JP2006248987A - Nucleoside, nucleoside derivative, oligonucleotide, and oligonucleotide association product - Google Patents

Nucleoside, nucleoside derivative, oligonucleotide, and oligonucleotide association product Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To associate a non-natural oligonucleotide by chemical bonds different from hydrogen bonds or bonds by stacking or hydrophobic interactions. <P>SOLUTION: Halogen bonds are noticed as one of bonds causing the associations of non-natural oligonucleotides, and a non-natural nucleoside containing a halogen bond donor or a halogen bond receptor and its nucleoside derivative is synthesized. An oligonucleotide having a nucleoside residue functioning as a halogen bond donor or a halogen bond receptor is synthesized from the nucleoside derivative and a commercially available phosphoroamidite unit for synthesizing DNA. An association product is formed by associating an oligonucleotide having a nucleoside residue functioning as a halogen bond donor or a halogen bond receptor with a halogen bond donor or a halogen bond receptor through halogen bonds. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハロゲン結合供与体及びハロゲン結合受容体を含むヌクレオシド、このヌクレオシドの置換体であるヌクレオシド誘導体、上記ヌクレオシドを含んで合成されるオリゴヌクレオチド、また、これらのオリゴヌクレオチドにおけるハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間でハロゲン結合により会合してできる非天然のオリゴヌクレオチド会合体に関する。   The present invention relates to a nucleoside containing a halogen bond donor and a halogen bond acceptor, a nucleoside derivative which is a substitute for this nucleoside, an oligonucleotide synthesized containing the nucleoside, and a halogen bond donor in these oligonucleotides. The present invention relates to a non-natural oligonucleotide aggregate formed by associating with a halogen bond receptor by a halogen bond.

非天然のオリゴヌクレオチド(以下、必要に応じて人工オリゴヌクレオチドという。)化合物を会合させる技術は、新素材開発等のための重要な基盤技術である。従来の会合技術では、人工オリゴヌクレオチドを構成するヌクレオチドとして、互いに水素結合を形成し得るヘテロ環化合物を塩基部位に有するヌクレオシドが使用されている。これらのヌクレオチド間では、水素結合により塩基対が形成され、この塩基対形成により人工オリゴヌクレオチドが会合して二本鎖構造が構築される。   The technology for associating non-natural oligonucleotide compounds (hereinafter referred to as artificial oligonucleotides as necessary) is an important basic technology for developing new materials. In the conventional association technique, a nucleoside having a heterocyclic compound capable of forming a hydrogen bond with each other at the base site is used as a nucleotide constituting an artificial oligonucleotide. Between these nucleotides, base pairs are formed by hydrogen bonding, and by this base pair formation, artificial oligonucleotides associate to form a double-stranded structure.

ところが、水素結合によって非天然のオリゴヌクレオチドを会合させる手法は、オリゴヌクレオチド鎖の塩基部位にNH、OH等の水素原子供与部位が、またオリゴヌクレオチド鎖内に電子供与性の高い非共有電子対を有する酸素原子や窒素原子が、バランスよく配合されている必要がある。そのため、オリゴヌクレオチド鎖に導入できる塩基部位の化学構造が制限されていた。   However, the method of associating non-natural oligonucleotides by hydrogen bonding is based on the fact that a hydrogen atom donating site such as NH or OH is present at the base site of the oligonucleotide chain, and an unshared electron pair having a high electron donating property within the oligonucleotide chain. It is necessary that oxygen atoms and nitrogen atoms having the above are blended in a balanced manner. Therefore, the chemical structure of the base site that can be introduced into the oligonucleotide chain has been limited.

オリゴヌクレオチドの会合に水素結合を用いない手法としては、オリゴヌクレオチド鎖にスタッキング、疎水性相互作用等により互いに化学結合し得る残基を導入する手法等があげられる。しかし、これらの相互作用を利用したオリゴヌクレオチドの会合は、水素結合を利用して会合する場合に比べて特異的に結合できる塩基部位の組合せが限定されていた。   Examples of techniques that do not use hydrogen bonding for oligonucleotide association include techniques for introducing residues that can be chemically bonded to each other by stacking, hydrophobic interaction, and the like into the oligonucleotide chain. However, the association of oligonucleotides utilizing these interactions has limited combinations of base sites that can specifically bind as compared to the association using hydrogen bonding.

そのため、NH、OH等の水素原子供与部位と電子供与性の高い非共有電子対を有する酸素原子や窒素原子とがバランスよく配合できる非天然のオリゴヌクレオチドの合成方法、若しくは対合可能な塩基部位が特定の組合せに限定されない非天然のオリゴヌクレオチドの合成方法、更には水素結合、スタッキング、疎水性相互作用等による結合と異なる結合で会合体を構成可能な非天然のオリゴヌクレオチドの合成方法が期待されている。   Therefore, a method for synthesizing a non-natural oligonucleotide in which a hydrogen atom donating site such as NH or OH and an oxygen atom or nitrogen atom having an unshared electron pair having a high electron donating property can be blended in a balanced manner, or a base that can be paired A method for synthesizing non-natural oligonucleotides whose sites are not limited to a specific combination, and a method for synthesizing non-natural oligonucleotides that can form an aggregate with a bond different from that due to hydrogen bonding, stacking, hydrophobic interaction, etc. Expected.

ところで、水素結合、スタッキング、疎水性相互作用等をはじめとする化学結合のなかでハロゲン結合は、C−X結合(ただし、Xはハロゲン原子)のσ*軌道と窒素原子又は酸素原子の非共有電子対との重なりに起因する非共有結合であり、量子化学計算の結果からハロゲン結合の結合エネルギーは、2〜50kcal/mol程度であると見積もられている(例えば、非特許文献1参照)。この結合エネルギーは、水素結合に匹敵するかそれ以上の結合力に相当する。   By the way, among chemical bonds such as hydrogen bonds, stacking, and hydrophobic interactions, halogen bonds are C—X bond (where X is a halogen atom) σ * orbital and nitrogen or oxygen atoms are not shared. It is a non-covalent bond resulting from the overlap with the electron pair, and the binding energy of the halogen bond is estimated to be about 2 to 50 kcal / mol from the result of quantum chemical calculation (see, for example, Non-Patent Document 1). . This bond energy corresponds to a bond strength comparable to or higher than hydrogen bonds.

そこで、本発明者らはハロゲン結合に着目した。一方の非天然のオリゴヌクレオチド鎖中にハロゲン結合供与体を含む非天然のヌクレオシドを導入し、また他方の非天然のオリゴヌクレオチド鎖中にハロゲン結合受容体を含むヌクレオシドを導入すれば、一対のオリゴヌクレオチドがハロゲン結合により会合体を形成し得ることを見出した。   Therefore, the present inventors paid attention to the halogen bond. If a non-natural nucleoside containing a halogen bond donor is introduced into one non-natural oligonucleotide chain and a nucleoside containing a halogen bond acceptor is introduced into the other non-natural oligonucleotide chain, It has been found that nucleotides can form aggregates by halogen bonds.

Uhlman.E.;Peyman,A,;Breipohl,G.;Will,D.W.Angrew.Chem.Int.Ed.1998,37,2796Uhlman.E.; Peyman, A,; Breipohl, G.; Will, D.W.Angrew.Chem.Int.Ed.1998,37,2796

本発明は、水素結合、スタッキング、疎水性相互作用による結合とは異なる化学結合により互いに会合されてできる非天然のオリゴヌクレオチド会合体、またこの会合体を形成するハロゲン結合受容体又はハロゲン結合供与体として機能するヌクレオシド誘導体を含む非天然のオリゴヌクレオチドを提供することを目的とする。   The present invention relates to a non-natural oligonucleotide aggregate formed by association with each other by a chemical bond different from the bond by hydrogen bonding, stacking, and hydrophobic interaction, and a halogen bond acceptor or a halogen bond donor forming the aggregate. It aims at providing the non-natural oligonucleotide containing the nucleoside derivative which functions as.

本発明では、まず、下記の一般式(1)、一般式(2)で表されるヌクレオシドを合成する。   In the present invention, first, nucleosides represented by the following general formula (1) and general formula (2) are synthesized.

Figure 2006248987
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式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。   In the formula, R 1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.

Figure 2006248987
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式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。   In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.

一般式(1)で表されるヌクレオシドから3’位の水酸基又は5’位の水酸基の何れか又は全てが保護基で保護された下記一般式(3)で表されるヌクレオシド誘導体を合成する。また、一般式(2)で表されるヌクレオシドから3’位の水酸基又は5’位の水酸基の何れか又は全てが保護基で保護された下記一般式(4)で表されるヌクレオシド誘導体を合成する。   From the nucleoside represented by the general formula (1), a nucleoside derivative represented by the following general formula (3) in which any or all of the 3'-position hydroxyl group or the 5'-position hydroxyl group is protected with a protecting group is synthesized. Further, a nucleoside derivative represented by the following general formula (4) in which either or all of the 3′-position hydroxyl group or the 5′-position hydroxyl group is protected with a protecting group is synthesized from the nucleoside represented by the general formula (2). To do.

Figure 2006248987
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Figure 2006248987
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特にここでは、式中R1の化合物として、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環が適用可能である。また、式中R2の化合物としては、窒素原子又は酸素原子を含む芳香環又はヘテロ芳香環が適用可能である。更に、上述したヌクレオシド誘導体では、R3がH原子でありR4がH原子を除く置換基の場合と、R3がH原子を除く置換基でありR4がH原子の場合とがあり、目的に応じた置換基をR3又はR4に適宜導入することができる。   In particular, an aromatic ring or heteroaromatic ring in which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine, and iodine is applicable as the compound of R1 in the formula. . In addition, as the compound of R2 in the formula, an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom or an oxygen atom is applicable. Further, in the nucleoside derivatives described above, there are cases where R3 is an H atom and R4 is a substituent other than an H atom, and R3 is a substituent other than an H atom and R4 is an H atom, depending on the purpose. Substituents can be appropriately introduced into R3 or R4.

