JP2016179993A - 擬似固相保護基およびヌクレオチド - Google Patents
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Abstract
Description
一方、液相法によるオリゴヌクレオチドの合成方法も検討されてきたが、操作が煩雑であり収率も低いため、多重合度のオリゴヌクレオチドを大量かつ迅速に合成することは困難であった。
また、特許文献1に例示されているメタノール以外のカチオン捕捉剤が使用された場合には、脱保護剤として使用される酸の中和工程において5’−水酸基が再保護化などの副反応が起こることが判明し、酸を中和でなく、晶析単離により除去する必要があることも判明した。
すなわち、本発明の課題は、疎水性基結合ヌクレオシドを用いたオリゴヌクレオチドの合成方法において、必須工程ともいうべき晶析単離工程を含む多工程を省略した、工業的に有利な製造方法を提供することである。
更に具体的には、3’末端の水酸基が擬似固相保護基で保護され、5’末端の水酸基が一時保護基で保護されたn個重合オリゴヌクレオチドを原料として、(1)一時保護基で保護された5’末端水酸基の脱保護工程、(2)3’位がホスホロアミダイト化されたp個重合オリゴヌクレオチド添加による5’末端への伸長工程、および(3)ホスファイトトリエステル部位の酸化工程または硫化工程、を各工程ごとに晶析単離を要せず、連続的に液中で行うことにより、効率的かつ高収率で、n+p個重合オリゴヌクレオチド(n及びpは、独立して、1以上の任意の整数を示す。)を製造する方法を提供することである。
本発明は以下を含む。
[1]以下の工程(1)〜(3)を含有する、オリゴヌクレオチドの製造方法。
(1)非極性溶媒中において、3’位水酸基が擬似固相保護基で保護され、かつ5’位水酸基が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合オリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)、酸、ならびにピロール誘導体およびインドール誘導体から選択される少なくとも一種のカチオン捕捉剤を反応させて5’位水酸基の一時保護基を除去した後、有機塩基により中和する工程、
(2)工程(1)の中和後の反応液に、3’位水酸基がホスホロアミダイト化され、かつ5’位水酸基が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合オリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を添加して、工程(1)で得られた5’位水酸基の一時保護基が除去されたn個重合オリゴヌクレオチドと、その5’位水酸基を介してホスファイトトリエステル結合により縮合させる工程、ならびに
(3)工程(2)の反応液に、酸化剤または硫化剤を添加して、工程(2)で得られたn+p個重合オリゴヌクレオチドのホスファイトトリエステル結合を、ホスフェートトリエステル結合またはチオホスフェートトリエステル結合へと変換する工程。
[2]pが1である、上記[1]に記載の方法。
[3]更に、下記工程(4)を含有する、上記[1]または[2]に記載の方法。
(4)工程(3)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、n+p個重合オリゴヌクレオチドを沈殿させて、固液分離により取得する工程。
[4]更に、下記工程(5)を含有する、上記[3]に記載の方法。
(5)工程(4)で得られたn+p個重合オリゴヌクレオチドの保護基を全て除去する工程。
[5]酸性条件下で除去可能な一時保護基が、ジメトキシトリチル基、またはモノメトキシトリチル基である、上記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の方法。
[6]非極性溶媒が、ハロゲン系溶媒、芳香族系溶媒、エステル系溶媒、脂肪族系溶媒、非極性エーテル系溶媒、およびこれらの組合せからなる群より選択される溶媒である、上記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の方法。
[7]非極性溶媒が、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、ノナン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、およびこれらの組合せからなる群より選択される溶媒である、上記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の方法。
[8]極性溶媒が、アルコール系溶媒、またはニトリル系溶媒である、上記[3]〜[7]のいずれか一つに記載の方法。
[9]極性溶媒が、メタノール、またはアセトニトリルである、上記[3]〜[7]のいずれか一つに記載の方法。
[10]ピロール誘導体またはインドール誘導体が、ピロール、3−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、インドール、4−メチルインドール、5−メチルインドール、6−メチルインドール、7−メチルインドール、5,6−ジメチルインドール、および6,7−ジメチルインドールからなる群より選択される少なくとも一種である、上記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の方法。
[11]酸化剤が、ヨウ素、(1S)−(+)−(10−カンファニルスルフォニル)オキサジリジン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、2−ブタノンペルオキシド、1,1−ジヒドロペルオキシシクロドデカン、ビス(トリメチルシリル)ペルオキシド、またはm−クロロ過安息香酸である、上記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の方法。
[12]硫化剤が、3−((N,N−ジメチルアミノメチリデン)アミノ)−3H−1,2,4−ジチアゾール−5−チオン、3H−1,2−ベンゾジチオール−3−オン−1,1−ジオキシド、3H−1,2−ベンゾジチオール−3−オン、フェニルアセチルジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、3−アミノ−1,2,4−ジチアゾール−5−チオン、または硫黄である、上記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の方法。
[13]酸が、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、塩酸、酢酸またはp−トルエンスルホン酸である、上記[1]〜[12]のいずれか一つに記載の方法。
[14]有機塩基が、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール、N−フェニルイミダゾール、2−アミノ−4,6−ジメチルピリミジン、1,10−フェナントロリン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−クロロベンズイミダゾール、2−ブロモベンズイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、N−フェニルベンズイミダゾール、および5−ニトロベンズイミダゾールからなる群より選択される少なくとも一種である、上記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の方法。
[15]脱保護ステップにおいて、ピロール誘導体、およびインドール誘導体から選択される少なくとも一種のカチオン捕捉剤を含有することを特徴とする、連続的改良ホスホロアミダイト法によるオリゴヌクレオチドの製造方法。
[16]一般式(I):
Lは、式(a1):
**は、保護される基との結合位置を示し;
L1は、置換されていてもよい2価のC1−22炭化水素基を示し;かつ
L2は、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくは置換されていてもよいC1−22アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−22アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基を示す。)で示される基を示し、
Yは、酸素原子、またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、ならびに
Zは、式(a2):
R4は、水素原子であるか、あるいはRbが、下記式(a3)で表される基である場合には、R6と一緒になって単結合または−O−を示して、環Bと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
kは、1〜4の整数を示し;
環Aは、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよく;
Raは、水素原子を示し;ならびに
Rbは、水素原子、または式(a3):
jは、0〜4の整数を示し;
j個のR7は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
R6は、水素原子を示すか、またはR4と一緒になって単結合または−O−を示して、環Aと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;かつ
環Bは、j個のOR7に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で表される基を示す。]で表される基を示す。]
で示される、擬似固相保護基。
[17]一般式(II):
mは、0以上の任意の整数を示し、
m+1個のBaseは、独立してそれぞれ保護されていてもよい核酸塩基を示し、
Qは、水素原子、または酸性条件下で除去可能な一時保護基を示し、
Xは、水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のX’は、独立してそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のR8は、独立してそれぞれ酸素原子もしくは硫黄原子を示し、
m個のWGは、独立してそれぞれ電子吸引性基を示し、
Lは、式(a1):
**は、ヌクレオチド3’水酸基との結合位置を示し;
L1は、置換されていてもよい2価のC1−22炭化水素基を示し;かつ
L2は、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくは置換されていてもよいC1−22アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−22アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基を示す。)で示される基を示し、
Yは、酸素原子、またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、ならびに
Zは、式(a2):
R4は、水素原子を示すか、あるいはRbが、下記式(a3)で表される基である場合には、R6と一緒になって単結合または−O−を示して、環Bと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
kは、1〜4の整数を示し;
環Aは、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよく;
Raは、水素原子を示し;かつRbは、水素原子、または式(a3):
jは、0〜4の整数を示し;
j個のR7は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
R6は、水素原子を示すか、またはR4と一緒になって単結合または−O−を示して、環Aと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;かつ
環Bは、j個のOR7に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で表される基を示す。]で表される基を示す。]
で示されるヌクレオチド。
[18]mが0である、上記[17]に記載のヌクレオチド。
[19]一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
R5および/またはR7が、炭素原子数10〜40のアルキル基である、上記[17]または[18]に記載のヌクレオチド。
[20]一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
RaおよびRbが、共に水素原子であり、かつR5が、炭素原子数10〜40のアルキル基である、上記[17]または[18]に記載のヌクレオチド。
[21]一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
R5および/またはR7が、炭素原子数12〜30のアルキル基である、上記[17]または[18]に記載のヌクレオチド。
[22]一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
Y−Zが、3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
ジ(4−ドコシルオキシフェニル)メチルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)シクロヘキシルメチルオキシ]ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
フェニル(2,3,4−トリ(オクタデシルオキシ)フェニル)メチルアミノ基、
ジ[4−(12−ドコシルオキシドデシルオキシ)フェニル]メチルアミノ基、
3,5−ジ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、および
3,4,5−トリ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基
からなる群より選択される基である、上記[17]または[18]に記載のヌクレオチド。
[23]Qが、モノメトキシトリチル基、またはジメトキシトリチル基である、上記[17]〜[22]のいずれか一つに記載のヌクレオチド。
本発明に使用される、擬似固相保護基とは、該基が反応基質に結合することにより非極性溶媒に可溶化し、液相中の反応が可能であると共に、極性溶媒の添加により沈殿し、固液分離が可能となる、反応性と後処理の簡便性を兼ね備えた保護基であって、5’末端水酸基の保護基を除去し得る酸性条件で安定な基でありさえすれば、特に限定されない。擬似固相保護基としては、例えば、非特許文献2〜4、特許文献1等に開示された基が挙げられるが、中でも下記一般式(I)で表される擬似固相保護基は、目的とするオリゴヌクレオチド製造方法において高収率が達成できるという観点で好ましい擬似固相保護基である。
Lは、式(a1):
