JP6477464B2 - モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法及び、該製造方法の原料として用いられるモルフォリノヌクレオチドに関する。
モルフォリノオリゴヌクレオチドは、DNA、RNAに対する親和性が高く、各種ヌクレアーゼに対する抵抗性があり、生体内で安定であり、毒性も低いため、アンチセンスオリゴヌクレオチドとしての利用が注目されている化合物である(非特許文献1参照)。
モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法として、固相合成法および液相合成法が報告されている(非特許文献2、特許文献1〜5参照)。
固相合成法は、自動合成化が可能でありスピード面で有利であるが、設備制約上スケールアップに制限があり、また、反応性が低いため、ヌクレオチド伸長反応において使用される試薬であるモノマーを過剰に使用する必要があり、工業的な大量合成に向かない。また、途中段階での反応の進行状況の確認、中間体構造解析等も困難という欠点もある。
一方、液相合成法は、カラム精製など煩雑な処理が必要であり、アンチセンス医薬品として利用されうる20mer程度の鎖長のモルフォリノ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。
近年、液相法と固相法のそれぞれの欠点を解消しようとする試みとして、疎水性基結合ヌクレオシド、疑似固相保護ヌクレオシド等を用いたオリゴヌクレオチドの合成方法が報告されている(特許文献6、7参照)。しかし、オリゴヌクレオチド合成とは反応経路や反応そのものが異なるモルフォリノオリゴヌクレオチドの合成については記載も示唆もされてない。
国際公開第91/09033号 国際公開第2008/008113号 米国特許出願公開第2009/0131632号明細書 国際公開第2009/064471号 国際公開第2012/043730号 特開2010−275254号公報 国際公開第2012/157723号
Summerton,J.等,Antisense and Nucleic Acid Drug Development,1997年,Vol.7,p.187. Harakawa等,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2012年,Vol.22,p.1445−1447
本発明の課題は、液相法で効率的かつ高収率にモルフォリノオリゴヌクレオチドを製造する方法、及び当該方法の原料となる新規モルフォリノヌクレオチドを提供することである。
本発明者らは、モルフォリノオリゴヌクレオチドの液相合成において、5’位水酸基側を特定の保護基で保護することにより、上記課題が解決できることを見出した。
すなわち、5’位水酸基側が当該保護基で保護されたモルフォリノヌクレオチドをモルフォリノオリゴヌクレオチド液相合成の原料として使用することにより、縮合反応自体は液相中で行うことができるので反応性が固相法に比べて格段に向上し、使用するモノマー当量を格段に低減でき、さらに反応後は晶析または抽出操作によりモルフォリノオリゴヌクレオチドを簡便に単離・精製することができるので、医薬品に利用されうる鎖長が20mer程度のモルフォリノオリゴヌクレオチドを液相法で効率的かつ高収率に合成可能となった。
一方、本発明者らがモルフォリノオリゴヌクレオチドの液相合成を検討する過程において、縮合反応に使用する活性化モルフォリノヌクレオシドモノマーが次サイクルの縮合反応中に微量残留した場合に二重付加を引き起こし、得られるモルフォリノオリゴヌクレオチドの品質が低下するという課題が見出された。これに対しては、縮合反応後に残留した活性化モルフォリノヌクレオシドモノマーをクエンチ剤で処理することにより課題が解決できることを見出した。
すなわち、本発明は以下を含む。
[1]一般式(I):
[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、
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、
m個のXは、独立してそれぞれC1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基を示し、
m個のWは、独立してそれぞれ酸素原子又は硫黄原子を示し、
は、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基を示し、
Lは、単結合、または式(a1):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
**は、Sとの結合位置を示し;
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
は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル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QR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;
は、水素原子を示し;
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Qは、前記と同意義を示し;
j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基を示し;
は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基を示す。]
で示されるモルフォリノヌクレオチド。
[2]mが0である、[1]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[3]一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
および/またはRが、炭素原子数10〜40のアルキル基である、[1]または[2]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[4]一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
およびRが、共に水素原子であり、かつRが、炭素原子数10〜40のアルキル基である、[1]または[2]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[5]一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
および/またはRが、炭素原子数12〜30のアルキル基である、[1]または[2]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[6]一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
Z−Y−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−ビス[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−トリス[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−ビス[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−トリス[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、[1]または[2]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[7]Z−Y−L−が、
2−{2,4−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{1−[(2−クロロ−5−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル)]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{2−[3’,4’,5’−トリ(2’’,3’’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルオキシ]−4−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルスクシニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルスクシニル基;
2−{4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{1−[2,3,4−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{1−[4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]−4’−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルスクシニル基;および
2−{3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基からなる群から選択される、
[1]または[2]に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[8]Pが、トリチル基、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、[1]〜[7]のいずれか一に記載のモルフォリノヌクレオチド。
[9](2)5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を、5’位水酸基又は5’位水酸基が水酸基を有する置換基を有する場合は該置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)と、そのモルフォリン環窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により縮合させる工程を含む、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法。
[10]pが1である、[9]に記載の製造方法。
[11]反応終了後、反応混合物をクエンチ剤で処理する、[9]または[10]記載の製造方法。
[12]更に、下記工程(1)を含有する、[9]〜[11]のいずれか一に記載の製造方法。
(1)縮合工程(2)の前に、非極性溶媒中において、5’位水酸基又は5’位水酸基が置換基を有する場合は該置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを酸と反応させて、モルフォリン環窒素原子の一時保護基を除去する工程。
[13]一時保護基の除去がカチオン捕捉剤の存在下に行われる、[12]記載の製造方法。
[14]工程(1)において、モルフォリン環窒素原子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をさらに含む、[12]又は[13]に記載の製造方法。
[15]炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基が、下記式(II):
[Lは、単結合、または式(a1):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
**は、Sとの結合位置を示し;
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
は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル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QR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;
は、水素原子を示し;
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Qは、前記と同意義を示し;
j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基を示し;
は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基である、[9]〜[14]のいずれか一に記載の製造方法。
[16]更に、下記工程(3)を含有する、[15]記載の製造方法。
(3)工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、モルフォリノ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。
[17]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、[12]〜[16]のいずれか一に記載の製造方法。
[18]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、[16]又は[17]に記載の製造方法。
[19]更に、下記工程(4)を含有する、[9]〜[18]のいずれか一に記載の製造方法。
(4)得られたn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの保護基を全て除去する工程。
[20]酸性条件下で除去可能な一時保護基が、トリチル基、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、[9]〜[19]のいずれか一に記載の製造方法。
本発明によれば、モルフォリノヌクレオチドの5’位水酸基側を特定の保護基で保護することにより、反応性の向上により縮合反応における原料モノマー当量を低減することができるという液相法の利点と伸長反応の各段階毎に晶析・洗浄または抽出操作によりモルフォリノオリゴヌクレオチドを簡便に単離・精製できるという固相法の利点を兼ね備えることができるので、医薬品として有用な20mer程度の鎖長のモルフォリノオリゴヌクレオチドの工業的大量生産を効率的かつ高収率に行うことが可能となった。
また、縮合反応後に残留した活性化モルフォリノヌクレオシドモノマーをクエンチ剤で処理することにより、目的のモルフォリノオリゴヌクレオチドの品質低下を防ぐことができることを併せて見出し、前者の方法と組み合わせることにより、高品質のモルフォリノオリゴヌクレオチドを大量かつ効率的に製造する方法を提供することができた。
本発明は、5’位水酸基側が特定の保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護さていてもよい新規なモルフォリノヌクレオチドに関する。
また、本発明の別の態様は、5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)と、そのモルフォリン環窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により縮合させる工程を含む、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法である。
以下、説明する。
〔用語の説明〕
文中で特に断らない限り、本明細書で用いるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解されるのと同じ意味をもつ。本明細書に記載されたものと同様または同等の任意の方法および材料は、本発明の実施または試験において使用することができるが、好ましい方法および材料を以下に記載する。本明細書で言及したすべての刊行物および特許は、例えば、記載された発明に関連して使用されうる刊行物に記載されている、構築物および方法論を記載および開示する目的で、参照として本明細書に組み入れられる。
本明細書において、モルフォリノオリゴヌクレオチドの構成単位となる「モルフォリノヌクレオシド」とは、下記式(1)で表される化合物である。
(式中、Baseは、保護されていてもよい核酸塩基を示す)
モルフォリノヌクレオシド(1)は、自体公知の方法(例えば、WO91/09033A1に記載の方法)、又はそれに準じた方法に従い調製することができる。具体的には、下記スキームに示すように、対応するリボヌクレオシド(2)を過ヨウ素酸ナトリウム等で酸化開環して対応する2’,3’−ジアルデヒド(3)とし、ジアルデヒド(3)をアンモニアで閉環して2’,3’−ジヒドロキシモルフォリノヌクレオシド(4)とし、ジヒドロキシモルフォリノヌクレオシド(4)を還元剤(例、水素化シアノホウ素ナトリウム、水素化トリアセトキシホウ素ナトリウムなど)で還元することにより、モルフォリノヌクレオシド(1)を得ることができる。
なお、本明細書において、モルフォリノヌクレオシドの位置番号(1’、2’など)は、原料であるリボヌクレオシド(2)のリボースの炭素原子の位置番号に対応したものを使用するものとする。
本明細書において、モルフォリノオリゴヌクレオチドとは、2以上のモルフォリノヌクレオシドが5’位水酸基とモルフォリン環の窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により重合した化合物を意味し、例えば、m’+1個重合したモルフォリノオリゴヌクレオチドとしては、下記式(5)で表される化合物が挙げられる。
(式中、
m’は、1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、
m’個のXは、独立してそれぞれC1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基等を示し、
m’個のWは、独立してそれぞれ酸素原子又は硫黄原子を示す。)
本明細書において、「4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基」とは、ピペラジノ基の4位窒素原子が保護基で保護されていることを意味し、モルフォリノヌクレオチドのモルフォリン環窒素原子の脱保護条件に耐え得る保護基により保護されているピペラジノ基が好ましい。かかる「ピペラジノ基4位窒素原子の保護基」としてはアシル基が好ましく、例えば、モノフルオロアセチル基、ジフルオロアセチル基、トリフルオロアセチル基、2−フルオロプロピオニル基、2,2−ジフルオロプロピオニル基、3,3,3−トリフルオロプロピオニル基、2,3,3,3−テトラフルオロプロピオニル基、ペンタフルオロプロピオニル基等の炭素鎖にフルオロ基を有するアシル基がより好ましい(国際公開第2008/008113号パンフレット参照)。ピペラジノ基は、ピペラジノ基の炭素原子に結合する水素原子が置換されていてもよく、置換基としては、メチル基等のアルキル基(好ましくは炭素原子数1〜3)等が挙げられる。
本明細書において、核酸化学の慣例に倣い、モルフォリノオリゴヌクレオチドの5’位の遊離水酸基を有する側の末端(上記式(5)の左上側)のモルフォリノヌクレオシドを「5’−末端」、反対側の末端(上記式(5)の右下側)のモルフォリノヌクレオシドを「3’−末端」と称すものとする。
本明細書において、「核酸塩基」とは、核酸の合成に使用されるものであれば特に制限されず、例えば、シトシル基、ウラシル基、チミニル基等のピリミジン塩基、アデニル基、グアニル基等のプリン塩基を挙げることができる。また、「保護されていてもよい核酸塩基」とは、例えば、アミノ基を有する核酸塩基であるアデニル基、グアニル基、またはシトシル基において、アミノ基が保護されていてもよいことを意味し、核酸塩基のアミノ基がモルフォリノヌクレオチドのモルフォリン環窒素原子の脱保護条件に耐え得る保護基により保護されている核酸塩基が好ましい。かかる「アミノ基の保護基」としては、特に限定されず、例えば、グリーンズ・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(Greene’s PROTECTIVE GROUPS in ORGANIC SYNTHESIS)、第4版、ウィリー・インターサイエンス(Wiley−Interscience)出版(2006年)等に記載されている保護基を挙げることができる。かかる「アミノ基の保護基」の具体例としては、例えば、ピバロイル基、ピバロイロキシメチル基、トリフルオロアセチル基、フェノキシアセチル基、4−イソプロピルフェノキシアセチル基、4−tert−ブチルフェノキシアセチル基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、ジメチルホルムアミジニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等を挙げることができる。これらの中でも、フェノキシアセチル基、4−イソプロピルフェノキシアセチル基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基及びジメチルホルムアミジニル基が好ましい。また、核酸塩基のカルボニル基が保護されていてもよく、例えば、フェノール、2,5−ジクロロフェノール、3−クロロフェノール、3,5−ジクロロフェノール、2−ホルミルフェノール、2−ナフトール、4−メトキシフェノール、4−クロロフェノール、2−ニトロフェノール、4−ニトロフェノール、4−アセチルアミノフェノール、ペンタフルオロフェノール、4−ピバロイロキシベンジルアルコール、4−ニトロフェネチルアルコール、2−(メチルスルフォニル)エタノール、2−(フェニルスルフォニル)エタノール、2−シアノエタノール、2−(トリメチルシリル)エタノール、ジメチルカルバミン酸クロライド、ジエチルカルバミン酸クロライド、エチルフェニルカルバミン酸クロライド、1−ピロリジンカルボン酸クロライド、4−モルフォリンカルボン酸クロライド、ジフェニルカルバミン酸クロライド等を反応させて、カルボニル基を保護することが出来る。ここで、カルボニル基の保護基については、特に導入しなくてもよい場合がある。また、該「核酸塩基」には、上記した基の他に、核酸塩基が任意の置換基(例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、カルボキシ、シアノ、ニトロ等)により任意の位置に1〜3個置換されている修飾核酸塩基(例えば、8−ブロモアデニル基、8−ブロモグアニル基、5−ブロモシトシル基、5−ヨードシトシル基、5−ブロモウラシル基、5−ヨードウラシル基、5−フルオロウラシル基、5−メチルシトシル基、8−オキソグアニル基、ヒポキサンチニル基等)も包含される。
本明細書中、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子である。
本明細書中、「アルキル(基)」としては、直鎖状または分岐鎖状の炭素数1以上のアルキル基が挙げられ、特に炭素数範囲の限定がない場合には、好ましくはC1−10アルキル基であり、より好ましくはC1−6アルキル基である。炭素数範囲の限定がない場合の好適な具体例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられ、特にメチル、エチルが好ましい。
