(L1)−(L1)−修飾デオキシオリゴヌク
レオチド(「5’−L1−GCTCGTTGCGGGA
CTTAACCCAACAT−3’および「5’−L1
−L1−GCTCGTTGCCCCACTTAACCC
AACAT−3’」)をP−32により標識した。原料 :アルファ−32p−アデノシン3燐酸をニューイ
ングランド・ニュクリアー(デュポン、ボストン、マサ
チューセッツ、アメリカ合衆国)から購入した。末端デ
オキシヌクレオチジル・トランスフェラーゼ(TdT)
および5Xテイリング緩衝液は、ベゼスダ・リサーチ・
ラボラトリーズ(ガイザースバーグ、メリーランド、ア
メリカ合衆国)の製品であった。20ピコモルの5’−
(L1)−(L1)修飾オリゴヌクレオチドを、37℃
で1時間20μlの1Xテイリング緩衝液中16.5ピ
コモルのアルファ−P−32アデノシン3燐酸(比活性
3000Ci/ミリモル)および40単位のTdTと反
応させた。生成したP−32標識オリゴヌクレオチドを
ネンソーブ−20(TM)カラム(ニューイングランド
・ニュクリアー、デュポン・コーポレーション、ボスト
ン、マサチューセッツ、アメリカ合衆国)において製造
会社の示す手順(これを引用して説明の一部とする)に
従い精製した。
(A) 5 ′-(L1)-and 5 ′-(L1)-(L1) -modified deoxyoligonucleotides described in Example 4 (a) above (“5′-L1-GCTCGTTGCGGGGA
CTTAACCCAACAT-3 'and "5'-L1
-L1-GCTCGTTGCCCCACTTAACCC
AACAT-3 '") was labeled with P-32. Ingredients : Alpha-32p-adenosine triphosphate was purchased from New England Nuclear (Dupont, Boston, Mass., USA). Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT)
And 5X tailing buffer are available from Bethesda Research
Laboratories (Gaithersburg, Maryland, USA). 20 picomoles of 5'-
(L1)-(L1) modified oligonucleotide at 37 ° C.
For 1 hour with 16.5 picomoles of alpha-P-32 adenosine triphosphate (specific activity 3000 Ci / mmol) and 40 units of TdT in 20 μl of 1 × tailing buffer. The resulting P-32 labeled oligonucleotide was applied to a Nensorb-20 (TM) column (New England Nuclear, Dupont Corporation, Boston, Mass., USA) according to the manufacturer's procedure (which is incorporated herein by reference). Purified).

(b)P−32標識5’−(L1)−(L1)−オリゴ
ヌクレオチドを、ビオチン−E−アミノカプロン酸N−
ヒドロキシスクシンイミド(「Bio−X−NHS」、
カルビオケム−ベーリング・コーポレーション、サンデ
ィエゴ、カリフォルニア、アメリカ合衆国)と反応させ
た。ストレプトアビジン−アガロースをベゼスダ・リサ
ーチ・ラボラトリーズ(ガイザースバーグ、メリーラン
ド、アメリカ合衆国)から購入し、D(+)ビオチンを
カルビオケム−ベーリング・コーポレーション(サンデ
ィエゴ、カリフォルニア、アメリカ合衆国)から購入し
た。前記の各修飾オリゴヌクレオチド1ピコモルを、1
2.5%ジメチルスルホキシド含有125ミリモルほう
酸緩衝液(pH9)中2.5ミリモルのBio−X−N
HSと1.5時間反応させた。次いで、生成した反応混
合物の小アリコートを、0.2mg/mlD(+)ビオ
チンの存在(「非特異結合」)または非存在(「特異結
合」)下、50ミリモル燐酸ナトリウム(pH7.4)
/2ミリモルEDTA/0.5NaCl中におけるスト
レプトアビジン−アガロースとの結合について試験し
た。結合材料をシンチレーション・カウントにより定量
化した。
(B) P-32-labeled 5 '-(L1)-(L1) -oligonucleotide was converted to biotin-E-aminocaproic acid N-
Hydroxysuccinimide (“Bio-X-NHS”,
(Calbiochem-Bering Corporation, San Diego, California, USA). Streptavidin-agarose was purchased from Bethesda Research Laboratories (Gaithersburg, MD, USA) and D (+) biotin was purchased from Calbiochem-Bering Corporation (San Diego, CA, USA). One picomole of each of the above modified oligonucleotides was
2.5 mmol Bio-X-N in 125 mmol borate buffer (pH 9) containing 2.5% dimethyl sulfoxide
The mixture was reacted with HS for 1.5 hours. A small aliquot of the resulting reaction mixture is then aliquoted to 50 mM sodium phosphate (pH 7.4) in the presence ("non-specific binding") or absence ("specific binding") of 0.2 mg / ml D (+) biotin.
The binding to streptavidin-agarose in / 2 mmol EDTA / 0.5 NaCl was tested. Bound material was quantified by scintillation counting.

これらのL1−修飾オリゴマーとビオチンの結合はま
た、上記反応混合物のアリコートを20%ポリアクリル
アミド/7M尿素ゲルにおいて電気泳動させることによ
り確認された。代表的なバンドをオートラジオグラフィ
ーにより可視化すると、ビオチニル化形態(非ビオチニ
ル化対照よりもゆっくりと移動した)へのほぼ定量的な
変換が示された。
Binding of these L1-modified oligomers to biotin was also confirmed by electrophoresis of an aliquot of the reaction mixture on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel. Visualization of a representative band by autoradiography showed an almost quantitative conversion to the biotinylated form, which migrated more slowly than the non-biotinylated control.

(c)実施例4(c、d)記載の3’−L1−修飾デオ
キシオリゴヌクレオチド(「5’−AAATAACGA
ACCCTTGCAGGTCCTTTCAACTTTG
AT−L1−3’」および「5’−CAGTCAAAC
TCTAGCCATTACCTGCTAAAGTCAT
TT−L1−3’」)をフルオレスセイン・イソチオシ
アナートおよびビオチン−X−NHSによりそれぞれ標
識した。まず、マキサムおよびギルバートの方法(プロ
シーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・
オブ・サイエンシーズ・オブ・ザ・ユー・エス・エイ、
1977、74巻、560頁、これを引用して説明の一
部とする)に従いT4−ポリヌクレオチドキナーゼを用
いて[ガンマ−32P]アデノシン3燐酸によりオリゴ
ヌクレオチドをキナーゼ処理した。第一修飾オリゴヌク
レオチドをフルオレスセイン・イソチオシアナート(F
ITC、シグマ・ケミカル・カンパニー、セントルイ
ス、ミズーリ、アメリカ合衆国)と反応させた。このオ
リゴマー40ピコモルを、90%DMSO含有0.1M
ほう酸緩衝液(pH9)中90ミリモルのFITCと1
2時間反応させた。次いで、反応混合物を20%ポリア
クリルアミド/7M尿素ゲルにおいて電気泳動させた。
バンドをオートラジオグラフィーにより可視化した。各
レーンから最上のバンドを削り取り、FITC標識オリ
ゴマーをゲルから回収し、精製した。抗FITC抗体誘
導体化固体支持体に対する結合アッセイを用いて、上記
オリゴヌクレオチドとフルオレスセインとの結合を確認
した。抗FITC磁気ミクロスフィアをアドバンスト・
マグネティックス、インコーポレイテッド(キャンブリ
ッジ、マサチューセッツ、アメリカ合衆国、カタログ#
4310)から購入した。精製32P標識FITC修飾
オリゴヌクレオチドのアリコートを、20ミリモルの加
水分解FITCの存在(「非特異結合」)または非存在
(「特異結合」)下、20μlの抗FITCミクロスフ
ィアを含む0.5好緩衝液(50ミリモル燐酸ナトリウ
ム、pH7.4/2ミリモルEDTA/0.5モルNa
Cl)と混合した。1時間後、ミクロスフィアを磁気分
離法により除き、上清をツェレンコフ放射により計数し
て結合材料の量を測定した: 非特異結合パーセント: 0.1% 特異結合パーセント :80.2% 第2修飾オリゴヌクレオチドをビオチン−X−NHSと
反応させた。このオリゴマー40ピコモルを、20%D
MSO含有0.1モルほう酸緩衝液(pH9)中10ミ
リモルのビオチン−X−NHSにより1時間処理した。
生成したビオチニル化オリゴマーを前述のポリアクリル
アミドゲル電気泳動により精製した。このオリゴヌクレ
オチドに結合したビオチンの存在を、この実施例で上述
したストレプトアビジン−アガロースにおける結合の分
析により確認した。
(C) 3′-L1-modified deoxyoligonucleotide described in Example 4 (c, d) (“5′-AAATAACGA
ACCCTTGCAGGTCCTTTCAACTTTG
AT-L1-3 '"and"5'-CAGTCAAAAC"
TCTAGCCATTACCTGCTAAAGTCAT
TT-L1-3 ′ ”) were labeled with fluorescein isothiocyanate and biotin-X-NHS, respectively. First, the method of Maxam and Gilbert (Proceedings of the National Academy.
Of Sciences of the USA,
The oligonucleotides were kinased by - [32 P gamma] adenosine triphosphate 1977,74 Volume 560 pp., Using a by reference as part of the description) in accordance with T4- polynucleotide kinase this. Fluorescein isothiocyanate (F
ITC, Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri, USA). Forty picomoles of this oligomer are combined with 90% DMSO in 0.1 M
90 mmol of FITC and 1 in borate buffer (pH 9)
The reaction was performed for 2 hours. The reaction mixture was then electrophoresed on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel.
Bands were visualized by autoradiography. The top band was cut off from each lane, and the FITC-labeled oligomer was recovered from the gel and purified. The binding of the oligonucleotide to fluorescein was confirmed using a binding assay to an anti-FITC antibody derivatized solid support. Advanced anti-FITC magnetic microsphere
Magnetics, Inc. (Cambridge, Mass., USA, Catalog #
4310). Aliquots of the purified 32 P-labeled FITC-modified oligonucleotide were added to 0.5 μl containing 20 μl of anti-FITC microspheres in the presence (“non-specific binding”) or absence (“specific binding”) of 20 mM hydrolyzed FITC. Buffer (50 mmol sodium phosphate, pH 7.4 / 2 mmol EDTA / 0.5 mol Na
Cl). After one hour, the microspheres were removed by magnetic separation and the supernatant was counted by Zerenkov radiation to determine the amount of bound material: Percent non-specific binding: 0.1% Percent specific binding: 80.2% Second modification The oligonucleotide was reacted with biotin-X-NHS. Forty picomoles of this oligomer are converted to 20% D
Treated with 10 mmol of biotin-X-NHS in 0.1 M borate buffer (pH 9) containing MSO for 1 hour.
The resulting biotinylated oligomer was purified by the above-mentioned polyacrylamide gel electrophoresis. The presence of biotin bound to the oligonucleotide was confirmed by binding analysis on streptavidin-agarose as described above in this example.

パーセント非特異結合: 0.3% パーセント特異結合 :87.4% 実施例6 ホスホジエステラーゼにより触媒された加水分解に対す
る3’−L1−修飾デオキシオリゴヌクレオチドの抵抗
性。原料 :クロタルス−デュリッスス由来のホスホジエステ
ラーゼをベーリンガー−マンハイム・バイオケミカルズ
(インジアナポリス、インジアナ、アメリカ合衆国)か
ら購入した。この酵素は、オリゴヌクレオチドの3’−
末端からのエキソヌクレオリティック開裂を触媒した。
標準ホスファーアミダイト化学を用いたアプライド・バ
イオシステムズ・モデル380A DNAシンセサイザ
ーにおいて「5’−AAATAACGAACCCTTG
CAGGTCCTTTCAACTTTGAT−3’」配
列を有する合成デオキシオリゴヌクレオチドを合成し
た。実施例4記載の方法に従い、同じ配列を有するが
3’−L1リンカーが結合しているプローブを合成し
た。両オリゴヌクレオチドを実施例5記載の方法に従い
32Pによりキナーゼ処理した。各標識オリゴヌクレオ
チド約350000CPMを、3×10−または3×
10−単位のホスホジエステラーゼを含む緩衝液
(0.1Mトリス−HCl、pH8.0/20ミリモル
MgCl)10μl中で反応させた。1.5μlアリ
コートを5分、10分、15分および30分間隔で除い
た。3μlの0.1N NaOHを加えることにより反
応を鎮静した。次に、ブロムフェニル・ブルーおよびキ
シラノールXCFF色素を含む90%ホルムアルデヒド
5μlを各アリコートに加え、得られた試料を20%ポ
リアクリルアミド/7M尿素ゲルにおいて電気泳動させ
た。次いで、ゲルをオートラジオグラフィーにより分析
した。3’−L1修飾オリゴヌクレオチドは、両濃度の
試験酵素により30分後ホスホジエステラーゼ触媒され
た加水分解に対して95%を越える抵抗性を示すことが
見出された。ゲル上には目に見える完全長の非修飾オリ
ゴヌクレオチドは本質的には存在しなかったが、通常こ
の酵素は3’−L1基を伴わないオリゴマーを開裂する
ことが示されている。
Percent non-specific binding: 0.3% Percent specific binding: 87.4% Example 6 Resistance of 3'-L1-modified deoxyoligonucleotides to phosphodiesterase-catalyzed hydrolysis. Ingredients : Phosphodiesterase from Crotalus-Durissus was purchased from Boehringer-Mannheim Biochemicals (Indianapolis, Indiana, USA). This enzyme has the 3'-
Exonucleolytic cleavage from the end was catalyzed.
"5'-AAATAACGAACCCTTG on an Applied Biosystems model 380A DNA synthesizer using standard phosphoramidite chemistry
A synthetic deoxyoligonucleotide having the sequence "CAGGTCCTTTCAACTTTGAT-3 '" was synthesized. According to the method described in Example 4, a probe having the same sequence but having a 3′-L1 linker bound thereto was synthesized. Both oligonucleotides were prepared according to the method described in Example 5.
It was kinased with 32 P. Each labeled oligonucleotide about 350000CPM, 3 × 10- 5 or 3 ×
Buffer (0.1M Tris-HCl, pH 8.0 / 20 mM MgCl 2) containing a phosphodiesterase 10 6 units were reacted in 10 [mu] l. 1.5 μl aliquots were removed at 5, 10, 15 and 30 minute intervals. The reaction was quenched by adding 3 μl of 0.1 N NaOH. Next, 5 μl of 90% formaldehyde containing bromophenyl blue and xylanol XCFF dye was added to each aliquot and the resulting samples were electrophoresed on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel. The gel was then analyzed by autoradiography. The 3'-L1 modified oligonucleotide was found to exhibit greater than 95% resistance to phosphodiesterase-catalyzed hydrolysis after 30 minutes with both concentrations of the test enzyme. There was essentially no visible full-length unmodified oligonucleotide on the gel, but it has been shown that this enzyme usually cleaves oligomers without a 3'-L1 group.

実施例7 合成オリゴヌクレオチドへの2,2−ジ−(3−アミノ
プロピル)−1,3−ジヒドロキシプロパンに基づく連
結試薬の自動的組み込み。実施例2記載の連結試薬(以
後、「L2」と称す)の組み込みは、合成オリゴヌクレ
オチドの塩基間への挿入によるものであり、配列「5’
−CGTTACTCGGATGCCCAAAT(L2)
ATCGCCACATTCG−3’」が生成された。使
用される方法は、実施例4(a)記載の方法と同様であ
ったが、ただし、実施例4(a)に記載された最終結合
サイクルではなく、第13結合サイクルにおいて「L
2」の溶液(0.1M)アセトニトリル中)を反応させ
た。ジメトキシトリチルの放出量から推定したところに
よると、「L2」との結合効率は約30%であった(実
施例4(a)参照)。
Example 7 Automatic incorporation of ligation reagents based on 2,2-di- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane into synthetic oligonucleotides. The incorporation of the ligation reagent (hereinafter referred to as “L2”) described in Example 2 is due to insertion of a synthetic oligonucleotide between bases, and the sequence “5 ′”
-CGTTACTCGGATGCCCAAAT (L2)
ATCGCCACATTCG-3 '"was generated. The method used was similar to the method described in Example 4 (a), except that the "L" in the thirteenth combined cycle was not the final combined cycle described in Example 4 (a).
2 "(0.1 M) in acetonitrile). As estimated from the amount of dimethoxytrityl released, the binding efficiency with “L2” was about 30% (see Example 4 (a)).

実施例8 合成オリゴヌクレオチドへの3−アミノ−1,2−プロ
パンジオールに基づく連結試薬の自動的組み込み。配列
「5’−CCCGCACGTCCCTATT(L3)A
ATCATTACGATGG−3’」を有する合成オリ
ゴヌクレオチドへのこの連結試薬(以後、「L3」と称
す)の組み込みは、実施例4(a)記載の方法に従い行
なわれた。この実施例では、「L3」の溶液(0.3
M、乾燥アセトニトリル中)を第15結合サイクルにお
いて反応させた。ジメトキシトリチル放出から評価した
ところでは(実施例4(a)参照)、この段階の結合効
率は約60%であった。
Example 8 Automatic incorporation of ligation reagents based on 3-amino-1,2-propanediol into synthetic oligonucleotides. The sequence "5'-CCCGCACGTCCTATT (L3) A
The incorporation of this ligation reagent (hereinafter, referred to as “L3”) into the synthetic oligonucleotide having ATCATTACGATGG-3 ′ was performed according to the method described in Example 4 (a). In this example, a solution of “L3” (0.3
M, in dry acetonitrile) were reacted in the 15th binding cycle. As assessed from dimethoxytrityl release (see Example 4 (a)), the coupling efficiency at this stage was about 60%.

実施例8(a) 合成オリゴヌクレオチドへの連結試薬20、21、2
2、23および24の自動的組み込み。連結試薬20−
24の組み込みは(この合成は実施例3(a)−3
(d)に記載されている)、実施例4(a)項記載の要
領で行なわれた。これらの試薬を組み合わせた対応する
リンカーを、以後各々「L4」、「L5」、「L6」、
「L7」および「L8」と称する。すなわち、前述の試
薬のうちの1つの使用に対応する特定の態様では、試薬
の0.12−0.2M溶液(乾燥アセトニトリル中)
を、アプライド・バイオシステムズ・モデル380A
DNAシンセサイザー(フォスター・シティー、カリフ
ォルニア、アメリカ合衆国)の#6位に仕込んだ。オリ
ゴヌクレオチド・ポリマーへの試薬の組み込みは、標準
ホスファーアミダイト結合プロトコルに従い行なわれ
た。配列内の様々な位置にリンカーL4−L8が各々挿
入された、17〜35塩基長の一連のオリゴヌクレオチ
ドを製造した。結合サイクルの最終時点でトリチル放出
を測定したところ、これらの試薬に関連する結合効率は
75%〜98%の範囲であった。
Example 8 (a) Ligation reagents 20, 21, 2 to synthetic oligonucleotides
Automatic integration of 2, 23 and 24. Linking reagent 20-
24 (this synthesis was performed in Example 3 (a) -3).
(D)) and in the manner described in Example 4 (a). The corresponding linkers combining these reagents are hereinafter referred to as “L4”, “L5”, “L6”,
Called "L7" and "L8". That is, in a specific embodiment corresponding to the use of one of the aforementioned reagents, a 0.12-0.2 M solution of the reagents (in dry acetonitrile)
To Applied Biosystems Model 380A
Ranked # 6 on a DNA synthesizer (Foster City, California, USA). Incorporation of reagents into the oligonucleotide polymer was performed according to a standard phosphoramidite coupling protocol. A series of oligonucleotides, 17-35 bases in length, with linkers L4-L8 inserted at various positions in the sequence, respectively, was prepared. Trityl release was measured at the end of the conjugation cycle, with conjugation efficiencies associated with these reagents ranging from 75% to 98%.