**は、保護される基との結合位置を示し;
L1は、置換されていてもよい2価のC1−22炭化水素基を有する基を示し;かつ
L2は、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくは置換されていてもよいC1−22アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−22アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基(リンカー)を示す。)で示される基を示し、
Yは、単結合、酸素原子、またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、ならびに
Zは、式(a2):
R4は、水素原子を示すか、あるいはRbが、下記式(a3)で表される基である場合には、R6と一緒になって単結合または−O−を示して、環Bと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
kは、1〜4の整数を示し;
環Aは、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよく;
Raは、水素原子を示し;ならびに
Rbは、水素原子、または式(a3):
jは、0〜4の整数を示し;
j個のR7は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
R6は、水素原子を示すか、またはR4と一緒になって単結合または−O−を示して、環Aと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;かつ
環Bは、j個のOR7に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で表される基、または式(a2’):
k’個のR5’は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
k’は、1〜4の整数を示し;
環Cは、k’個のOR5’に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で示される基を示す。]で示される基を示す。]で表される基である。
上記式(a1)で表されるリンカーLの好ましい態様としては、式(a1)中、L1が、エチレン基、またはCH2−O−1,4−フェニレン−O−CH2を示し;かつ
L2が、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、C1−6アルキレン基を示し、R2およびR3は、独立してそれぞれ水素原子、もしくは置換されていてもよいC1−6アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−6アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基である、基である。
L2が、単結合を示す、基である。
L2中のN(R2)−R1−N(R3)部分が、ピペラジニレン基を示す、基である。
L2が、**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、ペンチレン基、またはヘキシレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくはメチル基を示す。)で表される基である、基である。
Rとして好ましくは、水素原子、C1−6アルキル基またはC7−16アラルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル、エチルまたはベンジルであり、特に好ましくは水素原子である。
上記式(a2)で表されるZの好ましい態様としては、式(a2)中、RaおよびRbは、共に水素原子を示し;
R4は、水素原子を示し、
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基(例えば、C10−40アルキル基)を示し;かつ
kは、1〜3の整数を示す、基である。
kは、1〜3の整数を示し;
RaおよびRbは、共に水素原子を示し;
R4は、水素原子を示し;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を1〜3個有するシクロヘキシル基を示し;かつ
環Aが、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい、基である。
Raは、水素原子を示し;
Rbは、上記式(a3)(式中、*は結合位置を示し;jは、0〜3の整数を示し;j個のR7は、独立してそれぞれC10−40アルキル基を示し;
R4およびR6は、共に水素原子を示す。)で表される基である、基である。
Raは、水素原子を示し;
Rbは、上記式(a3)(式中、*は結合位置を示し;jは、0〜3の整数を示し;j個のR7は、独立してそれぞれC10−40アルキル基を示し;
R6は、環AのR4と一緒になって単結合または−O−を形成し、それにより環Aと環Bは一緒になってフルオレニル基またはキサンテニル基を示す。)で表される基である、基である。
Y−Zが、以下の基であるものが挙げられる。
3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
ジ(4−ドコシルオキシフェニル)メチルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)シクロヘキシルメチルオキシ]ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
フェニル(2,3,4−トリ(オクタデシルオキシ)フェニル)メチルアミノ基、
ジ[4−(12−ドコシルオキシドデシルオキシ)フェニル]メチルアミノ基、
3,5−ジ[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、または
3,4,5−トリ[3’,4',5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基。
本発明に使用される、擬似固相保護基をヌクレオチドの3’位水酸基に結合させることにより、擬似固相合成に適したヌクレオチドを製造することができる。
中でも目的とするオリゴヌクレオチド製造方法において高収率が達成できるという観点で好ましいヌクレオチドとしては、下記一般式(II)で表される化合物(以下、本発明化合物と称することもある。)が挙げられる。
mは、0以上の任意の整数を示し、
m+1個のBaseは、独立してそれぞれ保護されていてもよい核酸塩基を示し、
Qは、水素原子または酸性条件下で除去可能な一時保護基を示し、
Xは、水素原子、ハロゲン原子または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のX’は、独立してそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のR8は、独立してそれぞれ酸素原子もしくは硫黄原子を示し、
m個のWGは、独立してそれぞれ電子吸引性基を示し、
Yは、単結合、酸素原子またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、かつ
L、およびZは、式(a1)の**が、ヌクレオチド3’水酸基との結合位置を示すことを除いて、前記と同義である。]
mが0の時、本発明化合物は、「ヌクレオシド」と解し、オリゴヌクレオチド合成における3’位末端の出発化合物である。また、本発明化合物には、広義には5’位水酸基が未保護(Qが水素原子)のものも包含される。
本発明化合物であるヌクレオチドを構成するリボース残基の2位の基X及びm個のX’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または保護されていてもよい水酸基である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
「保護されていてもよい水酸基」の保護基としては、特に限定されず、例えば、プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第3版、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(JOHN WILLY&SONS)出版(1999年)等に記載されている任意の保護基を挙げることができる。具体的には、メチル基、ベンジル基、p−メトキシベンジル基、tert−ブチル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、2−テトラヒドロピラニル基、エトキシエチル基、シアノエチル基、シアノエトキシメチル基、フェニルカルバモイル基、1,1−ジオキソチオモルホリン−4−チオカルバモイル基、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、[(トリイソプロピルシリル)オキシ]メチル(Tom)基、1−(4−クロロフェニル)−4−エトキシピペリジン−4−イル(Cpep)基等を挙げることができる。これらの中でも、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、またはtert−ブチルジメチルシリル基であることが好ましく、経済性及び入手の容易さの観点から、tert−ブチルジメチルシリル基であることが特に好ましい。
m個のR8は、独立してそれぞれ酸素原子もしくは硫黄原子を示し、好ましくは酸素原子である。
m個のWGは、独立してそれぞれ電子吸引性基を示す。当該電子吸引性基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基等が挙げられ、好ましくはシアノ基である。
「脂肪族炭化水素基を有する有機基」における「脂肪族炭化水素基」の部位は、特に限定されず、末端に存在しても(1価基)、それ以外の部位に存在してもよい(例えば2価基)。
Baseが、それぞれ保護されていてもよい、シトシル基、ウラシル基、チミニル基、アデニル基、またはグアニル基であり;
Qが、ジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、またはモノ(C1−6アルコキシ)トリチル基であり;
Xが、水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基であり;かつ
L−Y−Zが、前記一般式(I)において好ましい態様として示された各基の組合せと同様である、
化合物である。
Baseが、それぞれ保護されていてもよい、シトシル基、ウラシル基、チミニル基、アデニル基、またはグアニル基であり;
Qが、ジメトキシトリチル基、またはモノメトキシトリチル基であり;
Xが、水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基であり;かつ
L−Y−Zが、前記一般式(I)において好ましい態様として示された各基の組合せと同様である、
化合物である。
Baseが、それぞれ保護されていてもよい、シトシル基、ウラシル基、チミニル基、アデニル基、またはグアニル基であり;
Qが、ジメトキシトリチル基であり;
Xが、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、アセトキシ基、またはtert−ブチルジメチルシリロキシ基であり;かつ
L−Y−Zが、前記一般式(I)において好ましい態様として示された各基の組合せと同様である、
化合物である。
前記擬似固相保護基の前駆体の製造方法としては、特に限定されないが、自体公知の方法(例えば、Bull.Chem.Soc.Jpn.2001,74,733−738、特開2000−44493号公報、国際公開第2006/104166号パンフレット、国際公開第2007/034812号パンフレット、国際公開第2007/122847号パンフレット、国際公開第2010/113939号パンフレット等参照)またはこれらに準ずる方法に従って原料化合物から製造することができる。
なお、原料化合物として使用する化合物、例えば、一般式(II)中のZを構成するR5、R7に対応するハロゲン化物等は、市販品として入手可能であるか、あるいは、自体公知の方法またはこれらに準ずる方法に従って製造することができる。
なお、擬似固相保護基の前駆体(Z−Y−H)は、上記したとおり、自体公知の方法またはこれらに準ずる方法に従って製造することができる。また、原料化合物が反応に影響を及ぼす置換基(例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシ基)を有する場合には、原料化合物を予め公知の方法に従い、適当な保護基で保護した後に反応を行うことが一般的である。かかる保護基は、反応後に、酸処理、アルカリ処理、接触還元等の公知の方法に従い除去することができる。
上記一般式(IIa)のLがスクシニル基である化合物の一般的な製造方法を以下に示す。
5’位水酸基が保護基Qにより保護されたヌクレオシド(a)を、塩基存在下、コハク酸無水物と反応させることにより、3’位水酸基にコハク酸が導入された化合物(b)を得る。化合物(b)を縮合剤存在下、Z−Y−Hと脱水縮合させることにより、一般式(IIa)で表される化合物を得ることができる。
mが1以上である一般式(II)で示される化合物は、出発原料として、一般式(IIa)で示される化合物を用いて、下記の本発明の製造方法に従い、5’末端伸長プロセスを繰り返すことにより製造することができる。
次に、本発明にかかるオリゴヌクレオチドの製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)について説明する。具体的には、適宜保護されたn個重合オリゴヌクレオチドから、適宜保護されたn+p個重合オリゴヌクレオチドへの製造方法について説明していくが、例えば、n=1の場合には、n個重合オリゴヌクレオチドは、「ヌクレオシド」と解し、p=1の場合には、p個重合オリゴヌクレオチドは、「ヌクレオシド」と解し、n+p個重合オリゴヌクレオチドは、「ジヌクレオチド」と解すべきものである。
本発明は、以下の工程(1)〜(3)を含有するオリゴヌクレオチドの製造方法、である。
(1)非極性溶媒中において、3’位水酸基が擬似固相保護基で保護され、かつ5’位水酸基が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合オリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)、酸、ならびにピロール誘導体およびインドール誘導体から選択される少なくとも一種のカチオン捕捉剤を反応させて5’位水酸基の一時保護基を除去した後、有機塩基により中和する工程、
(2)工程(1)の中和後の反応液に、3’位水酸基がホスホロアミダイト化され、かつ5’位水酸基が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合オリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を添加し、工程(1)で得られた5’位水酸基の一時保護基が除去されたn個重合オリゴヌクレオチドと、その5’位水酸基を介してホスファイトトリエステル結合により縮合させる工程、ならびに