本明細書中、「アラルキル(基)」としては、C7−20アラルキル基が挙げられ、好ましくはC7−16アラルキル基(C6−10アリール−C1−6アルキル基)である。好適な具体例としては、ベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルプロピル、ナフチルメチル、1−ナフチルエチル、1−ナフチルプロピル等が挙げられ、特にベンジルが好ましい。
本明細書中、「アルコキシ(基)」としては、炭素数1以上のアルコキシ基が挙げられ、特に炭素数範囲の限定がない場合には、好ましくはC1−10アルコキシ基であり、より好ましくはC1−6アルコキシ基である。炭素数範囲の限定がない場合の好適な具体例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等が挙げられ、特にメトキシ、エトキシが好ましい。
本明細書中、「アシル(基)」としては、例えば、直鎖状または分岐鎖状のC1−6アルカノイル基、C7−13アロイル基等が挙げられる。具体的には、例えば、ホルミル、アセチル、n−プロピオニル、イソプロピオニル、n−ブチリル、イソブチリル、ピバロイル、バレリル、ヘキサノイル、ベンゾイル、ナフトイル、レブリニル等が挙げられ、これらはそれぞれ置換されていてもよい。
本明細書中、「アルケニル(基)」としては、直鎖状または分岐鎖状のC2−6アルケニル基等が好ましく、例えば、ビニル、1−プロペニル、アリル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル等が挙げられる。中でも、C2−4アルケニル基が好ましい。
本明細書中、「アルキニル(基)」としては、C2−6アルキニル基等が好ましく、例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル、4−ヘキシニル、5−ヘキシニル等が挙げられる。中でも、C2−4アルキニル基が好ましい。
本明細書中、「シクロアルキル(基)」は、環状アルキル基を意味し、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等が挙げられる。中でも、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等のC3−6シクロアルキル基が好ましく、シクロヘキシルが特に好ましい。
本明細書中、「アリール(基)」は、芳香族性を示す単環式あるいは多環式(縮合)の炭化水素基を意味し、具体的には、例えば、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、ビフェニリル、2−アンスリル等のC6−14アリール基等が挙げられる。中でもC6−10アリール基がより好ましく、フェニルが特に好ましい。
本明細書中、「炭化水素基」としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香脂肪族炭化水素基、単環式飽和炭化水素基および芳香族炭化水素基等が挙げられ、具体的には、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等の1価基およびそれらから誘導される2価基である。
本明細書中、「炭化水素基を有する有機基」とは、前記「炭化水素基」を有する基を意味し、「炭化水素基を有する有機基」中の「炭化水素基」以外の部位は任意に設定することができる。例えば、リンカーとして−O−、−S−、−COO−、−OCONH−、および−CONH−等の部位を有していてもよい。
本明細書中、「置換されていてもよい」における「置換基」には、前記のハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基の他、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、グアニジル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基(アルコキシ部は前記アルコキシ基と同様)、スルホ基、ホスホ基、アルキルチオ基(アルキル部は前記アルキル基と同様)、アルキルスルフィニル基(アルキル部は前記アルキル基と同様)、アルキルスルフォニル基(アルキル部は前記アルキル基と同様)、アミノ基、モノアルキルアミノ基(アルキル部は前記アルキル基と同様)、ジアルキルアミノ基(アルキル部は前記アルキル基と同様)、オキソ基などが包含される。
〔5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が特定の保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護さていてもよいモルフォリノヌクレオチド〕
本発明で使用される特定の保護基で5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が保護されたモルフォリノヌクレオチドを使用することにより、液相合成に適したモルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法を提供することができる。
中でも目的とするモルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法において高効率かつ高収率が達成できるという観点から、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護されたモルフォリノヌクレオチドが好ましい。
5’位水酸基が置換基を有する場合とは、5’位水酸基の水素原子が水酸基を有する置換基で置換されていることを意味する。「水酸基を有する置換基」の「置換基」としては、主鎖が1ないし20個の原子で構成されるものであれば特に限定はない。ここで、「主鎖」とは、5’位水酸基の酸素原子と置換基上に存在する水酸基の酸素原子を結ぶ最短の原子鎖を意味し、当該原子鎖はさらに置換されていてもよい。主鎖を構成する原子としては、炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子等から選択される。「水酸基を有する置換基」としては、具体的には、アルキル基、アラルキル基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシカルボニル基等の炭化水素基を有する有機基において、炭化水素基上の水素原子が水酸基で置換されているものなどが挙げられる。また例えば、国際公開第2008/008113号パンフレットに開示されている下記5’位水酸基の置換基等が挙げられる。
「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」としては、1価基およびそれから誘導される2価基が挙げられる、中でも炭素数10〜40のアルキル基が好ましく、炭素数10〜30のアルキル基が特に好ましい。「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」のアルキル基、アルケニル基は直鎖又は分岐鎖のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基を含む。本発明の製造方法においては、直鎖のアルキル基、直鎖のアルケニル基が好ましく、特に直鎖のアルキル基が好ましい。「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」の好ましい具体例としては、例えば、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基、リノリル基、アラキル基、ベヘニル基、イソステアリル基等の1価の脂肪族炭化水素基、およびそれらから誘導される2価基が挙げられる。
5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護さていてもよいモルフォリノヌクレオチドとしては、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が式(II):Z−Y−L−で表される保護基で保護されたモルフォリノヌクレオチドが好ましく、具体的には、下記一般式(I)で表される新規化合物(以下、本発明化合物と称することもある。)が挙げられる。
一般式(I):
[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、
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、
m個のXは、独立してそれぞれC1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基を示し、
m個のWは、独立してそれぞれ酸素原子又は硫黄原子を示し、
は、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基を示し、
Lは、単結合、または式(a1):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
**は、Sとの結合位置を示し;
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
は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):
[式中、は、Yとの結合位置を示し;
は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル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QR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;
は、水素原子を示し;
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Qは、前記と同意義を示し;
j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基を示し;
は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基を示す。]
本発明化合物は、後述の本発明のモルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法において、5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)と結合し、m+1+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を形成することができる。
mが0の時、本発明化合物は、「モルフォリノヌクレオシド」と解し、本発明のモルフォリノオリゴヌクレオチド合成における5’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3’末端側のモルフォリン環窒素原子が未保護(Pが水素原子)のものも包含される。
上記式(I)におけるmは、0以上の任意の整数を示し、好ましくは、0である。m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以下が更に好ましい。
上記式(I)における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す。「保護されていてもよい核酸塩基」とは、例えば、アミノ基を有する核酸塩基であるアデニル基、グアニル基、またはシトシル基において、アミノ基が保護されていてもよいこと、或いは、環状イミド基を有するチミル基、ウラシル基において、イミド基が保護されていてもよいことを意味し、核酸塩基のアミノ基がモルフォリノヌクレオチドのモルフォリン環窒素原子の脱保護条件に耐え得る保護基により保護されている核酸塩基が好ましい。かかる「アミノ基の保護基」及び「イミド基の保護基」としては、特に限定されず、例えば、グリーンズ・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(Greene’s PROTECTIVE GROUPS in ORGANIC SYNTHESIS)、第4版、ウィリー・インターサイエンス(Wiley−Interscience)出版(2006年)等に記載されている保護基を挙げることができる。かかる「アミノ基の保護基」及び「イミド基の保護基」の具体例としては、例えば、ピバロイル基、ピバロイロキシメチル基、トリフルオロアセチル基、フェノキシアセチル基、4−イソプロピルフェノキシアセチル基、4−tert−ブチルフェノキシアセチル基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、ジメチルホルムアミジニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等を挙げることができる。これらの中でも、フェノキシアセチル基、4−イソプロピルフェノキシアセチル基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、及びジメチルホルムアミジニル基が好ましい。また、核酸塩基のカルボニル基が保護されていてもよく、例えば、フェノール、2,5−ジクロロフェノール、3−クロロフェノール、3,5−ジクロロフェノール、2−ホルミルフェノール、2−ナフトール、4−メトキシフェノール、4−クロロフェノール、2−ニトロフェノール、4−ニトロフェノール、4−アセチルアミノフェノール、ペンタフルオロフェノール、4−ピバロイロキシベンジルアルコール、4−ニトロフェネチルアルコール、2−(メチルスルフォニル)エタノール、2−(フェニルスルフォニル)エタノール、2−シアノエタノール、2−(トリメチルシリル)エタノール、ジメチルカルバミン酸クロライド、ジエチルカルバミン酸クロライド、エチルフェニルカルバミン酸クロライド、1−ピロリジンカルボン酸クロライド、4−モルフォリンカルボン酸クロライド、ジフェニルカルバミン酸クロライド等を反応させて、カルボニル基を保護することが出来る。ここで、カルボニル基の保護基については、特に導入しなくてもよい場合がある。
本発明化合物の3’末端のモルフォリン環窒素原子の保護基として用いることができる一時保護基Pとしては、酸性条件下で脱保護可能であり、水酸基の保護基として用いられるものであれば、特に限定はされないが、トリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジメトキシトリチル基等のジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基、モノメトキシトリチル基等のモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基等を挙げることができる。これらの中でも、脱保護のしやすさ、入手の容易さの観点から、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基であることが好ましく、より好ましくは、トリチル基、ジメトキシトリチル基である。
上記式(I)におけるm個のXは、独立してそれぞれC1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基を示し、好ましくはジC1−6アルキルアミノ基である。
1−6アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
ジC1−6アルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、N−エチル−N−メチルアミノ基などが好ましく、ジメチルアミノ基が好ましい。
ピペラジノ基の4位窒素原子の保護基としては、アシル基が好ましく、例えば、モノフルオロアセチル基、ジフルオロアセチル基、トリフルオロアセチル基、2−フルオロプロピオニル基、2,2−ジフルオロプロピオニル基、3,3,3−トリフルオロプロピオニル基、2,3,3,3−テトラフルオロプロピオニル基、ペンタフルオロプロピオニル基等の炭素鎖にフルオロ基を有するアシル基がより好ましい。当該保護基は、通常、伸長反応終了後に脱保護するが、国際公開第2008/008113号パンフレットに記載方法に準じて、脱保護後、ビペラジノ基のアミノ基を更に修飾基で修飾してもよい。修飾基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、グアニジル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、スルホ基、ホスホ基、アルキルチオ基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルフォニル基などが挙げられる。ピペラジノ基における修飾基としては、置換されていてもよいアシル基が好ましく、グアニジル基で置換されていてもよいアシル基(例、6−グアニジノヘキサノイル基)がより好ましい。当該ピペラジノ基は、ピペラジノ基の炭素原子に結合する水素原子が置換されていてもよく、置換基としては、メチル基等のアルキル基(好ましくは炭素原子数1〜3)等が挙げられる。
m個のW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。
上記式(I)におけるSは、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基であり、好ましくは単結合である。
で表される「主鎖が原子数1ないし20のスペーサー」としては、5’位水酸基が置換基を有する場合の前記「水酸基を有する置換基」から水酸基を除去して形成される2価の基が挙げられる。
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、Lが、エチレン基、またはCH−O−1,4−フェニレン−O−CHを示し;かつ
が、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、C1−6アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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。
上記式(a1)で表されるリンカーLの別の好ましい態様としては、式(a1)中、Lが、エチレン基を示し;かつ
が、C(=O)を示す、基である。
上記式(a1)で表されるリンカーLの別の好ましい態様としては、式(a1)中、Lが、エチレン基を示し;かつ
中のN(R)−R−N(R)部分が、ピペラジニレン基を示す、基である。
上記式(a1)で表されるリンカーLの更に別の好ましい態様としては、式(a1)中、Lが、エチレン基を示し;かつ
が、***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、ペンチレン基、またはヘキシレン基を示し、RおよびR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。
上記リンカーLの特に好ましい例は、単結合、または入手が容易で安価なスクシニル基である。
上記式(I)における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。)を示す。
本明細書中、Rで示される「アルキル基」としては、C1−30アルキル基が挙げられ、好ましくはC1−10アルキル基、より好ましくはC1−6アルキル基である。好適な具体例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル等が挙げられ、特にメチル、エチルが好ましい。
本明細書中、Rで示される「アラルキル基」としては、C7−30アラルキル基が挙げられ、好ましくはC7−20アラルキル基、より好ましくはC7−16アラルキル基(C6−10アリール−C1−6アルキル基)である。好適な具体例としては、ベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、1−フェニルプロピル、α−ナフチルメチル、1−(α−ナフチル)エチル、2−(α−ナフチル)エチル、1−(α−ナフチル)プロピル、β−ナフチルメチル、1−(β−ナフチル)エチル、2−(β−ナフチル)エチル、1−(β−ナフチル)プロピル等が挙げられ、特にベンジルが好ましい。
Rとしては、水素原子、C1−6アルキル基またはC7−16アラルキル基が好ましく、水素原子、メチル、エチルまたはベンジルがより好ましく、水素原子が特に好ましい。
Yとしては、単結合、酸素原子またはNHが好ましい。
Zの好ましい態様としては、式(a2)で表される基である。
上記式(I)におけるZの好ましい態様、即ち、上記式(I)におけるZの式(a2)で表される基は、特定のベンジル基(式(a2)中、RとRが共に水素原子であり、かつRが水素原子である);特定のベンゾイル基(式(a2)中、RとRが一緒になって酸素原子を形成し、かつRが水素原子である);特定のジフェニルメチル基(式(a2)中、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、kが1〜3であり、かつRが式(a3)(式中、Rが水素原子であり、jが0または1である。)で表される基である);特定のフルオレニル基(式(a2)中、Rが水素原子であり、kが1であり、Rが式(a3)(式中、jが0である。)で表される基であり、かつRがRと一緒になって単結合を示して、環Aと共にフルオレン環を形成する);特定のキサンテニル基(式(a2)中、Rが水素原子であり、kが1であり、Rが式(a3)(式中、jが0である。)で表される基であり、かつRがRと一緒になって−O−を示して、環Aと共にキサンチン環を形成する)を包含する。
上記式(a2)中のk個のQR基、並びに式(a3)中のj個のQR基において、Qは、単結合であるか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−であり、好ましくは−O−である。k個のQR基、並びにj個のQR基は、それぞれ同一のものであっても異なるものであってもよい。
上記式(a2)において、「R及びRは一緒になって、酸素原子を形成する」とは、R及びRが一緒になって、カルボニル基(C(=O))を形成することを意味する。
またはRとして示される「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」とは、その分子構造中に炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する1価の有機基である。
「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」における「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」の炭素数としては、炭素数14〜40が好ましく、炭素数14〜30がより好ましい。
「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」における「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」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)。
