JPH05501418A - Oligonucleotide functionalization methods - Google Patents

Oligonucleotide functionalization methods

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JPH05501418A
JPH05501418A JP51111491A JP51111491A JPH05501418A JP H05501418 A JPH05501418 A JP H05501418A JP 51111491 A JP51111491 A JP 51111491A JP 51111491 A JP51111491 A JP 51111491A JP H05501418 A JPH05501418 A JP H05501418A
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JP51111491A
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アンバシュ,ジャン―ルイ
レネ,ベルナール
バサール,ジャン―ジャック
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サントル、ナショナル、ド、ラ、ルシェルシュ、シアンティフィク(セエヌエルエス)
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 オリゴヌクレオチドの官能化方法 本発明はアミン含有反応剤を用いてオリゴヌクレオチドをその5′OH末端で官 能化するプロセスに関する。[Detailed description of the invention] Oligonucleotide functionalization methods The present invention uses amine-containing reagents to functionalize oligonucleotides at their 5'OH ends. related to the process of enabling.

本発明はそのプロセスで有用なジデオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導 体からなるシントン(synthon)にも関する。The present invention describes dideoxynucleoside phosphoramidite derivatives useful in the process. It also relates to a synthon consisting of a body.

様々な反応剤と共有結合したオリゴヌクレオチドの合成は、生化学及び分子生物 学におけるこれら分子の大量使用のために、並びに可能性のある治療剤としての それらの使用のために非常に興味がある。Synthesis of oligonucleotides covalently linked to various reactants is a field of biochemistry and molecular biology. Due to the extensive use of these molecules in medicine as well as as potential therapeutic agents, Very interesting for their use.

特に、オリゴヌクレオチドへの挿入化剤の結合はこれらオリゴマーの相補的配列 とで形成される二本鎖の安定性を増加させ(U、As5eline et al 、、Proc、Natl、Acad、Sci。In particular, the attachment of intercalating agents to oligonucleotides involves the complementary sequence of these oligomers. (U, As5eline et al. ,,Proc, Natl, Acad, Sci.

USA、81.3297−3301.1984)、後者の細胞膜透過を改善する (P、Verspleren et al、、Gene、61.307−315 .1987)ことが示された。USA, 81.3297-3301.1984), improves cell membrane permeation of the latter. (P, Verspleren et al, Gene, 61.307-315 .. 1987).

更に、ケイ光基又はビオチンに結合されたオリゴヌクレオチド(S、Agrav al、C,Christodoulou and M、J、Ga1t。Additionally, oligonucleotides (S, Agrav al, C, Christodoulou and M, J, Galt.

Nuclelc Ac1ds Res、、14.6227−8245.1986 ;P、Richterich。Nuclelc Ac1ds Res, 14.6227-8245.1986 ;P, Richterich.

Nucleic Ac1ds Res、、17.2181−2185.1989 )は非常に感受的なケイ光測定又は酵素及び比色測定法を用いて各々容易に検出 される。これらの化合物は冷分子プローブとして用いられ、しかも放射性プロー ブと有利に代わることができる。Nucleic Ac1ds Res, 17.2181-2185.1989 ) are easily detected using highly sensitive fluorescent or enzymatic and colorimetric methods, respectively. be done. These compounds are used as cold molecular probes and also as radioactive probes. can be substituted advantageously.

最後に、化学的に活性化しつる(C,B、Chen and DJ。Finally, chemically activated vines (C, B, Chen and DJ).

Sigman 、 Proc、NaL l 、Acad、Sc1 、USA 、  83 、7147−7151 ;T、LeDoan et al、、Nucl eic Ac1ds Res、、15.8843−8659.1987;J、C ,Franqols et al、、Biochemistry、27.227 2−2278,1988 ;S、A、5trobe1.H,E、Mo5er a nd P、B、Dervan、J、As、Chem。Sigman, Proc, NaL, Acad, Sc1, USA, 83, 7147-7151; T. LeDoan et al., Nucl eic Ac1ds Res, 15.8843-8659.1987; J, C ,Franqols et al., ,Biochemistry, 27.227 2-2278, 1988; S, A, 5trobe1. H, E, Mo5er a nd P, B, Dervan, J, As, Chem.

Soc、、110.7927−7929.1988;S、B、Lin et a l、。Soc,, 110.7927-7929.1988; S, B, Lin et a. l.

Biochemistry、28.1054−10B1.1989)又は光化学 的に活性化しうる(T、Le Doan et al、、Nucleic Ac 1ds Res、、15゜7749−7760.1987)反応基に結合された オリゴヌクレオチドは相補的配列のレベルで核酸と結合して、不可逆的ダメージ を局所的に誘導することができる。この化合物群は所定遺伝子の生物学的機能を 選択的に阻害するために用いてもよい。オリゴマー配列の役割はその遺伝子で運 搬される相補的配列のレベルで認識の特異性を保障することであり:その際に化 学的アクチベーターはこのターゲットにダメージを与える。Biochemistry, 28.1054-10B1.1989) or photochemistry (T, Le Doan et al, Nucleic Ac 1ds Res,, 15°7749-7760.1987) bonded to the reactive group Oligonucleotides bind to nucleic acids at the level of complementary sequences, causing irreversible damage. can be induced locally. This group of compounds modulates the biological function of a given gene. It may also be used for selective inhibition. The role of oligomer sequences is determined by the genes involved. The goal is to ensure the specificity of recognition at the level of the complementary sequences carried; Scientific activator deals damage to this target.

本特許出願において、“オリゴヌクレオチド″はDNA系でオリゴデオキシヌク レオチド及びRNA系でオリゴリボヌクレオチドを意味すると理解されている。In this patent application, "oligonucleotide" refers to an oligodeoxynucleotide in a DNA system. It is understood that in the leotide and RNA systems oligoribonucleotides are meant.

更に、“オリゴヌクレオチド”はβ−アノマー配置又は非天然α−アノマー配置 のオリゴヌクレオチドを意味するとも理解されている。Additionally, an "oligonucleotide" may have a β-anomeric configuration or a non-natural α-anomeric configuration. It is also understood to mean an oligonucleotide.

最後に、オリゴヌクレオチドを構成するヌクレオチドは真のヌクレオチド、即ち 相当するヌクレオシドの5′にリン酸を有するヌクレオチド又は更にみられるよ うな特にホスホロチオール酸もしくはメチルホスホン酸タイプの誘導体である。Finally, the nucleotides that make up the oligonucleotide are true nucleotides, i.e. Nucleotides with a phosphate at the 5' end of the corresponding nucleoside or more commonly found In particular, derivatives of the phosphorothiolic acid or methylphosphonic acid type.

本出願人は他の特許出願でアミン含有反応剤を用いてオリゴヌクレオチドをその 5′OHで官能化するプロセスについても既に記載してきた。このため本発明を 更に良く理解するには、フランス特許出願FR第83.01゜223 (2,5 40,122)号及び第84.117゜955 (2,568,254)号明細 書を参照することが有用であるが、そこでは少なくとも1つの挿入化基が共有結 合で結合された、任意に修正されたβ−アノマー天然ヌクレオチドの鎖を含むオ リゴヌクレオチドからなる化合物が記載されていた。In other patent applications, the applicant has used amine-containing reagents to synthesize oligonucleotides. A process for functionalization with 5'OH has also been described. For this reason, the present invention For a better understanding, please refer to French patent application FR No. 83.01°223 (2,5 No. 40,122) and No. 84.117゜955 (2,568,254) It is useful to refer to the literature, where at least one insertion group is strands of optionally modified β-anomeric natural nucleotides linked together Compounds consisting of oligonucleotides were described.

活性化しうる化学基に結合されたオリゴヌクレオチド化合物の合成及び配列特異 性人工ヌクレアーゼとしてのそれらの用法はフランス特許出願第87.03.3 66(2,586,707)号明細書で記載された。Synthesis and sequence specificity of oligonucleotide compounds attached to activatable chemical groups Their use as synthetic artificial nucleases is described in French Patent Application No. 87.03.3. No. 66 (2,586,707).

オリゴヌクレオチドがホスホトリエステルの形で安定化される方法は国際特許出 願PCT WO第83101451号明細書で記載された。The method by which oligonucleotides are stabilized in the form of phosphotriesters has been published in international patents. It was described in the application PCT WO 83101451.