更に本発明では、上記一般式(3)、一般式(4)に示すヌクレオチド誘導体を用いて、下記の一般式(5)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合されたオリゴヌクレオチドを合成する。また、下記の一般式(6)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合されたオリゴヌクレオチドを合成する。   Further, in the present invention, a plurality of nucleosides selected from the nucleoside represented by the following general formula (5) and the nucleoside bound to the nucleobase using the nucleotide derivatives represented by the above general formula (3) and general formula (4). An oligonucleotide in which the oxygen at the 3 ′ position and the oxygen at the 5 ′ position are bonded to a phosphodiester bond is synthesized. In addition, an oligonucleotide in which a 3′-position oxygen and a 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (6) and a nucleoside bound to a nucleobase are phosphodiester-bonded is synthesized. To do.

Figure 2006248987
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式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。   In the formula, R 1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.

Figure 2006248987
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式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。   In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.

また、本発明に係るヌクレオチドは、一般式(5)で表されるヌクレオシドと、核酸塩基が結合したヌクレオシドとから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合されたもの、一般式(6)で表されるヌクレオシドと、核酸塩基が結合したヌクレオシドとから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合されたもののほか、一般式(5)で表されるヌクレオシドと一般式(6)で表されるヌクレオシドと核酸塩基とが混在し、これらが3’位の酸素と5’位の酸素でリン酸ジエステル結合されたオリゴヌクレオチドであってもよい。   The nucleotide according to the present invention is a phosphodiester wherein the 3′-position oxygen and the 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the general formula (5) and a nucleoside bound to a nucleobase are phosphodiester A combination of a nucleoside represented by the general formula (6) and a nucleoside to which a nucleobase is bonded, wherein the 3′-position oxygen and the 5′-position oxygen are phosphodiester-bonded. In addition, a nucleoside represented by the general formula (5), a nucleoside represented by the general formula (6), and a nucleobase are mixed, and these are phosphodiester-bonded by oxygen at the 3 ′ position and oxygen at the 5 ′ position. It may also be an oligonucleotide.

そして、本発明では、上述したハロゲン結合供与体として機能するヌクレオシド残基を有するオリゴヌクレオチドと、ハロゲン結合受容体として機能するヌクレオシド残基を有するオリゴヌクレオチドとをハロゲン結合により会合させる。   In the present invention, the oligonucleotide having a nucleoside residue that functions as a halogen bond donor and the oligonucleotide having a nucleoside residue that functions as a halogen bond acceptor are associated by halogen bonds.

本発明に係るオリゴヌクレオチド会合体は、一般式(5)で表されるヌクレオシドと核酸塩基が結合したヌクレオシドとから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチドと、一般式(6)で表されるヌクレオシドと核酸塩基が結合したヌクレオシドとから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチドとが、ハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間に少なくとも1つのハロゲン結合が形成されてなるオリゴヌクレオチド会合体である。   The oligonucleotide aggregate according to the present invention is a phosphoric acid diester wherein the 3′-position oxygen and the 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the general formula (5) and a nucleoside bound to a nucleobase A 3'-position oxygen and a 5'-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a ligated oligonucleotide, a nucleoside represented by the general formula (6) and a nucleoside bound to a nucleobase are linked by a phosphodiester bond. Is an oligonucleotide aggregate in which at least one halogen bond is formed between a halogen bond donor and a halogen bond acceptor.

また、一般式(5)で表されるヌクレオシド、一般式(6)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチド間におけるハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間に少なくとも1つのハロゲン結合が形成されてなるオリゴヌクレオチド会合体であってもよい。   In addition, the 3′-position oxygen and the 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from the nucleoside represented by the general formula (5), the nucleoside represented by the general formula (6), and the nucleoside bound to the nucleobase are phosphorous. It may be an oligonucleotide aggregate in which at least one halogen bond is formed between a halogen bond donor and a halogen bond acceptor between oligonucleotides formed by acid diester bonds.

本発明によれば、ハロゲン結合による非天然のオリゴヌクレオチド会合体の形成が可能になる。   According to the present invention, it is possible to form a non-natural oligonucleotide aggregate by a halogen bond.

本発明は、水素結合、スタッキング、疎水性相互作用による結合とは異なる化学結合により互いに会合されてできる非天然のオリゴヌクレオチド会合体、またこの会合体形成に寄与するヌクレオシド誘導体を含むオリゴヌクレオチドを提供するものであり、本発明者らは非天然のオリゴヌクレオチドの会合を引き起こす結合の1つとしてハロゲン結合に着目した。   The present invention provides an unnatural oligonucleotide aggregate formed by association with each other by a chemical bond different from that by hydrogen bonding, stacking, or hydrophobic interaction, and an oligonucleotide containing a nucleoside derivative that contributes to the formation of the aggregate. Therefore, the present inventors focused on the halogen bond as one of the bonds that cause the association of non-natural oligonucleotides.

本発明では、まず、ハロゲン結合供与体又はハロゲン結合受容体を含む非天然のヌクレオシド及びこのヌクレオシドの誘導体が合成される。そして、このヌクレオシド誘導体と市販のDNA合成用ホスホロアミダイトユニットからハロゲン結合供与体又はハロゲン結合受容体として機能するヌクレオシド残基を有するオリゴヌクレオチドが合成される。ハロゲン結合供与体又はハロゲン結合受容体として機能するヌクレオシド残基を有するオリゴヌクレオチドは、ハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間でハロゲン結合により会合し会合体を形成することができる。なお、以下の説明では、必要に応じて、非天然のオリゴヌクレオチドを人工オリゴヌクレオチド、非天然のヌクレオシド誘導体を人工ヌクレオシド誘導体と記す。   In the present invention, first, a non-natural nucleoside containing a halogen bond donor or a halogen bond acceptor and a derivative of this nucleoside are synthesized. Then, an oligonucleotide having a nucleoside residue that functions as a halogen bond donor or a halogen bond acceptor is synthesized from this nucleoside derivative and a commercially available phosphoramidite unit for DNA synthesis. An oligonucleotide having a nucleoside residue that functions as a halogen bond donor or a halogen bond acceptor can associate with a halogen bond donor and a halogen bond acceptor to form an aggregate. In the following description, an unnatural oligonucleotide is referred to as an artificial oligonucleotide, and an unnatural nucleoside derivative is referred to as an artificial nucleoside derivative, as necessary.

本発明において、ハロゲン結合供与体を含む人工ヌクレオシド誘導体とは、C−X結合(ただしXは、ハロゲン元素)を含む人工ヌクレオシド誘導体であって、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環がリボース−1−イル部位に結合した化合物とその誘導体を指す。若しくは、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環が、2位がH又は水酸基を除く置換基で置換された2−デオキシリボース−1−イル部位に結合した化合物とその誘導体を指す。   In the present invention, an artificial nucleoside derivative containing a halogen bond donor is an artificial nucleoside derivative containing a C—X bond (where X is a halogen element), among fluorine, chlorine, bromine and iodine which are halogen elements. It refers to a compound in which an aromatic ring or heteroaromatic ring in which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced is bonded to a ribose-1-yl moiety and derivatives thereof. Alternatively, an aromatic or heteroaromatic ring in which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine and iodine is substituted with a substituent at the 2-position excluding H or a hydroxyl group The compound and its derivative couple | bonded with the 2-deoxyribose-1-yl site | part made.

核酸の二重螺旋構造に対して3次元的に組み込み可能な芳香環又はヘテロ芳香環としては、イミダゾール等のように五員環を有するもの、ベンゼンのように6員環を有するもの、ピレン、アントラセン等のようにベンゼン環を3つ有するもの、若しくはナフタセンのようにベンゼン環を4つ有する基が適切であり、これらの芳香環又はヘテロ芳香環に対して可能なだけハロゲン原子を導入することができる。芳香環又はヘテロ芳香環に対して導入可能なハロゲン原子の数は、例えば、イミダゾールで最大3個、ベンゼンで5個であり、アントラセンで最大9個、ナフタセンで11個になる。   The aromatic ring or heteroaromatic ring that can be incorporated three-dimensionally into the double helix structure of nucleic acid includes those having a five-membered ring such as imidazole, those having a six-membered ring such as benzene, pyrene, A group having three benzene rings such as anthracene or a group having four benzene rings such as naphthacene is suitable, and halogen atoms are introduced into these aromatic rings or heteroaromatic rings as much as possible. Can do. The number of halogen atoms that can be introduced into an aromatic ring or heteroaromatic ring is, for example, a maximum of 3 for imidazole, 5 for benzene, 9 for anthracene, and 11 for naphthacene.

また、この芳香環又はヘテロ芳香環における2位に結合可能な水素原子又は水酸基以外の置換基としては、例えば、置換基を有してもよいアルコキシ基、好適にはメトキシ、2−シアノエトキシ等があげられる。   Examples of the substituent other than a hydrogen atom or a hydroxyl group that can be bonded to the 2-position in the aromatic ring or heteroaromatic ring include, for example, an alkoxy group that may have a substituent, preferably methoxy, 2-cyanoethoxy, etc. Can be given.

ここで、リボース−1−イル部位又は2−デオキシリボース−1−イル部位に結合する一部の水酸基、又は全ての水酸基が適切な保護基で保護されていてもよい。   Here, some hydroxyl groups or all hydroxyl groups bonded to the ribose-1-yl moiety or 2-deoxyribose-1-yl moiety may be protected with an appropriate protecting group.

ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が1個以上導入された芳香環又はヘテロ芳香環の一例としては、3−ヨードフェニル、3−ブロモフェニル、3−クロロフェニル、2,4−ジフルオロ−3−ヨードフェニル、2,4,5−トリフルオロフェニル、2,4,5,6−テトラフルオロフェニル、4−ニトロ−3−ヨードフェニル、3−ヨードピロール−1−イル、4−ヨードイミダゾール−1−イル、2−フルオロ−4−ヨードイミダゾール−1−イル、4,5−ジヨードイミダゾール−1−イル等があげられるが、芳香環又はヘテロ芳香環にハロゲン元素が1個以上導入された芳香環又はヘテロ芳香環であれば、上述の例に限定されることなく使用可能である。ヨウ素が最も結合エネルギーが大きいという観点から、本発明の実施例では、ハロゲン元素としてヨウ素を使用している。   Examples of the aromatic ring or heteroaromatic ring in which one or more of the same atom or a plurality of different atoms are introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine, and iodine include 3-iodophenyl, 3-bromophenyl, 3 -Chlorophenyl, 2,4-difluoro-3-iodophenyl, 2,4,5-trifluorophenyl, 2,4,5,6-tetrafluorophenyl, 4-nitro-3-iodophenyl, 3-iodopyrrole- Examples include 1-yl, 4-iodoimidazol-1-yl, 2-fluoro-4-iodoimidazol-1-yl, 4,5-diiodoimidazol-1-yl, and the like. Any aromatic ring or heteroaromatic ring into which one or more halogen elements are introduced can be used without being limited to the above examples. From the viewpoint that iodine has the highest binding energy, iodine is used as a halogen element in the examples of the present invention.

また、本発明において、ハロゲン結合受容体を含む人工ヌクレオシド誘導体とは、非共有電子対を有する窒素原子、酸素原子等ハロゲン結合受容体となりうる芳香環又はヘテロ芳香環がリボース−1−イル部位に結合した化合物及びその誘導体を指す。若しくは、2位がH又は水酸基以外の置換基で置換された2−デオキシリボース−1−イル部位に結合した化合物及びその誘導体を指す。ハロゲン結合受容体となりうる芳香環又はヘテロ芳香環としては、例えば、イミダゾール−1−イル、ピリジン−3−イル、ピリミジン−5−イル、2−ピリミドン−1−イル、2−アミノピリジン−5−イル、4−ヨードイミダゾール−1−イル等があげられる。   In the present invention, an artificial nucleoside derivative containing a halogen bond acceptor is an aromatic ring or heteroaromatic ring that can be a halogen bond acceptor such as a nitrogen atom or oxygen atom having an unshared electron pair at the ribose-1-yl moiety. Refers to bound compounds and derivatives thereof. Or the 2nd-position refers to the compound couple | bonded with the 2-deoxyribose-1-yl site | part substituted by substituents other than H or a hydroxyl group, and its derivative (s). Examples of the aromatic ring or heteroaromatic ring that can be a halogen bond acceptor include imidazol-1-yl, pyridin-3-yl, pyrimidin-5-yl, 2-pyrimidone-1-yl, and 2-aminopyridine-5- Yl, 4-iodoimidazol-1-yl and the like.

本発明の具体例で合成される人工オリゴヌクレオチドは、上述の人工ヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドが3’位の酸素と5’位の酸素でリン酸ジエステル結合した分子である。また、オリゴヌクレオチド1分子中に上記ハロゲン結合供与体を含む人工ヌクレオシド、ハロゲン結合受容体を含む人工ヌクレオシド及びこれら以外の任意のヌクレオシドが混合されていてもよい。   An artificial oligonucleotide synthesized in a specific example of the present invention is a molecule in which a plurality of nucleosides selected from the above-described artificial nucleosides and nucleosides bound to nucleobases are phosphodiester-bonded with 3′-position oxygen and 5′-position oxygen. It is. Further, an artificial nucleoside containing the halogen bond donor, an artificial nucleoside containing a halogen bond acceptor, and any other nucleoside may be mixed in one oligonucleotide molecule.

また、人工オリゴヌクレオチドの会合体とは、上記ハロゲン結合供与体を含む人工オリゴヌクレオチドとハロゲン結合受容体を含む人工オリゴヌクレオチドとが会合してできる複合体のうち、複合体中のハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間に少なくとも1つのハロゲン結合が形成されているものを指す。   In addition, an aggregate of an artificial oligonucleotide is a halogen bond donor in a complex among complexes formed by associating an artificial oligonucleotide including the halogen bond donor with an artificial oligonucleotide including a halogen bond acceptor. In which at least one halogen bond is formed between and a halogen bond acceptor.

以下では、ハロゲン元素としてヨウ素を使用した例について、ハロゲン結合供与体又はハロゲン結合受容体を含む人工ヌクレオシドの合成スキーム、この人工ヌクレオシドの誘導体の合成スキームについて図面を用いて説明する。図1に人工オリゴヌクレオチドを合成する前段階としてハロゲン結合受容体としての人工ヌクレオシド誘導体を合成する合成スキームを示し、図2に人工オリゴヌクレオチドを合成する前段階としてハロゲン結合供与体としての人工ヌクレオシド誘導体を合成する合成スキームを示す。また以下では、図1、図2の合成スキームを用いて説明したヌクレオシド、中間体、ヌクレオシド誘導体を合成する合成方法の具体例について説明する。標題にある括弧内の数字は、図1及び図2における化合物番号に対応している。   Hereinafter, an example in which iodine is used as a halogen element will be described with reference to the drawings for a synthetic scheme of an artificial nucleoside containing a halogen bond donor or a halogen bond acceptor and a synthetic scheme of a derivative of this artificial nucleoside. FIG. 1 shows a synthetic scheme for synthesizing an artificial nucleoside derivative as a halogen-bonded acceptor as a preliminary step for synthesizing an artificial oligonucleotide, and FIG. 2 shows an artificial nucleoside derivative as a halogen-bonded donor as a preliminary step for synthesizing an artificial oligonucleotide. A synthesis scheme for synthesizing is shown. Hereinafter, specific examples of the synthesis method for synthesizing the nucleoside, the intermediate, and the nucleoside derivative described using the synthesis schemes of FIGS. 1 and 2 will be described. The numbers in parentheses in the title correspond to the compound numbers in FIGS.

ハロゲン結合受容体として機能する人工ヌクレオシド誘導体の合成について、図1を用いて説明する。まず、ハロゲン元素の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環の一例として4,5−ジヨードイミダゾールを用いて、構造式(13)に示す1−(2−デオキシ−3,5−ジ−0−p−トリオイル−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールを合成し、続いてこのヌクレオシド誘導体から構造式(14)に示す1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールを合成する。続いて、1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールから構造式(15)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールを合成し、更にこの構造式(15)に示す化合物から構造式(16)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールを得る。そして、構造式(16)のヌクレオシド誘導体を脱保護し、構造式(17)の1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールを得る。また、構造式(16)から構造式(18)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾール−3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)を誘導する。   The synthesis of an artificial nucleoside derivative that functions as a halogen-bonded receptor will be described with reference to FIG. First, as an example of an aromatic ring or heteroaromatic ring into which at least one atom of a halogen element is introduced, 4,5-diiodoimidazole is used, and 1- (2-deoxy-3, 5-di-0-p-trioyl-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole was synthesized, and then 1- (2 shown in the structural formula (14) from this nucleoside derivative. -Deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole is synthesized. Subsequently, 1- (2-deoxy-5-O- (4) represented by structural formula (15) from 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole. , 4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole is synthesized from the compound represented by the structural formula (15) and represented by the structural formula (16). -(2-Deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole is obtained. Then, the nucleoside derivative of the structural formula (16) is deprotected to obtain 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole of the structural formula (17). Further, 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4- represented by Structural Formula (16) to Structural Formula (18) Derived iodoimidazole-3 ′-(cyanoethyldiisopropyl phosphoramidite).

同様に図2に示すように、ハロゲン結合供与体として機能する人工ヌクレオシド誘導体を合成する。ハロゲン元素の各原子が1個以上導入された芳香環又はヘテロ芳香環の一例として1,3−ジヨードベンゼンと3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−2’−デオキシ−D−リボノ−1’,4’−ラクトンを用いて、構造式(19)に示す3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα、β混合物を合成し、構造式(19)の化合物から構造式(20)に示す1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα,β混合物を合成する。   Similarly, as shown in FIG. 2, an artificial nucleoside derivative that functions as a halogen bond donor is synthesized. As an example of an aromatic ring or heteroaromatic ring into which one or more halogen atoms are introduced, 1,3-diiodobenzene and 3 ′, 5′-O — ((1,1,3,3-tetraisopropyl) Using disiloxanediyl) -2'-deoxy-D-ribono-1 ', 4'-lactone, 3', 5'-O-((1,1,3,3- An α, β mixture of tetraisopropyl) disiloxanediyl) -1 ′, 2′-dideoxy-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose was synthesized, and the structural formula (19) The α, β mixture of 1 ′, 2′-dideoxy-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose shown in 20) is synthesized.

そして、β体から合成された構造式(21)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースα体から合成された構造式(22)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−α−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのうちβ体を使用して、構造式(23)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノース3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)を得る。   And 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′-(3-iodophenyl)-represented by Structural Formula (21) synthesized from β-form 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-α-1 ′-(3-iodophenyl represented by Structural Formula (22) synthesized from D-ribofuranose α-form ) -D-ribofuranose is used as a β-form, and 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1′- represented by the structural formula (23) (3-Iodophenyl) -D-ribofuranose 3 ′-(cyanoethyldiisopropyl phosphoramidite) is obtained.

