JP4542311B2 - 核酸誘導体 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
発明の技術分野および背景
本発明は、ヌクレオチドアナログおよびその誘導体化オリゴヌクレオチドアナログ、それらの合成方法、ならびに研究および診断および医学での適用におけるオリゴヌクレオチドアナログの使用（例えば、アンチセンス治療のための使用）に関する。
アンチセンスオリゴヌクレオチド（例えば、アンチセンスオリゴデオキシリボヌクレオチド）はワトソン・クリック型塩基対形成またはフーグスティーン型塩基対形成およびアンチフーグスティーン型塩基対形成のいずれによってもその標的核酸と結合することができる。このことについては、ＴｈｕｏｎｇおよびＨｅｌｅｎｅ（１９９３）、オリゴヌクレオチドによる二重らせんＤＮＡの配列特異的な認識および修飾、Ａｎｇｅｖ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．３２：６６６を参照のこと。ワトソン・クリック型塩基対形成により、アンチセンスオリゴヌクレオチドの複素環塩基は標的の一本鎖核酸（ＲＮＡまたは一本鎖ＤＮＡ）の複素環塩基との水素結合を形成し、これに対して、フーグスティーン型塩基対形成により、標的核酸の複素環塩基は二本鎖ＤＮＡであり、この場合には、第３の鎖が、フーグスティーン型塩基対形成およびアンチフーグスティーン型塩基対形成によるＤＮＡ二重鎖のＢ形態の主溝に収まり、三重鎖構造を形成している。
ワトソン・クリック型塩基対形成およびフーグスティーン型塩基対形成の両方のモデルにより、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、遺伝子発現を調節し、そして核酸の本質的な機能を破壊する可能性を有している。従って、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、広範囲の疾患を調節することにおいて様々な用途が考えられる。
オリゴヌクレオチドを化学合成するための様々な効果的な方法が開発されたとき以降、慎重に考案されたオリゴヌクレオチドは、転写、転写物および／または翻訳の様々なレベルを調節することによって遺伝子発現を制御するために使用することができるので、このような分子は生化学および生物学的研究においてこれまで広く使用されており、そして潜在的には医学における使用が考えられている。
１００塩基対（ｂｐ）もの長さのオリゴデオキシリボヌクレオチドが、市販の全自動合成装置を使用して固相法によって日常的に合成されている。しかし、オリゴリボヌクレオチドの化学合成はそれよりもはるかに日常的ではない。オリゴリボヌクレオチドはまた、オリゴデオキシリボヌクレオチドよりもはるかに不安定であり、そのため、オリゴデオキシリボヌクレオチドが、例えば、遺伝子治療または転写レベルもしくは翻訳レベルの調節を目指した医学的研究および生物学的研究ではより一般に使用されている。
遺伝子発現には、あまり異ならない十分に調節された段階が含まれる。遺伝子発現の最初の主要な段階には、アンチセンス（すなわち、−）ＤＮＡ鎖に対して相補的なＲＮＡ配列であるメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、すなわち、ＤＮＡセンス（すなわち、＋）鎖（これは遺伝子を構成する）に対して配列が同一であるメッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）の転写が含まれる。真核生物では、転写は細胞の核で行われる。
遺伝子発現の二番目の主要な段階には、タンパク質（例えば、酵素、構造タンパク質、分泌タンパク質、遺伝子発現因子など）の翻訳が含まれる。この場合、ｍＲＮＡがリボソームＲＮＡ複合体（リボソーム）およびアミノ酸活性化型転移ＲＮＡ（ｔＲＮＡ）と相互作用して、ｍＲＮＡ配列によってコード化されるタンパク質の合成を行わせる。
転写の開始には、遺伝子のコード配列の上流に位置するプロモーターＤＮＡ配列がＲＮＡ合成酵素（ＲＮＡポリメラーゼ）によって特異的に認識されることが必要である。この認識に先立って、１つ以上のタンパク質転写因子がプロモーター配列に配列特異的に結合する。プロモーター配列またはその近くに結合するさらなるタンパク質によって、転写がアップレギュレーションされることがあり、このようなタンパク質はエンハンサーとして知られている。プロモーター配列またはその近くに結合するが、結合することにより、ＲＮＡポリメラーゼの作用を妨げる他のタンパク質はリプレッサーとして知られている。
また、場合により、遺伝子発現が、相補的なｍＲＮＡ転写物と結合し、それにより機能的なタンパク質へのその転写を妨げる内因性のアンチセンスＲＮＡリプレッサーによってダウンレギュレーションされることも明らかにされている。このことについては、Ｇｒｅｅｎ他（１９８６）、遺伝子調節におけるアンチセンスＲＮＡの役割、Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５５：５６９を参照のこと。
従って、遺伝子発現は、典型的には、転写因子およびエンハンサーによってアップレギュレーションされ、リプレッサーによってダウンレギュレーションされる。
しかし、多くの疾患では、遺伝子発現の状況が損なわれている。種々のタイプのガンなどの多くの場合においては、様々な理由から、特定の内因性遺伝子または外因性遺伝子の発現（例えば、ウイルスなどの病原体の遺伝子発現）がアップレギュレーションされている。さらに、寄生虫、細菌またはウイルスなどの病原体によって引き起こされる感染性疾患では、疾患の進行が病原体の遺伝子の発現に依存している。この現象もまた、患者に関する限り、外因性遺伝子のアップレギュレーションと見なすことができる。
ほとんどの従来の薬物は、１つまたは複数の標的化された内因性または外因性のタンパク質（例えば、酵素）と相互作用し、そのタンパク質を調節することによって機能する。しかし、そのような薬物は、典型的には、標的化されたタンパク質に対して特異的ではなく、他のタンパク質とも同様に相互作用する。従って、標的化されたタンパク質を効果的に調節するためには、比較的大きい薬物用量を使用しなければならない。
薬物の典型的な日用量は、体重１キログラムあたり１０−５ミリモル〜１０−１ミリモルであり、すなわち、１００キログラムのヒトに対して１０−３ミリモル〜１０ミリモルである。この調節が、むしろ、ｍＲＮＡとの相互作用およびその不活性化によって行われ得る場合、薬物の必要量の劇的な削減が、副作用の対応する減少とともに達成され得ると考えられる。そのような相互作用を部位特異的にすることができる場合には、さらなる削減を達成することができる。機能している遺伝子はｍＲＮＡを絶えず産生することを考えれば、遺伝子の転写をその全体で停止させることができる場合、それはさらにより好都合である。
これらの事実を考えれば、遺伝子発現を転写レベルで停止または下方調節することができる場合、それは好都合である。
選択された所定の配列を有するオリゴヌクレオチドおよびそのアナログを化学合成することができることにより、遺伝子発現を下方調節するための手段がもたらされる。３種類の遺伝子発現調節法を考えることができる。
転写レベルでは、鎖置換または三重らせんの形成によってゲノムＤＮＡに結合するアンチセンス型またはセンス型のオリゴヌクレオチドまたはアナログは転写を妨げることができる。このことについては、ＴｈｕｏｎｇおよびＨｅｌｅｎｅ（１９９３）、オリゴヌクレオチドによる二重らせんＤＮＡの配列特異的な認識および修飾、Ａｎｇｅｖ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．３２：６６６を参照のこと。
転写物レベルでは、標的ｍＲＮＡ分子と結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアナログは、細胞内ＲＮａｓｅＨによるハイブリッドの酵素切断をもたらす。このことについては、Ｄａｓｈ他（１９８７）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８４：７８９６を参照のこと。この場合、標的化されたｍＲＮＡにハイブリダイゼーションすることによって、オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドアナログは、ＲＮａｓｅＨ酵素によって認識および破壊される二重鎖ハイブリッドをもたらす。あるいは、そのようなハイブリッド形成は正しいスプライシングの妨害をもたらし得る。このことについては、Ｃｈｉａｎｇ他（１９９１）、アンチセンスオリゴヌクレオチドは２つの異なる機構によって細胞間接着分子Ｉの発現を阻害する、Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６６：１８１６２を参照のこと。結果として、両方の場合において、翻訳のために利用される標的ｍＲＮＡの無傷の転写物の数が減少するか、または除かれる。
翻訳レベルでは、標的ｍＲＮＡ分子と結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアナログは、Ｐａｔｅｒｓｏｎ他（１９７７）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、７４：４３７０によって記載されるように、立体的な妨害によって、不可欠な翻訳因子（リボソーム）が標的ｍＲＮＡに結合することを妨げる。これは、そのようなｍＲＮＡの翻訳をできなくする、ハイブリダイゼーションアレストとしてこの分野で知られている現象である。
従って、アンチセンス配列は、本明細書中上記に記載されるように、その特異的な配列に依存して任意の内因性遺伝子および／または外因性遺伝子の発現を停止させることできるので、アンチセンス法を新しい薬理学的手段に開発することに専念する科学者および薬理学者によって非常に注目されていた。このことについては、Ｃｏｈｅｎ（１９９２）、オリゴヌクレオチド治療薬、Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１０：８７を参照のこと。
例えば、いくつかのアンチセンスオリゴヌクレオチドでは、下記のことが示されている：造血細胞の増殖を停止させること（Ｓｚｃｚｙｌｉｋ他（１９９１）、ＢＣＲ−ＡＢＬアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドによる白血病細胞の増殖の選択的阻害、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５３：５６２）、造血細胞の成長を停止させること（Ｃａｌａｂｒｅｔｔａ他（１９９１）、正常な造血細胞および白血病性造血細胞はｃ−ｍｙｃアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドの阻害作用に対して示差的な感受性を示す：骨髄パージングに関連するインビトロ研究、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、８８：２３５１）、細胞周期のＳ期への進入を停止させること（Ｈｅｉｋｈｉｌａ他（１９８７）、ｃ−ｍｙｃアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドはＳ期への進入を阻害するが、Ｇ（０）からＧ（１）への進行は阻害しない、Ｎａｔｕｒｅ、３２８：４４５）、低下した生存（Ｒｅｅｄ他（１９９０）、ＢＣＬ２プロオンコジーン発現ならびに白血病細胞の成長および生存のアンチセンス媒介阻害：ホスホジエステルオリゴデオキシヌクレオチドとホスホロチオアートオリゴデオキシヌクレオチドとの比較、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．５０：６５６５）、そして受容体媒介応答を妨げること（ＢｕｒｃｈおよびＭａｈａｎ（１９９１）、インターロイキンＩ受容体ｍＲＮＡに対してアンチセンスのオリゴデオキシヌクレオチドはネズミおよびヒトの培養された繊維芽細胞ならびにマウスにおいてインターロイキンＩの作用を阻止する、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．８８：１１９０）。抗ウイルス剤としてのアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用については、Ａｇｒａｗａｌ（１９９２）、抗ウイルス剤としてのアンチセンスオリゴヌクレオチド、ＴＩＢＴＥＣＨ、１０：１５２が参照される。
アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアナログを使用する遺伝子発現の効率的なインビボ阻害の場合、オリゴヌクレオチドまたはアナログは下記の条件を満たさなければならない：（ｉ）標的配列に結合する際の十分な特異性；（ｉｉ）水溶性；（ｉｉｉ）細胞内および細胞外のヌクレアーゼに対する安定性；（ｉｖ）細胞膜透過能；および（ｖ）生物を処置するために使用されたときの低毒性。
非修飾のオリゴヌクレオチドは、インビボ半減期が短く、その間にヌクレアーゼによって迅速に分解されるので、アンチセンス配列として使用することは実用的ではない。さらに、非修飾のオリゴヌクレオチドは、ミリグラム量以上で調製することが困難である。さらに、そのようなオリゴヌクレオチドは良好な細胞膜透過剤ではない（Ｕｈｌｍａｎｎ他（１９９０）、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．９０：５４４を参照のこと）。
従って、上記に列記された条件のすべてを満たすためには、オリゴヌクレオチドアナログを好適な様式で考案しなければならないことは明かである。従って、修飾されたオリゴヌクレオチドに対する広範囲の研究が開始され、現在に至っている。
例えば、三重らせんの形成を介する二本鎖ＤＮＡ（ｄｓＤＮＡ）の認識に関連して生じる様々な問題が、巧妙な「スイッチバック」式の化学的連結によって小さくなっている。この場合、そのような連結により、一方の鎖におけるポリプリンの配列が認識され、そして「スイッチバックする」ことによって、もう一方の鎖におけるホモプリン配列を認識されることができる。また、良好ならせん形成が、人工的な塩基を使用し、それにより、イオン強度およびｐＨに関する結合条件を改善することによって得られている。
さらに、半減期ならびに膜透過を改善するために、ポリヌクレオチド骨格における非常に多くの変化が行われているが、それにもかかわらず、ほとんど成功していない。このことについては、Ｂｒａｎｄ（２００１）、アンチセンスオリゴヌクレオチドの局所的および経皮的な送達、Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｍｏｌ Ｔｈｅｒ（３）：２４４〜８を参照のこと。
オリゴヌクレオチドは塩基または糖またはリン酸成分のいずれにおいても修飾することができる。これらの修飾には、メチルホスホナート、モノチオホスファート、ジチオホスファート、ホスホルアミダート、リン酸エステル、架橋型ホスホロチオアート、架橋型ホスホルアミダート、架橋型メチレンホスホナート、デホスホヌクレオチド間アナログ（シロキサン架橋、カルボナート架橋、カルボキシメチルエステル架橋、カルボナート架橋、カルボキシメチルエステル架橋、アセトアミド架橋、カルバマート架橋、チオエーテル架橋、スルホキシ架橋、スルホノ架橋、様々な「プラスチック」ＤＮＡ、α−アノマー架橋およびボラン誘導体を伴う）の使用が含まれる。さらなる詳細については、Ｃｏｏｋ（１９９１）、アンチセンスオリゴヌクレオチドの医用化学−将来の見込み、Ａｎｔｉ−Ｃａｎｃｅｒ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ、６：５８５が参照される。
広範囲の研究努力が、アンチセンスオリゴヌクレオチドのその標的配列に対する結合親和性を予測する分野においてもまた行われている。このことについては、Ｗａｌｔｏｎ他（１９９９）、構造化されたＲＮＡ標的に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの結合親和性の予測、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ Ｂｉｏｅｎｇ、６５（１）：１〜９；Ｊａｙａｒａｍａｎ他（２００１）、アンチセンスオリゴヌクレオチドの合理的選択および定量的評価、Ｂｉｏｃｈｉｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ａｃｔａ、１５２０（２）：１０５〜１４；Ｍａｔｖｅｅｖａ他（１９９８）、インビトロ方法によるアンチセンスオリゴヌクレオチド効能の予測、Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１６、１３７４〜１３７５を参照のこと。
国際特許出願公開ＷＯ８６／０５５１８では、塩基の標的配列を含有する一本鎖ポリヌクレオチドに結合させるために効果的なポリマー組成物が広く特許請求されている。この組成物は、下記の形態を有する、ホモポリマーでない実質的に立体規則的なポリマー分子を含むと言われている：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１〜Ｒｎは、標的配列における対応する配列内塩基にワトソン／クリック型対形成することによって結合させるために効果的なプリン複素環、プリン様複素環、ピリミジン複素環およびピリミジン様複素環から選択される認識成分である；ｎは、ポリマー分子と標的配列との間で形成されるワトソン／クリック型水素結合の総数が少なくとも約１５であるようにされる；Ｂ〜Ｂは、化学的に安定な実質的に非荷電の主としてアキラルな連結によって主に連結された骨格成分である；骨格成分の長さは、骨格成分が環状構造を有する場合には５原子〜７原子の範囲であり、骨格成分が非環状構造を有する場合には４原子〜６原子の範囲である；そして骨格成分は、認識成分と標的配列の対応する配列内塩基との間でのワトソン・クリック型塩基対形成を可能にする認識成分を所定位置において支える。
国際特許出願公開ＷＯ８６／０５５１８によれば、認識成分は様々な天然型核酸塩基および核酸塩基アナログであり、骨格成分は、フラン環もしくはモルホリン環を含む環状骨格成分、または下記形態の非環状骨格成分のいずれかである：
Figure 0004542311
 式中、Ｅは−ＣＯ−または−ＳＯ２−である。出願明細書には、サブユニットの合成、骨格のカップリング反応およびポリマーの組立て法について一般的な説明が示されている。国際特許出願公開ＷＯ８６／０５５１８は、特許請求されたポリマー組成物が標的配列と結合することができ、その結果、診断的適用および治療的適用が可能であることを示しているが、この出願には、特許請求されたポリマーの結合能に関するデータは何ら含まれていない。
国際特許出願公開ＷＯ８６／０５５１９には、国際特許出願公開ＷＯ８６／０５５１８に記載されるポリマーを固体担体に結合させることを含む診断試薬および診断システムが記載される。
国際特許出願公開ＷＯ８９／１２０６０には、オリゴヌクレオチドアナログを合成するための様々な基本構成成分、ならびに規定された配列でそのよう基本構成成分を連結することによって形成されるオリゴヌクレオチドアナログが記載される。これらの基本構成成分は「剛直」（すなわち、環構造を含有する）または「柔軟」（すなわち、環構造を有しない）のいずれであってもよい。両方の場合において、基本構成成分はヒドロキシ基およびメルカプト基を含有しており、それらを介して基本構成成分が連結され、オリゴヌクレオチドアナログを形成すると言われている。オリゴヌクレオチドアナログにおける連結成分は、スルフィド（−Ｓ−）、スルホキシド（−ＳＯ−）およびスルホン（−ＳＯ２−）からなる群から選択される。しかし、この出願は、オリゴヌクレオチドアナログが標的オリゴヌクレオチドに特異的に結合することを裏づける実験データを何ら示していない。
Ｎｉｅｌｓｅｎ他（１９９１）（Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５４：１４９７）および国際特許出願公開ＷＯ９２／２０７０２には、ペプチド骨格を含む非環状オリゴヌクレオチドが記載される。この場合、ペプチド骨格において、任意の選択された化学的核酸塩基またはアナログがつながれ、そしてそれらが天然のＤＮＡまたはＲＮＡにおいて役立つような暗号記号として役立っている。これらの新しい化合物は、ペプチド核酸（ＰＮＡ）として知られており、その天然型対応体よりも細胞内において安定であるだけでなく、天然型核酸が互いに結合するよりも５０倍〜１００倍強固に天然のＤＮＡおよびＲＮＡと結合する。ＰＮＡヘテロハイブリッドのことについては、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｎｅｗｓ（１９９３）、ＤＮＡ模倣体はこの現実を改善することができるか、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２６２：１６４７を参照のこと。
ＰＮＡオリゴマーは、４つの保護されたモノマー（チミン、シトシン、アデニンおよびグアニン）からメリーフィールド固相ペプチド合成によって合成することができる。水溶性を増大させ、かつ凝集を防止するために、リシンアミド基がＣ末端に置かれる。
しかし、いくつかの大きい欠点がＰＮＡ法には伴う。１つの欠点は、少なくとも試験管培養では、ＰＮＡ分子は細胞膜を透過せず、すなわち、天然の短いＤＮＡセグメントおよびＲＮＡセグメントが透過する限られた程度でさえも透過しないということである。第２の欠点は、毒性を伴って遭遇する副作用である。ＰＮＡは、標的配列に非常に強く結合するため、その天然型対応体の特異性を有しておらず、そして標的配列に対してだけでなく、ＤＮＡ、ＲＮＡまたはさらにはタンパク質の他の鎖に対しても結合を生じさせ、予期しない方法で細胞を無力化する。
米国特許第５，９０８，８４５号（Ｓｅｇｅｖ）には、相補的なＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列にハイブリダイゼーション可能な複数のリガンド（核酸塩基またはそのアナログなど）を有するポリエーテル骨格からなる核酸模倣体が記載される。米国特許第５，９０８，８４５号によれば、オリゴヌクレオチド模倣体は下記の選択的な形態である：
Figure 0004542311
 式中、ｎは２以上の整数であり、Ｂ１〜Ｂｎのそれぞれは独立して、天然に存在する核酸塩基、核酸塩基結合基またはＤＮＡインターカレーター（これらに限定されない）などの化学的官能性基であり、Ｙ１〜Ｙｎのそれぞれは第１のリンカー基であり、Ｘ１〜Ｘｎのそれぞれは第２のリンカー基であり、Ｃ１〜Ｃｎはキラルな炭素原子であり、そして［Ｋ］および［Ｉ］は第１および第２のエキソコンジュゲートである。
米国特許第５，９０８，８４５号の教示によれば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）がポリエーテル核酸の好ましいポリエーテル骨格である。ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）は、知られている最も良好な生体適合性ポリマーの１つであり、有機媒体および水性媒体の両方における広範囲の溶解度特性（Ｍｕｔｔｅｒ他（１９７９）、Ｔｈｅ Ｐｅｐｔｉｄｅｓ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、２８５）、毒性および免疫原性がないこと（Ｄｒｅｂｏｒｇ他（１９９０）、Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｈｅｒ．Ｄｒｕｇ．Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔ．６：３１５）、非生物分解性、そして生きている生物からの排出が容易であること（Ｙａｍａｏｋａ他（１９９４）、Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．８３：６０１）などの様々な有用な性質を有している。
この２０年間、ＰＥＧは、出発基質およびポリマーの両方の性質のいくつかを合わせ持つ結合体を製造するとき、様々な基質を共有結合的に修飾する修飾因子として広範囲に使用された。Ｈａｒｒｉｓ，Ｊ．Ｍ．（１９９２）、ポリ（エチレングリコール）の化学［Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ） Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ］を参照のこと。この領域における圧倒的大多数の研究は、目的とする基質の１つ以上の性質を変化させて、基質を特定の生物学的適用のために適するようにするという願望によって促進された。ＰＥＧ結合体の集積およびそれらの適用例が増大しているので、様々な生物学的認識機構によって生体内で引き起こされる多くの望ましくない作用をＰＥＧとの共有結合的修飾によって最小限にできることが明らかになってきている。
例えば、ＰＥＧ結合体を使用することにより、タンパク質の免疫原性および抗原性を低下させることができる。このことについては、米国特許第４，１７９，３３７号（Ｄａｖｉｓ他）を参照のこと。血栓形成性ならびに細胞およびタンパク質の接着を、ＰＥＧ結合表面の場合では低下させることができる。このことについては、Ｍｅｒｒｉｌｌ（１９９２）、ポリ（エチレングリコール）の化学［Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ） Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、１９９頁、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ］を参照のこと。ＰＥＧによってもたらされるこれらの有益な性質は、血液との接触を必要とする系のどれにとっても非常に重要である。ＰＥＧの生体適合性に関するさらなる情報については、Ｚａｌｉｐｓｋｉ（１９９５）、生物学的に関連する結合体を調製するための官能化されたポリ（エチレングリコール）、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ．６：１５０が参照される。
米国特許出願第０９／４１１，８６２号および国際特許出願公開ＷＯ０１／１６３６５（両方ともＳｅｇｅｖによる）もまた核酸模倣体を記載する。それらに記載される核酸模倣体は、米国特許第５，９０８，８４５号に記載される核酸模倣体のアナログであり、相補的なＤＮＡ配列またはＲＮＡ配列とハイブリダイゼーションすることができる多数のリガンド（核酸塩基またはそのアナログなど）をそれぞれが有するポリ（エーテル−チオエーテル）骨格またはポリ（エーテル−スルホン）骨格またはポリ（エーテル−スルホキシド）骨格から構成されている。
