JP2005089441A - 立体規則性の高いリン原子修飾ヌクレオチド類縁体の製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)相補的なRNAに対して塩基配列特異的に結合する、
(2)相補的なRNAとの間で形成する二重鎖が安定である、
(3)相補的なRNAとの間で形成する二重鎖がRNaseHの基質となる、
(4)化学的、生化学的に安定である、
(5)高い細胞膜透過性を有している、
といった性質が求められる。これらの性質を具備するものとして、ホスホロチオエートRNA(例えば非特許文献1参照)が挙げられる。しかし、ホスホロチオエートRNAは、蛋白質と非特異的に相互作用するという問題点を有する。
(1)相補的なRNAに対して塩基配列特異的に結合する、
(2)相補的なRNAとの間で形成する二重鎖がRNaseHの基質となる、
(3)ヌクレアーゼに対する耐性が高い、
(4)塩基性条件下又は酸性条件下で安定である、
(5)天然型DNAよりも脂溶性が高いため、高い細胞膜透過性が期待できる、
といった特徴を有し、アンチセンス核酸としての応用が期待されている。
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一般式(1)で表される光学活性なヌクレオシド3’−ホスホロアミダイトと、一般式(2)で表されるヌクレオシド〔以下「ヌクレオシド(2)」という〕とを、一般式(3)で表される活性化剤〔以下「活性化剤(3)」という〕の存在下で縮合反応させる。
アミノアルコール(6)としては、(S)−及び(R)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノール、(1R,2S)−エフェドリン、(1R,2S)−2−メチルアミノ−1,2−ジフェニルエタノール等が挙げられる。
ヌクレオシド(8)は、チミジン、アデノシン、シチジン、グアノシン又はそれらの誘導体の5位の水酸基を、tert−ブチルジフェニルシリル基(TBDPS)、tert−ブチルジメチルシリル基(TBDMS)、4,4’−ジメトキシトリチル基(DMTr)、4−メトキシトリチル基(MMTr)等の保護基で保護したものである。
活性化剤(3)は、特にアセトニトリルに良い溶解性を示すので、一般式(1)で表される光学活性なヌクレオシド3’−ホスホロアミダイトとヌクレオシド(2)との反応は、アセトニトリル等の溶媒中で行うことが好ましい。
〔第2反応工程〕
まず、第1反応工程で得られたホスファイト(10)を無水酢酸等でN−アセチル化した後、求電子剤と反応させて、下記の一般式(13)で表される化合物〔以下「化合物(13)」という〕を得る。
R11で示される窒素原子の保護基としては、アセチル基(Ac)、ベンジル基(Bz)、トリメチルシリル基等が挙げられ、トリメチルシリル基が好ましいが、保護基が導入されていなくても良い。
最後に、水酸基の保護基を、(CH3CH2)3N・3HF等で除くことにより、一般式(4)又は一般式(5)で表される立体規則性の高いリン原子修飾ヌクレオチド類縁体を効率的に得ることができる。
オリゴマー(9)の製造は、溶液中で行っても固相上で行っても良い。固相上で行う場合は、有機高分子系担体又は無機高分子担体をベースポリマーとして用いる。有機高分子系担体としては、ポリスチレン、ポリエチレングリコール−ポリスチレングラフト重合体が挙げられ、アミノメチルポリスチレンが好ましい。無機高分子担体としては、シシカゲル担体であるコントロールドポリグラス(CPG)が挙げられ、アミノプロピルCPGが好ましい。また、リンカー部分としては、サクリネートリンカー(−CO−CH2―CH2―CO−)、オキサリルリンカー(−CO−CO−)が挙げられる。リンカー部分とヌクレオチドとは、エステル結合を介して結合していることが好ましい。
N―シアノメチルピロリジン0.551g(5.00mmol)のジクロロメタン(5.00ml)溶液を0℃に冷却し、攪拌しつつトリフルオロメタンスルホン酸0.442ml(5.00mmol)を滴下した後、エチルエーテル(10ml)を加えた。
・IR(KBr)νmax:2996, 2841, 2651, 2477, 2347, 2282, 1637, 1462, 1437, 1269, 1228, 1168, 1033, 985, 911, 849, 761, 641 cm-1
・1H−NMR(300MHz, CD3CN)δ:8.16(br,1H), 4.30(s,2H), 3.50(br,4H), 2.14〜2.09(m,4H)
・13C−NMR(75MHz, CD3CN)δ:121.2(q,1JCF=320Hz), 55.9, 42.0, 23.5
製造例2〔(5R)−2−クロロ−3−メチル−5−フェニル−1,3,2−オキサアザホスホリジンの製造;ホスフィチル化剤(7)の製造〕
(R)−2−メチルアミノ−1−フェニルエタノール〔アミノアルコール(6)〕2.27g(15.0mmol)、トリエチルアミン5.58ml(40.0mmol)のテトラヒドロフラン(THF)(20.0ml)溶液を、0℃に冷却した三塩化リン1.75ml(20.0mmol)のTHF(20.0ml)溶液に対して、攪拌しつつ滴下し、温度を室温にして30分間攪拌した。
・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.08〜7.05(m,6H), 6.91〜6.81 (m,4H), 6.15(br,4H),6.15(d,J=8.3Hz,1H),4.64(dd,JHH=8.3Hz,3JHP=4.2Hz,1H),2.64(d,3JHP=15.3Hz,3H)