天然ホスホジエステル結合をホスホン酸結合に代えることで安定化されたオリゴ ヌクレオチドは米国特許US第4,469,863号明細書で記載されている。Oligos stabilized by replacing natural phosphodiester bonds with phosphonic acid bonds Nucleotides are described in US Pat. No. 4,469,863.

α−アノマーオリゴヌクレオチドの製造及び挿入化剤又は化学的もしくは光化学 的な活性「ヒ基を有するそれらのカップリングは国際出願PCT WO第881 04301号明細書で記載された。Production of α-anomeric oligonucleotides and intercalation agents or chemical or photochemical The coupling of those with active "H" groups is described in International Application PCT WO 881. It was described in the specification of No. 04301.

本出願において、“反応剤”は挿入化剤とも称される挿入剤に相当する基、ヌク レオチド鎖と直接的もしくは間接的に反応する官能基を有した基のような化学的 もしくは光活性化基又はその存在が容易かつ選択的な検出を可能にする基を意味 すると理解されている。In this application, "reactant" refers to a group corresponding to an intercalating agent, also referred to as an intercalating agent; chemical groups, such as groups with functional groups that react directly or indirectly with the leotide chain. or a photoactivatable group or a group whose presence allows for easy and selective detection. Then it is understood.

α−オリゴデオキシリボヌクレオチド化合物を製造するために固体支持体上でホ スホルアミダイト法を用いる合成はフランス特許出願第87.04,339号明 細書で記載され、α−オリゴリボヌクレオチド化合物の固体支持体上でホスホル アミダイト法を用いる合成はフランス特許出願第88.12.264号明細書で 記載されている。Photoforms on solid supports are used to produce α-oligodeoxyribonucleotide compounds. The synthesis using the sphoramidite method is described in French patent application no. 87.04,339. phosphorylation on a solid support of α-oligoribonucleotide compounds. Synthesis using the amidite method is described in French Patent Application No. 88.12.264. Are listed.

現在まで、反応剤でオリゴヌクレオチドを官能化するプロセスにおいて、リンカ −で官能化された上記反応剤の誘導体、例えばホスホルアミダイト−固体支持体 上における合成の場合ではホスホルアミダイトがオリゴヌクレオチド伸長の最終 段階で用いられている。このため、5tein et al、、Gene 72 (1988)333−341による論文はオリゴヌクレオチド、この場合ではア クリジン(ACr)を官能化する慣用的方法に関する。To date, in the process of functionalizing oligonucleotides with reactants, linkers - derivatives of the above reactants functionalized with - e.g. phosphoramidites - solid supports In the synthesis case above, the phosphoramidite is the final stage of oligonucleotide extension. used in stages. For this reason, 5tein et al, Gene 72 (1988) 333-341, oligonucleotides, in this case oligonucleotides, A conventional method of functionalizing crizine (ACr).

この方法は下記のように示すことができる:a)リンカ−(m−3又は5)によ るアクリジンの官能化 b)対応ホスホルアミダイトの形成 C)機械的伸長の最終段階で1を用いる固体支持体上における合成 d)固体支持体の除去及びC6H55Hを用いたオリゴマーの脱保護。これらの 条件下において、副反応は脱保護に際して最終オリゴマーのアクリジンで観察さ れる(CIはC6Hs Sで置換される)。This method can be illustrated as follows: a) by linker (m-3 or 5); Functionalization of acridine b) Formation of the corresponding phosphoramidite C) Synthesis on a solid support using 1 in the final step of mechanical elongation d) Removal of the solid support and deprotection of the oligomer using C6H55H. these Under the conditions, side reactions were observed with acridine in the final oligomer upon deprotection. (CI is replaced with C6Hs S).

この論文で記載されたアプローチでは異なる反応剤を導入することが望まれる毎 に対応ホスホルアミダイトが合成されることを要する: この欠点を克服するため、オリゴデオキシリボヌクレオチドのその3’ OH末 端におけるアミノ試薬(R−NH2)との共有結合は下記経路に従いオリゴヌク レオチドで形成される非塩基性部位(AP)のアルデヒド官能基とアミノ誘導体 との還元アミノ化反応により調べられた(J、−J、Vasseur、C,Ga uthier、B、Rayner。The approach described in this paper requires the introduction of different reactants each time it is desired to introduce different reactants. requires that a corresponding phosphoramidite be synthesized: To overcome this drawback, the 3'OH end of the oligodeoxyribonucleotide Covalent bonding with the amino reagent (R-NH2) at the end of the oligonucleate follows the following route. Aldehyde functional group and amino derivative of the abasic site (AP) formed in leotide (J, -J, Vasseur, C, Ga Uthier, B. Rayner.

J、Paoletti and J、−L、Imbach、Biochea、B iophys、f?es。J, Paoletti and J,-L, Imbach, Biochea, B iophys, f? es.

Cowiun、 、 152 、56−61 、1988 ;J 、−R,Be rtrand、 J 、−J 、Vasseur。Cowiun, 152, 56-61, 1988; J, -R, Be rtrand, J, -J, Vasseur.

A、Gouyette、B、Rayner、J、−L、Imbach、C,Pa oletti and C。A., Gouyette, B., Rayner, J.-L., Imbach, C., Pa. oletti and C.

Malvy、J、Biol、Che+g、、264.14172−14178. 1989) :それにもかかわらず、それ自体非常に一般的であるこのアプロー チは、多数のR−NH2反応剤が考えられることから、AP部位(2′ −デオ キシリボース)の形成により制限されてしまう。Malvy, J., Biol, Che+g, 264.14172-14178. 1989): this approach, which is nevertheless very general in itself. Since a large number of R-NH2 reagents are possible, the AP site (2'-deo xyribose) formation.

実際に、後者はデオキシアデノシン(dA)のグリコシド結合の酸加水分解によ り得られる。In fact, the latter is produced by acid hydrolysis of the glycosidic bond of deoxyadenosine (dA). can be obtained.

その際にオリゴヌクレオチド鎖はdC及びdTがdA又はdGよりも酸加水分解 に極めて感受的でないとすればピリミジンヌクレオシドのみを含むことになる。At that time, the oligonucleotide chain is acid-hydrolysed so that dC and dT are more susceptible to acid hydrolysis than dA or dG. It would contain only pyrimidine nucleosides.

したがって言い換えれば、アミン含有反応剤を用いてピリミジンヌクレオシドの みからなるオリゴデオキシリボヌクレオチドを官能化することはこの方法を用い ると不可能である。Thus, in other words, pyrimidine nucleosides can be prepared using amine-containing reagents. This method can be used to functionalize oligodeoxyribonucleotides consisting of It is impossible.

本発明は、固体支持体上で合成されて、このとき適切であればすべての通常DN A及びRNA塩基(A。The present invention can be synthesized on a solid support, where appropriate any conventional DN A and RNA bases (A.

C,G、T又はU)並びに修正された塩基を含有した(DNA系及びRNA系双 方の)オリゴヌクレオチドの5′OH末端で非塩基性部位を形成するための一般 的なプロセスについて提案している。このためこのオリジナルなプロセスはアミ ン含有反応剤を用いていかなる配列のオリゴヌクレオチドも官能化することがで きる。C, G, T or U) and modified bases (DNA-based and RNA-based A general rule for forming a non-basic site at the 5'OH end of an oligonucleotide We are proposing a process. Therefore, this original process Oligonucleotides of any sequence can be functionalized using reactive agents containing Wear.

本発明による官能化方法の主な特徴はジデオキシリボヌクレオシドの使用であり 、それは固体支持体上における自動合成によりいかなる配列のオリゴヌクレオチ ドもそれらの5′OH末端で官能化させることができる。The main feature of the functionalization method according to the invention is the use of dideoxyribonucleosides. , it is possible to generate oligonucleotides of any sequence by automated synthesis on a solid support. The molecules can also be functionalized at their 5'OH ends.

本発明によるプロセスはオリゴマー(β−配置の天然系、α−配置の非天然系、 ホスホロチオ酸、メチルホスホン酸等)で実施された構造的修正にかかわらずD NA又はRNA系に適用できる。The process according to the invention can be applied to oligomers (natural systems in the β-configuration, non-natural systems in the α-configuration, D regardless of structural modifications carried out with phosphorothioic acid, methylphosphonic acid, etc.) Applicable to NA or RNA systems.