構造式(18)に示す化合物及び構造式(23)に示す化合物と、市販のDNA合成用ホスホロアミダイトユニットとからDNA自動合成機を用いてハロゲン結合供与体として機能するヌクレオシド残基を有する人工オリゴヌクレオチドと、ハロゲン結合受容体として機能するヌクレオシド残基を有する人工オリゴヌクレオチドとをそれぞれ合成する。   An artificial compound having a nucleoside residue that functions as a halogen bond donor using a DNA automatic synthesizer from the compound represented by Structural Formula (18) and the compound represented by Structural Formula (23) and a commercially available phosphoramidite unit for DNA synthesis. Oligonucleotides and artificial oligonucleotides having nucleoside residues that function as halogen-bonded receptors are respectively synthesized.

(13):1−(2−デオキシ−3,5−ジ−0−p−トリオイル−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールの合成
4,5−ジヨードイミダゾール(2.22mg、6.95mmol)を脱水アセトニトリル(70ml)に溶解させ、水素化ナトリウム(166.9mg、6.95mmol)を加えて室温で30分間攪拌した。更に、1−クロロ−2−デオキシ−3,5−ジ−O−パラ−トリオイル−α−D−エリスロ−ペントフラノース(500mg、6.32mmol)を15分毎に4回加えた。反応系を室温で2時間攪拌した後、反応残渣を酢酸エチルと水で抽出し、有機層を無水硫酸水素ナトリウムで乾燥させた。有機層を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いて、ヘキサン−クロロホルム 0→12%で単離精製を行ったところ、化合物(3.80g、収率89%)を得た。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(13)に示す1−(2−デオキシ−3,5−ジ−0−p−トリオイル−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールであることが同定できた。
(13): Synthesis of 1- (2-deoxy-3,5-di-0-p-trioyl-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodimidazole 4,5-diiodo Imidazole (2.22 mg, 6.95 mmol) was dissolved in dehydrated acetonitrile (70 ml), sodium hydride (166.9 mg, 6.95 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. In addition, 1-chloro-2-deoxy-3,5-di-O-para-trioyl-α-D-erythro-pentofuranose (500 mg, 6.32 mmol) was added four times every 15 minutes. After the reaction system was stirred at room temperature for 2 hours, the reaction residue was extracted with ethyl acetate and water, and the organic layer was dried over anhydrous sodium hydrogen sulfate. The organic layer was concentrated and isolated and purified using silica gel chromatography (C-200) with hexane-chloroform 0 → 12% to obtain a compound (3.80 g, yield 89%). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 1- (2-deoxy-3,5-di-0-p-trioyl-β-D-ribofuranose-1 represented by the following structural formula (13) -Yl) -4,5-diiodoimidazole could be identified.

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.95−7.85(5H,m,Tol,imi 2H)、7.29−7.23(4H,m,Tol)、6.78(1H,dd,1’H,J=5.62、7.81)、5.64(1H,m,4’H)、4.67(2H,t,5’H×2,J=2.69、3.42)、4.61(1H,m,3’H)、2.81−2.80(1H,m,2’H)、2.58−2.53(1H,m,2’H)、2.44(3H,s,Tol CH)、2.41(3H,s,Tol CH
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.95-7.85 (5H, m, Tol, imi 2H), 7.29-7.23 (4H, m, Tol), 6.78 (1H, dd, 1′H, J = 5) .62, 7.81), 5.64 (1H, m, 4′H), 4.67 (2H, t, 5′H × 2, J = 2.69, 3.42), 4.61 ( 1H, m, 3′H), 2.81-2.80 (1H, m, 2′H), 2.58-2.53 (1H, m, 2′H), 2.44 (3H, s) , Tol CH 3 ), 2.41 (3H, s, Tol CH 3 )

13C−NMR (CDCl 126MHz)
δ:166.28、166.02、144.83、144.54、139.05、129.95、129.73、129.59、129.49、126.56、126.37、97.26、89.57、83.27、79.83、74.74、63.89、39.91、21.91、21.86
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz)
δ: 166.28, 166.02, 144.83, 144.54, 139.05, 129.95, 129.73, 129.59, 129.49, 126.56, 126.37, 97.26, 89.57, 83.27, 79.83, 74.74, 63.89, 39.91, 21.91, 21.86

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(14):1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールの合成
次に、合成された1−(2−デオキシ−3,5−ジ−0−p−トルイル−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾール(3.79g,5.64mmol)をメタノール(56ml)に溶解し、ナトリウムメトキシド(305mg、5.64mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。残渣をドライシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いてクロロホルム−メタノール 0→3%で単離精製を行ったところ化合物(2.21g、収率90%)を得た。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(14)に示す1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)であることが同定できた。
(14): Synthesis of 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole Next, synthesized 1- (2-deoxy-3,5-di -0-p-toluyl-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole (3.79 g, 5.64 mmol) was dissolved in methanol (56 ml) and sodium methoxide (305 mg, 5.64 mmol) was added and stirred at room temperature for 1 hour. The residue was isolated and purified using dry silica gel chromatography (C-200) with chloroform-methanol 0 → 3% to obtain a compound (2.21 g, yield 90%). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, it was possible to identify 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) represented by the following structural formula (14).

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:8.08(1H,s,imi 2H)、5.60(1H,t,1’H,J=6.10)、4.65−4.64(1H,m,4’H)、4.05−4.03(1H,m,3’H)、3.89(2H,dd,5’H×2,J=12.24、56.03)、3.05(1H,br,OH)、2.61(1H,br,OH)、2.53−2,43(2H,m,2’H×2)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 8.08 (1H, s, imi 2H), 5.60 (1H, t, 1′H, J = 6.10), 4.65-4.64 (1H, m, 4′H), 4.05-4.03 (1H, m, 3′H), 3.89 (2H, dd, 5′H × 2, J = 12.24, 56.03), 3.05 (1H, br, OH), 2.61 (1H, br, OH), 2.53-2, 43 (2H, m, 2′H × 2)

13C−NMR (CDCl 126MHz)
δ:139.53,88.93、86.95、80,12、70.69、61.55、41.70、29.60
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz)
δ: 139.53, 88.93, 86.95, 80, 12, 70.69, 61.55, 41.70, 29.60

Figure 2006248987
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(15):1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールの合成
1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾール(2.18g、5.00mmol)を無水ピリジンで3回程度脱水共沸し、無水ピリジン(50ml)に溶解させ、4,4’−ジメトキシトリチルクロリド(1.86g、5.50mmol)を加えて、室温で6時間攪拌した。そこにメタノール(5ml)を加え、反応を停止させ、溶媒を濃縮した。反応残渣を酢酸エチル−水で抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を濃縮しシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いて、クロロホルム−メタノール 0→2%で単離精製を行ったところ下記の化合物(3.17g、収率86%)を得た。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(15)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾールであると同定できた。
(15): Synthesis of 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodimidazole 1- (2 -Deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodoimidazole (2.18 g, 5.00 mmol) was dehydrated and azeotroped about 3 times with anhydrous pyridine and dissolved in anhydrous pyridine (50 ml) 4,4′-dimethoxytrityl chloride (1.86 g, 5.50 mmol) was added and stirred at room temperature for 6 hours. Methanol (5 ml) was added thereto to stop the reaction, and the solvent was concentrated. The reaction residue was extracted with ethyl acetate-water, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate. The organic layer was concentrated and isolated and purified using silica gel chromatography (C-200) with chloroform-methanol 0 → 2% to obtain the following compound (3.17 g, yield 86%). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose represented by the following structural formula (15) -1-yl) -4,5-diiodoimidazole.

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.77(1H,s,imi 2H)、7.42−7.20(9H,m,DMTr)、6.84−6.82(4H,m,DMTr)、5.97(1H,t,1’H,J=6.35)、4.50(1H,m,4’H)、3.79(6H,s,DMTr)、3.41−3.30(2H,m,5’H×2)、2.53−2.48(1H,m,2’H)、2.39−2.34(1H,m,2’H)、2.09(1H,br,OH)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.77 (1H, s, imi 2H), 7.42-7.20 (9H, m, DMTr), 6.84-6.82 (4H, m, DMTr), 5.97 (1H, t, 1′H, J = 6.35), 4.50 (1H, m, 4′H), 3.79 (6H, s, DMTr), 3.41-3.30 (2H, m, 5 'H × 2), 2.53-2.48 (1H, m, 2'H), 2.39-2.34 (1H, m, 2'H), 2.09 (1H, br, OH)

13C−NMR (CDCl 126MHz)
δ:158.76、144.44、139.28、135.63、135.55、130.14、130.10、128.18、128.15、127.20、113.44、96.93、89.15、86.90、86.12、79.90、72.17、63.59、55.41、41.67
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz)
δ: 158.76, 144.44, 139.28, 135.63, 135.55, 130.10, 130.10, 128.18, 128.15, 127.20, 113.44, 96.93, 89.15, 86.90, 86.12, 79.90, 72.17, 63.59, 55.41, 41.67

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(16):1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールの合成
1−(2−デオキシ−5−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ヨードイミダゾール(738mg、1.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン(10ml)に溶解させ、反応系をアルゴン置換し、−78℃に冷却した。そこにエチルマグネシウムブロミド(1M in THF,1.0mL、1.0mmol)を加え、−78℃で5分間攪拌し、その後0℃で5分間攪拌した。そこにエチルマグネシウムブロミド(1M in THF,1.0mL、1.0mmol)を再度加え、0℃で15分間攪拌した。続いて、反応系に水(3mL)を加えて反応を停止後、酢酸エチル−飽和重曹水で抽出操作を行い、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧下で留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いてクロロホルム−メタノール 0→1%で単離精製を行ったところ化合物を得た(334mg、収率56%)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(16)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールであると同定できた。
(16): Synthesis of 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole 1- (2-deoxy- 5- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-iodoimidazole (738 mg, 1.0 mmol) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (10 ml), and the reaction system was The atmosphere was replaced with argon and cooled to -78 ° C. Ethyl magnesium bromide (1M in THF, 1.0 mL, 1.0 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred at −78 ° C. for 5 minutes, and then stirred at 0 ° C. for 5 minutes. Thereto was added ethylmagnesium bromide (1M in THF, 1.0 mL, 1.0 mmol) again, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 15 minutes. Subsequently, water (3 mL) was added to the reaction system to stop the reaction, followed by extraction with ethyl acetate-saturated aqueous sodium bicarbonate, the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was isolated and purified using silica gel chromatography (C-200) with chloroform-methanol 0 → 1% to obtain a compound (334 mg, yield 56%). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose represented by the following structural formula (16) -1-yl) -4-iodoimidazole.