米国特許出願第０９／４１１，８６２号および国際特許出願公開ＷＯ０１／１６３６５によれば、オリゴヌクレオチド模倣体は下記の選択的な形態である：
Figure 0004542311
 式中、変数の範囲は、本明細書中上記に記載されるように、米国特許第５，９０８，８４５号に示される範囲と同様である。
しかし、米国特許第５，９０８，８４５号ならびに米国特許出願第０９／４１１，８６２号および国際特許出願公開ＷＯ０１／１６３６５に記載されるオリゴヌクレオチド模倣体はすべて、非環状のポリエーテル骨格またはポリエーテル誘導体骨格に基づいている。これらの参照される明細書には、米国特許第５，９０８，８４５号によれば、隣接するＢ官能性基間に１１個の原子を有するポリエーテル核酸化合物と天然型テトラアデニンｓｓＤＮＡとのハイブリダイゼーションを明らかにする分子モデルが含まれる。しかし、これらのポリエーテル核酸誘導体と一本鎖ＤＮＡとの実際のハイブリダイゼーションは、予期されていたよりも有利でないと予想されることが後に合理的に説明された。これらの非環状ポリエーテルは１１個の自由に回転する結合を含み、一方、天然型オリゴデオキシリボヌクレオチドでは、自由に回転できる結合は６個しか存在しないからである。天然型オリゴデオキシリボヌクレオチドにおけるそれ以外の５個の結合は環状構造に存在しており、従って自由な回転を全く有しない。自由に回転する結合の数がこのように合わないことは、ポリエーテル核酸および天然型核酸における官能性基間の安定な相互作用を形成する能力を低下させ得るので大きな欠点である。
従って、上記の欠点を有しないオリゴヌクレオチドアナログで、（ｉ）合成法が容易であること、証明された合成効率；および（ｉｉ）天然型核酸の構造と適合し得る剛直性によってさらに特徴づけられ、そして（ｉ）標的配列に結合する際の十分な特異性；（ｉｉ）水溶性；（ｉｉｉ）細胞内および細胞外のヌクレアーゼに対する安定性；（ｉｖ）細胞膜透過能；および（ｖ）生物を処置するために使用されたときの低毒性、まとめて、オリゴヌクレオチドアナログをアンチセンス治療薬として非常に好適にする様々な性質などの、上記に記載されるポリエーテル核酸に共通する性質によってさらに特徴づけられるオリゴヌクレオチドアナログが必要であることが広く認められており、そしてそのようなオリゴヌクレオチドアナログを有することは非常に好都合である。
発明の概要
本発明により、ヌクレオチドアナログおよびそのようなヌクレオチドアナログを含有するオリゴヌクレオチドアナログ、それらの調製方法、ならびに研究および診断および医学での適用（アンチセンス治療など）におけるそのようなオリゴヌクレオチドアナログの使用を提供する。本発明のオリゴヌクレオチドアナログは、天然型核酸との安定なハイブリッドの形成を可能にする環状成分を含み、従って広範囲の適用において、特にアンチセンス治療において効率的に使用することができる。
本発明の１つの局面により、複数のキラルな炭素原子を持つ骨格を有し、かつ複数のキラルな炭素原子のキラルな炭素原子にそれぞれが個々に結合する複数のリガンドを有する骨格を含む化合物であって、リガンドは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される成分をそれぞれが含有する１対以上の隣接リガンドを含み、１対以上の隣接リガンドの成分がリンカー鎖を介して相互に直接連結される化合物が提供される。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、骨格はポリエーテルおよび／またはポリエーテル誘導体を含む。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、ポリエーテルはポリ（エチレングリコール）を含む。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、ポリエーテル誘導体は、ポリ（エーテル−チオエーテル）、ポリ（エーテル−スルホン）およびポリ（エーテル−スルホキシド）からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、骨格は、チオホスホナートＤＮＡ骨格、ホスホルアミダート骨格、モルホリノホスホルアミダート骨格およびメチルホスホナート骨格からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、キラルな炭素原子は４個〜６個の介在原子によって骨格において相互に隔てられる。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、リンカー鎖は４個〜１４個の原子を含む。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、リンカー鎖は下記の式を有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
本発明の別の局面により、本明細書中上記に記載される化合物を調製する方法が提供される。この方法は、モノマー、好ましくは、エーテル成分を有するモノマーを得ることを含む。この場合、モノマーのそれぞれが、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している１つ以上のキラルな炭素原子を含む。この方法はさらに、ダイマー、好ましくは、本明細書中上記に定義されるような２つのエーテル成分を有するダイマーを得ること（この場合、ダイマーのそれぞれが少なくとも２個のキラルな炭素原子を含み、キラルな炭素原子のそれぞれが、それに結合する本明細書中上記に記載されるような官能性基を有し、そしてダイマーはさらに、官能性基を連結するリンカー鎖を含む）、そして縮合されたモノマーおよびダイマーからなるポリマーが得られるように、モノマーおよびダイマーをその間で縮合し、かつ一方をもう一方と縮合することを含む。
本発明のさらに別の局面により、本明細書中上記に記載される化合物を調製する別の方法が提供される。この方法は、本明細書中上記に記載されるモノマーおよびダイマーを得ること、上記モノマーの第１のモノマーまたは上記ダイマーの第１のダイマーを固体担体に結合すること、そして縮合されたモノマーおよびダイマーからなるポリマーが得られるように、上記モノマーおよび上記ダイマーを所定の配列で第１のモノマーまたは第１のダイマーに連続して縮合することを含む。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、核酸塩基の１つまたは２つ以上は保護された核酸塩基であり、本発明の方法はさらに、１つまたは２つ以上の保護された核酸塩基を脱保護することを含む。
本発明のさらに別の局面により、配列特異的にハイブリダイゼーションする方法が提供される。この方法は、本明細書中上記に記載される化合物が配列特異的な様式で二重鎖ポリヌクレオチドの一方の鎖に結合し、それによりもう一方の鎖と入れ替わるように、二重鎖ポリヌクレオチドを本明細書中上記に記載される化合物と接触させることを含む。
本発明のさらなる局面により、配列特異的にハイブリダイゼーションする方法が提供される。この方法は、本明細書中上記に記載される化合物が配列特異的な様式で一本鎖ポリヌクレオチドに結合するように、一本鎖ポリヌクレオチドを本明細書中上記に記載される化合物と接触させることを含む。
本発明のさらにさらなる局面により、生物における遺伝子の発現を調節する方法が提供される。この方法は、本明細書中上記に記載される化合物が遺伝子由来のＤＮＡまたはＲＮＡと配列特異的な様式で結合するように、本明細書中上記に記載される化合物を生物に投与することを含む。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、調節は、遺伝子の転写を阻害することを含む。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、調節は、遺伝子の複製を阻害することを含む。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、調節は、遺伝子のＲＮＡの翻訳を阻害することを含む。
本発明のさらにさらなる局面により、生物における望ましくないタンパク質産生に関連する状態を処置する方法が提供される。この方法は、生物を、効果的な量の本明細書中上記に記載される化合物、すなわち、遺伝子に由来するＤＮＡまたはＲＮＡと特異的に結合し、これによりタンパク質の産生を制御する化合物と接触させることを含む。
本発明のさらなる局面により、生物の細胞におけるＤＮＡまたはＲＮＡの分解を誘導する方法が提供される。この方法は、本明細書中上記に記載される化合物、すなわち、ＤＮＡまたはＲＮＡに特異的に結合する化合物を生物に投与することを含む。
本発明のさらにさらなる局面により、細胞またはウイルスを殺す方法が提供される。この方法は、細胞またはウイルスを、本明細書中上記に記載される化合物、すなわち、細胞またはウイルスのゲノムの一部分に、あるいは細胞またはウイルスのゲノムに由来するＲＮＡに特異的に結合する化合物と接触させることを含む。
本発明のさらにさらなる局面により、下記の式を有する化合物が提供される：
Figure 0004542311
 式中、ｍおよびｎは、それぞれが独立して整数であり、ｍ≠ｎで、ｍ≠ｎ−１であり、ｄは０または１以上の整数であり、ｆは１以上の整数であり、Ｌは本明細書中上記に記載されるようなリンカー鎖であり、ＢｍおよびＢｎ−１およびＢｎのそれぞれは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から独立して選択される化学的官能性基であり、ＹｍおよびＹｎ−１およびＹｎのそれぞれは第１のリンカー基であり、ＸｍおよびＸｎ−１およびＸｎのそれぞれは第２のリンカー基であり、ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎはキラルな炭素原子であり、Ｑは、ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎのキラルな炭素原子を有する本明細書中上記に記載されるような骨格であり、そして［Ｋ］および［Ｉ］は、場合に応じて使用される第１および第２のエキソコンジュゲートである。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、化合物は下記の式を有する：
Figure 0004542311
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、化合物は下記の式を有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｗ１、Ｗ２およびＪは、本明細書中上記に定義される通りである。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、キラルな炭素のｍパーセントはＳ立体配置であり、この場合、ｍは、９０％〜９５％、９６％〜９８％、約９９％および９９％超からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、本明細書中上記に記載される化合物は、骨格に結合した１つまたは複数のレポーター基をさらに含む。
本発明の別の局面により、有効成分としての本明細書中上記に記載される化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物が提供される。
本発明のさらに別の局面により、下記の式を有する化合物が提供される：
Figure 0004542311
 式中、Ｌは本明細書中上記に記載されるようなリンカー鎖であり、Ｂ１およびＢ２のそれぞれは、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、Ｙ１およびＹ２のそれぞれは第１のリンカー基であり、Ｘ１およびＸ２のそれぞれは第２のリンカー基であり、Ｃ１およびＣ２はキラルな炭素原子であり、Ｚは第１の保護基であり、そしてＡは脱離基である。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、核酸塩基の１つ以上がアミノ基を含む場合、そのアミノ基は第２の保護基Ｐによって保護される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、化合物は下記の式を有する：
Figure 0004542311
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、化合物は下記の式を有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｗ１、Ｗ２およびＪは、本明細書中上記に定義される通りである。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、化合物は下記の式を有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１およびＲ２は本明細書中上記に定義される通りであり、Ｒ３は、水素、メチルおよびアルキルからなる群から選択される。
本発明のさらに別の局面により、本明細書中上記に記載されるダイマー化合物を調製する方法が提供される。この方法は、第１のエチレングリコール成分（これは、第１の官能性基が結合した第１のキラルな炭素原子を含み、第１の官能性基は、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択され、かつ第１の化学反応基を伴って末端を形成する第１のリンカーアームを有し、そして第１のキラルな炭素原子はさらに、結合した保護基Ｚを有する）を得ること、第１のエチレングリコール成分に、第２のキラルな炭素原子を含む第２のエチレングリコール成分を縮合し、それにより、第１の官能性基および結合した保護基を有する第１のキラルな炭素原子と、第２のキラルな炭素原子とを含むジエチレングリコール成分を得ること、ジエチレングリコール成分を第２の官能性基（これは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択され、かつ第２の化学反応基を伴って末端を形成する第２のリンカーアームを有する）と反応させ、それにより、第１の官能性基が連結されている第１のキラルな炭素原子と、第２の官能性基が連結されている第２のキラルな炭素原子とを含むジエチレングリコール成分を得ること、第１のリンカーアームおよび第２のリンカーアームを縮合し、それにより、第１および第２の官能性基が連結されている第１および第２のキラルな炭素原子を含むジエチレングリコール成分を得ること（この場合、第１および第２の官能性基はリンカー鎖を介してその間で共有結合的に結合される）、そして第２のキラルな炭素原子に結合した脱離基Ａを有するジエチレングリコール成分が得られるように、得られたジエチレングリコール成分を変換することを含む。
本発明のさらなる局面により、下記の式を有する化合物が提供される：
Figure 0004542311
 式中、Ｂは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、Ｙは第１のリンカー基であり、Ｘは第２のリンカー基であり、Ｃ＊はキラルな炭素原子であり、Ｚは第１の保護基であり、Ｐは第２の保護基であり、Ａは脱離基であり、そしてＬａはリンカーアームである。
下記に記載される本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴により、Ｌリンカーアームは下記の式を有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒａは、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、Ｗａは、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そしてＪａは、縮合反応に関与し得る化学反応基である。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｊａ化学反応基は、求電子基および求核基からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、ＲａはＣ２〜Ｃ４アルキレン鎖であり、Ｗａは二重結合であり、そしてＪａは、カルボン酸、エステル、ハロゲン化アシル、アミン、ヒドロキシル、アルコキシル、アリールオキシル、チオエステル、チオール、チオアルキルおよびアミドからなる群から選択される。
本発明のさらにさらなる局面により、下記の式を有する化合物が提供される：
Figure 0004542311
 式中、Ｂは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、Ｙは第１のリンカー基であり、Ｘは第２のリンカー基であり、Ｃ＊はキラルな炭素原子であり、Ｚは第１の保護基であり、Ｐ１およびＰ２のそれぞれは第２の保護基であり、そしてＡは脱離基である。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｚ保護基は、ジメトキシトリチル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、シリル基、および酸性条件下または塩基性条件下で除去可能な基からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ａ脱離基は、ＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって置換され得るハリド基、スルホナート基、アンモニウム誘導体およびラジカル成分からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｐ、Ｐ１およびＰ２の第２の保護基のそれぞれは、メチルベンジルエーテル基、メトキシベンジルエーテル基、ベンズアミド基、イソブチルアミド基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシメチル基、フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メチルピロリドン基、およびＺ保護基を切断する試薬によって切断されない酸不安定基からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｘ−Ｙ、Ｘ１−Ｙ１、Ｘ２−Ｙ２、Ｙｍ−Ｘｍ、Ｙｎ−１−Ｘｎ−１およびＹｎ−Ｘｎのリンカー基のそれぞれは単結合である。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｙ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｙ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘｍ、Ｘｎ−１およびＸｎの第２のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される。
記載される好ましい実施形態におけるさらにさらなる特徴により、本明細書中上記に記載される化合物はさらに、１つまたは複数の結合したレポーター分子を含む。
本発明は、（ｉ）合成法が容易であること、証明された合成効率；および（ｉｉ）天然型核酸の構造と適合し得る剛直性によって特徴づけられ、そして（ｉ）標的配列と結合する際の十分な特異性；（ｉｉ）水溶性；（ｉｉｉ）細胞内および細胞外のヌクレアーゼに対する安定性；（ｉｖ）細胞膜透過能；および（ｖ）生物を処置するために使用されたときの低毒性、まとめて、本発明のポリヌクレオチドアナログをアンチセンス治療薬として非常に好適にする様々な性質などの上記に記載されるポリエーテル核酸に共通する性質によってさらに特徴づけられるポリヌクレオチドアナログを提供することによって、現在知られている形態の欠点を対処することに成功している。
図面の簡単な説明
本発明は、例としてだけであるが、添付された図面を参照して本明細書中に記載される。次に図面を詳細に特に参照することにより、示される特定の事項は、例としてであり、かつ本発明の好ましい実施形態の例示的な議論のためだけであり、そして本発明の原理および概念的局面の最も有用で、かつ容易に理解される記載であると考えられるものを提供するために示されることに重点が置かれている。これに関連して、本発明の基本的な理解のために必要とされるよりも詳しく本発明の構造的詳細を示すことはなされていない。しかし、図面とともに理解される説明により、本発明のいくつかの形態がいかにして実際に具体化され得るかが当業者には明らかになる。
図１ａおよび図１ｂは、（ａ）天然型ＤＮＡ（図１ａ）および（ｂ）本発明の好ましい実施形態によるポリエーテル骨格を有するオリゴヌクレオチド化合物（図１ｂ）において核酸塩基を隔てる１１個の原子を示す。
図２は、本発明に従って隣接Ｂ官能性基間に１１個の原子を有するテトラチミン−ポリエーテル核酸と、天然型テトラアデニン−ｓｓＤＮＡとのハイブリダイゼーションを示す分子モデルである。
図３（ｉ）〜（ｉｖ）は、本発明の化合物９（出発分子）の合成を例示する。
図４ａ（ｉ）〜（ｉｖ）および図４ｂ（ｉ）〜（ｉｖ）は、本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ａ（図４ａ）および合成経路Ｂ（図４ｂ）を例示する。
図５（ｉ）〜（ｉｉ）は、本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。
図６（ｉ）〜（ｉｉ）は、溶液における本発明のダイマー型またはオリゴマー型の非環状化合物（ダイマー−ＰＥＧ−Ｔまたはオリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。
図７ａ〜図７ｅは、固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。
図８ａ〜図８ｂおよび図８ｃ（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。
図９ａ〜図９ｄは、下記の溶液によって処理された骨肉腫細胞の像である：（ａ）本発明の非標識のモノマー型およびダイマー型の非環状化合物（ＰＥＧ−Ｔ）の混合物の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ａ）；（ｂ）本発明の標識された非環状モノマー化合物（フルオレセイン−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｂ）；（ｃ）本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｃ）；および（ｄ）本発明の非標識のダイマー型非環状化合物（ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（１５分間のインキュベーション時間）、そして、本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｄ）。
図１０（ｉ）〜（ｖ）は、本発明の環状ダイマー型基本構成成分（環状ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。
好ましい実施形態の説明
本発明は、相補的なＤＮＡ配列およびＲＮＡ配列に結合するオリゴヌクレオチドアナログとして使用することができるオリゴマー化合物に関する。詳細には、本発明のオリゴマー化合物は、天然に存在する核酸塩基（すなわち、本来の核酸塩基、例えば、Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔ、Ｕ）または他の核酸塩基結合基（すなわち、本来の核酸塩基ではなく、それにもかかわらず、本来の核酸塩基として、本来の核酸塩基と類似する様式で核酸塩基との水素結合を形成することができる成分、例えば、イノシン、チオウラシル、ブロモチミン、アザグアニン、アザアデニン、５−メチルシトシンなど、これらは本明細書中では核酸塩基アナログとして示される）を骨格に共有結合して含み、研究、診断において、そしてアンチセンス治療（これに限定されない）などの様々な医学的適用においてオリゴヌクレオチドアナログとして使用することができる。本発明のオリゴヌクレオチドアナログは、対形成時に天然型核酸の構造と適合し得る剛直性をオリゴヌクレオチドアナログに与えることによって天然型核酸とのその安定なハイブリッドの形成を高める環状成分を含む。本発明のオリゴヌクレオチドアナログは容易かつ効率的に合成され、そして（ｉ）合成法が容易であること、証明された合成効率；および（ｉｉ）天然型核酸の構造と適合し得る剛直性（これらに限定されない）を含む、本明細書中上記の背景の節に示されたアンチセンスオリゴヌクレオチドアナログを選択するための他の基準によってさらに特徴づけられ、そして（ｉ）標的配列と結合する際の十分な特異性；（ｉｉ）水溶性；（ｉｉｉ）細胞内および細胞外のヌクレアーゼに対する安定性；（ｉｖ）細胞膜透過能；および（ｖ）生物を処置するために使用されたときの低毒性、まとめて、本発明のポリヌクレオチドアナログをアンチセンス治療薬として非常に好適にする様々な性質などの、上記に記載されるポリエーテル核酸に共通する性質によってさらに特徴づけられる。
本発明によるヌクレオチドアナログおよびオリゴヌクレオチドアンチセンスアナログの合成、構造および作用様式は、図面および付随する説明を参照してより十分に理解することができる。
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるか、または図面に例示される構成要素の組み立ての細部および配置に限定されないことを理解しなければならない。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実行することができ、または様々な方法で実施される。また、本明細書中で用いられている表現法および用語法は説明のためであり、従って限定として見なされるべきではないことを理解しなければならない。