更に詳しくは、本発明の主題は式RNH2のアミン含有反応剤を用いてオリゴヌ クレオチドをその5’ OH末端で官能化するためのプロセスであるが、それは 下記段階からなることで特徴付けられる: a)上記オリゴヌクレオチドが合成される;b)ジデオキシヌクレオチドが上記 オリゴヌクレオチドの5’ OH末端にその5′末端で結合される;C)共有結 合が、上記オリゴヌクレオチドの5′OH末端においてジデオキシヌクレオチド のグリコシド環の酸加水分解による開環から誘導されるオリゴヌクレオチドの5 ′OH末端におけるアルデヒド官能基と上記アミノ試薬との還元アミノ化反応を 用いて上記オリゴヌクレオチドと上記RNH2アミノ試薬とで行われる。More particularly, the subject matter of the present invention provides oligonucleation using amine-containing reagents of formula RNH2. A process for functionalizing cleotide at its 5' OH end; It is characterized by the following stages: a) said oligonucleotide is synthesized; b) said dideoxynucleotide is synthesized; attached at its 5' end to the 5' OH terminus of the oligonucleotide; C) covalently linked; the dideoxynucleotide at the 5'OH end of the oligonucleotide. 5 of the oligonucleotide derived from the opening by acid hydrolysis of the glycoside ring of 'Reductive amination reaction between the aldehyde functional group at the OH terminal and the above amino reagent. using the above oligonucleotide and the above RNH2 amino reagent.

したがって、本発明は、(天然又は修正と)考えられるオリゴヌクレオチド系に かかわらずいかなる塩基も含むことができるオリゴマーの5′OH末端において 非塩基性ジデオキシリボース部位を形成するための新規アプローチを提供する。Therefore, the present invention relates to oligonucleotide systems considered (natural or modified). At the 5'OH end of the oligomer, which can contain any base regardless of A novel approach to forming non-basic dideoxyribose moieties is provided.

これらの非塩基性(abasic)オリゴヌクレオチドは、それらがアミン含有 反応剤での還元アミノ化後それらの誘導された形に容易かつ定量的に導かれるこ とから、単離されない。These abasic oligonucleotides are characterized by the fact that they contain amines. After reductive amination with reactants, they can be easily and quantitatively derived into their derivatized forms. It is not isolated from.

段階a)及びb)に関する本発明によるプロセスの態様において、オリゴヌクレ オチドの合成は固体支持体上におけるホスホルアミダイト結合合成 (phosphoramidtte−auaching syr+thesis )であって\その最終段階ではホスホルアミダイト誘導体が上記オリゴヌクレオ チドの5′末端に付加合成サイクルを用いて結合されるジデオキシヌクレオチド に対応したジデオキシヌクレオシドの5′で用いられる。In an embodiment of the process according to the invention with respect to steps a) and b), the oligonucleotide Otide synthesis is a phosphoramidite bond synthesis on a solid support. (phosphoramidte-auaching syr+thesis ), and in the final step, the phosphoramidite derivative is dideoxynucleotide attached to the 5' end of the compound using an addition synthesis cycle It is used at the 5' end of the dideoxy nucleoside corresponding to

本発明によるジデオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導体は対応ジデオキ シリボヌクレオシド又はリボヌクレオシドよりも酸加水分解に非常に感受的であ るらI7い。後者の中では、更にみられるように、ネブラリンのジデオキシヌク レオシド誘導体がより容易に加水分解される。The dideoxynucleoside phosphoramidite derivatives according to the invention much more sensitive to acid hydrolysis than silibonucleosides or ribonucleosides. Rula I7. Among the latter, as can be seen further, the dideoxynuclides of nebularine Rheoside derivatives are more easily hydrolyzed.

しかしながら、同様のことが他のジデオキシヌクレオシド誘導体、特に下記式の 対応ヒドロゲノホスホン酸誘導体: にあてはまり、これはホスホルアミダイトを用いる合成から他のタイプの合成、 特にホスホン酸水素誘導体を用いる合成に移行する可能性を有する(Nucle ic Ac1dsResearch、Vol、R4,No、13.1988)。However, the same holds true for other dideoxynucleoside derivatives, especially those of the formula Corresponding hydrogenophosphonic acid derivatives: This applies from synthesis using phosphoramidites to other types of synthesis, In particular, there is a possibility of transitioning to synthesis using hydrogen phosphonate derivatives (Nucle ic Aclds Research, Vol. R4, No. 13.1988).

ホスホルアミダイト法による固相プロセスは下記の主要な段階からなるニ ー5′においてその2′又は3′ヒドロキシル官能基の一方により保護されたヌ クレオシド誘導体が固体支持体上に固定される; 一5′及び2′で保護されたヌクレオシドからなるモノマーの縮合により保護さ れかつ3′においてホスホルアミダイト基で置換されたオリゴヌクレオチド鎖は 手動又は自動合成反応器内でこの支持体に結合される;−オリゴヌクレオチドは 得られたオリゴマーを支持体から除去して保護基を除去した後に得られる。The solid-phase phosphoramidite process consists of two main steps: -5' protected by one of its 2' or 3' hydroxyl functions. a creoside derivative is immobilized on a solid support; Protected by condensation of monomers consisting of -5' and 2'-protected nucleosides An oligonucleotide chain substituted with a phosphoramidite group at the 3' position is attached to this support in a manual or automated synthesis reactor; - the oligonucleotide is It is obtained after removing the obtained oligomer from the support and removing the protecting groups.

適切には、オリゴヌクレオチドの結合は、第一モノマーの場合では固定されたヌ クレオシド化合物の又はその後のモノマーの場合では上記固定ヌクレオシド化合 物に固定された保護中間ポリヌクレオチド化合物の5′ヒドロキシル官能基と上 記モノマーの3′官能基との間における活性他剤存在下での縮合により行われる 。Suitably, the attachment of the oligonucleotide is in the case of the first monomer, a fixed nucleotide. Fixed nucleoside compound or in the case of subsequent monomers of the above fixed nucleoside compound The 5' hydroxyl functional group of the protected intermediate polynucleotide compound immobilized on the It is carried out by condensation between the 3' functional group of the above monomer in the presence of an active agent. .

特に、上記モノマーの縮合に関する活性化剤はテトラゾール及びp−ニトロフェ ニルテトラゾールのようなその誘導体から選択される。In particular, activators for the condensation of the monomers mentioned above are tetrazole and p-nitrophe. selected from its derivatives such as niltetrazole.

本発明によるプロセスにおいて、好ましくは段階a)及びb)の後かつ段階C) の前において、5′末端において上記ジデオキシヌクレオチドか結合された上記 オリゴヌクレオチドからなる化合物は固体支持体から除去され、かつ保護基が除 去される。In the process according to the invention, preferably after steps a) and b) and after step C) before the above-mentioned dideoxynucleotide linked at the 5' end. Compounds consisting of oligonucleotides are removed from the solid support and the protecting groups are removed. be removed.

段階C)における還元アミノ化反応は、例えば酸媒体中で水素化シアノホウ素ナ トリウム処理を用いて行われる。The reductive amination reaction in step C) can be carried out, for example, with sodium cyanoborohydride in an acid medium. This is done using thorium treatment.

本プロセスの態様において、ホスホルアミダイト合成では下記式のジデオキシヌ クレオシドホスホルアミダイト誘導体を用いる: 上記式中ニ ーR及びRはCHCH(CH3)2のような1 2 3′ 場合により置換されたC −Cアルキルを表すか又はR及びR2は一緒になって モルホリノ基;を形成する; −Rは場合により置換されたC −Cアルキル、特にCH又はCH2CH2CN を表す;−Bは核酸塩基、特にアデニン、グアニン又はネブラリンを表す。In this embodiment of the process, the phosphoramidite synthesis involves the dideoxynuclease of the following formula: Using creoside phosphoramidite derivatives: In the above formula, -R and R are 1 2 3' like CHCH(CH3)2 represents optionally substituted C-C alkyl or R and R2 taken together forming a morpholino group; -R is optionally substituted C-C alkyl, especially CH or CH2CH2CN -B represents a nucleobase, in particular adenine, guanine or nebularine.

