JPH05506014A - オリゴヌクレオチド類似体 - Google Patents
オリゴヌクレオチド類似体Info
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- JPH05506014A JPH05506014A JP91505430A JP50543091A JPH05506014A JP H05506014 A JPH05506014 A JP H05506014A JP 91505430 A JP91505430 A JP 91505430A JP 50543091 A JP50543091 A JP 50543091A JP H05506014 A JPH05506014 A JP H05506014A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
オリゴヌクレオチド類似体
技術分野
本発明は、オリゴヌクレオチド類似体における1個またはそれ以上のヌクレオチ
ド間リン酸ジエステル結合が硫黄をベースとした結合(sulfur base
d linkage)に置換されている新規な化合物に関する。
背景技術
治療手段のために有効な物質のレパートリ−としては主に比較的低分子量の有機
化合物が挙げられる。最近、そのレパートリ−も拡大され、効能、特性および安
定性を備えた蛋白質化合物を含むようになった。今や、例えば核酸のような他の
種類の生物高分子の治療上の潜在能力が注目されている。
核酸はペンダントのアデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)およびチ
ミン(T)〔または同族のウラシル(U)〕塩基グループを有する線状のホスホ
ペントースポリマーである。ペントースはリボース(RNA)または2′−デオ
キシリポース(DNA)でありうる。これらは選択性に関して高い潜在能力を有
するため治療上魅力的な候補である。この高い選択性は核酸の良(知られたアン
チパラレルで2本鎖のらせん構造(または二重型)を形成する能力に基づくもの
であり、そしてその構造的相補性は相対する鎖の塩基の間の水素結合の形成(ワ
トソンークリック塩基対)によるものである。相補性は相対する鎖に関してGと
Cとの、およびAとT(またはU)とのベアリングとして定義される。完全な相
補性を有する二重らせん構造は熱力学的に好ましい。短鎖〔20未満の残基また
はヌクレオチド(nt) )のオリゴヌクレオチドの場合、たった一つの不適当
なベアリングまたはミスマツチが有意に二重らせん構造を不安定化させることが
できる。したがって、原則として3 X 10’ntのヒトゲノム(ヒトの遺伝
物質の全体)における単一の部位を16〜20ntのオリゴヌクレオチドで選択
的にアドレスすることができる。これは一般に従来の低分子量の薬剤で達成しう
るものより実質的に大きな選択性である。この程度の潜在的な選択性があるなら
ば、形質発現のレベルにおいて治療効果を発揮するというアプローチを考慮する
ことができる。遺伝物質の宿主系への組込みにより作用するウィルス剤の場合、
組込みおよび複製に含まれる多くの段階の1つを阻止することを考えることがで
きる。
核酸を相補的にアドレスされた治療剤として使用する試みの多くは一重鎖ターゲ
ットを含んでいた。このようなターゲットにはメツセンジャーRNA(■RNA
)および−重鎖ウィルスゲツムがある。このような場合、試薬の核酸はターゲッ
トに対し相補的であり、「アンチセンス試剤(anti−sense reag
ents)Jと呼ばれる。このような薬剤を使用して特異的な効果を発揮させる
方法を本明細書では「アンチセンスターゲツティング(anti−senset
argeting)J (参考文献1〜3.32)と称する。
ごく最近では、第2の高特異的モードの核酸結合が研究されている。二重鎖DN
Aの特定配列が第3の鎖と結合して三重らせんまたは二重鎖を形成することが見
い出された(参考文献4)。二重鎖形成にはいわゆるフーグスティーン型の水素
結合を形成する追加の塩基との三重の塩基対の形成が含まれる。本明細書では、
このようなモードで結合するよう企画された試薬を「二重鎖試薬」と称し、そし
てこのような試薬を使用して特異的な効果を発揮させる方法を「二重鎖ターゲツ
ティング(triplextargeting) Jと称する。二重鎖ターゲツ
ティングアプローチの利点は二重鎖ゲノムDNAを直接アドレスすることができ
ることである。不利な点は、少な(ともこの時点で、すべての配列がこの様にし
て処理することができるわけではないということである。単一の不変性オリゴデ
オキシヌクレオチドの合成の容易さおよび化学的安定性のため、アンチセンス試
剤としてのこれらの使用の広汎な研究がなされている。このアプローチはとりわ
けヒト免疫不全ウィルス(+117) 、ラウス肉腫ウィルスおよびc−Ily
c腫瘍遺伝子発現に対してインビトロにおいて様々な成功を伴なって使用されて
いる(参考文献28)。
単オリゴデオキシヌクレオチドアンチセンス試剤は2つの方法のうち一方または
両方においてその効果を発揮することができる。これらは二重鎖形成によりその
ターゲットと単純に結合することができ、そのため機能的な一重鎖ターゲットの
有効濃度を減少させる。別法として、ターゲットが一重鎖RN^の場合、I?N
^/DNAハイブリッドは内在リボヌクレアーゼH(RNアーゼH)の基質とし
て作用することができる。RNアーゼHはリン酸ジエステル結合の加水分解によ
りRN^/DNAハイブリッドのRNA鎖を切断する酵素である。RNアーゼH
の媒介により、薬剤それ自体は切断されないためすべてのターゲットがノーイブ
リッドに作用するのに必要なものより低い濃度でアンチセンス試剤を取り扱うこ
とができ、そして各分子はターゲットの多くの分子の切断を導くことができる。
オリゴデオキシヌクレオチドのアンチセンス試剤としての機能を改良するべく、
多くの構造変形のアプローチが研究されている。ある種の変形には薬剤/ターゲ
ット二重鎖を安定化するために、または付着部位でターゲットを切断するために
化学的付加物の付着が含まれる。フレキシブルなつなぎ鎖により付着されたアク
リジン誘導体がインターカレーションによる二重鎖の熱力学的安定性を改良する
ことがわかっている(参考文献5)。同様に、つなぎ鎖でつながれたソラレン(
psoralens)を有するオリゴデオキシヌクレオチドは共有結合的にター
ゲットと架橋結合し、次いで二重鎖の照射を行なうことができる(参考文献6)
。架橋結合はまた、つなぎ鎖でつながれたアルキル化剤の使用により達成するこ
とができる(参考文献7)。つなぎ鎖でつながれたエチレンジアミン四酢酸(E
DTA) /鉄(参考文献8)または1,10−フェナントロリン/銅(参考文
献9)を有するオリゴデオキシヌクレオチドの使用によるターゲットの切断がイ
ンビトロで証明されている。これらの目的のための他の付着が数多く記載されて
いる。輸送を改良するためにポリ(L−リシン)を用いての機能化が採用されて
いる(参考文献31)。
しかしながら、インビボでのオリゴデオキシヌクレオチドのアンチセンス試剤と
しての使用は2つの根本的な問題により制限される。第一の問題は小さな一重鎖
オリゴデオキシヌクレオチドはエンドヌクレアーゼにより急速に消化されるとい
うことである。結果として、インビボで高濃度を維持するのが困難となる。第2
の問題はオリゴデオキシヌクレオチドがヌクレオチド残基あたり大よそ1個の完
全な負の電荷を有して高く帯電していることである。このことは一般に膜を通し
ての輸送率の減少をもたらし、ある場合には作用の最終部位への接近が制限され
る。これらの2つの効果が結合して比較的低い生体利用率(bioavaila
bility)を与える。
オリゴデオキシヌクレオチドの末端への(上述したような)化学的機能性の取り
つけは幾つかの場合においてヌクレアーゼ耐性を高めることができる。リボフラ
ノシル環への塩基の取りつけによりβ一体からα一体に変化されたα−オリゴデ
オキシヌクレオチドは平行鎖の二重鎖を形成し、ヌクレアーゼ耐性の増加を示す
(参考文献10)。
安定性および輸送の問題を解決するためのアプローチの幾つかにおいて、結合の
中心のリン原子はそのままであるが付着原子が置換または修飾されている。O−
アルキルリン酸トリエステルは電荷がないがもとの結合よりもかさ高く、幾らか
化学的安定性の減少を示す(参考文献11.12)。ホスホロチオエートジエス
テルはもとの結合上同型構造であり、ヌクレアーゼ耐性の増加を示すが、また帯
電している(参考文献13)。メチルホスホネートは電荷がなく相当親油性であ
るが、完全に置換されたハイブリッドはRNアーゼHの基質ではない(参考文献
14)。
これらの類似体に伴なう根本的な困難性の1つは、すべてリン酸ジエステル結合
における非架橋酸素原子の1つのシングル置換から由来するという事実である。
リン原子が結合内でプロキラルなので、1個の酸素の非特異的置換はキラル中心
を形成し、これによりジアステレオマ一対の生成をもたらす。各々の追加的な非
特異的置換は存在するジアステレオマーの数を倍にする。これらのジアステレオ
マーは分析を複雑にする異なった物理特性を有し、そしである場合には幅広く異
なったハイブリッド形成能力を有することがわかっている(参考文献34)。
したがって、多数の結合置換を有するオリゴデオキシヌクレオチド類似体は一般
に幅広く異なった生物学的効能を有することのできる種の複合混合物である。
ジアステレオマー混合物の問題は、リン酸ジエステル結合中の両方の架橋酸素が
同じ化学グループと置換することにより回避することができる。この方針に沿っ
てホスホロジチオエートジエステルが研究されている(参考文献15)。しかし
ながら、ホスホロチオエート結合のようにこの部分はまだ帯電している。
より広範囲にわたる変形を含むアプローチもまた報告されている。リン酸ジエス