本発明は、一本鎖（ｓｓ）ＤＮＡ分子および／または二本鎖（ｄｓ）ＤＮＡ分子および／またはＲＮＡ分子に相補的に結合する新しいクラスの骨格ＤＮＡ化合物を提供する。これらの化合物は、本明細書中では、オリゴヌクレオチドアナログまたは核酸誘導体化合物として示される。本発明の化合物は、一般には骨格および複数の化学的官能性基を含んでおり、この場合、化学的官能性基の少なくともいくつかは、相補的な様式でｓｓＤＮＡおよびＲＮＡと好適な水素結合を形成することができ、かつリンカー鎖を介して相互に直接連結される、隣接した基である。本発明の化合物はさらに、本明細書中上記に記載されるのと同じ性質を有する連結されていない隣接した化学的官能性基を含むことができる。代表的な化学的官能性基には、５個の天然に存在するＤＮＡ核酸塩基およびＲＮＡ核酸塩基（すなわち、チミン、アデニン、シトシン、ウラシルまたはグアニン）または修飾塩基（イノシン、チオウラシル、ブロモチミン、アザグアニン、アザアデニン、５−メチルシトシン、シトシンの修飾体（２，４−ジアザフェノキサジン−３−オンなど）およびチアゾール基などによるＣ−５位におけるウラシルの修飾体（両修飾体は、ＤＮＡ標的またはＲＮＡ標的とのハイブリッドの融解温度（Ｔｍ）を増大させるためのものである）などであるが、これらに限定されない）のいずれも含まれ、それらは典型的には、１つ以上のリンカー基から作製される好適なリンカー成分を介して骨格に結合される。
本発明の好ましい実施形態により、２つの隣接する官能性基を直接つなげるリンカー鎖は４個〜１４個の原子を含み、より好ましくは８個〜１２個の原子を含む。
リンカー鎖は、好ましくは、アミド基、アミン基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、チオカルボニル基、ホスファート基、カルバマート基、チオエーテル基、ジスルフィド基、スルホン基、スルホキシド基、そして任意の他の好適な有機基および／または無機基（これらに限定されない）などのさらなる連結基によって中断され得る炭化水素鎖を含む。
本明細書中で使用される用語「アミド」には、Ｒ’が水素またはアルキル基である「−ＮＲ’−Ｃ（＝Ｏ）−」基が含まれる。
本明細書中で使用される用語「アルキル」には、直鎖基および分枝鎖基を含む飽和脂肪族炭化水素が含まれる。
本明細書中で使用される用語「アミン」には、「−ＮＲ’Ｒ”−」基（式中、Ｒ’およびＲ”はそれぞれ、水素、または本明細書中上記に定義されるようなアルキル基である）が含まれる。
用語「エーテル」には、「−Ｃ−Ｏ−」基が含まれる。
用語「カルボニル」には、「−Ｃ＝Ｏ−」基が含まれる。
用語「チオカルボニル」には、「−Ｃ＝Ｓ−」基が含まれる。
用語「ホスファート」には、「−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ’）−Ｏ−」基（式中、Ｒ’は本明細書中上記に定義される通りである）が含まれる。
用語「カルバマート」には、「−Ｒ’Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−」基（式中、Ｒ’は本明細書中上記に定義される通りである）が含まれる。
用語「チオエーテル」には、「−Ｃ−Ｓ−」基が含まれる。
用語「スルフィド」には、「−Ｓ−Ｓ−」基が含まれる。
用語「スルホン」には、「−ＳＯ２−」基が含まれる。
用語「スルホキシド」には、「−Ｓ＝Ｏ−」基が含まれる。
リンカー鎖は、典型的には、単結合または二重結合または三重結合を介して核酸塩基または核酸塩基アナログにつながれる。
従って、本発明による好ましいリンカー鎖は、下記の一般式Ｉを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれが、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖（これらに限定されない）などの炭化水素鎖であり；Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合または二重結合または三重結合であり；Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシド（これらに限定されない）などの連結基である。
本明細書中で使用される用語「メチレン基」には、「−ＣＨ２−」基が含まれる。
用語「飽和アルキレン鎖」には、この用語が本明細書中上記に定義されるようにメチレン基の鎖が含まれる。好ましくは、本発明によるアルキレン鎖は２個〜８個のメチレン鎖を含む。より好ましくは、アルキレン鎖は２個〜４個のメチレン鎖を含み、そしてまた本明細書中ではＣ２〜Ｃ４アルキレン鎖として示される。
用語「不飽和アルキレン鎖」には、ビニル基（−Ｃ＝Ｃ−）またはアセチレン基（−Ｃ≡Ｃ−）（これらに限定されない）などの１つ以上の不飽和炭化水素基をさらに含む、本明細書中上記に記載されるようなアルキレン鎖が含まれる。
本明細書中で使用される用語「アリール」には、完全に共役したπ電子系を有する、すべてが炭素の単環基または縮合環の多環基（すなわち、隣り合う炭素原子対を共有する環）が含まれる。アリール基の非限定的な例には、フェニル、ナフタレニルおよびアントラセニルがある。
骨格に共有結合的に結合する２つの隣接した官能性基を直接つなぐことによって、リンカー鎖は、本明細書中上記に記載されるように、天然型ＤＮＡの構造と適合することができ、従って、そのような適合性を有しないことが多い現在知られているアンチセンスオリゴヌクレオチドアナログよりも好都合である環状のダイマー成分を形成する。
本発明の１つの実施形態において、核酸誘導体化合物は下記の一般式ＩＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、ｍおよびｎは、それぞれが独立して整数であり、ｍ≠ｎで、ｍ≠ｎ−１であり、ｄは０または１以上の整数であり、ｆは１以上の整数であり、Ｌは本明細書中上記に記載されるようなリンカー鎖であり、ＢｍおよびＢｎ−１およびＢｎのそれぞれは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から独立して選択される化学的官能性基であり、ＹｍおよびＹｎ−１およびＹｎのそれぞれは第１のリンカー基であり、ＸｍおよびＸｎ−１およびＸｎのそれぞれは第２のリンカー基であり、ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎはキラルな炭素原子であり、Ｑは、ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎのキラルな炭素原子を有する本明細書中上記に記載されるような骨格であり、そして［Ｋ］および［Ｉ］は、場合に応じて使用される第１および第２のエキソコンジュゲートである。
従って、本発明の教示により、核酸誘導体は複数（ｍ＋ｎ）個のリガンドを含む。好ましくは、ｎおよびｍの和は、これらのリガンドが結合する骨格内のキラルな原子の数を示しているが、４〜５０の範囲であり、より好ましくは８〜３０の範囲であり、最も好ましくは１２〜２２の範囲である。さらに好ましくは、本発明の核酸誘導体は、リンカー鎖によってその間がつながれ、従って、環状のダイマー成分を形成する「ｆ」対の官能性基と、場合により、骨格に単独で共有結合的につながれる「ｄ」個の官能性基とを含む。さらに、さらに好ましくは、ｄは１以上の整数であり、より好ましくは、ｄは２〜５０の範囲であり、最も好ましくは、ｄは１０〜３０の範囲であり、そしてｆは２〜５０の範囲であり、より好ましくは２〜２０の範囲であり、最も好ましくは２〜４の範囲である。
本発明の好ましい実施形態により、化学的官能性基Ｂ（式ＩＩを参照のこと）は、所定の選択された順序で骨格に結合させられる天然に存在する核酸塩基またはアナログ核酸塩基であり、これにより配列を形成する。好ましくは、核酸塩基は、天然に見出される位置により、すなわち、プリン（例えば、アデニンおよびグアニン）については９位で、ピリミジン（例えば、ウラシルおよびシトシン）については１位でＹに結合する。
さらに、様々な目的のために、化学的官能性基Ｂのいくつかは、ヒドロキシル、アミン、アミド、チオール、カルボン酸誘導体、（Ｃ１〜Ｃ３）アルカノイル、アリール、複素環、キレート化剤（例えば、ＥＤＴＡ、ＥＧＴＡ）、ビシナルジオール基などのジオール基、トリオール基、または例えば、Ｐｕｒｉ他（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、（１９９７）５３：１０４０９）によって記載されるように、オリゴヌクレオチドアナログによる塩基のπスタッキングを高める任意の他の化学的官能性基にすることができる。
本明細書中で使用される用語「ヒドロキシル」は「−ＯＨ」基を示す。
用語「チオール」は「−ＳＨ」基を示す。
用語「カルボン酸誘導体」には、「−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ’’’」基（式中、Ｒ’’’は、例えば、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、アルコキシルまたはヒドロキシルである）が含まれる。
用語「（Ｃ１〜Ｃ３）アルカノイル」には、一級炭素原子、二級炭素原子および三級炭素原子が含まれる。
用語「複素環」には、窒素、酸素およびイオウなどの原子を１個以上、環（１個または複数）に有する単環基または縮合環基が含まれる。環はまた、１つ以上の二重結合を有してもよい。しかし、環は、完全に共役したπ電子系を有しない。
用語「ジオール」および用語「トリオール」には、それぞれ、２個のヒドロキシル基および３個のヒドロキシル基を有する化合物が含まれる。これらのヒドロキシル基はビシナルまたはジェミナルであり得る。
本発明のオリゴヌクレオチド化合物が二本鎖ＤＮＡおよび一本鎖ＤＮＡの両方に結合することを改善するために、Ｂ官能性基のいくつかを、アントラキノン基など（これに限定されない）のＤＮＡインターカレーターにすることができる。
さらに、官能性基Ｂの１個または複数個は、化合物がハイブリダイゼーションアッセイにおける標識プローブまたは検出可能なプローブとして役立ち得るように、例えば、蛍光基、放射能標識、化学発光剤、酵素、基質、受容体、リガンド、ハプテン、抗体などのレポーター分子を含むことができる。レポーター基はさらに、エキソコンジュゲート（［Ｋ］および［Ｉ］）、リンカー基（ＸおよびＹ）およびリンカー鎖Ｌなどの、化合物の任意の他の成分に結合させることができる。
なおさらに、化学的官能性基Ｂの任意の１個または複数個は、相互作用可能なリガンドにすることができ、相補的なＤＮＡ鎖またはＲＮＡ鎖を共有結合的に変化させることができる。好適なリガンドは、デオキシウリジンの５位が３−（ヨードアセトアミド）プロピル（これに限定されない）などのアルキル化求電子試薬で修飾された天然型核酸塩基またはアナログ核酸塩基を含む。後者のケースでは、修飾された化合物は、相補的な標的核酸鎖と塩基対形成したとき、相補的なＤＮＡ鎖またはＲＮＡ鎖に存在するグアニン残基の７位と共有結合的に架橋することができる。続いて、架橋グアニンの脱プリン化および相補鎖の鎖切断がインビボ条件下で自然に生じ得る。このことについては、Ｍｅｙｅｒ他（１９８９）、安定な合成された相補的オリゴデオキシヌクレオチドによるＤＮＡの効率的かつ特異的な架橋および切断、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１１：８５１７が参照される。
第１のリンカー基Ｙのそれぞれは、一級炭素原子、二級炭素原子および三級炭素原子などのＣ−アルカノイル基にすることができる。好ましくは、Ｙリンカー基のそれぞれはメチレン基（すなわち、二級炭素原子）である。
本明細書中で使用される用語「Ｃ−アルカノイル基」は、１個以上のアルキル基によって置換された炭素原子を含む。
さらに、Ｙリンカー基のそれぞれは、この用語が本明細書中上記に定義されているように、置換または非置換の（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖にすることができる。置換されるとき、置換基は、アリール基、アルキル基、および任意の他の炭化水素基にすることができる。場合により、Ｙは単なる単結合にすることができる。
第２のリンカー基Ｘのそれぞれは、メチレン基、アミン、アミド、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基（例えば、メチルホスファートおよびホスホルアミダート）またはカルボニル基にすることができる。場合により、Ｘは単なる単結合にすることができる。
Ｃｍ、Ｃｎ−１およびＣｎはキラルな炭素原子である。これらの原子のキラリティーは、Ｓ立体配置またはＲ立体配置のいずれでも選択することができる。現在、Ｓ立体配置が好ましい。本明細書中下記にさらに詳しく記載されるように、本発明による化合物は、それぞれのモノマーまたは他の基本構成成分が成長中のポリマーに順次付加される段階的な様式で組み立てられる。従って、基本構成成分が所望のキラリティー（すなわち、Ｓ立体配置またはＲ立体配置）とともに調製され得るならば、Ｓ立体配置およびＲ立体配置の所定のすでに混合されたキラルなＣ原子からなる化合物を調製することができる。
さらに、本発明により、［Ｋ］および［Ｉ］は、１つ以上の反復ユニットをそれぞれが有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）成分（これに限定されない）などの第１および第２のエキソコンジュゲートまたは水素原子である。エキソコンジュゲートの［Ｋ］および［Ｉ］は水溶性または水不溶性のポリマーであり得る。そのようなコンジュゲートは、細胞膜を横断する化合物の能力を調節するために使用することができる。さらに、いずれか一方または両方の［Ｋ］および［Ｉ］はさらに、本明細書中下記に詳しく記載されるように、レポーター分子を含むことができる。それにもかかわらず、いずれか一方または両方の［Ｋ］および［Ｉ］は水素原子であり得る。
化学的官能性基が結合する骨格（Ｑ）は、典型的には、本明細書上記に記載されるように、複数のキラルな炭素原子（Ｃｍ〜Ｃｎ）を含む。本発明の好ましい実施形態により、キラルな炭素原子は、４個〜６個の炭素原子（好ましくは、５個の炭素原子）によって互いに隔てられる。骨格Ｑおよびリンカー基（ＸおよびＹ）を適切に選択することにより、本明細書中下記にさらに詳しく記載されるように、天然型ＤＮＡを模倣するために要求される１１原子の隔たりを隣接核酸塩基間にもたらすことができる。
次に図１ａ〜図１ｂを参照して、本発明の教示により、Ｘ基およびＹ基が、天然型核酸の場合のように、隣接する化学的官能性基Ｂの間に好ましくは１１原子の間隔が存在することを確保するためのリンカー基として役立つことが図に示される。図１ａ〜図１ｂには、天然型ＤＮＡ鎖（図１ａ）および本発明の好ましい実施形態による核酸誘導体鎖（図１ｂ）における２つの隣接する核酸塩基Ｂが示される。
本発明による好ましい骨格はポリエーテルおよび／またはポリエーテル誘導体を含む。ポリ（エーテル−チオエーテル）、ポリ（エーテル−スルホン）および、ポリ（エーテル−スルホキシド）（これらに限定されない）などのポリエーテルおよびポリエーテル誘導体を核酸アナログにおける骨格として使用することが、米国特許第５，９０８，８４５号、米国特許出願第０９／４１１，８６２号および国際特許出願公開ＷＯ０１／１６３６５に記載される（これらは参考として本明細書中に組み込まれる）。
しかし、核酸アナログ化合物において典型的に使用される他の知られている骨格を本発明に関連して使用することができる。そのような化合物の代表的な例には、チオホスホナートＤＮＡ骨格（Ａｇｒａｗａｌ他（１９９８）、Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．アンチセンス治療薬、２、５１９〜５２８を参照のこと）、ホスホルアミダート骨格（Ｆａｒｉａ他（２００１）、Ｎａｔｕｒｅ ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、細胞およびインビボにおける強力なアンチセンス分子としてのホスホルアミダートオリゴヌクレオチド、１９、４０〜４４を参照のこと）、モルホリノホスホルアミダート骨格（Ｓｕｍｍｅｒｔｏｎ他（１９９２）、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｃｅｎｔｕｒｙ、Ｌｏｎｄｏｎ、７３〜７７を参照のこと）、およびメチルホスホナート骨格（Ｍｉｌｌｅｒ他（１９９１）、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、アンチセンス試薬としてのオリゴヌクレオチドメチルホスホナート、９、３５８〜３６１を参照のこと）が含まれるが、それらに限定されない。
本発明の好ましい実施形態により、骨格はポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）を含む。米国特許第５，９０８，８４５号に記載されるように、ＰＥＧは、有機媒体および水性媒体の両方における広範囲の溶解性、毒性および免疫原性がないこと、非生物分解性、生きている生物からの排出が容易であることなどの、生体に適合し得る様々な好都合な性質によって特徴づけられる。
従って、本発明による好ましい核酸誘導体化合物は下記の一般式（ＩＩＩ）を有する：
Figure 0004542311
 式中、ｍ、ｎ、ｄ、ｆ、Ｌ、Ｂ、Ｙ、Ｘ、Ｃ、ＫおよびＩは本明細書中上記に定義される通りである。
本発明によるさらなる好ましい核酸誘導体は下記の一般式ＩＶを有する：
Figure 0004542311
 式中、ｍ、ｎ、ｄ、ｆ、Ｌ、Ｂ、Ｃ、ＫおよびＩは本明細書中上記に定義される通りである。
現在、最も好ましい実施形態は、上記の一般式ＩＶを有する化合物で、Ｌが、下記の式を有するリンカー鎖である化合物である：
Figure 0004542311
 式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｗ１およびＷ２は本明細書中上記に定義される通りであり、Ｊはアミド基であり、Ｂは天然型核酸塩基（すなわち、チミン（Ｔ）、アデニン（Ａ）、シトシン（Ｃ）、グアニン（Ｇ）およびウラシル（Ｕ））であり、ｍおよびｎの和が１２〜２２の範囲であり、さらに、ｄは１２〜２０の範囲の整数であり、ｆは２〜４の範囲の整数である。
次に図２を参照して、上記の式ＩＶによるテトラチミジン核酸誘導体化合物と天然型アデニンテトラヌクレオチドとのハイブリダイゼーションを表す分子モデリングにより、最少エネルギーでハイブリッドの水素結合のハイブリダイゼーションによる完全な合致が予測される。この場合、Ｏは赤色で表され、塩基が結合しているＰＥＧ骨格は青色で表され、リンカー鎖内の炭素原子は黒色で表され、リンカー鎖内のアミド基のＮ原子は青色で表され、アミド基のＯは赤色で表され、形成された水素結合は、関連する原子をつなぐ点線によって強調される。
本発明の核酸誘導体は、標準的なＤＮＡ合成法を使用して溶液中または固体担体上のいずれでも合成することができる。
使用される基本構成成分は、特別に設計されたキラルなダイマーおよびモノマーである。
本発明による好ましいダイマー型基本構成成分は下記の一般式Ｖを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｌ、Ｂ、ＹおよびＸは上記に定義される通りであり、Ｚは好適な保護基であり、Ａは好適な脱離基である。
Ｚは、ダイマーの末端ヒドロキシル基を保護するための保護基である。Ｚは、ジメトキシトリチル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基またはシリル基（これらに限定されない）などの、この分野で知られている任意の好適な保護基であり得る。好ましくは、Ｚはトリチル基またはジメトキシトリチル基である。
Ａは、ＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって置換され得るハリド基、スルホナート基、アンモニウム誘導体または任意のラジカル成分などの脱離基である（ＳＮ１機構またはＳＮ２機構については、ＲｏｂｅｒｔｓおよびＣａｓｅｒｉｏ（１９６５）、有機化学の基本的原理［Ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｕ．Ａ．Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ−Ｙｏｒｋ、ＮＹ、２９２頁を参照のこと）。
特定の基本構成成分が、天然型核酸塩基またはアナログ核酸塩基であるＢを含む場合、そのアミノ基は、ベンズアミド基、メチルベンジルエーテル基、メトキシベンジルエーテル基、イソブチルアミド基、ｔ−ブトキシカルボニル（Ｂｏｃ）基、ベンジルオキシメチル（ＢＯＭ）基、ジメチルピロリドン基、またはＺ保護基を切断するアルコキシル塩基などの試薬によって切断されない酸不安定基（これらに限定されない）などの任意の従来の保護基Ｐで保護することができる。
式Ｖによって表されるダイマー化合物は、本明細書中では環状ダイマー化合物としてもまた示されるが、本明細書中上記の式ＩＩＩによって表される本発明のオリゴヌクレオチドアナログの合成における特徴的な基本構成成分として役立つ。
本発明による好ましいダイマー化合物は下記の一般式ＶＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｂ１およびＢ２（式Ｖ）は天然型核酸塩基（すなわち、チミン（Ｔ）、アデニン（Ａ）、シトシン（Ｃ）、グアニン（Ｇ）およびウラシル（Ｕ））であり、Ｌは本明細書中上記に記載されるように下記の一般式を有する：
Figure 0004542311
式ＶＩのダイマー化合物は、アミノ基を有する天然型核酸塩基を含み、従って、化合物の核酸塩基のそれぞれは、好ましくは、保護基Ｐによって保護される。従って、本発明による好ましい化合物は下記の一般式ＶＩＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｌ、Ｂ、Ｃ、ＺおよびＡは本明細書中上記に定義される通りであり、Ｐ１およびＰ２のそれぞれは、本明細書中上記に記載されるような第２の保護基Ｐである。
本発明の好ましい実施形態において、式ＶＩによって表されるダイマー化合物は、本明細書中上記に示される式を有するＬリンカー鎖（式中、Ｗ１およびＷ２がそれぞれ二重結合であり、Ｒ１およびＲ２がそれぞれアルキレン鎖であり、Ｊがアミド連結基である）を有する。
従って、本発明による別の好ましいダイマー化合物は下記の一般式ＶＩＩＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｚ、Ｒ１およびＲ２は本明細書中上記に定義される通りであり、Ｒ３は水素またはメチルまたはアルキルである。
式ＶＩＩＩの化合物は、好ましくは、式ＶＩＩについて本明細書中上記に記載されるように、Ｂ１およびＢ２に結合する保護基のＰ１およびＰ２をさらに含む。
従って、本発明による環状ダイマー化合物には、例えば、リンカー鎖Ｌを介してその間が連結された２つの同一の核酸塩基または核酸塩基アナログ（例えば、Ｃ−Ｌ−Ｃ、Ｔ−Ｌ−Ｔ、Ｇ−Ｌ−Ｇ、Ａ−Ｌ−ＡおよびＵ−Ｌ−Ｕ）を有する環状ダイマー化合物が含まれる。あるいは、本発明による環状ダイマー化合物には、リンカー鎖Ｌを介してその間が連結された２つの異なる核酸塩基または核酸塩基アナログの組合せ、例えば、Ｃ−Ｌ−Ｔ、Ｕ−Ｌ−Ｃ、Ａ−Ｌ−Ｇ、および同一でない核酸塩基の任意の他の組合せが含まれる。
本発明による２つのシトシン塩基（Ｃ−Ｌ−Ｃ）を有する環状ダイマー化合物の１つの代表的な例が下記の式ＩＸで示される：
Figure 0004542311
さらに、本発明により、本発明のダイマー型基本構成成分を調製する方法が提供される。
この方法は、下記の一般式Ｘによって表されるエチレングリコール成分（これはまた、本明細書中では第１のエチレングリコール成分として示される）を得ることによって行われる：
Figure 0004542311
 式中、Ｘ、Ｙ、ＰおよびＢは本明細書中上記に定義される通りであり、Ｌａは、化学反応基が末端に位置するリンカーアームである。
本明細書中で使用される用語「化学反応基」は、縮合反応に関与することができる化学的官能性基を含む。そのような化学反応基の典型的な例には、カルボン酸およびその誘導体（例えば、エステル、チオエステル、アミドおよびアシルハリド）などの求電子基、そしてアミン、ヒドロキシル、アルコキシル、アリールオキシル、チオール（これはまた、本明細書中ではスルフヒドリルとして示される）およびチオアルキルなどの求核基が含まれるが、それらに限定されない。
第１のエチレングリコール成分は、１個の核酸塩基または核酸塩基アナログが結合しているジエチレングリコール成分が得られるように、キラルな炭素原子を有する別のエチレングリコール成分と縮合される。ジエチレングリコール成分は、第２の化学反応基が末端に位置する第２のリンカーアームを有する核酸塩基または核酸塩基アナログと反応する。このプロセスは、第１および第２の化学反応基が、これらは交換可能であるが、その間で反応したときに容易に縮合する求電子基および求核基であるように設計される。従って、得られるジエチレングリコール成分は、その後、第１および第２のリンカーアームが縮合されるように反応させられ、その結果、ジエチレングリコール成分の２つの核酸塩基または核酸塩基アナログをつなぐリンカー鎖Ｌが形成される。
その後、得られた環状成分は、本明細書中上記の式ＶＩについて記載されるように、脱離基Ａが結合しているジエチレングリコール成分にＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって変換される。本明細書中上記に記載される方法の代表的な一例が図１０（ｉ）〜図１０（ｖ）に概略的に例示される。
本発明による好ましいモノマー型非環状基本構成成分は下記の一般式ＸＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｘ、Ｙ、Ｂ、Ｐ、ＫおよびＩは本明細書中上記に定義される通りであり、Ｃ＊はキラルな炭素原子である。非環状モノマー化合物を調製する方法が米国特許第５，９０８，８４５号に記載される。このモノマー化合物を得るためのさらなる合成経路が、下記の実施例の節にさらに記載される。
別の好ましいモノマー型非環状基本構成成分は下記の一般式ＸＩＩを有する：
Figure 0004542311
 式中、Ｂ、Ｙ、Ｘ、Ｃ＊、Ｚ、ＡならびにＰ１およびＰ２は本明細書中上記に定義される通りでる。
この化合物における単一の核酸塩基Ｂは、２つの同一または非同一の保護基（Ｐ１およびＰ２）によって保護される。そのようなモノマーは、本発明によるオリゴヌクレオチドの合成において非常に好都合である。
本発明の好ましい実施形態により、本発明のモノマー化合物またはダイマー化合物のそれぞれは、それに連結させた、本明細書中上記に記載されるようなレポーター分子によって標識することができる。標識された基本構成成分を本発明のオリゴヌクレオチドアナログに取り込むことは、得られる標識されたオリゴヌクレオチドアナログがハイブリダイゼーションアッセイにおける標識プローブまたは検出可能なプローブとして役立ち得るので非常に好都合である。