核酸塩基Bの場合において、アデニン、グアニン又はネブラリンは他の核酸塩基 と比べてそれらの酸加水分解が容易であれば選択されることが実際上好ましい。In the case of nucleobase B, adenine, guanine or nebularine are other nucleobases. In practice, it is preferable to select them if their acid hydrolysis is easy compared to the above.

更に好ましくは、Bがネブラリンを表す式■のホスホルアミダイト誘導体が用い られる。More preferably, a phosphoramidite derivative of the formula (■) in which B represents nebularin is used. It will be done.

本発明によるアプローチの独創性及び利点は、固体支持体上におけるオリゴヌク レオチド合成の最終段階に際して、導入が望まれる反応剤にかかわらず同様のジ デオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導体の使用にある。デオキシ糖環の 開環後、ジデオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導体は現実のオリゴヌク レオチドと反応剤との“リンカ−″を与える。更に本発明によれば、脱保護は副 反応のリスクのために官能化オリゴマーでもはや実施されないが、但しオリゴマ ーは反応剤を導入する前に脱保護される。したがって、反応剤、即ち一般に非常 に高価である物質の消費は、それが合成の最終段階で導入されるため本発明によ るプロセスでは少ない。The originality and advantage of the approach according to the present invention is that oligonucleotides on a solid support are During the final step of the synthesis of leotide, a similar dielectric It consists in the use of deoxynucleoside phosphoramidite derivatives. deoxy sugar ring After ring opening, dideoxynucleoside phosphoramidite derivatives become real oligonucleotides. Provides a "linker" between the leotide and the reactant. Furthermore, according to the present invention, deprotection is No longer carried out with functionalized oligomers due to the risk of reaction; - is deprotected before introducing the reactants. Therefore, the reactants, i.e. generally very The consumption of a substance that is expensive due to the present invention is avoided because it is introduced at the final stage of the synthesis. It is less in the process of

5tefnらの論文のような従来の発表において、ホスホルアミダイトの製造で はリンカ−の事前導入を要し、固相合成において過剰量(化学量論の20倍のホ スホルアミダイト誘導体1)を用いる必要性があった。In previous publications, such as the paper by 5tefn et al., in the production of phosphoramidites, requires the prior introduction of a linker, and in solid-phase synthesis an excess amount (20 times the stoichiometric linker) is required. There was a need to use sphoramidite derivatives 1).

具体的な態様において、本発明によるプロセスに従い下記式の化合物を製造する ことができるニー RNHはアミン含有反応剤RNH2の一価残基である; −J−H又はOH。In a specific embodiment, according to the process according to the invention, compounds of formula RNH is the monovalent residue of the amine-containing reactant RNH2; -J-H or OH.

一残基Bは互いに同一でも又は異なっていてもよく、各々α又はβ−アノマー配 置てグリコシド環に結合された、任意に修正された核酸の塩基を表す;−基Xは 互いに同一でも又は異なっていてもよく、オキソ陰イオンO−、チオ陰イオンs −、アルキル基、アルコキシもしくは了り−ルオキシ基又はアミノアルキル、ア ミノアルコキシもしくはチオアルキル基を表す;−nは1〜50である。The single residues B may be the same or different from each other, each in the α or β-anomeric configuration. represents an optionally modified base of a nucleic acid attached to a glycoside ring; may be the same or different from each other, oxo anion O-, thio anion s -, alkyl group, alkoxy or -ruoxy group or aminoalkyl, alkyl group, Represents a minoalkoxy or thioalkyl group; -n is 1-50.

更に詳しくは、x−o−1s−又はcH3である式1■の化合物が挙げられる。More specifically, mention may be made of the compound of formula 1, which is x-o-1s- or cH3.

X−8−の場合、脱トリチル化、付加及びキャッピング後における通常の酸化段 階は硫化サイクルと代えてもよい(Gene、72.343−347)(W、J 、5tec、G、Zon、V、Egan and B。In the case of X-8-, the usual oxidation step after detritylation, addition and capping may be replaced by a sulfidation cycle (Gene, 72.343-347) (W, J , 5tec, G., Zon, V., Egan and B.

5tec 、 J 、Amer、CheLSoc、 、 108 、6077− 6079 、1984 : R,P、 I yer 。5tec, J, Amer, CheLSoc,, 108, 6077- 6079, 1984: R, P, Iyer.

W、Egan、J、B、Regan and S、L、Beaucage、J、 AIIer、Chem、Soe、。W., Egan, J., B. Regan and S. L., Beaucage, J. AIIer, Chem, Soe,.

112.1253−1254.1990)。X ”” CH3の場合、5′ − (ジメトキシトリチル)ヌクレオシド 3’ −(N、N−ジイソプロピルメチ ルホスホルアミダイト)シントンが付加段階でホスホルアミダイトシントンの代 わりに用いてもよい(M、A、Dorsan、S、A、Noble、L、J、M cBride and M、H。112.1253-1254.1990). For CH3, 5'- (dimethoxytrityl) nucleoside 3’-(N,N-diisopropylmethytyl) phosphoramidite) synthon replaces the phosphoramidite synthon in the addition step. May be used instead (M, A, Dorsan, S, A, Noble, L, J, M cBride and M, H.

Caruthers、Tetrahedron、40.95−102,1984 ;A、Jiger andJ、Engels、Tetrahedron Let ters、25.1437−1440.1984)。Caruthers, Tetrahedron, 40.95-102, 1984 ;A, Jiger and J, Engels, Tetrahedron Let ters, 25.1437-1440.1984).

既に記載されたように、本発明による式RNH−の反応基は核酸を伴う技術で公 知の化合物である反応剤に対応する。それらは例えばDNA又はRNAの構造中 に“挿入”されうる化合物である。As already mentioned, the reactive group of formula RNH- according to the invention is well known in the art involving nucleic acids. It corresponds to the reactant, which is a known compound. They are found in the structure of DNA or RNA, for example. It is a compound that can be “inserted” into.

これらの挿入剤は一般にアクリジン、フロクマリン、ダウノマイシン、1.10 −フェナントロリン、フエナントリジニウム、プロフィリン類、(1* 2−  a : 3 ’ 。These intercalating agents are generally acridine, furocoumarin, daunomycin, 1.10 -Phenanthroline, phenanthridinium, profilins, (1*2- a: 3’.

2’−d)ジビリドイミダゾールの誘導体、エリブチシン、エリブチジニウム又 はNH2官能基を有するそれらの誘導体のような平面配置を有する多環式化合物 からなる。2'-d) Derivatives of dipyridoimidazole, eributicine, eributidinium or are polycyclic compounds with planar configuration such as their derivatives with NH2 functionality. Consisting of

これらの反応剤は化学基を開裂するような反応性化学基であってもよく、即ちこ れらの基はヌクレオチド鎖を分割するように直接的に又は間接的に反応すること ができる。これらの反応性化学基は例えば化学的又は光化学的に活性化しうろこ とが好ましい。活性化しつる開裂反応基は例えば:エチレンジアミン四酢酸、ジ エチレントリアミン五酢酸、ポルフィリン類、1.10−フェナントロリン、ブ ソラレン、U、V、及び可視光付近を吸収する他の芳香族群のような化合物の誘 導体である。These reactants may be reactive chemical groups that cleave chemical groups, i.e. These groups can react directly or indirectly to split the nucleotide chain. Can be done. These reactive chemical groups are e.g. chemically or photochemically activated scales. is preferable. Activated vine cleavage reactive groups are for example: ethylenediaminetetraacetic acid, di Ethylenetriaminepentaacetic acid, porphyrins, 1.10-phenanthroline, but Induction of compounds such as psoralen, U, V, and other aromatic groups that absorb near visible light. It is a conductor.

金属イオン、酸素及び還元剤の存在下で活性化しうるこれらの化学基はそれらに 隣接して位置した核酸配列で切断を誘導する。These chemical groups, which can be activated in the presence of metal ions, oxygen and reducing agents, give them Inducing cleavage at adjacently located nucleic acid sequences.