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.50(1H,s,imi 2H)、7.40−7.22(9H,m,DMTr)、7.11(1H,s,imi 5H)、6.85−6.83(4H,m,DMTr)、5.97(1H,t,J=6.59,1’H)、4.50(1H,m,3’H)、4.05(1H,dd,J=4.40,8.06,4’H)、3.80(6H,s,DMTr)、3.39−3.26(2H,m,5’H,5”H)、2.41(2H,dd,2’H,2”H)、2.18(1H,br,OH)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.50 (1H, s, imi 2H), 7.40-7.22 (9H, m, DMTr), 7.11 (1H, s, imi 5H), 6.85-6.83 (4H) , M, DMTr), 5.97 (1H, t, J = 6.59, 1′H), 4.50 (1H, m, 3′H), 4.05 (1H, dd, J = 4. 40, 8.06, 4′H), 3.80 (6H, s, DMTr), 3.39-3.26 (2H, m, 5′H, 5 ″ H), 2.41 (2H, dd) , 2'H, 2 "H), 2.18 (1H, br, OH)

13C−NMR (CDCl 126MHz)
δ:158.78、144.48、137.47、135.70、135.59、130.17、130.14、128.24、128.17、127.20、122.44、133.44、86.89、86.13、82.76、72.53、63.87、55.44、41.66
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz)
δ: 158.78, 144.48, 137.47, 135.70, 135.59, 130.17, 130.14, 128.24, 128.17, 127.20, 122.44, 133.44, 86.89, 86.13, 82.76, 72.53, 63.87, 55.44, 41.66

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(17):1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールの合成
1−(2−デオキシ−5−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ジヨードイミダゾール(200mg、0.327mmol)に80%酢酸(3.3mL)を加え、室温で4時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、水−クロロホルムで抽出した。水層をクロロホルムで3回洗い、有機層を回収して無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧濃縮し、反応残渣をリサイクル分取HPLCを用いて、クロロホルム−メタノール(4:1 v/v)で単離精製を行ったところ化合物を得た(84mg、収率83%)。得られた化合物の構造をH−NMR(acetone-d 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(17)に示す1−(2−デオキシ−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾールであると同定できた。
(17): Synthesis of 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole 1- (2-deoxy-5- (4,4′-dimethoxytrityl) -β- 80% acetic acid (3.3 mL) was added to D-ribofuranose-1-yl) -4,5-diiodimidazole (200 mg, 0.327 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. The reaction solution was concentrated and extracted with water-chloroform. The aqueous layer was washed 3 times with chloroform, and the organic layer was collected and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was concentrated under reduced pressure, and the reaction residue was isolated and purified with chloroform-methanol (4: 1 v / v) using recycle preparative HPLC to obtain the compound (84 mg, 83% yield). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (acetone-d 6 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, it was identified as 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole represented by the following structural formula (17). did it.

H−NMR (acetone-d 500MHz)
δ:7.77(1H,s,imi 2H)、7.52(1H,s,imi 5H)、6.11(1H,dd,J=6.10,7.08Hz, 1’H)、4.55−4.51(2H,m,OH,3’H)、4.18(1H,br,OH)、3.98(1H,dd,J=3.91,6.84,4’H)、3.75−3.69(2H,m,5’H,5”H)、2.50−2.45(1H,m,2”H)、2.42−2.37(1H,m,2”H)
1 H-NMR (acetone-d 6 500 MHz)
δ: 7.77 (1H, s, imi 2H), 7.52 (1H, s, imi 5H), 6.11 (1H, dd, J = 6.10, 7.08 Hz, 1′H), 4 .55-4.51 (2H, m, OH, 3′H), 4.18 (1H, br, OH), 3.98 (1H, dd, J = 3.91, 6.84, 4′H) ), 3.75-3.69 (2H, m, 5′H, 5 ″ H), 2.50-2.45 (1H, m, 2 ″ H), 2.42-2.37 (1H, m, 2 "H)

13C−NMR (CDCl 126MHz)
δ:18.ESIMS calcd.C12IN [M+N] 310.9893,found 310.9898
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz)
δ: 18. ESIMS calcd. C 8 H 12 IN 2 O 3 + [M + N] + 310.9893, found 310.9898

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(18):1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾール−3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)の合成
1−(2−デオキシ−5−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4,5−ヨードイミダゾールを脱水ジクロロメタン(5mL)に溶解させた。ここにジイソプロピルエチルエミン(327μL、1.96mmol)、クロロ(2−シアノエトキシ)(N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(131μL、0.588mmol)を加えて室温で2時間攪拌した。反応系を酢酸エチル−飽和重曹水で抽出操作し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。有機層を濃縮し、反応残渣をカラムクロマトグラフィを用いてヘキサン−酢酸エチル−トリエチルアミン(10:10:1)で単離精製を行ったところ化合物を得た(59mg、収率15%)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、31P−NMR(CDCl 202MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(18)に示す1−(2−デオキシ−5−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−β−D−リボフラノース−1−イル)−4−ヨードイミダゾール−3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)であると同定できた。
(18): 1- (2-Deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4-iodoimidazole-3 ′-(cyanoethyldiisopropylphosphoro) Synthesis of amidite) 1- (2-deoxy-5- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose-1-yl) -4,5-iodoimidazole was dissolved in dehydrated dichloromethane (5 mL). It was. Diisopropylethyl emine (327 μL, 1.96 mmol) and chloro (2-cyanoethoxy) (N, N-diisopropylamino) phosphine (131 μL, 0.588 mmol) were added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction system was extracted with ethyl acetate-saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and the organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate. The organic layer was concentrated, and the reaction residue was isolated and purified with hexane-ethyl acetate-triethylamine (10: 10: 1) using column chromatography to obtain the compound (59 mg, 15% yield). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 31 P-NMR (CDCl 3 202 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 1- (2-deoxy-5-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -β-D-ribofuranose represented by the following structural formula (18) -1-yl) -4-iodoimidazole-3 ′-(cyanoethyldiisopropyl phosphoramidite).

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.57(1H,m)、7.43−7.24(9H,m)、7.18(1H,m)、6.88−6.85(4H,m)、6.01(1H,m)、4.61(1H,m)、4.28−4.24(1H,m)、3.89−3.58(10H,m)、3.35−3.27(2H,m)、2.64(1H,m)、2.61−2.44(2H,m)、1.22−1.12(12H,m)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.57 (1H, m), 7.43-7.24 (9H, m), 7.18 (1H, m), 6.88-6.85 (4H, m), 6.01 ( 1H, m), 4.61 (1H, m), 4.28-4.24 (1H, m), 3.89-3.58 (10H, m), 3.35-3.27 (2H, m), 2.64 (1H, m), 2.61-2.44 (2H, m), 1.22-1.12 (12H, m)

31P−NMR (CDCl 202MHz)
δ:149.51、149.48
31 P-NMR (CDCl 3 202 MHz)
δ: 149.51, 149.48

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(19):3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα、β混合物の合成
1,3−ヨードベンゼン(4.95mg、15.0mmol)を脱水テトラヒドロフラン(30mL)に溶解し、アルゴン気流下、−78℃で攪拌し、n−ブチルリチウム(1.54M inヘキサン、9.74mL、15.0mmol)をゆっくりと加えた。−78℃で30分間攪拌した後、脱水テトラヒドロフラン(30mL)に溶解させた3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−2’−デオキシ−D−リボノ−1’,4’−ラクトン(3.74mg、10.0mmol)をシリンジを使って反応系に加えた。1時間後に−78℃で飽和塩化アンモニウム水溶液(20mL)を加えて反応を停止させ、室温まで上げた。反応系を酢酸エチル−飽和アンモニウム水溶液で抽出後、有機層を水及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗った。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧下留去した。残渣に脱水ジクロロメタン(35mL)を加えて、アルゴン気流下、−78℃で攪拌し、トリフルオロボラン・ジエチルエーテルコンプレックス(3.80mL、30.0mmol)、トリエチルシラン(4.79mL、30.0mmol)を加えた。6時間後、飽和重曹水で抽出操作し、有機層を水及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗った。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いて、ヘキサン−酢酸エチル 0→1%で単離精製を行ったところ化合物を得た(1.80g、収率32%、α:β=1:5.6)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(19)に示す3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα、β混合物であると同定できた。
(19): 3 ', 5'-O-((1,1,3,3-tetraisopropyl) disiloxanediyl) -1', 2'-dideoxy-1 '-(3-iodophenyl) -D- Synthesis of α, β mixture of ribofuranose 1,3-iodobenzene (4.95 mg, 15.0 mmol) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (30 mL), stirred at −78 ° C. under an argon stream, and n-butyllithium ( 1.54M in hexane, 9.74 mL, 15.0 mmol) was added slowly. After stirring at −78 ° C. for 30 minutes, 3 ′, 5′-O — ((1,1,3,3-tetraisopropyl) disiloxanediyl) -2′-deoxy-dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (30 mL) D-ribono-1 ′, 4′-lactone (3.74 mg, 10.0 mmol) was added to the reaction system using a syringe. After 1 hour, a saturated aqueous ammonium chloride solution (20 mL) was added at −78 ° C. to stop the reaction, and the temperature was raised to room temperature. The reaction system was extracted with ethyl acetate-saturated aqueous ammonium solution, and the organic layer was washed with water and saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was collected and dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Dehydrated dichloromethane (35 mL) was added to the residue, and the mixture was stirred at −78 ° C. under a stream of argon. Trifluoroborane / diethyl ether complex (3.80 mL, 30.0 mmol), triethylsilane (4.79 mL, 30.0 mmol) Was added. Six hours later, extraction was performed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and the organic layer was washed with water and a saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was collected, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The residue was isolated and purified using silica gel chromatography (C-200) with hexane-ethyl acetate 0 → 1% to obtain a compound (1.80 g, yield 32%, α: β = 1: 5). .6). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 3 ′, 5′-O — ((1,1,3,3-tetraisopropyl) disiloxanediyl) -1 represented by the following structural formula (19) It was identified as an α, β mixture of ', 2'-dideoxy-1'-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose.