テル結合と炭素中心の、中性カルバメートとの置換が研究されている(参考文献
16.17)。カルバメート結合は平面性であるためその導入はジアステレオマ
ーを生成しないが、しかし完全に調査されていない結果ではあるが、リン酸ジエ
ステルの四面体形態からの逸脱を示すことは確かである。少なくとも1つの誘導
体が相補性ターゲットを用いて二重鎖を形成することができることがわかってい
る。カルバメートのヌクレアーゼ感受性およびRNアーゼHを活性化する能力は
まだ報告されていない。
最近の研究の幾つかは部分的なリン酸ジエステル結合置換を有するオリゴデオキ
シヌクレオチドに興味が向けられている。その根本理由は所望の特性(例えばヌ
クレアーゼ耐性、ハイブリッド安定性、RNアーゼH活性など)のバランスのと
れたプロフィールを工学的に作り出すことができつるかもしれないということで
ある。これらの研究は有用ではあるが上記したような問題の一般的な解決はもた
らしそうもない。
幾つかの類似体では、生物学的効果が非連続特異的方法において発揮するという
観察により状況はさらに複雑になる(参考文献18.19)。これらの効果の原
因は不明のままである。
アンチセンス試剤としてのオリゴデオキシヌクレオチドの機能を高めるための試
みにおいて調査された変形の上記記載は代表的なものであって決して網羅してい
るわけではない。この主題の分野を取り扱っている2つの最近のレビュー(参考
文献1.2)および1つのモノグラフ(参考文献32)が包括的である。
一連の天然由来のスルファモイルモノヌクレオシド抗生物質および幾つかの合成
的類似体が開示されている(参考文献21〜24)。さらに、天然オリゴヌクレ
オチドとの結合を形成することのできるサブユニット間の結合グループとしてス
ルフィド、スルホキシドおよびスルホンを含むDNAの類似体が開示されている
(参考文献33)。
p311オリゴヌクレオチドのβ−崩壊はスルフェートが結合したオリゴヌクレ
オチドを与えることが予想されるが、しかしこのようなサルフェートが結合した
オリゴヌクレオチドは報告されていない。
本発明者らはオリゴヌクレオチド類似体における1個以上のヌクレオチド間リン
酸ジエステル結合が硫黄をベースとした結合に置換されている一連の新規な化合
物を開発した。この結合はリン酸ジエステルと同型の構造であり、そして同数の
電子を持っている。本発明者らは合成的に容易であり、化学的耐性、ヌクレアー
ゼ耐性があり、そして二重鎖形成をサポートすることのできる結合を見い出した
。
本発明の化合物は核酸機能の治療コントロールのためのアンチセンス試剤および
三重鎮剤として優れた潜在能力を有する。さらに、このような化合物は抗ウィル
ス剤としての潜在能力およびハイブリッド形成プローブとしての実用性を有する
。
発明の開示
本発明によれば、式
(式中、AはH,0■、OR,、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核
酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、
YはRNまたはOであり、
ZはR,NまたはOであり、
Mは5(=0)=0、p(−o)−o−1P(=0)−S−1P(=S)−S−
1P(=0)−OR,、P(=O)−1?、、P(−0)−SR4またはP(=
0)−NR8R,(ただし、少なくとも1個のMは5(−O)−Oであり、そし
てMが5(=0)−0である時、YおよびZのうち1個だけが0である)であり
、
nは1またはそれより大きいものであり、RはHまたはアルキルであり、
R4はH,PO,,11,R20,、■4P307およびこれらの適当な塩、H
または保護基であり、
R2はH2PO3、+1.R20,、H4P30.およびこれらの適当な塩、H
または保護基であり、
R3はアルキルまたはシアノエチルであり、R4はHまたはアルキルであり、
R6はHまたはアルキルであり、
R6はHまたはアルキルであり、
R7はHまたはアルキルであり、
R8はアルキルであり、
Roはアルキルまたはシアノエチルであり、そしてQは保護基である)
を有する化合物が提供される。
本発明の別の見地によれば、式
(式中、AはH,0R101?t、 OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来
の核酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、
YはRNまたはOであり、
ZはR,NまたはOであり、
Xは適当な脱離基であり、
Qは保護基であり、
RはHまたはアルキルであり、
R,はHまたはアルキルであり、そしてR2はアルキルまたは
■
である)
を有する中間体化合物が提供される。
さらに、本発明によればアンチセンス試剤、三重鎮剤および抗ウィルス剤が提供
される。
本発明の別の現地によれば、ハイブリッド形成プローブが提供される。
図面の簡単な説明
図1:修飾オリゴデオキシヌクレオチド9a : 9c (丸)および各々の鎖
にスルファメート結合のみを含む2つのオリゴデオキシヌクレオチド9b :
9d (四角)の融解曲線を示す。緩衝剤はpH7,0で20ロー麓のナトリウ
ムを含んだ。
図2:図2aにdCST%dGおよびdAからなる標準的な混合物のHPLCク
ロマトグラムを示す。IIU2bにオリゴデオキシヌクレオチド9Cの長期の消
化から得られた生成物混合物のHPLCクロマトグラムを示す。使用したEIP
LC条件は以下の様である:ガード付C18Ralnin分析用カラム(4,6
m+iX 25cm) 、流速1.0817分、50mMのKn、PO,/水(
溶媒A)中における10%水/メタノール(溶媒B)のグラジェント〔0〜20
分(3,0%溶媒B/溶媒A)、20〜40分(3〜40%溶媒B/溶媒A:直
線)、40〜45分(40%溶媒B/溶媒A)3゜
図3=この図はN5iIによるスルファメートまたはホスフェートの結合された
オリゴヌクレオチドの切断を図解する20%変性ポリアクリルアミドゲルのオー
トラジオグラフ写真である。
図4:pH7,5で10m1lのマグネシウムHの緩衝剤中におけるα(^S^
)対ポリウリジンの融解曲線を示す。
発明の詳細な説明
アンチセンス試剤としての機能を高めるためオリゴデオキシヌクレオチド類似体
中におけるリン酸ジエステル結合を置換する従来の試みはすべて部分的な解決に
すぎない。完全に満足ゆくプロフィールの特性を有するリン酸ジエステル置換は
1つもない。本発明者らはある化合物が満たすかどうかの、アンチセンス、抗ウ
ィルスおよび二重鎖機能のような優れた機能をもたらすような化学的、生化学的
および構造的基準のリストを作成した。結合は、1)リン酸ジエステルと同型の
構造(同数の電子をもち、電子配置が同じ);2)ヌクレアーゼ耐性:3)生理
学的p■において帯電していない;4)アキラル:5)生理学的条件下で化学的
に安定;6)合成的に容易である:そして7)分析可能であるべきである。
本発明者らはこれらの基準をすべて満たす少な(とも1つの新規な硫黄中心の結
合を有する化合物を開発した。
これらの結合はスルファメートエステルである。概念上、これらはリン酸ジエス
テルと等電子配置であり、そして同数の電子をもつスルフェートジエステルから
由来するものである。架橋酸素の何れかを窒素と置換することによりスルファメ
ートエステルが得られる。本発明者らは合成的に容易であり、化学的耐性、ヌク
レアーゼ耐性があり、そして二重鎖形成をサポートすることのできるヌクレオチ
ド間スルファメート結合を見い出した。
本発明の新規な化合物は式
(式中、AはH10■、01?、、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の
核酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、
Yは[lNまたはOであり、
2は!?、NまたはOであり、
Mは5(−0)=0、p(=o)−o−1p(=o)−s−1P(=S)−3−
1p(=o)−og、、p(=o)−R,、P(=0)〜SR4またはP (0
)−NRsRs(ただし、少なくとも1個のMは5(=O)=Oであり、そして
Mが5(=O)=Oである時、YおよびZのうち1個だけがOである)であり、
nは1またはそれより大きいものであり、RはHまたはアルキルであり、
R5はH,PO,、II、R20,、H4P2O7およびこれらの適当な塩、H
または保護基であり、
R1はH,PO,、HsP20s、■4p3oフおよびこれらの適当な塩、Hま
たは保護基であり、
R5はアルキルまたはシアノエチルであり、R4はHまたはアルキルであり、
R6はHまたはアルキルであり、
R6はHまたはアルキルであり、
R7はHまたはアルキルであり、
R8はアルキルであり、
Roはアルキルまたはシアノエチルであり、モしてQは保護基である)
により表わされる。
塩基(B)に関する限り、根本的な制限は考えられない。天然由来のヌクレオチ
ド塩基だけでなく合成的に修飾された核酸塩基例えばイノシン、デアザアデノシ
ンなども含まれる。好ましくはBは天然由来のヌクレオチド塩基のアデニン、グ
アニン、シトシン、チミンまたはウラシルである(参考文献3G、33)。
糖に関しては、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチドおよびジデオキシ
リボヌクレオチドはすべて可能である。ハロゲン置換(Aはハロゲンである)を
有し、糖装置の変化した糖(例えばアラビノシトおよびα−リボシド)もまた企
画されつる(参考文献30)。
上記化合物において、nは少なくとも1であるが、nが200までのものは標準
的な方法により入手しつる。nが200より大きい化合物は連結技術により製造
されうる。
ヌクレオチド間結合(M)に関しては、本発明者らはたった1つの硫黄ベース結
合を有する化合物の製造および完全置換化合物の製造を証明した。本発明の少な