実施例9 アクリジニウム・エステルによるアミンリンカー−アー
ム・プローブの標識および後続の精製。アクリジニウム
エステルの25mMストック溶液(組成については、ウ
ィークス等、「クリニカル・ケミストリー」、29巻、
1474頁、(1983)参照)を蒸留DMSO中で調
製した。実施例4、7または8(a)で生成された所望
量のポリマーを、1.5ml円錐形ポリプロピレン管中
で濃縮乾固した。下記に列挙した成分を順に加えること
により下記カクテルを構築した: 3μl HO 1μl 1M HEPES(8.0) 4μl DMSO(蒸留) 2μl 25mMアクリジニウムエステル、DMSO
(蒸留)中混合物を渦巻状にし、小型遠心分離器中で2
秒間回転させ(管の底部に内容物を集める)、37℃で
20分間インキュベーションした。その時点で、下記に
列挙した成分を順に反応カクテルに加えた: 3μl 25mMアクリジニウムエステル、DMSO
(蒸留)中 1.5μl HO 0.5μl 1M HEPES(8.0) 再びカクテルを渦巻状に回し、回転させ、さらに20分
間37℃でインキュベーションした。0.1MのHEP
ES(8.0)、50%DMSO中5μlの0.125
Mリシンを加えることにより、5倍過剰のリジンを用い
て未反応標識をクェンチングし、室温で5分インキュベ
ーションした。その時点でアクリジニウムエステル標識
オリゴマーを次の方法により精製した。クェンチングさ
れた反応混合物20μlに、30μlの3M naOA
c(5.0)、245μlのHOおよび5μlのグリ
コーゲンを担体として加えた(グリコーゲンは前処理し
てヌクレアーゼ活性を全て除去したもの)。試料を短く
渦巻状に回し、640μlの無水EtOHを加えた。こ
の試料を短く渦巻状に回し、5−10分間氷上でインキ
ュベーションし、次いで小型遠心分離器中15000r
pmで5分間遠心分離した。上清を注意深く除去し、沈
澱物を20 71の0.1M NaOSc(5.0)、
0.1%SDSに再溶解した。試料をさらにイオン交換
高速液体クロマトグラフイー(HPLC)により次の要
領で精製した。IBM9533HLPCシステムに搭載
したヌクレオーゲン−DEAE 60−7 イオン交換
HPLCカラムに再溶解沈澱物20μlを注入した。こ
の方法において使用される緩衝剤は全て、HPLC用
水、アセトニトリル(CHCN)および酢酸ナトリウ
ム(NaOAc)、および試薬用氷酢酸(HOAc)お
よびLiClにより調製した。さらに、使用前に緩衝剤
を全て0.45μm孔サイズのナイロン−66フィルタ
ーによりろ過した。合計26モノマー単位(このうち1
個のみが非ヌクレオチド・モノマー単位であった)を有
するヌクレオチド/非ヌクレオチド多量体の実施態様に
おいては、次の溶出プロトコルを使用した。緩衝液A
は、20ミリモルNaOAc、pH5.5、20%CH
CNであった。緩衝液Bは、20ミリモルNaOAc
(pH5.5)、20%CHCNおよび1モルLiC
lであった。55%緩衝液A、45%緩衝液Bから30
%緩衝液A、70%緩衝液Bへの直線勾配により流速1
ml/分で25分間溶出させた。溶出中260nmでの
吸光度をモニターした。0.5mlのフラクションを
1.5ml円錐形ポリプロピレン管に集めた。溶出直
後、5μlの10%SDSを各管に加え、次いで各管を
渦巻き状に回した(これは、アクリジニウムエステル標
識プローブが管壁に付着していないことを確実にするた
めに行った)。0.5μlアリコートをフラクション2
1−42から除去し、12×78mm管中200μlの
水に加えた(持ち越すという問題を回避するため、分離
ピペット・チップを各アリコートに使用した)。次に、
ベルトイド・クリニルマットにおいて200μlの0.
25N HNO、0.1%H、次いで1秒遅れ
で200μlの1N NaOHを自動注入した後、10
秒間化学発光を読み取ることにより、各アリコートの化
学発光を測定した。フラクション29−33に各々5μ
lのグリコーゲンを加え、各々を渦巻き状に回し、各渦
巻に1mlのEtOHを加え、5−10分間氷上でイン
キュベーションし、小型遠心分離器中15000rpm
で5分間遠心分離することにより、それらをEtOH沈
澱させた。各上清を注意深く除去し、各沈澱物を20μ
lの0.1M NaOAc、pH5、0.1%SDSに
再溶解し、次いでこれらの分離フラクションをプールし
た。全て「発明の要旨」の項で前述した通り、この発明
の試薬が各々非ヌクレオチド骨格、第1および第2結合
基並びにリガンドを有するものとして調製され得ること
が上記実施例により立証された。特に、試薬(5)は、
メチル−N,N−ジイソプロピルホスファーアミドの第
1結合基が結合している非ヌクレオチドプロピル骨格、
ジメトキシトリチル(DMT)により保護された1−ヒ
ドロキシの第2結合基、およびトリフルオロアセチルに
より保護されているアミノプロピル連結アート形態のリ
ガンドを有する。試薬(10)は試薬(5)と概ね同じ
であるが、ただし、後者の場合2つの同一リガンド(2
つの保護連結アーム形態トリフルオロアセチルアミノプ
ロピル)が存在する。また試薬(13)は試薬(5)と
類似しているが、非ヌクレオチド骨格はプロピルではな
くエチルであり、連結アームの長さは短く、トリフルオ
ロアセチル保護メチルアミンのみであって、同様に保護
されているアミノプロピルではない。また上記で立証し
た通り、この発明の単一試薬を用いれば、望ましくない
ヌクレオチドを導入せずに、ヌクレオチド多量体の予め
選択された位置(複数も可)にのみ特異的に連結アーム
を提供することができる。また既に記載した通り、骨格
をヌクレオチドおよび別の骨格に連結することにより、
(次にこれはまた別の骨格に連結され、その結果、鎖を
生じる)、この発明の試薬は、一連の隣接リガンド(例
えば、標識または標識が結合し得る連結アーム)をヌク
レオチド多量体に導入させ得るものである。すなわち、
多重隣接標識をプローブに連結することにより、前記プ
ローブを用いたハイブリダイゼーション・アッセイの感
度が高められ得る。さらに、この発明の非ヌクレオチド
骨格の一つまたはそれらを続けて連結した一連の非ヌク
レオチド骨格を追加的に用いることにより、標的ヌクレ
オチド多量体の対応する配列に相補的なプローブの2つ
のヌクレオチド配列間に橋を形成させることができ、試
料中で単一の異なるヌクレオチドまたは異なる配列によ
り架橋され得る。すなわち、標的ヌクレオチド多量体
は、実際に、興味の対象である共通ヌクレオチド配列か
ら成る2つまたはそれ以上のヌクレオチド多量体の群で
あり得、それらは興味の対象外の単一の異なるヌクレオ
チドまたは互いに異なるヌクレオチド配列により架橋さ
れる。単一標的配列が興味の対象である場合でも、任意
の2つのヌクレオチド間に結合された、標識基を伴う非
ヌクレオチドモノマー単位を有する相補的配列によるプ
ローブの製造は可能である。その場合、プローブは通常
の方式で標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズする
が、標識基を有するモノマー単位は、前述のハイブリダ
イゼーションを妨害しない形で配置されやすい(すなわ
ち、それはハイブリッド構造から「ループ・アウト」し
やすい)。かかる配置は、挿入(インターカレーショ
ン)効果の利用(アッセライン等により、プロシーディ
ングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サ
イエンシーズ・オブ・ザ・ユー・エス・エイ、81巻、
3297−3301頁に記載)、例えば恐らくはプロー
ブ特異性の向上が望ましい状況においては特に有利であ
り得る。勿論、この発明が非ヌクレオチドモノマー単位
を用いるという事実は、ヌクレオチドモノマー単位を用
いる先のプローブと共に、前述のタイプの妨害をかなり
低減化する。前記「発明の要旨」において述べた通り、
化合物(4)、(9)および(12)は、それらの主た
るヒドロキシル基により固相合成支持体に結合され得る
(前記用途に適合し得る技術に関してガイトおよびサラ
ングのテキスト参照、前出)。これらの誘導体化された
支持体が追加のポリマー合成に使用された結果、生成し
たヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの3’−末端
に非ヌクレオチドモノマー単位が結合される。上記発明
に対して多くの変形が可能であるものとする。例えば、
リガンドは、現実に、この発明の試薬がヌクレオチド多
量体のヌクレオチドに連結される前に、それらに組み込
まれる標識または挿入剤(インターカレーター)であり
得る。さらに、前記「要旨」において述べた通り、特定
の上記実施例の保護基以外にも、様々な他の保護基が使
用され得る。しかしながら、トリフルオロアセチルおよ
び9−フルオレニルメトキシカルボニルアミノ保護基の
いずれか一方の使用が特に好ましい。それは、既知標準
オリゴヌクレオチド合成において環外ヌクレオチド・ア
ミンの脱保護に使用される条件(一般的には50℃で1
〜13時間濃NHOHを用いる)と同じアルカリ条件
下で開裂されアミンを脱保護するためである。同様に、
ジメトキシトリチル5’ヒドロキシ保護、メチルまたは
ベータ−シアノエチルホスファイトO保護および結合中
のホスファイト脱離基としてN,N−ジイソプロピルの
使用全部により、試薬は現行の標準オリゴヌクレオチド
固相合成技術に充分匹敵し得るものであるため、追加の
特別な段階に対する必要性は最小限に抑えられる。この
発明の態様の他の変形および代替法は、当技術分野の熟
練者であれば容易に想到できるものである。従って、こ
の発明は、詳しく上述したそれらの実施態様に限定され
る訳ではない。
Example 9 Labeling of an amine linker-arm probe with acridinium ester and subsequent purification. 25 mM stock solution of acridinium ester (for composition, Weeks et al., "Clinical Chemistry", vol. 29,
1474, (1983)) was prepared in distilled DMSO. The desired amount of polymer produced in Examples 4, 7 or 8 (a) was concentrated to dryness in a 1.5 ml conical polypropylene tube. The following cocktail was constructed by sequentially adding the components listed below: 3 μl H 2 O 1 μl 1 M HEPES (8.0) 4 μl DMSO (distilled) 2 μl 25 mM acridinium ester, DMSO
(Distillation) The mixture was swirled during the
Spin for 2 seconds (collect the contents at the bottom of the tube) and incubate at 37 ° C. for 20 minutes. At that time, the components listed below were added to the reaction cocktail in order: 3 μl 25 mM acridinium ester, DMSO
1.5 μl H 2 O (distilled) 0.5 μl 1 M HEPES (8.0) Again the cocktail was swirled, spun and incubated at 37 ° C. for a further 20 minutes. 0.1M HEP
ES (8.0), 5 μl of 0.125 in 50% DMSO
Unreacted label was quenched with a 5-fold excess of lysine by adding M-lysine and incubated for 5 minutes at room temperature. At that time, the acridinium ester-labeled oligomer was purified by the following method. To 20 μl of the quenched reaction mixture, add 30 μl of 3M naOA
c (5.0), 245 μl of H 2 O and 5 μl of glycogen were added as carriers (glycogen was pretreated to remove all nuclease activity). The sample was swirled briefly and 640 μl absolute EtOH was added. The sample is swirled briefly and incubated on ice for 5-10 minutes, then 15000 rpm in a small centrifuge.
Centrifuged at pm for 5 minutes. The supernatant was carefully removed and the precipitate was washed with 2071 0.1 M NaOSc (5.0),
Redissolved in 0.1% SDS. The sample was further purified by ion exchange high performance liquid chromatography (HPLC) as follows. 20 μl of the redissolved precipitate was injected onto a Nucleogen-DEAE 60-7 ion exchange HPLC column mounted on an IBM9533 HLPC system. All buffers used in this method were prepared by HPLC water acetonitrile (CH 3 CN) and sodium acetate (NaOAc), and reagent grade glacial acetic acid (HOAc) and LiCl. In addition, all buffers were filtered through a 0.45-μm pore size nylon-66 filter before use. Total 26 monomer units (of which 1
In embodiments of nucleotide / non-nucleotide multimers having only non-nucleotide monomer units), the following elution protocol was used. Buffer A
Is 20 mmol NaOAc, pH 5.5, 20% CH
3 CN. Buffer B contains 20 mM NaOAc
(PH 5.5), 20% CH 3 CN and 1 mol LiC
l. 30% from 55% buffer A, 45% buffer B
Flow rate 1 by linear gradient to% buffer A, 70% buffer B
Eluted at 25 ml / min for 25 minutes. The absorbance at 260 nm was monitored during the elution. 0.5 ml fractions were collected in 1.5 ml conical polypropylene tubes. Immediately after elution, 5 μl of 10% SDS was added to each tube, and then each tube was swirled (this was done to ensure that the acridinium ester-labeled probe was not attached to the tube wall. ). 0.5 μl aliquots in fraction 2
Removed from 1-42 and added to 200 μl water in a 12 × 78 mm tube (a separate pipette tip was used for each aliquot to avoid carryover problems). next,
200 μl of 0. 0 in Bertoid clinyl mat.
After auto-injecting 25N HNO 3 , 0.1% H 2 O 2 , then 200 μl 1N NaOH with a 1 second delay,
The chemiluminescence of each aliquot was measured by reading the chemiluminescence for seconds. 5 µ each in fractions 29-33
of glycogen, each vortexed, 1 ml of EtOH added to each vortex, incubated on ice for 5-10 minutes, 15000 rpm in small centrifuge
They were EtOH precipitated by centrifugation at for 5 minutes. Carefully remove each supernatant and remove 20 μl of each precipitate.
Redissolved in 1 l of 0.1 M NaOAc, pH 5, 0.1% SDS, and the separated fractions were pooled. The examples above have demonstrated that the reagents of the invention can be prepared as each having a non-nucleotide backbone, first and second binding groups and ligands, all as described above in the Summary of the Invention. In particular, the reagent (5)
A non-nucleotide propyl backbone to which the first linking group of methyl-N, N-diisopropylphosphamide is attached;
It has a 1-hydroxy second linking group protected by dimethoxytrityl (DMT), and a ligand in the form of an aminopropyl-linked art protected by trifluoroacetyl. Reagent (10) is substantially the same as reagent (5), except that in the latter case two identical ligands (2
There are two protective linking arm forms (trifluoroacetylaminopropyl). Also, reagent (13) is similar to reagent (5), except that the non-nucleotide backbone is ethyl rather than propyl, the linking arm is short, and only trifluoroacetyl protected methylamine is used. Aminopropyl is not. Also, as demonstrated above, the use of a single reagent of the invention provides a linking arm specifically only at a pre-selected position (s) of a nucleotide multimer without introducing unwanted nucleotides. be able to. Also, as already described, by linking the backbone to nucleotides and another backbone,
(This is then linked to another backbone, resulting in a chain). The reagents of the invention introduce a series of adjacent ligands (eg, labels or linking arms to which labels can be attached) into the nucleotide multimer. It can be done. That is,
By linking multiple adjacent labels to a probe, the sensitivity of a hybridization assay using the probe can be increased. Furthermore, by additionally using one of the non-nucleotide backbones of the present invention or a series of non-nucleotide backbones linked in succession between the two nucleotide sequences of the probe complementary to the corresponding sequence of the target nucleotide multimer. Can be bridged and cross-linked by a single different nucleotide or different sequence in the sample. That is, the target nucleotide multimer may actually be a group of two or more nucleotide multimers consisting of a consensus nucleotide sequence of interest, which may be a single different nucleotide of interest or one another Crosslinked by different nucleotide sequences. Even where a single target sequence is of interest, it is possible to produce a probe with a complementary sequence having a non-nucleotide monomer unit with a label group attached between any two nucleotides. In that case, the probe will hybridize to the target nucleotide sequence in the usual manner, but the monomer units bearing the labeling group will tend to be arranged in a manner that does not interfere with the aforementioned hybridization (ie, it will “loop out” from the hybrid structure). It's easy to do). This arrangement is based on the use of the insertion (intercalation) effect (procedures of the National Academy of Sciences of the USA, vol. 81,
3297-3301), for example, perhaps in situations where improved probe specificity is desired. Of course, the fact that the present invention uses non-nucleotide monomer units, together with prior probes using nucleotide monomer units, significantly reduces the aforementioned types of interference. As described in the “Summary of the Invention”,
Compounds (4), (9) and (12) can be attached to the solid phase synthesis support via their primary hydroxyl groups (see the texts of Gaith and Salang, supra, for techniques compatible with the application). These derivatized supports were used for additional polymer synthesis, resulting in the attachment of non-nucleotide monomer units to the 3'-end of the resulting nucleotide / non-nucleotide polymer. Many modifications can be made to the above invention. For example,
Ligands may in fact be labels or intercalators (intercalators) incorporated into the reagents of the invention before they are linked to the nucleotides of the nucleotide multimer. Further, as mentioned in the Summary, various other protecting groups can be used in addition to the protecting groups of the specific examples above. However, the use of either one of the trifluoroacetyl and 9-fluorenylmethoxycarbonylamino protecting groups is particularly preferred. It is the conditions used for deprotection of exocyclic nucleotide amines in known standard oligonucleotide synthesis (typically at
濃 13 hours using concentrated NH 4 OH) under the same alkaline conditions to deprotect the amine. Similarly,
The dimethoxytrityl 5 'hydroxy protection, methyl or beta-cyanoethyl phosphite O protection and the use of N, N-diisopropyl as the phosphite leaving group in the linkage all make the reagents sufficiently compatible with current standard oligonucleotide solid phase synthesis techniques. As such, the need for additional special steps is minimized. Other variations and alternatives to aspects of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to those embodiments described in detail above.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年7月8日(1999.7.8)[Submission date] July 8, 1999 (1999.7.8)

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 ヌクレオチドプローブ用非ヌクレオチ
ド連結試薬
[Title of the Invention] Non-nucleotide ligation reagent for nucleotide probe

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、標識または挿入
剤のような単一または多数の部分を、任意の特定選択位
置においてヌクレオチドプローブに好便に連結できる非
ヌクレオチド試薬に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to non-nucleotide reagents that can conveniently link a single or multiple moieties, such as labels or intercalators, to nucleotide probes at any particular selected location.

【0002】[0002]

【従来の技術】臨床研究および診断において、RNAま
たはDNA中の特定のヌクレオチド配列(「標的ヌクレ
オチド配列」または単に「標的配列」と称する)の存在
を測定する既知技術は、核酸ハイブリダイゼーションア
ツセイの実施である。このアツセイでは、標的配列の少
なくとも一部に相補的なヌクレオチド配列を有するヌク
レオチド多量体プローブ(代表的にはオリゴヌクレオチ
ド)が選択される。代表的な場合、プローブは標識さ
れ、すなわち、存在が容易に検出できるような原子また
は基が結合している。標識したプローブをハイブリダイ
ゼーション条件下に標的ヌクレオチド配列を含む疑いの
ある試料にばく露すると、標的はこのような標識プロー
ブとハイブリッド形成する。試料中の標的配列の存在
は、通常ハイブリッド形成および非ハイブリッド形成プ
ローブを分離し、ついでプローブハイブリッド中の標識
の存在を測定するか、または非ハイブリッド形成プロー
ブ中の標識量を測定することにより、定性的または定量
的に測定することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In clinical research and diagnosis, known techniques for measuring the presence of specific nucleotide sequences (referred to as "target nucleotide sequences" or simply as "target sequences") in RNA or DNA are known as nucleic acid hybridization assays. It is an implementation. In this assay, a nucleotide multimer probe (typically an oligonucleotide) having a nucleotide sequence complementary to at least a portion of the target sequence is selected. Typically, the probe is labeled, ie, attached to an atom or group whose presence is readily detectable. When the labeled probe is exposed to a sample suspected of containing the target nucleotide sequence under hybridization conditions, the target will hybridize to such a labeled probe. The presence of the target sequence in the sample is usually qualitatively determined by separating the hybridizing and non-hybridizing probes and then measuring the presence of the label in the probe hybrid or by measuring the amount of label in the non-hybridizing probe. Can be measured quantitatively or quantitatively.

【0003】歴史的には放射性標識が用いられた。しか
し、取扱い上の難点から、後になって非放射性標識が開
発された。このような標識には、存在の測定が直接にな
されるものも間接になされるものも含まれる。直接標識
の例としては、化学発光、燐光、蛍光または分光的測定
が可能な標識が含まれる。間接標識の例としては、ビオ
チンのような化合物および適当な検出可能標識とコンジ
ュゲートした蛋白により検出できる抗原が含まれる。
[0003] Historically, radioactive labels have been used. However, handling difficulties led to the later development of non-radioactive labels. Such labels include those whose presence is determined directly or indirectly. Examples of direct labels include labels that can be measured for chemiluminescence, phosphorescence, fluorescence or spectroscopy. Examples of indirect labels include compounds such as biotin and antigens detectable by proteins conjugated to a suitable detectable label.

【0004】ヌクレオチドプローブに標識を結合する従
来法のあるものは、代表的な場合、ヌクレオチドに1個
の標識を連結し、ついで1個またはそれ以上の上記ヌク
レオチドをプローブにとり込ませることに基づくもので
ある。例えば、ピリミジン環のC5位に結合したビオチ
ン部分を含むdUTPおよびUTP類似体が化学的に合
成され、酵素的にポリヌクレオチドにとり込まれた
[P.R.ランガー等、プロシーディング・オブ・ザ・
ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンスUSA、7
8巻6633頁(1981年)]。このビオチン標識ヌ
クレオチドは、酵素法により、生物または合成核酸プロ
ーブにとり込ませることができる。さらに、前述の類似
体の5’−アリルアミン前駆体の使用が、同様に使用し
て、一般的方法により標識に連結できる求核性アミン部
分のプローブへのとり込みをもたらすものとして提案さ
れた。そのほかのデオキシヌクレオチドトリ燐酸類似体
も、酵素的にプローブにとり込まれている。詳述する
と、ブロモdUTPおよびヨードdUTPがとり込まれ
免疫化学的に検出された[ボリトウッド等、ジャーナル
・オブ・パソロジー、148巻61頁(1986
年)]。さらに、4−チオUTP[H.エシヤフポア
等、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ、7巻1485
頁(1979年)]がDNAフラグメントの3’−末端
に結合され、ついで求核性スルフヒドリル部分が標識さ
れた。チエンの国際出願(国際公開番号WO86/00
074、公開日1986年1月3日)は、一見ランダム
なピリミジン塩基ヌクレオチドを脱ピリミジン化し、生
成する糖環を開いて、そこにアミン担持部分を結合させ
る技術を記載している。
[0004] Some conventional methods of attaching labels to nucleotide probes are typically based on linking a label to a nucleotide and then incorporating one or more of the above nucleotides into the probe. It is. For example, dUTP and UTP analogs containing a biotin moiety attached to the C5 position of the pyrimidine ring have been chemically synthesized and enzymatically incorporated into polynucleotides [P. R. Proceeding of the
National Academy of Sciences USA, 7
8, 6633 (1981)]. This biotin-labeled nucleotide can be incorporated into a biological or synthetic nucleic acid probe by an enzymatic method. In addition, the use of a 5'-allylamine precursor of the aforementioned analog has been proposed, as well, to be used to result in the incorporation of a nucleophilic amine moiety into a probe that can be linked to a label by conventional methods. Other deoxynucleotide triphosphate analogs have been enzymatically incorporated into the probe. Specifically, bromo dUTP and iodine dUTP were incorporated and detected immunochemically [Britwood et al., Journal of Pathology, 148, 61 (1986).
Year)]. Furthermore, 4-thio UTP [H. Eschyaupore et al., Nucleic Acids Research, Vol. 7, 1485
(1979)] was attached to the 3'-end of the DNA fragment, followed by labeling of the nucleophilic sulfhydryl moiety. Chien International Application (International Publication Number WO86 / 00)
074, published January 3, 1986) describes a technique in which a seemingly random pyrimidine base nucleotide is depyrimidinized, the resulting sugar ring is opened, and an amine-carrying moiety is attached thereto.

【0005】標識の化学法も提案されたが、これはヌク
レオチド多量体中の若干のヌクレオチドにランダムに標
識を結合させるものである。例えば、N−アセトキシ−
N−アセチルアミノフルオレンが核酸のグアニン残基に
結合され、ついで免疫化学的方法により検出された
[P.チエン等、プロシーディングス・オブ・ザ・ナシ
ョナル・アカデミー・オブ・サイエンスUSA、81巻
3466頁(1984年)]。標識を結合できる求核性
アミン基を提供する別の方法としては、核酸プローブの
シトシン残基のC6位における重亜硫酸触媒アミノ基転
移がある[R.P.ビシジ等、ジャーナル・オブ・クリ
ニカル・バイオロジー、23巻311頁(1986
年)]。上記化学法および酵素法の何れも、単一のヌク
レオチドを特異的に標識することが不可能であるか、ま
たはその方法がヌクレオチド塩基の環外アミンを修飾
し、そのためハイブリッド形成が妨害されるとの難点を
有する。
[0005] Labeling chemistry has also been proposed, which randomly attaches the label to some nucleotides in the nucleotide multimer. For example, N-acetoxy-
N-acetylaminofluorene was bound to guanine residues of nucleic acids and then detected by immunochemical methods [P. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 81, 3466 (1984)]. Another method of providing a nucleophilic amine group to which a label can be attached is bisulfite-catalyzed transamination at the C6 position of a cytosine residue of a nucleic acid probe [R. P. Visisi et al., Journal of Clinical Biology, 23, 311 (1986)
Year)]. Neither of the above chemical or enzymatic methods are capable of specifically labeling a single nucleotide, or if the method modifies the exocyclic amine of a nucleotide base, thereby preventing hybridization. With the disadvantages of

【0006】ヌクレオチド多量体、代表的にはオリゴヌ
クレオチドの5’−または3’−末端に1個の標識のみ
を結合する他の方法も報告されている。例えば、このよ
うな方法はC.F.チュー等、ヌクレイック・アシッズ
・リサーチ、11巻6513頁(1983年)および
A.コレット等、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ、
13巻1529頁(1985年)に記載がある。固相オ
リゴヌクレオチド合成の最終工程として標識付着により
好便な別の末端標識法が報告されている。例えば、B.
A.コノリ−、ヌクレイック・アシッズ・リサーチ、1
3巻4485頁(1985年)、S.アグラワル等、ヌ
クレイック・アシッズ・リサーチ、14巻6227頁
(1986年)およびコノリー、ヌクレイック・アシッ
ズ・リサーチ、15巻3131頁(1987年)参照。
しかし、これらの末端標識法は、1個の標識をヌクレオ
チド多量体の末端に付着し得るのみであるとの点で制限
されたものである。
Other methods of attaching only one label to the nucleotide multimer, typically the 5'- or 3'-end of the oligonucleotide, have been reported. For example, such a method is described in C.I. F. Chu et al., Nucleic Acids Research, 11, 6513 (1983); Nucleic Acids Research, such as colette,
13, page 1529 (1985). As a final step in solid-phase oligonucleotide synthesis, another convenient end labeling method by label attachment has been reported. For example, B.
A. Connori, Nucleic Acids Research, 1
3, 4485 (1985); See Agrawar et al., Nucleic Acids Research, Vol. 14, p. 6227 (1986) and Connolly, Nucleic Acids Research, Vol. 15, pp. 3131 (1987).
However, these end labeling methods are limited in that only one label can be attached to the end of the nucleotide multimer.

【0007】標準的自動合成法の実施中に合成オリゴヌ
クレオチドの選択した位置に1級アミン修飾ヌクレオチ
ド残基の挿入に用い得る化合物が提案された。このよう
な化合物としては、デオキシチミジン、デオキシアデニ
ン、デオキシグアニンおよびデオキシチジンの類似体が
含まれる[G.B.ドライヤー等、プロシーディングス
・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
スUSA、82巻968頁(1985年)、J.L.ラ
ス、国際出願公開番号WO84/03285、公開日1
984年8月30日]。理論的には、このような化合物
は、配列に沿った若干数の位置に標識ヌクレオチドを置
き、多数標識の使用により検出感度の増加を可能とし得
る筈である。しかし、プローブに対してこのような標識
ヌクレオチドを使用すると、特に多数標識が存在する場
合、標的配列との間に形成されたハイブリッドの安定性
を減少させることが証明された。このようなハイブリッ
ド安定性の減少は、ウリジン、シチジン、またはアデニ
ン塩基に結合した多数のビオチン部分をもつ生物起源の
核酸プローブについて示された[R.P.ビシジ等、ジ
ャーナル・オブ・クリニカル・マイクロバイオロジー、
23巻311頁(1986年)、G.ゲベイエフ等、ヌ
クレイック・アシッズ・リサーチ、15巻4513頁
(1987年)]。ハイブリッド安定性の減少はまた、
修飾ウリジン、残基に結合した多数のフルオレスセイン
標識をもつ合成オリゴヌクレオチドについても報告され
た[J.ハラランビジス等、ヌクレイック・アシッズ・
リサーチ、15巻4857頁(1987年)]。このよ
うな不安定性はまた、シチジン塩基のN−4位に結合し
たビオチンおよびフルオレスセイン標識をもつ合成オリ
ゴヌクレオチドについても証明された。さらに、合成ヌ
クレオチド内の任意の目的位置に1個または複数の標識
を置くためには、全部すなわち8種の異なる化合物(4
種はデオキシリボ核酸多量体、4種はリボ核酸多量体)
をもつことが必要になる。
Compounds have been proposed that can be used to insert primary amine-modified nucleotide residues at selected positions on synthetic oligonucleotides during the performance of standard automated synthesis methods. Such compounds include deoxythymidine, deoxyadenine, deoxyguanine and analogs of deoxythidine [G. B. See Drying et al., Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 82, 968 (1985); L. Russ, International Application Publication No. WO84 / 03285, Publication Date 1
August 30, 984]. Theoretically, such compounds could have labeled nucleotides at some number of positions along the sequence, allowing the use of multiple labels to increase detection sensitivity. However, the use of such labeled nucleotides on the probe has been shown to reduce the stability of hybrids formed with the target sequence, especially when multiple labels are present. Such a decrease in hybrid stability has been shown for biogenic nucleic acid probes with multiple biotin moieties attached to uridine, cytidine, or adenine bases [R. P. Journal of Clinical Microbiology, such as Visisi,
23, 311 (1986); Gebeev et al., Nucleic Acids Research, 15, 4513 (1987)]. The decrease in hybrid stability also
Modified uridine, a synthetic oligonucleotide with multiple fluorescein labels attached to residues, has also been reported [J. Nucleic Acids
Research, 15: 4857 (1987)]. Such instability was also demonstrated for synthetic oligonucleotides with biotin and fluorescein labels attached to the N-4 position of the cytidine base. Furthermore, in order to place one or more labels at any desired position in a synthetic nucleotide, all or eight different compounds (4
Species are deoxyribonucleic acid multimers, and 4 are ribonucleic acid multimers)
It is necessary to have

【0008】その上に、オリゴヌクレオチドへのとり込
み後に求核性部分を標識できる燐酸基連結ヌクレオチド
誘導体が報告された[R.L.レトシンガーおよびM.
E.ショット、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサイアテイ(1981年)103巻7394頁、
杉本、特開昭61−44353号、同61−57595
号、同61−44352号、何れも1986年3月]。
しかし、ヌクレオチド誘導体に基づく上記化合物は、前
述したヌクレオチドに基づく誘導体に関する欠点の少な
くとも一部をしめす筈である。さらに、上記連結剤の例
は、現在の標準固相合成法では方法自体の変更なしには
使用できない。
Furthermore, a phosphate-linked nucleotide derivative capable of labeling a nucleophilic moiety after incorporation into an oligonucleotide has been reported [R. L. Letosinger and M.A.
E. FIG. Shot, Journal of American Chemical Society (1981) 103, 7394,
Sugimoto, JP-A-61-44353 and 61-57595
Nos., 61-44352, March 1986].
However, said compounds based on nucleotide derivatives should exhibit at least some of the disadvantages associated with the nucleotide-based derivatives described above. Furthermore, the above examples of linking agents cannot be used in current standard solid phase synthesis methods without modification of the method itself.