更に詳しくは、本発明によると、反応剤のRNH残基は下記を表すニ ー下記式のエチレンジアミン四酢酸誘導基ニージエチレントリアミン五酢酸誘導 基 −下記式のメチルピロポルフィリン誘導基ニー下記式のフェナントロリン誘導基 ニ ーアクリジン誘導基: −プロフラビン誘導基: l 〔Rはアミノ(NH)又はアジド(N3)基を表す〕−9−アミノエリブチシン : 最後に、本発明の主題は本発明によるプロセスで有用なシントンであり、それが 下記一般式に相当することで特徴付けられる: 上記式中R1、R2、R3及びBは請求項4で示された意味を有する。More specifically, according to the invention, the RNH residues of the reactants are: - Ethylenediaminetetraacetic acid derivative group of the following formula base -Methylpyroporphyrin derivative group of the following formula -Phenanthroline derivative group of the following formula D -Acridine derivative group: -Proflavin-derived group: l [R represents an amino (NH) or azido (N3) group] -9-aminoeributicine : Finally, the subject of the invention is a synthon useful in the process according to the invention, which It is characterized by corresponding to the following general formula: In the above formula, R1, R2, R3 and B have the meanings given in claim 4.

既に記載されたように、好ましくは本発明によるシントンにおいて、Bは好まし くはアデニン、グアニン又はネブラリンを表す。As already mentioned, preferably in the synthon according to the invention B is preferably represents adenine, guanine or nebularine.

本発明の他の利点及び特徴は下記例から明らかになるオリゴヌクレオチドの5′ における2’ 、3’ −ジデオキシリボース残基)を形成するためにジデオキ シヌクレオシドホスホルアミダイトの使用 下記式のホスホルアミダイトを製造する:シンセサイザーで望ましいオリゴヌク レオチドを完全に組立てた後、ホスホルアミダイト1を組込むことができる付加 サイクルを行う。Other advantages and features of the invention will become apparent from the examples below. dideoxyribose residue) to form a 2',3'-dideoxyribose residue Uses of synucleoside phosphoramidites Produce a phosphoramidite of the following formula: Desired oligonucleotide in a synthesizer Additions that allow the incorporation of phosphoramidite 1 after complete assembly of leotide Do the cycle.

対応オリゴマー2を常法による脱保護後に得て、しかる後場合によりHPLCで 精製する。酸媒体中における処理(30gMHC1,37°、12−15iin )からジデオキシリボース残基を選択的に加水分解し、こうしてオリゴマーの5 ′でジデオキシリボース末端、即ち3を後者を緩衝液中水素化シアノホウ素ナト リウムの存在下で望ましいアミンと反応させる。この段階の実験条件は用いられ るアミンの性質(溶解性、反応性等)に依存しており、官能化されたオリゴマー 4をHPLCで単離する。The corresponding oligomer 2 is obtained after deprotection by conventional methods and then optionally analyzed by HPLC. refine. Treatment in acid medium (30 g MHC1, 37°, 12-15 iin ) and thus selectively hydrolyze dideoxyribose residues from ' with the dideoxyribose end, i.e. 3, and the latter with cyanoborohydride in buffer. React with the desired amine in the presence of lium. The experimental conditions at this stage were not used. depending on the properties of the amine (solubility, reactivity, etc.) 4 is isolated by HPLC.

別の態様によれば、本発明によるプロセスの段階C)における還元アミノ化反応 は酸媒体中で水素化シアノホウ素ナトリウム処理を用いて行う。According to another embodiment, the reductive amination reaction in step C) of the process according to the invention is carried out using sodium cyanoborohydride treatment in acid medium.

ネブラリンのジデオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導体は他のすべての ピリミジン又はプリンヌクレオシドよりも、特にアデニンヌクレオシドよりも容 易に加水分解されるらしい。Dideoxynucleoside phosphoramidite derivatives of nebulalin are more tolerant than pyrimidine or purine nucleosides, especially than adenine nucleosides. It seems to be easily hydrolyzed.

下記例は下記タイプのddA及びddN 5’ ホスホルアミダイトの合成及び 特徴について記載している二B綿ネブラリン しかしながら、様々な他のリン置換基:CH3の代わりにCNCH2CH2 で保護された他のホスホルアミダイト誘導体も用いることができる。The following example describes the synthesis and synthesis of the following types of ddA and ddN 5' phosphoramidites. Characteristics of 2B cotton nebulaline described However, various other phosphorus substituents: CNCH2CH2 instead of CH3 Other phosphoramidite derivatives protected with can also be used.

様々なタイプのオリゴデオキシヌクレオチド(β又はα)を誘導するためのこれ らホスホルアミダイトの使用後に得られる生成物のアミン含有反応剤による還元 アミノ化は、この順序の段階が中間オリゴマーを単離せずに行われるかぎりにお いて記載されている。This for deriving various types of oligodeoxynucleotides (β or α) Reduction of the product obtained after the use of phosphoramidites with amine-containing reactants Amination is possible as long as the steps in this sequence are performed without isolating the intermediate oligomer. It is listed as follows.

f412:ddA*スホルアミダイト:5′ −ジイソフロピルアミノメトキシ ポスフィニル−2’ 、3’ −ジデオキシアデノシンの合成 N、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(1,39■L 8ml1ol)及び クロロ−N、N−ジイソプロピルアミノメトキシホスフィン(0,98ml、5 mmol)を無水ジクロロメタン(61)中2’、3’ −ジデオキシアデノシ ン(470,5mg12smol)の溶液に加える。混合液をアルゴン雰囲気下 室温で30分間攪拌し、しかる後酢酸エチル(80ml)含有分液漏斗中に注ぐ 。得られた溶液を塩水(4X 50m1)で洗浄する。有機相を硫酸ナトリウム で乾燥し、濾過し、減圧下で蒸発乾固させる。得られた残渣をシリカゲルカラム でクロマトグラフィーに付し、溶出をシクロヘキサン、ジクロロメタン及びトリ エチルアミン混合i! (90/9/1〜30/69/1゜v/v/v)で行う 。望ましい純粋生成物含有画分を合わせ、蒸発乾固させ、残渣をジオキサンに再 溶解し、凍結乾燥する。無色粉末(345,31g1収率44%)を得る。f412:ddA*sphoramidite:5'-diisofuropylaminomethoxy Synthesis of posphinyl-2',3'-dideoxyadenosine N,N,N-diisopropylethylamine (1,39μL 8ml1ol) and Chloro-N,N-diisopropylaminomethoxyphosphine (0.98 ml, 5 mmol) in anhydrous dichloromethane (61). (470.5 mg 12 smol). Mixed liquid under argon atmosphere Stir at room temperature for 30 minutes, then pour into a separatory funnel containing ethyl acetate (80 ml). . The resulting solution is washed with brine (4×50 ml). Sodium sulfate organic phase dry, filter and evaporate to dryness under reduced pressure. The resulting residue was applied to a silica gel column. The elution was carried out using cyclohexane, dichloromethane and trichloromethane. Ethylamine mixture i! (1990/9/1 to 30/69/1゜v/v/v) . The fractions containing the desired pure product were combined, evaporated to dryness, and the residue reconstituted in dioxane. Dissolve and lyophilize. A colorless powder (345.31 g/44% yield) is obtained.

−31pN月R(CD3ON) 149−1i9pp■−’HNMI?(CD3 C13) δ 11.33.1!、32及び8.28<3s、2H。-31pN Month R (CD3ON) 149-1i9pp■-'HNMI? (CD3 C13) δ 11.33.1! , 32 and 8.28<3s, 2H.