(3)工程(2)の反応液に、酸化剤、または硫化剤を添加して、工程(2)で得られたn+p個重合オリゴヌクレオチドのホスファイトトリエステル結合を、ホスフェートトリエステル結合またはチオホスフェートトリエステル結合へと変換する工程。
nの上限は、特に限定されるものではないが、50以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましい。
pの上限は、特に限定されるものではないが、50以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましく、5以下が更に一層好ましく、3以下が特に好ましい。
(4)工程(3)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、n+p個重合オリゴヌクレオチドを沈殿させて、固液分離により取得する工程。
なお、本発明の工程(4)は、液相法にも、固相法にも存在し得ない、擬似固相保護基に特有の工程である。
また、副生物発生を厳格に管理・制御でき、高純度のオリゴヌクレオチドに導けるという観点で、工程(1)〜工程(4)を基本単位として繰り返すことが好ましい。
(5)工程(4)で得られたn+p個重合オリゴヌクレオチドの保護基を全て除去する工程。
本工程は、非極性溶媒中において、3’位水酸基が擬似固相保護基で保護され、かつ5’位水酸基が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合オリゴヌクレオチド(i)(式中、mは、0以上の任意の整数を示し、m=0の場合は、ヌクレオシドを示す。)の5’末端水酸基の一時保護基Q(Qは前記と同義である。)を、酸の添加により除去した後に、有機塩基の添加により中和する工程(脱保護工程)である。
中和に使用する有機塩基としては、前出の酸を中和することができ、得られた塩が縮合剤として機能しうるものであれば特に限定されないが、反応が良好に進行するという観点で、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール、N−フェニルイミダゾール、2−アミノ−4,6−ジメチルピリミジン、1,10−フェナントロリン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−クロロベンズイミダゾール、2−ブロモベンズイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、N−フェニルベンズイミダゾール、5−ニトロベンズイミダゾールが好ましく、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール、N−フェニルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−アミノ−4,6−ジメチルピリミジン、1,10−フェナントロリンがより好ましく、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾール、N−フェニルイミダゾールが更に好ましく、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾール、1,2,4−トリアゾールが更に一層好ましく、ピリジン、2,4,6−トリメチルピリジン、ベンズイミダゾールが特に好ましい。
本工程は、前記工程(1)で得られたn個重合オリゴヌクレオチドの5’位水酸基の脱保護体(ii)と、5’位水酸基が一時保護基Qにより保護され、かつ3’位水酸基がホスホロアミダイト化されたp個重合オリゴヌクレオチド(iii)(式中、qは、0以上の任意の整数を示し、q=0の場合は、ヌクレオシドを示す。)とを縮合させる工程である。
5’位水酸基が一時保護基Qにより保護され、かつ3’位水酸基がホスホロアミダイト化されたp個重合オリゴヌクレオチド(iii)としては、pが1である場合(すなわち、5’位水酸基が一時保護基Qにより保護され、かつ3’位水酸基がホスホロアミダイト化されたヌクレオシド)が好ましい。
qの上限は、特に限定されるものではないが、49以下が好ましく、29以下がより好ましく、19以下が更に好ましく、4以下が更に一層好ましく、2以下が特に好ましい。
この場合、極性溶媒としては、アミド系溶媒、ニトリル系溶媒、及びこれらの組合せが好ましく、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピペリドン、及びこれらの組合せがより好ましく、アセトニトリルが特に好ましい。
極性溶媒は、3’位水酸基がホスホロアミダイト化され、かつ5’位水酸基が一時保護基Qにより保護されたp個重合オリゴヌクレオチド(iii)、縮合剤等の溶液として添加してもよい。
工程(2)で得られたn+p個重合オリゴヌクレオチド(iv)に酸化剤または硫化剤を反応させることにより、該n+p個重合オリゴヌクレオチド(iv)のホスファイトトリエステル結合を、ホスフェートトリエステル結合またはチオホスフェートトリエステル結合へと変換する工程である。
本工程は、工程(3)で得られたホスフェートトリエステル結合またはチオホスフェートトリエステル結合を有するn+p個重合オリゴヌクレオチド(v)を含む反応液に極性溶媒を添加することにより該n+p個重合オリゴヌクレオチド(v)を沈殿させて、固液分離により取得する工程である。
極性溶媒は、目的物の極性溶媒中へのロスを最小限とするために水を含んでいてもよい。特に、極性溶媒としてアセトニトリルを用いた場合には、目的物が極性溶媒へ溶解してロスが増加する傾向にあり、僅かに水を含むアセトニトリルを用いることでそのロスを最小限にすることができる。
この場合、極性溶媒中の水の含量は、1〜10%(v/v)が好ましく、3〜8%(v/v)がより好ましい。水含量が低すぎる場合は、目的物の極性溶媒中へのロスが増える場合があり、水含量が高すぎる場合は、過剰のモノマー等不要物の極性溶媒中への除去が不十分となる傾向がある。
本発明のオリゴヌクレオチドの製造方法においては、工程(4)の後に、保護基の種類・性質に応じて、脱保護を行い、オリゴヌクレオチドを単離することができる。脱保護の方法としては、例えば、プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス(PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS)、第3版、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(JOHN WILLY&SONS)出版(1999年)等に記載されている脱保護方法に従い、オリゴヌクレオチドの全ての保護基を除去する工程を行うことができる。具体的には、本願発明における擬似固相保護基、ならびに核酸塩基の保護基であるフェノキシアセチル基、アセチル基等、リン酸骨格を保護しているシアノエチル基等は、アンモニア水、アンモニア水/エタノール溶液、またはアンモニア水とメチルアミン水溶液の混合液で処理することにより、全て除去することができる。また、ヌクレオチド5’水酸基の保護基は、工程(1)で使用される酸またはそれらを適宜希釈した溶液で処理することにより除去することができる。
保護基を有しない、オリゴヌクレオチドは酵素により容易に分解されやすいため、空気清浄度管理下でオリゴヌクレオチドを単離することが好ましい。
本発明によって製造されたオリゴヌクレオチドは、各種人体用または動物用の医薬品(RNA、DNA、オリゴ核酸医薬、等)、機能性食品、特定保健食品、食品、化成品、生体用や工業用の高分子材料、等の各種用途に使用することができる。
アルゴン雰囲気下、3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアルコール(10.0g,11.0mmol)をジクロロメタン(100mL)に溶解させ、N,N−ジメチルホルムアミド(84.0μL,1.10mmol)、塩化チオニル(1.20mL,16.4mmol)を加えて30℃で90分間攪拌した。反応終了後の反応液を減圧濃縮し、アセトニトリルを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥し、表題の化合物(10.0g,98.2%)を白色固体として得た。
(2)3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアジドの合成
3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルクロリド(4.02g,4.31mmol)をクロロホルム(40mL)とN,N−ジメチルホルムアミド(120mL)の混合溶媒に溶解させ、アジ化ナトリウム(418mg,6.42mmol)を加えて80℃で3時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、精製水(150mL)で洗浄後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後に濾過し、減圧濃縮した濾液にメタノールを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(3.92g,97.4%)を白色固体として得た。
(3)3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアミンの合成
アルゴン雰囲気下、3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアジド(3.00g,3.21mmol)を脱水テトラヒドロフラン(35mL)に溶解させ、氷冷下、水素化リチウムアルミニウム(162mg,4.30mmol)を添加し、反応液を室温で2時間攪拌した。反応終了後の反応液に精製水(2mL)と4.0mol/L 水酸化ナトリウム水溶液(2mL)を滴下して未反応の水素化リチウムアルミニウムを分解させた後、反応液をセライト濾過した。濾液を減圧濃縮後、アセトニトリルを添加することで析出した固体を濾過し、減圧乾燥させて表題の化合物(3.09g)を白色固体として定量的に得た。
TLC:Rf=0.80(ジクロロメタン:ヘキサン=1:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,9H,J=7.0Hz,H 3 C,−octadecyloxy),1.27−1.46(m,96H,−CH 2 −octadecyloxy),1.70−1.82(m,6H,−CH 2 −octadecyloxy),3.76(s,2H,H2N−CH 2 −benzyl),3.92(t,2H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −octadecyloxy),3.97(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −octadecyloxy),6.50(s,2H,−benzyl)
炭酸カリウム(19.9g,144mmol)を、脱水N,N−ジメチルホルムアミド(200mL)中に懸濁させ、1−ブロモドコサン(15.6g,46.7mmol)、メチル(3,5−ジヒドロキシ)ベンゾエート(3.60g,21.4mmol)を加えて90℃で終夜攪拌した。反応終了後、反応液を精製水(800mL)中に注ぎ込み1時間攪拌した後、析出した固体を濾過した。得られた固体をジクロロメタン(800mL)に再度溶解させて不溶物を濾過し、濾液を減圧濃縮後、アセトンを加えて再度固体を析出させた。濾過して得られた固体をメタノール中でスラリー洗浄し、濾過後に得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(13.9g,96.5%)を白色固体として得た。
(2)3,5−ビス(ドコシルオキシ)ベンジルアルコールの合成
アルゴン雰囲気下、メチル[3,5−ビス(ドコシルオキシ)]ベンゾエート(2.03g,2.59mmol)を脱水テトラヒドロフラン(50mL)に溶解させ、氷冷下、水素化リチウムアルミニウム(148mg,3.93mmol)を加えて40℃で1時間攪拌した。酢酸エチルを滴下して未反応の水素化リチウムアルミニウムを分解させた後、ジエチルエーテルを加えて、塩酸水で洗浄した。有機層を減圧濃縮し、濃縮液にメタノールを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(1.73g,88.0%)を白色固体として得た。
TLC:Rf=0.80(酢酸エチル:ヘキサン=1:4)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.80(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),3.93(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),4.62(d,2H,J=6.1Hz,HO−CH 2 −benzyl),6.38(s,1H,−benzyl),6.50(s,2H,−benzyl)
TLC:Rf=0.50(ジクロロメタン:ヘキサン=1:4)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.79(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),3.79(s,2H,H2N−CH 2 −benzyl),3.93(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),6.34(s,1H,−benzyl),6.44(s,2H,−benzyl)
アルゴン雰囲気下、2,4−ジヒドロキシベンズアルデヒド(3.00g,21.7mmol)、炭酸カリウム(30.0g,217mmol)、1−ブロモドコサン(17.3g,44.5mmol)を脱水N,N−ジメチルホルムアミド(150mL)中に加え、70℃で終夜攪拌した。反応終了後の反応液を精製水(1L)中に注ぎ込み、1時間攪拌を行った後、析出した固体を濾過した。得られた固体をメタノール中でスラリー洗浄し、濾過して得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(16.3g,99.3%)を白色固体として得た。
(2)2,4−ビス(ドコシルオキシ)ベンジルアルコールの合成
アルゴン雰囲気下、2,4−ビス(ドコシルオキシ)ベンズアルデヒド(2.99g,3.96mmol)を脱水テトラヒドロフラン(60mL)とメタノール(6.0mL)の混合溶媒に溶解させ、水素化ホウ素ナトリウム(375mg,9.91mmol)を加えて40℃で2時間攪拌した。反応終了後、精製水(2.0mL)を滴下して未反応の水素化ホウ素ナトリウムを分解させた後、セライト濾過した。濾液を減圧濃縮し、メタノールを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(2.77g,92.9%)を白色固体として得た。