(とも1つの硫黄ベース結合が実質的に化合物の少なくとも1つの末端の近(で
ある化合物は特に有用であることが予想される。このような化合物は実質的にエ
キソヌクレアーゼ活性から保護されるであろう。硫黄ベース結合で完全に置換さ
れていない化合物はMで定義づけられるような結合(DNA、 RNAおよび当
業者に公知の合成的に修飾されたヌクレオチドにおいて見い出されるようなもの
)を含有する。リンベース結合の部分的な置換をある程度有する物質が本発明者
らが開発した方法により入手しうることは理解されよう。その上、混合リポース
構造(例えばリボヌクレオチドとデオキシリボヌクレオチドの両方を含有する一
重鎖)を有する化合物を製造することができる。
R置換基がアルキルの場合、5以下の炭素原子からなるアルキルが有用であると
予想される。
さらに、二重鎖の安定化、架橋またはターゲット配列の切断のために、あるいは
輸送を容易にするために本発明の化合物に化学的付加物を付着させてもよい(上
文参照。参考文献5〜9.31)。
リン酸ジエステル結合とは違って、スルファメートは方向性を有する。この結合
は化合物末端に関して2方向のうち1方向に配向されつる。この2つの形態は窒
素が結合している硫黄の3′側または5′側にあるかどうかで3′−NSOまた
は5’ −NSOと称される。
3’ −NSOスルファメート結合
5’ −NSOスルファメート結合
(合成)
概念上、2個の置換基をもつスルファメートはヒドロキシ化合物とスルファモイ
ル−X(ここでXは適当な脱離基である)の反応(スキーム1)またはアミノ化
合物とアルコキシスルホニル−Xの反応(スキーム2)により製造することがで
きる。一般に、脱離基(X)は容易に置換されるような基(例えばハライド、ア
ジド、スルホネートなど)である。還元硫黄試薬(例えばスルフィニル基)との
等量反応次いで酸化という方法もまた企画これらのルートの何れも、本出願の主
題であるスルファメートの結合したオリゴヌクレオチド誘導体の製造のためには
実行可能なものである。本発明者らは特に有効なスキーム1の一態様を見い出し
た。この方法において、5’−N−(X−スルホニル)−5′−アミノ−5′−
デオキシヌクレオシド中間体をヒドロキシ含有のヌクレオシドまたはヒドロキシ
含有のオリゴヌクレオチドと反応させると3’ −NSOスルファメート結合誘
導体が得られる。
この方法において、Xは適当な脱離基例えばハライド、スルホネートまたはアジ
ド基であり、好ましくはアジド基である。同様にして、5’−NSOスルファメ
ート結合誘導体は3’−N−(X−スルホニル)−3′−アミノ−3′−デオキ
シヌクレオシドをヒドロキシ含有のヌクレオシドまたはヒドロキシ含有のオリゴ
ヌクレオチドと反応させることによって製造することができる。
るが、金属イオンで容易にすることもまたできる。
これらの方法において鍵となる中間体であるN−(X−スルホニル)−アミノ−
デオキシヌクレオシドは好都合には適当なアミノ−デオキシヌクレオシドと二官
能性スルホン化剤X−5O2−X’の反応によって製造することができる。例え
ば、X=アジドの場合、N−(アジドスルホニル)−アミノ−デオキシヌクレオ
シドはアミノ−デオキシヌクレオシドをアジドスルホニルクロライドと反応させ
ることにより製造される。
これらのN−(X−スルホニル)−アミノーデオキシヌクレオシド中間体はまた
アミノ含有ヌクレオシドまたはアミノ含有オリゴヌクレオチドと反応して本出願
の主題でもあるスルファミドの結合したオリゴヌクレオチド誘導体を与えること
ができる。
本発明の中間体は式
(式中、AはH,0H1OR,、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核
酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、
Yは[lNまたはOであり、
ZはR,Nまたは0であり、
Xは適当な脱離基であり、
Qは保護基であり、
RはHまたはアルキルであり、
R1はHまたはアルキルであり、そしてR2はアルキルまたは
である)を有する化合物である。
本発明のスルファメート結合をより大きな化合物に挿入するための計画は所望す
る置換の程度に依存する。単一の部位またはほんの少しの部位における導入の場
合、ブロック−ダイマー(block−dimer)アプローチが好ましい。こ
のアプローチにおいては、ヌクレオシドホスホラミジット(phosphora
a+1dites)による単ヌクレオチF(7)段階的な添加(3′から5′へ
成長)に基づく自動オリゴヌクレオチド合成の標準的な化学技術が採用される(
参考文献39)。合成の所定の点において、通常の試薬のかわりに、本発明のブ
ロック−ダイマーのホスホラミジット、5′−ジメチトキシトリチルで保護され
たスルファメート結合ジヌクレオシド3′−ホスホラミジットが使用される。
このことはスルファメートの結合した2種のヌクレオチドの、成長鎖の5′−末
端への付加をもたらす。本発明のブ0−/クマルチv −(block mul
ti−厘er)により1回連続したスルファメート結合が導入される。
本発明のブロックマルチマーのホスホラミジット化合物は式
(式中、AはH,011,01?イ、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来
の核酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、
nは少なくとも1であり、
R1はアルキルであり、
R1はジアルキルアミノ、モルホリノ、ピペリジノまたはピロリトノであり、
R8はアルキルであり、
R4はアルキルであり、
YはRNまたはOであり、
ZはRNまたはOであり、
RはHまたはアルキルであり、
Qは保護基であり、そして
Vは保護基である)
で表わされる。
5以下の炭素原子からなるアルキルを有するR、R,、R3およびR4置換基が
有用であると予想される。
■は塩基性条件下で開裂することのできる保護基例えばシアノエチルおよびメチ
ルである。
本発明のすべての化合物において、Qはアルキルあるいはアシル、トリアルキル
シリル、シアノエチルまたはテトラヒドロピランから選択される保護基である。
A置換基が酸素を含む場合、3つのレベルの保護を想到することができる。第1
のケースとして、保護基Qは■に関するものと同じような条件下で切断を受けや
すいであろう。第2の可能性は安定性の理由からVを除去するために使用される
脱保護条件に対してQを安定にすることである。最後のケースはQはまったく除
去されない、例えばアルキル基であろう。
スルファメート結合の安定性の問題は本アプローチにおいて重要なものである。
第1に、この結合は以下のサイクリング条件すなわち、1)適当な強酸を用いて
の5′−トリチル基の除去、2)テトラゾール活性化ホスホラミジットとのカッ
プリングおよび3)塩基性条件下におけるヨウ素を用いての酸化の繰り返しの処
理に耐えうるちのでな)すればならない。本発明者らはこれらの条件下の繰り返
しの処理に完全に安定なヌクレオチド結合を見い出した。第2に、この結合は樹
脂から新生オリゴヌクレオチドを切断するのに、そしてヌクレオチド塩基がら保
護基を除去するのに要求される条件に耐えうるものでなければならない。塩基の
保護は一般にアシル化(C,Aにっいてはベンゾイル化、Gについてはイソブチ
リル化)により環の外にあるアミノ基をブロックすることを含む。
樹脂からの切断および塩基−脱保護は両方とも一般に濃アンモニア水で処理する
ことにより行なわれる。樹脂からの切断は室温で急速に起こるが、完全な塩基の
脱保護には高められた温度におけるより長期の処理が必要とされる。スルファメ
ート結合はこの濃アンモニア水を用いての長期の処理に対して完全に耐性がある
。
ブロックダイマーアプローチを使用して、1〜多数のスルファメート結合を有す
る化合物のオリゴヌクレオチド類似体を製造することができる。(3′−末端に
おける)最初の結合がスルファメートではなく、そして連続のスルファメートを
導入することができないということが唯一の制限である(これらの制限はそれぞ
れ、樹脂の結合したスルファメートブロックダイマーを出発物質として使用する
ことにより、またはブロックマルチマーの使用により克服しつる)。
すべてのヌクレオチド間結合がスルファメートで置換されつる化合物の合成のた
め、異なった計画が採用される。ここでは段階的な合成が好ましい。合成は5’
−3’方向に単一のヌクレオチドユニットを一度に加えることにより行なわれ
る。3′−位の保護された5′−アジドスルホンアミドモノマーはその場で活性
化され、成長オリゴヌクレオチドの3′−ヒドロキシルに加えられる。
鎖合成のこの方向は通常の自動オリゴデオキシヌクレオチド合成において採用さ
れるものの逆である。したがってこの2つの方法はわずかに両立できない。しか
しながら、所望によりスルファメートまたはリン酸ジエステルの何れかを加える
ことのできるサイクルを考えることは可能である。例えば、5′−位の保護され
た3′−アジドスルホンアミドモノマーを用いてスルファメート結合を所望の点
に取り入れることが可能である。これは伸長方向が3′から5′であることの結
果であり、同じ方向がホスホラミジット伸長において使用される。
一般に、活性化モノマーアプローチは、a)すべての可能な配列をアドレスする
ことができること:およびb)16の試薬と対照して必要なのはわずか4つであ
る、という点でブロックダイマーアプローチより優れている。
(実用性)
本発明の化合物はこれらの化合物が他の系におけるアンチセンス機能と相互関係
があることがわかっている物理的特性を実質的に示しているようにアンチセンス
試剤としての用途(すなわち治療上の)を見い出せる。同様に、本発明者らは、
これらの試薬が二重鎖ターゲツティング用途において機能することができると予
想している。
他の可能な治療用途がある。例えば、2’ 、 5’−オリゴアデノシンのスル