【0009】本明細書および請求の範囲において、下記
のように用語を定義する。 ヌクレオチド・・・燐酸基、5炭糖および窒素含有塩基
からなる核酸サブユニット。RNAでは、5炭糖はリボ
ースである。DNAでは、2−デオキシリボースであ
る。この語はまた、これらサブユニットの類似体をも含
む。 ヌクレオチド多量体・・・燐酸ジエステル結合で連結さ
れたヌクレオチド鎖またはその類似体。 オリゴヌクレオチド・・・一般的に長さ約10〜約10
0ヌクレオチドのヌクレオチド多量体であるが、長さ1
00ヌクレオチドより大きなこともあり得る。これらは
通常ヌクレオチドモノマーから合成されると考えられる
が、酵素法により得ることもできる。 デオキシリボオリゴヌクレオチド・・・デオキシリボヌ
クレオチドモノマーからなるオリゴヌクレオチド。 ポリヌクレオチド・・・一般に約100ヌクレオチドま
たはそれ以上の長さのヌクレオチド多量体。これらは通
常生物起源であるかまたは酵素法により得られる。 ヌクレオチド多量体プローブ・・・第2のヌクレオチド
多量体、通常ポリヌクレオチド内に含まれる標的ヌクレ
オチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有するヌクレ
オチド多量体。通常、プローブは標的配列中の対応塩基
に完全相補的なように選択される。しかし、場合によっ
ては、プローブ中の1個以上のヌクレオチドが標的配列
中の対応塩基に相補的でないことが適切であり、望まし
いこともあり得る。代表的な場合、プローブは標識され
ている。 非ヌクレオチドモノマー単位・・・これはポリマーのハ
イブリッド形成に有意に関与しないモノマー単位であ
る。このようなモノマー単位は、例えば、ヌクレオチド
の有意の水素結合に関与してはならず、成分として5ヌ
クレオチド塩基の1種またはその類似体を有するモノマ
ー単位を除外する。 ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマー・・・ヌクレオ
チドおよび非ヌクレオチド性のモノマー単位を含むポリ
マー。プローブとして使用する場合、代表的なものは標
識されている。 オリゴヌクレオチド/非ヌクレオチド多量体・・・一般
に合成物で100未満のヌクレオチドを有するが200
ヌクレオチドを上回ってもよく、1種以上の非ヌクレオ
チドモノマー単位を含む多量体。 モノマー単位・・・試薬がポリマーに提供する、ヌクレ
オチド試薬またはこの発明の非ヌクレオチド試薬の単
位。 ハイブリッド・・・相補的塩基間のワトソン・クリツク
塩基対形成により2のヌクレオチド多量体間に形成され
た複合体。
In the present specification and claims, terms are defined as follows. Nucleotide: a nucleic acid subunit consisting of a phosphate group, pentose and a nitrogen-containing base. In RNA, pentose is ribose. In DNA, it is 2-deoxyribose. The term also includes analogs of these subunits. Nucleotide multimer: a nucleotide chain or an analog thereof linked by a phosphoric diester bond. Oligonucleotide: generally about 10 to about 10 in length
A nucleotide multimer of 0 nucleotides but a length of 1
It can be larger than 00 nucleotides. These are generally thought to be synthesized from nucleotide monomers, but can also be obtained by enzymatic methods. Deoxyribooligonucleotide: an oligonucleotide comprising a deoxyribonucleotide monomer. Polynucleotide—A nucleotide multimer generally about 100 nucleotides or more in length. These are usually of biological origin or obtained by enzymatic methods. Nucleotide multimer probe—a second nucleotide multimer, usually a nucleotide multimer having a nucleotide sequence complementary to a target nucleotide sequence contained in a polynucleotide. Usually, the probes are selected to be completely complementary to the corresponding base in the target sequence. However, in some cases, it may be appropriate and desirable that one or more nucleotides in the probe not be complementary to the corresponding base in the target sequence. Typically, the probe is labeled. Non-nucleotide monomer units-these are monomer units that are not significantly involved in polymer hybridization. Such monomer units, for example, must not participate in significant hydrogen bonding of the nucleotides and exclude monomer units having one of the five nucleotide bases or an analog thereof as a component. Nucleotide / non-nucleotide polymer: A polymer containing nucleotide and non-nucleotide monomer units. When used as a probe, they are typically labeled. Oligonucleotide / non-nucleotide multimer--generally less than 100 nucleotides in synthetic but 200
Multimers that may exceed nucleotides and contain one or more non-nucleotide monomer units. Monomer unit: A unit of a nucleotide reagent or a non-nucleotide reagent of the present invention provided by a reagent to a polymer. Hybrid: A complex formed between two nucleotide multimers by Watson-Crick base pairing between complementary bases.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ヌクレオ
チド試薬の特定のヌクレオチドモノマー単位と合成的に
結合して、ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマー
単位を含む骨格をもつ明確な配列のポリマーを生成する
非ヌクレオチドモノマー単位をもった非ヌクレオチド試
薬を提供するものである。上記非ヌクレオチド試薬はま
た、リンカーアームが脱保護されたときコンジュゲート
化反応に関与し得るリンカーアーム部分であるか、また
はポリマーの合成開始前に有用な目的化学部分が結合し
ているサイドア−ムであり得る、リガンドを有し得る。
一般に、リンカーアームに部分を結合する技術は蛋白上
の基に標識を結合する技術に類似する。しかし、この方
法の修正が必要である。有用な化学手段の例には、活性
エステル、活性イミン、アリールフルオリドまたはイソ
チオシアナートとアルキルアミンの反応、およびマレイ
ミド、ハロアセチル等とチオールの反応が含まれる[そ
の他の可能な方法についてはG.M.ミーンズおよび
R.E.フイーネイ、「ケミカル・モディフィケーショ
ン・オブ・プロテインズ」、ホルデン−デイ・インコー
ポレイテッド(1971年)、R.E.フイーネイ、イ
ンターナショナル・ジャーナル・オブ・ペプタド・プロ
テイン・リサーチ、29巻(1987年)145〜16
1頁参照]。ポリマーの形成中リンカーアームの官能基
を保護するのに用い得る適当な保護基は、蛋白質化学で
用いるものに類似する[例えば、「ザ・ペプタイド・ア
ナリシス・シンセシス・バイオロジー」3巻、E.グロ
スおよびJ.マインホッファー編、アカデミック・プレ
ス(1971年)]。非ヌクレオチド試薬の化学的性質
に基づき、これを骨格中の任意の目的位置に置くことが
できる。このことは、ヌクレオチドモノマーを含むポリ
マーに広範囲の性質を設計することを可能にする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to non-nucleotides that synthetically combine with specific nucleotide monomer units of a nucleotide reagent to form a well-defined polymer having a backbone containing nucleotide and non-nucleotide monomer units. The present invention provides a non-nucleotide reagent having a monomer unit. The non-nucleotide reagent may also be a linker arm moiety that can participate in a conjugation reaction when the linker arm is deprotected, or a sidearm to which a useful chemical moiety useful prior to initiating polymer synthesis is attached. Can have a ligand.
In general, the technique for attaching a moiety to a linker arm is similar to the technique for attaching a label to a group on a protein. However, this method needs to be modified. Examples of useful chemical means include the reaction of an active ester, active imine, aryl fluoride or isothiocyanate with an alkylamine, and the reaction of maleimides, haloacetyls, and the like with thiols. M. Means and R.A. E. FIG. Feney, "Chemical Modification of Proteins", Holden-Day, Inc. (1971), R.A. E. FIG. Feney, International Journal of Peptad Protein Research, 29 (1987) 145-16
See page 1]. Suitable protecting groups that can be used to protect the functional groups of the linker arm during polymer formation are similar to those used in protein chemistry [see, for example, "The Peptide Analysis Synthesis Biology", Vol. Gross and J.M. Mainhoffer, Academic Press (1971)]. Based on the chemistry of the non-nucleotide reagent, it can be placed at any desired location in the backbone. This allows a wide range of properties to be designed for polymers containing nucleotide monomers.

【0011】その中には、下記のものがある。 (1)ポリマー内の任意の目的位置への特定の化学的部
分の結合。このような部分としては、(限定されるもの
ではないが)検出可能な標識、挿入剤(インターカーレ
ーション剤)、キレート剤、薬物、ホルモン、蛋白、ペ
プチド、ハプテン、ラジカル発生剤、核分解剤、蛋白分
解剤、触媒、レセプター結合物質およびその他の生物学
的関心の対象である結合物質、並びに生物学的障壁(例
えば膜)の通るDNA輸送を修飾する剤、およびヌクレ
オチド多量体の溶解度を変改する物質が含まれ得る。こ
のことは、このような標識および挿入剤を任意の目的ヌ
クレオチドに隣接して位置させることが可能なことを意
味する。 (2)例えばヌクレオチド親和性支持体を構成するため
に、支持体の化学部分に対する結合にリンカーアームを
用いて固体支持体上に明確に定義された配列を固定する
能力。 (3)ポリマーに多数の非ヌクレオチドモノマー単位を
とり込ませることによりポリマーに多数の化学部分をリ
ンカーアームにより結合する能力。
[0011] Among them, there are the following. (1) The attachment of a specific chemical moiety to any desired position in the polymer. Such moieties include (but are not limited to) detectable labels, intercalating agents (intercalating agents), chelating agents, drugs, hormones, proteins, peptides, haptens, radical generators, nucleolytic agents , Proteolytic agents, catalysts, receptor binding agents and other binding agents of biological interest, as well as agents that modify DNA transport across biological barriers (eg, membranes), and alter the solubility of nucleotide multimers. Modifying substances may be included. This means that such labels and intercalating agents can be located adjacent to any nucleotide of interest. (2) The ability to immobilize a well-defined sequence on a solid support using linker arms for attachment to chemical moieties of the support, for example to construct a nucleotide affinity support. (3) Ability to attach multiple chemical moieties to the polymer via linker arms by incorporating multiple non-nucleotide monomer units into the polymer.

【0012】(4)ポリヌクレオチドに作用する酵素お
よび蛋白により活性が変化している点で天然ポリヌクレ
オチドと異なるポリマーを構築する能力。例えば、純ポ
リヌクレオチドの3’末端上に非ヌクレオチドモノマー
単位を位置させると、へび毒ホスホジエステラーゼによ
る分解に抵抗を生ずる。このような非ヌクレオチドモノ
マー単位は他のヌクレアーゼに対する特異的開裂部位を
創出し得る。 (5)ハイブリッド形成可能なヌクレオチドモノマー単
位と非ヌクレオチドモノマー単位を点在させることによ
りハイブリダイゼーションプローブを構築する能力。例
えば、ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマーの混
合ブロック合成を行うことができ、その際ヌクレオチド
モノマーの明確な配列を合成し、その後1個以上の非ヌ
クレオチドモノマー単位を伸ばし第2の明確な配列のヌ
クレオチドモノマーのブロックを続け得る。 (6)1個以上の塩基対が異なる標的ヌクレオチド多量
体を同時に検出できる合成プローブを構築する能力。こ
れは、種々の標的ヌクレオチド多量体のヌクレオチド配
列で差異が生じる部位において本書に記載の非ヌクレオ
チド試薬を用いてプローブ中のヌクレオチドを非ヌクレ
オチドモノマー単位に置き換えることにより達成され
る。
(4) Ability to construct a polymer different from a natural polynucleotide in that the activity is changed by enzymes and proteins acting on the polynucleotide. For example, positioning non-nucleotide monomer units on the 3 'end of a pure polynucleotide results in resistance to degradation by snake venom phosphodiesterase. Such non-nucleotide monomer units can create specific cleavage sites for other nucleases. (5) Ability to construct a hybridization probe by interspersing hybridizable nucleotide monomer units and non-nucleotide monomer units. For example, a mixed block synthesis of nucleotide and non-nucleotide monomers can be performed, wherein a well-defined sequence of nucleotide monomers is synthesized, and then one or more non-nucleotide monomer units are extended to form a second well-defined sequence of nucleotide monomers. You may continue the block. (6) Ability to construct synthetic probes that can simultaneously detect target nucleotide multimers with one or more different base pairs. This is accomplished by replacing the nucleotides in the probe with non-nucleotide monomer units using the non-nucleotide reagents described herein at the site where differences occur in the nucleotide sequences of the various target nucleotide multimers.

【0013】好ましい発明の形態では、標識したハイブ
リダイゼーションプローブは、ヌクレオチドおよび非ヌ
クレオチドモノマーを含む定義された配列から構築され
る。別の好ましい発明の形態では、非ヌクレオチドモノ
マー単位が2個またはそれ以上の定義された配列のヌク
レオチド多量体を結合するのに用いられ、非ヌクレオチ
ドモノマー単位はハイブリダイゼーション反応に使用す
るため化学的に標識される。
In a preferred aspect of the invention, the labeled hybridization probes are constructed from defined sequences including nucleotide and non-nucleotide monomers. In another preferred aspect of the invention, non-nucleotide monomer units are used to link nucleotide multimers of two or more defined sequences, wherein the non-nucleotide monomer units are chemically used for hybridization reactions. Be labeled.

【0014】さらに別の好ましい実施態様では、非ヌク
レオチドは、現行のDNA合成法の1つを用いて混合ヌ
クレオチド/非ヌクレオチドポリマーを生成すべく段階
的に付加することが可能なように構築される。このよう
なヌクレオチドおよび非ヌクレオチド試薬は、通常、固
体担体に共有的に固定された生成中のオリゴヌクレオチ
ド鎖に対応するモノマー単位を結合するように段階的に
加えられる。代表的な場合、最初のヌクレオチドは合成
開始前に開裂可能なエステル結合を用いて担体に結合さ
れる。オリゴヌクレオチド鎖の段階的延長は、通常、
3’から5’の方向に実施される。標準的DNAおよび
RNA合成法については、例えば「シンセシス・アンド
・アプリケーション・オブ・DNA・アンド・RN
A」、S.A.ナラング編、アカデミック・プレス(1
987年)、および、M.J.ゲト、「オリゴヌクレオ
チド・シンセシス」、IRLプレス、ワシントン、US
A(1984年)を参照のこと。合成完了後、上記エス
テル結合の加水分解によりポリマーを担体から開裂し、
最初に担体に結合したヌクレオチドは生成したオリゴマ
ーの3’−末端になる。
In yet another preferred embodiment, the non-nucleotides are constructed such that they can be added stepwise to produce a mixed nucleotide / non-nucleotide polymer using one of the current methods of DNA synthesis. . Such nucleotide and non-nucleotide reagents are typically added in steps so as to couple the corresponding monomer units to the developing oligonucleotide chain, which is covalently immobilized on a solid support. Typically, the first nucleotide is attached to the carrier using a cleavable ester bond before the start of synthesis. The gradual extension of the oligonucleotide chain is usually
Performed in the 3 'to 5' direction. For standard DNA and RNA synthesis methods, see, for example, "Synthesis and Application of DNA and RN".
A ", S.A. A. Narang, Academic Press (1
987); J. Get, "Oligonucleotide Synthesis", IRL Press, Washington, US
A (1984). After completion of the synthesis, the polymer is cleaved from the carrier by hydrolysis of the ester bond,
The nucleotide initially bound to the carrier becomes the 3'-end of the resulting oligomer.

【0015】類似の方法として、非ヌクレオチドモノマ
ー単位を導入する別法にはDNA合成の開始前にDNA
合成担体に同様に結合させる方法がある。好ましい実施
態様では、非ヌクレオチドモノマー単位は非ヌクレオチ
ドモノマーの遊離アルコール形を用いて形成したエステ
ル結合によりDNA合成担体に結合される。したがっ
て、この発明はヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノ
マー単位の混合物を含むポリマーを製造するための試薬
を提供する。上記非ヌクレオチドモノマーは、さらに1
つ以上の保護されたリンカーアームまたは標識または挿
入剤のような目的とする化学部分にコンジュゲートした
1つ以上のリンカーアームを含む。
[0015] In a similar manner, an alternative to introducing non-nucleotide monomer units is to add the DNA before the start of DNA synthesis.
There is a method of similarly binding to a synthetic carrier. In a preferred embodiment, the non-nucleotide monomer units are linked to the DNA synthesis carrier by an ester bond formed using the free alcohol form of the non-nucleotide monomer. Thus, the present invention provides reagents for making a polymer comprising a mixture of nucleotide and non-nucleotide monomer units. The non-nucleotide monomer further comprises 1
It contains one or more protected linker arms or one or more linker arms conjugated to a chemical moiety of interest, such as a label or intercalating agent.

【0016】このような非ヌクレオチドモノマーは、さ
らにヌクレオチドおよび非ヌクレオチドモノマー単位の
ポリマーに段階的に含有させ得るように2つ以上のカッ
プリング基を有する。上記カップリング基のうち第1の
ものは、生長しつつあるモノマー単位鎖の末端に効果的
に結合し得る性質を有する。上記カップリング基のうち
第2のものは、生長しつつある混合ヌクレオチドおよび
非ヌクレオチドモノマー鎖を段階的に延長する能力を有
する。これは、最初のカップリング基が結合中には、第
2のカップリング基が実質的に結合しないように不活性
化され、その後非ヌクレオチドモノマー単位を結合し得
るように活性化され得ることを必要とする。「不活性
化」は、好ましくは第2のカップリング基への保護基を
用い、これを除去したとき第2のカップリング基を活性
化し得るようにする。しかし、このような「不活性化」
および「活性化」が、単に反応条件(例えばpH、温
度、反応系の他の成分の濃度変更)の変更によって達成
され、この際第2のカップリング基は適当な化学構造と
し、このような技術による不活性化および活性化に役立
つようにすることも、この発明の範囲に含まれる。上記
カップリング基は、ヌクレオチドまたは非ヌクレオチド
モノマー単位を隣接して結合させることを可能にする。
好ましい実施態様では、上記カップリング基は標準的D
NA合成法の1種と相容性があるカップリングおよび脱
保護反応により操作される。
Such non-nucleotide monomers have two or more coupling groups so that they can be further incorporated into the polymer of nucleotide and non-nucleotide monomer units. The first of the above coupling groups has a property capable of effectively binding to the terminal of the growing monomer unit chain. The second of the coupling groups has the ability to stepwise extend the growing mixed nucleotide and non-nucleotide monomer chains. This means that the first coupling group can be deactivated during attachment so that the second coupling group is substantially unattached, and then activated to attach non-nucleotide monomer units. I need. "Inactivation" preferably employs a protecting group for the second coupling group so that when removed, the second coupling group can be activated. However, such "inactivation"
And "activation" is achieved simply by altering the reaction conditions (eg, changing the pH, temperature, concentration of other components of the reaction system), wherein the second coupling group has an appropriate chemical structure, Assisting with inactivation and activation by technology is also within the scope of this invention. The coupling group allows adjacent nucleotide or non-nucleotide monomer units to be attached.
In a preferred embodiment, the coupling group is a standard D
It operates by coupling and deprotection reactions that are compatible with one of the NA synthesis methods.

【0017】このような方法は、合成が無方向的に行う
こと、および全てのカップリング開裂および脱保護工程
が「不適切でない」条件下で行なわれること、すなわち
これらがポリマー骨格並びにその糖、塩基、リンカーア
ームおよび標識成分にもモノマー試薬にも実質的な悪影
響を与えないことを必要とする。当業者は、これらの条
件を充足する官能基、カップリング法、脱保護法および
開裂条件を容易に定めることができる(例えばゲトの前
掲文献参照)。
[0017] Such a method involves the fact that the synthesis takes place in a non-directional manner and that all coupling cleavage and deprotection steps are carried out under “undesirable” conditions, ie that they are made up of a polymer backbone and its sugar, It needs to have no substantial adverse effect on the base, the linker arm and the labeling component as well as the monomeric reagent. Those skilled in the art can easily determine functional groups, coupling methods, deprotection methods and cleavage conditions that satisfy these conditions (see, for example, the above-cited reference of Get).

【0018】非ヌクレオチドモノマーは、好ましくは末
端にカップリング基が連結された骨格を有する。骨格は
1〜20原子鎖の非環式鎖であるのが好ましく、1〜2
0炭素原子の非環式炭化水素鎖が好ましい。
The non-nucleotide monomer preferably has a skeleton having a coupling group connected to the terminal. The skeleton is preferably an acyclic chain of 1 to 20 atom chains,
Acyclic hydrocarbon chains of 0 carbon atoms are preferred.

【0019】この発明の一実施態様においては、試薬は
下記化合物(1)または(II)の一方から選択され
る。 および
In one embodiment of the present invention, the reagent is selected from one of the following compounds (1) or (II). and

【0020】化合物(1)と(II)の何れが選択され
るにせよ、記載されている基は下記のものである。 (■)Rは非ヌクレオチド骨格、 (■)基 および は第1カップリング基であり、ここでXはハロゲンま
たは置換アミノ、Xは、ハロゲン、アミノまたは
、Rは、アルキル、アルコキシ、またはフェノキ
シ、Rは、アルキル、アルコキシ、またはアリールオ
キシまたはX=Oの場合に限りHであり得る、 (■)R−X−は保護された第2のカップリング基
であり、ここで、Xは、O、S、NH、またはHN=
N− Rは、カップリング基脱保護条件下で開裂して第2の
カップリング基H−X −を再生し得る保護基 (■)nは整数 (■)R−X−はリガンド。これを好ましくは官能
部分から、または適切な条件下で脱保護して官能部分に
連結し得るように(この場合も適切な条件下で)なり得
る保護されたリンキングアームから選択される。後者の
場合、XはリンキングアームでRは保護基である。
Any one of compounds (1) and (II) is selected
Nevertheless, the groups described are: (■) R2Is a non-nucleotide skeleton, (■) groupand Is a first coupling group, wherein X is2Is halogen
Or substituted amino, X4Is halogen, amino or
O, R3Is alkyl, alkoxy, or phenoxy
Si, R5Is an alkyl, alkoxy, or aryl
Kishi or X4= OCan be H only if1-X1-Is a protected second coupling group
Where X1Is O, S, NH, or HN =
NR1Is cleaved under coupling group deprotection conditions to give a second
Coupling group HX 1-A protecting group capable of regenerating-(■) n is an integer (■) R4-X3-Is a ligand. This is preferably sensory
Deprotection from moieties or under appropriate conditions to functional moieties
Can be linked (again, under appropriate conditions).
Selected from a protected linking arm. The latter
If X3Is R in the linking arm4Is a protecting group.

【0021】さらに好ましくは、上記基のあるものは下
記の通りである。Xは、C1または第2級アミノ(好
ましくはジアルキルアミノ及び複素環式N−アミンから
選ばれる)、Rは、メトキシ、エトキシ、クロロフェ
ノキシ、又はベータシアノエトキシ、X−O、S、N
H、又はHNN−で終結し、好ましくはRから延長し
て1〜25原子鎖を有する、Xは、C1、第2級アミ
ノ又はOは、メトキシ、エトキシ、モノクロロフェノキシ若
しくはベータシアノエトキシ又はXがOのときにのみ
H、Xは、さらに好ましくはジイソプロピルアミノ、
ジメチルアミノ又はモルホリノである。Rは、さらに
好ましくは、トリフェニルメチル(これはその誘導体、
代表的にはジメトキシトリフェニルメチルを含む)およ
びXはOである。Rは、好ましくは−O−に結合し
た第2級炭素を有する。これは、合成中に第2級アルコ
ールを使用することを可能にし、このことはアルコール
から保護された試薬をより高い収率で生成するという利
点を有する。
More preferably, some of the above groups are as follows: X 2 is C1 or secondary amino (preferably selected from dialkylamino, and heterocyclic N- amines), R 3 is methoxy, ethoxy, chlorophenoxy, or beta-cyanoethoxy, X 3 -O, S, N
H, or terminate at HNN-, preferably having 1 to 25 atoms chain extending from R 2, X 4 is, C1, secondary amino or O - R 5 are methoxy, ethoxy, monochloro phenoxy or beta Only when cyanoethoxy or X 4 is O, H, X 2 is more preferably diisopropylamino,
It is dimethylamino or morpholino. R 1 is more preferably triphenylmethyl (this is a derivative thereof,
Typically includes dimethoxytriphenylmethyl) and X 1 is O. R 2 preferably has a secondary carbon attached to -O-. This allows the use of secondary alcohols during the synthesis, which has the advantage of producing reagents protected from alcohol in higher yields.

【0022】ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの
製造法も記載する。この方法は、非ヌクレオチドモノマ
ー単位とそれに結合した上述のリガンドの使用、並びに
第1のモノマー単位に対する、および第2の別のモノマ
ー単位の1つまたは固体担体に対する不利でない条件下
における非ヌクレオチドモノマー単位のカップリングを
含む。上述した別のモノマー単位の少なくとも1つはヌ
クレオチドモノマー単位である。非ヌクレオチド試薬か
らの別のモノマー単位を選ぶ場合、勿論さらにモノマー
単位を他の非ヌクレオチドモノマー単位にカップルさ
せ、さらに続けること等も可能である。代表的な場合、
上述したカップリングは、共に非ヌクレオチドモノマー
単位に結合している第1のカップリング基と保護された
第2のカップリング基によって行なわれる。すなわち、
非ヌクレオチドモノマー単位をまず第1のカップリング
基により第1のヌクレオチドモノマー単位に結合し、つ
いで第2のカップリング基を脱保護して、非ヌクレオチ
ドモノマー単位を第2のヌクレオチドまたは別の試薬非
ヌクレオチドモノマー単位の何れか一方にカップルさせ
るようにする。この方法で使用し得る好ましい試薬の化
学的組成物は、前述したものである。
A method for preparing nucleotide / non-nucleotide polymers is also described. This method comprises the use of a non-nucleotide monomer unit and a ligand as described above attached thereto, and a non-nucleotide monomer unit under non- disadvantageous conditions for the first monomer unit and for one of the second separate monomer units or the solid support. Including coupling. At least one of the other monomer units described above is a nucleotide monomer unit. When choosing another monomer unit from the non-nucleotide reagent, it is, of course, possible to couple the monomer unit to another non-nucleotide monomer unit and continue. In a typical case,
The coupling described above is performed by a first coupling group and a protected second coupling group, both linked to a non-nucleotide monomer unit. That is,
The non-nucleotide monomer unit is first attached to the first nucleotide monomer unit by a first coupling group, and then the second coupling group is deprotected to convert the non-nucleotide monomer unit to a second nucleotide or another reagent. Couple to either one of the nucleotide monomer units. Preferred reagent chemical compositions that can be used in this method are those described above.

【0023】上記試薬から得られる生成物およびその製
法についても記載する。複数個のヌクレオチドおよび非
ヌクレオチドモノマー単位、並びに代表的な場合標識の
役をし、プローブの対応モノマー単位に連結された、少
なくとも1つのアクリジニウムエステル標識部分を含む
ポリマープローブについても記載する。好ましくは、ア
クリジニウムエステル部分は化学発光アクリジニウムエ
ステル標識である。また、複数個のヌクレオチドモノマ
ー単位をもつポリマーの対応モノマー単位に上記のよう
なアクリジニウムエステル部分の少なくとも1種を連結
することを含む上記プローブの製造法をも記載する。
The products obtained from the above reagents and their preparation are also described. Also described is a polymeric probe comprising a plurality of nucleotide and non-nucleotide monomer units, and typically comprising at least one acridinium ester label moiety, which serves as a label and is linked to the corresponding monomer unit of the probe. Preferably, the acridinium ester moiety is a chemiluminescent acridinium ester label. Also described is a method for producing the above-described probe, comprising linking at least one of the above-described acridinium ester moieties to a corresponding monomer unit of a polymer having a plurality of nucleotide monomer units.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の3種の異なる「リンカー」試薬の合
成を下記の実施例1〜3において詳細に説明する。下記
の実施例4は本発明の置換ヌクレオチドの製造方法(特
に、オリゴヌクレチド)を説明するものであり、これは
オリゴヌクレチド上の種々の特定の予め選択された部位
に結合する試薬の骨核を有する。実施例5は本発明の置
換ヌクレオチド中の連結基への標識の連結を示すもので
あり、一方、実施例6は、本発明の置換ヌクレオチドに
より得られる利点、すなわち、ホスホジエステラーゼ触
媒による加水分解に対し抵抗する利点を示すものであ
る。
EXAMPLES The synthesis of three different "linker" reagents of the present invention is described in detail in Examples 1-3 below. Example 4 below illustrates a method of making the substituted nucleotides of the present invention (particularly oligonucleotides), which has a skeleton of a reagent that binds to various specific preselected sites on the oligonucleotide. Example 5 illustrates the linking of a label to a linking group in a substituted nucleotide of the present invention, while Example 6 demonstrates the advantage obtained with the substituted nucleotide of the present invention, ie, against phosphodiesterase-catalyzed hydrolysis. It shows the advantage of resisting.