「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」としては、1価基およびそれから誘導される2価基が挙げられ、中でも炭素数14〜40のアルキル基が好ましく、炭素数14〜30のアルキル基が特に好ましい。「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」の具体例としては、例えば、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基、リノリル基、アラキル基、ベヘニル基等の1価の直鎖脂肪族炭化水素基、3,7,11,15−テトラメチルヘキサデシル基、3,7,11−トリメチルドデシル基、2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイル基等の1価の分岐鎖脂肪族炭化水素基、およびそれらから誘導される2価基が挙げられる。
「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」中の「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」以外の部位は任意に設定することができる。例えば、リンカーとして−O−、−S−、−COO−、−OCONH−、および−CONH−、並びに、炭化水素基(1価基または2価基)等の部位を有していてもよい。かかる「炭化水素基」としては、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香脂肪族炭化水素基、単環式飽和炭化水素基および芳香族炭化水素基等が挙げられ、具体的には、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等の1価基およびそれらから誘導される2価基が用いられる。「脂肪族炭化水素基」以外の部位の「アルキル基」、「アルケニル基」、「アルキニル基」、「シクロアルキル基」、「アリール基」、または「アラルキル基」としては、例えば、前記したのと同様のものを挙げることができる。当該「炭化水素基」は、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子)、1個以上のハロゲン原子により置換されていてもよいC1−6アルキル基、オキソ基等から選択される置換基で置換されていてもよい。
上記一般式(I)中のZを構成する「R(基)」および/または「R(基)」として示される「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」は、分岐等によって複数の「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」が存在してもよい。「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」中に「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基」が複数存在する場合には、その各々は同一のものであっても異なるものであってもよい。
上記一般式(I)中のZを構成する「R(基)」および/または「R(基)」として示される「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」における、炭素数合計の下限は10以上が好ましく、12以上がより好ましく、14以上が更に好ましく、18以上が更に一層好ましく、30以上が殊更好ましい。一方、「R(基)」および/または「R(基)」として示される「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基」における、炭素数合計の上限は、200以下が好ましく、150以下がより好ましく、120以下が更に好ましく、100以下が更に一層好ましく、80以下が殊更好ましく、60以下が特に好ましい。当該炭素数が大きいほど、モルフォリノオリゴヌクレオチドが長鎖となった場合でも本発明化合物の極性溶媒における結晶性又は溶解性が良好となる。
上記式(a2)で表されるZの好ましい態様としては、式(a2)中、
およびRは、共に水素原子を示し;
は、水素原子を示し、
k個のQは、−O−であり、
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基(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。
上記式(a2)で表されるZの別の好ましい態様としては、式(a2)中、
kは、1〜3の整数を示し;
およびRは、共に水素原子を示し;
は、水素原子を示し;
k個のQは、−O−であり、
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を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QR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。
上記式(a2)で表されるZの別の好ましい態様としては、式(a2)中、
は、水素原子を示し;
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Qは−O−を示し;j個のRは、独立してそれぞれC10−40アルキル基を示し;
およびRは、共に水素原子を示す。)で表される基である、基である。
上記式(a2)で表されるZの更に別の好ましい態様としては、式(a2)中、
は、水素原子を示し;
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Qは−O−を示し;j個のRは、独立してそれぞれC10−40アルキル基を示し;
は、環AのR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。
上記式(a2)で表されるZの別の好ましい態様としては、式(a2)中、
およびRは、一緒になって酸素原子を形成し;
は、水素原子を示し、
k個のQは、−O−であり、
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基(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。
上記式(a2)で表されるZの別の好ましい態様としては、式(a2)中、
kは、1〜3の整数を示し;
およびRは、一緒になって酸素原子を形成し;
は、水素原子を示し;
k個のQは、−O−であり、
k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を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QR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。
式(II):Z−Y−L−で表される保護基としては、3’末端のモルフォリン環窒素原子の保護基Pを除去し得る酸性条件下では切断されにくく、塩基性条件下で切断される基が好ましい。
かかる保護基の代表的な例としては、例えば、Lが、上記式(a1)で表される基(好ましくは、スクシニル基等)であり、かつ
Z−Y−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−ビス[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−トリス[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−ビス[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−トリス[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、保護基Z−Y−L−の別の態様としては、以下のベンジルスクシニル基、またはジフェニルメチルスクシニル基が挙げられる。
2−{2,4−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{1−[(2−クロロ−5−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル)]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{2−[3’,4’,5’−トリ(2’’,3’’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルオキシ]−4−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルスクシニル基;
2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルスクシニル基;
2−{4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルスクシニル基;
2−{4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{1−[2,3,4−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
2−{1−[4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]−4’−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルスクシニル基;および
2−{3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基。
式(II):Z−Y−L−で表される保護基の別の好ましい態様としては、
L及びYが、単結合であり、
Zが、式(a2)を示し、
およびRが、一緒になって酸素原子を形成し;
が、水素原子を示し、
k個のQが、−O−であり、
k個のRが、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基(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。
式(II):Z−Y−L−で表される保護基の別の好ましい態様としては、
Lが、式(a1)を示し、
が、***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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。)を示し、
Yが、単結合を示し、
Zが、式(a2)を示し、
およびRが、一緒になって酸素原子を形成し;
が、水素原子を示し、
k個のQが、−O−であり、
k個のRが、独立してそれぞれ炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する有機基(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。
一般式(I)で表される本発明化合物の好ましい態様としては、一般式(I)中、
mが0であり、
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;
が、トリチル基、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;
が、単結合であり;かつ
Z−Y−L−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。
上記一般式(I)で表される本発明化合物の別の好ましい態様としては、一般式(I)中、
mが0であり、
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;
が、トリチル基、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;
が、単結合であり;かつ
Z−Y−L−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。
上記一般式(I)で表される本発明化合物の更に別の好ましい態様としては、一般式(I)中、
mが0であり、
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;
が、トリチル基であり;
が、単結合であり;かつ
Z−Y−L−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。
〔本発明化合物の製造方法〕
mが0であり、Sが単結合である一般式(I)(以下、「一般式(Ia)」と称する)で表される本発明化合物の製造方法としては、特に限定されないが、自体公知の方法またはこれらに準ずる方法(Richard T.Pon et al.,Nucleic Acids Research 2004,32,623−631.)に従って、上記保護基の前駆体から製造することができる。
上記一般式(Ia)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。
(式中の各記号は前記と同義である。)
3’末端モルフォリン環窒素原子が保護基Pにより保護されたモルフォリノヌクレオシド(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、5’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、保護基の前駆体(Z−Y−H)(アルコールまたはアミン)と脱水縮合させることにより、一般式(Ia)で表される化合物を得ることができる。
上記モルフォリノヌクレオシド(a)から化合物(b)の変換工程は、反応に不活性な溶媒中で行うのが有利である。このような溶媒としては、反応が進行する限り特に限定されないが、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、またはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、またはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、あるいはそれらの混合溶媒が好ましい。中でもジクロロメタン、またはクロロホルムが特に好ましい。
塩基としては、特に限定されないが、例えば、後述するような有機塩基が挙げられ、好ましくはN,N−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等である。
上記脱水縮合工程は、反応に不活性な溶媒中で行うのが有利である。このような溶媒としては、反応が進行する限り特に限定されないが、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、またはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、或いはそれらの混合溶媒が好ましい。中でもジクロロメタン、クロロホルムが特に好ましい。
化合物(b)とZ−Y−Hとの縮合反応に使用する縮合剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドおよびその塩酸塩(EDC・HCl)、ヘキサフルオロリン酸(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリピロリジノホスホニウム(PyBop)、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボレート(TBTU)、1−[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]−5−クロロ−1H−ベンゾトリアゾリウム−3−オキシド ヘキサフルオロホスフェート(HCTU)、O−ベンゾトリアゾール−N,N,N’,N’−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)等が挙げられる。中でもHBTU、HCTU、N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドおよびその塩酸塩(EDC・HCl)が好ましい。
縮合剤の使用量は、化合物(b)1モルに対して、1〜10モル使用することができ、好ましくは1〜5モルである。また、Z−Y−Hの使用量は、化合物(b)1モルに対して1〜10モル使用することができ、好ましくは1〜5モルである。反応温度は、反応が進行しさえすれば特に限定されないが、−10℃〜50℃が好ましく、0℃〜30℃がより好ましい。反応時間は、30分〜70時間である。
上記一般式(Ia)中のLがスクシニル基以外の化合物についても、上記製造方法におけるコハク酸無水物に代えて、対応する酸無水物、対応するジカルボン酸ハライド、対応するジカルボン酸の活性エステル等を用いて、同様の反応を行うことにより製造することができる。
が、O−S2**(式中、各記号は前記と同義を示す。)である場合の化合物については、公知の方法(例えば、WO2008/008113に記載の方法)に準じて、モルフォリノヌクレオシド(a)の5’位水酸基に前記「水酸基を有する置換基」を導入した後、上記方法に従って製造することができる。
また、Yが単結合である場合の化合物については、Z−Y−Hの活性化誘導体(ハロゲン化物、酸ハロゲン化物、活性化カルボキシル基等)を、自体公知の方法に従って、モルフォリノヌクレオシド(a)と反応させるか、あるいは、Z−Y−Hとモルフォリノヌクレオシド(a)を縮合剤の存在下に反応させることにより、製造することができる。Z−Y−Hとモルフォリノヌクレオシド(a)の縮合反応は、Z−Y−Hと化合物(b)の縮合反応と同様に行うことができる。
mが1以上である一般式(I)で示される化合物は、出発原料として、一般式(Ia)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。
前記保護基の前駆体(Z−Y−H)(アルコール、アミンまたはカルボン酸)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、特開2010−275254号公報、国際公開第2012/157723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(I)中のZを構成するR、R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。
また、該保護基の前駆体(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が、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。
3’末端モルフォリン環窒素原子が保護基Pにより保護されたモルフォリノヌクレオシド(a)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、WO91/09033A1参照)またはこれらに準ずる方法に従ってモルフォリノヌクレオシド(1)から製造することができる。
例えば、Pがトリチル基である場合は、モルフォリノヌクレオシド(1)を、トリエチルアミン等の塩基存在下に塩化トリチルと反応させることにより、化合物(a)を得ることができる。
また、Pが水素原子である化合物(a)は、Pが一時保護基である化合物(a)を後述の脱保護工程(1)に付することにより得ることができる。
〔本発明の製造方法〕
次に、本発明にかかるモルフォリノ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個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドから、適宜保護されたn+p個重合モルフォリノ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個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、「モルフォリノヌクレオシド」と解し、p=1の場合には、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、「モルフォリノヌクレオシド」と解し、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、「モルフォリノジヌクレオチド」と解すべきものである。
本発明の製造方法は、好ましくは、以下の工程(2)を含有する。
(2)5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)(以下、単に「活性化モルフォリノヌクレオチド」と称することもある)を、5’位水酸基又は5’位水酸基が水酸基を有する置換基を有する場合は該置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)と、そのモルフォリン環窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により縮合させ、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを得る工程。
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。
本発明の製造方法は、好ましくは、更に、下記工程(1)を含有し、工程(2)で使用される5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドが調製される。
(1)縮合工程(2)の前に、非極性溶媒中において、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを酸と反応させて、モルフォリン環窒素原子の一時保護基を除去する工程。
工程(1)は、好ましくは、モルフォリン環窒素原子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をさらに含む。これにより、工程(1)及び(2)を液中で連続的に行うことが可能になり、モルフォリノヌクレオチドが伸長したモルフォリノオリゴヌクレオチドを連続的に行うことができる。
n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護されていることにより、得られるn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの脂溶性が向上し、例えば、下記工程(3)を含有させることにより、簡便かつ効果的に過剰原料や副生物を除去して、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを精製することができる。
(3)工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、n+p個重合モルフォリノ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。
工程(3)は、下記(A)〜(C)に示すように、工程(1)及び(2)の反応液の両方で行ってもよいし、工程(1)及び(2)の反応液のどちらか一方のみで行ってもよい。
(A)工程(1)→工程(3)→工程(2)→工程(3)