・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:171.7
製造例3〔(2R,5R)−2−(5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル)−3−メチル−5−フェニル−1,3,2−オキサアザホスホリジンの製造;一般式(1)の化合物の製造〕
5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン〔ヌクレオシド(8)〕2.18g(4.55mmol)をピリジン及びトルエンで共沸乾燥し、THF7.50mlに溶解した。これに、トリエチルアミン3.17ml(22.73mmol)を加え、−78℃に冷却した。
・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:8.12(br,1H),7.66〜7.62(m,4H),7.46〜7.16(m,12H),6.39(dd,J=2.4,5.7Hz,1H),5.55(dd,J=6.9,7.2Hz,1H),4.95〜4.90(m,1H),4.04〜4.02(m,1H),3.95(dd,2JH=18.2Hz,3JH=1.1Hz,1H),3.89(dd,2JH=18.2Hz,3JH=1.1Hz,1H),3.51〜3.46(m,1H),2.93〜2.86(m,1H),2.75〜2.71(d,J=6Hz,3H),2.46〜2.40(m,1H),2.28〜2.17(m,1H),1.58(d,J=0.6Hz,3H),1.10(s,9H)
・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:143.5(s)
実施例1〔(R)トリエチルアンモニウム 5’−O−tert−ブチルジフェニルシリルチミジン−3’−イル 3’−O−ブチルジメチルシリルチミジン−5’−イル ボラノフォスフェートの製造〕
製造例3で得られた化合物〔一般式(1)の化合物〕49.5mg(75μmol)と3’−O−tert−ブチルジメチルシリルチミジン〔ヌクレオシド(2)〕17.8mg(50μmol)とを五酸化二リン存在下で12時間乾燥した。
・1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ:9.3〜8.8(br,1H),7.69〜7.64(m,6H),7.52〜7.36(m,6H),6.44〜6.31(m,2H),5.19〜5.10(m,1H),4.39(s,1H),3.98〜3.89(m,4H),3.06(q,J=7.2Hz,6H),2.59〜2.56(m,1H),2.25〜2.20(m,1H),1.98(s,1H),1.56(s,3H),1.32(t,J=6.9Hz,9H),1.10(s,9H),0.87(s,9H),0.05(s,6H),1.0〜0(br,3H)
・31P−NMR(121MHz,CDCl3)δ:95.0(br)
実施例2〔(R)トリエチルアンモニウム チミジン−3’−イル チミジン−5'−イル−ボラノフォスフェートの製造〕
実施例1で得られた化合物25.6mg(25.5μmmol)をピリジン及びトルエンで共沸乾燥し、トリエチルアミン−3フッ化水素(500μl)に溶解した。この溶液を室温で24時間攪拌した後、0.1M酢酸アンモニウム緩衝液3mlを加え、逆相カラムクロマトグラフィー〔0.1M酢酸アンモニウム緩衝液(pH=7.0)アセトニトリル0〜10%の線形的グラディエント〕により精製し、無色非晶質である目的物10.6mg(収率61%)を得た。
・1H−NMR(300MHz,D2O)δ:7.69(s,1H),7.63(s,1H),6.30〜6.18(m,2H),4.87(br,1H),4.55〜4.54(m,1H),4.14〜4.05(m,4H),3.80〜3.77(m,2H),3.18(q,J=3.6Hz,6H),2.49〜2.46(m,1H),1.90(s,3H),1.87(s,3H),1.27(t,J=7.2Hz,9H),1.0〜0(br,3H)
・31P−NMR(121MHz,D2O)δ:93.0(br)
実施例3
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-3’-O-〔(2R,5R)-3-メチル-5-フェニル-1,3,2-オキサザホスホリジン-2-イル〕-2’-デオキシアデノシン[(Rp)-1]の製造
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-2’-デオキシアデノシン(0.80 g, 1.50 mmol)をピリジン、トルエンと繰り返し共沸することによって乾燥し、THF(7.50 ml) 溶液とした。
1H-NMR (CDCl3) δ 8.28 (s, 1H), 7.98 (s, 1H), 7.40 - 7.13 (m, 9H), 6.76 - 6.73 (m, 4H), 6.46 - 6.42 (t, 1H), 6.02 (s, 1H), 5.59 - 5.57 (br, 2H), 5.04 - 4.99 (m, 1H), 4.23 - 4.20 (m, 1H), 3.72 - 3.53 (m, 6H), 3.53 - 3.49 (m, 1H), 3.41 - 3.34 (m, 1H), 2.96 - 2.84 (m, 2H), 2.71, 2.67 (d, 3H), 2.63 - 2.55 (m, 1H). 31P-NMR (CDCl3) δ 141.4.