【0025】実施例1:2−(3−アミノプロピル)−
1,3−ジヒドロキシプロパン・リンカー試薬 この合成の反応式は図1に示し、下記に概要を説明す
る。 (a)2−(ニトリルプロピル)−ジエチルマロネート
(1):使用する方法はアダムら、オーガニック・シン
セシス第1巻第250〜251頁の方法を用いた。 試薬:マロン酸ジエチル、3−ブロモプロピオニトリル
およびナトリウムエトキシド(21%エタノール溶液)
はアルドリッチ・ケミカル・カンパニー(ミルウォーキ
ー、ウイスコンシン)から入手した。無水アルコール
(200プルーフ)はU.S.インダストリアル・ケミ
カルズから入手した。 方法:ナトリウム・エトキシド(0.1モル)を無水エ
タノールで稀釈し、最終容量100mlにする。無水エ
タノール50ml中マロン酸ジエチル(0.1モル)溶
液を攪拌しつつ滴下する。反応装置はCaCl乾燥管
で湿気を遮断する。攪拌は室温にて1時間継続する。つ
いで無水エタノール50ml中3−ブロモニトリル溶液
を攪拌しつつ滴下し、混合物を室温にて一夜攪拌する。
得られた溶液を濾過し、沈澱した臭化ナトリウムを除去
し、濃縮し、ジエチルエーテル(50ml)で抽出す
る。ついで溶液を水(50ml)で抽出し、無水硫酸ナ
トリウムで乾燥し、油状物質に濃縮する。移動層として
クロロホルムを用い、シリカ板上薄層クロマトグラフィ
ーにかけ、ヨード蒸気で発色させると3個のスポットが
現れる:Rf 0.58、0.51および0.38であ
り、これらは各々、マロン酸ジエチル、2−(ニトリル
プロピル)−ジエチル・マロネートおよび2,2−ジ−
(ニトリルプロピル)マロネートであるとして同定し
た。数日間冷蔵後、粗油から結晶を濾取し分離し、トル
エン(10ml)に溶解し、ヘキサンを添加して再結晶
させ、白色固体3.28g(収率:12%)を得る;薄
層クロマトグラフィー(上記と同じ)、Rf0.38。
この化合物の構造は、H−NMR(CDCl)によ
り、2,2−ジ−(ニトリルプロピル)マロネート
(6)と確認された:δ1.30(t,6H)、2.26(t,4H)、2.47
(t,4H)、4.27(q,4H)。濾過油状物質を真空下蒸留し、目
的化合物(1)を得る。(b.p.99〜103℃、0.3
mmHg)、収率20%; H−NMR(CDCl)分析:δ1.24.(t,6H)、2.19
(q,2H)、2.47(t,2H)、3.46(t,1H)、4.18(q,4H)。
Example 1 2- (3-aminopropyl)-
1,3-Dihydroxypropane linker reagent The reaction scheme for this synthesis is shown in FIG. 1 and outlined below. (A) 2- (Nitrilepropyl) -diethyl malonate (1): The method used was Adam et al., Organic Synthesis, Vol. 1, pp. 250-251. Reagents: diethyl malonate, 3-bromopropionitrile and sodium ethoxide (21% ethanol solution)
Was obtained from Aldrich Chemical Company (Milwaukee, Wis.). Absolute alcohol (200 proof) is available from U.S.A. S. Obtained from Industrial Chemicals. Method: Dilute sodium ethoxide (0.1 mol) with absolute ethanol to a final volume of 100 ml. A solution of diethyl malonate (0.1 mol) in 50 ml of absolute ethanol is added dropwise with stirring. The reactor is sealed off with a CaCl 2 drying tube. Stirring is continued for 1 hour at room temperature. Then a solution of 3-bromonitrile in 50 ml of absolute ethanol is added dropwise with stirring and the mixture is stirred overnight at room temperature.
The solution obtained is filtered to remove the precipitated sodium bromide, concentrated and extracted with diethyl ether (50 ml). The solution is then extracted with water (50ml), dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to an oil. Thin layer chromatography on silica plate using chloroform as the mobile phase and color development with iodine vapor reveals three spots: Rf 0.58, 0.51 and 0.38, each of which is malonic acid Diethyl, 2- (nitrilepropyl) -diethyl malonate and 2,2-di-
(Nitrilepropyl) malonate. After refrigeration for several days, the crystals were separated from the crude oil by filtration, dissolved in toluene (10 ml) and recrystallized by adding hexane to give 3.28 g (yield: 12%) of a white solid; Chromatography (as above), Rf 0.38.
The structure of this compound was confirmed by 1 H-NMR (CDCl 3 ) to be 2,2-di- (nitrylpropyl) malonate (6): δ 1.30 (t, 6H), 2.26 (t, 4H). , 2.47
(t, 4H), 4.27 (q, 4H). The filtered oil is distilled under vacuum to obtain the target compound (1). (Bp 99-103 ° C, 0.3
mmHg), yield 20%; 1 H-NMR (CDCl 3 ) analysis: δ 1.24. (t, 6H), 2.19
(q, 2H), 2.47 (t, 2H), 3.46 (t, 1H), 4.18 (q, 4H).

【0026】(b)2−(3−アミノプロピル)−1,
3−ジヒドロキシプロパン(2)の合成: 試薬:(1)記載のものに加えて、水素化リチウムアル
ミニウム(ジエチルエーテル0.1M溶液)をアルドリ
ッチ社から入手した。 方法:無水ジエチルエーテル(50ml)中2−(3−
ニトリルプロピル)−ジエチルマロネート(1、3.2
1g、15.1ミリモル)を、窒素気流中、水素化リチ
ウムアルミニウム(ジエチルエーテル100ml中0.
1モル)の攪拌溶液中に滴下しつつ添加する。得られた
混合物を2時間還流し、ついで室温にて一夜攪拌する。
次に、水(100ml)中水酸化ナトリウム2.5mM
溶液をゆっくりと添加し、未反応ヒドリドを失活させ
る。この混合物を2時間攪拌し、エーテル層をデカント
して捨てる(生成物は水属に残留している)。白色ゼラ
チン状固体を遠心分離により水層から除去し、水洗し、
水性上清液と水洗液を合し、真空下蒸発させ、シロップ
状物質を得る。薄層クロマトグラフィー(アナルテク逆
層板、水移動相、ニンヒドリン発色試薬)により、主要
スポットとして同定された目的化合物(2)を得る;R
f 0.48、および副スポットは縮合副生成物である
と考えられる:Rf.0.29。目的化合物(2)はカ
チオン交換クロマトグラフィー(ダウェックス50×
8、0.5M−HCl移動相)により精製し、最終収率
50%であった。 H−NMR分析(DO):δ1.36(明らかなカルテ
ット、2H)、1.68(m,3H)、2.97(t,2H)、3.57(d、4H)。
(B) 2- (3-aminopropyl) -1,
Synthesis of 3-dihydroxypropane (2) Reagents: In addition to those described in (1), lithium aluminum hydride (0.1 M solution in diethyl ether) was obtained from Aldrich. Method: 2- (3-) in anhydrous diethyl ether (50 ml)
Nitrile propyl) -diethyl malonate (1, 3.2
1 g, 15.1 mmol) of lithium aluminum hydride (0.1 g in 100 ml of diethyl ether) in a stream of nitrogen.
(1 mol) is added dropwise to the stirred solution. The resulting mixture is refluxed for 2 hours and then stirred at room temperature overnight.
Next, sodium hydroxide 2.5 mM in water (100 ml)
The solution is added slowly to quench unreacted hydride. The mixture is stirred for 2 hours and the ether layer is decanted and discarded (the product remains in the aqueous phase). The white gelatinous solid was removed from the aqueous layer by centrifugation, washed with water,
The aqueous supernatant and the washings are combined and evaporated under vacuum to give a syrup. Thin layer chromatography (Analtech reverse plate, water mobile phase, ninhydrin color reagent) gives the desired compound (2) identified as the major spot;
f 0.48, and the side spots are considered to be condensation by-products: Rf. 0.29. The target compound (2) was subjected to cation exchange chromatography (Dowex 50 ×
8, 0.5M-HCl mobile phase) to give a final yield of 50%. 1 H-NMR analysis (D 2 O): δ 1.36 (clear quartet, 2H), 1.68 (m, 3H), 2.97 (t, 2H), 3.57 (d, 4H).

【0027】(c)2−(3−N−トリフルオロアセチ
ルアミノプロピル)−1,3−ジヒドロキシプロパン
(3):方法は、引用して本明細書中に含ませているメ
ソッド・イン・エンチモロジィ第11巻第317頁中の
ゴールドフィンガーの方法を採用する。 試薬:(上掲に加えて)S−エチル−トリフルオロチオ
アセテートをアルドリッチ社から入手した。 方法:2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒドロ
キシプロパン(2)(3ミリモル)を水(25ml)に
溶解する。溶液のpHを6N−HClを滴下しつつ添加
して9.5より下にする。下記の反応はフード中で行
う:S−エチルトリフルオロアセテート(2ml)を激
しく撹拌した溶液中に滴下する;6N−KOHを滴下し
つつ加え、pH9.5〜10.0に維持する。30分
後、pHを上記と同様に保ちつつ、S−エチルトリフル
オロアセテートの同量mlを添加する。混合物をさらに
45分間撹拌する。ついで、pHを6N−KOHを用い
て7に調整し、混合物を真空下、ロータリー・エバポレ
ーターで濃縮乾固する。残渣をアセトン(20ml)と
かきまぜ、濾過して酢酸カリウム沈澱物を除去する。濾
液を濃縮し、シロップ状物質とし、再びアセトン(2m
l)に溶解し、シリカゲル(ベーカー・ケミカル・カン
パニー(フィルスバーグ、ニュージャージイ、USA)
製;平均粒直径40μm)40g含有フラッシュクロマ
トグラフィーにかける。カラムをメチレンクロリド/ア
セトン(500ml)の50:50(v/v)溶液で溶
出し、25mlずつ分画する。各画分を、シリカゲル板
上に2μl分づつスポットし、10%ピペリジン水溶液
をスプレーし、15分間放置し、ヒート・ガンで乾燥
し、ついでニンヒドリン試薬で処理して、含有生成物を
分析する。ピペリジンスプレー処理を怠ると、ニンヒド
リンとの発色反応による第1級アミンのトリフルオロア
セトンの確認を妨げる。この方法では、生成物は画分1
3〜18に確認され、これらの画分を集め、ロータリー
・エバポレーターで濃縮し無色油状物質を得る。Rf
0.4(同じ溶媒系および上記と同様の発色方法を用い
たシリカゲル薄層クロマトグラフィー)。
(C) 2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (3): The method is described in Method in Entology, incorporated herein by reference. The method of Gold Finger in Vol. 11, page 317 is adopted. Reagents: (in addition to the above) S-ethyl-trifluorothioacetate was obtained from Aldrich. Method: Dissolve 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (2) (3 mmol) in water (25 ml). The pH of the solution is brought below 9.5 by dropwise addition of 6N HCl. The following reaction is carried out in a hood: S-ethyl trifluoroacetate (2 ml) is added dropwise to the vigorously stirred solution; 6 N KOH is added dropwise, maintaining the pH at 9.5 to 10.0. After 30 minutes, while maintaining the pH as above, add the same ml of S-ethyl trifluoroacetate. The mixture is stirred for a further 45 minutes. The pH is then adjusted to 7 with 6N KOH and the mixture is concentrated to dryness on a rotary evaporator under vacuum. The residue is stirred with acetone (20 ml) and filtered to remove the potassium acetate precipitate. The filtrate was concentrated to a syrup and again acetone (2 m
l) and dissolved in silica gel (Baker Chemical Company (Vilsburg, New Jersey, USA)
(Average particle diameter 40 μm). The column is eluted with a 50:50 (v / v) solution of methylene chloride / acetone (500 ml) and fractionated in 25 ml portions. Each fraction is spotted on a silica gel plate in 2 μl portions, sprayed with a 10% aqueous piperidine solution, left for 15 minutes, dried with a heat gun, and then treated with a ninhydrin reagent to analyze the contained products. Neglecting the piperidine spray treatment prevents confirmation of the primary amine trifluoroacetone by the color reaction with ninhydrin. In this method, the product is fraction 1
3-18, these fractions are collected and concentrated on a rotary evaporator to give a colorless oil. Rf
0.4 (silica gel thin layer chromatography using the same solvent system and the same color development method as above).

【0028】(d)1−0−(ジメトキシトリチル)−
2−(3−N−トリフルオロアセチルアミノプロピル−
1,3−ジヒドロキシプロパン(4)の合成: 試薬:(上掲に加えて)、ジメトキシトリチル・クロリ
ドをアルドリッチ社(USA)から入手した。塩化メチ
レンを還流し、CaHを加えて蒸溜し、4オングスト
ローム・モルキュラー・シーブに充てんする。ピリジン
を水酸化カリウム粒とパラトルエンスホン酸塩を加えて
蒸溜し、乾燥窒素ガス中で貯蔵する。 方法:2−(3−N−トリフルオロアセチルアミノプロ
ピル)−1,3−ジヒドロキシプロパン(3)(362
mg、1.58ミリモル)を減圧下乾燥ピリジンと数回
蒸発乾燥し、ついでさらに完全真空下数時間乾燥する。
ついで残渣を、乾燥窒素気流中、乾燥ピリジン10ml
中に溶解する。乾燥塩化メチレン(1.5ml)中ジメ
トキシトリチルクロリド(401mg、1.18ミリモ
ル)を攪拌しつつ添加し、得られた溶液を室温にて1時
間攪拌する。溶媒を減圧下除去し、残渣をクロロホルム
(50ml)中に溶解する。この溶液を5%炭酸水素ナ
トリウム水溶液で3回抽出し、ついで無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥する。得られた溶液を濃縮し、油状物質を得
る。クロロホルム2ml中に再溶解し、移動相としてク
ロロホルム/酢酸エチル/ピリジン(95:5:0.2
v/v/v)を用いて上掲と同様にフラッシュ・クロマ
トグラフィーにより分画する。各画分は同じ溶媒系を用
いてシリカゲル板上薄層クロマトグラフィーにより分析
する。スポットを発煙HClにより発色させ、Rf値
0.27、0.87、0.93は各々、1−ジメトキシ
トリチル生成物(4)、ジメトメキシトリタノールおよ
び1,3−ジ−(ジメトキシトリチル)副生成物である
ことを確認した。後者の物質は、塩化メチレン飽和水溶
液中4%ジクロロ酢酸混合液と振盪し、加水分解して目
的物質(4)を得ることができる。生成物(4)を該当
する画分から溶媒を蒸発させて分離し、完全真空下乾燥
し泡状物質(370mg、44%)を得る。
(D) 1-0- (dimethoxytrityl)-
2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl-
Synthesis of 1,3-dihydroxypropane (4): Reagents: (in addition to the above), dimethoxytrityl chloride was obtained from Aldrich (USA). Reflux the methylene chloride, distill it with CaH 2 , and fill a 4 Å molecular sieve. Pyridine is distilled by adding potassium hydroxide granules and paratoluenesulfonate and stored in dry nitrogen gas. Method: 2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (3) (362)
mg, 1.58 mmol) are dried several times with dry pyridine under reduced pressure and then further dried under full vacuum for several hours.
The residue was then dried in a stream of dry nitrogen in 10 ml of dry pyridine.
Dissolve in. Dimethoxytrityl chloride (401 mg, 1.18 mmol) in dry methylene chloride (1.5 ml) is added with stirring and the resulting solution is stirred at room temperature for 1 hour. The solvent is removed under reduced pressure and the residue is dissolved in chloroform (50ml). The solution is extracted three times with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. Concentrate the resulting solution to obtain an oil. Redissolved in 2 ml of chloroform, and chloroform / ethyl acetate / pyridine (95: 5: 0.2
v / v / v) and fractionation by flash chromatography as above. Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on a silica gel plate using the same solvent system. The spots were developed with fuming HCl and the Rf values 0.27, 0.87, 0.93 corresponded to the 1-dimethoxytrityl product (4), dimethoxitritanol and 1,3-di- (dimethoxytrityl) The product was confirmed to be a product. The latter substance can be shaken with a mixed solution of 4% dichloroacetic acid in a saturated aqueous solution of methylene chloride and hydrolyzed to obtain the target substance (4). The product (4) is separated from the relevant fractions by evaporation of the solvent and dried under full vacuum to give a foam (370 mg, 44%).

【0029】(e)1−O−(ジメトキシトリチル)−
2−(3−N−トリフルオロアセチルアミノプロピル)
−3−O−(メチル−N,N−ジイソプロピルホスホル
アミド)−1,3−ジヒドロキシプロパン(5)の合
成: 試薬:(上掲のものに加えて)N,N−ジイソプロピル
エチルアミンおよびN,N−ジイソプロピルメチルホス
ホルアミディック・クロリドはアルドリッチ社(US
A)から入手した。ジメチルホルムアミドは還流させ、
CaHを加えて蒸留し、4オングストローム・モルキ
ュラー・シーブに充填した。 力法:1−0−(ジメトキシトリチル)−2−(3−ト
リフルオロアセチルアミノプロピル)−1,3−ジヒド
ロキシプロパン(4300mg、0.56ミリモル)を
乾燥ピリジンと数回蒸発乾燥し、乾燥ジメチルホルムア
ミド10m1中に溶解する。以下の反応は乾燥窒素気流
中で行う:N,N−ジイソプロピルエチルアミン(24
5μl、1.3ミリモル)を攪拌しつつ加え、ついで
N,N−ジイソプロピルメチルホスホルアミディック・
クロリド(140μl,0.7ミリモル)を添加する。
反応混合物を2時間攪拌する。ついで混合物を減圧下濃
縮し、塩化メチレン(50ml)に溶解する。この溶液
を5%炭酸水素ナトリウム水溶液にて3回抽出し、無水
硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮し油状物質を得
る。出発物質(4)の相当するホスホルアミド体への転
換が、31P−NMR(CDCl、トリメチルホスフ
ェート、高純度)により確認された:δ147.9。純
度は70%より高いと推定される。
(E) 1-O- (dimethoxytrityl)-
2- (3-N-trifluoroacetylaminopropyl)
Synthesis of -3-O- (methyl-N, N-diisopropylphosphoramido) -1,3-dihydroxypropane (5): Reagents: (in addition to those listed above) N, N-diisopropylethylamine and N, N-diisopropylethylamine N-diisopropylmethylphosphoramidic chloride is available from Aldrich (US
A). Dimethylformamide is refluxed,
CaH 2 was added and distilled and filled into 4 Å molecular sieves. Force method: 1-0- (Dimethoxytrityl) -2- (3-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (4300 mg, 0.56 mmol) was evaporated and dried several times with dry pyridine and dried dimethyl Dissolve in 10 ml of formamide. The following reaction is carried out in a stream of dry nitrogen: N, N-diisopropylethylamine (24
5 μl, 1.3 mmol) with stirring and then add N, N-diisopropylmethyl phosphoramidic
Chloride (140 μl, 0.7 mmol) is added.
The reaction mixture is stirred for 2 hours. Then the mixture is concentrated under reduced pressure and dissolved in methylene chloride (50 ml). This solution is extracted three times with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure to obtain an oily substance. Conversion of the starting material (4) to the corresponding phosphoramide was confirmed by 31 P-NMR (CDCl 3 , trimethyl phosphate, high purity): δ147.9. Purity is estimated to be greater than 70%.

【0030】実施例2:2,2−ジ−(3−アミノプロ
ピル)1,3−ジヒドロキシプロパン・リンカー試薬の
合成 この実施例は、複数標識結合のための2個のアミノプロ
ピル・リンカーを有する合成オリゴヌクレオチドのホス
ホジエステル骨格への結合のためのモノマーを含む。理
論反応式を図2に示す。 試薬:特に断わらなければ実施例1で挙げたものと同じ
である。 (a)2,2−ジ−(3−アミノプロピル)−1,3−
ジヒドロキシプロパン(7)の合成:以下の工程は、上
掲の実施例1(b)記載の方法の要約である。2,2−
ジ−(ニトリロプロピル)−ジエチルマロネート(6)
(2.00g、7.51ミリモル)(この合成は実施例
(1)(a)に記載)を無水ジエチルエーテル(80m
l)中に溶解する。得られた溶液をジエチルエーテル
(100ml)中水素化リチウムアルミニウムの攪拌溶
液に滴下しつつ添加し、15分後、混合物を還流下2時
間加熱し、ついで室温にて一夜攪拌する。処理および粗
生成物の回収は上掲実施例1(b)と同様に行う。実施
例1(b)に記載と同様の薄層クロマトグラフィーによ
り、主要スポット(Rf:約0.2)を得る。
Example 2: Synthesis of 2,2-di- (3-aminopropyl) 1,3-dihydroxypropane linker reagent This example has two aminopropyl linkers for multiple label attachment. Includes monomers for attachment to the phosphodiester backbone of the synthetic oligonucleotide. FIG. 2 shows the theoretical reaction formula. Reagents: The same as those described in Example 1 unless otherwise specified. (A) 2,2-di- (3-aminopropyl) -1,3-
Synthesis of dihydroxypropane (7): The following steps are a summary of the method described in Example 1 (b) above. 2,2-
Di- (nitrilopropyl) -diethyl malonate (6)
(2.00 g, 7.51 mmol) (this synthesis is described in Example (1) (a)) in anhydrous diethyl ether (80 m
Dissolve in 1). The resulting solution is added dropwise to a stirred solution of lithium aluminum hydride in diethyl ether (100 ml) and after 15 minutes the mixture is heated under reflux for 2 hours and then stirred at room temperature overnight. The treatment and recovery of the crude product are performed in the same manner as in Example 1 (b). A main spot (Rf: about 0.2) is obtained by the same thin layer chromatography as described in Example 1 (b).

【0031】(b)2,2−ジ−(3−トリフルオロア
セチルアミノプロピル)−1,3−ジヒドロキシプロパ
ン(8)の合成:2,2−ジ−(3−アミノプロピル)
−1,3−ジヒドロキシプロパン(7)(3.7ミリモ
ル)を水25mlに溶解し、pHを6N−HClにて約
10に調整する。S−エチルトリフルオロチオアセテー
ト1.0mlを激しく攪拌しながら添加し;pHを6N
−KOHを滴下しつつ添加しながら9.5〜10.0間
に保つ。さらにエチルトリフルオロチオアセテート1.
0mlを、30分間間隔で2回同様に添加する。混合物
を減圧下濃縮し油状物質を得、ついでアセトン(30m
l)に溶解する。沈澱物である酢酸カリウムを濾過して
除去する。生成物(8)を、移動層塩化メチレン/アセ
トン(50:50v/v)を用いて、実施例1(c)記
載と同様にシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーに
より精製する。精製物質は、同じ溶媒系を用いてシリカ
ゲル薄層クロマトグラフィーにより、実施例1(c)記
載と同様のピペリジンの次にニンヒドリン処理による発
色により、単一のスポット(Rf0.7)を与える。収
率510mg(1.48ミリモル)。
(B) Synthesis of 2,2-di- (3-trifluoroacetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (8): 2,2-di- (3-aminopropyl)
Dissolve 1,3-dihydroxypropane (7) (3.7 mmol) in 25 ml of water and adjust the pH to about 10 with 6N HCl. 1.0 ml of S-ethyltrifluorothioacetate are added with vigorous stirring;
-Keep between 9.5 and 10.0 while adding KOH dropwise. Further, ethyl trifluorothioacetate.
0 ml are likewise added twice at 30 minute intervals. The mixture was concentrated under reduced pressure to obtain an oil, and then acetone (30 m
Dissolve in 1). The precipitate, potassium acetate, is removed by filtration. The product (8) is purified by flash chromatography on silica gel as described in Example 1 (c) using a mobile phase methylene chloride / acetone (50:50 v / v). The purified material gives a single spot (Rf 0.7) by thin-layer chromatography on silica gel using the same solvent system, followed by color development by piperidine as described in Example 1 (c) followed by ninhydrin treatment. Yield 510 mg (1.48 mmol).

【0032】(c)1−O−(ジメトキシトリチル)−
2,2−ジ−(トリフルオロアセチルアミノプロピル)
−1,3−ジヒドロキシプロパン(9)の合成:2,2
−ジ−(3−トリフルオロアセチルアミノプロピル)−
1,3−ジヒドロキシプロパン(8)(510mg、
1.48ミリモル)を、乾燥ピリジンを減圧下蒸発乾燥
させ、ついで窒素気流中乾燥ピリジン5mlに溶解す
る。乾燥塩化メチレン(1.5ml)中ジメトキシトリ
チルクロリド(376mg、1.11ミリモル)を窒素
気流中攪拌しつつ添加し、混合物を1時間攪拌する。混
合物を減圧下濃縮し、クロロホルム(50ml)中に溶
解する。溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にて3
回、飽和食塩水にて1回抽出する。ついで溶液を無水硫
酸マグネシウムにて乾燥し、真空下濃縮し油状物質を得
る。次に、油状物質をクロロホルム2mlに溶解し、ク
ロロホルム/酢酸エチル/ピリジン(80:20:0.
2(v/v/v)を用いて、上記と同様にシリカゲルフ
ラッシュクロマトグラフィーにより分画する。生成物
(9)はシリカゲル薄層クロマトグラフィーにより同じ
溶媒系を用い、発煙HClにより発色させ同定する(R
f:0.3);減圧下濃縮し、完全真空下乾燥し、黄色
の泡状物質を得る(517mg、52%)。
(C) 1-O- (dimethoxytrityl)-
2,2-di- (trifluoroacetylaminopropyl)
Synthesis of -1,3-dihydroxypropane (9): 2,2
-Di- (3-trifluoroacetylaminopropyl)-
1,3-dihydroxypropane (8) (510 mg,
(1.48 mmol) is dried in vacuo under reduced pressure with dry pyridine and then dissolved in 5 ml of dry pyridine in a stream of nitrogen. Dimethoxytrityl chloride (376 mg, 1.11 mmol) in dry methylene chloride (1.5 ml) is added with stirring under a stream of nitrogen and the mixture is stirred for 1 hour. The mixture is concentrated under reduced pressure and dissolved in chloroform (50 ml). The solution was washed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution 3
Extract once with saturated saline. The solution is then dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated in vacuo to give an oil. Next, the oily substance was dissolved in 2 ml of chloroform, and chloroform / ethyl acetate / pyridine (80: 20: 0.
Using 2 (v / v / v), fractionate by silica gel flash chromatography as above. The product (9) is identified by thin-layer chromatography on silica gel using the same solvent system and coloring with fuming HCl (R
f: 0.3); concentrate under reduced pressure and dry under full vacuum to give a yellow foam (517 mg, 52%).

【0033】(d)1−O−(ジメトキシトリチル)−
2,2−ジ−(3−トリフルオロアセチルアミノプロピ
ル)−3−O−(メチル−N,N−ジイソプロピルホス
ホルアミド)−1,3−ジヒドロキシプロパン(10)
の合成: 方法:1−0−(ジメトキシトリチル)−2,2−ジ−
(トリフルオロセチチルアミノプロピル)−1,3−ジ
ヒドロキシプロパン(9)(136mg、0.2ミリモ
ル)を乾燥ピリジン(3ml)と3回共蒸留し乾燥す
る。得られた残渣をアルゴン気流中乾燥塩化メチレン
(1.5ml)中に溶解し、N,N−ジイソプロピルエ
チルアミン(175μl、1.0ミリモル)を攪拌しつ
つ添加する。次に、N,N−ジイソプロピルメチルホス
ホルアミディック・クロリド(80μl、0.4ミリモ
ル)を添加し、反応物を1時間攪拌する。得られた混合
物を酢酸エチル/トリエチルアミン(98.2)(50
ml)で稀釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(25
m1)で2回抽出する。有機層を無水MgSOで乾燥
し、油状物質を得る(240mg)。ホスホルアミド体
(10)への転換は、 P−NMR(CDCl、ト
リメトキシ・ホスフェート、外部基準によって確認し
た:δ145.15、純度は60%より高いと推定され
る。
(D) 1-O- (dimethoxytrityl)-
2,2-di- (3-trifluoroacetylaminopropyl) -3-O- (methyl-N, N-diisopropylphosphoramido) -1,3-dihydroxypropane (10)
Synthesis of: Method: 1-0- (dimethoxytrityl) -2,2-di-
(Trifluorocetylaminopropyl) -1,3-dihydroxypropane (9) (136 mg, 0.2 mmol) is co-distilled with dry pyridine (3 ml) three times and dried. The residue obtained is dissolved in dry methylene chloride (1.5 ml) in a stream of argon and N, N-diisopropylethylamine (175 μl, 1.0 mmol) is added with stirring. Next, N, N-diisopropylmethylphosphoramidic chloride (80 μl, 0.4 mmol) is added and the reaction is stirred for 1 hour. The resulting mixture was treated with ethyl acetate / triethylamine (98.2) (50
ml), and diluted with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (25
Extract twice with m1). Dry the organic layer over anhydrous MgSO 4 to give an oil (240 mg). Conversion to phosphoramidite body (10) is, 3 1 P-NMR (CDCl 3, trimethoxy phosphate, was confirmed by external standard: Deruta145.15, purity is estimated to be greater than 60%.