(B)工程(1)→工程(2)→工程(3)
(C)工程(1)→工程(3)→工程(2)
炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基は、好ましくは、式(II)Z−Y−L−(式中、各記号は、前述の通りである。)であり、その場合、上記工程(3)をさらに効率的に行うことができる。
原料の当量管理と反応制御することによって副生物の発生量を制御できる状況であれば、工程(1)及び(2)の基本単位として繰り返し、工程(3)を含有させることが好ましい。
また、副生物発生を厳格に管理・制御でき、高純度のモルフォリノオリゴヌクレオチドに導けるという観点で、工程(1)〜工程(3)を含む上記(A)〜(C)のいずれかを基本単位として繰り返すことが好ましい。
本発明の製造方法には、更に、工程(4)を含有させることにより、モルフォリノオリゴヌクレオチドを単離・製造することができる。
(4)得られたn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの保護基を全て除去する工程。
以下に、各工程について詳細に説明する。
1.「n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド」の説明
まず、工程(1)及び(2)の原料に用いられるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドについて説明する。
工程(1)で使用されるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、例えば、下記一般式(i)に示されるような、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを示し、工程(2)で使用されるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、例えば、下記一般式(ii)に示されるような、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを示す。
(式中、
mは、n−1に相当する0以上の任意の整数を示し、
1’は、酸性条件下で除去可能な一時保護基を示し、
は、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基を示し、
他の記号は、式(I)における各定義と同義である。)
一般式(i)及び(ii)中の各記号について、以下に説明する。
mの上限は、特に限定されるものではないが、通常99以下、好ましくは74以下、さらに好ましくは49以下、さらに好ましくは29以下である。
一般式(i)中のP1’で表される酸性条件下で除去可能な一時保護基としては、酸性条件下で脱保護可能であり、水酸基の保護基として用いられるものであれば、特に限定はされないが、トリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジメトキシトリチル基等のジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基、モノメトキシトリチル基等のモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基等を挙げることができる。これらの中でも、脱保護のしやすさ、入手の容易さの観点から、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基であることが好ましく、より好ましくは、トリチル基、ジメトキシトリチル基である。
一般式(i)及び(ii)中のPで示される「炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基」とは、3’末端モルフォリン環窒素原子の保護基を除去し得る酸性条件で安定な基であり、工程(1)及び(2)において反応が進行するように反応溶媒である非極性溶媒にn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを溶解させうるものであれば特に限定はないが、下記一般式(II)で表される基が好ましい。
[式中、各記号は、前記と同義である。]
5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基の保護基として、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基、より好ましくは、式(II)で表される基を使用すれば、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドおよびn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの脂溶性、溶媒(特に、非極性溶媒)に対する溶解性を向上させることができ、工程(1)及び(2)を円滑に行うことができ、また、後述する工程(3)のように、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド、又はn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを簡便に単離・精製することができる。
式(II)におけるL、Y及びZの好ましい態様は、式(I)におけるL、Y及びZと同様である。
2.「p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド」の説明
まず、工程(2)の原料に用いられるp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドについて説明する。
工程(2)で使用される「5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)」としては、当該構造要件を満たす限り特に限定されない。
「5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され」とは、モルフォリノオリゴヌクレオチド5’位水酸基が、例えば、下記式(c):
(式中、
*は、モルフォリノオリゴヌクレオチドの5’末端水酸基に結合する位置を示し、
は、脱離基を示し、
Xは、C1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基を示し、
Wは、酸素原子又は硫黄原子を示す。)
で表される基で修飾されていることを意味する。
「活性化ホスフェート化」とは、上記式において、XがC1−6アルコキシ基であり、かつWが酸素原子である場合を意味する。
「活性化チオホスフェート化」とは、上記式において、XがC1−6アルコキシ基であり、かつWが硫黄原子である場合を意味する。
「活性化ホスホルアミダート化」とは、上記式において、XがジC1−6アルキルアミノ基または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基であり、かつWが酸素原子である場合を意味する。
「活性化チオホスホルアミダート化」とは、上記式において、XがジC1−6アルキルアミノ基または4位窒素原子が保護基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基であり、かつWが硫黄原子である場合を意味する。
で示される脱離基としては、例えば、ハロゲン原子、メタンスルフォニルオキシ基、p−トルエンスルフォニルオキシ基等が挙げられ、塩素原子が好ましい。
X及びWの定義、例示、好ましい態様は、上記式(I)で説明した通りである。
「酸性条件下で除去可能な一時保護基」の定義、例示、好ましい態様は、上記式(I)で説明した通りである。
工程(2)に使用される好ましいp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドとしては、一般式(iii)に示される化合物が挙げられる。
(式中、
qは、p−1に相当する0以上の任意の整数を示し、
1’’は、酸性条件下で除去可能な一時保護基を示し、
他の記号は、式(I)及び式(c)における各定義と同義である。)
一般式(iii)中のqとしては、0が好ましい。qの上限は、特に限定されるものではないが、通常99以下、好ましくは74以下、さらに好ましくは49以下、さらに好ましくは29以下である。
一般式(iii)中のP1’’で表される酸性条件下で除去可能な一時保護基としては、酸性条件下で脱保護可能であり、水酸基の保護基として用いられるものであれば、特に限定はされないが、トリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジメトキシトリチル基等のジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基、モノメトキシトリチル基等のモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基等を挙げることができる。これらの中でも、脱保護のしやすさ、入手の容易さの観点から、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基であることが好ましく、より好ましくは、トリチル基、ジメトキシトリチル基である。
一般式(iii)中のその他の記号の好ましい態様は、上記式(I)及び(c)で説明した通りである。
本発明のp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドは、自体公知の方法(例えば、WO91/09033A1に記載の方法)、又はそれに準じた方法に従い調製することができる。例えば、Lが塩素原子である化合物は、一般式(iii)において5’位水酸基が活性化されていない下記式(iii’)の化合物を、例えば、一般式(d):ClP(=W)(X)(式中、W及びXは、前記と同義である)で表されるジクロロ(チオ)ホスフェート又はジクロロ(チオ)ホスホロアミダートと反応させることにより製造することができる。
一般式(d)で表されるジクロロ(チオ)ホスフェート又はジクロロ(チオ)ホスホロアミダートとしては、市販品を使用することができ、或るいは公知の方法(例えば、WO91/09033やWO2008/008113等)に記載の方法またはそれに準じる方法により製造することができる。
一般式(iii’)の化合物は、例えば国際公開第91/09033号パンフレット等の公知の方法により調製することができる。
3.工程(1)〜(4)の説明
以下、工程(1)〜(4)を、便宜上、式(i)、(ii)、(iii)等を参照して説明するが、これに限定されるものではない。
工程(1)(脱保護工程)
本工程は、縮合工程(2)の前に、非極性溶媒中において、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(i)を酸と反応させて、モルフォリン環窒素原子の一時保護基を除去し、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)を得る工程(脱保護工程)である。
(式中、各記号は、前記と同義である。)
本工程は、反応に影響を及ぼさない溶媒中で行われる。当該溶媒における溶解度が高い程、優れた反応性が期待できるため、本発明のn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(i)の溶解度の高い非極性溶媒を選択することが好ましい。具体的には、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒;ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、ノナン、シクロヘキサン等の脂肪族系溶媒;ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル等の非極性エーテル系溶媒が挙げられる。中でも、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等が好ましい。これらの溶媒は2種以上を適宜の割合で混合して用いてもよい。
本工程におけるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(i)の溶媒中の濃度は、溶解していれば特に限定されないが、好ましくは1〜30質量%である。
本工程に使用する酸としては、良好な脱保護が達成できさえすれば特に限定されないが、トリフルオロ酢酸、シアノピリジントリフルオロ酢酸塩及びトリフルオロエタノール、トリエチルアミントリフルオロ酢酸塩、シアノ酢酸、酢酸、ジクロロ酢酸、リン酸、メシル酸、トシル酸、塩酸等を使用することが好ましい。
良好な反応を達成できるという観点で、トリフルオロ酢酸、シアノピリジントリフルオロ酢酸塩、トリエチルアミントリフルオロ酢酸塩、シアノ酢酸がより好ましく、シアノピリジントリフルオロ酢酸塩、トリエチルアミントリフルオロ酢酸塩が更に好ましく、トリエチルアミントリフルオロ酢酸塩が特に好ましい。これら酸は、上記非極性溶媒で希釈しても構わない。また、前記酸を使用する際には、特定の塩基(例、トリエチルアミン等)を組み合わせて、酸性度を適宜調整して使用しても構わない。
本工程における酸の使用量は、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(i)1モルに対し、1〜100モル使用することができ、好ましくは1〜40モルである。
本工程においては、脱保護反応によって生じるトリチルカチオン等の保護基Pのカチオン化物等による副反応を防ぐため、カチオン捕捉剤を添加してもよい。好ましいカチオン捕捉剤としては、ピロール、インドール、エタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、メタノール、アニソール、p−クレゾール、トリイソプロピルシラン、メルカプトエタノール、チオアニソールなどが挙げられる。中でもピロール、インドール、エタノール、2,2,2−トリフルオロエタノールがより好ましく、エタノール、2,2,2−トリフルオロエタノールが特に好ましい。
カチオン捕捉剤の使用量としては、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)に対するp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)の過剰量(p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)のモル数−n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)のモル数)を考慮して適宜決定することができ、当該過剰量(モル)に対して1〜20当量が好ましく、1〜10当量がより好ましい。
本工程の反応温度は、反応が進行しさえすれば特に限定されないが、−10℃〜50℃が好ましく、0℃〜40℃がより好ましい。反応時間は、使用するn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの種類、酸の種類、溶媒の種類、反応温度等により異なるが、5分〜5時間である。
脱保護剤として使用される酸は次工程の縮合工程中に存在すると、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)の保護基P1’’の脱保護を誘発するため、除去または中和処理が必要である。本脱保護工程、それに続く縮合工程を液中で連続して行うためには、本工程において3’末端モルフォリン環窒素原子の一時保護基を除去した後、有機塩基により中和することが好ましい。
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、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、4−シアノピリジン、トリエチルアミンが好ましく、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミンがより好ましく、N,N−ジイソプロピルエチルアミンが特に好ましい。
本工程における有機塩基の使用量は、酸1モルに対し、1〜10モル使用することができ、好ましくは1〜3モルである。
本工程において、特に好ましい酸と有機塩基との組合せは、シアノピリジントリフルオロ酢酸塩とN,N−ジイソプロピルエチルアミンまたはシアノ酢酸とN,N−ジイソプロピルエチルアミンである。
工程(2)(縮合工程)
本工程は、5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)を、5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)と、そのモルフォリン環窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により縮合させて、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iv)を得る工程である。
(式中、各記号は、前記と同義である。)
5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が酸性条件下で除去可能な一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノ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’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子が一時保護基P1’’により保護されたモルフォリノヌクレオシド)が好ましい。
本工程においては、使用するn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)としては特に限定されるものではないが、好ましくは、前記工程(1)で得られたものを使用することができる。その場合、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)を単離することなく、工程(1)後の反応液に、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)を直接添加するだけで行うことができる。
或いは、工程(1)の後に、反応液を後述の工程(3)に付して、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)を一旦単離し、所定の溶媒に溶解させた後に、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)を添加してもよい。
本工程は、反応に影響を及ぼさない溶媒中で行われる。本発明のn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)の溶解度の高い非極性溶媒を選択することが好ましい。具体的には、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒;ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、ノナン、シクロヘキサン等の脂肪族系溶媒;ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル等の非極性エーテル系溶媒が挙げられる。中でも、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等が好ましい。これらの溶媒は2種以上を適宜の割合で混合して用いてもよい。また、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)が溶解し得る限り、極性溶媒を適宜の割合で混合して用いてもよい。具体的には、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;アセトン、2−ブタノン等のケトン系溶媒;1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等の極性エーテル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノン等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒等の極性溶媒が挙げられる。
p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)の使用量は、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)1モルに対し、1〜10モル使用することができ、好ましくは1〜5モル、さらに好ましくは1〜2モルである。
反応温度は、反応が進行しさえすれば特に限定されないが、0℃〜100℃が好ましく、20℃〜50℃がより好ましい。反応時間は、縮合させるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)の種類、反応温度等によって異なるが、30分〜24時間である。
本縮合反応の終了後に、反応混合物をクエンチ剤で処理することが好ましい。クエンチ剤を使用することにより、縮合反応中に残留したp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)を完全にクエンチすることができ、次サイクルの縮合反応中において残留した活性化モルフォリノヌクレオチドが二重付加を引き起こすことを回避できるので、目的のモルフォリノオリゴヌクレオチドの品質低下を防ぐことができる。
なお、二重付加とは、前サイクルの縮合反応で使用されて残留した活性化モルフォリノヌクレオチドが次サイクルの縮合反応で反応し、同じ残基が二重に付加されることを言う。
クエンチ剤としては、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)と反応する求核性試薬であれば制限なく使用することができるが、好ましい例としては有機アミン、チオールが挙げられ、中でも2級アミンが好ましく、特にモルフォリンが好ましい。
クエンチ剤の使用量としては、n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)に対するp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)の過剰量(p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)のモル数−n個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)のモル数)を考慮して適宜決定することができ、当該過剰量(モル)に対して0.1〜10当量が好ましく、0.3〜3当量がより好ましい。
反応混合物にクエンチ剤を添加した後、0℃〜100℃、好ましくは、20℃〜50℃で、30分〜24時間、好ましくは30分〜5時間反応させることにより、p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iii)を完全にクエンチすることができる。
工程(3)(モルフォリノオリゴヌクレオチドの分離・精製工程)