本明細書中上記に記載されるモノマー型およびダイマー型の基本構成成分は、本発明のオリゴヌクレオチドアナログを調製する様々なプロセスにおいて使用される。これらのプロセスは溶液中または固相合成における固体担体上のいずれでも行われる。
１つのプロセスにおいて、本明細書中上記に記載されるキラルなモノマー型およびダイマー型の基本構成成分は、所定配列のオリゴヌクレオチドアナログが得られるように、知られている手法を使用して、所定の配列で、その間が縮合されるか、または一方がもう一方と縮合される。
別のプロセスでは、第１のモノマー化合物または第１のダイマー化合物を固体担体に結合させ、その後、固体担体に結合したオリゴヌクレオチドアナログが得られるように、モノマーおよびダイマーが所定の配列でモノマーと縮合させられる。オリゴヌクレオチドアナログを固体担体から脱離することが、この分野で十分に知られている手法を使用して行われる。
本発明による固体担体には、合成オリゴヌクレオチドまたは合成オリゴヌクレオチドアナログの固相合成において典型的に使用されている樹脂が含まれる。好ましい固体担体の代表的な例には、制御細孔ガラスＣＰＧ、Ｗａｎｇ樹脂およびメリーフィールドペプチド樹脂が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書中上記に記載されるように、本発明の好ましい実施形態により、オリゴヌクレオチドアナログは、天然型核酸塩基またはアナログ核酸塩基が共有結合的に結合するＰＥＧ骨格を含み、これはまた本明細書中ではオリゴ−ＰＥＧ−Ｂ（Ｂ＝Ｃ、Ｔ、Ｇ、ＡおよびＵ）として示される。従って、これらのオリゴ−ＰＥＧ−Ｂヌクレオチドアナログを調製するための方法は、式ＶＩおよび式ＸＩによってそれぞれ表されるダイマー型基本構成成分およびモノマー型基本構成成分を縮合することを伴う。しかし、他の同等の基本構成成分の使用、特に、米国特許出第０９／４１１，８６２号および国際特許出願公開ＷＯ０１／１６３６５に記載されるチオール化された基本構成成分の使用もまた、本発明に関連して適用できることは当業者には明かであるはずである。
本発明はさらに、固相生化学（Ｓｏｌｉｄ−Ｐｈａｓｅ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｓｐｅｃｔｓ（１９８３）、Ｗ．Ｈ．Ｓｃｏｕｔｅｎ編、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを参照のこと）、特筆すべきは固相バイオシステム、特に、相補的核酸の診断での検出／定量またはアフィニティー精製に関するバイオアッセイまたは固相技術（Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ−Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ（１９８６）、Ｐ．Ｄ．Ｇ．Ｄｅａｎ、Ｗ．Ｓ．ＪｏｈｎｓｏｎおよびＦ．Ａ．Ｍｉｄｄｌｅ編、ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ Ｌｔｄ．、Ｏｘｆｏｒｄ；Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ−Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ（１９８７）、Ｂ．Ｄ．ＨａｒｎｅｓおよびＳ．Ｊ．Ｈｉｇｇｉｎｓ、ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ Ｌｔｄ．、Ｏｘｆｏｒｄを参照のこと）におけるオリゴヌクレオチドアナログの使用に関する。
そのようなバイオアッセイまたは精製技術を行うために現在の方法では、セルロース、ガラスビーズ（細孔度が制御されたガラスビーズを含む；ｍｉｚｕｔａｎｉ他（１９８６）、Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．３５６：２０２）、「セファロース」、「セファデックス」、ポリアクリルアミド、アガロース、ヒドロキシアルキルメタクリラートゲル、多孔性粒子状アルミナ、多孔性セラミックス、ジオボンド型（ｄｉｏｂｏｎｄｅｄ）シリカなどの固体担体に対して、またはナイロンもしくはニトロセルロースのフィルターディスクなどの連続材料に対して、物理的に吸着されたか、または実質的には永久的な共有結合により固定する連結によって結合されたかのいずれかの「通常」のオリゴヌクレオチドまたはわずかに修飾されたオリゴヌクレオチドがほぼもっぱら利用されている。一例では、ポリＡテール含有ｍＲＮＡをアフィニティー単離するためのオリゴ−ｄＴ担持セルロースビーズの化学合成が用いられる（Ｇｉｌｈａｍ、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ（１９７１）、Ｌ．ＧｒｏｓｓｍａｎおよびＫ．Ｍｏｌｄａｖｅ編、第２１巻、パートＤ、１９１頁、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ ＹｏｒｋおよびＬｏｎｄｏｎ）。
上記で言及された方法はすべて、本発明に関連して適用することができる。しかし、可能なときには、共有結合による連結の方が、問題とする分子の物理的吸着よりも好ましい。後者の方法では、固定化された分子の一部がハイブリダイゼーションまたはアフィニティープロセスのときに洗い流され得る（脱着され得る）という欠点を有するからである。
従って、担体材料の表面に吸着された化学種が、担体がバイオアッセイ／精製手順の途中でさらされる様々な処理のときに失われる度合いを抑えることがほとんどできない。この問題の大きさは、当然のことではあるが、吸着した化学種と「遊離」化学種との間での平衡が確立される速度に大きく依存する。場合により、受け入れられる精度および／または再現性で定量的アッセイを行うことは事実上不可能であると考えられる。体液または試薬水溶液または洗浄媒体で担体を処理しているときの吸着化学種の喪失は、一般には、比較的低分子量の化学種に対して非常に顕著であることが予想される。
従って、本発明のオリゴヌクレオチドアナログは、相補的な核酸に対するはるかにより大きい（そして依然として配列特異的な）結合親和性に関して上記の固相技術から、そして二本鎖構造に存在する核酸のさらなる特徴的な配列特異的認識（およびそのような核酸に対する強い結合）から利益を受ける。従って、本発明のオリゴヌクレオチドアナログは、ブロットハイブリダイゼーション（「サザン」および「ノーザン」）、ドットブロットハイブリダイゼーション、逆ブロットハイブリダイゼーション、インシトゥーハイブリダイゼーション、液相ハイブリダイゼーション、クローン（細菌／ファージなど）スクリーニング（これらに限定されない）などのハイブリダイゼーションアッセイにおいて、そしてＰＣＲ、配列決定、プライマー伸長など（これらに限定されない）のハイブリダイゼーションを伴う他のアッセイにおいて、一般的なオリゴヌクレオチドを置換することができる。
本発明のオリゴヌクレオチドアナログはまた、固体担体に多量に負荷することができ、従って、固相技術の感度／容量をさらに増大させることができる。さらに、固相生化学における本発明のオリゴヌクレオチドアナログの使用に関するいくつかのタイプの研究を、最近報告された「光で制御される空間的に操作可能な同時化学合成」技術（Ｆｏｄｏｒ他（１９９１）、Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５１：７６７）、すなわち、数千の非常に多様ではあるが、同定可能な永続的に固定化された化合物（タンパク質など）を実質的に同時に製造するために固相化学とホトリソグラフィーとを組み合わせた技術の使用によって取り組むことができ、または容易にすることができ、または非常に促進させることができる。
本発明はさらに、核酸誘導体化合物に対する治療的および／または予防的な使用に関する。本発明による考えられる治療標的および予防標的には、ヒト乳頭腫ウイルス（ＨＰＶ）、ヒト単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、カンジダ・アルビカンス、インフルエンザウイルス、ヒト免疫不全症ウイルス（ＨＩＶ）、細胞内接着分子（ＩＣＡＭ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、ホスホリパーゼＡ２（ＰＬＡ２）、５−リポキシゲナーゼ（５−ＬＯ）、プロテインキナーゼＣ（ＰＫＣ）およびＲＡＳオンコジーンが含まれるが、これらに限定されない。
そのような標的化の潜在的な適用には、唇ガン、眼ガンおよび頸部ガン；性器いぼ；カポジ肉腫；尋常性ゆうぜい；皮膚および全身性の真菌感染症；ＡＩＤＳ；肺炎；インフルエンザ；単核球増加症；免疫抑制患者における網膜炎および肺（臓）炎；眼、皮膚および全身性の炎症；ガン；心臓血管疾患；乾癬；喘息；心筋梗塞；心臓血管虚脱；腎臓疾患；胃腸疾患；変形性関節症；慢性関節リウマチ；敗血症性ショック；急性膵臓炎；およびクローン病が含まれるが、これらに限定されない。
治療的処置または予防的処置のために、本発明の核酸誘導体は薬学的組成物に配合することができる。
従って、本発明による薬学的組成物は、有効成分としてのオリゴヌクレオチドアナログと、薬学的に受容可能なキャリアとを含む。
本明細書中で使用される「薬学的組成物」は、本明細書中に記載されるオリゴヌクレオチドアナログの１つまたは２つ以上と、薬学的に好適なキャリアおよび賦形剤などの他の化学的成分との調製物を示す。薬学的組成物の目的は、化合物を生物に投与することを容易にすることである。
以降、用語「薬学的に受容可能なキャリア」は、著しい刺激を生物に生じさせず、投与された化合物の生物学的な活性および性質を妨げないキャリアまたは希釈剤を示す。キャリアの非限定的な例には、プロピレングリコール、生理的食塩水、有機溶媒と水とのエマルションおよび混合物が挙げられる。本明細書中では、用語「賦形剤」は、化合物の投与をさらに容易にするために薬学的組成物に添加される不活性な物質を示す。賦形剤の非限定的な例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖および様々なタイプのデンプン、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油およびポリエチレングリコールが含まれる。
薬物の配合および投与に関する様々な技術を「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」、Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．Ｅａｓｔｏｎ、ＰＡ（最新版）（これは参考として本明細書中に組み込まれる）に見出すことができる。
好適な投与経路には、例えば、経口送達、直腸送達、経粘膜送達、経皮送達、腸管送達または非経口送達（筋肉内注射、皮下注射および髄質内注射、ならびにくも膜下内注射、直接的な心室（脳室）内注射、静脈内注射、腹腔内注射、鼻腔内注射または眼内注射を含む）を挙げることができる。
本発明の薬学的組成物は、この分野で十分に知られている様々なプロセスによって、例えば、例えば、混合、溶解、造粒、糖衣剤作製、研和、乳化、カプセル化、包括化または凍結乾燥の従来のプロセスによって製造することができる。
本発明に従って使用される薬学的組成物は、従って、薬学的に使用され得る調製物への活性な化合物の加工を容易にする、賦形剤および補助剤を含む１つ以上の薬学的に受容可能なキャリアを使用して、従来の様式で配合することができる。適正な配合は、選ばれた投与経路に依存する。
注射の場合、本発明の化合物は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどの有機溶媒を用いて、または有機溶媒を用いることなく、水溶液において、好ましくは生理学的に適合し得る緩衝液（ハンクス溶液、リンゲル溶液または生理学的な生理的食塩水緩衝液など）において配合することができる。経粘膜投与の場合、浸透剤が配合において使用される。そのような浸透剤はこの分野では一般に知られている。
経口投与の場合、化合物は、活性な化合物を、この分野で十分に知られている薬学的に受容可能なキャリアと組み合わせることによって容易に配合することができる。そのようなキャリアにより、本発明の化合物を、患者によって経口摂取される錠剤、ピル、糖衣錠、カプセル、液剤、ゲル、シロップ、スラリー剤、懸濁物などとして配合することが可能になる。経口使用される薬理学的調製物を、固体の賦形剤を使用し、得られた混合物を場合により粉砕し、そして錠剤または糖衣錠コアを得るために、所望する場合には好適な補助剤を添加した後、顆粒の混合物を加工して作製することができる。好適な賦形剤は、具体的には、ラクトース、スクロース、マンニトールまたはソルビトールを含む糖などの充填剤；セルロース調製物、例えば、トウモロコシデンプン、コムギデンプン、コメデンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ナトリウムカルボメチルセルロースなど；および／またはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などの生理学的に受容可能なポリマーである。所望する場合には、架橋されたポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはその塩（アルギン酸ナトリウムなど）などの崩壊剤を加えることができる。
糖衣錠コアには、好適なコーティングが施される。この目的のために、高濃度の糖溶液を使用することができ、この場合、糖溶液は、場合により、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポールゲル、ポリエチレングリコール、二酸化チタン、ラッカー溶液および好適な有機溶媒または溶媒混合物を含有し得る。色素または顔料が、活性な化合物の量を明らかにするために、または活性な化合物の量の種々の組合せを特徴づけるために、錠剤または糖衣錠コーティングに添加され得る。
経口使用され得る薬学的組成物には、ゼラチンから作製されたプッシュ・フィット型カプセル、ならびにゼラチンおよび可塑剤（グリセロールまたはソルビトールなど）から作製された軟らかいシールされたカプセルが含まれる。プッシュ・フィット型カプセルは、充填剤（ラクトースなど）、結合剤（デンプンなど）、滑剤（タルクまたはステアリン酸マグネシウムなど）および場合により安定化剤と混合された有効成分を含有し得る。軟カプセルでは、活性な化合物を好適な液体（脂肪油、流動パラフィンまたは液状のポリエチレングリコールなど）に溶解または懸濁させることができる。さらに、安定化剤を加えることができる。経口投与される配合物はすべて、選ばれた投与経路に好適な投薬量でなければならない。
口内投与の場合、組成物は、従来の様式で配合された錠剤またはトローチの形態を取ることができる。
吸入による投与の場合、本発明に従って使用される化合物は、好適な噴射剤（例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタンまたは二酸化炭素）の使用により加圧パックまたはネブライザーからのエアロゾルスプレー提示物の形態で都合よく送達される。加圧されたエアロゾルの場合、投薬量単位は、計量された量を送達するためのバルブを備えることによって決定することができる。吸入器または吹き入れ器において使用される、例えば、ゼラチン製のカプセルおよびカートリッジで、化合物と好適な粉末基剤（ラクトースまたはデンプンなど）との粉末混合物を含有するカプセルおよびカートリッジを配合することができる。
本明細書中に記載される核酸誘導体化合物は、例えば、ボーラス注射または連続注入による非経口投与のために配合することができる。注射用配合物は、場合により保存剤が添加された、例えば、アンプルまたは多用量容器における単位投薬形態で提供され得る。組成物は、油性ビヒクルまたは水性ビヒクルにおける懸濁物または溶液剤またはエマルションにすることができ、そして懸濁剤、安定化剤および／または分散剤などの配合剤を含有することができる。
非経口投与される薬学的組成物には、水溶性形態での活性な調製物の水溶液が含まれる。さらに、活性な化合物の懸濁物を適切な油性の注射用懸濁物として調製することができる。好適な親油性の溶媒またはビヒクルには、脂肪油（ゴマ油など）、または合成脂肪酸エステル（オレイン酸エチルなど）、トリグリセリドまたはリポソームが含まれる。水性の注射用懸濁物は、懸濁物の粘度を増大させる物質、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ソルビトールまたはデキストランなどを含有することができる。場合により、懸濁物はまた、高濃度溶液の調製を可能にするために化合物の溶解性を増大させる好適な安定化剤または薬剤を含有することができる。
あるいは、有効成分は、使用前に好適なビヒクル（例えば、滅菌されたパイロジェン非含有水）を用いて構成される粉末形態にすることができる。
本明細書中に記載される薬学的組成物はまた、ゲル相キャリアまたは賦形剤の好適な固体を含むことができる。そのようなキャリアまたは賦形剤の例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖、デンプン、セルロース誘導体、ゼラチンおよびポリマー（ポリエチレングリコールなど）が含まれるが、これらに限定されない。
本発明に関連して使用される好適な薬学的組成物には、意図された目的を達成するために効果的な量で有効成分が含有される組成物が含まれる。
治療効果的な量の決定は、特に本明細書中に示される詳細な開示を参照して、十分に当業者の能力の範囲内である。
本発明の方法において使用される任意のオリゴヌクレオチド化合物について、その治療効果的な量または用量は、動物における活性アッセイから最初に推定することができる。例えば、用量は、活性アッセイによって決定されるようなＩＣ５０（例えば、ＣｈＥ活性またはＣＯＸ活性の最大阻害の半分を達成する試験化合物の濃度）を含む循環濃度範囲を達成するために動物モデルにおいて定めることができる。そのような情報は、ヒトにおける有用な用量をより正確に決定するために使用することができる。
本明細書中に記載される化合物の毒性および治療効力は、実験動物における標準的な薬学的手法によって、例えば、問題とする化合物に対するＩＣ５０およびＬＤ５０（試験された動物の５０％において死を生じさせる致死量）を測定することによって決定することができる。これらの活性アッセイおよび動物研究から得られたデータは、ヒトにおいて使用される投薬量の範囲を組み立てる際に使用することができる。
投薬量は、用いられる投薬物形態および使用される投与経路に依存して変化し得る。正確な配合、投与経路および投薬量は、患者の状態を考慮して個々の医師によって選ぶことができる（例えば、Ｆｉｎｇｌ他、１９７５、Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第１章、１頁を参照のこと）。
処置される状態の重篤度および応答性に依存して、投薬は、本明細書中上記に記載される徐放性組成物の単回投与にすることができ、この場合、処置期間は、数日から数週間まで、または治療が達成されるまで、または疾患状態の軽減が達成されるまで続く。
投与される組成物の量は、当然のことではあるが、処置されている対象、苦痛の重篤度、投与様式、処方医の判断などに依存する。
本発明の組成物は、所望する場合、有効成分を含有する１つ以上の単位投薬形態物を含有し得る、ＦＤＡ承認キットなどのパックまたはディスペンサーデバイスで提供され得る。パックは、例えば、ブリスターパックなどの金属箔またはプラスチック箔を含むことができる。パックまたはディスペンサーデバイスには、投与に関する説明書が伴い得る。パックまたはディスペンサーにはまた、医薬品の製造または使用または販売を規制する政府当局により定められた形式で容器に付けられた通知が伴い得る。この場合、そのような通知は、組成物の形態またはヒトもしくは動物への投与の当局による承認を反映する。そのような通知は、例えば、処方薬物に対する米国食品医薬品局により承認されたラベル書きであり得るか、または承認された製品添付文書であり得る。適合し得る薬学的キャリアに配合された本発明のオリゴヌクレオチドアナログを含む組成物もまた、示された状態を処置するために調製され、適切な容器に入れられ、そして表示することができる。
本発明のオリゴヌクレオチドアナログまたはその薬学的組成物を使用する治療的処置は、単細胞の原核生物および真核生物から多細胞の真核生物に及ぶ様々な生物に対して実施することができる。転写（ＤＮＡ−ＲＮＡ転写および逆転写を含む）、ＲＮＡ転写物またはＲＮＡ−タンパク質翻訳を、その遺伝制御または代謝制御または細胞制御の基本的部分として利用している生物はどれも、本発明による治療的処置および／または予防的処置を受け入れることができる。表面的には、酵母、細菌、藻類、原生動物、すべての植物およびすべての高等動物種（温血動物を含む）などの様々な生物を処置することができる。
さらに、多細胞真核生物はＤＮＡ−ＲＮＡ転写およびＲＮＡ−タンパク質翻訳をその細胞活性の不可欠な部分として含むので、多細胞真核生物のそれぞれの細胞を処置することができる。
さらに、真核生物細胞のオルガネラの多く（例えば、ミトコンドリア、葉緑体および有色体）もまた、転写機構および翻訳機構を含む。従って、単細胞、細胞集団またはオルガネラもまた、治療用および診断用のホスホロチオアートオリゴヌクレオチドで処置され得る生物の定義に含めることができる。本明細書中で使用される場合、治療（的）は、生物を殺すことによるか、または異常もしくは有害な細胞成長もしくは発現を制御することによる疾患状態の根絶を含むことが意味される。
本発明のさらなる目的および利点および新規な特徴は、限定であることを意図しない下記の実施例を検討したとき、当業者に明らかになる。さらに、本明細書中上記に示され、そして下記の請求項の節に記載される本発明の様々な実施形態および局面のそれぞれは、実験的裏づけが下記の実施例に見出される。
実施例１
式ＸＩによって記載されるモノマーに対する出発物質の調製
式ＸＩによって記載されるモノマーに対する出発物質の代表的な例の調製が本明細書中下記に記載される。このプロセスは図３（ｉ）〜図３（ｉｖ）に概略的に例示される。
キラリティーの選択：本明細書中上記に記載される化合物を合成するための出発物質は、好ましくは、（Ｓ）−（−）−リンゴ酸ジメチル（Ａｌｄｒｉｃｈ）である。この化合物は、適切なＳ立体配置を有するキラル中心を有している。
（Ｓ）−１，２，４−ブタントリオール（化合物１）の調製：（Ｓ）−（−）−リンゴ酸ジメチル（２５．２グラム）を３０ｍｌの乾燥テトラヒドロフランに溶解し、これを１リットルの乾燥テトラヒドロフランにおける２１グラムの水素化アルミニウムリチウムの懸濁物に滴下して加えた。混合物を一晩還流した。酢酸エチル（９３０ｍｌ）を加え、その後、水（１６０ｍｌ）を加え、そしてさらに１０％硫酸の溶液（５０ｍｌ）を加えると、白色沈殿が生じ、これをろ過し、１３０ｍｌ量の乾燥エタノールで４回洗浄した。溶液を一緒にして、ほぼ乾固するまで減圧下でエバポレートした。残留オイルを、クロロホルムとエタノールとの混合物を３：１（ｖ：ｖ）のクロロホルム：エタノールの混合物の溶出液（５６０ｍｌ）として、および２：１（ｖ：ｖ）のクロロホルム：エタノールの混合物の６７０ｍｌを使用して、５０グラムのシリカゲルでの短いカラムクロマトグラフィーにより精製した。溶媒を除去した後、１２グラム（６０％の収率）の化合物１が淡黄色オイルとして得られた。これは、１Ｈ−ＮＭＲによって純粋な生成物として同定された。