【0034】実施例3:3−アミノ−1,2−プロパン
ジオール基準リンカー試薬の合成 合成法は図3に図示し、下記に記載する。 (a)3−(トリフルオロアセチルアミノ)−1,2−
プロパンジオ−ル(11)の合成: 試薬:3−アミノ−1,2−プロパンジオールおよびS
−エチルトリフルオロアセテートをアルドリッチ社(U
SA)から購入した。 方法:S−エチルトリフルオロアセテート(5.13m
l、46ミリモル)を3−アミノ−1,2−プロパンジ
オール(2.32ml)および酢酸エチル(5.0m
l)の混合物に急速に攪拌しつつ添加する。数分後、混
合物は均一になる。1時間後反応溶液を石油エーテル
(100ml)と振盪し、分離し、真空下濃縮し油状物
質を得る。この物質は、移動相として酢酸エチル/塩化
メチレン(2.1)を用いてシリカ板上薄層クロマトグ
ラフィーで分析する。薄層板は最初ニンヒドリンで発色
させると起点に極微量の未反応アミン出発物の変色を表
す。つぎに板を10%ピペリジン水溶液でスプレーして
発色させ、15分間ヒートガンで乾燥し、ニンヒドリン
試薬で処理する。後者の場合は、全物質の95%より多
く含むと推定される主要スポットを明らかにする(Rf
0.28)。主要スポットと思われる物質(11)の精
製は予備的規模の薄層クロマトグラフィーによって行
う。
Example 3 Synthesis of a Linker Reagent Based on 3-Amino-1,2-propanediol The synthesis method is illustrated in FIG. 3 and described below. (A) 3- (trifluoroacetylamino) -1,2-
Synthesis of propanediol (11): Reagents: 3-amino-1,2-propanediol and S
-Ethyl trifluoroacetate was purchased from Aldrich (U.S.A.).
SA). Method: S-ethyl trifluoroacetate (5.13m
l, 46 mmol) with 3-amino-1,2-propanediol (2.32 ml) and ethyl acetate (5.0 m).
Add to the mixture of l) with rapid stirring. After a few minutes, the mixture becomes homogeneous. After 1 hour, the reaction solution is shaken with petroleum ether (100 ml), separated and concentrated in vacuo to give an oil. This material is analyzed by thin layer chromatography on a silica plate using ethyl acetate / methylene chloride (2.1) as mobile phase. The lamellar plate, when first developed with ninhydrin, exhibits a discoloration of a trace of unreacted amine starting material at the starting point. The plate is then sprayed with a 10% aqueous piperidine solution to develop color, dried with a heat gun for 15 minutes and treated with a ninhydrin reagent. In the latter case, the major spots which are estimated to contain more than 95% of the total material are identified (Rf
0.28). Purification of substance (11), which appears to be the major spot, is performed by preparative scale thin layer chromatography.

【0035】(b)3−(トリフルオロアセチルアミ
ノ)−1−O−(ジメトキシトリチル)1,2−プロパ
ンジオール(12)の合成:試薬および方法は上掲実施
例1(d)に記載した。3−(トリフルオロアセチルア
ミノ)−1,2−ジヒドロキシプロパン(11)(1.
87g、10ミリモル)を減圧下乾燥ピリジン(10m
l)と3回共蒸発させて乾燥する。ついでこの物質を乾
燥ピリジン(10ml)中に溶解する。っぎに乾燥ピリ
ジン(10ml)中ジメトキシトリチルクロリド(3.
73g、11ミリモル)溶液を窒素気流中攪拌しつつ滴
下して添加する。約1時間後、メタノール(0.2m
l)を添加する。得られた溶液を酢酸エチル(80m
l)で稀釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(30m
l)で2回、水(20m1)で2回抽出する。有機層を
無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮し、粗油6
gを得る。粗物質1.1gを、塩化メチレン/酢酸エチ
ル/ピリジン(10:1:0.01v/v/v)を用い
て上記と同様のシリカゲルフラッシュクロマトグラフィ
ーにより分画する。各画分を同じ溶媒系でシリカゲル板
上薄層クロマトグラフィーにより分析する。スポットを
発煙HClで発色させると、Rf値が0.94および
0.87の2個の少量成分とRf0.53の主成分を示
し、これは各々、1,2−ジ−(ジメトキシトリチル)
副生成物、ジメトキシトリタノールおよび予想生成物
(12)であると固定された。上記と同じ薄層クロマト
グラフィーによるRf0.53を有する画分を集め、蒸
発させて0.72gの(12)を得、この構造をH−
NMRにより確認した。(12)の最終収率はフラッシ
ュカラムからの収率に基づくと80%であった。
(B) Synthesis of 3- (trifluoroacetylamino) -1-O- (dimethoxytrityl) 1,2-propanediol (12): The reagents and method are described in Example 1 (d) above. . 3- (trifluoroacetylamino) -1,2-dihydroxypropane (11) (1.
87 g, 10 mmol) were dried under reduced pressure in dry pyridine (10 m
Co-evaporate 3 times with 1) and dry. This material is then dissolved in dry pyridine (10 ml). Dimethoxytrityl chloride in dry pyridine (10 ml) (3.
(73 g, 11 mmol) solution is added dropwise with stirring in a stream of nitrogen. After about one hour, methanol (0.2 m
l) is added. The resulting solution was diluted with ethyl acetate (80 m
l) and diluted with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (30 m
Extract twice with 1) and twice with water (20 ml). The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain a crude oil 6
g. 1.1 g of crude material are fractionated by flash chromatography on silica gel as above using methylene chloride / ethyl acetate / pyridine (10: 1: 0.01 v / v / v). Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on a silica gel plate with the same solvent system. When the spot was developed with fuming HCl, it showed two minor components with Rf values of 0.94 and 0.87 and a major component of Rf 0.53, each of which was 1,2-di- (dimethoxytrityl).
By-product, dimethoxytritanol and expected product (12) were fixed. Fractions with an Rf of 0.53 by thin layer chromatography as above were collected and evaporated to give 0.72 g of (12), the structure of which was 1 H-
Confirmed by NMR. The final yield of (12) was 80% based on the yield from the flash column.

【0036】(c)3−(トリフルオロアセチルアミ
ノ)−1−0−(ジメトキシトリチル)−2−0−(メ
チル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミド)−1,
2−プロパンジオール(13)の合成:合成試薬は上掲
実施例1と同様である。3−(トリフルオロアセチルア
ミノ)−1−0−(ジメトキシトリチル)−1,2−プ
ロパンジオール(12)(196mg、0.4ミリモ
ル)をジイソプロピルエチルアミン(348μl、2ミ
リモル)を含有する乾燥塩化メチレン(1.5ml)中
に溶解する。N,N−ジイソプロピルメチルホスホルア
ミディッククロリド(200μl、1ミリモル)をアル
ゴン気流中攪拌、滴下しつつ添加する。1時間後、1%
トリエチルアミン含有酢酸エチルを添加し(50m
l)、得られた溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に
て3回抽出する。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥
し、減圧下濃縮し、油状物質を得る。この物質の純度は
P−NMR(CDCN、トリメトキシホスホリッ
クアシッド、外部基準)により95%より高いと推定さ
れる: δ147.5。この物質をトルエン/へキサン
混合溶媒中−78℃で再結晶を試みたが成功しなかっ
た。従って、粗試料を直接リンカー付加に使用する。
(C) 3- (trifluoroacetylamino) -1-0- (dimethoxytrityl) -2-0- (methyl-N, N-diisopropylphosphoramide) -1,
Synthesis of 2-propanediol (13): The synthesis reagents are the same as in Example 1 above. 3- (trifluoroacetylamino) -1-0- (dimethoxytrityl) -1,2-propanediol (12) (196 mg, 0.4 mmol) in dry methylene chloride containing diisopropylethylamine (348 μl, 2 mmol) (1.5 ml). N, N-diisopropylmethyl phosphoramidic chloride (200 μl, 1 mmol) is added dropwise while stirring and flowing in an argon stream. 1 hour later, 1%
Ethyl acetate containing triethylamine was added (50 m
l) The resulting solution is extracted three times with a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate. The organic layer is dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain an oil. The purity of this substance is
3 1 P-NMR (CD 3 CN, trimethoxy phosphite Holic acid, external standard) is estimated to be higher than 95% by: δ147.5. Recrystallization of this material in a mixed solvent of toluene / hexane at -78 ° C was unsuccessful. Therefore, the crude sample is used directly for linker addition.

【0037】実施例3(a):6−アミノ−1,2−へ
キサンジオール基準リンカー試薬の合成: 反応式は図4に示し、下記に記載する。 (a)1,2−(イソプロピリデン)−1,2,6−ト
リヒドロキシヘキサン(14)の合成: 試薬:1,2,6−トリヒドロキシヘキサンおよび2,
2−ジメトキシプロパンはアルドリッチ社(USA)か
ら購入した。 方法:1,2,6−トリヒドロキシヘキサン(1.00
g、7.45ミリモル)、乾燥アセトン(10ml)お
よび濃硫酸(30μl)をマグネチック・スターラーを
備えた50ml丸底フラスコ中に添加する。フラスコに
窒素を充てんし、ゴム栓をし、湿気を遮断する。次に、
2,2−ジメトキシプロパン(3.00m1、24.4
ミリモル)を攪拌溶液中に30分かけて、シリンジから
ゆっくりと添加する。攪拌を2時間継続する。無水炭酸
ナトリウム(150mg)を添加し、反応を終了させ、
ついで、内容物を一夜攪拌する。最後に、溶液を濾過
し、減圧下濃縮し、薄黄色シロップ状物質を得る(1.
6g)。この物質を精製せずにつぎの工程に用いる。
Example 3 (a): Synthesis of a 6-amino-1,2-hexanediol-based linker reagent: The reaction scheme is shown in FIG. 4 and described below. (A) Synthesis of 1,2- (isopropylidene) -1,2,6-trihydroxyhexane (14): Reagents: 1,2,6-trihydroxyhexane and 2,2
2-Dimethoxypropane was purchased from Aldrich (USA). Method: 1,2,6-trihydroxyhexane (1.00
g, 7.45 mmol), dry acetone (10 ml) and concentrated sulfuric acid (30 μl) are added to a 50 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer. The flask is filled with nitrogen, capped with a rubber septum, and shut off moisture. next,
2,2-dimethoxypropane (3.00 ml, 24.4
Mmol) is added slowly via syringe over 30 minutes into the stirred solution. Stirring is continued for 2 hours. Anhydrous sodium carbonate (150 mg) was added to terminate the reaction,
The contents are then stirred overnight. Finally, the solution is filtered and concentrated under reduced pressure to give a pale yellow syrup (1.
6g). Use this material in the next step without purification.

【0038】(b)1,2−(イソプロピリデン)−6
−(p−トルエンスルホニル)−1,2,6−トリヒド
ロキシヘキサン(15)の合成 試薬:p−トルエンスルホニルクロリドはアルドリッチ
社(USA)から購入した。 方法:前の工程で得た粗のイソプロピリデン化物質(1
4、約7.45ミリモル)を乾燥アセトン(15ml)
中溶解した。次に、p−トルエンスルホニルクロリド
(2.8g、14.9ミリモル)および乾燥ピリジン
(5ml)を添加し、内容物を湿気を遮断しつつ、室温
にて、3時間攪拌する。ついで、溶媒を、減圧下除去
し、残渣を塩化メチレン(25ml)中に入れ、無水硫
酸マグネシウムにて乾燥し、濾過、ついで減圧下濃縮
し、固体結晶を得る(15、2.8g)。粗生成物を移
動相としてクロロホルムを用いて上記と同様にシリカゲ
ルフラッシュクロマトグラフィーにより精製する。各画
分を同じ溶媒系を用いて蛍光シリカゲル板上薄層クロマ
トグラフィーにより分析する。スポットを蛍光ランプに
より発光させる。生成物を含有する画分(Rf0.5
0)を集め、減圧下濃縮し、最終収率96.9%の油状
物質(15、2.37g)を得る。
(B) 1,2- (isopropylidene) -6
Synthesis of-(p-toluenesulfonyl) -1,2,6-trihydroxyhexane (15) Reagent: p-toluenesulfonyl chloride was purchased from Aldrich (USA). Method: The crude isopropylidene material obtained in the previous step (1
4, about 7.45 mmol) in dry acetone (15 ml)
Medium dissolved. Next, p-toluenesulfonyl chloride (2.8 g, 14.9 mmol) and dry pyridine (5 ml) are added and the contents are stirred at room temperature for 3 hours while keeping the moisture away. Then, the solvent is removed under reduced pressure, the residue is taken up in methylene chloride (25 ml), dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure to obtain solid crystals (15, 2.8 g). The crude product is purified by flash chromatography on silica gel as above using chloroform as mobile phase. Each fraction is analyzed by thin layer chromatography on fluorescent silica gel plates using the same solvent system. The spot is caused to emit light by a fluorescent lamp. Product containing fraction (Rf 0.5
0) was collected and concentrated under reduced pressure to give a final yield of 96.9% oil (15, 2.37 g).

【0039】(c)1,2−(イソプロピリデン)−6
−アジド−1,2−ジヒドロヘキサン(16)の合成: 方法:前の工程のトシル体(15、2.37g、7.2
2ミリモル)を乾燥ジメチルホルムアミド(30ml)
中に溶解する。ナトリウム・アジド(1.64g、2
5.2ミリモル)をマグネチック・スターラー棒を伝っ
て添加し、還流冷却器およびCaCl乾燥管を付け
る。ついで、混合物を3時間水浴中60〜65℃にて攪
拌する。攪拌を室温にて一夜継続する。ついで、沈でん
物を遠心分離によって除去し、得られた溶液を減圧下濃
縮し、最終容量約5mlを得る。濃縮液をクロロホルム
(50ml)および水(15ml)中に入れる。さら
に、有機層を水(15ml)にて洗浄し、無水MgSO
で乾燥し、濾過、減圧下濃縮し、こはく色油状物質
(16)を得る。ついで、粗生成物をさらに精製するこ
となく次の工程に用いる。
(C) 1,2- (isopropylidene) -6
Synthesis of -azido-1,2-dihydrohexane (16): Method: Tosyl form of the previous step (15, 2.37 g, 7.2
2 mmol) in dry dimethylformamide (30 ml)
Dissolve in. Sodium azide (1.64 g, 2
5.2 mmol) is added via a magnetic stirrer bar, fitted with a reflux condenser and a CaCl 2 drying tube. The mixture is then stirred for 3 hours at 60-65 ° C. in a water bath. Stirring is continued at room temperature overnight. The precipitate is then removed by centrifugation and the resulting solution is concentrated under reduced pressure to give a final volume of about 5 ml. The concentrate is taken up in chloroform (50 ml) and water (15 ml). Further, the organic layer was washed with water (15 ml) and dried over anhydrous MgSO.
4 , dried, filtered and concentrated under reduced pressure to give an amber oil (16). The crude product is then used in the next step without further purification.

【0040】(d)6−アミノ−1,2−ジヒドロキシ
ヘキサン(17)の合成: 試薬:ジエチルエーテル中水素化リチウムアルミニウム
(1.0M)はアルドリッチ社(USA)から購入し
た。 方法:無水ジエチルエーテル(10ml)およびジエチ
ルエーテル中水素化リチウムアルミニウム(1.0M)
をアルゴン気流中、250ml丸底フラスコ中に添加す
る。無水ジエチルエーテル中前の工程の粗アジド(1
6、約7ミリモル)溶液をアルゴン気流中攪拌しつつ、
滴下ロートから添加する。全部添加した後、アルゴン中
攪拌する。全部添加した後、混合物を還流下、90分攪
拌する。得られたスラリーをジエチルエーテル(25m
l)で希釈し、下記の溶液を、攪拌下記載の順序に添加
する:水(1ml)、5N−NaOH(1ml)および
水(1ml)。ついで混合物をガラス・フィルターで濾
過する。濾液を室温にて高真空下蒸留して濃縮し、薄黄
色油状物質を得る。次に、水(10.8ml)およ88
%蟻酸(14.2ml)を添加する。得られた混合物を
室温にて一夜放置し、ついで2時間70〜75℃に加熱
する。溶液を減圧下濃縮し、シロップ状物質を得、つい
でこれを、水(50ml)に溶解し、AG 50W−X
8樹脂を含むカチオン交換カラム(H型、50ml吸着
床容量、バイオ−ラブス、リッチモンド、カリフォルニ
ア、USA)にかける。カラムを1N−HClにて溶出
する。アミン生成物をシリカゲルTLC板上にスポット
し、ニンヒドリン試薬をスプレーし発色させて、上記と
同様に加熱する。生成物を含有する画分を集め、減圧下
濃縮し、シロップ状物質を得、さらに、これをメタノー
ルと共蒸留し、薄黄色針状物質を得る(17、塩酸塩と
して)。
(D) Synthesis of 6-amino-1,2-dihydroxyhexane (17) Reagent: Lithium aluminum hydride in diethyl ether (1.0 M) was purchased from Aldrich (USA). Method: anhydrous diethyl ether (10 ml) and lithium aluminum hydride in diethyl ether (1.0 M)
In a 250 ml round bottom flask under a stream of argon. The crude azide from the previous step (1.
6, about 7 mmol) while stirring the solution in a stream of argon.
Add from dropping funnel. After all additions, stir in argon. After all the addition, the mixture is stirred under reflux for 90 minutes. The obtained slurry was mixed with diethyl ether (25 m
1) and the following solutions are added in the stated order with stirring: water (1 ml), 5N NaOH (1 ml) and water (1 ml). The mixture is then filtered on a glass filter. The filtrate is concentrated by distillation under high vacuum at room temperature to give a pale yellow oil. Next, water (10.8 ml) and 88
% Formic acid (14.2 ml) is added. The resulting mixture is left at room temperature overnight and then heated to 70-75 ° C for 2 hours. The solution was concentrated under reduced pressure to give a syrup, which was then dissolved in water (50 ml) and the mixture was treated with AG 50W-X.
Apply to a cation exchange column (form H, 50 ml bed capacity, Bio-Labs, Richmond, CA, USA) containing 8 resins. The column is eluted with 1N HCl. The amine product is spotted on a silica gel TLC plate, sprayed with a ninhydrin reagent to develop color, and heated as above. The fractions containing the product are collected and concentrated under reduced pressure to give a syrup, which is co-distilled with methanol to give pale yellow needles (17, as hydrochloride).

【0041】(e)6−N−(9−フルオレニルメトキ
シカルボニル)−アミノ−1,2−ジヒドロキシプロパ
ン(18): 試薬:9−フルオレニルメチルスクシンイミジル・力ル
ボネート(Fmoc−NHS)はバヘム社(トルラン
ス、カリフォルニア、USA)から購入した。 方法:前の工程で得た収率による量の6−アミノ−1,
2−ジヒドロキシヘキサン塩酸塩(17)を、水(10
ml)中に溶解し、5N−NaOHにて最終pHを8.
7に調整する。炭酸水素ナトリウム(588mg、7ミ
リモル)、Fmoc−NHS(2.76g、7ミリモ
ル)およびアセトン(10m1)を添加する。溶液中に
Fmoc−NHSを全部添加した後、懸濁液を室温にて
一夜攪拌する。反応混合物を減圧下濃縮し、アセトンを
除去する。1N−HCl(50ml)および酢酸エチル
(150ml)を添加し、混合物を分液ロートに移す。
有機層を分離し、0.1N−HCl(50ml)ついで
水(2×50ml)で洗浄する。次に、有機層を無水M
gSOにて乾燥し、濾過、濃縮して油状物質を得る。
生成物を移動相としてクロロホルム/アセトン(50:
50)を用いて、シリカゲルフラッシュクロマトグラフ
ィーにより精製する。画分を同じ溶媒系を用いて蛍光シ
リカゲル板上で薄層クロマトグラフィーにより分析す
る。スポットを蛍光ランプにより発光させる。生成物を
含有する画分(Rf、0.25)を集め、蒸発させ、白
色固体結晶を得る(18、1.20g)。出発物質、
1,2,6−トリヒドロキシヘキサンを基づき、最終収
率は45%である。
(E) 6-N- (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -amino-1,2-dihydroxypropane (18): Reagent: 9-fluorenylmethylsuccinimidyl-dicarbonate (Fmoc- NHS) was purchased from Bahem (Torrance, CA, USA). Method: Amount of 6-amino-1, according to the yield obtained in the previous step,
2-Dihydroxyhexane hydrochloride (17) was added to water (10
7.) and a final pH of 8 with 5N NaOH.
Adjust to 7. Add sodium bicarbonate (588 mg, 7 mmol), Fmoc-NHS (2.76 g, 7 mmol) and acetone (10 ml). After all Fmoc-NHS has been added to the solution, the suspension is stirred overnight at room temperature. The reaction mixture is concentrated under reduced pressure to remove acetone. 1N HCl (50 ml) and ethyl acetate (150 ml) are added and the mixture is transferred to a separatory funnel.
The organic layer is separated and washed with 0.1N HCl (50 ml) followed by water (2 × 50 ml). Next, the organic layer was dried with anhydrous M
dried over MgSO 4, filtered, to obtain an oil concentrated.
Using the product as a mobile phase, chloroform / acetone (50:
Purify by flash chromatography on silica gel using 50). The fractions are analyzed by thin layer chromatography on fluorescent silica gel plates using the same solvent system. The spot is caused to emit light by a fluorescent lamp. The fractions containing the product (Rf, 0.25) are collected and evaporated to give white solid crystals (18, 1.20 g). Starting materials,
Based on 1,2,6-trihydroxyhexane, the final yield is 45%.

【0042】(f)1−O−(ジメトキシトリチル)−
6−N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)アミ
ノ−1,2−ジヒドロキシヘキサン(19)の合成: 方法:前の工程の生成物(18、0.5g、1.41ミ
リモル)を、乾燥ピリジンと共蒸発させ(3×3m
l)、ついでアルゴン中乾燥ピリジン(8ml)に溶解
する。塩化メチレン(2ml)中ジメトキシトリチルク
ロリド(0.5736g、1.69ミリモル)の溶液を
数分間かけて攪拌しつつ、シリンジから添加する。攪拌
を室温にて2時間継続し、その後メタノールを添加して
反応を止める。溶媒を減圧下除去し、残渣をクロロホル
ム(100ml)に溶解する。得られた溶液を分液ロー
トに移し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液(3×20m
l)ついで5M−NaClにて洗浄する。有機層を無水
MgSOで乾燥し、濾過、減圧下濃縮し、油状物質を
得る。生成物を塩化メチレン/酢酸エチル/トリエチル
アミン(95:5:0.5)の溶媒系を用いて上記と同
様にシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーにより精
製する。画分を同じ溶媒を用いてシリカゲル板上薄層ク
ロマトグラフィーにより分析する;板を発煙HClによ
り処理してスポットを発色させる。生成物を含む画分
(19、Rf、0.35)を集め、減圧下蒸発させ、泡
状物質を得る(910mg、理論収率100%)。
(F) 1-O- (dimethoxytrityl)-
Synthesis of 6-N- (9-fluorenylmethoxycarbonyl) amino-1,2-dihydroxyhexane (19): Method: Dry the product of the previous step (18, 0.5 g, 1.41 mmol) Co-evaporate with pyridine (3 × 3m
l) and then dissolved in dry pyridine (8 ml) in argon. A solution of dimethoxytrityl chloride (0.5736 g, 1.69 mmol) in methylene chloride (2 ml) is added via syringe over a few minutes while stirring. Stirring is continued for 2 hours at room temperature, after which the reaction is stopped by adding methanol. The solvent is removed under reduced pressure, and the residue is dissolved in chloroform (100 ml). The obtained solution was transferred to a separating funnel, and a saturated sodium hydrogen carbonate solution (3 × 20 m
1) Then, it is washed with 5M-NaCl. The organic layer is dried over anhydrous MgSO 4 , filtered, and concentrated under reduced pressure to obtain an oil. The product is purified by flash chromatography on silica gel as above using a solvent system of methylene chloride / ethyl acetate / triethylamine (95: 5: 0.5). The fractions are analyzed by thin-layer chromatography on silica gel plates using the same solvent; the plates are treated with fuming HCl to develop spots. The fractions containing the product (19, Rf, 0.35) are collected and evaporated under reduced pressure to give a foam (910 mg, 100% theoretical yield).

【0043】(g)1−O−(ジメトキシトリチル)−
6−N−(フルオレニルメトキシカルボニル)−2−O
−(メチル−N,N−ジイソプロピルホスホルアミド)
−6−アミノ−1,2−ジヒドロキシヘキサン(20)
の合成: 試薬:原料は上掲先行実施例記載と同様である。 方法:N,N−ジイソプロピル−メトキシホスフィニル
クロリド(102μl、0.513ミリモル)を、アル
ゴン気流中、乾燥塩化メチレン中19(225mg、
0.34ミリモル)およびN,N−ジイソプロピルエチ
ルアミン(236μl、1.36ミリモル)の攪拌溶液
に滴下しつつ添加する。90分後、反応混合物を、2%
トリエチルアミン(50ml)を含有する酢酸エチル中
に希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2×25m
l)にて洗浄する。有機層を無水MgSOにて乾燥
し、濾過し、減圧下蒸発乾固する。残渣をトルエン(2
ml)に溶解し、急速に攪拌しつつ、−20℃にて石油
エーテルに滴下しつつ添加する。ついで、得られた混合
物を−20℃にて16時間放置する。ついで、室温に温
め、上清液をデカントする。ついで沈澱生成物(20)
を減圧下乾燥する:収率=160mg(58%収率)。
この物質の精製は塩化メチレン/酢酸エチル/トリエチ
ルアミン(10:1:0.1)の溶媒系を用いてシリカ
ゲル板上にて薄層クロマトグラフィーにより行い、紫外
線照射によって発光させる(出発物質のR0.25と比
較して、Rf、0.9)。さらに、上掲の実施例3
(a)記載のリンカー試薬の類似物質についても合成し
た。これらの類似物質の構造を図5(21〜24)に図
示する。これらの類似物質の製造を下記の実施例に記載
する。
(G) 1-O- (dimethoxytrityl)-
6-N- (fluorenylmethoxycarbonyl) -2-O
-(Methyl-N, N-diisopropylphosphoramide)
-6-amino-1,2-dihydroxyhexane (20)
Synthesis: Reagents: The raw materials are the same as those described in the preceding Examples. Method: N, N-diisopropyl-methoxyphosphinyl chloride (102 μl, 0.513 mmol) was added to 19 (225 mg,
0.34 mmol) and a stirred solution of N, N-diisopropylethylamine (236 μl, 1.36 mmol). After 90 minutes, the reaction mixture was reduced to 2%
Diluted in ethyl acetate containing triethylamine (50 ml) and saturated aqueous sodium bicarbonate (2 × 25 m
Wash in 1). The organic layer was dried over anhydrous MgSO 4, filtered, evaporated to dryness under reduced pressure. The residue was dissolved in toluene (2
ml) and added dropwise to petroleum ether at -20 ° C with rapid stirring. The resulting mixture is then left at -20 ° C for 16 hours. Then warm to room temperature and decant the supernatant. The precipitated product (20)
Is dried under reduced pressure: yield = 160 mg (58% yield).
Purification of this material is accomplished by thin layer chromatography on silica gel plates using a solvent system of methylene chloride / ethyl acetate / triethylamine (10: 1: 0.1) and illuminated by UV irradiation (R0. Rf, 0.9, compared to 25). Further, the third embodiment described above.
Analogous substances to the linker reagent described in (a) were also synthesized. The structures of these analogs are illustrated in FIG. 5 (21-24). The preparation of these analogs is described in the Examples below.