上記工程(1)および/または(2)の工程において得られるn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(ii)またはn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(iv)は、5’末端の水酸基が、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基、好ましくは、式(II):Z−Y−L−(式中、各記号は、前記と同義である。)で表される保護基で保護されているため、モルフォリノオリゴヌクレオチドに非常に高い脂溶性が付与されており、カラム精製等の煩雑な操作を要することなく、晶析や抽出操作のみで簡便にモルフォリノオリゴヌクレオチドを単離・精製することができる。
以下に、晶析によるモルフォリノオリゴヌクレオチドの単離・精製法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
晶析によるモルフォリノオリゴヌクレオチドの単離・精製工程は、工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、モルフォリノ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である。
工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液に直接、極性溶媒を添加してもよいし、工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液を濃縮した後に極性溶媒を添加してもよい。
本工程における目的物のモルフォリノオリゴヌクレオチドを沈殿させるための極性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;アセトン、2−ブタノン等のケトン系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピペリドン等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;水等、ならびにこれら2種以上の混合溶媒が挙げられる。なお極性溶媒は、沈殿効率を上げる目的で、有機溶媒と水との混合溶媒を用いることができる。この場合、極性溶媒中の水の含量は使用する有機溶媒によって適宜好ましい値を設定すればよいが、通常1〜50%(V/V)、好ましくは10〜30%(V/V)の範囲で設定することができる。極性溶媒としては、アルコール系溶媒、ニトリル系溶媒、またはこれら各溶媒と水との混合溶媒が好ましく、メタノール、アセトニトリル、またはこれら各溶媒と水との混合溶媒がさらに好ましく、アセトニトリルまたはアセトニトリルと水との混合溶媒が特に好ましい。
本発明のモルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法は、上記工程(1)−(3)−(2)―(3)の順、(1)―(3)−(2)の順、或いは工程(1)−(2)−(3)の順を所望の回数繰返すことで高純度かつ高収率で目的のモルフォリノオリゴヌクレオチドを得ることができる。
工程(4)(脱保護・モルフォリノオリゴヌクレオチド単離工程)
本発明のモルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法においては、工程(3)の後に、保護基の種類・性質に応じて、脱保護を行い、モルフォリノ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、グリーンズ・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(Greene’s PROTECTIVE GROUPS in ORGANIC SYNTHESIS)、第4版、ウィリー・インターサイエンス(Wiley−Interscience)出版(2006年)等に記載されている脱保護方法に従い、モルフォリノ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、本願発明における炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を有する保護基、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、モルフォリノオリゴヌクレオチド3’末端モルフォリン環窒素原子の保護基は、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。
上記各工程における反応の進行の確認は、いずれも一般的な液相有機合成反応と同様の方法を適用できる。すなわち、薄層シリカゲルクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等を用いて反応を追跡することができる。
工程(3)、あるいは工程(4)より得られたモルフォリノオリゴヌクレオチドは、更に有機合成反応を施すことにより、所望のモルフォリノオリゴヌクレオチド誘導体へと導くこともできる。
本発明によって製造されたモルフォリノ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、ペプチド修飾モルフォリノオリゴヌクレオチド、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。
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明するが、これら実施例は本発明の範囲を何ら限定するものではない。また、本発明において使用する試薬や装置、材料は特に言及されない限り、商業的に入手可能である。また、本明細書において、略号で表示する場合、各表示は特に言及しない限り、IUPAC−IUB Commission on Biochemical Nomenclatureによる略号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものである。
参考例、実施例で使用される略号は、以下のとおりである。
mo:モルフォリノヌクレオシド
moA:モルフォリノアデノシン
moG:モルフォリノグアノシン
moC:モルフォリノシチジン
moT:モルフォリノチミジン
moU:モルフォリノウリジン
PMO:ホスホロジアミダート モルフォリノオリゴヌクレオチド
例えば、PMO[A−G―C]と表示した場合は、左側が5’末端、右側が3’末端であり、5’末端からモルフォリノアデノシン、モルフォリノグアノシン、モルフォリノシチジンの順のホスホロジアミダートモルフォリノオリゴヌクレオチドであることを意味する。
bz:ベンゾイル基
pac:フェノキシアセチル基
ce:2−シアノエチル基
モルフォリノヌクレオシドの核酸塩基が保護されているとき、保護基は核酸塩基の略号(A、G、C、T及びU)の右側に上付きで表示するものとする。
例えば、Cbzは、シトシンのアミノ基がベンジル基で保護されていることを意味し、Gce/pacはグアニンのアミノ基がフェノキシアセチル基、カルボニル基が2−シアノエチル基で保護されていることを意味する。
TOB:3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルオキシ基
suc:スクシニル基
Tr、Trt:トリチル基
CYTFA:シアノピリジン・トリフルオロ酢酸塩
DIEA:N,N−ジイソピロピルエチルアミン
TFE:2,2,2−トリフルオロエタノール
TFA:トリフルオロ酢酸
DMAP:4−ジメチルアミノピリジン
MeCN:アセトニトリル
HOBt:1−ヒドロキシベンゾトリアゾール
UHPLC:超高速液体クロマトグラフィー
EDC・HCl:N−エチル−N’−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩
MMTr:モノメトキシトリチル
teg:トリエチレングリコール
参考例1 TOB−suc−moC bz −Trの合成(TOBアンカーへのsuc−moC bz −Tr中間体導入)
3,4,5−トリ(オクタデシルオキシ)ベンジルアルコール(4500mg,4.92mmol)をクロロホルム(45ml)に溶解し、氷浴下でsuc−moCbz−Tr(3640mg,5.41mmol)、EDC・HCl(1141mg,5.95mmol)、DMAP(33mg,0.055mmol)を、それぞれ1時間おきに3分割で加えた。室温で一晩撹拌し、途中、suc−moCbz−Tr(503mg,0.74mmol)、EDC・HCl(157mg,0.82mmol)を追加投入し、反応終了をHPLCで確認した。溶媒を減圧留去して、MeCN(10ml)を加えて再度減圧留去を行った。残渣に、MeCN(50ml)を加え、沈殿物を濾取し、クロロホルム(30ml)に完全溶解した後、MeCN(90ml)で再結晶させた。減圧乾燥してTOB−suc−moCbz−Trを得た(7337mg、収率95%)。
TOF−MS+(m/z)1566.8
参考例2 TOB−suc−moC bz −Trの脱Tr反応
TOB−suc−moCbz−Tr(500mg,0.32mmol)をクロロホルム(5ml)に溶解し、氷浴下にてA液を16ml、30分かけてゆっくりと滴下し、1.5時間室温で撹拌した。反応終了後、氷浴下にてDIEA(137μl)/クロロホルム(1ml)の希釈溶液をゆっくりと添加し、その後、MeCN(50ml)を加え、沈殿物を濾過した。得た結晶をMeCN(10ml)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−moCbzを得た(395mg、収率94%)。
A液の組成は以下の通りである。
EtOH/TFE/TFA/TEA/クロロホルム=250μl/2.5ml/173μl/161μl/22.25ml
TOF−MS+(m/z)1324.9
実施例1及び2のスキームを以下に示す。
実施例1 化合物2の合成:化合物1[mo(Tr)C bz ]へのスクシニルリンカーの結合
アルゴン雰囲気下、化合物[mo(Tr)Cbz](573mg,1.0mmol)およびN,N−ジメチルアミノピリジン(183mg,1.5mmol)を乾燥ジクロロメタン(7.0ml)に溶解し、無水コハク酸(150mg,1.5mmol)を加えて、室温にて3時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、メタノール(1.0ml)を加え、反応液を減圧濃縮した。得られた濃縮残渣に酢酸エチル(8.0ml)および0.5mol/lKHPO水溶液(8.0ml)を加えて抽出分層し、更に水層へ酢酸エチル(8.0ml)を加えて抽出した。得られた酢酸エチル層を合わせて、0.5mol/lKHPO水溶液(13.0ml)、水(13.0ml)、飽和食塩水(13.0ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過した。ろ液を濃縮乾固して化合物[suc−mo(Tr)Cbz](680mg,quant)を得た。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ1.20(1H,t,J=10.4Hz),1.49(1H,t,J=11.2Hz),2.52−2.75(4H,m),3.14(1H,d,J=11.5Hz),3.80(1H,d,J=10.4Hz),3.92(1H,d,J=11.7Hz),4.37−4.59(2H,m),6.19(1H,d,J=7.2Hz),7.15−7.88(22H,m)
実施例2 化合物3の合成:化合物2[suc−mo(Tr)C bz ]のTOBアンカー[3,4,5−トリス(オクタデシルオキシ)ベンジルアルコール]への担持
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(133mg,0.15mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(21mg,0.18mmol)、化合物[suc−mo(Tr)Cbz](123mg,0.18mmol)を乾燥ジクロロメタン(2.4ml)に溶解し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(101mg,0.53mmol)を加え、室温にて終夜撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認後、メタノール(6.0ml)を加えて得られた混合液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(6.0ml)を加えて得られたスラリーを15分間撹拌し、ろ過した。得られた固体を減圧加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](218mg,95%)を得た。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.88(9H,t,J=6.8Hz),1.22−1.85(98H,m),2.54−2.68(4H,m),3.12−3.18(1H,m),3.58−3.65(1H,m),3.88−3.98(6H,m),4.07−4.15(2H,m),4.35−4.43(1H,m),5.00(2H,s),6.25−6.29(1H,m),6.53(2H,s),7.15−7.88(22H,m),8.50−8.56(1H,m)
m/z 1569.14[M+H]
実施例3〜12の反応スキームを下記に示す。
実施例3 化合物4[TOB−suc−moC bz ]の合成(脱Tr化剤としてCYTFA(シアノピリジンとトリフルオロ酢酸の塩)を用いる方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](62.7mg,0.04mmol)に対して、2%CYTFA,1%エタノール,10%CFCHOHを含むジクロロメタン溶液(1.5ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(2.3ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、メタノール(1.5ml)を加え、溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣に再度メタノール(1.5ml)を加え、室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、脱Tr化された化合物[TOB−suc−moCbz](52.0mg,98.0%)を得た。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.88(9H,t,J=6.9Hz),1.22−1.85(96H,m),2.45−2.53(1H,m),2.62−2.74(5H,m),2.94−3.00(1H,m),3.38−3.3.46(1H,m),3.89−4.00(7H,m),4.13−4.24(2H,m),4.98−5.07(2H,m),5.75−5.82(1H,m),6.54(2H,s),7.45−7.65(4H,m),7.83−8.00(3H,m),8.62(1H,brs)
実施例4 化合物4[TOB−suc−moC bz ]の合成(脱Tr化剤としてシアノ酢酸を用いる方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](62.7mg,0.04mmol)に対して、10%シアノ酢酸,20%アセトニトリルを含むジクロロメタン溶液(0.75ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(4.5ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、メタノール(1.5ml)を加え、溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣に再度メタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、脱Tr化された化合物[TOB−suc−moCbz](50.0mg,94.3%)を得た。
実施例5 化合物5[TOB−suc−PMO[C bz −T]−Tr]の合成(Tモノマーを3当量用いた方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−moCbz](48.8mg,0.036mmol)に対して、ClPONMe−mo(Tr)T(61mg,0.11mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.4ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.4ml)を加えて室温で1.5時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、反応液にメタノール(1.5ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](66.0mg,98.0%)を得た。
実施例6 化合物5[TOB−suc−PMO[C bz −T]−Tr]の合成(Tモノマーを1.1当量に減じた方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−moCbz](54.2mg,0.04mmol)に対して、ClPONMe−mo(Tr)T(27mg,0.044mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.4ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.4ml)を加えて室温で1.5時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、反応液にメタノール(1.5ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](70.8mg,93.2%)を得た。
実施例7 化合物5[TOB−suc−PMO[C bz −T]−Tr]の合成(化合物3からのワンポット法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](62.7mg,0.04mmol)に対して、2%CYTFA,1%エタノール,10%CFCHOHを含むジクロロメタン溶液(1.8ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(2.7ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、この反応液に、ClPONMe−mo(Tr)T(73.1mg,0.12mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.4ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.5ml)を加えて室温で30分、更に38℃で1時間撹拌した。反応液にメタノール(1.5ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](75.0mg,98.8%)を得た。
実施例8 化合物6[TOB−suc−PMO[C bz −T]]の合成(脱Tr化剤としてCYTFAを用いる方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](37.4mg,0.02mmol)に対して、2%CYTFA,1%エタノール,10%CFCHOHを含むジクロロメタン溶液(0.75ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(1.0ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、メタノール(1.5ml)を加え、溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣に再度メタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、脱Tr化された化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]](30.0mg,92.1%)を得た。
実施例9 化合物6[TOB−suc−PMO[C bz −T]]の合成(脱Tr化剤としてシアノ酢酸を用いる方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](37.4mg,0.02mmol)に対して、10%シアノ酢酸,20%アセトニトリルを含むジクロロメタン溶液(0.38ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(2.3ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、メタノール(1.5ml)を加え、溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣に再度メタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、脱Tr化された化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]](31.0mg,95.2%)を得た。
実施例10 化合物7[TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]−Tr]の合成(Cモノマーを3当量用いる方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]](25.8mg,0.016mmol)に対し、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(32.7mg,0.05mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.2ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.2ml)を加えて室温で1.5時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、反応液にメタノール(1.5ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]−Tr](32.9mg,90.9%)を得た。