TLC:Rf=0.80(酢酸エチル:ヘキサン=1:4)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.80(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),2.23(t,1H,J=6.5Hz,HO−benzyl),3.94(t,2H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),3.98(t,2H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),4.61(d,2H,J=6.5Hz,HO−CH 2 −benzyl),6.42(d,1H,J=8.2Hz,−benzyl),6.45(s,1H,−benzyl),7.12(d,1H,J=8.2Hz,−benzyl)
TLC:Rf=0.40(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.81(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),3.75(s,2H,H2N−CH 2 −benzyl),3.91−3.97(m,4H,−O−CH 2 −docosyloxy),6.39(d,1H,J=8.2Hz,−benzyl),6.44(s,1H,−benzyl),7.07(d,1H,J=8.2Hz,−benzyl)
アルゴン雰囲気下、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン(1.61g,7.00mmol)、1−ブロモオクタデカン(7.32g,22.0mmol)、炭酸カリウム(4.35g,31.5mmol)を脱水N,N−ジメチルホルムアミド(30mL)中に加え、80℃で終夜攪拌した。反応終了後、反応液に精製水(200mL)を添加し、1時間攪拌した後に、析出した固体を濾過した。得られた固体をメタノール中でスラリー洗浄し、濾過後に減圧乾燥させて表題の化合物(6.31g,91.1%)を白色固体として得た。
(2)2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリルアルコールの合成
2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンゾフェノン(3.00g,3.04mmol)を、クロロホルム(30mL)とメタノール(10mL)の混合溶媒に溶解させ、水素化ホウ素ナトリウム(360mg,9.51mmol)を添加し、45℃で2時間攪拌した。反応終了後、0.1mol/L塩酸水を滴下することで未反応の水素化ホウ素ナトリウムを分解させた後、1.0mol/L塩酸水で洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後に濾過し、濾液を減圧濃縮した。濃縮液にメタノールを添加することで析出した固体を濾過後に減圧乾燥させて表題の化合物(2.98g,99.0%)を白色固体として得た。
(3)N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリルアミンの合成
アルゴン雰囲気下、2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリルアルコール(2.44g,2.46mmol)、9−フルオレニルメチルカーバメート(1.06g,4.41mmol)を脱水トルエン(40mL)中に50℃で溶解させた後、メタンスルホン酸(51.4μL,740μmol)を加えて100℃で終夜攪拌した。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、メタノールを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥させて表題の化合物(3.37g,98.1%)を白色固体として得た。
(4)2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリルアミンの合成
N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリルアミン(3.37g,2.89mmol)を、クロロホルム(30mL)とアセトニトリル(15mL)の混合溶媒に溶解させた後、20%ピペリジン[1−メチル−2−ピロリドン溶液](28.6mL,57.9mmol)を添加し、室温で30分間攪拌した。反応終了後の反応液を減圧濃縮し、メタノールを添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体を減圧乾燥することで表題の化合物(2.80g,97.9%)を白色固体として得た。
TLC:Rf=0.60(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,9H,J=7.0Hz,H 3 C−octadecyloxy),1.26−1.81(m,102H,−CH 2 −octadecyloxy),3.77−3.86(m,2H,−O−CH 2 −octadecyloxy),3.91−3.95(m,4H,−O−CH 2 −octadecyloxy),5.40(s,1H,H2N−CH−benzhydryl),6.58(d,1H,J=8.7Hz,−benzhydryl),6.88(d,1H,J=8.7Hz,−benzhydryl),7.20−7.37(m,5H,−benzhydryl)
アルゴン雰囲気下、没食子酸メチル(182mg,1.00mmol)、3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルクロリド(2.81g,3.01mmol)、炭酸カリウム(1.39g,10.1mmol)を脱水N,N−ジメチルホルムアミド(20mL)中に加え、70℃で終夜攪拌した。反応液を室温まで冷却させた後、精製水(50mL)を添加することで析出した固体を濾過した。得られた固体をアセトニトリル中でスラリー洗浄後に濾過し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン−ヘキサン)で精製し、表題の化合物(2.31g,80.5%)を白色固体として得た。
(2)3,4,5−トリス[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアルコールの合成
メチル{3,4,5−トリス[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]}ベンゾエート(1.01g,350μmol)を脱水シクロペンチルメチルエーテル(20mL)に溶解させ、氷冷下、水素化リチウムアルミニウム(31.8mg,840μmol)を加えて室温で2時間攪拌した。反応終了後、0.1mol/L塩酸水を滴下することで未反応の水素化リチウムアルミニウムを分解させた後、1.0mol/L塩酸水で洗浄し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後に濾過した。得られた濾液を減圧濃縮後、メタノールを添加することで析出した固体を濾過後に減圧乾燥させて表題の化合物(940mg,94.6%)を白色固体として得た。
TLC:Rf=0.80(ジクロロメタン:ヘキサン=2:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,27H,J=7.0Hz,H 3 C−octadecyloxy),1.26−1.75(m,306H,−CH 2 −octadecyloxy),3.77(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −octadecyloxy),3.87(t,10H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −octadecyloxy),3.92(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −octadecyloxy),4.57(d,2H,J=6.0Hz,HO−CH 2 −benzyl),4.97(s,2H,HO−benzyl−O−CH 2 −phenyl),5.01(s,4H,HO−benzyl−O−CH 2 −phenyl),6.61(s,4H,HO−benzyl−O−benzyl),6.63(s,2H,HO−benzyl−O−benzyl),6.66(s,2H,HO−benzyl−O−benzyl).
4,4’−ジヒドロキシ−ベンゾフェノン(8.2g,38.3mmol)、1−ブロモドコサン(31.3g,80.4mmol)にDMF(300mL)、炭酸カリウム(15.9g,115mmol)を加え80℃で6.5時間攪拌した。モノアルキル化体の消失を確認した後反応液を氷冷し、攪拌がしっかりとされている状態で1N塩酸(300mL)と水(150mL)をゆっくりと加えた。スラリーをろ過し、得られた結晶を水およびメタノールで洗浄し表題の化合物(28.3g,34.1mmol,89%)を得た。
1H−NMR(CDCl3/300MHz)δ=0.88(6H,t,J=6.6Hz,OC22H45 C22−H),1.1−1.6(76H,br,OC22H45 C3−21−H),1.81(4H,m,OC22H45C2−H),2.04(1H,s,−OH),4.03(4H,t,J=6.5Hz,OC22H45C1−H),6.94(4H,d,J=8.8Hz,Ph C3,3’,5,5’−H),7.77(4H,d,J=8.7Hz,Ph C2,2’,6,6’−H)
4,4’−ジドコシルオキシ−ベンゾフェノン(28.3g,34.1mmol)にTHF(300mL),メタノール(15mL)を加え60℃に加熱した。水素化ホウ素ナトリウム(6.10g,161mmol)をゆっくりと加え、その温度のまま4時間攪拌した後反応液を氷冷し、1N塩酸(80mL)を滴下した。THFを留去し、水(450mL)を加えた後1N塩酸をpHが5〜7になるまで加えスラリーをろ過し、得られた結晶を水およびメタノールで洗浄して、表題の化合物(28.5g,34.1mmol,99%)を得た。
1H−NMR(CDCl3/300MHz)δ0.88(6H,t,J=6.6Hz,OC22H45 C22−H),1.1−1.6(76H,br,OC22H45 C3−21−H),1.73(4H,m,OC22H45C2−H),2.04(1H,s,−OH),3.93(4H,t,J=6.6Hz,OC22H45 C1−H),5.76(1H,s,HO−CHPh2),6.85(4H,d,J=8.7Hz,Ph C3,3’,5,5’−H),7.25(4H,d,J=8.6Hz,Ph C2,2’,6,6’−H)
4,4’−ビス(ドコシルオキシ)ベンズヒドロール(713mg,856μmol)にトルエン(15ml)、9−フルオレニルメチルカーバメート(246mg,1.03mmol)、メタンスルホン酸(8.3μl,128μmol)を加え、100℃で3時間攪拌した。4,4’−ビス(ドコシルオキシ)ベンズヒドロールの消失を確認した後、室温に戻した後、2.5%重曹水(10ml)を加えて攪拌した。分層して有機層を水(10ml×2)でさらに洗浄した。有機層を減圧留去し、残渣をメタノール(10ml)で洗浄して、表題の化合物(540mg,512μmol,収率60%)を得た。
1H−NMR (CDCl3/300MHz)δ0.88(9H,t,J=6.6,C21H42−CH 3 ),1.10−1.50(82H,br,Alkyl−H),1.77(4H,m,−O−CH2−CH 2 −C20H41),3.93(4H,d,J=6.6,−O−CH 2 −C21H43),4.21(1H,br,s,fluorene C9−H),4.43(2H,br,d,J=6.6,fluorene−CH 2 −O),5.23(1H,br,s,Fmoc−NH− or Fmoc−NH−CH),5.85(1H,br,s,Fmoc−NH− or Fmoc−NH−CH),6.84(4H,d,J=8.7,Ph C3,5−H),7.11(4H,d,J=8.7,Ph C2,6−H),7.25−7.35(2H,br,m,fluorene C2,7−H),7.39(2H,br,t,J=6.9,fluorene C3,6−H),7.59(2H,br,s,fluorene C1,8−H),7.75(2H,br,d,J=6.6,fluorene C4,5−H)
(2)4,4’−ビス(ドコシルオキシ)ベンズヒドリルアミンの合成
ジクロロメタン(10ml)にDBU(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン,200μl)を加え、そこに、参考例9(1)で得られた化合物(500mg,474μmol)を加え室温で5時間攪拌した。1N塩酸(1.3ml)を滴下し、攪拌した後、溶媒を留去し残渣をアセトニトリル(10ml)で洗浄して、表題の化合物(340mg,408μmol,収率86%)を得た。
1H−NMR(CDCl3/300MHz)δ0.88(6H,t,J=6.6Hz,OC22H45 C22−H),1.1−1.6(78H,br,OC22H45C3−21−H,−NH 2 ),1.75(4H,m,OC22H45C2−H),3.92(4H,t,J=6.6Hz,OC22H45 C1−H),5.12(1H,s,H2N−CHPh2),6.83(4H,d,J=8.6Hz,Ph C3,3’,5,5’−H),7.24(4H,d,J=8.6Hz,Ph C2,2’,6,6’−H)
アルゴン雰囲気下、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン(5.00g,9.18mmol)、コハク酸無水物(1.38g,13.8mmol)、トリエチルアミン(3.85mL,27.5mmol)をジクロロメタン(95mL)に溶解して室温で8時間攪拌した。薄層クロマトグラフィーで反応の完結を確認した後、2.0M リン酸−トリエチルアミン バッファー(pH 7.50)で3回分液洗浄した後、有機層を減圧留去し、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−O−スクシネートのトリエチルアミン塩(7.02g,98%)を無色の泡状固体として得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアルコール(3.06g,3.35mmol)を、ジクロロメタン(35mL)に溶解し、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−O−スクシネートのトリエチルアミン塩(3.00g,4.02mmol)、2−(1Hベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオホスフェート[HBTU](1.98g,5.23mmol)、ジイソプロピルエチルアミン(925μL,5.23mmol)、ジメチルアミノピリジン(639mg,5.23mmol)を加えて攪拌し、薄層クロマトグラフィーにて反応の完結を確認した後、メタノールを加えて濃縮し、吸引濾過し5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)]ベンジルスクシネート(4.77g,収率93%)を白色固体として得た。
Rf=0.78(CH2Cl2/MeOH,10:1).