ファメート類似体は抗ウイルス特性を示すことが予想されつる(参考文献26)
。
スルファメートの置換されたオリゴデオキシヌクレオチドが他の類似体で観察さ
れるものと同じ非連続の特異的抗ウイルス効能を幾らか示すことが予想されつる
(参考文献18.19)。
研究分野においても多くの潜在的な用途がある。スルファメート結合系はハイブ
リッド形成プローブとして、突然変異誘発のための試薬として、そして蛋白質/
核酸相互作用の研究のための構造類似体として有用でありうる。スルファメート
結合置換は触媒RNA系に取り込まれる場合に有用な特性を与えることができる
(参考文献35)。
Mが5(=0)=0であり、モしてYおよびZの両方がOであるオリゴヌクレオ
チド類似体化合物についても同様の実用性が予想される。
(二重鎖形成)
アンチセンス試剤として機能するために、本発明の化合物は相補的配列を認識す
る(ハイブリッド形成、アニーリング、二重鎖形成)能力を維持しなければなら
ない。
短鎖のオリゴヌクレオチドに関しては、これは二重鎖形成を伴なうUv吸収の変
化を観察することにより容易にアッセイされつる。一般に、260nmにおける
吸収は温度の関数として測定される。
二重鎖形成における単一のリン酸ジエステル結合をスルファメートと置換する効
果を研究するために、それぞれ単一のスルファメート結合を有する一対の修飾さ
れた相補的18−マーをその対応する対の非修飾の18−マーと比較した。この
2つの対はわずかに同一の融解曲線(滑らかなS−曲線)を示し、修飾対の曲線
がほんの少し低温側に移動している。吸収変化の程度が同一で、曲線の形が殆ん
ど同一であることは二重鎖がスルファメート結合により殆んど動じず、そして単
一のドメイン融解が起こることを示唆している。転移温度がわずかに低いことは
、これらの条件下で修飾された二重鎖がその非修飾のものよりわずかに安定性が
低いことを示している。
すべてのスルファメート結合を有するT−ホモポリマーの短鎖のdAホモポリマ
ー(リン酸ジエステルを有する)へのアニーリングを明らかにするための試みは
不成功であった。このことは幾分困惑させるが、同じ現象がカルバメートおよび
メチルホスホネートで観察された:オリゴTs(およびUs)はあまり、または
まった(ポリAにアニーリングしないが、他の塩基を有する配列はよくアニーリ
ングする(参考文献17.20)。このことは結合が帯電していない場合のオリ
ゴTsの特有性かもしれない。
スルファメートの結合したアデノシンダイマーのポリUへのアニーリングが明ら
かにされている。ここで、その相互作用は非常に強く、転移温度はその対応する
非修飾のアデノシンダイマーより数lθ″高かった。
(ヌクレアーゼ耐性)
インビボでの安定性のためには、アンチセンス試剤は段階的な様式で何れかの末
端から消化するエキソヌクレアーゼと鎖の真ん中で開裂するエンドヌクレアーゼ
に対して耐性があることが望ましい。
エキソヌクレアーゼ耐性を試験するために、単一のスルファメート結合を有する
本発明の化合物を幾つかエキソヌクレアーゼ、ヘビ毒ホスホジェステラーゼおよ
びアルカリ性ホスファターゼ(分析を容易にするため)の混合物での長期の処置
に付した。それぞれの場合において、スルファメート結合は完全にその構成要素
のヌクレオシドに消化された化合物の残りと一緒に(二量体として)そのまま再
生した。
エンドヌクレアーゼ耐性はNsi 1制限工ンドヌクレアーゼ認識配列を含む短
鎖の二重鎖オリゴマーの切断を調べることによって試験した。このエンドヌクレ
アーゼは通常、互い違いの様式でその認識配列内で両方の鎖を切断する。何れか
の、または両方の鎖中の切断部位におけるリン酸ジエステル結合の置換は変化し
た鎖中の切断に対する耐性を付与した。
実施例
実施例I
N、−ベンゾイル−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−スルファモイ
ルアジド−2’ 、 5’−ジデオキシアデノシンの製造
100諺lの無水ジメチルホルムアミド(DMF)中における8、99(24ミ
リモル)の5′−アジド−N6−ベンゾイル−2’ 、 5’−ジデオキシアデ
ノシン(参考文献36の記載に従って製造することができる) 、5.4g(3
5ミリモル)のt−ブチルジメチルシリルクロライドおよび3.3g(48ミリ
モル)のイミダゾールの混合物を室温(RT)で20時間撹拌した。溶媒を真空
下で除去し、その残留物を半飽和ブラインおよびEtOAc (2X 200冨
l)に分配した。合一した有機相をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し
、そして蒸発させた。20〜40%のEtO^c/ DCMを用いるシリカ[E
Mサイエンス社製シリカゲル(240〜400メツシユ)〕上におけるクロマト
グラフィーによる精製により11.19の5′−アジド−N6−ペンゾイルー3
’−0−t−ブチルジメチルシリル−2’、5’−ジデオキシアデノシンを白色
の泡状物として得た。
NMR(30011tlz、 d、−DIISO)611.25(br、1[1
)、 8.78(s、IH)。
8.71(s、IH)、 8.05(+1.2H)、 7.5−7.7(m、3
■)、 6.52(t、IH。
J=7Hz)、4.72(m、LH)、4.02(m、1■)、3.67(dd
、1■、J=13.7Hz)、 3.56(dd、LH,J=13.5Hz)、
3.09(m、Hf)、 2.43Ca。
IN)、 0.92(s、9H)、 0.14(s、611)。
69mA’のエタノールおよび3. (hlの酢酸中における5、 08g(1
0,4ミリモル)の5′−アジド−N6−ペンゾイルー3′−〇−1−ブチルジ
メチルシリルー2’ 、 5’−ジデオキシアデノシンおよび2.1gの■0%
Pd/Cの混合物を1気圧の水素下で4時間撹拌した。スラリーをメタノールで
洗浄しながらセライトを通して濾過した。p−トルエンスルホン酸−水和物(1
,979,10,4ミリモル)を加え、混合物を撹拌して溶解した。溶液を蒸発
させ、得られた固形物をシリカ上でクロマトグラフィー処理(1〜12%メタノ
ール/DCM) I、て4.63gの5′−アミノ−N6−ペンゾイルー3′−
0−1−ブチルジメチルシリル−2’、5’−ジデオキシアテノシン、p−トル
エンスルホネート塩を得た。
NIIR(300M[Iz、 ds−DIISO)δ8.76(s、1fl)、
8.74(s、LH)。
8.05(d、2tl、J=8flz)、 7.67(t、1■、J=8Hz)
、 7.57(t、2H,J=8Hz)、 7.48(d、211.J=811
z)、 7.11(d、211.J=8Hz)、 6.53(t。
IH,J=7111z)、4.68(m、111)、4.01(m、1)1)、
3.06(m、2[)。
2.56(m、1fl)、 2.39(m、111)、 2.29(s、3fl
)、0.93(s、9H)。
0、15(s、 61i)。
10I11の無水アセトニトリルおよび2011/の無水DCM中における4、
249(6,68ミリモル)の5′−アミノ−N6−ペンゾイルー3’−0−
t−ブチルジメチルシリル−2’、5’−ジデオキシアデノシンおよび4人のモ
レキュラーシーブス(〜5g)の混合物を窒素下で2時間撹拌した。0.93N
l(6,68ミリモル)のトリエチルアミンを加えた後、混合物を5分間撹拌し
、そして0.42m1のクロロスルホニルアジド(IM/アセトニトリル)を加
えた。反応混合物を1時間撹拌した後、スラリーを濾過し、濾液を水およびEt
OAc (2X 10(bj’)に分配した。合一した有機相をブラインで洗浄
し、乾燥しそして蒸発させた。シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜3%
1leOH/DCM)による精製により0.89gのN6−ペンゾイルー3’−
0−t−ブチルジメチルシリル−5′−スルファモイルアジド−2’ 、 5’
−ジデオキシアデノシンを白色の泡状物として得た。
NMR(300MHz、 d、−DMSO)δ11.22(br、IFI)、
9.28(br、1■)。
8.75(s、IH)、8.71(s、1B)、8.05(d、2■、J=8H
z)、7.66(t。
11T、J=811z)、7.56(t、2H,I=8Hz)、6.52(t、
IH,J=8Hz)。
4.67(+、IH)、4゜00(+、1tl)、3.07(m、l1l)、2
.34(a+、LH)。
0.93(s、911)、0.15(s、6H)。IR(KBr)3400,3
080.2950゜2930、 2880. 2860. 2130. 170
0. 1610. 1585. 1510゜1370、 1170cm−’。
実施例2
N6−ペンゾイルー3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′〜スルファモイ
ルアジド−2’ 、 5’−ジデオキシシチジンの製造
12、099 (35,1ミリモル)の5′−アジド−N6−ペンゾイルー2’
、5’−ジデオキシシチジン(参考文献36の記載に従って製造することができ
る) 、7.94v(52,7ミリモル)のt−ブチルジメチルシリルクロライ
ドおよび4.78g(70,3ミリモル)のイミダゾールの混合物を70寓lの
無水DIIF中において窒素下、室温で20時間撹拌した。DMFを真空下で除
去し、得られた混合物をDCM中に溶解し、そして直接シリカカラムにかけた。
25%EtOAc/ DCM溶液を用いて、生成物をカラムから溶離した。生成
物を含有するフラクションを蒸発させて13.359の5′−アジド−N6−ペ
ンゾイルー3’−0−t−ブチルジメチルシリル−2’、5’−ジデオキシシチ
ジンを白色の泡状物として得た。
NMR(30011Tlz、 δ6−DIISO)δ11.31(br、IH)
、 8.18(d、 LL I=8Hz)、 8.01(1,21’り、 7.