実施例11 化合物7[TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]−Tr]の合成(Cモノマーを1.5当量に減じた方法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]](99.4mg,0.06mmol)に対し、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(62.8mg,0.09mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.6ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.75ml)を加えて室温で5時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、反応液にメタノール(2.7ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(2.7ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(2.7ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]−Tr](131mg,94.4%)を得た。
実施例12 化合物7[TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]−Tr]の合成(化合物5からのワンポット法)
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T]−Tr](75.9mg,0.04mmol)に対して、2%CYTFA,1%エタノール,10%CFCHOHを含むジクロロメタン溶液(1.5ml)を加え、室温で30分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(2.3ml)を加え、室温で30分間撹拌した。その後、この反応液に、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(83.8mg,0.12mmol)のテトラヒドロフラン溶液(0.4ml)および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(0.5ml)を加えて室温で30分、更に38℃で45分撹拌した。反応液にメタノール(1.5ml)を加え、この溶液を減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.5ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をメタノール(1.5ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]−Tr](90.8mg,97.9%)を得た。
実施例13の反応スキームを、以下に示す。
実施例13 化合物8[PMO[CTC]]の合成
化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]−Tr](162mg,0.07mmol)に28%アンモニア水(3.5ml)とエタノール(14.0ml)の混合液を加え、オートクレーブに封入し55℃にて終夜加熱撹拌した。室温まで冷却し、薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認し、内容物をメタノールおよびジクロロメタンで洗浄しながらメタノール中へ移液した。この混合液を減圧濃縮し、得られた濃縮残渣にメタノール(14.0ml)を加えて30分間スラリー洗浄した。固体をろ別し、ろ過液を濃縮して得られた固体を0.2mol/lKHPO水溶液(pH2.0)に溶解し15分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで原料消失を確認した後、2.0mol/l水酸化ナトリウム水溶液でpH13〜pH14に調整し、メンブレンフィルターでろ過し、ろ過液をHPLC分析に供したところ、目的物分析標品と一致した。
逆相HPLC分析(Column=InertSustain C18, 5μm, 4.6x150mm; Solvent A=50mM TEAA(pH7.0), Solvent B=CHCN; Gradient=0% to 40% B(20min); Flow Rate=0.75ml/min; Temp=60℃): RT11.6min,11.7min,11.8min,12.0min(4異性体混合物)
実施例14〜16の反応スキームを以下に示す。
実施例14 化合物9[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G pac −G pac −T−T−C bz −T−G pac ]−Tr]の合成(1回単離/1サイクルの方法)
化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](78.4mg,0.05mmol)から実施例7および12に記載の方法に従ってトリチル基の脱保護および対応するモノマーのカップリングをワンポットで順次行った。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例15 化合物9[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G pac −G pac −T−T−C bz −T−G pac ]−Tr]の合成(2回単離/1サイクル、脱Tr化剤としてシアノ酢酸を使用する方法)
化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](94.1mg,0.06mmol)から実施例4および9に記載の方法に従ってトリチル基の脱保護を行い、実施例5および10に記載の方法に従って、対応するモノマーのカップリングを順次行った。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例16 化合物10[PMO[CCTCCGGTTCTG]−Tr]の合成
実施例15にて合成した化合物[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gpac−Gpac−T−T−Cbz−T−Gpac]−Tr](6.0mg,1.0μmol)に28%アンモニア水/エタノール=1/3(v/v)(0.2ml)を加え、オートクレーブに封入し、55℃で終夜加熱撹拌した。室温へ戻し、メタノールで洗浄しながら濾過して固形物を除去した。ろ過液を濃縮し、化合物10[PMO[CCTCCGGTTCTG]−Tr]の粗生成物(3.3mg,80%)を取得した。
逆相HPLC分析(Column=InertSustain C18, 5μm, 4.6x150mm; Solvent A=50mM TEAA(pH7.0), Solvent B=CHCN; Gradient=10% to 70% B(20min); Flow Rate=0.75ml/min; Temp=60℃): RT13.1min
実施例17および18の反応スキームを以下に示す。
実施例17 化合物11[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G pac −G pac −T−T−C bz −T−G pac −A bz −A bz −G pac −G pac −T−G pac −T−T−C bz ]−Tr]の合成
化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](78.4mg,0.05mmol)から実施例3および8に記載の方法に従ってトリチル基の脱保護を行い、実施例5および10に記載の方法に従って、対応するモノマーのカップリングを順次行った。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例18 化合物12[PMO[CCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC]−Tr]の合成
化合物11[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gpac−Gpac−T−T−Cbz−T−Gpac−Abz−Abz−Gpac−Gpac−T−Gpac−T−T−Cbz]−Tr](6mg,0.61mmol)を28%アンモニア水/エタノール=1/3(v/v)(200μl)に溶解し、オートクレーブに封入し、55℃で終夜撹拌した。室温へ戻し、メタノールで洗浄しながら濾過して固形物を除去した。ろ過液を濃縮し、化合物12[PMO[CCTCCGGTTCTGAAGGTGTTC]−Tr]の粗生成物(3.1mg,71%)を取得した。
逆相HPLC分析(Column=Inert Sustain C18, 5μm, 4.6x150mm; Solvent A=50mM TEAA(pH7.0), Solvent B=CHCN; Gradient=10% to 70% B(20min); Flow Rate=0.75ml/min; Temp=60℃): RT12.4min
陰イオン交換HPLC分析(Column=DNAPacPA−100, 4.0x250mm; Solvent A=10mM NaOH水溶液, B=1M NaCl,10mM NaOH水溶液; Gradient= 20% to 100% B(30min); Flow Rate=1.0ml/min; Temp=35℃): RT10.8min
m/z 7167.50 [M+H]
実施例19及び20の反応スキームを以下に示す。
実施例19 化合物13[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T]−Tr]の合成
化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](502mg,0.32mmol)から実施例3および8に記載の方法に従ってトリチル基の脱保護を行い、実施例5および10に記載の方法に従って、対応するモノマーのカップリングを順次行った。グアノシンに対応するモノマーは、O6位にシアノエチル基を保護基として有するClPONMe−mo(Tr)Gce/pacを用いた。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例20 化合物14[PMO[CCTCCGGT]−Tr]の合成
実施例19で合成した化合物13[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T]−Tr](19.3mg,4.2μmol)を28%アンモニア水/エタノール=1/3(v/v)(2.0ml)に懸濁させ、オートクレーブに封入して一晩55℃に加熱撹拌した。室温に冷却した後、ジクロロメタン(1.5ml)およびメタノール(1.5ml)を用いてナスフラスコへ移液し、減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(2.0ml)を加えて析出した固体をメンブレンフィルターでろ別し、ろ過液を濃縮乾固して化合物14[PMO[CCTCCGGT]−Tr]を定量的に得た。
m/z 929.2[M+3H]3+, 1393.3[M+2H]2+
実施例21及び22の反応スキームを以下に示す。
実施例21 化合物15[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T−T−C bz −T−G ce/pac −A bz ]−Tr]の合成
実施例19で合成した化合物13[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T]−Tr](487mg,0.11mmol)を用い、実施例12に記載の方法に従って、トリチル基の脱保護と対応するモノマーとのカップリングを行った。グアノシンに対応するモノマーは、O6位にシアノエチル基を保護基として有するClPONMe−mo(Tr)Gce/pacを用いた。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例22 化合物16[PMO[CCTCCGGTTCTGA]−Tr]の合成
実施例21で合成した化合物15[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T−T−Cbz−T−Gce/pac−Abz]−Tr](8.6mg,1.3μmol)を28%アンモニア水/エタノール=1/3(v/v)(1.0ml)に懸濁させ、オートクレーブに封入して一晩55℃に加熱撹拌した。室温に冷却した後、ジクロロメタン(1.0ml)およびメタノール(1.0ml)を用いてナスフラスコへ移液し、減圧濃縮した。濃縮残渣にメタノール(1.0ml)を加えて析出した固体をメンブレンフィルターでろ別し、ろ過液を濃縮乾固して化合物16[PMO[CCTCCGG]−Tr]を定量的に得た。
m/z 1114.8[M+4H]4+, 1486.0[M+3H]3+
実施例23及び24の反応スキームを以下に示す。
実施例23 化合物17[TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac ]−Tr]の合成
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−mo(Tr)Cbz](300mg,0.19mmol)に対して、2%CYTFA,1%エタノール,10%CFCHOHを含むジクロロメタン溶液(8.0ml)を加え、室温で90分間撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、5%N,N−ジイソプロピルエチルアミン,25%2−プロパノールを含むジクロロメタン溶液(12.0ml)を加え、室温で30分間撹拌した。この溶液を減圧濃縮して得られた濃縮残渣に、アセトニトリル(8.0ml)を加えて室温で15分間撹拌した。得られたスラリーをろ過し、固体をアセトニトリル(8.0ml)で洗浄した。この固体を真空加熱乾燥し、脱Tr化された化合物[TOB−suc−moCbz](254mg,100%)を得た。
アルゴン雰囲気下、化合物[TOB−suc−moCbz](242mg,0.18mmol)に対して、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(382mg,0.55mmol)のテトラヒドロフラン(1.8ml)溶液および25%N,N−ジイソプロピルエチルアミンを含む1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン溶液(2.0ml)を加えて室温で30分撹拌した。薄層クロマトグラフィーで反応終了を確認した後、モルフォリン(48μl,0.55mmol)を加え10分間撹拌した。その後、この溶液にアセトニトリル(7.3ml)を加えて減圧濃縮し、得られた濃縮残渣に再度アセトニトリル(7.3ml)を加えて得られたスラリーを15分撹拌した。このスラリーをろ過して得られた固体をアセトニトリル(7.3ml)で洗浄し、減圧加熱乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz]−Tr(355mg,98%)を得た。
以下同様に、脱トリチル化と対応するモノマーとのカップリングを順次行い、表題化合物17[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac]−Tr]を得た。各段階で単離した生成物重量と重量収率を下表に示す。
実施例24 化合物18[PMO[CCTCCGG]−Tr]の合成
実施例23で合成した化合物17[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac]−Tr](4mg,0.94μmol)から実施例22に記載の方法に従って脱保護および担体からの切出しを行い、化合物18[PMO[CCTCCGG]−Tr]を得た。
m/z 819.3[M+3H]3+, 1228.4[M+2H]2+
実施例25 [TOB−suc−PMO[C bz −C bz ]](1ポット伸長)
TOB−suc−moCbz(395mg,0.30mmol)をジクロロメタン(4ml)に溶解し、氷浴下にて、DIEA(1.8eq,0.54mmol,50μl)、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(1.5eq,0.45mmol,312mg)を30分間隔で3分割して加え、室温で一晩撹拌した。その後、DIEA(0.1eq,0.03mmol,5μl)、ClPONMe−mo(Tr)Cbz(0.1eq,0.03mmol,21mg)をそれぞれ3回追加投入し、さらに終夜撹拌を行った。反応終了後、モルフォリン(1.28eq,0.37mmol,34μl)を加え、1.5時間撹拌し、残留したClPONMe−mo(Tr)Cbzの消失を確認後、参考例2のA液(16.8ml)を10分かけてゆっくりと滴下し、2時間室温で撹拌した。脱Tr化反応が終了後、氷浴下、DIEA(142μl,1.0eq vs TFA)/ジクロロメタン(1ml)の希釈溶液をゆっくりと添加し、MeCN(50ml)を加えて沈澱化した。懸濁液の沈殿物を濾過して、濾物をMeCNで洗浄し[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz]]を得た(wet.526mg)。
TOF−MS+(m/z) 1743.8
実施例26 [TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T]]の合成(縮合3および1ポット伸長)
[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz]]を湿晶のまま(wet.526mg)ジクロロメタン(10ml)に溶解し氷浴下にて、DIEA(0.54mmol,50μl)、ClPONMe−mo(Tr)T(0.45mmol,272mg)を30分間隔で3分割して加えた。室温で一晩撹拌した。その後、DIEA(0.03mmol,3μl)、ClPONMe−mo(Tr)T(0.03mmol,17mg)を2回追加投入し、室温で4時間撹拌を行った。反応終了後、モルフォリン(0.5eq,0.14mmol,21μl)を常温で加え、3時間撹拌した。氷浴下にて参考例2のA液(30ml)を、15分かけてゆっくりと滴下し、滴下終了後、4時間室温で撹拌した。反応終了後、氷浴下でDIEA(77μl)/ジクロロメタン(1ml)の希釈溶液をゆっくりと添加し、その後、MeCN(50ml)を加え、白色スラリー液とした。この液を25ml減圧留去し、MeCN(20ml)を加えて、スラリーを15分間撹拌した後にろ過を行った。得た結晶をMeCN(30ml)で再度洗浄し減圧乾燥させ収率95%にて[TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T]]を得た(vs TOB−suc−moCbz)。
TOF−MS+(m/z) 2073.4
比較例1 モルフォリンによる過剰モノマーのクエンチの品質へ与える影響評価
実施例14で記載の合成途上で得られる2merから5merの中間体について、実施例14記載の方法によって脱保護および担体からの切出しを行い、質量分析(LC−MS)にて不純物解析を実施した。同様に、実施例23に記載の合成途上で得られた2merから7merの中間体についても同様に脱保護と担体からの切出しを行い、質量分析(LC−MS)にて不純物解析を実施した。それぞれの分析結果を比較し、モルフォリンを用いて過剰モノマーをクエンチした実施例23に記載の方法では、n+1merなどの過剰に伸長した不純物は副生していないことが分かった。
実施例27 DPM−suc−mo(Tr)C bz の合成
α,α−ジ−4,4’−ドコシルオキシフェニルメチルアミン(1.0g,1.20mmol)をクロロホルム(20mL)に溶解し、HOBt(162.3mg,1.20mmol)、suc−mo(Tr)Cbz(969.8mg,1.44mmol)およびEDC・HCl(152.0mg,0.79mmol)を加えて室温で20分間撹拌した。その後、この反応液にEDC・HCl(152.0mg,0.79mmol)を再度加えて、室温で24時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣にアセトニトリル(10mL)を加え、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(10mL) で再度洗浄し、減圧乾燥してDPM−suc−mo(Tr)Cbzを得た(1.70g、収率96%)。
TOF−MS+ (m/z) 1486.9
実施例28及び29の反応スキームを以下に示す。
実施例28 DPM−suc−moC bz の合成
DPM−suc−mo(Tr)Cbz(1.69g,1.13mmol)をクロロホルム(16.9mL)に溶解して氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(4.3mL) およびエタノール(0.52g,11.3mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(1.03g,9.07mmol)とトリエチルアミン(0.57g,5.67mmol)のクロロホルム(7.0mL)溶液を滴下し、15℃で1時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.59g,4.54mmol)のクロロホルム(6mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(16.9mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(16.9mL)を加え、0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(16.9mL)で再度洗浄して、DPM−suc−moCbzを得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
TOF−MS+ (m/z) 1244.9
実施例29 DPM−suc−PMO[C bz −C bz ]−Trの合成
DPM−suc−moCbz湿結晶(3.33g,1.13mmol相当)をクロロホルム(9.8mL)に溶解し、シクロヘキサン(4.2mL)を加えた。N,N−ジイソプロピルエチルアミン (0.26g,2.03mmol)およびClPONMe−mo(Tr)Cbz(1.18g,1.69mmol)を投入し、40℃で21時間加熱撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.20g,2.25mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液にアセトニトリル(14mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(14mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してDPM−suc−PMO[Cbz−Cbz]−Trを得た(1.96g、収率91%)。
TOF−MS+ (m/z) 1906.3
実施例30 TOB−suc−PMO[C bz −C bz ]−MMTrの合成