1H−NMR(400MHz):δ=0.88(t,9H,Ar−CH 3 ),1.29(br,s,90H,(CH 2 )15),1.36(s,3H,N5−CH 3 ),1.77(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.45(m,2H,2’−H),2,67(m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),3.48(m,2H,5’−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.95(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.12(m,1H,4’−H),5.01(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.50(m,1H,3’−H),6.42(t,1H,1’−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.84−7.26(m,13H,DMTr−Ar−H),7.60(s,1H,N6−H).
1H−NMR(400MHz):δ=0.88(t,9H,J=7.04Hz,Ar−CH 3 ),1.26(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N1 5−CH 3 ),1.40(s,3H,N2 5−CH 3 ),1.77(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.30(m,2H,2’1−H),2.40(m,2H,2’2−H),2.68(m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),2.75(m,2H,5’1−H),3.39(m,2H,5’2−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.94(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.11(m,1H,4’1−H),4.25(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’2−H),5.00(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.18(m,1H,3’2−H),5.27(m,1H,3’1−H),6.24(m,1H、1’1−H),6.42(m,1H、1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.83−7.38(m,13H,DMTr−Ar−H),7.38(m,1H,N6−H),7.53(m,1H,N6−H)
1H−NMR(400MHz):δ=0.88(t,9H,J=7.04HZ,Ar−CH 3 ),1.26(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N1 5−CH 3 ),1.40(s,3H,N2 5−CH 3 ),1.77(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.30(m,2H,2’1−H),2.68(m,2H,2’2−H and m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),2.75(m,2H,5’1−H),3.53(m,2H,5’2−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.94(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.11(m,1H,4’1−H),4.25(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’2−H),5.01(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.18(m,1H,3’2−H),5.31(m,1H,3’1−H),6.24(m,1H、1’1−H),6.42(m,1H,1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.83−7.38(m,13H,DMTr−Ar−H),7.38(m,1H,N1 6−H),7.53(m,1H,N2 6−H)
1H−NMR(400MHz):δ=0.88(t,9H,J=6.8Hz,Ar−CH 3 ),1.28(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N1 5−CH 3 ),1.46(s,3H,N2 5−CH 3 ),1.73(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.28(m,2H,2’1−H),2.41(m,2H,2’2−H),2.68(m,2H,5’1−H and m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),3.44(m,2H,5’2−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.95(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.10(m,1H,4’1−H),4.31(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’2−H),5.01(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.26(m,1H,3’1−H),5.32(m,1H,3’2−H),6.27(m,1H、1’1−H),6.38(m,1H、1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.84−7.29(m,13H,DMTr−Ar−H),7.29(m,1H,N1 6−H),7.56(m,1H,N2 6−H)
1H−NMR(400MHz):δ=0.88(t,9H,Ar−CH 3 ),1.28(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N1 5−CH 3 ),1.46(s,3H,N2 5−CH 3 ),1.73(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.41(m,2H,2’2−H),2.68(m,2H,2’1−H and m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),2.77(m,2H,5’1−H),3.44(m,2H,5’2−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.95(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.17(m,1H,4’1−H),4.31(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’2−H),5.01(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.33(m,1H,3’1−H and m,1H,3’2−H),6.27(m,1H、1’1−H),6.38(m,1H、1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.84−7.29(m,13H,DMTr−Ar−H),7.29(m,1H,N1 6−H),7.56(m,1H,N2 6−H)
1H−NMR(400MHz):δ=0.13(t,6H,J=3.8Hz,−OSi(Me 2 )tBu),0.88(t,9H,J=6.4,−OSi(Me2)tBu and t,9H,J=6.36,Ar−CH 3 ),1.28(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N5−CH 3 ),1.75(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.26(m,2H,2’2−H),2.38(m,1H,2’1−H),2.66(m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),2.73(m,2H,5’1−H),3.47(m,2H,5’2−H),3.79(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.94(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.25(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’1−H),4.51(m,1H,4’2−H),4.93(m,1H,3’2−H),5.00(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.20(m,1H,3’1−H),5.25(m,1H,N1 5−H),5.97(m,1H、1’1−H),6.21(m,1H、1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.85−7.28(m,13H,DMTr−Ar−H),7.29(m,1H,N1 6−H),7.83(m,1H,N2 6−H)
1H−NMR(400MHz):δ=0.13(t,6H,J=3.8Hz,−OSi(Me 2 )tBu),0.88(t,9H,J=6.4,−OSi(Me2)tBu and t,9H,J=6.36,Ar−CH 3 ),1.28(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N5−CH 3 ),1.75(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.38(m,1H,2’1−H),2.58(m,2H,2’2−H),2.68(m,4H,succinyl−CH 2 CH 2 ),2.73(m,2H,5’1−H),3.62(m,2H,5’2−H),3.80(s,6H,DMTr−OCH 3 ),3.94(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.25(m,4H,cyanoethyl−CH 2 CH 2 and m,1H,4’1−H),4.51(m,1H,4’2−H),4.93(m,1H,3’2−H),5.01(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.25(m,1H,N1 5−H),5.30(m,1H,3’1−H),5.97(m,1H、1’1−H),6.21(m,1H、1’2−H),6.53(s,2H,Ar−H),6.85−7.28(m,13H,DMTr−Ar−H),7.29(m,1H,N1 6−H),7.83(m,1H,N2 6−H)
(1)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 2 −イソブチリル−デオキシグアノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 2 −イソブチリル−デオキシグアノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 2 −イソブチリル−デオキシグアノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−デオキシアデノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−デオキシアデノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 2 −イソブチリル−デオキシグアノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 4 −ベンゾイル−デオキシシチジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−デオキシアデノシン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン 3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
実施例2と同様の操作を19回繰り返して、上記化合物(2.55g)を得た。
(2)脱保護および精製工程
実施例5の(1)で合成された化合物(100mg,10.3μmol)と30%アンモニア水:エタノール=3:1溶液(5.00mL)をオートクレーブに入れて80℃で2時間加熱した後、凍結乾燥した。凍結乾燥品を0.1M酢酸アンモニウム水溶液で希釈し、C−18カートリッジ精製を行い得られた溶出液を凍結乾燥し、目的物である デオキシチミジニル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシグアニジル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシチミジニル−[3’→5’] −デオキシグアニジル−[3’→5’] −デオキシチミジニル−[3’→5’] −デオキシグアニジル−[3’→5’]−デオキシアデニリル−[3’→5’] −デオキシシチジニル−[3’→5’] −デオキシアデニリル−[3’→5’] −デオキシチミジニル−[3’→5’] −デオキシグアニジル−[3’→5’]−デオキシシチジニル−[3’→5’] −デオキシアデニリル−[3’→5’] −デオキシチミジニル−[3’→5’] −デオキシチミジンを得た。
HPLC(shodex ODP(4.6φ×150mm)、flow rate 1.0mL/min、MeCN、H2O gradient:0−15min;2 to 98%、15 to 25min;98%、λ=254nm):Rt=5.61min(96.3%);
MALDI−TOF/MS:6043.66[M−H]-
試験化合物として、5’位水酸基を4,4’−ジメトキシトリチル(以下、DMTrと略称することもある。)で保護した、実施例1の化合物(以下、DMTr保護化合物と略称することもある。)を使用し、DMTrカチオン捕捉候補物質の試験・評価を行った。
DMTr保護化合物(50.0mg,32.5μmol)をジクロロメタン(350μL)に溶解させて原料溶液とし、表1に記載のカチオン捕捉剤候補物質(162μmol)を添加し、トリフルオロ酢酸(29.2μL,394μmol)を加えて、下記TLC測定条件で、反応液のDMTr保護化合物のスポットがUVと呈色反応の両者で消失確認できるまで、室温で約30分間攪拌した。
更に、ピリジン(31.8μL,394μmol)で中和後の反応液に対して、下記TLC測定条件により、下記評価基準で評価を行った。
○(効果あり):DMTr保護化合物のスポットが、UVと呈色反応の両者で確認されなかった場合
×(効果なし):DMTr保護化合物のスポットが、UVと呈色反応のいずれか、または、両者で確認された場合
結果を表1に示す。
〔薄層クロマトグラフィー(TLC)測定条件〕
TLC板(2cm×5cm角、メルク社製)に対して、TLCスポッティングキャピラリーチューブ5μL(Hirschmann Laborgeraete社製)を用いて、反応液を原点付近にスポットし、展開液(ジクロロメタン/メタノール=10/1)により展開し、UV(254nm)と、呈色反応(リンモリブデン酸−エタノール溶液に浸漬後、ホットプレート(約300℃)で10秒以上)で目視確認した。
(DMTr保護化合物Rf値=0.70,DMTr脱保護化合物Rf値=0.40)
一方、中和反応後もDMTrカチオンの無害化状態を保持できる捕捉剤として、ピロール、3−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール等のピロール誘導体、インドール等のインドール誘導体が有効であることが分かった。
試験化合物として、5’位水酸基の保護基が4,4’−ジメトキシトリチルである実施例1の化合物を使用し、試験例1でDMTrカチオンスカベンジャーとして有効性が確認されたメタノールについて、脱保護・縮合の液中連続合成が可能であるか否かについて以下に示す方法で検討した。
試験化合物として、5’位水酸基の保護基が4,4’−ジメトキシトリチルである実施例1の化合物を使用し、DMTrカチオンスカベンジャーとしてトリエチルシランを用い、脱保護反応を以下に示す方法で検討した。