【0044】実施例3(d) 3−N−(グリシノイル)−アミノ−1,2−プロパン
ジオール基準リンカー試薬(21)の合成:図6にこの
合成の式を概略した。 (a)3−N−[N−(9−フルオレニルメトキシカル
ボニルグリシノイ ル]−アミノ−1,2−プロパネジ
オール(25)の合成。 原料:ベイケム・インコ−ポレイテッド(トランス、カ
リフォルニア、アメリカ合衆国)からN−(フルオレニ
ルメトキシカルポニル)−グリシン−N−ヒドロキシス
クシンイミド(Fmoc−グリシン−NHS)を購入し
た。他の試薬は上述で記載した。 方法:3−アミノ−1,2−プロパンジオール(91m
g、1ミリモル)を、アセトン(7ml)中にFmoc
− グリシン−NHS(394mg、1ミリモル)を含
む溶液に加えた。この溶液に、水(5ml)中に炭酸水
素ナトリウム(84mg、1ミリモル)を含む溶液を加
えた。反応混合物を室温で16時間攪拌した。シリカゲ
ル板およびメチレンクロライド/メタノール/酢酸(2
0:2:0.1)溶媒系を使用する薄層クロマトグラフ
ィーは、反応が完結したことを示した。生成物(25)
はフラスコ中で沈澱物として生じ、それをろ過してから
真空下でP上で2日間乾燥させた。収量は310
mg(84%)であった。
Example 3 (d) Synthesis of 3-N- (glycinoyl) -amino-1,2-propanediol-based linker reagent (21): FIG. 6 outlines the formula for this synthesis. (A) Synthesis of 3-N- [N- (9-fluorenylmethoxycarbonylglycinoyl] -amino-1,2-propanediol (25) Raw materials: Baychem Inco-Porated (Trans, CA, USA) N- (Fluorenylmethoxycarbonyl) -glycine-N-hydroxysuccinimide (Fmoc-glycine-NHS) was purchased from USA) Other reagents were described above Method: 3-Amino-1,2-propane Diol (91m
g, 1 mmol) in acetone (7 ml).
-Added to a solution containing glycine-NHS (394 mg, 1 mmol). To this solution was added a solution of sodium bicarbonate (84 mg, 1 mmol) in water (5 ml). The reaction mixture was stirred at room temperature for 16 hours. Silica gel plate and methylene chloride / methanol / acetic acid (2
0: 2: 0.1) Thin layer chromatography using a solvent system indicated that the reaction was complete. Product (25)
Formed as a precipitate in the flask, which was filtered and dried under vacuum over P 2 O 5 for 2 days. Yield 310
mg (84%).

【0045】(b)1−O−(ジメトキシトリチル)−
3−N−[N−(フルオレニルメトキシカルボニル)−
グリシノイル]−アミノ−1,2−プロパンジオール
(26)の合成: 原料:原料は、上述の前記実施例に記載されている。 方法:化合物25(185mg、0.5ミリモル)を乾
燥ピリジン(3×3ml)と一緒に濃縮することで乾燥
した。その後、それを乾燥ピリジン(3×3ml)中に
溶かしてから、メチレンクロリド/ピリジン1:1の混
合物(4ml)中にジメトキシトリチルクロリドを含む
溶液を攪拌しながら滴下した。1.5時間攪拌を継続
し、その後メチレンクロリド/メタノール(8:1)溶
媒系を使用するシリカゲル薄層クロマトグラフィーによ
って反応を観察した。メタノール(0.2ml)の添加
によって反応を終了させ、10分間攪拌を続けた。ピリ
ジンを真空下で濃縮した。残渣をメチレンクロリド(1
50ml)に溶かした後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液
(2×50ml)を用いて洗浄し、水(50ml)を用
いて洗浄した。無水MgSO上で乾燥した後、メチレ
ンクロリド溶液を真空下で乾固するまで濃縮した。上記
記載の方法により、0.1%ピリジンを含有するメチレ
ンクロリド/酢酸エチル(11:5)溶媒系を使用する
シリカゲルフラッシュクロマトグラフィーによって残渣
を精製した。上述のように、シリカゲル薄層クロマトグ
ラフィーによって生成物を含有する画分を同定した。こ
れらの画分を保存し、濃縮乾固して、250mgの(2
6)を得た。(収率75%)。
(B) 1-O- (dimethoxytrityl)-
3-N- [N- (fluorenylmethoxycarbonyl)-
Synthesis of [Glycinoyl] -amino-1,2-propanediol (26): Raw materials: The raw materials are described in the above Examples. Method: Compound 25 (185 mg, 0.5 mmol) was dried by concentrating with dry pyridine (3 x 3 ml). Thereafter, it was dissolved in dry pyridine (3 × 3 ml) and then a solution containing dimethoxytrityl chloride in a mixture of methylene chloride / pyridine 1: 1 (4 ml) was added dropwise with stirring. Stirring was continued for 1.5 h, after which the reaction was monitored by silica gel thin layer chromatography using a methylene chloride / methanol (8: 1) solvent system. The reaction was terminated by the addition of methanol (0.2 ml) and stirring was continued for 10 minutes. Pyridine was concentrated under vacuum. The residue was treated with methylene chloride (1
(50 ml), washed with a saturated sodium hydrogen carbonate solution (2 × 50 ml), and washed with water (50 ml). After drying over anhydrous MgSO 4 , the methylene chloride solution was concentrated to dryness under vacuum. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using a methylene chloride / ethyl acetate (11: 5) solvent system containing 0.1% pyridine according to the method described above. Product containing fractions were identified by silica gel thin layer chromatography as described above. These fractions were saved, concentrated to dryness and 250 mg of (2
6) was obtained. (75% yield).

【0046】(c)1−O−(ジメトキシトリチル)−
2−O−(N,N−ジイソプロピルアミノ−メトキシホ
スフィンアミド)−3−N−[N−(フルオレニルメト
キシカルボニル)−グリシノイル]−アミノ−1,2−
プロパンジオール(21)の合成: 原料:原料は、上述の前記実施例に記載されている。 方法:化合物26(235mg、0.35ミリモル)を
乾燥ピリジン(2×3ml)と一緒に濃縮することで乾
燥した。その後、それを乾燥ピリジンクロリド(2m
l)中に溶かしてから、N,N−ジイソプロピルエチル
アミン(244ul、1.4ミリモル)を加えた。続い
て、N,N−ジイソプロビルアミノ−クロロメトキシホ
スフィン(105μl、0.53ミリモル)を、アルゴ
ン雰囲気下で攪拌しながら滴下した。メチレンクロリド
/酢酸エチル/トリエチルアミン(10:5:0.5)
溶媒系を使用するシリカゲル薄層クロマトグラフィーに
より、20分後に反応が完結したことが分かった。その
後反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液(2×25
ml)を用い酢酸エチル中に希釈した。無水MgSO
上で乾燥した後、酢酸エチル層を真空下で濃縮した。残
渣を酢酸エチル(3ml)に再度溶かしてから、−25
度(℃)でへキサン(150ml)に注いだ。沈澱物を
ろ過し、真空下で乾燥して210mgの(21)を得た
(収率72%)。31 P−NMR(CDCl、トリメチルホスフェート
に対応するppmで):147.5(d)。H−NM
R分析によっても構造を確認した。
(C) 1-O- (dimethoxytrityl)-
2-O- (N, N-diisopropylamino-methoxypho
Sphinamide) -3-N- [N- (fluorenylmeth
Xycarbonyl) -glycinoyl] -amino-1,2-
Synthesis of propanediol (21): Raw materials: The raw materials are described in the above-mentioned Examples. Method: Compound 26 (235 mg, 0.35 mmol)
Concentrate with dry pyridine (2 × 3 ml) to dry
Dried. Then, it was dried with pyridine chloride (2m
l) After dissolving in N, N-diisopropylethyl
The amine (244 ul, 1.4 mmol) was added. Continued
And N, N-diisopropylamino-chloromethoxypho
Sphine (105 μl, 0.53 mmol)
The mixture was added dropwise with stirring under an atmosphere. Methylene chloride
/ Ethyl acetate / triethylamine (10: 5: 0.5)
For silica gel thin-layer chromatography using a solvent system
It was found that the reaction was completed after 20 minutes. That
The post-reaction mixture was washed with a saturated sodium bicarbonate solution (2 × 25
ml) in ethyl acetate. Anhydrous MgSO 4
After drying on, the ethyl acetate layer was concentrated under vacuum. Remaining
The residue was redissolved in ethyl acetate (3 ml),
Poured into hexane (150 ml) in degrees (° C). The precipitate
Filter and dry under vacuum to give 210 mg of (21)
(Yield 72%).31 P-NMR (CDCl3, Trimethyl phosphate
147.5 (d).1H-NM
The structure was also confirmed by R analysis.

【0047】実施例3(c) 3−N−(4−アミノブチリル)−アミノ−1,2−プ
ロパンジオールおよび3−N−(6−アミノカプロイ
ル)−アミノ−1,2−プロパンジオール塩基性リンカ
ー試薬類(22、23)の製造:この実施例に特有であ
る合成の段階は、図7に図示し、以下に記述する。 (a)4−アミノ酪酸および6−アミノカプロン酸のN
−フルオレニルメトキシカルボニル保護形の合成: 原料:アルドリッチ・ケミカル・コーポレーション(ミ
ルウォーキー、ミシガン、アメリカ合衆国)から4−ア
ミノ酪酸および6−アミノカプロン酸を購入した。Fm
oc−NHSは実施例3(a)に記載した。 方法:エイ・パク(カナディアン・ジャーナル・オブ・
ケミストリー、1982年、60巻、976頁)の方法
に記載されているようにこれらの合成を行った。
Example 3 (c) 3-N- (4-aminobutyryl) -amino-1,2-propanediol and 3-N- (6-aminocaproyl) -amino-1,2-propanediol basic Preparation of Linker Reagents (22, 23): The synthetic steps specific to this example are illustrated in FIG. 7 and described below. (A) N of 4-aminobutyric acid and 6-aminocaproic acid
-Synthesis of fluorenylmethoxycarbonyl protected form: Raw material: 4-aminobutyric acid and 6-aminocaproic acid were purchased from Aldrich Chemical Corporation (Milwaukee, Michigan, USA). Fm
oc-NHS is described in Example 3 (a). Method: Ai Park (Canadian Journal of
Chemistry, 1982, 60, 976).

【0048】(b)3−アミノ−1,2−プロパンジオ
ールを用いたN−Fmoc−4−アミノ酪酸およびN−
Fmoc−6 アミノカプロン酸の各々のカップリン
グ。 原料:アルドリッチ・ケミカル・コーポレーション(ミ
ルウォーキー、ミシガン、アメリカ合衆国)からトリメ
チルアセチルクロリドを購入した。他の試薬は上述で記
載した。 方法:最初に化合物27および28の各々(1ミリモ
ル)をピリジン(2×3ml)と一緒に濃縮することで
乾燥させた。その後乾燥ジメチルホルムアミド(3m
l)および乾燥テトラヒドロフラン(3ml)の混合物
中に残渣を溶かした。生じる溶液を氷浴中で冷却してか
ら、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1ミリモ
ル)を加え、攪拌しながらトリメチルアセチルクロリド
(1ミリモル)を徐々に加えた。45分間氷浴中で攪拌
を続けた。次いで、乾燥ジメチルホルムアミド(3ミリ
モル)中に3−アミノ−1,2−プロパンジオール
(1.2ミリモル)を含む溶液を加えた後、生じる混合
物を室温まで昇温してから1時間攪拌した。メチレンク
ロリド/メタノール/酢酸(10:1:0.1)溶媒系
を使用する薄層クロマトグラフィーによって、反応を観
察した。この分析に基づいて、反応が、約90%の完了
になっていると決定した。その後反応混合物を真空下で
濃縮し、酢酸エチル(100ml)を用いて希釈し別の
容器に移した。飽和炭酸水素ナトリワム溶液(2×50
ml)および水(50ml)を用いて、有機溶液を洗浄
した。無水MgSO上で乾燥した後、有機層を乾固す
るまで濃縮した。一般に、得られる生成物は、95%純
度以上であると測定され、それ以上の精製なしに次ぎの
段階に使用した。しかしながら、精製が必要な場合、上
述の前記実施例に記述したような、メチレンクロリド/
メタノール(40:1)溶媒系を使用するシリカゲルフ
ラッシュクロマトグラフィーによって行われる。(2
9)および(30)の純度をH−NMR分析によって
確認した。
(B) N-Fmoc-4-aminobutyric acid using 3-amino-1,2-propanediol and N-
Fmoc-6 Coupling of each of the aminocaproic acids. Ingredients: Trimethylacetyl chloride was purchased from Aldrich Chemical Corporation (Milwaukee, Michigan, USA). Other reagents have been described above. Method: First, each of compounds 27 and 28 (1 mmol) was dried by concentrating with pyridine (2 × 3 ml). Then dry dimethylformamide (3m
The residue was dissolved in a mixture of 1) and dry tetrahydrofuran (3 ml). The resulting solution was cooled in an ice bath, then N, N-diisopropylethylamine (1 mmol) was added and trimethylacetyl chloride (1 mmol) was added slowly with stirring. Stirring was continued in the ice bath for 45 minutes. Then, a solution of 3-amino-1,2-propanediol (1.2 mmol) in dry dimethylformamide (3 mmol) was added, and the resulting mixture was warmed to room temperature and stirred for 1 hour. The reaction was monitored by thin layer chromatography using a methylene chloride / methanol / acetic acid (10: 1: 0.1) solvent system. Based on this analysis, the reaction was determined to be approximately 90% complete. The reaction mixture was then concentrated under vacuum, diluted with ethyl acetate (100ml) and transferred to another container. Saturated sodium bicarbonate solution (2 × 50
ml) and water (50 ml) to wash the organic solution. After drying over anhydrous MgSO 4 , the organic layer was concentrated to dryness. Generally, the resulting product was determined to be above 95% pure and was used in the next step without further purification. However, if purification is required, methylene chloride /
Performed by flash chromatography on silica gel using a methanol (40: 1) solvent system. (2
The purity of 9) and (30) was confirmed by 1 H-NMR analysis.

【0049】(c)(29)および(30)の1−O−
ジメトキシトリチル化 この合成の原料および方法は実施例3(b)の(b)に
記述したのと同様である。これらの原料の純度をH−
NMRによって確認した。 (d)上記(c)部に述べた化合物の対応2−O−
(N,N−ジイソプロピルエチル)−ホスホルアミデイ
ト類(22)および(23)への転化:この合成の原料
および方法は実施例3(b)の(c)に記述したのと同
様である。これらの原料の純度を31P−NMRによっ
て確認した。
(C) 1-O- of (29) and (30)
Dimethoxytritylation The raw materials and method for this synthesis are the same as described in (b) of Example 3 (b). The purity of these materials is 1 H-
Confirmed by NMR. (D) Corresponding 2-O- of the compounds described in part (c) above
Conversion to (N, N-diisopropylethyl) -phosphoramidites (22) and (23): The raw materials and method for this synthesis are as described in Example 3 (b) (c). . The purity of these raw materials was confirmed by 31 P-NMR.

【0050】実施例3(d) 3−N−(6−アミノカプロイル)−アミノ−1,2−
プロパンジオール塩基性リンカー試薬のさらに延長した
類似体の合成:この合成に特有の段階を図8に図示し、
以下に記載する。 (a)1−O−(ジメトキシトリチル)−3−N−(6
−アミノカプロイル)−アミノ−1,2−ジヒドロキシ
プロパン(32)の合成: 原料:化合物(31)は、実施例3(c)の(c)に記
載したように製造した。 方法:濃水酸化アンモニウムおよびピラジン(10m
l)を用い、室温で一夜化合物(31)(0.89g、
1.1ミリモル)をアンモノリシスさせた。シリカゲル
TLC板に反応物の適量をスポットし、ニンヒドリン試
薬で処理し一級アミンの脱保護を観察した。その後、反
応混合物を真空下で乾固させ、生じる残渣(32)を、
精製なしで次の段階に使用した。
Example 3 (d) 3-N- (6-aminocaproyl) -amino-1,2-
Synthesis of a further extended analog of the propanediol basic linker reagent: The steps unique to this synthesis are illustrated in FIG.
It is described below. (A) 1-O- (dimethoxytrityl) -3-N- (6
Synthesis of -aminocaproyl) -amino-1,2-dihydroxypropane (32) Starting material: Compound (31) was prepared as described in (c) of Example 3 (c). Method: concentrated ammonium hydroxide and pyrazine (10 m
l) using compound (31) (0.89 g,
1.1 mmol) was ammonolysed. An appropriate amount of the reaction product was spotted on a silica gel TLC plate, treated with a ninhydrin reagent, and deprotection of the primary amine was observed. Then the reaction mixture is evaporated to dryness under vacuum and the resulting residue (32)
Used for next step without purification.

【0051】(b)化合物(28)を用いた化合物(3
2)のカップリング: 原料:化合物(28)は、実施例3(c)の(a)に記
載したように製造した。 方法:上述の実施例3(c)の(b)に記載した方法に
よって、N−Fmoc−アミノカプロン酸(28、1.
1ミリモル)をトリメチルアセチルクロリド(1.1ミ
リモル)と反応させた。次いで、この場合も上述の実施
例3(c)の(b)に記載した方法によって、乾燥ジメ
チルホルムアミド中に化合物(32)(1.1ミリモ
ル)を含む溶液を加えた。前記実施例に記載されたよう
に、クロロホルム/メタノール(30:1)溶媒系を使
用するシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーによっ
て、生じる付加生成物(33)を精製した。生成物の収
量は250mg(23%)であった。
(B) Compound (3) using compound (28)
Coupling of 2) Starting Material: Compound (28) was prepared as described in (a) of Example 3 (c). Method: N-Fmoc-aminocaproic acid (28, 1...) Was prepared by the method described in (b) of Example 3 (c) above.
1 mmol) was reacted with trimethylacetyl chloride (1.1 mmol). Then, also in this case, a solution containing compound (32) (1.1 mmol) in dry dimethylformamide was added by the method described in (b) of Example 3 (c) above. The resulting addition product (33) was purified by flash chromatography on silica gel using a chloroform / methanol (30: 1) solvent system as described in the previous example. Product yield was 250 mg (23%).

【0052】(c)化合物(33)の対応2−O−
(N,N−ジイソプロピルアミノ)−メトキシホスホル
アミデイト(24)への転化: 方法:方法は、上述の実施例3(b)の(c)に記載し
たものと基本的に同様である。すなわち、N,N−ジイ
ソプロピルエチルアミン(198μl、1.14ミリモ
ル)を含有する乾燥塩化メチレン中で、化合物(33)
(240mg、0.285ミリモル)をN,N−ジイソ
プロピルアミノ−クロロメトキシホスフィン(73μ
l、0.371ミリモル)と反応させた。反応物を酢酸
エチル(50ml)中の2%トリエチルアミンを用いて
希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(25ml)お
よび水(25ml)で抽出した。生じる有機層を無水硫
酸ナトリウム上で乾燥して濃縮した。前述実施例に記載
のように残渣を数ミリリットルの酢酸エチルに溶かして
から、ヘキサン類(150ml)で沈澱させた。(3
2)の収量は200mgで、その純度はH−および32
P−NMRスペクトロスコピーによって確認した。
(C) Corresponding 2-O- of compound (33)
Conversion to (N, N-diisopropylamino) -methoxy phosphoramidite (24): Method: The method is basically the same as described in Example 3 (b) (c) above. That is, compound (33) was prepared in dry methylene chloride containing N, N-diisopropylethylamine (198 μl, 1.14 mmol).
(240 mg, 0.285 mmol) in N, N-diisopropylamino-chloromethoxyphosphine (73 μm).
1, 0.371 mmol). The reaction was diluted with 2% triethylamine in ethyl acetate (50ml) and extracted with saturated aqueous sodium bicarbonate (25ml) and water (25ml). The resulting organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The residue was dissolved in a few milliliters of ethyl acetate as described in the previous example and then precipitated with hexanes (150 ml). (3
The yield of 2) was 200 mg and its purity was H- and 32
Confirmed by P-NMR spectroscopy.

【0053】実施例4 2−(3−アミノプロピル)−1,3−ジヒドロキシプ
ロパンに基づくリンカーと合成オリゴヌクレオチドとの
自動的結合:実施例1記載のリンカー試薬(以後、「L
1」と称す。)と様々な合成オリゴヌクレオチドとの結
合について記載する。 (a)「L1」試薬をデオキシオリゴヌクレオチドの
5’−末端に結合させた。標準燐アミド(ホスファーア
ミダイト)化学を用いたモデル380AのDNAシンセ
サイザー(アプライド・バイオシステムズ、インコーポ
レイテッド)により、多孔ガラス制御支持体上におい
て、配列 「5’−GCTCGTTGCGGGACTTAACCC
AACAT−3’」 を有するデオキシオリゴヌクレオチドを合成した。5’
−ジメトキシトリチル基を除去し、「L1」の乾燥アセ
トニトリル溶液(0.1M)を、標準結合サイクルを用
いて2回カップリングした。各結合サイクルの最後に放
出されたジメトキシトリチルの498nmでの吸光度を
測定することにより、「L1」の第一および第二付加の
カップリング・パーセントを、完全長デオキシオリゴヌ
クレオチドの量に対して定量した。これらの値はそれぞ
れ29%および42%であることが測定された。7M尿
素含有20%ポリアクリルアミドゲルを用いたゲル電気
泳動により5’−(L1)−および5’−(L1)−
(L1)−オリゴヌクレオチドを精製した。対応するバ
ンドを紫外線シャドウイングにより可視化した結果、対
応する付加ヌクレオチドのスペーシングの場合の約1.
5倍のスペーシングでゆっくりとゲル上を移動すること
が評価された。これらのバンドを削り取り、リンカー修
飾デオキシヌクレオチドを標準的方法により回収および
精製した。
Example 4 Automatic coupling of a synthetic oligonucleotide with a linker based on 2- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane: the linker reagent described in Example 1 (hereinafter referred to as "L
1 ". ) And various synthetic oligonucleotides are described. (A) The "L1" reagent was attached to the 5'-end of the deoxyoligonucleotide. Using a model 380A DNA synthesizer (Applied Biosystems, Inc.) using standard phosphoramide (phosphoramidite) chemistry, the sequence "5'-GCTCGTTGCGGGACTTAACCC on a porous glass control support.
AACAT-3 '"was synthesized. 5 '
-The dimethoxytrityl group was removed and "Ll" in dry acetonitrile (0.1 M) was coupled twice using a standard coupling cycle. By measuring the absorbance at 498 nm of the dimethoxytrityl released at the end of each binding cycle, the percent coupling of the first and second addition of "L1" was quantified relative to the amount of full-length deoxyoligonucleotide. did. These values were measured to be 29% and 42%, respectively. 5 '-(L1)-and 5'-(L1)-by gel electrophoresis using 20% polyacrylamide gel containing 7M urea.
(L1) -oligonucleotide was purified. The corresponding band was visualized by UV shadowing, which revealed that about 1.
Slow migration on the gel with 5-fold spacing was evaluated. These bands were excised and linker-modified deoxynucleotides were recovered and purified by standard methods.

【0054】(b)「L1」試薬をデオキシオリゴヌク
レオチドの3’−末端に結合させた。この合成において
は、テフロン酸化可能固体支持体(モレキュラー・バイ
オシステムズ、インコーポレイテッド、アメリカ合衆
国、サンディエゴ、カタログ#OSS−01)を用い
た。デオキシリボヌクレオチドをこの支持体から開裂さ
せると、第一結合サイクル中に使用された化合物は3’
−末端燐酸基と一緒に3’−末端に残る。アプライド・
バイオシステムズ、インコーポレイテッドのモデル38
0A DNAシンセサイザーにおいて標準ホスファーア
ミダイト化学による3結合サイクルを用いて「L1」の
乾燥アセトニトリル液液(0.2M)をこの支持体に結
合させた。次に、上記(a)項で示した配列と同一のデ
オキシオリゴヌクレオチド配列を同カップリング化学を
用いて付加した。「L1」試薬による開始時カップリン
グ・パーセントを前記の要領で測定すると、第一、第二
および第三カップリングに関してそれぞれ40%、63
%および63%であった。生成したトリマーから末端ジ
メトキシトリチル基を除去後、4(a)の場合と同じ配
列を有するデオキシオリゴヌクレオチドを標準ホスファ
ーアミダイト化学により結合させた。次いで、シンセサ
イザーから支持体材料を除き、濃水酸化アンモニウムに
より55℃で16時間処理した。次に、支持体を3回水
洗し、20ミリモル燐酸ナトリウム緩衝液(pH7.
4)中50ミリモルNaIOにより室温で2.5時間
処理した。最後に、この支持体を数回水洗し、10%n
−プロピルアミン水溶液により55℃で3時間処理し
た。生成した溶液を7M尿素含有20%ポリアクリルア
ミドゲルに適用し、電気泳動させた。対応する3’−
(L1)−(L1)−(L1)デオキシオリゴヌクレオ
チドを前記と同様に回収した。
(B) The "L1" reagent was bound to the 3'-end of the deoxyoligonucleotide. In this synthesis, a Teflon oxidizable solid support (Molecular Biosystems, Inc., Cat. # OSS-01, San Diego, USA) was used. When the deoxyribonucleotide is cleaved from this support, the compound used during the first binding cycle becomes 3 '
-Remains at the 3'-end together with the terminal phosphate group. Applied
Biosystems, Inc. Model 38
"L1" dry acetonitrile solution (0.2 M) was bound to this support using three binding cycles with standard phosphoramidite chemistry on a OA DNA synthesizer. Next, a deoxyoligonucleotide sequence identical to the sequence shown in (a) above was added using the same coupling chemistry. The percent initial coupling with the "L1" reagent was determined as described above to be 40%, 63% for the first, second and third couplings, respectively.
% And 63%. After removing the terminal dimethoxytrityl group from the resulting trimer, a deoxyoligonucleotide having the same sequence as in 4 (a) was attached by standard phosphoramidite chemistry. Next, the support material was removed from the synthesizer and treated with concentrated ammonium hydroxide at 55 ° C. for 16 hours. Next, the support was washed three times with water and a 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.
4) Treatment with 50 mmol NaIO 4 in 2.5 h at room temperature. Finally, the support is washed several times with 10% n
Treated with an aqueous solution of -propylamine at 55 ° C for 3 hours. The resulting solution was applied to a 20% polyacrylamide gel containing 7M urea and electrophoresed. The corresponding 3'-
(L1)-(L1)-(L1) deoxyoligonucleotide was recovered as described above.

【0055】(c)配列「5’−AAATAACGAA
CCCTTGCAGGTCCTTTCAACTTTGA
T−3’」を有するデオキシオリゴヌクレオチドの3’
−末端に「L1」を結合させた。この合成方法は(b)
項記載の方法と同じであるが、ただし、バイオサーチ・
モデル8750DNAシンセサイザーを使用した。
(d)配列「5’−CAGTCAAACTCTAGCC
ATTACCTGCTAAAGTCATTT−3’」を
有するデオキシオリゴヌクレオチドの3’−末端に「L
1」を結合させた。ここでもまた(b)項記載の方法を
用いたが、ただし、合成のオートメーション部分はバイ
オサーチ・モデル8750DNAシンセサイザーにおい
て行なわれた。
(C) The sequence "5'-AAATAACGAA
CCCTTGCAGGTCCTTTCAACTTTGA
3 ′ of deoxyoligonucleotide having “T-3 ′”
-"L1" was bound to the terminus. This synthesis method is (b)
The method is the same as that described in section
A model 8750 DNA synthesizer was used.
(D) The sequence "5'-CAGTCAAACTCTAGCC
"L" is added to the 3'-end of the deoxyoligonucleotide having "ATTACCTGTCTAAAGTCATTT-3 '".
1 "was bound. Again, the method described in (b) was used, except that the automation part of the synthesis was performed on a Biosearch Model 8750 DNA synthesizer.