TOB−suc−mo(Tr)Cbz(1.0g,0.64mmol)をクロロホルム(10mL)に溶解して氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(2.8mL)およびエタノール(0.29g,6.4mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(0.29g,2.55mmol)とトリエチルアミン(0.14g,1.27mmol)のクロロホルム(4.5mL)溶液を滴下し、室温で2時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、この反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.33g,2.55mmol)のクロロホルム(3mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(30mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(20mL)を加え、0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(20mL)で再度洗浄してTOB−suc−moCbzを得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
TOB−suc−moCbz湿結晶(1.39g,0.64mmol相当)をクロロホルム(10mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン (0.15g,1.15mmol)およびClPONMe−mo(MMTr)Cbz(695mg,0.96mmol)を投入し、室温で17時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、得られた溶液にアセトニトリル(20mL)を加え、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(20mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz]−MMTrを得た(1.19g、収率92%)。
TOF−MS+ (m/z) 2017.3
実施例31 TOB−suc−PMO[C bz −T]の合成(伸長−2)
TOB−suc−moCbz(4.3g,3.23mmol)をクロロホルム(33mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.73g,5.81mmol)およびClPONMe−mo(Tr)T(2.95g,4.85mmol)を投入し、室温で19時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.28g,3.23mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(13.1mL)およびエタノール(1.49g,32.3mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.95g,25.8mmol)とトリエチルアミン(1.21g,12.0mmol)のクロロホルム(9.9mL)溶液を滴下し、15℃で1.5時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.26g,25.8mmol)のクロロホルム(4.5mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(86mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(43mL)で再度洗浄してTOB−suc−PMO[Cbz−T]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例32 TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]の合成(伸長−3)
TOB−suc−PMO[Cbz−T]湿結晶(5.7g,3.20mmol相当)をクロロホルム(43mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.73g,25.6mmol)およびClPONMe−mo(Tr)Cbz(3.35g,4.8mmol)を投入し、室温で16時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.28g,3.20mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(13.0mL)およびエタノール(1.48g,32.0mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.92g,25.6mmol)とトリエチルアミン(1.20g,11.8mmol)のクロロホルム(9.8mL)溶液を滴下し、15℃で1.5時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.23g,25.6mmol)のクロロホルム(4.5mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(106mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で15分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(53mL)で再度洗浄してTOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例33 TOB−suc−PMO[C bz −T]の合成(塩化リチウム添加系、伸長−2)
TOB−suc−moCbz湿結晶(4.9g,3.08mmol相当)をクロロホルム(34.9mL)に溶解し、塩化リチウム(143mg,3.38mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.72g,5.54mmol)およびClPONMe−mo(Tr)T(2.81g,4.61mmol)を投入し、40℃で16時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.32g,3.69mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(12.5mL)およびエタノール(1.41g,30.8mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(1.75g,15.4mmol)とトリエチルアミン(0.49g,4.86mmol)のクロロホルム(5.9mL)溶液を滴下し、室温で1時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2.0g,15.4mmol)のクロロホルム(2.7mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(82mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(41mL)で再度洗浄してTOB−suc−PMO[Cbz−T]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例34 TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]の合成(塩化リチウム添加系、伸長−3)
TOB−suc−PMO[Cbz−T]湿結晶(5.5g,3.05mmol相当)をクロロホルム(44.6mL)に溶解し、塩化リチウム(142mg,3.36mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.71g,5.49mmol)およびClPONMe−mo(Tr)Cbz(3.19g,4.58mmol)を投入し、40℃で16時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.26g,3.05mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(12.4mL)およびエタノール(1.41g,30.5mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(1.74g,15.3mmol)とトリエチルアミン(0.52g,5.19mmol)のクロロホルム(5.8mL)溶液を滴下し、室温で1時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(1.97g,15.3mmol)のクロロホルム(2.7mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(100mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で15分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(50mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]を得た(6.74g、収率106%)。
実施例35 TOB−suc−PMO[C bz −T]の合成(塩化リチウムおよび無水酢酸添加系、伸長−2)
TOB−suc−moCbz(4.3g,3.23mmol)をクロロホルム(42.8mL)に溶解し、塩化リチウム(150mg,3.55mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.73g,5.81mmol)およびClPONMe−mo(Tr)T(2.95g,4.85mmol)を投入し、室温で15時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、無水酢酸(0.03mL,0.32mmol)および2,6−ルチジン(0.19mL,1.62mmol)を加えて室温で1時間撹拌した。反応液にモルフォリン(0.28g,3.23mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、インドール(3.78g,32.3mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.86g,25.8mmol)のクロロホルム(19.2mL)溶液を滴下し、室温で1.5時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.25g,25.8mmol)のクロロホルム(4.5mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(86mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で15分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(43mL)で再度洗浄してTOB−suc−PMO[Cbz−T]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例36 TOB−suc−PMO[C bz −T−C bz ]の合成(塩化リチウムおよび無水酢酸添加系、伸長−3)
TOB−suc−PMO[Cbz−T]湿結晶(6.5g,3.23mmol相当)をクロロホルム(53.4mL)に溶解し、塩化リチウム(150mg,3.36mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.73g,5.81mmol)およびClPONMe−mo(Tr)Cbz(3.38g,4.85mmol)を投入し、室温で40時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、無水酢酸(0.03mL,0.32mmol)および2,6−ルチジン(0.15mL,1.29mmol)を加えて室温で1時間撹拌した。反応液にモルフォリン(0.28g,3.23mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、インドール(3.78g,32.3mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.86g,25.8mmol)のクロロホルム(19.2mL)溶液を滴下し、室温で1.5時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.25g,25.8mmol)のクロロホルム(4.5mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(107mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られたスラリーを0℃で15分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(53mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−T−Cbz]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例37 TOB−suc−PMO[C bz −C bz ]の合成(伸長−2)
TOB−suc−moCbz湿結晶(16.1g,3.2mmol相当)をクロロホルム(42mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン (0.74g,5.76mmol)およびClPONMemo(Tr)Cbz(3.35g,4.80mmol)を投入し、室温で15時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルホリン(0.28g,3.2mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(14.1mL)およびエタノール(1.5g,32.0mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.92g,25.6mmol)とトリエチルアミン(1.13g,11.2mmol)のクロロホルム(40mL)溶液を滴下し、15℃で30分間撹拌した。反応液に2,2,2−トリフルオロエタノール(3.5mL)を追加し、さらに15℃で1時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン (3.31g,25.6mmol)のクロロホルム(30mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(75mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(25mL)を加え、溶媒を減圧留去した後、アセトニトリル(100mL)を加えた。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(100mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz]を得た(5.4g、収率96.6%対TOB−suc−moCbz)。
実施例38 TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T]の合成(伸長−3)
TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz](5.4g,3.09mmol)をクロロホルム(54mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン (0.72g,5.56mmol)およびClPONMe−mo(Tr)T(2.82g,4.64mmol)を投入し、室温で23時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.27g,3.09mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(17mL)およびエタノール(1.42g,30.9mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(2.82g,24.7mmol)とトリエチルアミン(1.16g,11.4mmol)のクロロホルム(39mL)溶液を滴下し、15℃で1.5時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(3.19g,24.7mmol)のクロロホルム(30mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(160mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(80mL)を加え、溶媒を減圧留去した後、アセトニトリル(100mL)を加えた。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(100mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例39 TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T−T−C bz −T−G ce/pac −A bz −A bz −G ce/pac −G ce/pac −T−G ce/pac −T−T−C bz ]−Trの合成(結果一覧)
TOB−suc−mo(Tr)Cbz(5.0g,3.2mmol)から実施例37および38に記載の方法に従って、対応するモノマーのカップリングおよびトリチル基の脱保護をワンポットで順次行った。各段階での工程収率を下表に示す。なお、数値のない鎖長の生成物は、乾燥せずに次工程で使用した。
実施例40 TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T−T−C bz ]の合成(塩化リチウム添加系、伸長−10)
TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T−T]湿結晶(12.9g,2.37mmol相当)をクロロホルム(100mL)に溶解し、塩化リチウム(150mg,3.56mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.53g,4.27mmol)およびClPONMemo(Tr)Cbz(2.48g,3.56mmol)を投入し、室温で33時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.78g,9.0mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(10.2mL)およびエタノール(1.1g,23.7mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(1.89g,16.6mmol)のクロロホルム(10mL)溶液を滴下し、室温で2時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2.07g,16.0mmol)のクロロホルム(10mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(200mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(100mL)を加えた。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(100mL)で再度洗浄してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T−T−Cbz]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例41 TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T−T−C bz −T]の合成(塩化リチウム添加系、伸長−11)
TOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T−T−Cbz]湿結晶(12.6g,2.37mmol)をクロロホルム(110mL)に溶解し、塩化リチウム(150mg,3.56mmol)、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(0.53g,4.27mmol)およびClPONMe−mo(Tr)T(2.17g,3.56mmol)を投入し、室温で19時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(0.78g,9.01mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液を氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(10.2mL)およびエタノール(1.09g,23.7mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(1.89g,16.6mmol)のクロロホルム(10mL)溶液を滴下し、室温で2時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(2.07g,16.0mmol)のクロロホルム(10mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(150mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(200mL)を加え、溶媒を減圧留去した後、アセトニトリル(50mL)を加えた。得られたスラリーを0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取した。得られた結晶をアセトニトリル(100mL)で再度洗浄し、減圧乾燥してTOB−suc−PMO[Cbz−Cbz−T−Cbz−Cbz−Gce/pac−Gce/pac−T−T−Cbz−T]を得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
実施例42 TOB−suc−PMO[C bz −C bz −T−C bz −C bz −G ce/pac −G ce/pac −T−T−C bz −T−G ce/pac −A bz −A bz −G ce/pac −G ce/pac −T−G ce/pac −T−T−C bz ]−Trの合成(結果一覧)
TOB−suc−mo(Tr)Cbz(5.0g,3.2mmol)から実施例37、38、40および41に記載の方法に従って、対応するモノマーのカップリングおよびトリチル基の脱保護をワンポットで順次行った。各段階での工程収率を下表に示す。なお、数値のない鎖長の生成物は、乾燥せずに次工程で使用した。
実施例43、44及び45の反応スキームを以下に示す。
実施例43 TOB−suc−teg−Trの合成