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.73(0.15H,s,α−Ph 2H)、7.68(0.85H,s,β−Ph 2H)、7.60−7.58(1H,m,αβ−Ph 4H)、7.30−7.29(1H,m,αβ−Ph 6H)、7.07−7.04(1H,m,αβ−Ph 5H)、5.02(0.85H,t,J=7.33Hz,β−1’H)、4.96(0.15H,dd,J=6.10,9.77Hz,α−1’H)、4.59−4.54(0.15H,m,α−3’H)、4.52−4.48(0.85H,m,β−3’H)、4.14−4.10(0.85H,m,β−4’H)、4.07−4.03(0.15H,m,α−4’H)、3.93−3.86(2H,m,αβ−5’H,5”H)、2.67−2.62(0.15H,m,α−2’H)、2.39−2.34(0.85H,m,β−2’H)、2.12−2.00(1H,m,αβ−2’H)、1.12−0.95(28H,m,αβ−i−PrSi)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.73 (0.15H, s, α-Ph 2H), 7.68 (0.85H, s, β-Ph 2H), 7.60-7.58 (1H, m, αβ-Ph 4H) ), 7.30-7.29 (1H, m, αβ-Ph 6H), 7.07-7.04 (1H, m, αβ-Ph 5H), 5.02 (0.85H, t, J = 7.33 Hz, β-1′H), 4.96 (0.15H, dd, J = 6.10, 9.77 Hz, α-1′H), 4.59-4.54 (0.15H, m, α-3′H), 4.52-4.48 (0.85H, m, β-3′H), 4.14-4.10 (0.85H, m, β-4′H) 4.07-4.03 (0.15H, m, α-4′H), 3.93-3.86 (2H, m, αβ-5′H, 5 ″ H), 2.67-2 .62 (0.15H, m, α-2′H), 2.39-2.34 (0 .85H, m, β-2′H), 2.12-2.00 (1H, m, αβ-2′H), 1.12-0.95 (28H, m, αβ-i-PrSi)

13C−NMR (CDCl 126MHz,βisomer)
δ:144.84、136.74、134.93、130.33、125.32、94.65、86.66、78.31、73.17、63.67、43.29、17.82、17.73、17.67、17.48、17.33、17.30、17.20、13.73、13.61、13.23、12.78 ESIMS calcd.C2343INOSi [M+NH 580.1770,found 580.2539
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz, βisomer)
δ: 144.84, 136.74, 134.93, 130.33, 125.32, 94.65, 86.66, 78.31, 73.17, 63.67, 43.29, 17.82, 17.73, 17.67, 17.48, 17.33, 17.30, 17.20, 13.73, 13.61, 13.23, 12.78 ESIMS calcd. C 23 H 43 INO 4 Si 2 + [M + NH 4] + 580.1770, found 580.2539

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(20):1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα,β混合物の合成
3’,5’−O−((1,1,3,3−テトライソプロピル)ジシロキサンジイル)−1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα、β混合物(1.68mg、3.18mmol)をテトラヒドロフラン(16mL)に溶解させ、トリエチルアミン(1.81mL、5.73mmol)、トリエチルアミン・3ハイドロフルオリン(1.81mL、11.2mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。反応系をクロロホルム−水で抽出し、水層をクロロホルムで洗い、有機層を回収し無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いて、クロロホルム−メタノール 0→3%で単離精製を行ったところ化合物を得た(収量951mg、α:β=1:5.6)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(20)に示す1’,2’−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα,β混合物であると同定できた。
(20): Synthesis of α, β mixture of 1 ′, 2′-dideoxy-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose 3 ′, 5′-O — ((1,1,3,3 -Tetraisopropyl) disiloxanediyl) -1 ', 2'-dideoxy-1'-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose α, β mixture (1.68 mg, 3.18 mmol) in tetrahydrofuran (16 mL) Triethylamine (1.81 mL, 5.73 mmol) and triethylamine-3 hydrofluorin (1.81 mL, 11.2 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The reaction system was extracted with chloroform-water, the aqueous layer was washed with chloroform, the organic layer was collected and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off, and the residue was isolated and purified using silica gel chromatography (C-200) with chloroform-methanol 0 → 3% to obtain a compound (yield 951 mg, α: β = 1: 5. 6). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, α, β mixture of 1 ′, 2′-dideoxy-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose represented by the following structural formula (20) Was identified.

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.74(0.15H,s,α−Ph 2H)、7.70(0.85H,s,β−Ph 2H)、7.63−7.60(1H,m,αβ−Ph 4H)、7.33−7.29(1H,m,αβ−Ph 6H)、7.10−7.05(1H,m,αβ−Ph 5H)、5.10(0.85H,dd,J=5.62,10.26Hz,β−1’H)、5.38(0.15H,t,J=7.81Hz,α−1’H)、4.47−4.42(1H,m,αβ−3’H)、4.07(0.15H,dd,J=4.88,9.28Hz,α−4’H)、4.02−4.00(0.85H,m,β−4’H)、3.85−3.81(1H,m,αβ−5’H)、3.78−3.71(1H,m,αβ−5”H)、2.70−2.65(0.15H,m,α−2’H)、2.28−2.65(0.85H,m,β−2’H)、2.04−1.94(3H,m,αβ−2”H,OH×2)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.74 (0.15H, s, α-Ph 2H), 7.70 (0.85H, s, β-Ph 2H), 7.63-7.60 (1H, m, αβ-Ph 4H ), 7.33-7.29 (1H, m, αβ-Ph 6H), 7.10-7.05 (1H, m, αβ-Ph 5H), 5.10 (0.85H, dd, J = 5.62, 10.26 Hz, β-1′H), 5.38 (0.15 H, t, J = 7.81 Hz, α-1′H), 4.47-4.42 (1H, m, αβ-3′H), 4.07 (0.15H, dd, J = 4.88, 9.28 Hz, α-4′H), 4.02-4.00 (0.85H, m, β− 4′H), 3.85-3.81 (1H, m, αβ-5′H), 3.78-3.71 (1H, m, αβ-5 ″ H), 2.70-2.65. (0.15H, m, α-2′H), 2.28-2.6 5 (0.85H, m, β-2′H), 2.04-1.94 (3H, m, αβ-2 ″ H, OH × 2)

13C−NMR (CDCl 126MHz,βisomer)
δ:143.73、136.94、135.01、130.37、125.40、94.62、87.50、79.34、73.64、63.42、43.92
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz, βisomer)
δ: 143.73, 136.94, 135.01, 130.37, 125.40, 94.62, 87.50, 79.34, 73.64, 63.42, 43.92

Figure 2006248987
Figure 2006248987

(21):5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースと、(22):5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−α−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースの合成
1,2−ジデオキシ−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースのα,β混合物(421mg、1.32mmol)を脱水ピリジンで3回程度脱水共沸し、脱水ピリジン(13mL)に溶解させ、4,4’−ジメトキシトリチルクロリド(490mg、1.45mmol)を加えた。室温で1時間攪拌し、メタノール(3.0mL)を加えて反応を停止させた。反応系をある程度濃縮し、残渣を酢酸エチル−飽和重曹水で抽出し、有機層を飽和重曹水、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を回収し無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶媒を減圧下にて留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィ(C−200)を用いて、ヘキサン−酢酸エチル 0→40%で単離精製を行ったところ化合物を得た(βisomer:467mg、収率57%、αisomer:71mg、収率9%)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、13C−NMR(CDCl 126MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、13C−NMR測定の結果、下記の構造式(21)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノース、また構造式(22)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−α−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノースであると同定できた。
(21): 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose; (22): 5 Synthesis of '-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -1', 2'-dideoxy-α-1 '-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose 1,2-dideoxy-1'-( An α, β mixture (421 mg, 1.32 mmol) of 3-iodophenyl) -D-ribofuranose was dehydrated azeotropically with dehydrated pyridine three times, dissolved in dehydrated pyridine (13 mL), and 4,4′-dimethoxytrityl. Chloride (490 mg, 1.45 mmol) was added. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and methanol (3.0 mL) was added to stop the reaction. The reaction system was concentrated to some extent, the residue was extracted with ethyl acetate-saturated aqueous sodium bicarbonate, and the organic layer was washed with saturated aqueous sodium bicarbonate and saturated aqueous sodium chloride. The organic layer was collected and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was isolated and purified with hexane-ethyl acetate 0 → 40% using silica gel chromatography (C-200) to obtain a compound (βisomer: 467 mg, yield). 57%, α isomer: 71 mg, 9% yield). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 13 C-NMR measurement, 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′ represented by the following structural formula (21) -(3-iodophenyl) -D-ribofuranose, and 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-α-1 ′-( It was identified as 3-iodophenyl) -D-ribofuranose.