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-3’-O-〔(2R,5R)-3-メチル-5-フェニル-1,3,2-オキサザホスホリジン-2-イル〕-2’-デオキシシチジン[(Rp)-2]の製造
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-2’-デオキシシチジン(0.79 g, 1.50 mmol)をピリジン、トルエンと繰り返し共沸することによって乾燥し、THF (7.50 ml) 溶液とした。
1H-NMR (CDCl3) δ 7.89, 7.87 (d, 1H), 7.40 - 7.10 (m, 9H), 6.79 - 6.77 (m, 4H), 6.28 - 6.24 (t, 1H), 5.52 - 5.43 (m, 2H), 4.87 - 4.82 (m, 1H), 4.06 - 4.05 (m, 1H), 3.77 - 3.66 (m, 4H), 3.46 - 3.41 (m, 3H), 2.87 - 2.82 (m, 1H), 2.69, 2.65 (d, 3H), 2.58 - 2.34 (m, 1H), 2.32 - 2.23 (m, 1H).31P-NMR (CDCl3) δ 143.5.
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-3’-O-〔(2R,5R)-3-メチル-5-フェニル-1,3,2-オキサザホスホリジン-2-イル〕-2’-デオキシグアノシン[(Rp)-3]の製造
5’-O-〔ビス(4-メトキシフェニル)フェニルメチル〕-2’-デオキシグアノシン(0.85g,1.50mmol)をピリジン、トルエンと繰り返し共沸することによって乾燥し、THF (7.50 ml)溶液とした。
1H-NMR (CDCl3) δ 11.0 - 10.4 (br, 1H), 7.84 (s, 1H), 7.34 - 7.19 (m, 9H), 6.81 - 6.78 (m, 4H), 6.48 (br, 1H), 6.15 - 6.11 (m, 1H), 5.59 - 5.54 (m, 1H), 4.85 - 4.80 (m, 1H), 3.95 - 3.93(m, 1H), 3.71 - 3.68 (m, 4H), 3.48 - 3.35 (m, 1H), 2.85 - 2.71 (m, 1H), 2.58 - 2.48 (m, 3H), 2.38 - 2.27 (m, 1H). 31P-NMR (CDCl3) δ 137.5.
Claims (3)
- 一般式(1)で表される光学活性なヌクレオシド3’−ホスホロアミダイトと、一般式(2)で表されるヌクレオシドとを、一般式(3)で表される活性化剤を用いて縮合した後、求電子試薬との反応及び脱保護を行うことを特徴とする、一般式(4)又は(5)で表される立体規則性の高いリン原子修飾ヌクレオチド類縁体の製造法。
R1及びR2は同一又は異なっていてもよい、水素原子、炭素数1〜3の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
R3は炭素数1〜3の直鎖又は分岐アルキル基を示す。
R2とR3は窒素原子と窒素原子に隣接する炭素原子と共に炭素数3〜16の環状構造を形成しても良い。
R4は水酸基の保護基を示す。
Bsは式:
一般式(3)中の記号の意味は下記のとおり。
X-はBF4 -、PF6 -、TfO-(TfはCF3SO2を表す。以下同じ。)、Tf2N-、AsF6 -又はSbF6 -を示す。
R6及びR7は同一又は異なっていてもよい、水素原子、炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又は炭素数6〜14のアリール基を示す。
R6及びR7は窒素原子と共に炭素数3〜7のモノシクロ又はビシクロ構造を形成しても良い。]
Yは炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖のヒドロキシアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜5のアルキルチオ基、炭素数1~5のアシル基、又はY=Y’Z+を示す(Y’はSe-、BH3 -を、Z+はアンモニウムイオン、第1級〜第4級の低級アルキルアンモニウムイオン又は1価金属イオンを示す)。
Bsは一般式(1)と同じ意味を示し、各式中の2個のBsは同一でも異なっていても良い。]
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