【0056】(e)ヌクレオチド塩基間に挿入された2
−(3−アミノプロピル−1,3−ジヒドロキシプロパ
ンリンカー(「L1」)を含む合成デオキシオリゴヌク
レオチド・プローブのハイブリダイゼーションおよび融
点(Tm): 原料:33−量体デオキシオリゴヌクレオチド・プロー
ブの2つのL1−誘導体を前記方法と類似した方法によ
り合成した。「L1−挿入体」は、ヌクレオチド残基2
1及び22(5’−末端から数えて)間に挿入されたL
1を有する。「L1−置換体」は、残基21における置
換としてヌクレオチド残基20及び22間にL1を有す
る。両プローブは、クラミジア・トラコマティス由来の
リボソームRNAに相補的な配列(「標的rRNA」)
を有する。ジェン−プローブ、インコーポレイテッドで
開発された標準プロトコルにより、これらのプローブに
25I標識を行った。「水酸化燐灰石」(HAP)は
ベーリング・ダイイグナスティック、カルビオケム・デ
ィビジョン(ラホヤ、カリフォルニア)から入手され
た。ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、燐酸ナトリウ
ム(モノおよびジ塩基性塩)および塩酸は、フィッシャ
ー・サイエンティフィック・コーポレーションの試薬用
製品であった。ベータゲル(液体シンチレーション・カ
クテル)は、ウエストケム(サンディエゴ、カリフォル
ニア)から入手された。他の材料も全て試薬用製品であ
った。特記しない限り、操作は1.5mlスクリュー−
キャップ・ポリプロピレン・エッペンドルフ管において
行なわれた。
(E) 2 inserted between nucleotide bases
-Hybridization and melting point (Tm) of synthetic deoxyoligonucleotide probe containing-(3-aminopropyl-1,3-dihydroxypropane linker ("L1"): Raw material: two of 33-mer deoxyoligonucleotide probe The L1-derivative was synthesized by a method similar to that described above.
L inserted between 1 and 22 (counting from the 5'-end)
One. “L1-substituted” has L1 between nucleotide residues 20 and 22 as a substitution at residue 21. Both probes have a sequence complementary to ribosomal RNA from Chlamydia trachomatis ("target rRNA").
Having. Gen-Probe, a standard protocol developed by Incorporated, allows these probes to be
Was 1 25 I-labeled. "Hydroxyapatite" (HAP) was obtained from Bering Diagnastic, Calbiochem Division (La Jolla, CA). Sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium phosphate (mono and dibasic salts) and hydrochloric acid were reagent products of Fisher Scientific Corporation. Beta gel (liquid scintillation cocktail) was obtained from Westchem (San Diego, CA). All other materials were reagent products. Unless otherwise specified, the operation was a 1.5 ml screw
Performed in cap polypropylene eppendorf tubes.

【0057】次の要領でハイブリダイゼーションを行っ
た。48μlの1M−燐酸ナトリウム(pH6.8)、
10μlの1%SDS(v/v)、10μlの125
標識プローブ(約200000PM)、29.5μlの
水および2.5μlのrRNA溶液(0.5μg、「標
的」)または2.5μlの水(「対照」)を混合し、6
0℃で1時間インキュベーションした。次に、10μl
アリコートを1mlの0.12M−燐酸ナトリウム(p
H6.8)/0.02%SDS/0.02%ナトリウム
アジド中に希釈し、5秒間渦状に攪拌した。希釈したア
リコートを水浴中でインキュベーションし、室温から8
0℃に加熱した。アリコートを前記温度で除去し、氷上
で貯蔵した。次いで、0.12M燐酸ナトリウム(pH
6.8)/0.02%SDS/0.02%ナトリウムア
ジドにより平衡化した水酸化燐灰石の小カラムに試料を
通し、標準方法を用いたシンチレーションにより溶離剤
を計数した(カラムに結合したままのカウントはハイブ
リダイゼーションしたプローブに対応する)。最初に形
成されたハイブリッドの50%が一本鎖に熱変性する温
度としてTm値を計算した。 結果:プローブ Tm L1−=挿入 69℃ L1−置換 66℃ 上記データは、両プローブが予想通り標的rRNAとハ
イブリダイズし、「挿入」プローブのTmが「置換」プ
ローブのTmよりも約3℃高かったことを示す。
Hybridization was performed as follows. 48 μl of 1 M sodium phosphate (pH 6.8),
10 μl of 1% SDS (v / v), 10 μl of 125 I
Mix labeled probe (about 200000 PM), 29.5 μl water and 2.5 μl rRNA solution (0.5 μg, “target”) or 2.5 μl water (“control”) and mix
Incubate at 0 ° C. for 1 hour. Next, 10 μl
Aliquots of 1 ml of 0.12 M sodium phosphate (p
H6.8) /0.02% SDS / 0.02% sodium azide and vortexed for 5 seconds. Incubate the diluted aliquots in a water bath and allow
Heated to 0 ° C. Aliquots were removed at that temperature and stored on ice. Then, 0.12 M sodium phosphate (pH
6.8) /0.02% SDS / 0.02% The sample was passed through a small column of hydroxyapatite equilibrated with 0.02% sodium azide and the eluent was counted by scintillation using standard methods (still attached to the column). Corresponds to the hybridized probe). The Tm value was calculated as the temperature at which 50% of the initially formed hybrids heat denatured to single strands. Result: Probe Tm L1- = insertion 69 ° C. L1-substitution 66 ° C. The above data shows that both probes hybridized with the target rRNA as expected and that the Tm of the “inserted” probe was about 3 ° C. higher than the Tm of the “substituted” probe. Indicates that

【0058】実施例5 「L1」修飾デオキシオリゴヌクレオチドがビオチンお
よびフルオレスセインにより標識され得ることを立証し
た。 (a)上記実施例4(a)記載の5’−(L1)−およ
び5’−(L1)−(L1)−修飾デオキシオリゴヌク
レオチド(「5’−L1−GCTCGTTGCGGGA
CTTAACCCAACAT−3’」および「5’−L
1−L1−GCTCGTTGCCCCACTTAACC
CAACAT−3’」)をP−32により標識した。 原料:アルファ−32p−アデノシン3燐酸をニューイ
ングランド・ニュクリアー(デュポン、ボストン、マサ
チューセッツ、アメリカ合衆国)から購入した。末端デ
オキシヌクレオチジル・トランスフェラーゼ(TdT)
および5Xテイリング緩衝液は、ベゼスダ・リサーチ・
ラボラトリーズ(ガイザースバーグ、メリーランド、ア
メリカ合衆国)の製品であった。20ピコモルの5’−
(L1)−(L1)修飾オリゴヌクレオチドを、37℃
で1時間20μlの1Xテイリング緩衝液中16.5ピ
コモルのアルファ−P−32アデノシン3燐酸(比活性
3000Ci/ミリモル)および40単位のTdTと反
応させた。生成したP−32標識オリゴヌクレオチドを
ネンソーブ−20(TM)力ラム(ニューイングランド
・ニュクリアー、デュポン・コーポレーション、ボスト
ン、マサチューセッツ、アメリカ合衆国)において製造
会社の示す手順(これを引用して説明の一部とする)に
従い精製した。
Example 5 It has been demonstrated that "L1" modified deoxyoligonucleotides can be labeled with biotin and fluorescein. (A) 5 ′-(L1)-and 5 ′-(L1)-(L1) -modified deoxyoligonucleotides described in Example 4 (a) above (“5′-L1-GCTCGTTGCGGGGA
CTTAACCCAACAT-3 '"and"5'-L
1-L1-GCTCGTTGCCCCACTTAACC
CAACAT-3 '") was labeled with P-32. Ingredients: Alpha-32p-adenosine triphosphate was purchased from New England Nuclear (Dupont, Boston, Mass., USA). Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT)
And 5X tailing buffer are available from Bethesda Research
Laboratories (Gaithersburg, Maryland, USA). 20 picomoles of 5'-
(L1)-(L1) modified oligonucleotide at 37 ° C.
For 1 hour with 16.5 picomoles of alpha-P-32 adenosine triphosphate (specific activity 3000 Ci / mmol) and 40 units of TdT in 20 μl of 1 × tailing buffer. The resulting P-32 labeled oligonucleotide was tested at the Nensorb-20 (TM) force column (New England Nuclear, Dupont Corporation, Boston, Mass., USA) using the procedure indicated by the manufacturer (part of the description cited therein). ).

【0059】(b)P−32標識5’−(L1)−(L
1)−オリゴヌクレオチドを、ビオチン−E−アミノカ
プロン酸N−ヒドロキシスクシンイミド(「Bio−X
−NHS」、カルビオケム−ベーリング・コーポレーン
ョン、サンディエゴ、カリフォルニア、アメリカ合衆
国)と反応させた。ストレプトアビジン−アガロースを
べゼスダ・リサーチ・ラボラトリーズ(ガイザースバー
グ、メリーランド、アメリカ合衆国)から購入し、D
(+)ビオチンをカルビオケム−ベーリング・コーポレ
ーション(サンディエゴ、カリフォルニア、アメリカ合
衆国)から購入した。前記の各修飾オリゴヌクレオチド
1ピコモルを、12.5%ジメチルスルホキシド含有1
25ミリモルほう酸緩衝液(pH9)中2.5ミリモル
のBio−X−NHSと1.5時間反応させた。次い
で、生成した反応混合物の小アリコートを、0.2mg
/mlD(+)ビオチンの存在(「非特異結合」)また
は非存在(「特異結合」)下、50ミリモル燐酸ナトリ
ウム(pH7.4)/2ミリモルEDTA/0.5Na
l中におけるストレプトアビジン−アガロースとの結合
について試験した。結合材料をシンチレーション・カウ
ントにより定量化した。 オリゴマー 非特異結合(%) 特異結合(%) 5'-(L1) 0.3 71.8 5'-(L1)-(L1) 0.5 90.3 これらのL1−修飾オリゴマーとビオチンの結合はま
た、上記反応混合物のアリコートを20%ポリアクリル
アミド/7M尿素ゲルにおいて電気泳動させることによ
り確認された。代表的なバンドをオートラジオグラフィ
ーにより可視化すると、ビオチニル化形態(非ビオチニ
ル化対照よりもゆっくりと移動した)へのほぼ定量的な
変換が示された。
(B) P-32 label 5 '-(L1)-(L
1) -Oligonucleotide was converted to biotin-E-aminocaproic acid N-hydroxysuccinimide ("Bio-X
-NHS ", Calbiochem-Bering Corp., San Diego, California, USA). Streptavidin-agarose purchased from Bezesda Research Laboratories (Gaithersburg, MD, USA)
(+) Biotin was purchased from Calbiochem-Bering Corporation (San Diego, California, USA). One picomole of each of the modified oligonucleotides described above was combined with 12.5% dimethyl sulfoxide-containing 1
It was reacted with 2.5 mmol Bio-X-NHS in 25 mmol borate buffer (pH 9) for 1.5 hours. A small aliquot of the resulting reaction mixture was then
50 mM sodium phosphate (pH 7.4) / 2 mM EDTA / 0.5 Na in the presence ("non-specific binding") or absence ("specific binding") of D./ml D (+) biotin
1 was tested for binding to streptavidin-agarose. Bound material was quantified by scintillation counting. Oligomer Non-specific binding (%) Specific binding (%) 5 ′-(L1) 0.3 71.8 5 ′-(L1)-(L1) 0.5 90.3 Binding of these L1-modified oligomers to biotin Was also confirmed by electrophoresis of an aliquot of the above reaction mixture on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel. Visualization of a representative band by autoradiography showed an almost quantitative conversion to the biotinylated form, which migrated more slowly than the non-biotinylated control.

【0060】(c)実施例4(c、d)記載の3’−L
1−修飾デオキシオリゴヌクレオチド(「5’−AAA
TAACGAACCCTTGCAGGTCCTTTCA
ACTTTGAT−L1−3’」および「5’−CAG
TCAAACTCTAGCCATTACCTGCTAA
AGTCATTT−L1−3’」)をフルオレスセイン
・イソチオシアナートおよびビオチン−X−NHSによ
りそれぞれ標識した。まず、マキサムおよびギルバート
の方法(プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・
アカデミー・オブ・サイエンシーズ・オブ・サ・ユー・
エス・エイ、1977、74巻、560頁、これを引用
して説明の一部とする)に従いT4−ポリヌクレオチド
キナーゼを用いて[ガンマ−32P]アデノシン3燐酸
によりオリゴヌクレオチドをキナーゼ処理した。第一修
飾オリゴヌクレオチドをフルオレスセイン・イソチオシ
アナート(FITC、シグマ・ケミカル・カンパニー、
セントルイス、ミズーリ、アメリカ合衆国)と反応させ
た。このオリゴマー40ピコモルを、90%DMSO含
有0.1M−ほう酸緩衝液(pH9)中90ミリモルの
FITCと12時間反応させた。次いで、反応混合物を
20%ポリアクリルアミド/7M尿素ゲルにおいて電気
泳動させた。バンドをオートラジオグラフイーにより可
視化した。各レーンから最上のバンドを削り取り、FI
TC標識オリゴマーをゲルから回収し、精製した。
(C) 3'-L described in Example 4 (c, d)
1-modified deoxyoligonucleotide ("5'-AAA
TAACGAACCCTTGCAGGTCCTTTCA
ACTTTGAT-L1-3 '"and"5'-CAG
TCAAACTCTAGCCATTACCTGCTTAA
AGTCATTT-L1-3 ′ ”) was labeled with fluorescein isothiocyanate and biotin-X-NHS, respectively. First, the Maxam and Gilbert method (Proceedings of the National
Academy of Sciences of the You
They were kinased and - [32 P gamma] adenosine triphosphate by oligonucleotide S. Aye, 1977,74, pp. 560 pp., Using a by reference as part of the description) in accordance with T4- polynucleotide kinase this. Fluorescein isothiocyanate (FITC, Sigma Chemical Company,
St. Louis, Missouri, USA). 40 picomoles of this oligomer were reacted with 90 mmol of FITC in 0.1 M borate buffer (pH 9) containing 90% DMSO for 12 hours. The reaction mixture was then electrophoresed on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel. Bands were visualized by autoradiography. Cut off the top band from each lane,
The TC labeled oligomer was recovered from the gel and purified.

【0061】抗FITC抗体誘導体化固体支持体に対す
る結合アッセイを用いて、上記オリゴヌクレオチドとフ
ルオレスセインとの結合を確認した。抗FITC磁気ミ
クロスフィアをアドバンスト・マグネティックス、イン
コーポレイテッド(キャンブリッジ、マサチューセッ
ツ、アメリカ合衆国、カタログ#4310)から購入し
た。精製32P標識FITC修飾オリゴヌクレオチドの
アリコートを、20ミリモルの加水分解FITCの存在
(「非特異結合」)または非存在(「特異結合」)下、
20μlの抗FITCミクロスフィアを含む0.5ml
緩衝液(50ミリモル燐酸ナトリウム、pH7.4/2
ミリモルEDTA/0.5モルNaCl)と混合した。
1時間後、ミクロスフィアを磁気分離法により除き、上
清をツェレンコフ放射により計数して結合材料の量を測
定した: 非特異結合パーセント: 0.1% 特異結合パーセント :80.2% 第2修飾オリゴヌクレオチドをビオチン−X−NHSと
反応させた。このオリゴマー40ピコモルを、20%D
MSO含有0.1モルほう酸緩衝液(pH9)中10ミ
リモルのビオチン−X−NHSにより1時間処理した。
生成したビオチニル化オリゴマーを前述のポリアクリル
アミドゲル電気泳動により精製した。このオリゴヌクレ
オチドに結合したビオチンの存在を、この実施例で上述
したストレプトアビジン−アガロースにおける結合の分
析により確認した。 非特異結合パーセント: 0.3% 特異結合パーセント :87.4%
The binding of the oligonucleotide to fluorescein was confirmed using a binding assay to a solid support derivatized with an anti-FITC antibody. Anti-FITC magnetic microspheres were purchased from Advanced Magnetics, Inc. (Cambridge, Mass., USA, catalog # 4310). Aliquots of the purified 32 P-labeled FITC-modified oligonucleotide were prepared in the presence (“non-specific binding”) or absence (“specific binding”) of 20 mM hydrolyzed FITC.
0.5 ml containing 20 μl anti-FITC microspheres
Buffer (50 mM sodium phosphate, pH 7.4 / 2)
(MM EDTA / 0.5 M NaCl).
After one hour, the microspheres were removed by magnetic separation and the supernatant was counted by Zerenkov radiation to determine the amount of bound material: Percent non-specific binding: 0.1% Percent specific binding: 80.2% Second modification The oligonucleotide was reacted with biotin-X-NHS. Forty picomoles of this oligomer are converted to 20% D
Treated with 10 mmol of biotin-X-NHS in 0.1 M borate buffer (pH 9) containing MSO for 1 hour.
The resulting biotinylated oligomer was purified by the above-mentioned polyacrylamide gel electrophoresis. The presence of biotin bound to the oligonucleotide was confirmed by binding analysis on streptavidin-agarose as described above in this example. Non-specific binding percentage: 0.3% Specific binding percentage: 87.4%

【0062】実施例6 ホスホジエステラーゼにより触媒された加水分解に対す
る3’−L1−修飾デオキシオリゴヌクレオチドの抵抗
性: 原料:クロタルス−デュリッスス由来のホスホジエステ
ラーゼをべーリンガー−マンハイム・バイオケミカルズ
(インジアナポリス、インジアナ、アメリカ合衆国)か
ら購入した。この酵素は、オリゴヌクレオチドの3’−
末端からのエキソヌクレオリティック開裂を触媒した。
標準ホスファーアミダイト化学を用いたアプライド・バ
イオシステムズ・モデル380A DNAシンセサイザ
ーにおいて「5’−AAATAACGAACCCTTG
CAGGTCCTTTCAACTTTGAT−3’」配
列を有する合成デオキシオリゴヌクレオチドを合成し
た。実施例4記載の方法に従い、同じ配列を有するが
3’−L1リンカーが結合しているプローブを合成し
た。両オリゴヌクレオチドを実施例5記載の方法に従い
32Pによりキナーゼ処埋した。各標識オリゴヌクレオ
チド約350000CPMを、3×10−5または3×
10−6単位のホスホジエステラーゼを含む緩衝液
(0.1Mトリス−HCl、pH8.0/20ミリモル
MgCl)10μl中で反応させた。1.5μlアリ
コートを5分、10分、15分および30分間隔で除い
た。3μlの0.1N−NaOHを加えることにより反
応を鎮静した。次に、ブロムフェニル・ブルーおよびキ
シラノールXCFF色素を含む90%ホルムアルデヒド
5μlを各アリコートに加え、得られた試料を20%ポ
リアクリルアミド/7M尿素ゲルにおいて電気泳動させ
た。次いで、ゲルをオートラジオグラフィーにより分析
した。3’−L1修飾オリゴヌクレオチドは、両濃度の
試験酵素により30分後ホスホジエスデラーゼ触媒され
た加水分解に対して95%を越える抵抗性を示すことが
見出された。ゲル上には目に見える完全長の非修飾オリ
ゴヌクレオチドは本質的には存在しなかったが、通常こ
の酵素は3’−L1基を伴わないオリゴマーを開裂する
ことが示されている。
Example 6 Resistance of 3'-L1-Modified Deoxyoligonucleotides to Phosphodiesterase-Catalyzed Hydrolysis Source: Phosphodiesterase from Crotalus-durissus was converted to Boehringer-Mannheim Biochemicals (Indianapolis, Indiana, USA ) Purchased from. This enzyme has the 3'-
Exonucleolytic cleavage from the end was catalyzed.
"5'-AAATAACGAACCCTTG on an Applied Biosystems model 380A DNA synthesizer using standard phosphoramidite chemistry
A synthetic deoxyoligonucleotide having the sequence "CAGGTCCTTTCAACTTTGAT-3 '" was synthesized. According to the method described in Example 4, a probe having the same sequence but having a 3′-L1 linker bound thereto was synthesized. Both oligonucleotides were prepared according to the method described in Example 5.
Kinase-treated with 32 P. About 350,000 CPM of each labeled oligonucleotide was added to 3 × 10 −5 or 3 ×
The reaction was performed in 10 μl of a buffer (0.1 M Tris-HCl, pH 8.0 / 20 mmol MgCl 2 ) containing 10 −6 units of phosphodiesterase. 1.5 μl aliquots were removed at 5, 10, 15 and 30 minute intervals. The reaction was quenched by adding 3 μl of 0.1 N NaOH. Next, 5 μl of 90% formaldehyde containing bromophenyl blue and xylanol XCFF dye was added to each aliquot and the resulting samples were electrophoresed on a 20% polyacrylamide / 7M urea gel. The gel was then analyzed by autoradiography. The 3'-L1 modified oligonucleotide was found to exhibit greater than 95% resistance to phosphodiesterase-catalyzed hydrolysis after 30 minutes with both concentrations of the test enzyme. There was essentially no visible full-length unmodified oligonucleotide on the gel, but it has been shown that this enzyme usually cleaves oligomers without a 3'-L1 group.

【0063】実施例7 合成オリゴヌクレオチドへの2,2−ジ−(3−アミノ
プロピル)−1,3−ジヒドロキシプロパンに基づく連
結試薬の自動的組み込み:実施例2記載の連結試薬(以
後、「L2」と称す。)の組み込みは、合成オリゴヌク
レオチドの塩基間への挿入によるものであり、配列
「5’−CGTTACTCGGATGCCCAAAT
(L2)ATCGCCACATTCG−3’」が生成さ
れた。使用される方法は、実施例4(a)記載の方法と
同様であったが、ただし、実施例4(a)に記載された
最終結合サイクルではなく、第13結合サイクルにおい
て「L2」の溶液(0.1M、アセトニトリル中)を反
応させた。ジメトキシトリチルの放出量から推定したと
ころによると、「L2」との結合効率は約30%であっ
た(実施例4(a)参照)。
Example 7 Automatic incorporation of a ligation reagent based on 2,2-di- (3-aminopropyl) -1,3-dihydroxypropane into a synthetic oligonucleotide: the ligation reagent described in Example 2 (hereinafter referred to as " L2)) is due to the insertion of a synthetic oligonucleotide between bases and has the sequence "5'-CGTTACTCGGATGCCCAAAT."
(L2) ATCGCCACATTCG-3 ′ ”was generated. The method used was similar to that described in Example 4 (a), except that the solution of "L2" in the thirteenth binding cycle was not the final binding cycle described in Example 4 (a). (0.1 M in acetonitrile). As estimated from the amount of dimethoxytrityl released, the binding efficiency with “L2” was about 30% (see Example 4 (a)).

【0064】実施例8 合成オリゴヌクレオチドへの3−アミノ−1,2−プロ
パンジオールに基づく連結試薬の自動的組み込み。配列
「5’−CCCGCACGTCCCTATT(L3)A
ATCATTACGATGG−3’」を有する合成オリ
ゴヌクレオチドへのこの連結試薬(以後、「L3」と称
す。)の組み込みは、実施例4(a)記載の方法に従い
行なわれた。この実施例では、「L3」の溶液(0.3
M、乾燥アセトニトリル中)を第15結合サイクルにお
いて反応させた。ジメトキシトリチル放出から評価した
ところでは(実施例4(a)参照)、この段階の結合効
率は約60%であった。
Example 8 Automatic incorporation of ligation reagents based on 3-amino-1,2-propanediol into synthetic oligonucleotides. The sequence "5'-CCCGCACGTCCTATT (L3) A
The incorporation of this ligation reagent (hereinafter referred to as “L3”) into a synthetic oligonucleotide having ATCATTACGATGG-3 ′ was performed according to the method described in Example 4 (a). In this example, a solution of “L3” (0.3
M, in dry acetonitrile) were reacted in the 15th binding cycle. As assessed from dimethoxytrityl release (see Example 4 (a)), the coupling efficiency at this stage was about 60%.

【0065】実施例8(a) 合成オリゴヌクレオチドへの連結試薬20、21、2
2、23および24の自動的組み込み:連結試薬20〜
24の組み込みは(この合成は実施例3(a)〜3
(d)に記載ざれている)、実施例4(a)項記載の要
領で行なわれた。これらの試薬を細み合わせた対応する
りンカーを、以後各々「L4」、「L5」、「L6」、
「L7」および「L8」と称する。すなわち、前述の試
薬のうちの1つの使用に対応する特定の態様では、試薬
の0.12〜0.2M溶液(乾燥アセトニトリル中)
を、アプライド・バイオシステムズ・モデル380A
DNAシンセサイザー(フォスター・シティー、カリフ
ォルニア、アメリカ合衆国)の#6位に仕込んだ。オリ
ゴヌクレオチド・ポリマーへの試薬の組み込みは、標準
ホスファーアミダイト結合プロトコルに従い行なわれ
た。配列内の様々な位置にリンカーL4〜L8が各々挿
入された、17〜35塩基長の一連のオリゴヌクレオチ
ドを製造した。結合サイクルの最終時点でトリチル放出
を測定したところ、これらの試薬に関連する結合効率は
75%〜98%の範囲であった。
Example 8 (a) Ligation reagents 20, 21, 2 to synthetic oligonucleotides
Automatic integration of 2, 23 and 24: ligation reagents 20-
24 (this synthesis was performed in Examples 3 (a) -3).
(D)) and the procedure described in Example 4 (a). The corresponding linkers obtained by combining these reagents are hereinafter referred to as “L4”, “L5”, “L6”,
Called "L7" and "L8". That is, in certain embodiments corresponding to the use of one of the aforementioned reagents, a 0.12-0.2 M solution of the reagents (in dry acetonitrile)
To Applied Biosystems Model 380A
Ranked # 6 on a DNA synthesizer (Foster City, California, USA). Incorporation of reagents into the oligonucleotide polymer was performed according to a standard phosphoramidite coupling protocol. A series of oligonucleotides, 17-35 bases in length, with linkers L4-L8 inserted at various positions in the sequence, respectively, was prepared. Trityl release was measured at the end of the conjugation cycle, with conjugation efficiencies associated with these reagents ranging from 75% to 98%.

【0066】実施例9 アクリジニウム・エステルによるアミンリンカー−アー
ム・プローブの標識および後続の精製:アクリジニウム
エステルの25mMストック溶液(組成については、ウ
ィークス等、「クリニカル・ケミストリー」、29巻、
1474頁、(1983)参照)を蒸留DMSO中で調
製した。実施例4、7または8(a)で生成された所望
量のポリマーを、1.ml円錐形ポリプロピレン管中で
濃縮乾固した。下記に列挙した成分を順に加えることに
より下記カクテルを構築した: 3μl HO 1μl 1M HEPES(8.0) 4μl DMSO(蒸留) 2μl 25mMアクリジニウムエステル、DMSO
(蒸留)中 混合物を渦巻状にし、小型遠心分離器中で2秒間回転さ
せ(管の底部に内容物を集める)、37℃で20分間イ
ンキュベーションした。その時点で、下記に列挙した成
分を順に反応カクテルに加えた: 3μl 25mMアクリジニウムエステル、DMS
O(蒸留)中 1.5μl HO 0.5μl 1M HEPES(8.0) 再びカクテルを渦巻状に回し、回転させ、さらに20分
間37℃でインキュベーションした。0.1MのHEP
ES(8.0)、50%DMSO中5μlの0.125
Mリシンを加えることにより、5倍過剰のリジンを用い
て未反応標識をクェンチングし、室温で5分インキュベ
ーションした。
Example 9 Labeling of Amine Linker-Arm Probe with Acridinium Ester and Subsequent Purification: 25 mM stock solution of acridinium ester (for composition, see Weeks et al., "Clinical Chemistry", vol. 29,
1474, (1983)) was prepared in distilled DMSO. The desired amount of polymer produced in Examples 4, 7 or 8 (a) was Concentrated to dryness in a ml conical polypropylene tube. The following cocktail was constructed by sequentially adding the components listed below: 3 μl H 2 O 1 μl 1 M HEPES (8.0) 4 μl DMSO (distilled) 2 μl 25 mM acridinium ester, DMSO
During (distillation) The mixture was vortexed, spun in a small centrifuge for 2 seconds (collect the contents at the bottom of the tube) and incubated at 37 ° C for 20 minutes. At that point, the components listed below were added to the reaction cocktail in order: 3 μl 25 mM acridinium ester, DMS
1.5 μl H 2 O in O (distilled) 0.5 μl 1 M HEPES (8.0) Again the cocktail was swirled, spun and incubated at 37 ° C. for a further 20 minutes. 0.1M HEP
ES (8.0), 5 μl of 0.125 in 50% DMSO
Unreacted label was quenched with a 5-fold excess of lysine by adding M-lysine and incubated for 5 minutes at room temperature.