１Ｈ−ＮＭＲ（ピリジン）：δ＝２．１４（２Ｈ、ｍ）、３．９７（２Ｈ、ｄｄ、Ｊ＝５Ｈｚ）、４．１７（２Ｈ、ｄｔ、Ｊ１＝５Ｈｚ、Ｊ２＝６Ｈｚ）、５．３８（１Ｈ、ｍ）、６．００（３Ｈ、−ＯＨ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１，２−Ｏ−イソプロピリデン−１，２，４−ブタントリオール（化合物２）の調製：（Ｓ）−１，２，４−ブタントリオール（化合物１）（１０６グラム、１ｍｏｌ）を、１０％１，２−ジメトキシプロパンを含む８００ｍｌアセトンと、触媒量（２．５グラム）のｐ−トルエンスルホン酸および４０グラムの無水硫酸ナトリウムを含有するジオキサンにおける１０％メタノールの溶液との混合物に溶解した。得られた溶液を室温で８時間撹拌した。その後、重炭酸ナトリウムを溶液に懸濁させ、その後、混合物をろ過した。溶媒を減圧下で除き、残渣を、２：１（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。１３６グラム（９５％の収率）の化合物２がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．５０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．３６（３Ｈ、ｑ、Ｊ＝０．７５Ｈｚ）、１．３９（３Ｈ、ｑ、Ｊ＝０．７５Ｈｚ）、１．８１（２Ｈ、ｄｔ、Ｊ１＝５．５Ｈｚ、Ｊ２＝６Ｈｚ）、３．１０（１Ｈ、ｂｒ）、３．５８（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ１＝７Ｈｚ、Ｊ２＝７．５Ｈｚ）、３．７５（２Ｈ、ｔ、Ｊ＝６Ｈｚ）、４．０７（１Ｈ、ｄｄ、Ｊ１＝６Ｈｚ、Ｊ２＝７Ｈｚ）、４．２６（１Ｈ、広がった七重線、Ｊ＝６．５Ｈｚ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１，２−Ｏ−イソプロピリデン−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３）の調製：（Ｓ）−１，２−Ｏ−イソプロピリデン−１，２，４−ブタントリオール（化合物２）（５グラム、３４ｍｍｏｌ）の乾燥ＤＭＦにおける溶液に、アルゴン雰囲気下において、水素化ナトリウム（オイルにおける６０％懸濁物）（２グラム、８６ｍｍｏｌ）を徐々に加えた。混合物を室温で１時間撹拌し、その後、４−メトキシベンジルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）（７．９８グラム、５１ｍｍｏｌ）を加え、混合物を５０℃で２時間加熱した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチルで抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒をエバポレートした。得られた黄色がかった油状残渣を、１：２（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。８．６５グラム（９５％の収率）の化合物３がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：２の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．６５。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．３９（３Ｈ、ｓ）、１．４４（３Ｈ、ｓ）、１．９０（２Ｈ、ｍ）、３．６１（２Ｈ、ｍ）、３．８３（３Ｈ、ｓ）、４．０９（２Ｈ、ｍ）、４．２４（１Ｈ、ｍ）、４．４７（２Ｈ、ｓ）、６．９〜７．３（４Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−４−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物４）の調製：化合物３（２６．６グラム、１００ｍｍｏｌ）を８０％酢酸（２００ｍｌ）に溶解して、溶液を室温で一晩撹拌し、その後、５０℃で２時間加熱した。乾固するまで溶媒をエバポレートして、残渣をクロロホルムに溶解し、そして酢酸エチルを溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。２１．３グラム（９４％の収率）の化合物４がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．２６。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．７９（２Ｈ、ｍ）、３．４９（２Ｈ、ｍ）、３．６４（２Ｈ、ｍ）、３．６５（２Ｈ、ｍ）、３．８２（３Ｈ、ｓ）、３．８８（１Ｈ、ｍ）、６．８９〜７．２９（４Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−４−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物５）の調製：化合物４（２２．６グラム、１００ｍｍｏｌ）の２００ｍｌ乾燥ピリジンにおける溶液に、アルゴン雰囲気下において、トリチルクロリド（３０．７グラム、１１０ｍｍｏｌ）を滴下して加え、混合物を室温で一晩撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチルで抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、その後、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、１：２（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンを溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。４１．２グラム（８８％の収率）の化合物５がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：２の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．４６。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８０（２Ｈ、ｍ）、２．９２（１Ｈ、ｍ）、３．１７（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝０．７Ｈｚ）、３．６１（２Ｈ、ｍ）、３．８２（３Ｈ、ｓ）、４．０３（１Ｈ、ｍ）、４．４２（２Ｈ、ｓ）、６．８７〜７．４９（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−２−Ｏ−アリル−４−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物６）の調製：化合物５（１０グラム、２１．４ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（２５０ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、ＴＨＦにおけるカリウムｔ−ブトキシド（Ａｌｄｒｉｃｈ）の１Ｍ溶液（２７．８ｍｌ、２７．８ｍｍｏｌ）を加えた。混合物を室温で５分間撹拌し、その後、臭化アリル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（７．４ｍｌ、８５．５ｍｍｏｌ）を加えた。混合物を５５℃で１８時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、１：２（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンを溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。１０．７５グラム（９９％の収率）の化合物６がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：２の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．６９。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．９０（２Ｈ、ｍ）、３．２１（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝０．７Ｈｚ）、３．５３（２Ｈ、ｍ）、３．６２（２Ｈ、ｍ）、３．７３（１Ｈ、ｍ）、３．８３（３Ｈ、ｓ）、４．０６（２Ｈ、ｍ）、４．２１（２Ｈ、ｍ）、４．４３（２Ｈ、ｓ）、５．２２（１Ｈ、ｄ、Ｊ＝０．７Ｈｚ）、５．３４（１Ｈ、ｄ、Ｊ＝０．７５Ｈｚ）、５．９５（１Ｈ、ｍ）、６．９〜７．５５（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−２−Ｏ−エタノール−４−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物７）の調製：化合物６（５．０８グラム、１０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１５０ｍｌ）における溶液に、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド（Ａｌｄｒｉｃｈ）（２．５９グラム、２２．２ｍｍｏｌ）を加え、続いて四酸化オスミウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）の４％水溶液（０．４ｍｌ、１．５７ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。５．４２グラム（１００％の収率）の対応するジオール（図３を参照のこと）が粗製の黄色がかったオイルとして得られた（ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．３０）。
得られたジオールを下記のように切断反応および還元反応に供した。１５０ｍｌのＴＨＦおよび１５ｍｌの水におけるジオール（５．４２グラム、１０ｍｍｏｌ）の溶液にＮａＩＯ４（２．３４グラム、１０．９６ｍｍｏｌ）を加えた。反応を、酢酸エチルを溶出液として使用してＴＬＣによってモニターした。反応混合物を室温で３時間撹拌した後、ＮａＢＨ４（０．５グラム、１３ｍｍｏｌ）を徐々に加え、反応混合物を室温で３０分間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、１：１（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンを溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。３．５８グラム（７０％の収率）の化合物７がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．３４。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８８（２Ｈ、ｍ）、２．７８（１Ｈ、ｍ）、３．２４（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝０．６Ｈｚ）、３．５３（１Ｈ、ｍ）、３．６６（２Ｈ、ｍ）、３．７４〜３．８２（２Ｈ、ｍ）、３．８６（３Ｈ、ｓ）、４．４７（２Ｈ、ｓ）、６．９２〜７．５４（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−Ｏ−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物８）の調製：化合物７（５．１２グラム、１０ｍｍｏｌ）、乾燥ピリジン（５０ｍｌ）および無水酢酸（５０ｍｌ）の溶液を室温で２時間撹拌した。その後、溶媒を減圧下で除き、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒をエバポレートした。得られた油状残渣を、１：１（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンを溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。５．５グラム（１００％の収率）の化合物８がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．５０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．５８（２Ｈ、ｍ）、１．８２（３Ｈ、ｓ）、２．９５（２Ｈ、ｍ）、３．２４〜３．４９（４Ｈ、ｍ）、３．６０（３Ｈ、ｓ）、４．００（２Ｈ、ｍ）、４．１８（２Ｈ、ｓ）、６．６５〜７．２８（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−１，２，４−ブタントリオール（化合物９）の調製：化合物８（５．５４グラム、１０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２００ｍｌ）および水（１０ｍｌ）における冷却された（５℃）溶液に、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（ＤＤＱ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）（２．９グラム、１２．７ｍｍｏｌ）を加えた。冷却された反応混合物を３０分間撹拌し、その後、５０ｍｌの５％重炭酸ナトリウムで２回、そして２００ｍｌのブラインで２回抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。３．９０グラム（９０％の収率）の化合物９がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．４１。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．７９（２Ｈ、ｍ）、２．０５（３Ｈ、ｓ）、３．１７（１Ｈ、ｍ）、３．２５（１Ｈ、ｍ）、３．６９（４Ｈ、ｍ）、３．９１（１Ｈ、ｍ）、４．１８（２Ｈ、ｍ）、４．２５（２Ｈ、ｍ）、７．２５〜７．４７（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
実施例２
シトシン−ＰＥＧモノマー（ＰＥＧ−Ｃ）の調製
本発明によるシトシン−ＰＥＧモノマー（ＰＥＧ−Ｃ）の調製は２つの選択可能な合成経路によって達成される。
一方の経路（合成経路Ａ）では、ＰＥＧ−Ｃの合成は、Ｄｉｍｉｔｒｙ他（Ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ＆Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ（１９９７）、第１６巻、１８３７）によって記載されるように、ＰＥＧオリゴマーのπスタッキングを高めることを目的とする２，４−ジアザフェノキサキジン環へのウラシル塩基の修飾に基づく。図４ａ（ｉ）〜図４ａ（ｉｖ）には、ＰＥＧ−Ｃの合成経路Ａが概略的に例示される。
別の経路（合成経路Ｂ）では、シトシン塩基の構造はそのままである。ＰＥＧ−Ｃの合成経路Ｂは本明細書中下記に詳しく記載され、そしてさらに図４ｂ（ｉ）〜図４ｂ（ｉｖ）に概略的に例示される。
４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド（化合物２５）の調製：１：４のピリミジン：ジクロロメタンの混合物（５０ｍｌ）におけるシトシン（５．０グラム、４３ｍｍｏｌ）の懸濁物にｔｅｒｔ−ブチルベンゾイルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）（１０．６ｍｌ、５６．６ｍｍｏｌ）を滴下して加えた。反応混合物を室温で４時間撹拌し、その後、激しく撹拌しながら、水（１０ｍｌ）およびクロロホルム（４０ｍｌ）をこれに加えた。その後、得られた沈殿物を集め、水で洗浄した。ろ過された溶液における有機層を分離し、１ＭのＨＣｌ（３０ｍｌで２回）およびブライン（３０ｍｌ）で洗浄し、その後直ちに無水硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、溶液をエバポレートして、その容量の約２／３を除いた。残った溶液（約２０ｍｌ）にヘキサン（ｈｅｘａｎｅｓ）（５０ｍｌ）を加えた。沈殿物を一緒にして、高真空下においてＰ２Ｏ５で８時間乾燥した。１１．２グラム（９２％の収率）の化合物２５が得られた。
ｍ．ｐ．：＞２６０℃。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６中）：δ＝１．３１（９Ｈ、ｓ）、７．２２（１Ｈ、ｂｒ）、７．５３（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．４３Ｈｚ）、７．８７（１Ｈ、ｄ、Ｊ＝７．０８Ｈｚ）、７．９６（２Ｈ、ｄ、Ｊ＝８．４２Ｈｚ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−Ｏ−トリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド−１，２，４−ブタントリオール（化合物２６）の調製：化合物９（７．７グラム、１７．７ｍｍｏｌ）（本明細書中上記に記載されるようにして調製）の乾燥ＴＨＦ（３００ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、化合物２５（５．８４グラム、２１．５５ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（Ａｌｄｒｉｃｈ）（９．９４グラム、３７．９ｍｍｏｌ）を加えた。このスラリー混合物を室温で１５分間激しく撹拌し、その後、アゾジカルボン酸ジエチル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（５．９６ｍｌ、３７．９ｍｍｏｌ）を２０分かけて滴下して加えた。添加終了後、スラリー溶液は透明になり、溶液を室温でさらに３時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、３：１（ｖ：ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。９．８７グラム（８１％の収率）の化合物２６がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（３：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．４４。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．３４（９Ｈ、ｓ）、２．０１（２Ｈ、ｍ）、２．０５（３Ｈ、ｓ）、３．１８（２Ｈ、ｍ）、３．３８（１Ｈ、ｍ）、３．５６（２Ｈ、ｍ）、３．９６（２Ｈ、ｍ）、４．２１（２Ｈ、ｍ）、７．２１〜７．８５（２１Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド−１，２，４−ブタントリオール（化合物２７）の調製：化合物２６（６．８７グラム、１０ｍｍｏｌ）の５０ｍｌ乾燥ピリジンおよび５０ｍｌ無水酢酸における溶液を１００℃に３０分間加熱した。反応混合物を冷却した後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。その後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、９：１（ｖ：ｖ）のジクロロメタン：メタノールの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。４．４５グラム（１００％の収率）の化合物２７がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（９：１の酢酸エチル：メタノール）：Ｒｆ＝０．５０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．４０（９Ｈ、ｓ）、２．１０（２Ｈ、ｍ）、２．１５（３Ｈ、ｓ）、３．５３〜３．７９（２Ｈ、ｍ）、３．８５（３Ｈ、ｍ）、４．１０（２Ｈ、ｍ）、４．３０（２Ｈ）、７．５０〜８．１０（６Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、９．０１（１Ｈ、ｂｒ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド−１，２，４−ブタントリオール（化合物２８）の調製：化合物２７（１．４５グラム、１０ｍｍｏｌ）を乾燥ピリジン（５０ｍｌで３回）と同時にエバポレートし、その後、乾燥ピリジン（１００ｍｌ）に溶解した。ジメトキシトリチルクロリド（４．０５グラム、１１．９ｍｍｏｌ）の乾燥ピリジン（３０ｍｌ）における溶液を、その後、アルゴン雰囲気下において室温で滴下して加えた。添加終了後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、０．５％ピリジン／酢酸エチルの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。７．２０グラム（９６％の収率）の化合物２８がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．６５。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．３７（９Ｈ、ｓ）、１．９７（２Ｈ、ｍ）、２．１７（２Ｈ、ｍ）、２．１２（３Ｈ、ｓ）、３．２１（２Ｈ、ｍ）、３．４５（１Ｈ、ｍ）、３．６２（１Ｈ、ｍ）、３．８３（６Ｈ、ｓ）、３．９４（１Ｈ、ｍ）、４．０６（２Ｈ、ｍ）、４．２６（２Ｈ、ｍ）、６．８５〜７．８９（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、８．７４（１Ｈ、ｂｒ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（エタノール）−４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド−１，２，４−ブタントリオール（化合物２９）の調製：化合物２８（７．４７グラム、１０ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（１００ｍｌ）における冷却された溶液（０℃）に、メタノールにおけるナトリウムメトキシドの１Ｍ溶液（１０ｍｌ）を滴下して加えた。反応を、酢酸エチルにおけるＴＬＣによってモニターした。反応が完了した後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、０．５％ピリジン／酢酸エチルの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。６．８５グラム（９７％の収率）の化合物２９がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．２５。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．３８（９Ｈ、ｓ）、１．９８（２Ｈ、ｍ）、３．２８（２Ｈ、ｍ）、３．６１（２Ｈ、ｍ）、３．７９（２Ｈ、ｍ）、３．８４（６Ｈ、ｓ）、４．０７（２Ｈ、ｍ）、６．８５〜７．８９（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、８．７４（１Ｈ、ｂｒ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（エトキシ−メタンスルホニル）−４−（１，１−ジメチルエチル）−Ｎ−［１，２−ジヒドロ−２−オキソ−４−ピリミジニル］ベンズアミド−１，２，４−ブタントリオール（化合物３０）の調製：化合物２９（７．０５グラム、１０ｍｍｏｌ）を乾燥ピリジンと同時にエバポレートし、その後、ピリジン（１５０ｍｌ）に溶解した。溶液を（氷浴によって）０℃に冷却し、メタンスルホニルクロリド（２．２９グラム、１．５８ｍｌ、２０ｍｍｏｌ）を溶液に加え、混合物を室温で２時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、０．５％ピリジン／酢酸エチルの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。５．７８グラム（７３％の収率）の化合物３０がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．５８。
化合物３０のストック溶液（０．１Ｍ）を、本明細書中上記に記載されるようにして調製された生成物をアルゴン雰囲気下で乾燥ＴＨＦ（７３ｍｌ）に溶解することによって調製した。
実施例３
チミン−ＰＥＧモノマー（ＰＥＧ−Ｔ）の調製
チミン−ＰＥＧモノマー（ＰＥＧ−Ｔ）は本明細書中下記に記載される方法に従って調製された。ＰＥＧ−Ｔの調製はさらに図５（ｉ）〜図５（ｉｉ）に概略的に例示される。
１−Ｎ−ベンゾイルチミン（化合物３１）の調製：１−Ｎ−ベンゾイルチミンをＣｒｕｉｋｓｈａｎｋ他（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ（１９８４）、２５、６８１）に従って調製した。
ＴＬＣ（９：１のジクロロメタン：メタノール）：Ｒｆ＝０．５５。
３−ベンジルオキシメチルチミン（化合物３２）の調製：１−Ｎ−ベンゾイルチミン（化合物３１）（１９．５グラム、８４．８ｍｍｏｌ）の乾燥アセトニトリル（２００ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）（１５ｍｌ）を一度に加え、その後、６０％ベンジルオキシメチルクロリド（Ｂｏｍ塩化物）（Ａｌｄｒｉｃｈ）（２３ｍｌ）を加えた。反応物を室温で２時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶液をろ過し、濃縮して１００ｍｌの容量にした。その後、メタノール（２５０ｍｌ）を溶液に加えた。２７．８グラム（９３．９％の収率）の白色沈殿が得られた［ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．７］。
上記に記載されるようにして調製された白色沈殿（１０グラム、２７ｍｍｏｌ）のメタノール（１００ｍｌ）における懸濁物に、ナトリウムメトキシドの０．３Ｍ溶液（５０ｍｌ）を加え、そして、反応混合物を、ＴＬＣによってモニターしながら室温で撹拌した。反応は１０分以内に完了した。その後、混合物のｐＨを、５ＮのＨＣｌを加えることによって７．０に調節した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣をエーテル（３００ｍｌ）とともに粉砕した。混合物をろ過し、ろ液を減圧下で乾燥した。６．２グラム（８７．５％の収率）の化合物３２が沈殿物として得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．４４。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．６８（３Ｈ、ｓ）、４．５９（２Ｈ、ｓ）、５．２１（２Ｈ、ｓ）、６．４１（１Ｈ、ｓ）、７．２４〜７．２８（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３３）の調製：化合物３２（６．０８グラム、２４．７４ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦにおける溶液に、撹拌下、アルゴン雰囲気下において、化合物９（本明細書中上記に記載されるようにして調製）（９グラム、２０．７３ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（Ａｌｄｒｉｃｈ）（１１．４０グラム、４３．５ｍｍｏｌ）を加えた。１５分後、アゾジカルボン酸ジエチル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（７．５６グラム、４３．５ｍｍｏｌ）を３０分かけてゆっくり加えた。その後、反応混合物をアルミニウムホイルで覆い、アルゴン雰囲気下において室温で２４時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１（ｖ／ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。１１．８グラム（８６％の収率）の化合物３３がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．５３。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８７（３Ｈ、ｓ）、１．８０〜１．９４（２Ｈ、ｍ）、２．０３（３Ｈ、ｓ）、３．１８（２Ｈ、ｍ）、３．３〜３．５（２Ｈ、ｍ）、３．６５〜３．８０（３Ｈ、ｍ）、４．２１（２Ｈ、ｍ）、４．１８（２Ｈ、ｍ）、４．６７（２Ｈ、ｓ）、５．４７（２Ｈ、ｓ）、６．９３（１Ｈ、ｓ）、７．２０〜７．４３（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（エタノール）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３４）の調製：化合物３３（６．６２グラム、１０ｍｍｏｌ）のメタノール（１００ｍｌ）における溶液に、メタノールにおけるナトリウムメトキシドの１Ｍ溶液（１５ｍｌ、１５ｍｍｏｌ）を加えた。溶液を室温で１時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、２：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。６．１１グラム（９６．６％の収率）の化合物３４がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．５０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８８（３Ｈ、ｓ）、１．８０〜１．９０（２Ｈ、ｍ）、３．１７（２Ｈ、ｍ）、３．４５（２Ｈ、ｍ）、３．６６〜３．９５（５Ｈ、ｍ）、４．６８（２Ｈ、ｓ）、５．４２（２Ｈ、ｓ）、７．２０（１Ｈ、ｓ）、７．２０〜７．４３（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（ブロモエタノール）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３５）の調製：化合物３４（２グラム、３．２ｍｍｏｌ）の乾燥ＤＭＦ（５０ｍｌ）における溶液にトリフェニルホスフィン（１．６８グラム、６．４ｍｍｏｌ）を加えた。ＣＢｒ４（Ａｌｄｒｉｃｈ）（２．１２グラム、６．４ｍｍｏｌ）を１０分かけて少量ずつ溶液に加えた。溶液を室温で１６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１（ｖ／ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。２．０１グラム（９１％の収率）の化合物３５がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．６８。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８８（３Ｈ、ｓ）、１．８０〜１．９０（２Ｈ、ｍ）、３．１８（２Ｈ、ｍ）、３．４７（３Ｈ、ｍ）、３．６６（１Ｈ、ｍ）、３．７９（２Ｈ、ｍ）、４．０１（１Ｈ、ｍ）、４．６２（２Ｈ、ｓ）、５．４８（２Ｈ、ｓ）、７．０４（１Ｈ、ｓ）、７．１９〜７．４３（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