63(m、111)、 7.56(t、2H,J=7Hz)。
7.39(d、IHj=8Hz)、 6.20(t、IH,J=7Hz)、 4
.38(m、IH)。
3.96(m、IH)、3−68(dd、IB、J=13.6Hz)、3−61
(dd、LH,J=13.5Hz)、2.30(m、1tl)、0.88(s、
9H)、0.10(s、611)。
130m1のエタノールおよび5@lの酢酸中における6、88g(15ミリモ
ル)の5′−アジド−N6−ペンゾイルー3′−〇−t−ブチルジメチルシリル
ー2’ 、 5’−ジデオキシシチジンおよび3.0gの10%Pd/ Cの混
合物を1気圧の水素下で4時間撹拌した。スラリーをメタノールで洗浄しながら
セライトを通して濾過した。p−)ルエンスルホン酸−水和物(2,859,1
5ミリモル)を加え、混合物を撹拌して溶解した。溶液を蒸発させ、得られた固
形物をシリカ上でクロマトグラフィー処理(1〜12%メタノール/ DCM)
して6.329の純粋な5′−アミノ−N6−ペンゾイルー3′−〇−1−ブチ
ルジメチルシリルー2’ 、 5’−ジデオキシシチジン p−トルエンスルホ
ネート塩を黄かっ色の固形物として得た。
NMR(300MHz、 da−DMSO)δ8.31(d、IEl、J=8H
z)、 8.02(d。
2Hj=8Hz)、7.64(m、IH)、7.52(m、4tl)、7.38
(d、Hl、J=8Hz)、 7.12(d、211.J=8Hz)、 6.1
9(t、IH,J=6.5Hz)、 4.43(+a、11)、3.97(a+
、LH)、 3.02(m、2Fl)、 2.30(m、5H)、 0.89(
s、9I()、 0.11(s、6H)。
30xlの50%無水DCM/アセトニトリル中における340g(5,63ミ
リモル)の5′−アミノ−N、−ベンゾイル−3′−〇−1−ブチルジメチルシ
リルー2’、5’−ジデオキシシチジン p−トルエンスルホネート塩および4
人のモレキュラーシーブス(〜59)の混合物を窒素下で1時間撹拌した。0℃
まで冷却した後、0.18m1 (5,63ミリモル)のトリエチルアミンを加
え、撹拌を10分間継続した。最後に、3.9@l (3,9ミリモル)のクロ
ロスルホニルアジド(IM/アセトニトリル)を加え、冷浴を取り外し、そして
反応混合物を2.5時間撹拌した。スラリーを濾過し、濾液を半飽和ブラインお
よび300m1のEtOAcに分配した。有機相をブラインで洗浄し、乾燥し、
蒸発させた。
シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜4%メタノール/ DCII)によ
る精製により2種の不純物を含む0.999の生成物を得た。さらにクロマトグ
ラフィー処理することにより純粋なN、−ベンゾイル−3’−0−t−ブチルジ
メチルシリル−5′−スルファモイルアジド−2’ 、 5’−ジデオキシシチ
ジンを白色の泡状物として得た。
NMR(300MHz、 d、−DMSO)δ1l−27(br、111)、
9.30(br、1[1)。
8.21(d、111.J=8+1z)、 8.01(i+、2tl)、 7.
62(m、In)、 7.50(t。
2H,J=8Hz)、 7.37(d、1LJ=811z)、 6.17(t、
ITl、J=6.5+Tz)。
4.39(m、HI)、 3.95(■、111)、 3.35(■、2■)、
2.27(m、2H)。
0.89(s、9H)、 0.10(s、6B)。
実施例3
3’−0−t−ブチルジメチルシリル−N4−i−ブチリル−0s−(4−ニト
ロフェネチル)−5’−スルファモイルアジド−2’ 、 5’−ジデオキシグ
アノシンの製造参考文献37に記載の方法により、5.009(17,5ミリモ
ル)の2′−デオキシグアノシン(Sigma社製) 、53xlの無水DCM
、 13++1の無水ピリジンおよび9.3@l (88ミリモル)のイソブチ
リルクロライドを用いて10.349の粗製N、、(3’、5’ −0)−トリ
ー1−ブチリル−2′−デオキシグアノシンを得た。
10、.349(〜17ミリモル)の粗製N4.(3’、5’ −0) −)リ
ーi−ブチリルー2′−デオキシグアノシンを70xlの無水DCM中に窒素下
で溶解した後、8.919 (34ミリモル)のトリフェニルホスフィンおよび
5.689(34ミリモル)の4−二トロフエネチルアルコールを加え、撹拌し
ながら溶解した。0℃まで冷却した後、5.3@1(34ミリモル)のジエチル
ジアゾジカルボキシレートを5分間にわたって加えた。冷浴を取り外し、反応混
合物を18時間撹拌した。反応混合物のTLC(10%メタノール/ DCM)
はまだ出発物質が幾らか存在していることを示した。トリフェニルホスフィン(
4,45g) 、4−ニトロフェネチルアルコール(5,30g)およびジエチ
ルジアゾジカルボキシレー) (2,65mA’)を逐次的に加え、混合物をさ
らに1時間撹拌した。
溶媒を蒸発させ、その残留物を次の反応に直接使用した。
サンプルをシリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜5%メタノール/ DC
M)により精製してり、 (3’、5’ −0) −トリーミーブチリル−o、
−(4−ニトロフェネチル)−2′−デオキシグアノシンを白色の泡状物として
得た。
NMR(30011H2,CDC13)δ8.1?(d、2H,J=8Hz)、
8.07(br。
IH)、 7.97(s、IH)= 7.53(d、2H,J=8Hz)、 6
.36(dd、IH,J=7.6tlz)、 5.43(+s、IH)、 4.