・βisomer
H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.92(1H,s,Ph 2H)、7.61(1H,s,Ph 4H)、7.47−7.26(9H,m,DMTr)、7.23−7.20(1H,m,Ph 6H)、7.06(1H,t,J=7.81Hz Ph 5H)、6.86−6.83(4H,m,DMTr)、5.11(1H,dd,J=5.62,10.25Hz,1’H)、4.41−4.40(1H,m,3’H)、4.07−4.05(1H,m,4’H)、3.79(6H,s,DMTr)、3.36−3.28(2H,m,5’H,5”H)、2.26−2.22(1H,m,2’H)、2.06−2.00(1H,m,2”H)、1.94(1H,br,OH)
13C−NMR (CDCl 126MHz,βisomer)
δ:158.61、144.92、144.50、136.24、136.09、134.97、130.23、130.20、128.30、128.01、126.94、125.38、113.32、94.55、86.61、86.43、79.21、74.67、64.51、55.37、44.01
・ Βisomer
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.92 (1H, s, Ph 2H), 7.61 (1H, s, Ph 4H), 7.47-7.26 (9H, m, DMTr), 7.23-7.20 (1H) , M, Ph 6H), 7.06 (1H, t, J = 7.81 Hz Ph 5H), 6.86-6.83 (4H, m, DMTr), 5.11 (1H, dd, J = 5 .62, 10.25 Hz, 1′H), 4.41-4.40 (1H, m, 3′H), 4.07-4.05 (1H, m, 4′H), 3.79 ( 6H, s, DMTr), 3.36-3.28 (2H, m, 5'H, 5 "H), 2.6-2.22 (1H, m, 2'H), 2.06-2 .00 (1H, m, 2 "H), 1.94 (1H, br, OH)
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz, βisomer)
δ: 158.61, 144.92, 144.50, 136.24, 136.09, 134.97, 130.23, 130.20, 128.30, 128.01, 126.94, 125.38, 113.32, 94.55, 86.61, 86.43, 79.21, 74.67, 64.51, 55.37, 44.01

・αisomer
H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.76(1H,s,Ph 2H)、7.65−7.59(1H,m,Ph 4H)、7.45−7.21(10H,m,DMTr,6H)、7.08(1H,t,J=7.81Hz Ph 5H)、6.86−6.83(4H,m,DMTr)、5.06(1H,t,J=7.33Hz,1’H)、4.42(1H,m,3’H)、4.17−4.14(1H,dd,J=4.64,10.50Hz,4’H)、3.80(6H,s,DMTr)、3.38−3.35(1H,m,5’H)、3.24−3.21(1H,m,5”H)、2.72−2.66(1H,m,2’H)、2.00−1.95(1H,m,2”H)、1.86(1H,br,OH)
13C−NMR (CDCl 126MHz,βisomer)
δ:158.69、145.67、144.89、136.59、136.07、136.02、134.87、130.35、130.20、128.26、128.07、127.03、125.09、113.35、94.67、86.58、84.71、79.054、75.21、64.80、55.38、43.24
・ Α isomer
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.76 (1H, s, Ph 2H), 7.65-7.59 (1H, m, Ph 4H), 7.45-7.21 (10H, m, DMTr, 6H), 7.08 (1H, t, J = 7.81 Hz Ph 5H), 6.86-6.83 (4H, m, DMTr), 5.06 (1H, t, J = 7.33 Hz, 1′H), 4. 42 (1H, m, 3′H), 4.17-4.14 (1H, dd, J = 4.64, 10.50 Hz, 4′H), 3.80 (6H, s, DMTr), 3 .38-3.35 (1H, m, 5'H), 3.24-3.21 (1H, m, 5 "H), 2.72-2.66 (1H, m, 2'H), 2.00-1.95 (1H, m, 2 "H), 1.86 (1H, br, OH)
13 C-NMR (CDCl 3 126 MHz, βisomer)
δ: 158.69, 145.67, 144.89, 136.59, 136.07, 136.02, 134.87, 130.35, 130.20, 128.26, 128.07, 127.03, 125.09, 113.35, 94.67, 86.58, 84.71, 79.054, 75.21, 64.80, 55.38, 43.24

Figure 2006248987
Figure 2006248987

Figure 2006248987
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(23)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノース3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)の合成
5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノース(300mg、0.482mmol)を脱水ジクロロメタン(5mL)に溶解させた。ここにジイソプロピルエチルアミン(322μL、1.93mmol)、クロロ(2−シアノエトキシ)(N,N−ジイソプロピルアミノ)ホスフィン(129μL、0.578mmol)を加えて、室温で2時間攪拌した。反応系を酢酸エチル−飽和重曹水で抽出し、有機層を回収し無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。有機層を凝集し、残渣をカラムクロマトグラフィを用いて、ヘキサン−酢酸エチル−トリエチルアミン(10:10:1)で単離精製を行ったところ化合物を得た(316mg、収率81%)。得られた化合物の構造をH−NMR(CDCl 500MHz)、31P−NMR(CDCl 202MHz)で測定した。結果を以下に示す。H−NMR測定、31P−NMR測定の結果、下記の構造式(23)に示す5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−1’,2’−ジデオキシ−β−1’−(3−ヨードフェニル)−D−リボフラノース3’−(シアノエチルジイソプロピルホスホロアミダイト)であることが同定できた。
(23) 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose 3 ′-(cyanoethyldiisopropylphosphoro Synthesis of amidite) 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose (300 mg, 0.482 mmol) Was dissolved in dehydrated dichloromethane (5 mL). Diisopropylethylamine (322 μL, 1.93 mmol) and chloro (2-cyanoethoxy) (N, N-diisopropylamino) phosphine (129 μL, 0.578 mmol) were added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction system was extracted with ethyl acetate-saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and the organic layer was collected and dried over anhydrous sodium sulfate. The organic layer was aggregated, and the residue was isolated and purified with hexane-ethyl acetate-triethylamine (10: 10: 1) using column chromatography to obtain the compound (316 mg, yield 81%). The structure of the obtained compound was measured by 1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz) and 31 P-NMR (CDCl 3 202 MHz). The results are shown below. As a result of 1 H-NMR measurement and 31 P-NMR measurement, 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -1 ′, 2′-dideoxy-β-1 ′ represented by the following structural formula (23) It could be identified as-(3-iodophenyl) -D-ribofuranose 3 '-(cyanoethyldiisopropyl phosphoramidite).

H−NMR (CDCl 500MHz)
δ:7.83(1H,m)、7.61(1H,m)、7.36−7.27(9H,m)、7.21(1H,m)、7.06(1H,m)、6.85−6.81(4H,m)、5.10(1H,m)、4.49(1H,m)、4.22(1H,m)、3.86−3.54(10H,m)、3.35−3.21(2H,m)、2.61(1H,m)、2.46−2.31(2H,m)、2.01(1H,m)、1.18−1.07(12H,m)
1 H-NMR (CDCl 3 500 MHz)
δ: 7.83 (1H, m), 7.61 (1H, m), 7.36-7.27 (9H, m), 7.21 (1H, m), 7.06 (1H, m) 6.85-6.81 (4H, m), 5.10 (1H, m), 4.49 (1H, m), 4.22 (1H, m), 3.86-3.54 (10H) M), 3.35-3.21 (2H, m), 2.61 (1H, m), 2.46-2.31 (2H, m), 2.01 (1H, m), 1. 18-1.07 (12H, m)

31P−NMR (CDCl 202MHz)
δ:148.70、148.51
31 P-NMR (CDCl 3 202 MHz)
δ: 148.70, 148.51

Figure 2006248987
Figure 2006248987

ハロゲン結合供与体及びハロゲン結合受容体を含むオリゴヌクレオチドの合成
上記ホスホロアミダイト(18),(23)及び市販のDNA合成法用ホスホロアミダイトユニットとDNA自動合成機を用いてオリゴヌクレオチドの合成を行った。脱保護及び切り出しは、アンモニア水による標準的な手法で行った。ホスホロアミダイト(18)により導入されるヌクレオシド残基をiimi、(23)により導入されるヌクレオシド残基をiphと記載する。合成して得られたオリゴヌクレオチドの配列は、
A:5’−CGCAGTXTAGTCC−3’ (X=iimi、iph)
B:5’−GGACTAYACTGCG−3’ (Y=A,T,G,C,iimi)
であった。A,Bの構造は、MALDI TOF Massスペクトルにて確認した。
A(X=iimi):計算値 3990.5、実測値 3990.1
A(X=iph):計算値 4000.6、実測値 3997.8
B(Y=iimi):計算値 4039.6、実測値 4038.8
Synthesis of oligonucleotide containing halogen bond donor and halogen bond acceptor Synthesis of oligonucleotide using the above phosphoramidite (18), (23) and a commercially available phosphoramidite unit for DNA synthesis and a DNA automatic synthesizer. went. Deprotection and cut-out were performed by a standard method using aqueous ammonia. The nucleoside residue introduced by phosphoramidite (18) is described as imi, and the nucleoside residue introduced by (23) is described as iph. The sequence of the oligonucleotide obtained by synthesis is
A: 5′-CGCAGTXTAGTCCC-3 ′ (X = imi, iph)
B: 5′-GGACTAYACTGCG-3 ′ (Y = A, T, G, C, imimi)
Met. The structures of A and B were confirmed by MALDI TOF Mass spectrum.
A (X = imimi): calculated value 3990.5, measured value 3990.1
A (X = iph): calculated value 4000.6, actual value 3997.8
B (Y = imimi): calculated value 4039.6, actually measured value 4038.8