H2及びHa );6.32(m、LH,o、 );4.34(i、11. ) +4);3.83(Il、2H1H5,及びH5,、);3.5g(s、2H, OH(IPr)2 );3.44及び3.43(2d、3)1. C)130) :2−50(1,2H,H2,及びH2,、):2.14(11,2旧H3,及 びHal、):1.+6(m、12L CHa (lPr) 2 L注意:S− シングレット、d−ダブレット、m−マルチブレット。6−7MSシグナルと比 較してpp■で表示された化学シフト 一質量スペクトル: FAB<0 、ポリエチレングリコールマトリックス:(M−H)−−395; B−−134; CH30−P−(0−)N−(IPr)2−178゜FAB) 0 、ポリエチレングリコールマトリックス:(M”H)” −397: (M ”H−)IN(IPr)2 ) ” −298;(M十H−BH) ” −26 2;(M+H−CH3O−P(OH)N−<IPr)2) ” −218: C H30−P−N(IPr) 2及びB−C”−0−182;(B”H2) ”  −138゜(lIJ3:ddNホスホルアミダイト:5′ −ジイソプロピル  アミノメトキシホスフィニル−2’ 、3’ −ジデオキシネブラリンの合成 N、N、N−ジイソプロピルエチルアミン(0,671,3、844B+mol )及びクロロ−N、N−ジイソプロピルアミノメトキシホスフィン(0,35m L 1.8mmol)を無水ジクロロメタン(51)中2’、3’ −ジデオキ シネブラリン(211,6mg、 0. 961a+1ol)の懸濁液に加える 。混合液をアルゴン雰囲気下室温で30分間攪拌し、しかる後酢酸エチル(40 1)含有分液漏斗中に注ぐ。得られた溶液を塩水(4X 25m1)で洗浄する 。有機相を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、減圧下で蒸発乾固させる。得られ た残渣をジクロロメタン及びトリエチルアミン(90/9/1〜50/49/1 、 v/v/v>でシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付す。望ましい純粋 生成物含有画分を合わせ、蒸発乾固させ、ベンゼンに再溶解された残渣を凍結乾 燥する。無色粉末(165,3mg、収率45%)を得る。H2 and Ha); 6.32 (m, LH, o, ); 4.34 (i, 11.) +4); 3.83 (Il, 2H1H5, and H5, ); 3.5g (s, 2H, OH(IPr)2); 3.44 and 3.43 (2d, 3)1. C) 130) :2-50(1,2H,H2,and H2,):2.14(11,2 old H3, and and Hal, ):1. +6 (m, 12L CHa (lPr) 2L Note: S- Singlet, d-doublet, m-multiplet. 6-7MS signal and ratio Chemical shift expressed in pp■ compared to One mass spectrum: FAB<0, polyethylene glycol matrix: (MH)--395; B--134; CH30-P-(0-)N-(IPr)2-178゜FAB) 0, polyethylene glycol matrix: (M”H)”-397: (M "H-)IN(IPr)2)"-298;(M1H-BH)"-26 2; (M+H-CH3O-P(OH)N-<IPr)2)"-218:C H30-P-N (IPr) 2 and B-C”-0-182; (B”H2)” -138゜(lIJ3: ddN phosphoramidite: 5'-diisopropyl Synthesis of aminomethoxyphosphinyl-2',3'-dideoxynebularin N,N,N-diisopropylethylamine (0,671,3,844B+mol ) and chloro-N,N-diisopropylaminomethoxyphosphine (0,35m 1.8 mmol) of 2',3'-dideoxy in anhydrous dichloromethane (51) Add to suspension of cinebraline (211.6 mg, 0.961a + 1 ol) . The mixture was stirred at room temperature under an argon atmosphere for 30 minutes and then diluted with ethyl acetate (40 1) Pour into the containing separatory funnel. Wash the resulting solution with brine (4X 25ml) . The organic phase is dried over sodium sulfate, filtered and evaporated to dryness under reduced pressure. obtained The residue was dissolved in dichloromethane and triethylamine (90/9/1 to 50/49/1 , v/v/v> and subjected to silica gel column chromatography. desirable purity The product-containing fractions were combined and evaporated to dryness, and the residue, redissolved in benzene, was lyophilized. dry A colorless powder (165.3 mg, yield 45%) is obtained.

−31P NMR(CD3 CN) 150.09pp謹−’HIJMR<CD  CI )69.03(s、1N、H、H又は33 2 B H):8.88(s、IH,)l SH又はH8);11.59及び8.55( 2s、IH?、 H5)le又はHg );6.40(+g、IH,Hr);4 .32(m。-31P NMR (CD3 CN) 150.09pp -'HIJMR<CD CI) 69.03 (s, 1N, H, H or 33 2 B H): 8.88 (s, IH,)l SH or H8); 11.59 and 8.55 ( 2s, IH? , H5) le or Hg); 6.40 (+g, IH, Hr); 4 .. 32 (m.

1H1H4に3.93−3.67(m、2H2H5,及び)+5.、 ):3. 81−3.51(m、2H5CH(IPr) 2 );3.38及び3.35( 2d、3)1. CH30,JHP−12,9及び13.5Hz);2L、54 (i、2H,H、及びH2,、);2.18(m。1H1H4 to 3.93-3.67 (m, 2H2H5, and) +5. , ):3. 81-3.51 (m, 2H5CH (IPr) 2); 3.38 and 3.35 ( 2d, 3)1. CH30, JHP-12, 9 and 13.5Hz); 2L, 54 (i, 2H, H, and H2,,); 2.18 (m.

28、 H3,及びH3,、);1.13(m、12H,0H3(jPr))。28, H3, and H3, ); 1.13(m, 12H,0H3(jPr)).

−質量スベクトル: FAB(0;ポリエチレングリコールマトリックス:(M−11) −380; B−−119; CH30−P−(0−)N−(iPr)2 =178゜FAB >O、ポリエチレングリコールマトリックス:(M”H)” =382; (M +H−HN(iPr)2 ) ” −281;(M+H−BH) ” =262 ;(M+H−Cl 30−P(OH)N−(iPr)2 ) ” −203:  CH30−P−N(iPr) 2及びB−C” !0−182; B−Ci=( 1147; (B+)12) ” −121゜ 胆:ホスホルアミダイト法を用いた、固体支持体上における、ジデオキシネブラ リンを5′末端で含有したオリゴヌクレオチドの合成 ジデオキシネブラリンは文献で記載された方法(例えば、β−配置のオリゴデオ キシリボヌクレオチドの場合ではシアノエチルホスホルアミダイト法及びα=配 装のオリゴデオキシリボヌクレオチドの場合ではメチルホスホルアミダイト法:  F、Marvan、B、Rayner、J、P、Leonettfand J 、L、1sbach、Nuclelc Ac1ds Res、、18.833− 847.1988)に従い常法によりμ−01量で製造されたオリゴヌクレオチ ドの合成の最終段階において組込む。−Mass vector: FAB (0; polyethylene glycol matrix: (M-11)-380; B--119; CH30-P-(0-)N-(iPr)2 = 178°FAB >O, polyethylene glycol matrix: (M"H)" = 382; (M +H-HN(iPr)2)"-281; (M+H-BH)"=262 ;(M+H-Cl 30-P(OH)N-(iPr)2)"-203: CH30-P-N (iPr) 2 and B-C”!0-182; B-Ci=( 1147; (B+)12)” -121° Biliary: dideoxy nebula on a solid support using the phosphoramidite method Synthesis of oligonucleotides containing phosphorus at the 5' end Dideoxynebularine was prepared using methods described in the literature (e.g., β-configured oligodeoxy In the case of xyribonucleotides, the cyanoethyl phosphoramidite method and the α = In the case of oligodeoxyribonucleotides, the methylphosphoramidite method: F., Marvan, B., Rayner, J., P. Leonettfand, J. , L, 1sbach, Nuclelc Ac1ds Res, , 18.833- 847.1988) in an amount of μ-01 by a conventional method. Incorporated in the final step of the synthesis of the compound.

ddNメチルホスホルアミダイトシントンのカップリングサイクルはメチルホス ホルアミダイト法で用いられるサイクルである(前記参考文献)。脱トリチル化 段階はこのサイクルの最後で省略される。The coupling cycle of the ddN methylphosphoramidite synthon is This is the cycle used in the foramidite method (see above reference). Detritylation The step is omitted at the end of this cycle.

オリゴヌクレオチドの脱保護: この脱保護は全く慣用的であり、用いられるリン酸保護基の性質に依存している 。Deprotection of oligonucleotides: This deprotection is quite conventional and depends on the nature of the phosphate protecting group used. .

こうしてα−配置のオリゴヌクレオチドの場合に、リン酸の脱保護はチオフェノ ール/Et3N/ジオキサン(1/l/2.V/V/V)の溶液を用いて室温で 30分間行われ、支持体からのオリゴヌクレオチド除去は室温で30分間にわた り32%NH4OHとの処理で3回行われ、(キャッピングによる)アシル基で 保護された官能基の脱保護は32%NH4OHを用いて55″で16時間行われ る。Thus, in the case of α-configured oligonucleotides, phosphate deprotection at room temperature using a solution of Et3N/dioxane (1/l/2.V/V/V). Oligonucleotide removal from the support was carried out for 30 minutes at room temperature. treatment with 32% NH4OH three times to remove the acyl group (by capping). Deprotection of protected functional groups was carried out using 32% NH4OH at 55'' for 16 hours. Ru.