実施例４
ＰＥＧ−Ｔの非環状オリゴマー（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の溶液中での合成
ＰＥＧ−Ｔのオリゴマー（これはまた本明細書中ではオリゴ−ＰＥＧ−Ｔとして示される）の調製は本明細書中下記に示され、そしてさらに図６（ｉ）〜図６（ｉｉ）に概略的に例示される。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（エチルベンジルエーテル）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３６）および（Ｓ）−２−Ｏ−（エチルベンジルエーテル）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３７）の調製：化合物３４（３．５グラム、５．６４ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（２０ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、オイルに懸濁された６０％ＮａＨ（０．２２７グラム、１．２モル当量のＮａＨ）を加えた。このスラリー溶液を室温で１時間撹拌し、その後、臭化ベンジル（０．９６グラム、５．６５ｍｍｏｌ）を加えた。反応物を室温で１６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１（ｖ／ｖ）の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。３．８８グラム（９５．３％の収率）の化合物３６がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．４６。
３．８８グラム（５．４６ｍｍｏｌ）の化合物３６（本明細書中上記に記載されるようにして調製）に８０％酢酸の水溶液を加え、混合物を１００℃で１時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、３：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。２．８５グラム（９７．６％の収率）の化合物３７がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．３２。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８２（３Ｈ、ｓ）、１．８７（２Ｈ、ｍ）、３．３９（１Ｈ、ｍ）、３．４９（１Ｈ、ｍ）、３．６５（２Ｈ、ｍ）、３．６７〜３．８６（５Ｈ、ｍ）、４．５５（２Ｈ、ｓ）、４．６９（２Ｈ、ｓ）、５．４８（２Ｈ、ｓ）、７．０５（１Ｈ、ｓ）、７．２３〜７．３６（１０Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
ダイマー−ＰＥＧ−Ｔを得るための化合物３７と化合物３５との縮合：化合物３７（１グラム、２．１３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５０ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、鉱油に懸濁された６０％ＮａＨ（０．１０２グラム、１．２モル当量）を一度に加えた。この混合物を１時間撹拌し、その後、化合物３５（２グラム、２．９２ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物を１６時間還流した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１．５：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。３．８９グラム（８５．１％の収率）の化合物３８がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１．５：１の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．４６。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．７４（３Ｈ、ｓ）、１．６８〜２．０４（４Ｈ、ｍ）、１．９０（３Ｈ、ｓ）、３．１７（２Ｈ、ｍ）、３．２９（１Ｈ、ｍ）、３．４３〜３．６３（８Ｈ、ｍ）、３．７２〜３．９１（６Ｈ、ｍ）、４．５３（２Ｈ、ｓ）、４．７１（４Ｈ、２ｓ）、５．４８（４Ｈ、ｍ）、７．０２（１Ｈ、ｓ）、７．０５（１Ｈ、ｓ）、７．２２〜７．４４（３０Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
化合物３８の保護基の除去が、ＰＥＧ−Ｔのダイマー−が得られるように、図６（Ｉ〜ＩＩ）に例示されるように、化合物３８を６ＮのＨＣｌとともに９５℃で６時間加熱することによって行われた。
実施例５
ポリマー担体を使用するＰＥＧ−Ｔのオリゴマー（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製
ポリマー担体を使用する本発明のオリゴマーの調製は、連続した縮合のためには不可欠である。これに関する好ましいポリマー担体は、本発明により、Ｗａｎｇ樹脂（Ａｌｄｒｉｃｈ）である。
Ｗａｎｇ樹脂に結合したオリゴ−ＰＥＧ−Ｔを調製する代表的な例が本明細書中下記に記載され、そしてさらに図７ａ〜図７ｅに概略的に例示される。
（Ｓ）−１−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（エタノール）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物３９）の調製：化合物３９の調製は、化合物３４の調製において使用された方法（これは実施例４および図６（ｉ）〜図６（ｉｉ）に記載される）の改変である。図７ａに示されるように、化合物３４（６．６２グラム、１０ｍｍｏｌ）におけるトリチル保護基はジメトキシトリチル保護基によって置換され、そして得られた化合物を、実施例４に記載される手順に従ってナトリウムメトキシドと反応させた。５．９１グラム（８６．９％の収率）の化合物３９が黄色がかったオイルとして得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８８（３Ｈ、ｓ）、２．４５（１Ｈ、ｂｒ）、３．１５（２Ｈ、ｍ）、３．４２（２Ｈ、ｍ）、３．７６（６Ｈ、ｓ）、３．６６〜３．８６（５Ｈ、ｍ）、４．６８（２Ｈ、ｓ）、５．４９（２Ｈ、ｓ）、６．８２（４Ｈ、ｄ、Ｊ＝８Ｈｚ）、６．９７（１Ｈ、ｓ）、７．１９〜７．４（Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−ジメトキシトリチル−２−Ｏ−（ブロモエタノール）−４−（３’−ベンジルオキシメチルチミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物４０）の調製：化合物４０の調製は、化合物３５の調製において使用された方法（これは実施例４および図６（Ｉ〜ＩＩ）に記載される）の改変である。図７ｂに示されるように、化合物３５におけるトリチル保護基はジメトキシトリチル保護基によって置換され、そして得られた化合物を、実施例４に記載される手順に従ってトリフェニルホスフィンおよびＣＢｒ４と反応させた。６．８５グラム（９２％の収率）の化合物３９が得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．８９（３Ｈ、ｓ）、１．８３〜１．９７（２Ｈ、ｍ）、３．１７（２Ｈ、ｍ）、３．４７（３Ｈ、ｍ）、３．６６（１Ｈ、ｍ）、３．７７（６Ｈ、ｓ）、３．８２（２Ｈ、ｍ）、４．０１（１Ｈ、ｍ）、４．６９（２Ｈ、ｓ）、５．４８（２Ｈ、ｓ）、６．８３（４Ｈ、ｄ、ｊ＝８Ｈｚ）、７．０３（１Ｈ、ｓ）、７．１９〜７．４３（１４Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
化合物４１および化合物４２の調製−Ｗａｎｇ樹脂へのＰＥＧ−Ｔ（化合物３９）の結合：化合物３９（０．５グラム、０．７３５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１５ｍｌ）における溶液に、鉱油に分散された６０％ＮａＨ（０．０３５グラム、１．２モルミリ当量）を加えた。このスラリー混合物を１時間撹拌し、その後、Ｗａｎｇブロモ樹脂（Ａｌｄｒｉｃｈ）（０．３１９グラム、０．３７９モル当量の臭化物）を加えた。混合物を室温で１６時間撹拌した。その後、固体をろ過し、メタノール（２０ｍｌ）およびジクロロメタン（２０ｍｌ）で洗浄し、その後、乾燥ピリジン（５ｍｌ）と無水酢酸（５ｍｌ）との溶液で処理した。図７ｃに示されるように、混合物を５分間撹拌し、固体をメタノール（１０ｍｌ）およびジクロロメタン（２５ｍｌ）で洗浄し、それにより化合物４１を得た。
図７ｃにさらに示されるように、化合物４１におけるジメトキシトリチル保護基の除去が、ポリマーを２％トリクロロ酢酸／ジクロロメタンの溶液で処理することによって行われ、それにより化合物４２が得られた。強いピンク色が現れた。計算により、縮合収率が９２％であったことが示された。
化合物４３、化合物４４および化合物４５の調製−Ｗａｎｇ樹脂に結合したオリゴマー−ＰＥＧ−Ｔ：図７ｄに示されるように、化合物４３が、化合物４１の調製について本明細書中上記に記載される手順に従って、化合物４２を化合物４０と反応させることによって調製された。ジメトキシトリチル保護基の除去が、化合物４２の調製について本明細書中上記に記載される手順に従って行われ、それにより化合物４４が得られた。計算により、縮合収率が９０％であったことが示された。同様に、図７ｅに示されるように、化合物４４を化合物４０と反応させ、それにより化合物４５が９２％の縮合収率で得られた。
樹脂からのオリゴ−（ＰＥＧ−Ｔ）の脱離：結合したポリマーを６ＮのＨＣｌ（５ｍｌ）とともに９５℃で６時間処理し、その後、溶液をろ過し、乾固するまでろ液をエバポレートした。残渣を１ｍｌの２回蒸留水に溶解し、そして溶液をセファデックスＧ２５カラム（Ｐｈａｒｍａｃｉａ）（１０ｍｌ）に負荷し、水で溶出した。２５４ｎｍにおけるＵＶ吸収を有する画分を集め、定量して、凍結乾燥した。
実施例６
ダイマー−ＰＥＧ−Ｔの細胞取り込み
本発明のダイマー型非環状化合物の細胞取り込みが、フルオレセインで標識されたダイマー−ＰＥＧ−Ｔを最初に調製し、その後、この標識された化合物を細胞取り込みについて試験することによって明らかにされた。
ダイマー−ＰＥＧ−Ｔの標識：
化合物４７の調製：化合物３８（０．２５０グラム、０．３ｍｍｏｌ）を８０％酢酸に溶解し、溶液を９０℃で１時間加熱した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、それにより化合物４６を得た（図８ａ）。これを、精製することなくさらに使用した。［ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．３１２］。
化合物４６を乾燥ピリジン（４ｍｌ）に溶解し、アルゴン雰囲気下において、塩化メシル（２８μｌ、１．２モル当量）を加え、混合物を室温で１時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、精製することなくさらに使用した。［ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．４１］。
油状残渣をＤＭＦ（１０ｍｌ）に溶解し、その後、アジ化ナトリウム（２モル当量）を加え、反応混合物を８０℃で４時間加熱した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除き、それにより化合物４７を油状残渣として得た（図８ａ）。これを、精製することなくさらに使用した。［ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．６２］。
化合物４９の調製：化合物４７をジオキサン（２ｍｌ）に溶解し、これにトリフェニルホスフィン（０．１５０グラム）および濃水酸化アンモニウム（１．４ｍｌ）の混合物を加えた。反応混合物を室温で３時間撹拌し、その後、生成物を、５％メタノール／塩化メチレンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。０．１８２グラム（７２％の収率）の化合物４８（図８ｂ）が得られた。［ＴＬＣ（９５：５の酢酸エチル：メタノール）：Ｒｆ＝０．１４］。
その後、６ＮのＨＣｌの溶液（２０ｍｌ）を０．１８０グラムの化合物４８に加え、反応混合物を９０℃で６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣をメタノールに再び溶解し、そして４：１（ｖ／ｖ）のジクロロメタン：メタノールの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。０．１００グラムの化合物４９（図８ｂ）が白色固体として得られた。［ＴＬＣ（４：１のＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ）：Ｒｆ＝０．１］。
化合物５０の調製：化合物４９（０．１００グラム）をｐＨ＝９の炭酸ナトリウム緩衝液（０．５ｍｌ）に溶解し、これにフルオレセインイソチオシアナート（Ａｌｄｒｉｃｈ）（０．１００グラム）のＤＭＦ（０．５ｍｌ）における溶液を加えた。反応混合物をアルミニウムホイルで覆い、室温で１６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残留オイル（粗製の化合物５０、図８ｃ）を、精製することなく、下記の保護手順および精製手順においてさらに使用した。
粗製化合物５０の乾燥ピリジン（１０ｍｌ）における溶液に、過剰の塩化ピバロイル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（１ｍｌ）を加え、反応混合物を室温で１６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、４：１（ｖ／ｖ）のジクロロメタン：メタノールの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。０．０４２グラムの化合物５１（図８ｃ）がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（４：１のジクロロメタン：メタノール）：Ｒｆ＝０．３６。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．０１（９Ｈ、ｓ）、１．１９（９Ｈ、ｓ）、１．３０（１８Ｈ、ｓ）、１．３４（９Ｈ、ｓ）、１．９３（６Ｈ、ｓ）、３．４〜４．２（１８Ｈ、ｍ）、６．６５〜７．６４（１１Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
精製された化合物５１（０．０３０グラム）をメタノール（１０ｍｌ）に溶解し、これにメタノールにおける１Ｍナトリウムメトキシド溶液（２ｍｌ）を加えた。反応混合物をアルミニウムホイルで覆い、３時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を２回蒸留水に再び溶解し、セファデックスＧ２５カラム（Ｐｈａｒｍａｃｉａ）（１０ｍｌ）に負荷し、２回蒸留水で溶出した。精製された化合物５０（フルオレセイン化ダイマー、図８ｃ）を集め、凍結乾燥した。
ダイマーＰＥＧ−Ｔ化合物およびモノマーＰＥＧ−Ｔ化合物の細胞による取り込み：３枚のプレート（それぞれ１２個のウエルを有する）に丸形カバーガラスにおいてウエルあたり２００ｘ１０３個の骨肉腫細胞を播種し、３７℃で増殖させ、８％ＣＯ２を一晩補充した。
細胞を、その対数期において、Ｌ−グルタミンおよび抗生物質を含有する無血清培地で２回洗浄し、その後、同じ培地で希釈された本発明のＰＥＧ−アンチセンスの１ｍｌで様々なインキュベーション時間にわたって処理した。その後、細胞を２ｍｌの氷冷リン酸塩緩衝液生理的食塩水（ＰＢＳ）（Ｓｉｇｍａ）で２回洗浄し、１ｍｌの固定液（２％ホルムアルデヒドを含むＰＢＳ）で１０分間固定した。その後、細胞を２ｍｌの氷冷ＰＢＳで洗浄し、試料固定液（５０％ＰＢＳおよび５０％グリセロール）と一緒にガラス製スライドガラスで覆い、マニキュア液でシールした。
図９ａ〜図９ｄに示されるように、本発明による非標識のモノマーＰＥＧ−ＴとダイマーＰＥＧ−Ｔとの混合物の細胞透過について、３０分のインキュベーション時間の後に得られた像は、この混合物による細胞透過が全く検出されないことを示している（図９ａ）。標識されたモノマーＰＥＧ−Ｔの細胞透過について、３０分のインキュベーション時間の後に得られた像は、この混合物による細胞透過の検出が限定されていることを示しており（図９ｂ）、そして標識されたダイマーＰＥＧ−Ｔの細胞透過について、３０分のインキュベーション時間の後に得られた像は、この混合物による細胞透過の検出が増強されていることを示している（図９ｃ）。競争的実験（図９ｄ）において、細胞は、非標識のダイマーＰＥＧ−Ｔと１５分間インキュベーションされ、そして標識されたダイマーＰＥＧ−Ｔと３０分間インキュベーションされた。この実験で得られた像は、標識されたダイマー化合物による細胞透過の検出と比較して、これらの化合物による細胞透過が低下していることを示している。
実施例７
式ＶＩによって記載される環状ダイマー化合物の調製
式ＶＩによって記載される化合物（化合物６５）を本発明に従って調製するための代表的な例が本明細書中下記に記載され、そしてさらに図１０（ｉ）〜図１０（ｉｖ）に概略的に例示される。
出発物質の調製：
ペンテン酸メチルの調製：４−ペンテン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）（１０グラム、１００ｍｍｏｌ）のＣＣｌ４（３０ｍｌ）およびメタノール（２０ｍｌ）における溶液にｐ−トルエンスルホン酸（０．５グラム）を加え、反応混合物を１０時間還流した。冷却後、反応混合物をジクロロメタン（３００ｍｌ）で希釈し、飽和重炭酸ナトリウムおよびブラインで洗浄した。その後、有機相の層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、そして短いビグロー管を使用して蒸留した。８．９１グラム（７８％の収率）の生成物が無色の液体として得られた。
ｂ．ｐ．＝１２２〜１２５℃。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝２．４２（４Ｈ、ｍ）、３．７１（３Ｈ、ｓ）、５．０５（２Ｈ、ｍ）、５．８５（１Ｈ、ｍ）ｐｐｍ。
この方法は、簡単には、下記の反応式によって表される：
Figure 0004542311
５−ヨードジメトキシピリミジン（化合物５２）の調製：化合物５２の調製はＷａｄａ他Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（１９８６）、５５５に従って行われた。等モル量のＮ−クロロスクシンイミド（３．１グラム、２３ｍｍｏｌ）およびヨウ化ナトリウム（３．４グラム、２３ｍｍｏｌ）を別々に乾燥アセトン（４０ｍｌ）に溶解して、室温で一緒に混合した。得られた溶液を１０分間撹拌し、生じた塩化ナトリウムの沈殿をろ過した。その後、溶媒（アセトン）を減圧下で完全に除き、得られた残渣を酢酸（３０ｍｌ）に溶解し、その後、２，４−ジメトキシピリジン（３．２２グラム、２３ｍｍｏｌ）（これはＺｏｒｂａｃｈ他［「Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」、第１巻、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９６８）、８３］に従って調製された）と８０℃で反応した。反応混合物を２時間撹拌し、その後、氷水（１００ｍｌ）に注ぎ、クロロホルムで抽出した（３０ｍｌで３回）。抽出液を一緒にして、飽和炭酸ナトリウム水溶液（８０ｍｌ）、チオ硫酸ナトリウム水溶液（８０ｍｌ）および塩化ナトリウム水溶液（８０ｍｌ）で順次洗浄した。有機クロロホルム層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。残渣を、２：１のクロロホルム：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。４．８９グラム（８０％の収率）の化合物５２が得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝３．９６（３Ｈ、ｓ）、４．０１（３Ｈ、ｓ）、８．４３（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
この方法は、簡単には、下記の反応式によって表される：
Figure 0004542311
５−ペンテノアート−ジメトキシピリミジン（化合物５３）の調製：化合物５２（１６グラム、６０．１ｍｍｏｌ）、ペンテン酸メチル（２７．５８グラム、２４２ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（２．２グラム、８．４ｍｍｏｌ）の混合物に、激しく撹拌しながら、炭酸カリウム（２０．５グラム、１４８ｍｍｏｌ）、ｎ−Ｂｕ４ＮＨＳＯ４（２０．５グラム、６０．４ｍｍｏｌ）および酢酸パラジウム（０．９５０グラム、０．００７当量）を加えた。反応混合物を室温で９０時間さらに撹拌した。得られた残渣を酢酸エチル（３００ｍｌで３回）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、その後、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、２：１のヘキサン：酢酸エチルの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。８．２３グラムの化合物５３（５４．５％の収率）がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１のヘキサン：酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．３６。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝２．５２（４Ｈ、ｍ）、３．７０（３Ｈ、ｓ）、３．９９（３Ｈ、ｓ）、４．００７（３Ｈ、ｓ）、６．２６（１Ｈ、ｍ）、６．３９（１Ｈ、ｍ）、８．２０（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
化合物５４の調製：化合物５２（１６グラム、６０．１ｍｍｏｌ）、トリフルオロアセトアミド−３−ブテノアート（３８グラム、２４２ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン（２．２グラム、８．４ｍｍｏｌ）の混合物に、激しく撹拌しながら、炭酸カリウム（２０．５グラム、１４８ｍｍｏｌ）、ｎ−Ｂｕ４ＮＨＳＯ４（２０．５グラム、６０．４ｍｍｏｌ）および酢酸パラジウム（０．９５０グラム、０．００７当量）を加えた。反応混合物を室温で９０時間さらに撹拌した。得られた残渣を酢酸エチル（３００ｍｌで３回）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、その後、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、２：１のヘキサン：酢酸エチルの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。９．２２グラムの化合物５４（５０．２％の収率）がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１のヘキサン：酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．３０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝２．３２（２Ｈ、ｍ）、３．４１（２Ｈ、ｍ）、３．９９（３Ｈ、ｓ）、４．００７（３Ｈ、ｓ）、６．２６（１Ｈ、ｍ）、６．３９（１Ｈ、ｍ）、８．２０（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