1H−NMR(400MHz):δ=0.68(dd,6H,Si(CH 2 CH3)3),0.86(t,9H,Ar−CH 3 ), 0.99(t,9H,(CH2CH 3 )3),1.26(br,s,90H,(CH 2 )15),1.30(s,3H,N5−CH 3 ),1.75(m,6H,Ar−OCH2CH 2 ),2.12(m,2H,2’−H),2.68(m,6H,succinyl−CH 2 CH 2 ),3.88(m,2H,5’−H),3.98(m,6H,Ar−OCH 2 ),4.07(m,1H,4’−H),5.02(s,2H,Ar−CH 2 −succinyl),5.28(m,1H,3’−H),6.37(t,1H,1’−H),6.54(s,2H,Ar−H),7.62(s,1H,N6−H)
試験化合物として、5’−OH−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートを使用し、縮合、酸化、および脱保護反応の順に同一系内で連続して行う検討を以下の方法で行った。
TLC:Rf=0.50(ジクロロメタン:メタノール=4:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.89(t,9H,J=7.0Hz,H 3 C(octadecyloxy)),1.25−1.79(m,102H,−CH 2 −(octadecyloxy)),1.35(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.45(m,2H,2’−thymidine),2.51(m,2H,succinyl),2.70(m,2H,succinyl),3.46(m,2H,5’−thymidine),3.79(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.79−3.95(m,6H,Bn−O−CH 2 −),4.15(m,1H,4’−thymidine),4.32(d,2H,J=5.5Hz,−NH−CH 2 −benzyl),5.47(m,1H,3’−thymidine),5.72(d,2H,J=5.5Hz,−NH−CH 2 −benzyl),6.41(m,1H,1’−Thymidine),6.45(s,2H,−benzyl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,DMTr),7.24−7.38(m,9H,DMTr),7.61(s,1H,N6−thymidine),7.95(br・s,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.60(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0, H 3 C−docosyloxy),1.25−1.76(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),1.35(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.45(m,2H,2’−thymidine),2.67(m,4H,succinyl),3.46(m,2H,5’−thymidine),3.79(s,6H,CH 3 O−DMTr),3.90(t,4H,J=6.6Hz,Bn−O−CH 2 −),4.11(m,1H,4’−thymidine),5.03(s,2H,NH−CH 2 −benzyl),5.47(m,1H,3’−thymidine),6.38(m,1H,3’−thymidine),6.85(s,2H,−benzyl),6.83(d,4H,J=9.0,DMTr),7.24−7.38(m,9H,DMTr),7.60(m,1H,N6−thymidine),7.97(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.40(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.75(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),1.35(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.45(m,2H,2’−thymidine),2.52(m,2H,succinyl),2.69(m,2H,succinyl),3.46(m,2H,5’−thymidine),3.79(s,6H,CH 3 O−DMTr),3.89(t,4H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),4.14(m,1H,4’−thymidine),4.34(d,2H,J=5.6Hz,−NH−CH 2 −benzyl),5.47(m,1H,3’−thymidine),5.74(t,1H,J=5.6Hz,−NH−CH2−benzyl),6.35(m,1H,1’−thymidine),6.38(s,2H,−benzyl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,−DMTr),7.24−7.38(m,9H,−DMTr),7.61(s,1H,N6−thymidine),7.93(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.70(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.75(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),1.35(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.44(m,2H,2’−thymidine),2.64(m,4H,succinyl),3.45(m,2H,5’−thymidine),3.79(s,6H,H 3 C−DMTr),3.92(m,4H,−O−CH 2 −docosyloxy),4.10(m,1H,4’−thymidine),5.11(s,2H,−O−CH 2 −benzyl),5.47(m,1H,3’−thymidine),6.39(m,1H,1’−thymidine),6.42(s,2H,−benzyl),6.83(d,4H,J=8.9Hz,−DMTr),7.17−7.39(m,9H,−DMTr),7.60(s,1H,N6−thymidine),7.97(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.60(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.74(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),1.34(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.45(m,2H,2’−thymidine),2.46(m,2H,succinyl),2.66(m,2H,succinyl),3.45(m,2H,5’−thymidine),3.79(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.89(t,2H,J=6.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),3.94(t,2H,J=6.6Hz,−O−CH2−docosyloxy),4.11(m,1H,4’−thymidine),4.35(d,2H,J=5.7Hz,−NH−CH 2 −benzyl),5.47(m,1H,3’−thymidine),5.93(t,1H,J=5.7Hz,−NH−CH2−benzyl),6.38(m,1H,1’−thymidine),6.42(s,2H,−benzyl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,−DMTr),7.11−7.38(m,9H,−DMTr),7.60(s,1H,N6−thymidine),7.96(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.70(ジクロロメタン:メタノール=10:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−docosyloxy),1.25−1.76(m,84H,−CH 2 −docosyloxy),1.36(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.42(m,2H,2’−thymidine),2.55(m,2H,succinyl),2.70(m,2H,succinyl),3.45(m,2H,5’−thymidine),3.78(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.89(dt,4H,J=6.7,13.6Hz,−O−CH 2 −docosyloxy),4.11(m,1H,4’−thymidine),5.48(m,1H,3’−thymidine),6.03(d,1H,J=7.8Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.10(d,1H,J=7.8Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.39(m,1H,1’−thymidine),6.81(m,4H,−benzhydryl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,−DMTr),7.08−7.39(m,9H+4H,−DMTr+−benzhydryl),7.59(s,1H,N6−thymidine),7.89(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.50(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz) spectra of diastereomer 1:δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−octadecyloxy),1.16−1.80(m,3H+102H,N5−CH 3 −thymidine+−CH2−octadecyloxy),2.42−2.80(m,1H+4H,2’−thymidine+succinyl), 3.26(m,2H,2’−thymidine),3.45(m,2H,5’−thymidine),3.78(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.94(m,6H,−O−CH 2 −octadecyloxy),4.12(m,1H,4’−thymidine),5.50(m,1H,3’−thymidine),6.25(d,1H,J=8.6Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.41(m,1H,1’−thymidine),6.59(d,1H,J=8.6Hz,−benzhydryl),6.74(d,1H,J=8.6Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,−DMTr),6.90(d,1H,J=8.6Hz,−benzhydryl),7.11−7.39(m,9H+5H,−DMTr+−benzhydryl),7.60(s,1H,N6−thymidine),8.00(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
1H−NMR(400MHz) spectra of diastereomer 2:δ0.88(t,6H,J=7.0Hz,H 3 C−octadecyloxy),1.16−1.80(m,3H+102H,N5−CH 3 −thymidine+−CH 2 −octadecyloxy),2.42−2.80(m,1H+4H,2’−thymidine+succinyl), 3.26(m,2H,2’−thymidine),3.45(m,2H,5’−thymidine),3.78(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.94(m,6H,−O−CH 2 −octadecyloxy),4.12(m,1H,4’−thymidine),5.50(m,1H,3’−thymidine),6.26(d,1H,J=8.6Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.41(m,1H,1’−thymidine),6.61(d,1H,J=8.6Hz,−benzhydryl),6.76(d,1H,J=8.6Hz,−NH−CH−benzhydryl),6.83(d,4H,J=9.0Hz,−DMTr),6.92(d,1H,J=8.6Hz,−benzhydryl),7.11−7.39(m,9H+5H,−DMTr+−benzhydryl),7.60(s,1H,N6−thymidine),8.00(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
TLC:Rf=0.50(ジクロロメタン:メタノール=19:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,27H,J=6.9, H 3 C−octadecyloxy),1.25−1.75(m,306H,−CH 2 −octadecyloxy),1.35(s,3H,N5−CH 3 −thymidine),2.47(m,2H,2’−thymidine),2.66(m,4H,succinyl),3.47(m,2H,5’−thymidine),3.74(t,4H,J=6.3Hz,−benzyl−O−CH 2 −octadecyloxy),3.78(s,6H,CH 3 O−DMTr),3.86(t,10H,J=6.3Hz,−benzyl−O−CH 2 −octadecyloxy),3.92(t,4H,J=6.3Hz,−benzyl−O−CH 2 −octadecyloxy),4.15(m,1H,4’−thymidine),4.99(m,2H+6H,−O−CH 2 −benzyl−O−CH2−benzyl+−O−CH2−benzyl−O−CH 2 −benzyl),5.48(m,1H,3’−thymidine),6.42(m,1H,3’−thymidine),6.61(s,6H,−O−benzyl−O−benzyl),6.66(s,2H,−O−benzyl−O−benzyl),6.82(d,4H,J=8.9Hz,DMTr),7.23−7.38(m,9H,DMTr),7.60(m,1H,N6−thymidine),7.93(br・s,1H,N3−NH−thymidine)
アルゴン雰囲気下、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−メトキシウリジン(1.98g,3.57mmol)、コハク酸無水物(631mg,6.30mmol)、トリエチルアミン(1.49mL,10.7mmol)をジクロロメタン(30mL)に溶解して室温で3時間攪拌した。薄層クロマトグラフィーで反応の完結を確認した後、2.0Mリン酸−トリエチルアミンバッファー(pH7.50)で3回分液洗浄した後、有機層を減圧留去し、表題の化合物のトリエチルアミン塩(2.80g)を無色の泡状固体として定量的に得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−メトキシウリジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
実施例14−(1)で合成した化合物(1.40g,1.84mmol)、3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアルコール(989mg,1.08mmol)を脱水ジクロロメタン(40mL)に溶解させ、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート[HBTU](2.46g,6.48mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.13mL,6.48mmol)を加えて室温で1時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにて原料の消失を確認した後、反応液にメタノールを添加後、濾過して得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル,1%v/vトリエチルアミン)で精製し表題の化合物(1.41g,84.0%)を白色固体として得た。
TLC:Rf=0.72(ジクロロメタン:メタノール=9:1)