84(t、211.J=7[1z)、 4.54(dd、LH。
Jl=12.5Hz)、 4.39(m、2H)、 3.33(t、2H,J=
7Hz)、 2.5−3.1(国、5■)、1.39(d、6H,J=7Hz)
、1.32(d、6B、J=7Hz)、1.26(d。
3H,J=7Hz)、1.24(d、3H,J=711z)。
粗製N、、 (3’、5’ −0) −)リーi−ブチリル−o、−(4−ニト
ロフェネチル)−2′−デオキシグアノシン(〜17ミリモル)を40(hlの
メタノール中に溶解し、40(hlの27%水酸化アンモニウムを加えた。混合
物がくもったのでメタノール(100++/)を加えて反応を均一にした。室温
で20時間撹拌した後、溶媒を蒸発させ、その残留物を100■lのDCMに取
った。ヘキサンを十分に加えたところ溶液がくもった。−晩装置した後、明るい
黄色の結晶を集めて5.839のN4−i−ブチリル−0s−(4−ニトロフェ
ネチル)−2′−デオキシグアノシンを得た。二度目の結晶化により追加の物質
が得られ、全部で8.60gのN4−i−ブチリル−o、−(4−ニトロフェネ
チル)−2′−デオキシNilRN11R(300,20%d4−メタノール/
CDC4’s)δ8.18(d。
2H,J=9Hz)、 8.17(s、IH)、 7.57(c!、2Hj=9
Hz)、 6.38(t、IH。
J=7Hz)、 4.84(t、2H,J=7Hz)、 4.72(m、LH)
、 4.07(q、ill、J=4Hz)、 3.83(ddd、2H,J=3
3.12.4Hz)、 3.33(t、2H,J=7Hz)。
2.75−2.9(*、2H)、 2.44(ddd、IHJ−14,7,4H
z)、 1.37(d、6H。
J=8Hz)。
75m1の無水ピリジン中における7、 289 (14,9ミリモル)のN4
−i−ブチリル−os−(4−ニトロフェネチル)−2′−デオキシグアノシン
の溶液を窒素下で0℃まで冷却した。2.849(14,9ミリモル)のp−ト
ルエンスルホニルクロライドを加えた後、反応混合物を0℃で2時間、次いで5
℃で18時間撹拌した。ピリジンを蒸発させ、残留物を水およびEtOAcに分
配した。有機相をブラインで洗浄し、乾燥し、そして蒸発させて6.22gを得
た。シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜5%メタノール/DCII)に
よる精製により4.089のN4−i−ブチリル−Og−(4−ニトロフェネチ
ル)−5’−0−p−)ルエンスルホニルー2′−デオキシグアノシンを白色の
泡状物として得た。
(30011Hz、 20%da−DIISO)610.34(br、IH)、
8.24(s。
LH)、 8.19(d、2H,J=8+1z)、 7.67(d、2H,J=
8Hz)、 7.61(d、2H。
J=8Hz)、 7.22(d、2HJ=8Hz)、 6J8(t、III、J
=7Hz)、 5.46(d。
1111、 J=5■z)、4.82(t、2114=7Hz)、 4.64(
m、1■)、 4.33(ddd。
2■、J=26.12.Hz)、3.97(+、l■)、3.35(t、211
.J=7Hz)。
2.82(1,211)、 2.27(s、3H)、1.12(d、3■、J=
7■Z)、1.10(d。
3B、 J=7Hz)。
21m1の無水り訂中における4、 089 (6,35ミリモル)のN。
−1−ブチリル−os−(4−ニトロフェネチル)−5’−0−p−)ルエンス
ルホニルー2′−デオキシグアノシンおよび467■9(9,52ミリモル)の
リチウムアジド(Kodak社製)の溶液を100℃まで3時間加熱した。溶媒
を真空下で除去した。残留物を水およびEtOAcに分配した。有機相をブライ
ンで洗浄し、乾燥しそして蒸発させて3.959の粗生成物を得た。シリカ上に
おけるクロマトグラフィー(1〜10%メタノール/DCM)による精製により
、極性の少ない物質が1.479と極性の多い物質が419■得られた。極性の
少ない物質の方は白色の泡状物で5′−アジド−N4−i−ブチリル−Oじ(4
−ニトロフェネチル)−2’ 、 5’−ジデオキシグアノシンであることがわ
かった。
NMR(300MHz、 d、−DIISO)610.40(br、111)、
8.41(s、111)。
8.18(d、2H,J=8Hz)、 7.64(d、2H,J=811z)、
6.37(t、IH,J=7+1z)、 5.46(d、IFI、J=4Hz
)、 4.79(t、2B、J=7Hz)、 4.63(m。
LH)、 3.97(m、LH)、 3.86(dd、111.J=13.8■
z)、3.53(dd、 Hl。
J=13.5tlz)、 3.36(t、2tl、J=7Hz)、 3.05(
m、IH)、 2.84(m。
IH)、 2.28(ddd、IBj=14.6.311z)、 1−12(d
、6HJ=8Hz)。
5′−アジド−N6−ペンゾイルー3’−0−t−ブチルジメチルシリル−2’
、5’−ジデオキシシチジンと同様にして、1.47g(2,87ミリモル)の
5′−アジド−N4−i−ブチリル−06−(4−ニトロフェネチル) −2’
、5’−ジデオキシグアノシン、0.651(4,3ミリモル)のt−ブチルジ
メチルシリルクロライド、0.399 (5,7ミリモル)のイミダゾールおよ
びlQwlの無水DIIFを使用して、シリカ上におけるクロマトグラフィー処
理(10%EtO^c/DCM)の後1、499の5′−アジド−3’−o−t
−ブチルジメチルシリル−N、−i−ブチリル−o、−(4−ニトロフェネチル
)−2’、5’−ジデオキシグアノシンを白色の泡状物として得た。
N11R(3001!I’lz、 da−DMSO)δ10.40(br、IH
)、8.40(s、111)。
8、18(d、 2■、J=9Hz)、7.65(d、2B、J=9Hz)、6
.35(t、1!I、J=7Hz)、4.78(t、2H,J=7Hz)、4.
73(m、LH)、3.94(m、LH)。
3.84(dd、IH,J=13.8[1)、3−56(dd、IH,J=13
.5Hz)、3.31(t。
2■、J=7Hz)、3.10(m、LH)、2.82(+a、LH)、2.2
9(m、1■)。
1.10(d、6H,J=7Hz)、0.89(s、9H)、0.14(s、3
B)、0.12(s。
3H)。
10fbg(0,159ミリモル)の5′−アジド−3’−0−t−ブチルジメ
チルシリル−N4−i−ブチリル−o、−(4−二トロフェネチル) −2’、
5’−ジデオキシグアノシン、0、064調J(0,64ミリモル)の1.3−
プロパンジチオール、0、089m/(0,64ミリモル)のトリエチルアミン
および1寓lのメタノールの混合物を窒素下、室温で4日間撹拌した。
0、5mlの酢酸を加えた後、反応混合物を真空下で濃縮した。シリカ上におけ
るクロマトグラフィー(1〜15%メタノール/DCIg)による精製により1
21m+9の酢酸塩の生成物を得た。この物質を飽和炭酸カリウムおよびEtO
Acに分配した。有機相を乾燥し、蒸発させて91諺すの5′−アミノ−3’−
0−t−ブチルジメチルシリル−N4−i−ブチリル−os−(4−ニトロフェ
ネチル) −2’、5’−ジデオキシグアノシンを得た。
NMR(30011tlz、 CDCAs)δ8.17(d、2H,J=8[T
z)、 7.98(s、1B)。
7.90(br、1fl)、 7.52(d、2■、J=8■z)、 6.28
(t、IHJ=7Hz)。
4.80(t、2f1.J=7Hz)、 4.71(i、IH)、 3.93(
q、11.J=4Hz)。
3.32(t、2H,J=7Hz)、 3.[14(dd、IH,J=14.i
z)、 2.93(dd、IH。
J=14.6[1z)、 2.84(m、1■)、 2.39(m、l11)、
1.28(d、6H,J=7Hz)、 0.93(s、9H)、 0.13(s
、3H)、 0.11(s、3H)。
2翼lの集水DC1i中における90厘g(0,15ミリモル)の5′−アミノ
−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−N4−i−ブチリル−o、−(4−ニ
トロフェネチル) −2’、5’−ジデオキシグアノシンの溶液を窒素下、室温
で0.11mJのクロロスルホニルアジド(IM/アセトニトリル)を加えなが
ら撹拌した。1時間撹拌した後、溶液を半飽和ブラインおよびEtOAcに分配
した。有機相をブラインで洗浄し、乾燥し、そして蒸発させた。残留物をシリカ
上におけるクロマトグラフィー(1〜3%メタノール/DCM)により精製して
18mgの3’−0−t−ブチルジメチルシリル−N4−i−ブチリル−0s−
(4−ニトロフェネチル)−5′−スルファモイルアジド−2’、5’−ジデオ
キシグアノシンを得た。
NMR(30011Hz、 CD(Js)δ8.67(br、LH)、 8.4
6(t、ill、J=6Hz)、8.16(d、2H,J=8Hz)、7.81
(s、IH)、7.54(d、2LJ=8flz)、6.17(dd、LH,J
=8.6Hz)、4.87(m、3H)、4.17(a+。
IE[)、3.57(m、1[1)、3.34(t、2H,J=7Hz)、2.
98(1,l1l)。
2.65(m、1[1)、 2.25(m、IH)、 1.27(d、3H,J
=7Hz)、 1.26(d。
311、 J=7Hz)、 0.93(s、91)、 0.16(s、3tl)
、 0.14(s、3H)。
実施例4
3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−スルファモイルアジド−5′−デ
オキシチミジンの製造19(1+1の無水DMF中における25.09(93,
6ミリモル)の5′−アジド−5′−デオキシチミジン(参考文献36の記載に
従って製造することができる) 、21.19 (140ミリモル)のt−ブチ
ルジメチルシリルクロライドおよび1:17g(187ミリモル)のイミダゾー
ルの溶液を窒素下、室温で18時間撹拌した。DMFを真空下で除去した。油状
物をエーテル(500富J)およびlNNa0■(2X 300mJ)に分配し
た。水相を氷で冷却し、650m1のlNHCl!を加えた。生成物をEtOA
c (2X 750m/)で抽出し、そして有機相をブラインで洗浄し、乾燥し
、蒸発させた。高真空下に24時間放置すると、油状物が結晶化して27.9q
の5′−アジド−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−デオキシチミジ
ンを白色の固形物を得た。
NIIR(300MHz、 ds−DIISO)611.34(br、1tl)
、 7.50(s、IH)。
6.16(t、111.J−7+1z)、4.36(m、1■)、3.84(m
、1■)、3.55(m。
2H)、 2.34(m、1B)、 2.05(■、111)、 1.79(s
、3H)、 0.86(s。
9H)、 0.08(s、6[1)。
200冨!のEtOAc中における15.09(39,3ミリモル)の5′−ア
ジド−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−デオキシチミジンおよび4
.0gの10%Pd/Cの混合物を1気圧の水素下で4.5時間激しく撹拌した
。スラリーをメタノールで洗浄しながらセライトを通して濾過した。濾液を蒸発
させて155gの濃厚な油状物(溶媒を幾らか含む)を得た。サンプルをシリカ
上におけるクロマトグラフィー(2〜10%メタノール/DC)l)により精製
して純粋な5′−アミノ−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−デオキ
シチミジンを白色の固形物として得た。
NMR(300MHz、 δ6−DMSO)δ7.64(s、111)、 6.