3,4,5−トリ(オクタデシル)ベンジルアルコール(91.4mg,0.1mmol)をクロロホルム(1.0mL)に溶解し、suc−teg−Tr(72.6mg,0.12mmol)、EDC・HCl(23.0mg,0.12mmol)および4−ジメチルアミノピリジン(1.2mg,0.01mmol)を加えて、室温で65時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、アセトニトリル(2mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(4mL)を加え、沈殿物をろ取し、減圧乾燥してTOB−suc−teg−Trを得た(140mg、収率93%)。
TOF−MS+ (m/z) 1501.0
実施例44 TOB−suc−teg−Hの合成
TOB−suc−teg−Tr(139mg,0.09mmol)をクロロホルム(1.4mL)に溶解して氷冷し、2,2,2−トリフルオロエタノール(0.4mL)およびエタノール(42.8g,0.93mmol)を投入した後、トリフルオロ酢酸(82.7mg,0.75mmol)とトリエチルアミン(47.4mg,0.47mmol)のクロロホルム(0.5mL)溶液を滴下し、室温で2時間撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を氷冷し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(97mg,0.75mmol)のクロロホルム(0.5mL)溶液を滴下した。反応液にアセトニトリル(5mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(4mL)を加え、0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取してTOB−suc−teg−Hを得た。この結晶は乾燥することなくそのまま次の反応の原料として使用した。
TOF−MS+ (m/z) 1257.9
実施例45 TOB−suc−teg−mo(Tr)C bz の合成
TOB−suc−teg−H湿結晶(168mg,0.09mmol相当)をクロロホルム(1.2mL)に溶解し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(20.7mg,0.16mmol)およびClPONMe−mo(Tr)Cbz(92.8mg,0.13mmol)を投入し、室温で13時間加熱撹拌した。反応終了をUHPLCで確認した後、反応液を室温に冷却し、モルフォリン(11.3mg,0.09mmol)を投入して室温で1時間撹拌した。反応液にアセトニトリル(2.4mL)を加え、溶媒を減圧留去した。得られた残渣にアセトニトリル(3mL)を加え、0℃で30分間撹拌した後、沈殿物をろ取し、減圧乾燥してTOB−suc−teg−mo(Tr)Cbzを得た(148mg、収率86%、対TOB−suc−teg−Tr)。
TOF−MS+ (m/z) 1919.0
本発明の5’位水酸基又は5’位水酸基の置換基上に存在する水酸基が特定の保護基で保護されたモルフォリノヌクレオチドにより、液相合成法において効率的かつ高収率にモルフォリノオリゴヌクレオチドを製造できる方法を提供できるようになった。
本出願は、日本で出願された特願2013−110358を基礎としており、その内容は本明細書にすべて包含されるものである。

Claims (19)

  1. 一般式(I):

    [式中、
    mは、0以上の任意の整数を示し、
    m+1個のBaseは、独立してそれぞれ核酸塩基または修飾核酸塩基を示し、
    前記核酸塩基は、ピリミジン塩基またはプリン塩基であり、
    前記修飾核酸塩基は、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、カルボキシ基、シアノ基およびニトロ基からなる群から選ばれる1〜3個の置換基で置換されている前記核酸塩基であり、
    前記核酸塩基または前記修飾核酸塩基のアミノ基は、ピバロイル基、ピバロイロキシメチル基、トリフルオロアセチル基、フェノキシアセチル基、4−イソプロピルフェノキシアセチル基、4−tert−ブチルフェノキシアセチル基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、ジメチルホルムアミジニル基、または9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基で保護されていてもよく、
    前記核酸塩基または前記修飾核酸塩基のカルボニル基は、フェノール、2,5−ジクロロフェノール、3−クロロフェノール、3,5−ジクロロフェノール、2−ホルミルフェノール、2−ナフトール、4−メトキシフェノール、4−クロロフェノール、2−ニトロフェノール、4−ニトロフェノール、4−アセチルアミノフェノール、ペンタフルオロフェノール、4−ピバロイロキシベンジルアルコール、4−ニトロフェネチルアルコール、2−(メチルスルフォニル)エタノール、2−(フェニルスルフォニル)エタノール、2−シアノエタノール、2−(トリメチルシリル)エタノール、ジメチルカルバミン酸クロライド、ジエチルカルバミン酸クロライド、エチルフェニルカルバミン酸クロライド、1−ピロリジンカルボン酸クロライド、4−モルホリンカルボン酸クロライド、またはジフェニルカルバミン酸クロライドと反応することによって保護されていてもよく、
    は、水素原子、またはトリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基及びモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基からなる群より選択される一時保護基を示し、
    m個のXは、独立してそれぞれC1−6アルコキシ基、ジC1−6アルキルアミノ基、または4位窒素原子がアシル基で保護され、さらに置換されていてもよいピペラジノ基を示し、
    m個のWは、独立してそれぞれ酸素原子又は硫黄原子を示し、
    は、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、アルキル基、アラルキル基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルコキシカルボニル基からなる群より選択される炭化水素基上の水素原子を除去して形成される2価の基、または

    で表される基から水酸基を除去して形成される2価の基である、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基を示し、
    Lは、単結合、または式(a1):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    **は、Sとの結合位置を示し;
    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
    は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
    k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するシクロヘキシル基を示し;
    kは、1〜4の整数を示し;
    環Aは、k個のQR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;
    は、水素原子を示し;
    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Qは、前記と同意義を示し;
    j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基を示し;
    は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
    及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基を示す。]
    で示されるモルフォリノヌクレオチド。
  2. mが0である、請求項1に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  3. 一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
    が、炭素原子数10〜40のアルキル基である、請求項1または2に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  4. 一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
    およびRが、共に水素原子であり、かつRが、炭素原子数10〜40のアルキル基である、請求項1または2に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  5. 一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
    および/またはRが、炭素原子数12〜30のアルキル基である、請求項1または2に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  6. 一般式(I)中のLが、スクシニル基であり、かつ
    Z−Y−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−ビス[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−トリス[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−ビス[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−トリス[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1または2に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  7. Z−Y−L−が、
    2−{2,4−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
    4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
    2−{1−[(2−クロロ−5−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル)]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルスクシニル基;
    2−{3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{2−[3’,4’,5’−トリ(2’’,3’’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルオキシ]−4−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メトキシベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルスクシニル基;
    2−{4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)−2−メチルベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルスクシニル基;
    2−{4−[2,2,4,8,10,10−ヘキサメチル−5−ドデカノイルアミノ]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルスクシニル基;
    2−{4−(3,7,11−トリメチルドデシルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{3,5−ジ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{1−[2,3,4−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    2−{1−[4−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)フェニル]−4’−(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基;
    3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルスクシニル基;および
    2−{3,4,5−トリス[3,4,5−トリ(2’,3’−ジヒドロフィチルオキシ)ベンジル]ベンジルアミノカルボニル}エチルカルボニル基からなる群から選択される、
    請求項1または2に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  8. が、トリチル基、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1〜7のいずれか一項に記載のモルフォリノヌクレオチド。
  9. (2)5’位水酸基が活性化(チオ)ホスフェート化又は活性化(チオ)ホスホルアミダート化され、かつモルフォリン環窒素原子がトリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基及びモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基からなる群より選択される一時保護基で保護されたp個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(pは、1以上の任意の整数を示す。)を、5’位水酸基又は5’位水酸基が水酸基を有する置換基を有する場合は該置換基上に存在する水酸基が式:

    [式中、
    は、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、アルキル基、アラルキル基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルコキシカルボニル基からなる群より選択される炭化水素基上の水素原子を除去して形成される2価の基、または

    で表される基から水酸基を除去して形成される2価の基である、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基を示し;
    Lは、単結合、または式(a1):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    **は、Sとの結合位置を示し;
    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
    は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
    k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するシクロヘキシル基を示し;
    kは、1〜4の整数を示し;
    環Aは、k個のQR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;
    は、水素原子を示し;
    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Qは、前記と同意義を示し;
    j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基を示し;
    は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
    及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基を示す。]で表される基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子が保護されていないn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチド(nは、1以上の任意の整数を示す。)と、そのモルフォリン環窒素原子を介して(チオ)ホスホルアミダート結合又は(チオ)ホスホロジアミダート結合により縮合させる工程を含む、n+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの製造方法。
  10. pが1である、請求項9に記載の製造方法。
  11. 反応終了後、反応混合物をクエンチ剤で処理する、請求項9または10記載の製造方法。
  12. 更に、下記工程(1)を含有する、請求項9〜11のいずれか一項に記載の製造方法。
    (1)縮合工程(2)の前に、非極性溶媒中において、5’位水酸基又は5’位水酸基が置換基を有する場合は該置換基上に存在する水酸基が式:

    [式中、
    は、単結合、またはO−S2**(式中、は、Lとの結合位置を示し、**は5’位水酸基との結合位置を示し、Sは、アルキル基、アラルキル基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基及びアルコキシカルボニル基からなる群より選択される炭化水素基上の水素原子を除去して形成される2価の基、または

    で表される基から水酸基を除去して形成される2価の基である、主鎖が原子数1ないし20のスペーサーを示す。)で表される基を示し;
    Lは、単結合、または式(a1):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    **は、Sとの結合位置を示し;
    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
    は、C(=O)を示すか、または***N(R)−R−N(R)C(=O)**(式中、**は、Lとの結合位置を示し、***は、Yとの結合位置を示し、Rは、置換されていてもよいC1−22アルキレン基を示し、RおよびR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RおよびR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、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):

    [式中、は、Yとの結合位置を示し;
    は、水素原子を示すか、あるいはRが、下記式(a3)で表される基である場合には、R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Qは、独立してそれぞれ単結合を示すか、あるいは−O−、−S−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−または−NH−を示し;
    k個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基、炭素数10以上300以下のアルキル基及び/又は炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するベンジル基、または炭素数10以上300以下のアルケニル基を1〜3個有するシクロヘキシル基を示し;
    kは、1〜4の整数を示し;
    環Aは、k個のQR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;
    は、水素原子を示し;
    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Qは、前記と同意義を示し;
    j個のRは、独立してそれぞれ炭素数10〜40のアルキル基を示し;
    は、水素原子を示すか、またはR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QR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。)で表される基を示し、あるいは
    及びRは一緒になって、酸素原子を形成する。]で表される基を示す。]で表される基で保護され、かつモルフォリン環窒素原子がトリチル基、9−(9−フェニル)キサンテニル基、9−フェニルチオキサンテニル基、1,1−ビス(4−メトキシフェニル)−1−フェニルメチル基、ジ(C1−6アルコキシ)トリチル基、1−(4−メトキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル基及びモノ(C1−18アルコキシ)トリチル基からなる群より選択される一時保護基で保護されたn個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドを酸と反応させて、モルフォリン環窒素原子の一時保護基を除去する工程。
  13. 一時保護基の除去がカチオン捕捉剤の存在下に行われる、請求項12記載の製造方法。
  14. 工程(1)において、モルフォリン環窒素原子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をさらに含む、請求項12又は13に記載の製造方法。
  15. 更に、下記工程(3)を含有する、請求項9〜14のいずれか一項に記載の製造方法。
    (3)工程(1)及び/又は(2)で得られた反応液に極性溶媒を添加して、モルフォリノ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。
  16. 非極性溶媒が、クロロホルム、ジクロロメタン及び1,2−ジクロロエタンから選択されるハロゲン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンから選択される芳香族系溶媒;酢酸エチル及び酢酸イソプロピルから選択されるエステル系溶媒;ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、ノナン及びシクロヘキサンから選択される脂肪族系溶媒;ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル及びtert−ブチルメチルエーテルから選択される非極性エーテル系溶媒;並びにこれらの組合せからなる群より選択される溶媒である、請求項12〜15のいずれか一項に記載の製造方法。
  17. 極性溶媒が、メタノール、エタノール及びイソプロパノールから選択されるアルコール系溶媒、またはアセトニトリル及びプロピオニトリルから選択されるニトリル系溶媒である、請求項15又は16に記載の製造方法。
  18. 更に、下記工程(4)を含有する、請求項9〜17のいずれか一項に記載の製造方法。
    (4)得られたn+p個重合モルフォリノオリゴヌクレオチドの保護基を全て除去する工程。
  19. 一時保護基が、トリチル基、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、請求項9〜18のいずれか一項に記載の製造方法。
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