1H−NMR(400MHz):δ0.88(t,9H,J=6.6Hz,H 3 C(octadecyloxy)),1.18−1.80(m,102H,−CH 2 −(octadecyloxy)),2.70(m,4H,succinyl),3.42−3.50(m,1H,5’−thymidine),3.46(s,3H,2'−OMe),3.56−3.62(m,1H,5’−thymidine),3.79(s,6H,H 3 CO−DMTr),3.90−4.00(m,6H,Bn−O−CH 2 −),4.08(m,1H,2’−H),4.24(m,1H,4’−H),5.01(s,2H,−O−CH 2 −benzyl),5.28−5.33(m,2H,3’−H and N5−H),6.02(m,1H,1’−H),6.53(s,2H,−benzyl),6.84(m,4H,DMTr),7.24−7.38(m,9H,DMTr),7.86(d,1H,J=8.20Hz,N6−H),8.10(br・s,N3−NH)
(1)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例6で合成した化合物(302mg,195μmol)をジクロロメタン(4.5mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(72.2μL,975μmol)、ピロール(66.9μL,975μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(78.9μL,975μmol)、N−メチルイミダゾール(38.7μL,488μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.5mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホロアミダイト)(435mg,585μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(5.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムの飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(385mg)を白色固体として定量的に得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例15−(1)で合成した化合物(383mg,200μmol)をジクロロメタン(4.5mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(72.2μL,975μmol)、ピロール(66.9μL,975μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(78.9μL,975μmol)、N−メチルイミダゾール(38.7μL,488μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.5mL)で溶解させたdA−CE ホスホロアミダイト試薬(5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N6−ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホロアミダイト)(514mg,600μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(5.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(479mg,99.8%)を白色固体として得た。
(3)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 4 −ベンゾイル−2’−デオキシシチジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例15−(2)で合成した化合物(476mg,198μmol)をジクロロメタン(4.5mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(72.2μL,975μmol)、ピロール(66.9μL,975μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(78.9μL,975μmol)、N−メチルイミダゾール(38.7μL,488μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.5mL)で溶解させたdC−CE ホスホロアミダイト試薬(5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N4−ベンゾイル−2’−デオキシシチジン−3’−[O−(2−シアノエチル)−(N,N−ジイソプロピル)]−ホスホロアミダイト)(500mg,600μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(5.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(522mg,91.9%)を白色固体として得た。
(4)デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシアデニリル−[3’→5’]−デオキシチミジニル−[3’→5’]−デオキシチミジン(5’−d[CATT]−3’)の合成
実施例15−(3)で合成した化合物と、28%アンモニア水溶液:エタノール=3:1の溶液(4.0mL)をオートクレーブにいれて65℃で16時間加熱した後、反応液を遠心エバポレーターで減圧濃縮した。C−18逆相カートリッジカラムに吸着させた後、0.1mol/L酢酸アンモニウム水溶液で洗浄し、2%トリフルオロ酢酸水溶液により、5’末端の水酸基に結合したジメトキトリチル基を脱保護し、20%アセトニトリル水溶液で溶出して表題の化合物を得た。
m/z(MALDI TOF):Anal.Calc.for C39H51N12O23P3:1148.2.Found 1147.0(M−H)−
(1)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,5−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
実施例7で合成した化合物(202mg,146μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(53.5μL,723μmol)、ピロール(50.0μL,723μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(58.4μL,723μmol)、N−メチルイミダゾール(28.6μL,361μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(208mg,289μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(226mg,89.0%)を白色固体として得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,5−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
実施例16−(1)で合成した化合物(225mg,129μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(47.8μL,645μmol)、ピロール(44.6μL,645μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(52.1μL,645μmol)、N−メチルイミダゾール(25.6μL,323μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdA−CE ホスホロアミダイト試薬(334mg,387μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(3.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(288mg)を定量的に白色固体として得た。
(3)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 4 −ベンゾイル−2’−デオキシシチジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]−ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,5−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
実施例16−(2)で合成した化合物(287mg,129μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(47.8μl,645μmol)、ピロール(44.6μl,645μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(52.1μL,645μmol)、N−メチルイミダゾール(25.6μL,323μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdC−CE ホスホロアミダイト試薬(325mg,387μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(3.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(316mg,91.2%)を白色固体として得た。
(4)デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシアデニリル−[3’→5’]−デオキシチミジニル−[3’→5’]−デオキシチミジン(5’−d[CATT]−3’)の合成
実施例16−(3)で合成した化合物と、28%アンモニア水溶液:エタノール=3:1の溶液(4.0mL)をオートクレーブにいれて65℃で16時間加熱した後、反応液を遠心エバポレーターで減圧濃縮した。濃縮液をC−18逆相カートリッジカラムに吸着させた後、0.1mol/L酢酸アンモニウム水溶液で洗浄し、2%トリフルオロ酢酸水溶液により、5’末端の水酸基に結合したジメトキトリチル基を脱保護し、20%アセトニトリル水溶液で溶出して表題の化合物を得た。
m/z(MALDI TOF):Anal.Calc.for C39H51N12O23P3:1148.2.Found 1147.0(M−H)−
(1)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,4−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例10で合成した化合物(197mg,143μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(53.5μL,720μmol)、ピロール(50.0μL,720μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(58.4μL,720μmol)、N−メチルイミダゾール(28.6μL,360μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(201mg,289μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(248mg,99.9%)を白色固体として得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,4−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例17−(1)で合成した化合物(235mg,135μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(53.5μL,720μmol)、ピロール(50.0μL,720μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(58.4μL,720μmol)、N−メチルイミダゾール(28.6μL,360μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdA−CE ホスホロアミダイト試薬(347mg,405μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(3.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(276mg,91.9%)を白色固体として得た。
(3)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 4 −ベンゾイル−2’−デオキシシチジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,4−ビス(ドコシルオキシ)ベンジル]スクシナメートの合成
実施例17−(2)で合成した化合物(253mg,94.2μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(34.9μL,471μmol)、ピロール(32.6μL,471μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(38.1μL,471μmol)、N−メチルイミダゾール(18.7μL,235μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdC−CE ホスホロアミダイト試薬(236mg,282μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(3.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(252mg,99.5%)を白色固体として得た。
(4)デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシアデニリル−[3’→5’]−デオキシチミジニル−[3’→5’]−デオキシチミジン(5’−d[CATT]−3’)の合成
実施例17−(3)で合成した化合物と、28%アンモニア水溶液:エタノール=3:1の溶液(4.0mL)をオートクレーブにいれて65℃で16時間加熱した後、反応液を遠心エバポレーターで減圧濃縮した。濃縮液をC−18逆相カートリッジカラムに吸着させた後、0.1mol/L酢酸アンモニウム水溶液で洗浄し、2%トリフルオロ酢酸水溶液により、5’末端の水酸基に結合したジメトキトリチル基を脱保護し、20%アセトニトリル水溶液で溶出して表題の化合物を得た。
m/z(MALDI TOF):Anal.Calc.for C39H51N12O23P3:1148.24.Found 1149.63(M+H)+
(1)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリル]スクシナメートの合成
実施例12で合成した化合物(401mg,246μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(91.0μL,1.23mmol)、ピロール(85.0μL,1.23mmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(99.5μL,1.23mmol)、N−メチルイミダゾール(48.8μl,615μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(373mg,492μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(4.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(491mg,95.7%)を白色固体として得た。
(2)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリル]スクシナメートの合成
実施例18−(1)で合成した化合物(228mg,115μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(42.6μL,575μmol)、ピロール(39.8μL,575μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(46.5μL,575μmol)、N−メチルイミダゾール(22.9μL,288μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdA−CE ホスホロアミダイト試薬(296mg,345μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.9mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(269mg,94.1%)を白色固体として得た。