５−メチルペンテノアート−４−メトキシピリミジン（化合物５５）の調製：化合物５３（５．９６グラム、２３．６９ｍｍｏｌ）および塩化アセチル（５０グラム、６３７ｍｍｏｌ）を２０時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、そして残渣を、１：１９のメタノール：クロロホルムの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。４．４８グラムの化合物５５（８０％の収率）がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（２：１のメタノール：クロロホルム）：Ｒｆ＝０．３０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝２．４５（４Ｈ、ｍ）、３．３９（３Ｈ、ｓ）、３．６８（３Ｈ、ｓ）、６．１５（１Ｈ、ｍ）、６．４８（１Ｈ、ｍ）、７．１５（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（アセトキシ−エタノール）−４−（４−メトキシ−５−メチルペンテノアートピリミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物５６）の調製：化合物９（７．７グラム、１７．７ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（３００ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、化合物５５（５．１２グラム、２１．５５ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（Ａｌｄｒｉｃｈ）（９．９４グラム、３７．９ｍｍｏｌ）を加えた。このスラリー混合物を室温で１５分間激しく撹拌し、その後、アゾジカルボン酸ジエチル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（５．９６ｍｌ、３７．９ｍｍｏｌ）を２０分かけて滴下して加えた。添加終了後、スラリー溶液は透明になり、溶液を室温でさらに３時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、３：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。９．３９グラム（８１％の収率）の化合物５６がオイルとして得られた。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（メシル−エタノール）−４−（４−メトキシ−５−メチルペンテノアートピリミジン）−１，２，４−ブタントリオール（化合物５７）の調製：化合物５６（６．５４グラム、１０ｍｍｏｌ）の乾燥メタノール（５０ｍｌ）における溶液に、メタノールにおける０．１Ｍナトリウムメトキシド（１５ｍｌ、１．５ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１時間撹拌した。その間、反応混合物は、２：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を使用してＴＬＣによってモニターされた（Ｒｆ＝０．５）。反応が完了した後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、精製することなくさらに使用した。アルゴン雰囲気下において、乾燥した残渣を乾燥ピリジン（５０ｍｌ）に溶解し、これにメタンスルホニルクロリド（１．３６グラム、０．９２ｍｌ、１．２当量）を一度に注入した。反応混合物を、ＴＬＣによってモニターしながら３時間撹拌した。出発物質のすべてが消費された後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、精製することなくさらに使用した。
（Ｓ）−１−トリチル−２−Ｏ−（ピバロイル−エタノール）−４−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物５８）の調製：乾燥ピリジン（５０ｍｌ）および塩化ピバロイル（５０ｍｌ）の溶液に化合物７（５．１２グラム、１０ｍｍｏｌ）を加え、反応混合物を室温で２時間撹拌した。その後、溶媒を減圧下でエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。５．５グラム（９２％の収率）の化合物５８がオイルとして得られた。
ＴＬＣ（１：２の酢酸エチル：ヘキサン）：Ｒｆ＝０．５０。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．２３（９Ｈ、ｓ）、１．２７〜１．４７（２Ｈ、ｍ）、２．９５（２Ｈ、ｍ）、３．２４〜３．４９（５Ｈ、ｍ）、３．６０（３Ｈ、ｓ）、４．００（２Ｈ、ｍ）、４．１８（２Ｈ、ｓ）、６．６５〜７．２８（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
（Ｓ）−２−Ｏ−（ピバロイル−エタノール）−４−（４−メトキシベンジル）−１，２，４−ブタントリオール（化合物５９）の調製：化合物５８（６グラム、１０ｍｍｏｌ）の８０％酢酸／水の混合物における溶液を１００℃で３０分間加熱した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、３：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。３．４２グラム（９６．６％の収率）の化合物５９がオイルとして得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．２３（９Ｈ、ｓ）、１．２７〜１．４７（２Ｈ、ｍ）、３．３２（１Ｈ、ｍ）、３．５９（２Ｈ、ｍ）、３．６６〜３．７９（２Ｈ、ｍ）、３．８０（３Ｈ、ｓ）、４．０６（２Ｈ、ｓ）、４．４３（２Ｈ、ｓ）、６．８８〜７．２５（４Ｈ、Ａｒ−Ｈ）ｐｐｍ。
化合物６０の調製：化合物５９（３．５グラム、１０ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（２０ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、オイルに分散された６０％ＮａＨ（０．４０２グラム、１．２当量のＮａＨ）を加えた。このスラリー溶液を室温で１時間撹拌し、その後、これに臭化ベンジル（１０．３５グラム、１５ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。得られた油状残渣を、１：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。８．５４グラム（９０％の収率）の化合物６０がオイルとして得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．２３（９Ｈ、ｓ）、１．２７〜１．４７（２Ｈ、ｍ）、１．５８〜１．７８（２Ｈ、ｍ）、１．９１（２Ｈ、ｍ）、２．３７（２Ｈ、ｍ）、２．８４（１Ｈ、ｍ）、３．１３〜３．３３（４Ｈ、ｍ）、３．２２（３Ｈ、ｍ）、３．４９（２Ｈ、ｍ）、３．５６（３Ｈ、ｓ）、３．８０（３Ｈ、ｓ）、４．０６（２Ｈ、ｍ）、４．４３（２Ｈ、ｓ）、６．４６（１Ｈ、ｍ）、７．３５（１Ｈ、ｍ）、７．２２〜７．３３（１９Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、９．２４（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
化合物６１の調製：化合物６０（９．４９グラム、１０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン（２００ｍｌ）および水（１０ｍｌ）の混合物における冷却された（５℃）溶液に、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（ＤＤＱ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）（２．９グラム、１２．７ｍｍｏｌ）を加え、冷却された反応混合物を３０分間撹拌した。その後、混合物を、５０ｍｌの５％重炭酸ナトリウム溶液で２回、続いて２００ｍｌのブラインで２回抽出し、そして無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で除き、そして得られた油状残渣を、１：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。７．４６グラム（９０％の収率）の化合物６１がオイルとして得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．２３（９Ｈ、ｓ）、１．２７〜１．４７（２Ｈ、ｍ）、１．５８〜１．７８（２Ｈ、ｍ）、１．９１（２Ｈ、ｍ）、２．３７（２Ｈ、ｍ）、２．９９（１Ｈ、ｓ）、３．１３〜３．３３（４Ｈ、ｍ）、３．２３（３Ｈ、ｍ）、３．４９（２Ｈ、ｍ）、３．５６（３Ｈ、ｓ）、４．０６（２Ｈ、ｍ）、６．４６（１Ｈ、ｍ）、７．３７（１Ｈ、ｍ）、７．２２〜７．３３（１５Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、９．２４（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
化合物６２の調製：化合物６１（１４．６グラム、１７．７ｍｍｏｌ）の乾燥ＴＨＦ（３００ｍｌ）における溶液に、アルゴン雰囲気下において、化合物５４（５．１２グラム、２１．５５ｍｍｏｌ）およびトリフェニルホスフィン（１１グラム、３７．９ｍｍｏｌ）を加えた。このスラリー溶液を室温で１５分間激しく撹拌し、その後、これにアゾジカルボン酸ジエチル（Ａｌｄｒｉｃｈ）（５．９６ｍｌ、３７．９ｍｍｏｌ）を２０分かけて滴下して加えた。添加終了後、スラリー溶液は透明になり、溶液を室温でさらに３時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（３００ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。その後、溶媒を減圧下で除いた。得られた黄色がかった油状残渣を、３：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。１５．７グラム（８１％の収率）の化合物６２がオイルとして得られた。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３中）：δ＝１．２３（９Ｈ、ｓ）、１．２７〜１．４７（２Ｈ、ｍ）、１．５８〜１．７８（２Ｈ、ｍ）、１．９１（２Ｈ、ｍ）、２．３７（２Ｈ、ｍ）、２．９９（１Ｈ、ｓ）、３．１３〜３．３３（４Ｈ、ｍ）、３．２３（３Ｈ、ｍ）、３．４９（２Ｈ、ｍ）、３．５６（３Ｈ、ｓ）、４．０（２Ｈ、ｍ）、４．０６（２Ｈ、ｍ）、６．４６（１Ｈ、ｍ）、７．３７（１Ｈ、ｍ）、７．２２〜７．３３（１５Ｈ、Ａｒ−Ｈ）、９．２４（１Ｈ、ｓ）、９．２６（１Ｈ、ｓ）ｐｐｍ。
化合物６４の調製：化合物６２（１．１０グラム、１ｍｍｏｌ）を濃水酸化アンモニウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）を混合し、反応混合物を室温で６時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、得られた白色残渣（化合物６３）をジクロロメタン（１５０ｍｌ）に再溶解した。ジシクロカルボジイミド（ＤＣＣ）（０．２４７グラム、１．２ｍｍｏｌ）をこの溶液に一度に加え、反応混合物を室温で１６時間撹拌した。得られた混合物をろ過して、生成したジシクロヘキシルウレアの沈殿を除き、そして乾固するまで溶媒をエバポレートした。残渣を、４：１の酢酸エチル：ヘキサンの混合物を溶出液として使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。０．４７０グラム（５２．９％の収率）の化合物６４が白色固体として得られた。
化合物６５の調製：化合物６４（０．８８７グラム、１ｍｍｏｌ）を乾燥ピリジンと同時にエバポレートし、その後、ピリジン（１５０ｍｌ）に溶解した。溶液を氷浴によって０℃に冷却し、その後、メタンスルホニルクロリド（２．２９グラム、０．１５８ｍｌ、２ｍｍｏｌ）を加え、混合物を室温で２時間撹拌した。その後、乾固するまで溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル（２５０ｍｌ）で抽出し、水およびブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下で除いた。０．８９グラム（９２％の収率）の化合物６５が油状残渣として得られた。
ＴＬＣ（酢酸エチル）：Ｒｆ＝０．２１。
化合物６５の０．１Ｍストック溶液を、化合物６５をアルゴン雰囲気下で乾燥テトラヒドロフランに溶解することによって調製した。
ＰＥＧ−核酸塩基と化合物６５とのオリゴマーの調製：代表例として、化合物６５を化合物２９および化合物３０と縮合することによって得られる生成物の調製を、実施例４および実施例５で記載される同じ手順を使用して行った。リンカー鎖によってその間が連結された非環状核酸塩基および環状ダイマー核酸塩基の両方を含むアンチセンスオリゴヌクレオチドアナログをこのようにして得た。
本発明がその具体的な実施形態とともに記載されているが、多くの代替および改変および変化が当業者には明かであることはいうまでもないことである。従って、本発明は、添付された請求項の精神および広い範囲に含まれるすべてのそのような代替および改変および変化を包含するものとする。本明細書中で言及されているすべての刊行物および特許および特許出願は、個々の刊行物または特許または特許出願のそれぞれが、参考として本明細書中に組み込まれることが具体的かつ個々に示されていたかのようにそれと同じ程度に、参考として本明細書中にその全体が組み込まれる。さらに、本明細書中におけるいずれかの参照事項の引用または同一化は、そのような参照事項が本発明に対する先行技術として利用できるという許可として解釈してはならない。
天然型ＤＮＡにおいて核酸塩基を隔てる１１個の原子を示す。 本発明の好ましい実施形態によるポリエーテル骨格を有するオリゴヌクレオチド化合物において核酸塩基を隔てる１１個の原子を示す。 本発明に従って隣接Ｂ官能性基間に１１個の原子を有するテトラチミン−ポリエーテル核酸と、天然型テトラアデニン−ｓｓＤＮＡとのハイブリダイゼーションを示す分子モデルである。 本発明の化合物９（出発分子）の合成を例示する。 本発明の化合物９（出発分子）の合成を例示する。 本発明の化合物９（出発分子）の合成を例示する。 本発明の化合物９（出発分子）の合成を例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ａを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ａを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ａを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ａを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ｂを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ｂを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ｂを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｃ）を調製する合成経路Ｂを例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明のモノマー型基本構成成分（ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 溶液における本発明のダイマー型またはオリゴマー型の非環状化合物（ダイマー−ＰＥＧ−Ｔまたはオリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 溶液における本発明のダイマー型またはオリゴマー型の非環状化合物（ダイマー−ＰＥＧ−Ｔまたはオリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。 固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。 固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。 固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。 固体担体に結合した本発明のオリゴヌクレオチド（オリゴ−ＰＥＧ−Ｔ）の調製方法を例示する。 本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する 本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 下記の溶液によって処理された骨肉腫細胞の像を示す：（ａ）本発明の非標識のモノマー型およびダイマー型の非環状化合物（ＰＥＧ−Ｔ）の混合物の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ａ）；（ｂ）本発明の標識された非環状モノマー化合物（フルオレセイン−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｂ）；（ｃ）本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｃ）；および（ｄ）本発明の非標識のダイマー型非環状化合物（ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（１５分間のインキュベーション時間）、その後、本発明の標識された非環状ダイマー化合物（フルオレセイン−ＰＥＧ−Ｔ）の１０μＭ溶液（３０分間のインキュベーション時間）（図９ｄ）。 本発明の環状ダイマー型基本構成成分（環状ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の環状ダイマー型基本構成成分（環状ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の環状ダイマー型基本構成成分（環状ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。 本発明の環状ダイマー型基本構成成分（環状ダイマー−ＰＥＧ−Ｔ）の合成を例示する。

Claims (88)

  1. 複数のキラルな炭素原子を持つ骨格を有する化合物であって、前記骨格は、前記複数のキラルな炭素原子のキラルな炭素原子にそれぞれが個々に結合する複数のリガンドを有し、前記リガンドは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される成分をそれぞれが含有する少なくとも１対の隣接リガンドを含み、前記少なくとも１対の成分がリンカー鎖を介して相互に直接連結され、
    前記化合物は下記の式を有する：
    Figure 0004542311
     式中、
    ｍおよびｎは、それぞれが独立して整数であり、
    ｍ≠ｎで、
    ｍ≠ｎ−１であり、
    ｎは２以上の整数であり、
    ｎとｍの和は４〜５０の範囲であり、
    ｄは０または１以上の整数であり、
    ｄが０である場合、ｍは存在せず、
    ｆは１以上の整数であり、
    Ｌは、４個〜１４個の原子を含むリンカー鎖であり、
    ＢｍおよびＢｎ−１およびＢｎのそれぞれは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から独立して選択される化学的官能性基であり、
    ＹｍおよびＹｎ−１およびＹｎのそれぞれは第１のリンカー基であり、
    ＸｍおよびＸｎ−１およびＸｎのそれぞれは第２のリンカー基であり、
    ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎはキラルな炭素原子であり、
    Ｑは、前記ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎのキラルな炭素原子を有する骨格であり、そして
    ［Ｋ］および［Ｉ］は、場合に応じて使用される第１および第２のエキソコンジュゲートである、ことを特徴とする化合物。
  2. 前記Ｙｍ−Ｘｍ、Ｙｎ−１−Ｘｎ−１およびＹｎ−Ｘｎのリンカー基のそれぞれは単結合である請求項１の化合物。
  3. 前記Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される請求項１の化合物。
  4. 前記Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される請求項１の化合物。
  5. 前記Ｘｍ、Ｘｎ−１およびＸｎの第２のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される請求項１の化合物。
  6. Ｓ立体配置である前記キラルな炭素のパーセントは、９０％〜９５％、９６％〜９８％、約９９％および９９％超からなる群から選択される請求項１の化合物。
  7. ［Ｋ］および［Ｉ］は、それぞれが独立して、ポリエチレングリコール成分である請求項１の化合物。
  8. 前記Ｑ骨格はポリエーテルおよび／またはポリエーテル誘導体を含む請求項１の化合物。
  9. 前記ポリエーテルはポリ（エチレングリコール）を含む請求項１の化合物。
  10. 前記ポリエーテル誘導体は、ポリ（エーテル−チオエーテル）、ポリ（エーテル−スルホン）およびポリ（エーテル−スルホキシド）からなる群から選択される請求項１の化合物。
  11. 前記骨格は、チオホスホナートＤＮＡ骨格、ホスホルアミダート骨格、モルホリノホスホルアミダート骨格およびメチルホスホナート骨格からなる群から選択される請求項１の化合物。
  12. 前記Ｃｍ、Ｃｎ−１およびＣｎのキラルな炭素原子は４個〜６個の介在原子によって前記Ｑ骨格において相互に隔てられる請求項１の化合物。
  13. 前記Ｌリンカー鎖は下記の式を有する請求項１の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  14. 前記骨格に結合した少なくとも１つのレポーター分子をさらに含む請求項１の化合物。
  15. 下記の式を有する化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    ｍおよびｎは、それぞれが独立して整数であり、
    ｍ≠ｎで、
    ｍ≠ｎ−１であり、
    ｎは２以上の整数であり、
    ｎとｍの和は４〜５０の範囲であり、
    ｄは０または１以上の整数であり、
    ｄが０である場合、ｍは存在せず、
    ｆは１以上の整数であり、
    Ｌはリンカー鎖であり、前記Ｌリンカー鎖のそれぞれは４個〜１４個の原子を含み、
    ＢｍおよびＢｎ−１およびＢｎのそれぞれは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から独立して選択される化学的官能性基であり、
    ＹｍおよびＹｎ−１およびＹｎのそれぞれは第１のリンカー基であり、
    ＸｍおよびＸｎ−１およびＸｎのそれぞれは第２のリンカー基であり、
    ＣｍおよびＣｎ−１およびＣｎはキラルな炭素原子であり、そして
    ［Ｋ］および［Ｉ］は、場合に応じて使用される第１および第２のエキソコンジュゲートである。
  16. 前記Ｙｍ−Ｘｍ、Ｙｎ−１−Ｘｎ−１およびＹｎ−Ｘｎのリンカー基のそれぞれは単結合である請求項１５の化合物。
  17. 前記Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される請求項１５の化合物。
  18. 前記Ｙｍ、Ｙｎ−１およびＹｎの第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される請求項１５の化合物。
  19. 前記Ｘｍ、Ｘｎ−１およびＸｎの第２のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される請求項１５の化合物。
  20. Ｓ立体配置である前記キラルな炭素のパーセントは、９０％〜９５％、９６％〜９８％、約９９％および９９％超からなる群から選択される請求項１５の化合物。
  21. ［Ｋ］および［Ｉ］は、それぞれが独立して、ポリエチレングリコール成分である請求項１５の化合物。
  22. 前記Ｌリンカー鎖のそれぞれは下記の式を有する請求項１５の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  23. 結合した少なくとも１つのレポーター分子をさらに含む請求項１５の化合物。
  24. 下記の式を有する請求項１５の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  25. 下記の式を有する請求項２４の化合物：
    Figure 0004542311
  26. 下記の式を有する請求項１５の化合物：
    Figure 0004542311
  27. 前記Ｌリンカー鎖は下記の式を有する請求項２６の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  28. 下記の式を有する化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｌは、４個〜１４個の原子を含むリンカー鎖であり、