13(dd、LH,J=8.6Hz)、 4.37(1,LH)、 3.65(
1,18)、 2.78(i、2H)、 2.21(a+。
1fl)、2.01(ddd、LH,J=12.6.4Hz)、1.79(s、
3H)、0.89(s。
9H)、0.08(s、6H)。
150冨lのヘキサメチルジキシラザン(IIIIDS)中における5、 52
9の5′−アミノ−3’−0−t−ブチルジメチルシリル−5′−デオキシチミ
ジンおよび168mvの硫酸アンモニウムの混合物を窒素下で加熱して溶解した
。室温で18時間撹拌した後、スラリーを2時間80℃まで加熱した。
HMDSを真空下で除去して濃厚な油状物を得、これを窒素下で45m1の無水
アセトニトリル中に溶解した。この溶液を滴下ロートに加え、前もって0℃まで
冷却された10wrlのクロロスルホニルアジド(IM/アセトニトリル)に2
5分間かけて滴下した。添加後、冷浴を取り外し、混合物を1時間撹拌した。反
応混合物を200m1の半飽和ブラインに注ぎ込み、EtO^C(2X 200
m1)で抽出した。合一した有機相をブラインで洗浄し、乾燥し、そして蒸発さ
せて5.29gの固形物を得た。シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜5
%メタノール/DCII)による精製により3.709のかなり純粋な3’−0
−t−ブチルジメチルシリル−5′−スルファモイルアジド−5′−デオキシチ
ミジンを黄かっ色の泡状物として得た。
NIIR(30011Hz、 CDC4’s)δ8.57(br、LH)、 7
.02(s、IH)、 6.88(br、LH)、 5.75(t、LH,J=
8Hz)、 4.49(m、IH)、4.04(+w。
l1l)、 3.48(m、2H)、 2.72(m、1tl)、 2.18(
i+、LH)、 1.92(s。
31)、 、89(s、9H)、 、11(履、6■)。
実施例5
3’−0−アセチル−5′−スルファモイルアジド−5′−デオキシチミジンの
製造
1、0Ov(3,53ミリモル)の5′−アミノ−3′−〇−アセチルー5′−
デオキシチミジン(参考文献38の記載に従って製造することができる)および
94Mgの硫酸アンモニウムの混合物を20翼!のt1MDs中において、窒素
下、室温で18時間撹拌した。スラリーを24時間ゆるやかに加熱(60℃)し
た。HMDSを一78℃でトラップ中に真空除去した。アセトニトリル(4(1
++A’)を窒素下で加えて均一な溶液を得た。
5、 Owlのクロロスルホニルアジド(1,0M/アセトニトリル)を反応に
加え、混合物を1.5時間撹拌した。水(5(1+jりを加え、生成物をEtO
Ac (2X 150++/)で抽出した。有機相をブラインで洗浄し、乾燥し
、蒸発させて0.899の固形物を得た。シリカ上におけるクロマトグラフィー
(1〜5%メタノール/DCM)による精製により0.64f2の純粋な3′−
〇−アセチルー5′−スルファモイルアジド−5′−デオキシチミジンを泡状物
として得た。
NMR(300MIllz、 do−DIISO)δL1.40(Br、11T
)、 9.31(Br、IH)。
7.59(s、IH)、 6.17(dd、lH,J=7.5.6.5+1z)
、 5.14(m、LH)。
4.03(m、IH)、 3.44(11,2H)、 2.47(+、1■)、
2.25(o+、LH)。
2.07(s、:30)、 1.80(s、3H); IR(film)320
0.2920.2840゜2135、 1730. 1685.1365.12
40. 1170cm−’ ;マススペクトル(FAB)実測値388.98a
+/z、計算値(C1J+ eN*o□Sとして) 389.08 (M+H)
実施例6
5′−ジメトキシトリチル−3′−スルファモイルアジド−3′−デオキシチミ
ジンの製造
25翼!のエタノール中における2、 17gの3′−アジド−3′−デオキシ
チミジン(Aldrich社製)および0.919のlO%Pd/Cのスラリー
を1気圧の水素下で4時間激しく撹拌した。混合物をセライトを通して濾過し、
メタノールで洗浄し、そして濾液を蒸発させた。シリカ上におけるクロマトグラ
フィー(2〜40%メタノール/ DCM)による精製により1.72 qの3
′−アミノ−3′−デオキシチミジンを明るい黄色の固形物として得た。
NIIR(30011Hz、 d、−DIISO)67.76(s、IH)、
6.07(t、Ill、J=6Hz)、 4.97(m、1[1)、3.5−3
.7(m、 3■)、3.39(q、IH,J=7Hz)、3.33(br、2
H)、1.9−2.15(鳳、2H)、1.77(s、3[1)。
10@lのメタノール中における1、 04gの3′−アミノ−3′−デオキシ
チミジン、0.90s+1のトリエチルアミンおよび1.5iのエチルトリフル
オロアセテートの溶液を窒素下、室温で20時間撹拌した。蒸発させることによ
り生成物を得、これは精製することなしに使用した。サンプルをシリカ上におけ
るカラムクロマトグラフィー(1〜20%メタノール/DCM)に付して純粋な
3′−トリフルオロアセアミド−3′−デオキシチミジンを得た。
NMR(300MHz、 da−DMSO)δ11.33(brlH)、 9.
84(br、LH)。
7.76(s、IH)、6.26(t、tH,J=7Hz)、 5.15(t、
IHj=5Hz)。
4.47(m、IH)、3.89(m、IH)、3.6(s、211)、22−
27(,2H)。
1、78(s、 3H)。
ピリジン中における粗製3′−トリフルオロアセアミド−3′−デオキシチミジ
ンの溶液に1.2■lのトリエチルアミン、0.10gのN、N−ジメチルアミ
ノピリジンおよび2.2gのジメトキシトリチルクロライドを窒素下で加えた。
18時間撹拌した後、溶媒を蒸発させた。暗色の油状物を半飽和重炭酸塩および
EtOAcに分配した。有機相をブラインで洗浄し、乾燥し、そして蒸発させた
。シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜7%メタノール/ DCM)によ
る精製により2.18 qの純粋な5′−ジメトキシトリチル−3’−トリフル
オロアセトアミド−3′−デオキシチミジンを黄色の固形物として得た。
NMR(30θMHz、 CDCら)68.89(br、LH)、 8.31(
d、IH,J=7Hz)、7.65(s、1[1)、 7.2−7.45(m、
9B)、6.84(d、411.J=9Hz)、 6.51(t、IH,J=7
+1z)、 4.72(m、FH)、 4.09(m、IH)。
3.78(s、6B)、 3.53(■、2H)、 2.45(s、2fl)、
1.64(s、3tl)。
メタノール中における1、 549の5′−ジメトキシトリチル−3′−トリフ
ルオロアセトアミド−3′−デオキシチミジンの溶液を室温でアンモニアガスで
飽和した。反応容器を4日間密閉した。溶媒を蒸発させた後、残留物をシリカ上
におけるクロマトグラフィー(1〜10%メタノール/ DCM)により精製し
て1.179の3′−アミノ−5’ −0−ジメトキシトリチル−3′−デオキ
シチミジンを得た。
NMR(30011Hz、 d、−DMSO)δ7.51(s、LH)、7.2
−7.45(m。
90)、 6.88(d、4H,J=8Hz)、 6.14(t、IO,J=6
Hz)、 3.74(s。
61)、3.68(m、IH)、3.50(q、1■、J=7Hz)、3.33
(br、2H)。
3.21(m、21])、2.21(m、IH)、2.03(m、IH)、1.
47(s、311)。
実施例4と同様にして、605重りの3′−アミノ−5′−〇−ジメトキシトリ
チル−3′−デオキシチミジン、20冨lのHIIDS、 0.78mA’のク
ロロスルホニルアジド(IM/アセトニトリル)および6tlの無水アセトニト
リルを使用して(1〜5%メタノール/DCMを用いるシリカ上での精製後)、
217gvの5′−ジメトキシトリチル−3′−スルファモイルアジド−3′−
デオキシチミジンを明るいオレンジ色の固形物として得た。
!FIR(300)IHz、CD(Js)67.58(s、IH)、7.2−7
.4(m、9g)。
6.85(d、4B、J=9Hz)、 6.55(t、1■、J−7Hz)、
4.31(m、1fl)。
4.23(m、IEI)、 3.78(s、6H)、 3.50(dd、1B、
J−11,3Hz)、 3.39(dd、IH,J=11.3Hz)、 2.4
6(s、2H)、 1.47(s、3H)。
実施例7
スルファメートの結合したダイマーd(AsT)の製造7s+j’の乾燥アセト
ニトリル中における480mvの実施例4で得られた化合物および493すのN
@−ベンゾイル−5′−ジメトキシトリチル−2′−デオキシアデノシン(Al
drich社製)の混合物を幾らかの4人モレキュラーシーブスと一緒に2時間
撹拌した。0.17!のトリエチルアミンを反応に加え、そして18時間撹拌し
た。混合物を濾過し、蒸発させた。シリカ上におtするクロマトグラフィー(1
〜7%メタノール/ DCM)による精製により621mgの(DMTO)^”
sT(OTBDMS)を白色の固体として得た。
NMR(300MIHz、da−DMSO)δ11.33(s、LH)、11.
23(br、LH)。
8.58(s、IH)、8.57(s、IH)、8.51(br、IH)、8.