ハロゲン結合による会合の確認
上記A(X=iph)、及びB(X=A,T,G,C,iimi)で表されるオリゴDNAを各々10mMリン酸緩衝液(100mM 塩化ナトリウム、0.1mM EDTA pH7.0)に溶解し2μMの溶液を調製し、それらを混合した。混合液の温度変化に対する260nmにおける吸光度変化を測定し、その微分曲線が最大となる温度をTmとした。その結果を図3に示す。XとYがハロゲン結合供与体であるiphと受容体であるiimiの組合せのときに、ほかの結合に比べてTmが高くなった。これにより、オリゴヌクレオチド鎖Aとオリゴヌクレオチド鎖Bは、ヌクレオシド誘導体iph(構造式(23))がハロゲン結合供与体として機能し、iimi(構造式(18))がハロゲン結合受容体として機能することにより、iphとiimiとがハロゲン結合を介して特異的に対合し、会合体を形成しているといえる。
Confirmation of association by halogen bond Each of the oligo DNAs represented by the above A (X = iph) and B (X = A, T, G, C, imimi) is 10 mM phosphate buffer (100 mM sodium chloride, 0.1 mM). Dissolved in EDTA pH 7.0) to prepare 2 μM solution and mixed them. The change in absorbance at 260 nm with respect to the temperature change of the mixed solution was measured, and the temperature at which the differential curve was maximum was defined as Tm. The result is shown in FIG. When X and Y are a combination of iph which is a halogen bond donor and imi which is an acceptor, Tm is higher than other bonds. Thereby, in the oligonucleotide chain A and the oligonucleotide chain B, the nucleoside derivative iph (structural formula (23)) functions as a halogen bond donor, and imimi (structural formula (18)) functions as a halogen bond acceptor. Thus, it can be said that iph and imi specifically pair through a halogen bond to form an aggregate.

本発明の具体例として示す人工オリゴヌクレオチドを合成する前段階としてハロゲン結合受容体としての人工ヌクレオシド誘導体を合成する合成スキームを示す図である。It is a figure which shows the synthetic scheme which synthesize | combines the artificial nucleoside derivative as a halogen bond acceptor as a pre-step which synthesize | combines the artificial oligonucleotide shown as a specific example of this invention. 本発明の具体例として示す人工オリゴヌクレオチドを合成する前段階としてハロゲン結合供与体としての非天然のヌクレオシド誘導体を合成する合成スキームを示す図である。It is a figure which shows the synthetic scheme which synthesize | combines the non-natural nucleoside derivative as a halogen bond donor as a pre-step which synthesize | combines the artificial oligonucleotide shown as a specific example of this invention. A(X=iph)及びB(X=A,T,G,C,iimi)で表されるオリゴDNA溶液を混合し、混合液の温度変化に対する260nmにおける吸光度変化を測定した測定結果を表す図である。The figure showing the measurement result which mixed the oligo-DNA solution represented by A (X = iph) and B (X = A, T, G, C, imimi), and measured the light-absorbency change in 260 nm with respect to the temperature change of a liquid mixture. It is.

Claims (16)

下記の一般式(1)で表されるヌクレオシド。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
A nucleoside represented by the following general formula (1).
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. .)
上記式中R1は、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項1記載のヌクレオシド。   2. In the above formula, R1 is an aromatic ring or heteroaromatic ring into which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine and iodine. The nucleoside described. 下記の一般式(2)で表されるヌクレオシド。
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
A nucleoside represented by the following general formula (2).
Figure 2006248987
(In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
上記式中R2は、窒素原子又は酸素原子を含む芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項3記載のヌクレオシド。   4. The nucleoside according to claim 3, wherein R2 in the formula is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom or an oxygen atom. 下記の一般式(3)で表され、3’位の水酸基又は5’位の水酸基の何れか又は全てが保護基で保護されたヌクレオシド誘導体。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。また、R3がH原子でありR4がH原子を除く置換基であるか、又はR3がH原子を除く置換基でありR4がH原子である。)
A nucleoside derivative represented by the following general formula (3), wherein either or all of the 3′-position hydroxyl group and the 5′-position hydroxyl group are protected with a protecting group.
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. R3 is an H atom and R4 is a substituent other than an H atom, or R3 is a substituent other than an H atom, and R4 is an H atom.)
上記式中R1は、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項5記載のヌクレオシド誘導体。   6. In the above formula, R1 is an aromatic ring or heteroaromatic ring into which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine and iodine. The described nucleoside derivative. 下記の一般式(4)で表され3’位の水酸基又は5’位の水酸基の何れか又は全てが保護基で保護されたヌクレオシド誘導体。
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。また、R3がH原子でありR4がH原子を除く置換基であるか、又はR3がH原子を除く置換基でありR4がH原子である。)
A nucleoside derivative represented by the following general formula (4), wherein either or all of the hydroxyl group at the 3 ′ position and the hydroxyl group at the 5 ′ position are protected with a protecting group.
Figure 2006248987
(Wherein R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. R3 is an H atom and R4 is (It is a substituent other than an H atom, or R3 is a substituent other than an H atom, and R4 is an H atom.)
上記式中R2は、窒素原子又は酸素原子を含む芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項7記載のヌクレオシド誘導体。   8. The nucleoside derivative according to claim 7, wherein R2 in the formula is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom or an oxygen atom. 下記の一般式(5)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチド。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
An oligonucleotide formed by phosphodiester bonding of 3′-position oxygen and 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (5) and a nucleoside bound to a nucleobase.
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. .)
上記式中R1は、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項9記載のオリゴヌクレオチド。   10. In the above formula, R1 is an aromatic ring or heteroaromatic ring into which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine and iodine. The described oligonucleotide. 下記の一般式(6)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチド。
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
An oligonucleotide formed by phosphodiester bonding of 3′-position oxygen and 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (6) and a nucleoside bound to a nucleobase.
Figure 2006248987
(In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
上記式中R2は、窒素原子又は酸素原子を含む芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項11記載のオリゴヌクレオチド。   12. The oligonucleotide according to claim 11, wherein R2 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom or an oxygen atom. 下記の一般式(7)で表されるヌクレオシド、下記の一般式(8)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチド。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
3'-position oxygen and 5'-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (7), a nucleoside represented by the following general formula (8), and a nucleoside to which a nucleobase is bound. Is an oligonucleotide formed by binding a phosphodiester bond.
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. .)
Figure 2006248987
(In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
下記の一般式(9)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチドと、
下記の一般式(10)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチドとが、
ハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間に少なくとも1つのハロゲン結合が形成されてなるオリゴヌクレオチド会合体。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
An oligonucleotide formed by phosphodiester bonding of 3′-position oxygen and 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (9) and a nucleoside bound to a nucleobase;
An oligonucleotide formed by phosphodiester bond between 3′-position oxygen and 5′-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (10) and a nucleoside bound to a nucleobase:
An oligonucleotide aggregate in which at least one halogen bond is formed between a halogen bond donor and a halogen bond acceptor.
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. .)
Figure 2006248987
(In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
上記式中R1は、ハロゲン元素であるフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうち同一原子又は異なる複数の各原子が少なくとも1つ導入された芳香環又はヘテロ芳香環であり、上記式中R2は、窒素原子又は酸素原子を含む芳香環又はヘテロ芳香環であることを特徴とする請求項14記載のオリゴヌクレオチド会合体。   In the above formula, R1 is an aromatic ring or heteroaromatic ring in which at least one of the same atom or a plurality of different atoms is introduced among the halogen elements fluorine, chlorine, bromine, and iodine. In the above formula, R2 is nitrogen. The oligonucleotide aggregate according to claim 14, which is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing an atom or an oxygen atom. 下記の一般式(11)で表されるヌクレオシド、下記の一般式(12)で表されるヌクレオシド及び核酸塩基が結合したヌクレオシドから選ばれる複数のヌクレオシドの3’位の酸素と5’位の酸素がリン酸ジエステル結合してなるオリゴヌクレオチド間におけるハロゲン結合供与体とハロゲン結合受容体との間に少なくとも1つのハロゲン結合が形成されてなるオリゴヌクレオチド会合体。
Figure 2006248987
(式中、R1は、ハロゲン結合供与体としてC−X結合(但し、Xはハロゲン元素である。)を含む芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
Figure 2006248987
(式中、R2は、ハロゲン結合受容体として非共有電子対を有する芳香環又はヘテロ芳香環であり、Yは、水素原子、水酸基又はアルコキシ基である。)
3'-position oxygen and 5'-position oxygen of a plurality of nucleosides selected from a nucleoside represented by the following general formula (11), a nucleoside represented by the following general formula (12) and a nucleoside to which a nucleobase is bound. An oligonucleotide aggregate in which at least one halogen bond is formed between a halogen bond donor and a halogen bond acceptor between oligonucleotides formed by phosphodiester bonds.
Figure 2006248987
(In the formula, R1 is an aromatic ring or a heteroaromatic ring containing a C—X bond (where X is a halogen element) as a halogen bond donor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group. .)
Figure 2006248987
(In the formula, R2 is an aromatic ring or heteroaromatic ring having a lone pair as a halogen bond acceptor, and Y is a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group.)
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