(3)5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−N 4 −ベンゾイル−2’−デオキシシチジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−N 6 −ベンゾイル−2’−デオキシアデノシン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−N−[2,3,4−トリス(オクタデシルオキシ)ベンズヒドリル]スクシナメートの合成
実施例18−(2)で合成した化合物(254mg,102μmol)をアルゴン雰囲気下ジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(37.8μL,510μmol)、ピロール(35.3μL,510μmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(41.2μL,510μmol)、N−メチルイミダゾール(20.2μL,255μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdC−CE ホスホロアミダイト試薬(254mg,306μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.1mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(293mg,97.3%)を白色固体として得た。
(4)デオキシシチジニル−[3’→5’]−デオキシアデニリル−[3’→5’]−デオキシチミジニル−[3’→5’]−デオキシチミジン(5’−d[CATT]−3’)の合成
実施例18−(3)で合成した化合物と、28%アンモニア水溶液:エタノール=3:1の溶液(4.0mL)をオートクレーブにいれて65℃で16時間加熱した後、反応液を遠心エバポレーターで減圧濃縮した。濃縮液をC−18逆相カートリッジカラムに吸着させた後、0.1mol/L酢酸アンモニウム水溶液で洗浄し、2%トリフルオロ酢酸水溶液により、5’末端の水酸基に結合したジメトキトリチル基を脱保護し、20%アセトニトリル水溶液で溶出して表題の化合物を得た。
m/z(MALDI TOF):Anal.Calc.for C39H51N12O23P3:1148.24.Found 1146.8(M−H)−
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C108H163FN5O20P:1900.16.Found 1919.19(M+NH4)+
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C109H166N5O22P:1929.48.Found 1947.21(M+NH4)+
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C108H163FN5O21P:1917.44.Found 1935.18(M+NH4)+
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C109H166N5O21P:1912.18.Found 1931.21(M+NH4)+
5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
アルゴン雰囲気下、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネート(200mg,130μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(96.3μL,1.30mmol)、ピロール(90.0μL,1.30mmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、2,4,6−トリメチルピリジン(171μL,1.30mmol)、N−メチルイミダゾール(48.6μL,650μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(193mg,260μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.6mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(241mg,96.9%)を白色固体として得た。
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C109H166N5O20P:1896.19.Found 1915.23(M+NH4)+
5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
アルゴン雰囲気下、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネート(200mg,130μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロメタンスルホン酸(5.75μL,65.0μmol)、ピロール(90.0μL,1.30mmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ベンズイミダゾール(7.68mg,65.0μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.0mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(193mg,260μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.6mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和したメタノール溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(248mg,98.6%)を白色固体として得た。
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C109H166N5O20P:1896.19.Found 1915.23(M+NH4)+
5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−[O−(2−シアノエチル)]ホスホリル−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネートの合成
アルゴン雰囲気下、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−デオキシチミジン−3’−イル−[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジル]スクシネート(200mg,130μmol)をジクロロメタン(3.0mL)に溶解させ、トリフルオロ酢酸(96.3μL,1.30mmol)、ピロール(90.0μL,1.30mmol)を加えて5分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーにより脱保護反応の終了を確認し、ピリジン(105μL,1.30mmol)、N−メチルイミダゾール(51.6μL,650μmol)を加えて10分間撹拌した。中和後の反応液に0.25mol/L 5−(ベンジルチオ)−1H−テトラゾール/アセトニトリル溶液(1.5mL)で溶解させたdT−CE ホスホロアミダイト試薬(193mg,260μmol)を加えて10分間撹拌した後、0.2mol/L ヨウ素 ピリジン/テトラヒドロフラン/水=49/49/2溶液(2.6mL)を加えて10分間撹拌した。反応終了後の反応液にチオ硫酸ナトリウムを飽和した90%アセトニトリル水溶液を添加し、生じた固体を濾過後乾燥し、表題の化合物(248mg,99.6%)を白色固体として得た。
m/z(ESI−MS):Anal.Calc.for C109H166N5O20P:1896.19.Found 1915.22(M+NH4)+
STEP1:脱保護ステップ(鎖伸長生成物の5’水酸基の保護基の除去)、
STEP2:縮合ステップ(種々の官能基を保護したヌクレオシド−3’−ホスホロアミダイトと保護ヌクレオチドとを縮合するステップ)、
STEP3:キャッピングステップ(未反応の5’−水酸基をキャッピングするステップ)、および
STEP4:酸化ステップ(酸化してヌクレオシドホスフェートトリエステル体を得るステップ)。
〔1〕脱保護ステップにおいて、ピロール誘導体およびインドール誘導体から選択される少なくとも一種のカチオン捕捉剤を含有することを特徴とする、連続的改良ホスホロアミダイト法によるオリゴヌクレオチドの製造方法。
〔2〕更に、脱保護ステップの後、縮合ステップに先立ち、有機塩基を含有することを特徴とする、〔1〕記載のオリゴヌクレオチドの製造方法。
〔3〕更に、酸化ステップにおいて、酸化剤または硫化剤を使用することを特徴とする、〔1〕または〔2〕のいずれか記載のオリゴヌクレオチドの製造方法。
〔4〕更に、酸化ステップの後、酸化体または硫化体を極性溶媒下で晶析単離することを特徴とする、〔1〕〜〔3〕のいずれか一つに記載のオリゴヌクレオチドの製造方法。
〔5〕更に、全保護基を脱保護することを特徴とする、〔4〕記載のオリゴヌクレオチドの製造方法。
Claims (8)
- 一般式(I):
[式中、
Lは、式(a1):
(式中、*は、Yとの結合位置を示し;
**は、保護される基との結合位置を示し;
L1は、置換されていてもよい2価のC1−22炭化水素基を示し;かつ
L2は、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくは置換されていてもよいC1−22アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−22アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基を示す。)で示される基を示し、
Yは、酸素原子、またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、ならびに
Zは、式(a2):
[式中、*は、Yとの結合位置を示し;
R4は、水素原子であるか、あるいはRbが、下記式(a3)で表される基である場合には、R6と一緒になって単結合または−O−を示して、環Bと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
kは、1〜4の整数を示し;
環Aは、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよく;
Raは、水素原子を示し;ならびに
Rbは、水素原子、または式(a3):
(式中、*は、結合位置を示し;
jは、0〜4の整数を示し;
j個のR7は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
R6は、水素原子を示すか、またはR4と一緒になって単結合または−O−を示して、環Aと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;かつ
環Bは、j個のOR7に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で表される基を示す。]で表される基を示す。]
で示される、擬似固相保護基。 - 一般式(II):
[式中、
mは、0以上の任意の整数を示し、
m+1個のBaseは、独立してそれぞれ保護されていてもよい核酸塩基を示し、
Qは、水素原子、または酸性条件下で除去可能な一時保護基を示し、
Xは、水素原子、ハロゲン原子または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のX’は、独立してそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、または保護されていてもよい水酸基を示し、
m個のR8は、独立してそれぞれ酸素原子もしくは硫黄原子を示し、
m個のWGは、独立してそれぞれ電子吸引性基を示し、
Lは、式(a1):
(式中、*は、Yとの結合位置を示し;
**は、ヌクレオチド3’水酸基との結合位置を示し;
L1は、置換されていてもよい2価のC1−22炭化水素基を示し;かつ
L2は、単結合を示すか、または**C(=O)N(R2)−R1−N(R3)***(式中、**は、L1との結合位置を示し、***は、C=Oとの結合位置を示し、R1は、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子もしくは置換されていてもよいC1−22アルキル基を示すか、またはR2およびR3が一緒になって、置換されていてもよいC1−22アルキレン結合を形成していてもよい。)で表される基を示す。)で示される基を示し、
Yは、酸素原子、またはNR(Rは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を示す。)を示し、ならびに
Zは、式(a2):
[式中、*は、Yとの結合位置を示し;
R4は、水素原子を示すか、あるいはRbが、下記式(a3)で表される基である場合には、R6と一緒になって単結合または−O−を示して、環Bと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;
k個のR5は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
kは、1〜4の整数を示し;
環Aは、k個のOR5に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよく;
Raは、水素原子を示し;
かつRbは、水素原子、または式(a3):
(式中、*は、結合位置を示し;
jは、0〜4の整数を示し;
j個のR7は、独立してそれぞれ炭素数10以上の脂肪族炭化水素基を有する有機基を示し;
R6は、水素原子を示すか、またはR4と一緒になって単結合または−O−を示して、環Aと共にフルオレニル基またはキサンテニル基を形成していてもよく;かつ
環Bは、j個のOR7に加えて、更にハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいC1−6アルコキシ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい。)で表される基を示す。]で表される基を示す。]
で示されるヌクレオチド。 - mが0である、請求項2に記載のヌクレオチド。
- 一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
R5および/またはR7が、炭素原子数10〜40のアルキル基である、請求項2または3に記載のヌクレオチド。 - 一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
RaおよびRbが、共に水素原子であり、かつR5が、炭素原子数10〜40のアルキル基である、請求項2または3に記載のヌクレオチド。 - 一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
R5および/またはR7が、炭素原子数12〜30のアルキル基である、請求項2または3に記載のヌクレオチド。 - 一般式(II)中のLが、スクシニル基であり、かつ
Y−Zが、3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルオキシ基、
3,5−ジ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルオキシ基、
3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
3,5−ジ(ドコシルオキシ)ベンジルアミノ基、
ジ(4−ドコシルオキシフェニル)メチルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、
4−メトキシ−2−[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)シクロヘキシルメチルオキシ]ベンジルアミノ基、
2,4−ジ(ドデシルオキシ)ベンジルアミノ基、
フェニル(2,3,4−トリ(オクタデシルオキシ)フェニル)メチルアミノ基、
ジ[4−(12−ドコシルオキシドデシルオキシ)フェニル]メチルアミノ基、
3,5−ジ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基、および
3,4,5−トリ[3’,4’,5’−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ]ベンジルアミノ基
からなる群より選択される基である、請求項2または3に記載のヌクレオチド。 - Qが、モノメトキシトリチル基、またはジメトキシトリチル基である、請求項2〜7のいずれか一項に記載のヌクレオチド。
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