NH4OH処理のみは配置のオリゴデオキシリボヌクレオチドの場合で用いられ る。Only NH4OH treatment is used in the case of oligodeoxyribonucleotides of the configuration. Ru.

例5:ウサギグロビン遺伝子の“キャップ“末端に対するオリゴヌクレオチドの 5′OH末端で9−アミノエリブチシンを用いる官能化ジデオキシネブラリンを 5′末端に含んだオリゴヌクレオチド(脱保護後に得られた粗反応混合物、26 0 nmで72吸光単位)を塩酸の1005M溶液(300μn>に溶解する。Example 5: Adding an oligonucleotide to the “cap” end of the rabbit globin gene Functionalized dideoxynebularin with 9-aminoeributicine at the 5′OH end Oligonucleotide contained at the 5′ end (crude reaction mixture obtained after deprotection, 26 72 absorbance units at 0 nm) is dissolved in a 1005 M solution of hydrochloric acid (300 μn).

混合液を37℃で14分間放置する。反応の進行は後記の条件下でHPLCによ りモニターする。The mixture is left at 37°C for 14 minutes. The progress of the reaction was monitored by HPLC under the conditions described below. monitor.

出発オリゴヌクレオチド(RT −17,20sin、5ax=259.2ns )の消失及び鎖0CH−(CH2) 2−CHO)I−CH20−P−(0″″ )0゜(RT−15,0311in、λIIax−259,2nm)を5′末端 に含むオリゴヌクレオチドの形成(λl1ax−263.4nm)が観察される 。Starting oligonucleotide (RT -17,20sin, 5ax=259.2ns ) and the disappearance of the chain 0CH-(CH2)2-CHO)I-CH20-P-(0″″ )0° (RT-15,0311in, λIIax-259,2nm) at the 5' end Formation of oligonucleotides containing (λl1ax - 263.4 nm) is observed. .

これら14分間の酸処理の最後に、pH5の1M酢酸ナトリウム緩衝液(400 μg)中水素化シアノホウ素ナトリウム(6,2mg、 100 μmol)の 溶液、水(500μg)しかる後205M塩酸中9−アミノエリブチシンの10 nM溶液を連続的に加える。反応混合液を室温で30分間放置する。この段階に おいて、反応混合液のHPLC分析では中間オリゴヌクレオチド(Rニー15. 03iin)の消失及びアミノエリブチシンに結合されたオリゴヌクレオチド( R−r−17−80iin、λmax−259,2nm及び307.2nm)の 形成について示す。次いでこの後者の化合物をHPLCて精製する。At the end of these 14 minutes of acid treatment, add 1M sodium acetate buffer, pH 5 (400 μg) of sodium cyanoborohydride (6.2 mg, 100 μmol) solution of 9-aminoeributicine in water (500 μg) and then 205 M hydrochloric acid. Add nM solution continuously. The reaction mixture is left at room temperature for 30 minutes. At this stage In HPLC analysis of the reaction mixture, the intermediate oligonucleotide (R knee 15. 03iin) and the oligonucleotide conjugated to aminoeributicine ( R-r-17-80iin, λmax-259,2nm and 307.2nm) Formation is shown. This latter compound is then purified by HPLC.

得られた官能化オリゴヌクレオチドの量は260 tvで29吸光単位である。The amount of functionalized oligonucleotide obtained is 29 absorbance units at 260 tv.

この化合物のスペクトル測定純度はこの同波長で99%である。The spectrometric purity of this compound is 99% at this same wavelength.

用いられたHPLC条件 注入:10μg 3 u Xl−0DS Ctaベックマンカラム流速1 ml/winで30分 間にわたるpH5,9の0. 1M酢酸アンモニウム緩衝液中アセトニトリルの 5%溶液から同緩衝液中アセトニトリルの15%溶液までの直線勾配 例6:HIV1ウィルスのtat遺伝子のスプライシング部位に対するβ−オリ ゴヌクレオチドの5′OH末端で9−アミノエリブチシンを用いる官能化 ジデオキシネブラリンを5′末端に含んだオリゴヌクレオチド(脱保護後に得ら れた粗反応混合物、260n■で80.5吸光単位)を水(700μII)に溶 解する。HPLC conditions used Injection: 10μg 3 u Xl-0DS Cta Beckman column flow rate 1 ml/win for 30 minutes pH ranging from 5,9 to 0. of acetonitrile in 1M ammonium acetate buffer Linear gradient from 5% solution to 15% solution of acetonitrile in the same buffer Example 6: β-oligin against the splicing site of the tat gene of the HIV1 virus Functionalization with 9-aminoeributicine at the 5'OH end of the oligonucleotide Oligonucleotide containing dideoxynebularine at the 5' end (obtained after deprotection) The crude reaction mixture (80.5 absorbance units at 260 nm) was dissolved in water (700 μII). Understand.

次いで塩酸の100mM溶液(300μg)を加える。混合液を37℃で12分 間放置する。反応の進行は後記の条件下でHPLCによりモニターする。出発オ リゴヌクレオチド(RT= 16.78m1n、λwax−262.4nw)の 消失とネブラリン塩基(RT−8,91m1n 、λ5ax−263.4nw) )及び鎖0CH−(CH) −CHoH−CH20−P−(0−)O□−を5′ 末端1こ含むオリゴヌクレオチド(RT= 16.18sin、λmax−28 2,4nII)の同時形成が観察される。A 100 mM solution of hydrochloric acid (300 μg) is then added. Heat the mixture at 37℃ for 12 minutes. Leave it for a while. The progress of the reaction is monitored by HPLC under the conditions described below. Departure o of oligonucleotide (RT=16.78m1n, λwax-262.4nw) Disappearance and Nebularin base (RT-8, 91m1n, λ5ax-263.4nw) ) and the chain 0CH-(CH)-CHoH-CH20-P-(0-)O□- Oligonucleotide containing one terminal (RT=16.18 sin, λmax-28 Simultaneous formation of 2,4nII) is observed.

これら12分間の酸処理の最後に、pH5の1M酢酸ナトリウム緩衝液(400 μg)中水素化シアノホウ素ナトリウム(6,21,100μmol)の溶液、 水(500μN)Lかる後20IIM塩酸中9−アミノエリブチシンの10nM 溶液を連続的に加える。反応混合液を室温で30分間放置する。この段階におい て、反応混合液のHPLC分析では中間オリゴヌクレオチドCRT−11i、1 6m1n)の消失及びアミノエリブチシンに結合されたオリゴヌクレオチド(R T−17,88m1n、λwax−282,4nII及び307.2ni)の形 成について示す。次いでこの後者の化合物をHPLCで精製する。At the end of these 12 minutes of acid treatment, add 1M sodium acetate buffer, pH 5 (400 A solution of sodium cyanoborohydride (6,21,100 μmol) in μg), 10 nM of 9-aminoeributicine in 20 IIM hydrochloric acid after 500 μN of water. Add solution continuously. The reaction mixture is left at room temperature for 30 minutes. The smell at this stage Therefore, HPLC analysis of the reaction mixture revealed that the intermediate oligonucleotide CRT-11i,1 6m1n) and the disappearance of the oligonucleotide (R T-17,88m1n, λwax-282,4nII and 307.2ni) The structure is shown below. This latter compound is then purified by HPLC.

得られた官能化オリゴヌクレオチドの量は260 nmで33吸光単位である。The amount of functionalized oligonucleotide obtained is 33 absorbance units at 260 nm.

この化合物のスペクトル測定純度はこの同波長で94%である。The spectrometric purity of this compound is 94% at this same wavelength.