    Ｂ１およびＢ２のそれぞれは、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、
    Ｙ１およびＹ２のそれぞれは第１のリンカー基であり、
    Ｘ１およびＸ２のそれぞれは第２のリンカー基であり、
    Ｃ１およびＣ２はキラルな炭素原子であり、
    Ｚは第１の保護基であり、そして
    Ａは脱離基である。
  29. 前記Ｌリンカー鎖は下記の式を有する請求項２８の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  30. 結合した少なくとも１つのレポーター分子をさらに含む請求項２８の化合物。
  31. 前記Ｙ１−Ｘ１およびＹ２−Ｘ２のリンカー基のそれぞれは単結合である請求項２８の化合物。
  32. 前記Ｙ１およびＹ２の第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される請求項２８の化合物。
  33. 前記Ｙ１およびＹ２の第１のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される請求項２８の化合物。
  34. 前記Ｘ１およびＸ２の第２のリンカー基のそれぞれは、独立して、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される請求項２８の化合物。
  35. 前記核酸塩基の少なくとも１つがアミノ基を含む場合、前記アミノ基は第２の保護基Ｐによって保護される請求項２８の化合物。
  36. 前記Ｚ保護基は、ジメトキシトリチル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、シリル基、および酸性条件下または塩基性条件下で除去可能な基からなる群から選択される請求項２８の化合物。
  37. 前記Ａ脱離基は、ＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって置換され得るハリド基、スルホナート基、アンモニウム誘導体およびラジカル成分からなる群から選択される請求項２８の化合物。
  38. 前記第２の保護基Ｐは、メチルベンジルエーテル基、メトキシベンジルエーテル基、ベンズアミド基、イソブチルアミド基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシメチル基、フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メチルピロリドン基、および前記Ｚ保護基を切断する試薬によって切断されない酸不安定基からなる群から選択される請求項３５の化合物。
  39. 下記の式を有する請求項２８の化合物：
    Figure 0004542311
  40. 前記Ｌリンカー鎖は下記の式を有する請求項３９の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  41. 下記の式を有する請求項２８の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗ１およびＷ２は、それぞれが独立して、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊは、アルキル、アリール、アミド、アミン、エーテル、エステル、カルボニル、チオカルボニル、ホスファート、カルバマート、チオエーテル、ジスルフィド、スルホンおよびスルホキシドからなる群から選択される。
  42. 下記の式を有する請求項４１の化合物：
    Figure 0004542311
  43. 下記の式を有する請求項２８の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれが独立して、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、そして
    Ｒ３は、水素、メチルおよびアルキルからなる群から選択される。
  44. 下記の式を有する請求項４３の化合物：
    Figure 0004542311
  45. 下記の式を有する化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｂは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、
    Ｙは第１のリンカー基であり、
    Ｘは第２のリンカー基であり、
    Ｃ＊はキラルな炭素原子であり、
    Ｚは第１の保護基であり、
    Ｐは第２の保護基であり、
    Ａは脱離基であり、そして
    Ｌａはリンカーアームである。
  46. 前記Ｌリンカーアームは下記の式を有する請求項４５の化合物：
    Figure 0004542311
    式中、
    Ｒａは、メチレン基、置換または非置換の飽和アルキレン鎖、および置換または非置換の不飽和アルキレン鎖からなる群から選択され、
    Ｗａは、単結合、二重結合および三重結合からなる群から選択され、そして
    Ｊａは、縮合反応に関与し得る化学反応基である。
  47. 前記Ｊａ化学反応基は、求電子基および求核基からなる群から選択される請求項４６の化合物。
  48. 前記ＲａはＣ２〜Ｃ４アルキレン鎖であり、前記Ｗａは二重結合であり、そして前記Ｊａは、カルボン酸、エステル、ハロゲン化アシル、アミン、ヒドロキシル、アルコキシル、アリールオキシル、チオエステル、チオール、チオアルキルおよびアミドからなる群から選択される請求項４６の化合物。
  49. 前記Ｙ−Ｘのリンカー基は単結合である請求項４５の化合物。
  50. 前記Ｙの第１のリンカー基は、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  51. 前記Ｙの第１のリンカー基は、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  52. 前記Ｘの第２のリンカー基は、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  53. 前記Ｚ保護基は、ジメトキシトリチル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、シリル基、および酸性条件下または塩基性条件下で除去可能な基からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  54. 前記Ａ脱離基は、ＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって置換され得るハリド基、スルホナート基、アンモニウム誘導体およびラジカル成分からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  55. 前記Ｐの第２の保護基は、メチルベンジルエーテル基、ベンズアミド基、イソブチルアミド基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシメチル基、フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メチルピロリドン基、および前記Ｚ保護基を切断する試薬によって切断されない酸不安定基からなる群から選択される請求項４５の化合物。
  56. 結合した少なくとも１つのレポーター分子をさらに含む請求項４５の化合物。
  57. 請求項１の化合物を調製する方法であって、下記を含む方法；
    （ａ）モノマーを得ること（この場合、前記モノマーのそれぞれが、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している少なくとも１つのキラルな炭素原子を含む）、
    （ｂ）ダイマーを得ること（この場合、前記ダイマーのそれぞれが少なくとも２個のキラルな炭素原子を含み、前記キラルな炭素原子のそれぞれが、それに結合する、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基を有し、そして前記ダイマーはさらに、前記官能性基を連結するリンカー鎖を含み、前記リンカー鎖は、４個〜１４個の原子を含む）、そして
    （ｃ）縮合された前記モノマーおよび前記ダイマーからなるポリマーが得られるように、前記モノマーおよび前記ダイマーをその間で縮合し、かつ一方をもう一方と縮合すること。
  58. 前記モノマーのそれぞれが独立して下記の式を有する化合物である請求項５７の方法：
    Figure 0004542311
     式中、
    Ｂは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される化学的官能性基であり、
    Ｙは第１のリンカー基であり、
    Ｘは第２のリンカー基であり、
    Ｃ ＊ はキラルな炭素原子であり、
    Ｚは第１の保護基であり、
    Ｐ１およびＰ２のそれぞれは第２の保護基であり、そして
    Ａは脱離基である。
  59. 前記Ｙ−Ｘのリンカー基は単結合である請求項５８の方法。
  60. 前記Ｙの第１のリンカー基は、アルキル基、ホスファート基、（Ｃ２〜Ｃ４）アルキレン鎖、（Ｃ２〜Ｃ４）置換アルキレン鎖、および単結合からなる群から選択される請求項５８の方法。
  61. 前記Ｙの第１のリンカー基は、メチレン基およびＣ−アルカノイル基からなる群から選択される請求項５８の方法。
  62. 前記Ｘの第２のリンカー基は、メチレン基、アルキル基、アミノ基、アミド基、イオウ原子、酸素原子、セレン原子、Ｃ−アルカノイル基、ホスファート誘導体基、カルボニル基および単結合からなる群から選択される請求項５８の方法。
  63. 前記Ｚ保護基は、ジメトキシトリチル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、シリル基、および酸性条件下または塩基性条件下で除去可能な基からなる群から請求項５８の方法。
  64. 前記Ａ脱離基は、ＳＮ１機構またはＳＮ２機構によって置換され得るハリド基、スルホナート基、アンモニウム誘導体およびラジカル成分からなる群から選択される請求項５８の方法。
  65. 前記Ｐ１およびＰ２の第２の保護基は、それぞれ独立して、メチルベンジルエーテル基、メトキシベンジルエーテル基、ベンズアミド基、イソブチルアミド基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシメチル基、フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メチルピロリドン基、および前記Ｚ保護基を切断する試薬によって切断されない酸不安定基からなる群から選択される請求項５８の方法。
  66. 前記モノマーの少なくとも１つが、結合した少なくとも１つのレポーター分子をさらに含む請求項５８の方法。
  67. 前記核酸塩基の少なくとも１つは保護された核酸塩基である請求項５７の方法であって、下記をさらに含む方法：
    （ｄ）前記少なくとも１つの保護された核酸塩基を脱保護すること。
  68. 請求項１の化合物を調製する方法であって、下記を含む方法；
    （ａ）モノマーを得ること（この場合、前記モノマーのそれぞれが、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している少なくとも１つのキラルな炭素原子を含む）、
    （ｂ）ダイマーを得ること（この場合、前記ダイマーのそれぞれが少なくとも２個のキラルな炭素原子を含み、前記キラルな炭素原子のそれぞれが、それに結合する、保護または非保護の天然に存在する核酸塩基および保護または非保護の核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基を有し、そして前記ダイマーはさらに、前記官能性基を連結するリンカー鎖を含み、前記リンカー鎖は、４個〜１４個の原子を含む）、
    （ｃ）前記モノマーの第１のモノマーまたは前記ダイマーの第１のダイマーを固体担体に結合すること、そして
    （ｄ）縮合された前記モノマーおよび前記ダイマーからなるポリマーが得られるように、前記モノマーおよび前記ダイマーを所定の配列で前記第１のモノマーまたは前記第１のダイマーに連続して縮合すること。
  69. 前記核酸塩基の少なくとも１つは保護された核酸塩基である請求項６８の方法であって、下記をさらに含む方法：
    （ｅ）前記少なくとも１つの保護された核酸塩基を脱保護すること。
  70. 請求項８の化合物を調製する方法であって、下記を含む方法；
    （ａ）モノマーを得ること（この場合、前記モノマーのそれぞれがエーテル成分を有し、前記エーテル成分が天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している少なくとも１つのキラルな炭素原子を含む）、
    （ｂ）ダイマーを得ること（この場合、前記ダイマーのそれぞれが２つのエーテル成分を有し、前記エーテル成分のそれぞれが天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している少なくとも１つのキラルな炭素原子を含み、そして前記ダイマーはさらに、前記官能性基を連結するリンカー鎖を含み、前記リンカー鎖は、４個〜１４個の原子を含む）、そして
    （ｃ）縮合された前記モノマーおよび前記ダイマーからなるポリマーが得られるように、前記モノマーおよび前記ダイマーをその間で縮合し、かつ一方をもう一方と縮合すること。
  71. 前記核酸塩基の少なくとも１つは保護された核酸塩基である請求項７０の方法であって、下記をさらに含む方法：
    （ｄ）前記少なくとも１つの保護された核酸塩基を脱保護すること。
  72. 請求項８の化合物を調製する方法であって、下記を含む方法；
    （ａ）モノマーを得ること（この場合、前記モノマーのそれぞれが、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基が結合している少なくとも１つのキラルな炭素原子を含む）、
    （ｂ）ダイマーを得ること（この場合、前記ダイマーのそれぞれが少なくとも２個のキラルな炭素原子を含み、前記キラルな炭素原子のそれぞれが、それに結合する、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択される官能性基を有し、そして前記ダイマーはさらに、前記官能性基を連結するリンカー鎖を含み、前記リンカー鎖は、４個〜１４個の原子を含む）、
    （ｃ）前記モノマーの第１のモノマーまたは前記ダイマーの第１のダイマーを固体担体に結合すること、そして
    （ｄ）縮合された前記モノマーおよび前記ダイマーからなるポリマーが得られるように、前記モノマーおよび前記ダイマーを所定の配列で前記第１のモノマーまたは前記第１のダイマーに連続して縮合すること。
  73. 前記核酸塩基の少なくとも１つは保護された核酸塩基である請求項７２の方法であって、下記をさらに含む方法：
    （ｄ）前記少なくとも１つの保護された核酸塩基を脱保護すること。
  74. 請求項２８の化合物を調製する方法であって、下記を含む方法；
    （ａ）第１のエチレングリコール成分（これは、第１の官能性基が結合した第１のキラルな炭素原子を含み、前記第１の官能性基は、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択され、かつ第１の化学反応基を伴って末端を形成する第１のリンカーアームを有し、そして前記第１のキラルな炭素原子はさらに、結合した保護基Ｚを有する）を得ること、
    （ｂ）前記第１のエチレングリコール成分に、第２のキラルな炭素原子を含む第２のエチレングリコール成分を縮合し、それにより、前記第１の官能性基および結合した前記保護基を有する前記第１のキラルな炭素原子と、第２のキラルな炭素原子とを含むジエチレングリコール成分を得ること、
    （ｃ）前記ジエチレングリコール成分を第２の官能性基（これは、天然に存在する核酸塩基および核酸塩基結合基からなる群から選択され、かつ第２の化学反応基を伴って末端を形成する第２のリンカーアームを有する）と反応させ、それにより、前記第１の官能性基が連結されている前記第１のキラルな炭素原子と、前記第２の官能性基が連結されている前記第２のキラルな炭素原子とを含むジエチレングリコール成分を得ること、
    （ｄ）前記第１のリンカーアームおよび前記第２のリンカーアームを縮合し、それにより、前記第１および前記第２の官能性基が連結されている前記第１および前記第２のキラルな炭素原子を含むジエチレングリコール成分を得ること（この場合、前記第１および前記第２の官能性基はリンカー鎖を介してその間で共有結合的に結合され、前記リンカー鎖は、４個〜１４個の原子を含む）、そして
    （ｅ）前記第２のキラルな炭素原子に結合した脱離基Ａを有する前記ジエチレングリコール成分が得られるように、（ｄ）より得られた前記ジエチレングリコール成分を変換すること。
  75. 配列特異的にハイブリダイゼーションする方法であって、請求項１の化合物が配列特異的な様式でポリヌクレオチドの一方の鎖に結合し、それによりもう一方の鎖と入れ替わるように、二重鎖ポリヌクレオチドを前記化合物と接触させることを含む方法。
  76. 配列特異的にハイブリダイゼーションする方法であって、請求項１の化合物が配列特異的な様式で前記ポリヌクレオチドに結合するように、一本鎖ポリヌクレオチドを前記化合物と接触させることを含む方法。
  77. 有効成分としての請求項１の化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物。
  78. 有効成分としての請求項１の化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物。
  79. 有効成分としての請求項１５の化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物。
  80. 有効成分としての請求項２４の化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物。
  81. 有効成分としての請求項２６の化合物と、薬学的に受容可能なキャリアとを含む薬学的組成物。
  82. 生物における遺伝子の発現を調節することに使用するために同定される請求項７７の薬学的組成物であって、前記化合物が前記遺伝子に由来するＤＮＡまたはＲＮＡと配列特異的な様式で結合する薬学的組成物。
  83. 前記調節は、前記遺伝子の転写を阻害することを含む請求項８２の薬学的組成物。
  84. 前記調節は、前記遺伝子の複製を阻害することを含む請求項８２の薬学的組成物。
  85. 前記調節は、前記遺伝子の前記ＲＮＡの翻訳を阻害することを含む請求項８２の薬学的組成物。
  86. 生物における望ましくないタンパク質産生に関連する状態を処置することに使用するために同定される請求項７７の薬学的組成物であって、前記化合物が前記タンパク質の産生を制御する遺伝子に由来するＤＮＡまたはＲＮＡと特異的に結合する薬学的組成物。
  87. 生物の細胞におけるＤＮＡまたはＲＮＡの分解を誘導することに使用するために同定される請求項７７の薬学的組成物であって、前記化合物が前記ＤＮＡまたはＲＮＡに特異的に結合する薬学的組成物。
  88. 細胞またはウイルスを殺すことに使用するために同定される請求項７７の薬学的組成物であって、前記化合物が前記細胞または前記ウイルスのゲノムの一部分に、あるいは前記細胞または前記ウイルスのゲノムに由来するＲＮＡに特異的に結合する薬学的組成物。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8071740B2 (en) 2000-11-17 2011-12-06 Vascular Biogenics Ltd. Promoters exhibiting endothelial cell specificity and methods of using same for regulation of angiogenesis
US6838452B2 (en) 2000-11-24 2005-01-04 Vascular Biogenics Ltd. Methods employing and compositions containing defined oxidized phospholipids for prevention and treatment of atherosclerosis
JP4542311B2 (ja) 2001-01-29 2010-09-15 バイオ−ラッド ラボラトリーズ インコーポレイテッド 核酸誘導体
EP1436313B1 (en) 2001-10-19 2010-09-22 Vascular Biogenics Ltd. Polynucleotide constructs, pharmaceutical compositions and methods for targeted downregulation of angiogenesis and anticancer therapy
US7642343B2 (en) 2004-04-16 2010-01-05 Japan Science And Technology Agency PEG-functional nucleic acid conjugate
EP1655288A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-10 Institut Pasteur Aryl pyrimidyl compounds, pharmaceutical compositions comprising them, their use as antimicrobial agents
DK2488532T3 (en) 2009-10-16 2018-08-13 Melinta Therapeutics Inc ANTIMICROBIAL COMPOUNDS AND PROCEDURES FOR PREPARING AND USING THE SAME
CA2777741A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Rib-X Pharmaceuticals, Inc. Antimicrobial compounds and methods of making and using the same
TW201726630A (zh) * 2009-10-16 2017-08-01 梅林塔療法公司 抗微生物性化合物及其製造與使用方法
RU2534903C1 (ru) * 2013-07-15 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук Макроциклические алкиламмониевые производные 6-метилурацила, обладающие антихолинэстеразной активностью
KR20160070066A (ko) 2013-09-09 2016-06-17 멜린타 테라퓨틱스, 인크. 항균 화합물, 및 이의 제조 방법 및 이용 방법
CA2923179A1 (en) 2013-09-09 2015-03-12 Melinta Therapeutics, Inc. Antimicrobial compounds and methods of making and using the same
CN105713007B (zh) * 2014-12-01 2018-02-27 沈阳感光化工研究院有限公司 一种3,6‑二乙氧基荧烷黄热敏染料的制备方法
MX2017011616A (es) 2015-03-11 2018-04-11 Melinta Therapeutics Inc Compuestos antimicrobianos y métodos para hacerlos y usarlos.
JP2019515041A (ja) 2016-05-06 2019-06-06 メリンタ セラピューティクス、 インコーポレイテッドＭｅｌｉｎｔａ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． 抗菌剤ならびにそれを作製および使用する方法
WO2019147743A1 (en) 2018-01-26 2019-08-01 Massachusetts Institute Of Technology Structure-guided chemical modification of guide rna and its applications

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179337A (en) 1973-07-20 1979-12-18 Davis Frank F Non-immunogenic polypeptides
DE3650699T2 (de) 1985-03-15 1999-04-15 Antivirals Inc Immunotestmittel für Polynukleotid und Verfahren
US5216141A (en) 1988-06-06 1993-06-01 Benner Steven A Oligonucleotide analogs containing sulfur linkages
DK51092D0 (da) 1991-05-24 1992-04-15 Ole Buchardt Oligonucleotid-analoge betegnet pna, monomere synthoner og fremgangsmaade til fremstilling deraf samt anvendelser deraf
US5656611A (en) 1994-11-18 1997-08-12 Supratek Pharma Inc. Polynucleotide compositions
US5908845A (en) * 1996-10-30 1999-06-01 Segev; David Polyether nucleic acids
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