【0067】その時点でアクリジニウムエステル標識オ
リゴマーを次の方法により精製した。クェンチングされ
た反応混合物20μlに、30μlの3M−naOAc
(5.0)、245μlのHOおよび5μのグリコー
ゲンを担体として加えた(グリコーゲンは前処理してヌ
クレアーゼ活性を全て除去したもの)。試料を短く渦巻
状に回し、640μlの無水EtOHを加えた。この試
料を短く渦巻状に回し、5〜10分間氷上でインキュー
ベーションし、次いで小型遠心分離器中15000rp
mで5分間遠心分離した。上清を注意深く除去し、沈澱
物を20 7lの0.1M−NaOSc(5.0)、
0.1%SDSに再溶解した。試料をさらにイオン交換
高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により次の要
領で精製した。IBM9533HLPCシステムに搭載
したヌクレオーゲン−DEAE 60−7 イオン交換
HPLCカラムに再溶解沈澱物20μlを注入した。こ
の方法において使用される緩衝剤は全て、HPLC用
水、アセトニトリル(CHCN)および酢酸ナトリウ
ム(NaOAc)、および試薬用氷酢酸(HOAc)お
よびLiClにより調製した。さらに、使用前に緩衝剤
を全て0.45μm孔サイズのナイロン−66フィルタ
ーによりろ過した。合計26モノマー単位(このうち1
個のみが非ヌクレオチド・モノマー単位であった)を有
するヌクレオチド/非ヌクレオチド多量体の実施態様に
おいては、次の溶出プロトコルを使用した。緩衝液A
は、20ミリモルNaOAc、pH5.5、20%CH
CNであった。緩衝液Bは、20ミリモルNaOAc
(pH5.5)、20%CHCNおよび1モルLiC
lであった。55%緩衝液A、45%緩衝液Bから30
%緩衝液A、70%緩衝液Bへの直線勾配により流速1
ml/分で25分間溶出させた。溶出中260nmでの
吸光度をモニターした。0.5mlのフラクションを
1.5ml円錐形ポリプロピレン管に集めた。溶出後、
5μlの10%SDSを各管に加え、次いで各管を渦巻
き状に回した(これは、アクリジニウムエステル標識プ
ローブが管壁に付着していないことを確実にするために
行った)。0.5μlアリコートをフラクション21〜
42から除去し、12×78mm管中200μlの水に
加えた(持ち越すという問題を回避するため、分離ピペ
ット・チップを各アリコートに使用した)。次に、ベル
トイド・クリニルマットにおいて200μlの0.25
N−HNO、0.1%H、次いで1秒遅れで2
00μlの1N−NaOHを自動注入した後、10秒間
化学発光を読み取ることにより、各アリコートの化学発
光を測定した。フラクション29〜33に各々5μlの
グリコーゲンを加え、各々を渦巻き状に回し、各渦巻に
1mlのEtOHを加え、5〜10分間氷上でインキュ
ベーションし、小型遠心分離器中15000rpmで5
分間遠心分離することにより、それらをEtOH沈澱さ
せた。各上清を注意深く除去し、各沈澱物を20μlの
0.1M−NaOAc、pH5、0.1%SDSに再溶
解し、次いでこれらの分離フラクションをプールした。
At that time, the acridinium ester-labeled oligomer was purified by the following method. Add 20 μl of the quenched reaction mixture to 30 μl of 3M-naOAc.
(5.0), 245 μl of H 2 O and 5 μ of glycogen were added as carriers (glycogen was pretreated to remove all nuclease activity). The sample was swirled briefly and 640 μl absolute EtOH was added. The sample is swirled briefly, incubated on ice for 5-10 minutes, then 15000 rpm in a small centrifuge.
and centrifuged for 5 minutes. The supernatant was carefully removed and the precipitate was washed with 207 l of 0.1 M NaOSc (5.0),
Redissolved in 0.1% SDS. The sample was further purified by ion exchange high performance liquid chromatography (HPLC) as follows. 20 μl of the redissolved precipitate was injected onto a Nucleogen-DEAE 60-7 ion exchange HPLC column mounted on an IBM9533 HLPC system. All buffers used in this method were prepared by HPLC water acetonitrile (CH 3 CN) and sodium acetate (NaOAc), and reagent grade glacial acetic acid (HOAc) and LiCl. In addition, all buffers were filtered through a 0.45-μm pore size nylon-66 filter before use. Total 26 monomer units (of which 1
In embodiments of nucleotide / non-nucleotide multimers having only non-nucleotide monomer units), the following elution protocol was used. Buffer A
Is 20 mmol NaOAc, pH 5.5, 20% CH
3 CN. Buffer B contains 20 mM NaOAc
(PH 5.5), 20% CH 3 CN and 1 mol LiC
l. 30% from 55% buffer A, 45% buffer B
Flow rate 1 by linear gradient to% buffer A, 70% buffer B
Eluted at 25 ml / min for 25 minutes. The absorbance at 260 nm was monitored during the elution. 0.5 ml fractions were collected in 1.5 ml conical polypropylene tubes. After elution,
5 μl of 10% SDS was added to each tube, and then each tube was swirled (this was done to ensure that the acridinium ester-labeled probe was not attached to the tube wall). Aliquot 0.5 μl aliquots 21-
Removed from 42 and added to 200 μl of water in a 12 × 78 mm tube (a separate pipette tip was used for each aliquot to avoid carryover problems). Next, 200 μl of 0.25 in Bertoid Clinylmat
N-HNO 3 , 0.1% H 2 O 2 , then 1 second delayed by 2
The chemiluminescence of each aliquot was measured by automatically injecting 00 μl of 1 N NaOH and reading the chemiluminescence for 10 seconds. To each of fractions 29-33, 5 μl of glycogen was added, each swirled, 1 ml of EtOH was added to each swirl, incubated on ice for 5-10 minutes, and incubated at 15000 rpm in a small centrifuge.
They were EtOH precipitated by centrifugation for minutes. Each supernatant was carefully removed and each precipitate was redissolved in 20 μl of 0.1 M NaOAc, pH 5, 0.1% SDS, and these separated fractions were pooled.

【0068】[0068]

【発明の効果】全て前述した通り、この発明の試薬が各
々非ヌクレオチド骨格、第1および第2結合基並びにリ
ガンドを有するものとして調製され得ることが上記実施
例により立証された。特に、試薬(5)は、メチル−
N,N−ジイソプロピルホスファーアミドの第1結合基
が結合している非ヌクレオチドプロピル骨格、ジメトキ
シトリチル(DMT)により保護された1−ヒドロキシ
の第2結合基、およびトリフルオロアセチルにより保護
されているアミノプロピル連結アーム形態のリガンドを
有する。試薬(10)は試薬(5)と概ね同じである
が、ただし、後者の場合2つの同一リガンド(2つの保
護連結アーム形態トリフルオロアセチルアミノプロピ
ル)が存在する。また試薬(13)は試薬(5)と類似
しているが、非ヌクレオチド骨格はプロピルではなくエ
チルであり、連結アームの長さは短く、トリフルオロア
セチル保護メチルアミンのみであって、同様に保護され
ているアミノプロピルではない。
All of the foregoing, the above examples demonstrate that the reagents of the present invention can be prepared as having a non-nucleotide backbone, first and second binding groups and ligands, respectively. In particular, reagent (5) is methyl-
A non-nucleotide propyl backbone to which the first linking group of N, N-diisopropylphosphamide is attached, a second linking group of 1-hydroxy protected by dimethoxytrityl (DMT), and protected by trifluoroacetyl It has a ligand in the form of an aminopropyl-linked arm. Reagent (10) is substantially the same as reagent (5), except that in the latter case there are two identical ligands (two protected linked arm forms trifluoroacetylaminopropyl). Also, reagent (13) is similar to reagent (5), except that the non-nucleotide backbone is ethyl rather than propyl, the linking arm is short, and only trifluoroacetyl protected methylamine is used. Aminopropyl is not.

【0069】また上記で立証した通り、この発明の単一
試薬を用いれば、望ましくないヌクレオチドを導入せず
に、ヌクレオチド多量体の予め選択された位置(複数も
可)にのみ特異的に連結アームを提供することができ
る。また既に記載した通り、骨格をヌクレオチドおよび
別の骨格に連結することにより、(次にこれはまた別の
骨格に連結され、その結果、鎖を生じる)、この発明の
試薬は、一連の隣接リガンド(例えば、標識または標識
が結合し得る連結アーム)をヌクレオチド多量体に導入
させ得るものである。すなわち、多重隣接標識をプロー
ブに連結することにより、前記プローブを用いたハイブ
リダイゼーション・アッセイの感度が高められ得る。
Also, as demonstrated above, the use of the single reagent of the present invention allows the linking arm to specifically bind only to the pre-selected position (s) of the nucleotide multimer without introducing undesired nucleotides. Can be provided. As also described above, by linking the backbone to nucleotides and another backbone (which in turn is linked to another backbone, resulting in a chain), the reagents of this invention provide a series of adjacent ligands. (For example, a label or a linking arm to which the label can bind) can be introduced into the nucleotide multimer. That is, by linking multiple adjacent labels to a probe, the sensitivity of a hybridization assay using the probe can be increased.

【0070】さらに、この発明の非ヌクレオチド骨格の
一つまたはそれらを続けて連結した一連の非ヌクレオチ
ド骨格を追加的に用いることにより、標的ヌクレオチド
多量体の対応する配列に相補的なプローブの2つのヌク
レオチド配列間に橋を形成させることができ、試料中で
単一の異なるヌクレオチドまたは異なる配列により架橋
され得る。すなわち、標的ヌクレオチド多量体は、実際
に、興味の対象である共通ヌクレオチド配列から成る2
つまたはそれ以上のヌクレオチド多量体の群であり得、
それらは興味の対象外の単一の異なるヌクレオチドまた
は互いに異なるヌクレオチド配列により架橋される。単
一標的配列が興味の対象である場合でも、任意の2つの
ヌクレオチド間に結合された、標識基を伴う非ヌクレオ
チドモノマー単位を有する相補的配列によるプローブの
製造は可能である。その場合、プローブは通常の方式で
標的ヌクレオチド配列とハイブリダイズするが、標識基
を有するモノマー単位は、前述のハイブリダイゼーショ
ンを妨害しない形で配置されやすい(すなわち、それは
ハイブリッド構造から「ループ・アウト」しやすい)。
かかる配置は、挿入(インターカレーション)効果の利
用(アッセライン等により、プロシーディングズ・オブ
・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシーズ
・オブ・ザ・ユー・エス・エイ、81巻、3297〜3
301頁に記載)、例えば恐らくはプローブ特異性の向
上が望ましい状況においては特に有利であり得る。勿
論、この発明が非ヌクレオチドモノマー単位を用いると
いう事実は、ヌクレオチドモノマー単位を用いる先のプ
ローブと共に、前述のタイプの妨害をかなり低減化す
る。前記において述べた通り、化合物(4)、(9)お
よび(12)は、それらの主たるヒドロキシル基により
固相合成支持体に結合され得る(前記用途に適合し得る
技術に関してガイトおよびサラングのテキスト参照、前
出)。これらの誘導体化された支持体が追加のポリマー
合成に使用された結果、生成したヌクレオチド/非ヌク
レオチドポリマーの3’−末端に非ヌクレオチドモノマ
ー単位が結合される。
In addition, by additionally using one of the non-nucleotide backbones of the present invention or a series of non-nucleotide backbones linked together, two of the probes complementary to the corresponding sequence of the target nucleotide multimer may be used. Bridges can be formed between nucleotide sequences and can be cross-linked by a single different nucleotide or different sequences in a sample. That is, the target nucleotide multimer actually consists of a consensus nucleotide sequence of interest 2
May be a group of one or more nucleotide multimers,
They are bridged by a single different nucleotide of interest or a different nucleotide sequence from each other. Even where a single target sequence is of interest, it is possible to produce a probe with a complementary sequence having a non-nucleotide monomer unit with a label group attached between any two nucleotides. In that case, the probe will hybridize to the target nucleotide sequence in the usual manner, but the monomer units bearing the labeling group will tend to be arranged in a manner that does not interfere with the aforementioned hybridization (ie, it will “loop out” from the hybrid structure). It's easy to do).
This arrangement is based on the use of the insertion (intercalation) effect (by Asserin et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, Vol. 81, 3297). ~ 3
At page 301), for example, in situations where it is likely that enhanced probe specificity is desired. Of course, the fact that the present invention uses non-nucleotide monomer units, together with prior probes using nucleotide monomer units, significantly reduces the aforementioned types of interference. As mentioned above, compounds (4), (9) and (12) can be bound to a solid phase synthesis support by means of their primary hydroxyl groups (see the texts of Gate and Salang for techniques compatible with said application). , Supra). These derivatized supports were used for additional polymer synthesis, resulting in the attachment of non-nucleotide monomer units to the 3'-end of the resulting nucleotide / non-nucleotide polymer.

【0071】上記発明に対して多くの変形が可能である
ものとする。例えば、リガンドは、現実に、この発明の
試薬がヌクレオチド多量体のヌクレオチドに連結される
前に、それらに組み込まれる標識または挿入剤(インタ
ーカレーター)であり得る。さらに、前記において述べ
た通り、特定の上記実施例の保護基以外にも、様々な他
の保護基が使用され得る。しかしながら、トリフルオロ
アセチルおよび9−フルオレニルメトキシカルボニルア
ミノ保護基のいずれか一方の使用が特に好ましい。それ
は、既知標準オリゴヌクレオチド合成において環外ヌク
レオチド・アミンの脱保護に使用される条件(一般的に
は50℃で1〜12時間濃NHOHを用いる)と同じ
アルカリ条件下で開裂されアミンを脱保護するためであ
る。同様に、ジメトキシトリチル5’ヒドロキシ保護、
メチルまたはベータ−シアノエチルホスファイトO保護
および結合中のホスファイト脱離基としてN,N−ジイ
ソプロピルの使用全部により、試薬は現行の標準オリゴ
ヌクレオチド固相合成技術に充分匹敵し得るものである
ため、追加の特別な段階に対する必要性は最小限に抑え
られる。
Many modifications can be made to the above invention. For example, the ligand may in fact be a label or intercalator (intercalator) incorporated into the reagents of the invention before they are linked to the nucleotides of the nucleotide multimer. Further, as noted above, in addition to the specific protecting groups of the above examples, various other protecting groups may be used. However, the use of either one of the trifluoroacetyl and 9-fluorenylmethoxycarbonylamino protecting groups is particularly preferred. It the known standards (typically using 1 to 12 hours concentrated NH 4 OH at 50 ° C.) oligonucleotides conditions used for the deprotection of the exocyclic nucleotide amines in the synthesis are cleaved under the same alkaline conditions with an amine This is for deprotection. Similarly, dimethoxytrityl 5 ′ hydroxy protection,
With all methyl or beta-cyanoethyl phosphite O protection and the use of N, N-diisopropyl as the phosphite leaving group in the linkage, the reagents are sufficiently compatible with current standard oligonucleotide solid phase synthesis techniques, The need for additional special steps is minimized.

【0072】この発明の態様の他の変形および代替法
は、当技術分野の熟練者であれば容易に想到できるもの
である。従って、この発明は、詳しく上述したそれらの
実施態様に限定される訳ではない。
Other variations and alternatives of the embodiments of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to those embodiments described in detail above.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の試薬の製造の具体例を反応式により説
明したものである。
FIG. 1 illustrates a specific example of the production of the reagent of the present invention using a reaction formula.

【図2】本発明の別の試薬の製造の具体例を反応式によ
り説明したものである。
FIG. 2 illustrates a specific example of the production of another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図3】本発明のまた別の試薬の製造の具体例を反応式
により説明したものである。
FIG. 3 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図4】本発明のさらに他の試薬の製造の具体例を反応
式により解説したものである。
FIG. 4 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図5】本発明のさらに他の試薬の製造の具体例を反応
式により解説したものである。
FIG. 5 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図6】本発明のさらに他の試薬の製造の具体例を反応
式により解説したものである。
FIG. 6 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図7】本発明のさらに他の試薬の製造の具体例を反応
式により解説したものである。
FIG. 7 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

【図8】本発明のさらに他の試薬の製造の具体例を反応
式により解説したものである。
FIG. 8 illustrates a specific example of the production of still another reagent of the present invention by a reaction formula.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C07F 9/24 G01N 33/58 A G01N 33/58 C12N 15/00 A (72)発明者 レイノルズ、マーク・アラン アメリカ合衆国92130 カリフォルニア サンディエゴ カミニト・カーメル・ラン ディング 3717番 (72)発明者 バット、ラム・サループ アメリカ合衆国92130 カリフォルニア サンディエゴ サン・トロ・ウェイ 3575 番──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // C07F 9/24 G01N 33/58 A G01N 33/58 C12N 15/00 A (72) Inventor Reynolds, Mark Allan United States 92130 California San Diego Caminito Carmel Landing 3717 (72) Inventor Bat, Ram Salup United States 92130 California San Diego San Toro Way 3575

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの製造に
適した非ヌクレオチド試薬であって、(a)化学部分お
よび非不適条件下で活性されることにより化学部分と連
結し得るリンキングアームから選択されるリガンドを有
する、非ヌクレオチドモノマー単位、(b)モノマー単
位に連結された第1および第2非ヌクレオチド連結基
(ただし、前記第1連結基は非ヌクレオチドモノマー単
位を第1追加モノマー単位に連結させ得、第2連結基は
不活化された状態であるため実質的には結合し得ない
が、その後非不適条件下で活性化されることにより、非
ヌクレオチドモノマー単位を第2追加モノマー単位に結
合させ得、第1および第2追加モノマー単位の少なくと
も一方はヌクレオチドモノマー単位である。)を含む試
薬。 2. リガンドが、標識、挿入剤(インターカーレーシ
ョン剤)、金属キレート剤、薬剤、ホルモン、蛋白質、
ペプチド、ハプテン、ラジカル生成剤、核酸分解剤、蛋
白質分解剤、触媒、特異結合物質、DNA輸送修飾剤、
およびヌクレオチド多量体の溶解性を変える物質、並び
に前記化学部分のいずれかに連結され得る連結機能基か
ら選択されるものである、請求項1に記載の試薬。 3. ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの製造に
適した非ヌクレオチド試薬であって、(a)化学部分お
よび非不適条件下で脱保護されることにより化学部分と
連結し得る保護リンキングアームから選択されるリガン
ドを有する、非ヌクレオチドモノマー単位、(b)モノ
マー単位に連結された、非ヌクレオチドの、第1結合基
および保護第2結合基(ただし、前記第1結合基は非ヌ
クレオチドモノマー単位を第1追加モノマー単位に連結
させ得、第2結合基は実質的には結合し得ないが、その
後非不適条件下で脱保護されることにより、非ヌクレオ
チドモノマー単位を第2追加モノマー単位に結合させ
得、第1および第2モノマー単位の少なくとも一方はヌ
クレオチドモノマー単位である)を含む試薬。 4. リガンドが、標識、挿入剤(インターカーレーシ
ョン剤)、金属キレート剤、薬剤、ホルモン、蛋白質、
ペプチド、ハプテン、ラジカル生成剤、核酸分解剤、蛋
白質分解剤、触媒、特異結合物質、DNA輸送修飾剤、
およびヌクレオチド多量体の溶解性を変える物質、並び
に前記化学部分のいずれかに連結され得る連結機能基か
ら選択されるものである、請求項3に記載の試薬。 5. 第1および第2結合基が、非ヌクレオチドモノマ
ー単位をモノマー単位の5’ヒドロキシおよび3’ホス
フェートと各々結合させ得るものである、請求項4に記
載の試薬。 6. 非ヌクレオチドモノマー単位が非環状骨格を有
し、その各末端に第1および第2結合基が連結されてい
る、請求項5に記載の試薬。 7. 非ヌクレオチドモノマー単位が、その各末端に第
1および第2結合基が連結されている骨格を有し、前記
骨格が1〜20個の原子鎖で構成されている、請求項5
に記載の試薬。 8. 非ヌクレオチドモノマー単位が、その各末端に結
合基が連結されている骨格を有し、その骨格が1〜10
個の炭素原子から成る非環状炭化水素鎖である、請求項
5に記載の試薬。 9. 非ヌクレオチドモノマー単位が、各末端に結合基
が連結されている骨格を有し、連結アームが前記骨格か
ら延びている1〜25個の原子鎖である、請求項5に記
載の試薬。 10. 複数のヌクレオチドモノマーを含み、プローブ
の対応するモノマー単位に少なくとも1個のアクリジニ
ウムエステル部分が連結されているポリマー性プロー
ブ。 11. アクリジニウムエステル部分が請求項1〜9に
記載の試薬から誘導されるものである、請求項10に記
載のポリマー性プローブ。 12. アクリジニウムエステル標識が化学発光性アク
リジニウムエステル標識である、請求項10または11
に記載のプローブ。 13. 複数のヌクレオチドモノマー単位を有するポリ
マーの対応するモノマー単位に少なくとも1個のアクリ
ジニウムエステル部分を連結させることを含む、プロー
ブの製造方法。 14. アクリジニウムエステル標識が化学発光性アク
リジニウムエステル標識である、請求項13に記載の方
法。 15. ヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマーの製造
に適した非ヌクレオチド試薬からなる置換ヌクレオチド
を製造する方法であって、非不適条件下において、
(a)まず、第1結合基を介して非ヌクレオチドモノマ
ー単位を第1追加モノマー単位に結合させ、(b)次い
で第2結合基を脱保護し、(c)次いで第2結合基を介
して非ヌクレオチドモノマー単位を第2追加モノマー単
位に結合させることを含む(ただし、第1および第2モ
ノマー単位の少なくとも一方がヌクレオチドモノマー単
位であり、他方がモノマー単位および固体支持体から選
ばれる)方法。 16. 第1及び第2追加モノマー単位の両方がヌクレ
オチドモノマー単位である請求項15に記載の方法。 17. さらに、別のモノマー単位を結合ヌクレオチド
/非ヌクレオチドポリマーに結合させることにより、標
的ヌクレオチド配列の少なくとも一部に相補的なヌクレ
オチド配列(ただし、この相補的ヌクレオチド配列は、
そこに配列した形で少なくとも1つの非ヌクレオチドモ
ノマー単位を有する)を有するポリマーを生成させ、次
いでヌクレオチド/非ヌクレオチドポリマー配列を標的
配列とハイブリダイゼーションさせることを含む、請求
項15または16に記載の方法。
[Claims] 1. A non-nucleotide reagent suitable for the preparation of nucleotide / non-nucleotide polymers, comprising: (a) a ligand selected from a chemical moiety and a linking arm capable of being linked to the chemical moiety by being activated under unsuitable conditions. A nucleotide monomer unit, (b) a first and a second non-nucleotide linking group linked to the monomer unit, wherein the first linking group is capable of linking the non-nucleotide monomer unit to the first additional monomer unit, Is in an inactivated state and thus cannot substantially bind, but can subsequently be activated under unsuitable conditions to bind a non-nucleotide monomer unit to a second additional monomer unit, At least one of the second additional monomer units is a nucleotide monomer unit). 2. Ligands can be labels, intercalators (intercalating agents), metal chelators, drugs, hormones, proteins,
Peptide, hapten, radical generator, nucleic acid degrading agent, proteolytic agent, catalyst, specific binding substance, DNA transport modifier,
The reagent according to claim 1, wherein the reagent is selected from a substance that changes the solubility of the nucleotide multimer and a linking functional group that can be linked to any of the chemical moieties. 3. Non-nucleotide reagents suitable for the preparation of nucleotide / non-nucleotide polymers, comprising: (a) a ligand selected from a chemical moiety and a protective linking arm that can be deprotected under unsuitable conditions to link to the chemical moiety. , A non-nucleotide monomer unit, and (b) a non-nucleotide first bonding group and a protected second bonding group linked to the monomer unit (where the first bonding group is a non-nucleotide monomer unit and a first additional monomer unit). The second linking group may be substantially unattached, but subsequently deprotected under unsuitable conditions, thereby linking the non-nucleotide monomer unit to the second additional monomer unit, At least one of the second monomer units is a nucleotide monomer unit). 4. Ligands can be labels, intercalators (intercalating agents), metal chelators, drugs, hormones, proteins,
Peptide, hapten, radical generator, nucleic acid degrading agent, proteolytic agent, catalyst, specific binding substance, DNA transport modifier,
4. The reagent according to claim 3, wherein the reagent is selected from a substance that changes the solubility of the nucleotide multimer and a linking functional group that can be linked to any of the chemical moieties. 5. 5. The reagent of claim 4, wherein the first and second linking groups are capable of linking non-nucleotide monomer units to the monomer units 5'hydroxy and 3'phosphate, respectively. 6. The reagent according to claim 5, wherein the non-nucleotide monomer unit has an acyclic skeleton, and the first and second linking groups are linked to each end thereof. 7. The non-nucleotide monomer unit has a skeleton having a first and a second bonding group linked to each end thereof, and the skeleton is composed of 1 to 20 atom chains.
The reagent according to 1. 8. The non-nucleotide monomer unit has a skeleton in which a bonding group is connected to each end, and the skeleton has 1 to 10
The reagent according to claim 5, which is a non-cyclic hydrocarbon chain consisting of carbon atoms. 9. The reagent according to claim 5, wherein the non-nucleotide monomer unit has a skeleton in which a bonding group is linked to each end, and the linking arm is a chain of 1 to 25 atoms extending from the skeleton. 10. A polymeric probe comprising a plurality of nucleotide monomers, wherein at least one acridinium ester moiety is linked to a corresponding monomer unit of the probe. 11. A polymeric probe according to claim 10, wherein the acridinium ester moiety is derived from a reagent according to claims 1-9. 12. 12. The acridinium ester label is a chemiluminescent acridinium ester label.
The probe according to 1. 13. A method for producing a probe, comprising linking at least one acridinium ester moiety to a corresponding monomer unit of a polymer having a plurality of nucleotide monomer units. 14. 14. The method of claim 13, wherein the acridinium ester label is a chemiluminescent acridinium ester label. 15. A method for producing a substituted nucleotide comprising a non-nucleotide reagent suitable for producing a nucleotide / non-nucleotide polymer, comprising the steps of:
(A) first linking the non-nucleotide monomer unit to the first additional monomer unit via the first linking group; (b) then deprotecting the second linking group; (c) then via the second linking group A method comprising attaching a non-nucleotide monomer unit to a second additional monomer unit, provided that at least one of the first and second monomer units is a nucleotide monomer unit and the other is selected from a monomer unit and a solid support. 16. 16. The method of claim 15, wherein both the first and second additional monomer units are nucleotide monomer units. 17. Further, by attaching another monomer unit to the binding nucleotide / non-nucleotide polymer, a nucleotide sequence complementary to at least a portion of the target nucleotide sequence, provided that the complementary nucleotide sequence is
17. A method according to claim 15 or 16, comprising producing a polymer having at least one non-nucleotide monomeric unit arranged therein) and then hybridizing the nucleotide / non-nucleotide polymer sequence to the target sequence. .
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