用いられたHPLC条件 注入:10μg 3μ xLODS018ベックマンカラム流速1 ml/1nで20分間にわた るpH5,9の酢酸アンモニウム緩衝液の0.1M溶液から同緩衝液中アセトニ トリルの20%溶液までの直線勾配 要 約 書 本発明の主題は式RNH2のアミン含有反応剤を用いてオリゴヌクレオチドをそ の5′OH末端で官能化するためのプロセスであって、 下記段階: a)上記オリゴヌクレオチドが合成される;b)ジデオキシヌクレオチドが上記 オリゴヌクレオチドの5′OH末端にその5′末端で結合される;C)共有結合 が、上記オリゴヌクレオチドの5′OH末端においてジデオキシヌクレオチドの グリコシド環の酸加水分解による開環から誘導されるオリゴヌクレオチドの5′ OH末端におけるアルデヒド官能基と上記アミノ試薬との還元アミノ化反応を用 いて上記オリゴヌクレオチドと上記RNH2アミノ試薬とで行われる;からなる ことを特徴とする。HPLC conditions used Injection: 10μg 3μ x LODS018 Beckman column flow rate 1ml/1n for 20 minutes From a 0.1 M solution of ammonium acetate buffer at pH 5.9 to Linear gradient to 20% solution of tolyl Summary book The subject matter of the present invention is to prepare oligonucleotides using amine-containing reagents of the formula RNH2. A process for functionalizing at the 5'OH end of The following stages: a) said oligonucleotide is synthesized; b) said dideoxynucleotide is synthesized; attached at its 5' end to the 5'OH terminus of the oligonucleotide; C) covalently attached; However, at the 5'OH end of the above oligonucleotide, there is a dideoxynucleotide at the 5'OH end. 5' of oligonucleotides derived from acid hydrolytic opening of the glycoside ring Using a reductive amination reaction between the aldehyde functional group at the OH terminal and the above amino reagent, carried out with the above oligonucleotide and the above RNH2 amino reagent; It is characterized by

国際調査報告 国際調査報告 FR9100503 S^ 48788international search report international search report FR9100503 S^ 48788

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.式RNH2のアミン含有反応剤を用いてオリゴヌクレオチドをその5′OH 末端で官能化するための方法であって、 下記段階: a)上記オリゴヌクレオチドが合成される;b)ジデオキシヌクレオチドが上記 オリゴヌクレオチドの5′OH末端にその5′末端で結合される;c)共有結合 が、上記オリゴヌクレオチドの5′OH末端においてジデオキシヌクレオチドの グリコシド環の酸加水分解による開環から誘導されるオリゴヌクレオチドの5′ OH末端におけるアルデヒド官能基と上記アミノ試薬との還元アミノ化反応を用 いて上記オリゴヌクレオチドと上記RNH2アミノ試薬とで行われる;からなる ことを特徴とする方法。1. An amine-containing reagent of formula RNH2 is used to react an oligonucleotide with its 5'OH A method for terminally functionalizing, comprising: The following stages: a) said oligonucleotide is synthesized; b) said dideoxynucleotide is synthesized; attached at its 5' end to the 5'OH end of the oligonucleotide; c) covalently linked; However, at the 5'OH end of the above oligonucleotide, there is a dideoxynucleotide at the 5'OH end. 5' of oligonucleotides derived from acid hydrolytic opening of the glycoside ring Using a reductive amination reaction between the aldehyde functional group at the OH terminal and the above amino reagent, carried out with the above oligonucleotide and the above RNH2 amino reagent; A method characterized by: 2.段階a)及びb)において、オリゴヌクレオチドの合成が、固体支持体上に おけるホスホルアミダイト結合合成であって、その最終段階ではホスホルアミダ イト誘導体が、上記オリゴヌクレオチドの5′末端に付加合成サイクルを用いて 結合されるジデオキシヌクレオチドに対応したジデオキシヌクレオシドの5′で 用いられる、請求項1に記載の方法。2. In steps a) and b), the synthesis of oligonucleotides is carried out on a solid support. phosphoramidite bond synthesis in which the final step is to A derivative is added to the 5' end of the oligonucleotide using an addition synthesis cycle. at the 5' of the dideoxynucleoside corresponding to the dideoxynucleotide to be bound. The method according to claim 1, wherein the method is used. 3.段階a)及びb)の後かつ段階c)の前において、5′末端においてジデオ キシヌクレオチドが結合されたオリゴヌクレオチドからなる化合物が固体支持体 から除去され、かつ保護基が除去される、請求項1又は2に記載の方法。3. After steps a) and b) and before step c), at the 5' end A compound consisting of an oligonucleotide to which a oxynucleotide is attached is a solid support. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the protecting group is removed from the molecule and the protecting group is removed. 4.ジデオキシヌクレオシドホスホルアミダイト誘導体が下記式: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔上記式中: −R1及びR2はCH3、CH(CH3)2のような場合により置換されたC1 −C7アルキルを表すか又はR1及びR2は一緒になってモルホリノ基:▲数式 、化学式、表等があります▼ を形成する; −R3は場合により置換されたC1−C7アルキル、特にCH3又はCH2CH 2CNを表す;−Bは核酸塩基、特にアデニン、グアニン又はネブラリンを表す 〕 である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。4. The dideoxynucleoside phosphoramidite derivative has the following formula: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) [In the above formula: -R1 and R2 are optionally substituted C1 such as CH3, CH(CH3)2 -C7 alkyl or R1 and R2 together represent a morpholino group: ▲ Formula , chemical formulas, tables, etc.▼ form; -R3 is optionally substituted C1-C7 alkyl, especially CH3 or CH2CH 2CN; -B represents a nucleobase, in particular adenine, guanine or nebulaline ] The method according to any one of claims 1 to 3. 5.官能化されたオリゴヌクレオチドが下記式:▲数式、化学式、表等がありま す▼ 〔上記式中: −RNHはアミン含有反応剤RNH2の一価残基である; −J=H又はOH; −残基Bは互いに同一でも又は異なっていてもよく、各々α又はβ−アノマー配 置でグリコシド環に結合された、場合により修正された核酸の塩基を表す;−基 Xは互いに同一でも又は異なっていてもよく、オキソ陰イオンO−、チオ陰イオ ンS−、アルキル基、アルコキシもしくはアリールオキシ基又はアミノアルキル 、アミノアルコキシもしくはチオアルキル基を表す;−nは1〜50である〕 である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。5. The functionalized oligonucleotide has the following formula: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. S▼ [In the above formula: -RNH is the monovalent residue of the amine-containing reactant RNH2; -J=H or OH; - the residues B may be the same or different from each other, each in the α or β-anomeric configuration; represents an optionally modified base of a nucleic acid attached to a glycosidic ring at the - group X may be the same or different from each other, oxo anion O-, thio anion S-, alkyl group, alkoxy or aryloxy group or aminoalkyl , represents an aminoalkoxy or thioalkyl group; -n is 1 to 50] The method according to any one of claims 1 to 4. 6.X=O−、S−又はCH3である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方 法。6. The person according to any one of claims 1 to 5, wherein X = O-, S- or CH3. Law. 7.反応剤のRNH残基が: −下記式のエチレンジアミン四酢酸誘導基:▲数式、化学式、表等があります▼ −ジエチレントリアミン五酢酸誘導基 −下記式のメチルピロポルフィリン誘導基:▲数式、化学式、表等があります▼ −下記式のフェナントロリン誘導基: ▲数式、化学式、表等があります▼ −アクリジン誘導基: ▲数式、化学式、表等があります▼ −プロフラピン誘導基: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔R1はアミノ(NH2)又はアジド(N3)基を表す〕−9−アミノエリプチ シン: ▲数式、化学式、表等があります▼ を表す、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。7. The RNH residue of the reactant is: -Ethylenediaminetetraacetic acid derivative group of the following formula: ▲Mathical formula, chemical formula, table, etc. are available▼ -diethylenetriaminepentaacetic acid derivative group -Methylpyroporphyrin derivative group of the following formula: ▲Mathical formula, chemical formula, table, etc. are available▼ - A phenanthroline derivative group of the following formula: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ -Acridine derivative group: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ -proflapine-derived group: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [R1 represents an amino (NH2) or azide (N3) group]-9-aminoellipti Shin: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ 7. A method according to any one of claims 1 to 6. 8.段階c)における還元アミノ化反応が酸媒体中で水素化シアノホウ素ナトリ ウム処理を用いて行われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。8. The reductive amination reaction in step c) involves sodium cyanoborohydride in an acidic medium. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, which is carried out using a treatment. 9.下記一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (上記式中R1、R2、R3及びBは請求項4で示された意味を有する)に相当 することで特徴付けられる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法で有用な シントン。9. General formula below: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the above formula, R1, R2, R3 and B have the meanings indicated in claim 4) Useful in the method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that Sinton. 10.Bがアデニン、グアニン又はネブラリンを表す、請求項9に記載のシント ン。10. Synthesis according to claim 9, wherein B represents adenine, guanine or nebularine. hmm.
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