05(+、2H)。
7、5−7.7(m、 4■)、7.34(11,2H)、7.21(!1.7
[1)、6.80(dd、411゜J=8.5Hz)、6.52(t、11.J
=7Hz)、6.14(t、In、J=7Hz)、5.28(@、11)、4.
37(m、2H)、3.81(+*、1■)、3.71(s、6H)、3.29
(m。
41)、3.14(dd、111.JJ7.5Hz)、2.78(+、IH)、
2.26(li。
IH)、2.04(m、1]1)、1.77(s、311I)、0.87(s、
91)、0.09(S。
6tl)。マススペクトル(FAB) 1075.47m/z(M + H)
、計算値(Ca2Og□N、0. 、SSi + Hとして) 1075.40
゜IR(C1lzC1z)33g0. 3180. 3060. 2960.
2930. 2860. 1695. 1610゜1585、 1510. 1
360. 1180.1250cm−一完全に保護されたダイマーの(DilT
O) A”sT(OTBDMS)を1時間間隔での4つの等しいアリコートで全
部で5tlの1Mフッ化テトラ−n−ブチルアンモニウム/THF(Aldri
ch社製)で処理した(ここで小さなSはスルファメート結合を意味する)。最
後の添加が終了した後、反応混合物を1時間撹拌した。溶液を1Mリン酸二水素
ナトリウムおよび酢酸エチル(EtOAc)に分配した。有機相をブラインで洗
浄し、乾燥し、そして蒸発させた。粗生成物をシリカ上におけるクロマトグラフ
ィー(1〜7%メタノール/ DCM)処理して420すの(DilTO) A
”5T(OH)を固形物として得た。
NIIR(300Mlllz、 ds−DMSO) X 11.31(br、
1B)、11.22(br。
LH)、 8.58(s、2H)、 8.47(br、IH)、 8.03(m
、2H)、 7.45−7.7(t4H)、7.34(m、21)、7.20(
蕩、711)、6.81(dd、411.J=8.5Hz)、6.52(t、I
H,J=7Hz)、6.14(t、月1.J−7Hz)、5.39(d。
In、J=5Hz)、5.29(1,IH)、4.38(m、2fl)、4.1
7(m、1fi)。
3.80(m、111)、3.72(s、6H)、3.3(*、4H)、3.1
4(m、1111)。
2.79(m、IH)、2.4(m、1■)、2.15CI1.IH)、1.7
6(s、3■)。IR(KBr)3400. 3180. 3055. 295
5. 2930. 2830. 1690゜1610、1580.1510.1
360.1250.1180cm−’0?ススベクトル(FAB) 961.6
6CM+H) 、計算値(C48H48N101 zs+Hとして)961.0
?。
5tlのアセトニトリル中1こおける102冨9の(D)ITO)^”5T(0
11)の溶液に0.22sj!のジクロロ酢酸を加えた。オレンジ色の溶液を室
温で15分間撹拌した。反応溶液を半飽和重炭酸塩中に注いだ後、生成物をEt
OAc (2x 40mj7)で抽出した。合一した有機相をブラインで洗浄し
、乾燥し、そして蒸発させた。シリカ上におけるクロマトグラフィー(1〜10
%メタノール/DCM)による精製により68りの(■0)^”sT (OH)
を得た。
NIIR(30011Hz、 δ6−DMSO)δ11.33(br、IH)、
11.26(br。
In)、 8.77(s、111)、 8.70(s、1fl)、 8.47(
br、111)、 8.06(d。
2■、J=8Hz)、 7.66(t、LH,J=8Hz)、 7.59(s、
1tl)、 7.55(d。
2H,J=8Hz)、6.52(t、LH,J=7Hz)、6.18(t、11
1.J=7Hz)。
5.41(d、IB、J=5Hz)、 5.32(t、IH,J=5Hz)、
5.23(+*、HI)。
4.25(m、Hl)、 4.19(m、1■)、 3.82(m、1fl)、
3.65(m、2H)。
3.0−3.3(+*、3H)、2.78(論、IH)、2.0−2.3(m、
2H)、1.79(s。
3■)o IR(KBr)3420.1690.1620.1585.1360
.1175csI−’。
マススペクトル(FAB)測定値659.23(M + H) 、計算値(Cz
7■s。NsO+oS+Hとして) 659.19゜3慮lのメタノール中にお
ける31冨すの(HO)A”5T(0■)のスラリーを室温においてアンモニア
ガスで飽和した。反応を密閉し、4時間55℃まで加熱した。溶媒を蒸発させた
。シリカ上におけるクロマトグラフィー(メタノール/ DCMグリシエンド)
による精製により19冨すのd(AsT)を得た。
NMR(300MHz、 d、−DMSO)δ〔部分スペクトル18.34(s
。
IH)、 8.14(s、LH)、 7.35(s、LH)、 7.41(br
、2H)、 6.37(dd。
IIl、 J=9.6■z)、 6.17(t、IH,J=7Hz)、 5.6
7(br、IH)、 5.39(d。
IH,J−5Hz)、 5.18(m、1B)、4.2(m、2H)、 3.8
1(g+、IH)、 3.63(i、211)、 3.19(m、IH)、 3
.01(m、111)、 2.66(m、l1l)、 2.18(m。
111)、 1.78(s、3B)。
実施例8
スルファメートエステルの結合したdA−ヌクレオシドダイマーd(AsT)の
製造
0、5*lのアセトニトリル中における57mp(0,10ミリモル)の実施例
1で得られた化合物および65mg(0,10ミリモル)のNs−ベンゾイル−
5′−ジメトキシトリチル−2′−デオキシアデノシン(Aldrich社製)
の混合物を窒素下、室温で撹拌した。0.028s+1!(0,2ミリモル)を
加え、反応混合物を20時間撹拌した。混合物を蒸発させ、シリカ上において精
製(1〜3%メタノール/DCII) シた後、87りの完全に保護されたダイ
マーの(DITO)^”sA”(OTBDIIS)を得た。
NMR(部分スペクトル) (300MHz、 di−DMSO)δ11.23
(br。
2H)、8.66(s、IH)、8.65(s、LH)、8.58(s、LH)
、8.56(s。
111)、8.56(br、IH)、8.04(d、411.J=8Hz)、7
.5−7.7(+s。
6H)、7.15−7.35(m、9H)、6.77(dd、41.J=8.6
Hz)、6.53(t。
1[1,J=7Hz)、6.47(t、IH,J=7Hz)、55−27(、I
H)、4.64(m。
l■)、4.34(m、l■)、4.01(i、LH)、3.68(s、6H)
、3.02(+w。
1B)、2.78(m、LH)、2.36(m、IH)、0.91(s、9H)
、O,L5(s。
6H)。
51ma(7) (DMTO) A”sA”(OTBDIIS)ヲM 素工、1
時間間隔での3つのアリコートで全部で1.5黛1の1Mフッ化テトラ−n−
ブチルアンモニウム/THFを加えて処理した。
フッ化物試薬の最後の添加の終了後、反応混合物を室温で1時間撹拌した。反応
溶液を1Mリン酸二水素ナトリウムおよびEtOAcに分配した。有機相をブラ
インで洗浄し、乾燥し、そして蒸発させた。シリカ上におけるカラムクロマトグ
ラフィー(1〜6%メタノール/DCM)による精製により36膳9の純粋な(
DITO) d(Al x SA l g ) (□H)を得た。
NMR(300MIlz、 d、−DMSO)δ11.22(br、2H)、
8.67(s、IH)。
8、65(s、 1■)、 8.58(br、2■)、 8.54(br、1■
)、 8.05(d、411.J−7Hz、 7.5−7.7(m、6H)、
7.33(m、2B)、 7.2(m、7H)、 6.79(dd。
411、J=7Hz)、6.52(t、IH,J−7Hz)、 6.47(t、
1■、 J=7Hz)。
5.53(d、LH,J=5Hz)、 5.37(m、IH)、 4.45(I
l、IH)、 4.34(a+。
IFり、 4.01(m、IH)、 3.69(s、6H)、 3.1−3.5
(+s、5H(est、))。
2、7−2.95(s、 2[1); 2.38(m、 1■)。
21119の(DMTO) (^”sA”)(OH)を密閉容器中、室温で3日
間、3富!の飽和NOx/Neo■で処理した。溶媒を蒸発させ、その残留物を
1*lの80%tlOAc/水と一緒に室温で45分間撹拌した。室温で真空ポ
ンプ/回転蒸発器および水浴を用いて溶媒を蒸発した。HPLC[C8Ra1n
in lQmmX 25cmカラム(ガード付)、グラジェント=10〜60%
MeOtl/水(直線)、流速= 3.5Nl/分、試料を20%MeOH/水
に溶解した。6cは21.2分で溶離した]により純粋なd(As^)が得られ
た。
NIR[部分スペクトル](300麗fiz、 δ4−Mean、すべての化学
シフトは3.30のMeOEIと相対的)δ8.23(s、l11)、8.20
(s。
II)、 8.19(s、LH)、 8.11(s、LH)、 6゜37(m、
2H)、 5.22(d、IH。
J=6Hz)、4.59(m、111)、4J3(g+、1t[)、4.16(
dd、LH,J=7.4tlz)、 3.74(dq、2H,J=13.3Hz
)、 3.47(m、211)、 2.85−3.0(m、211)、 2.6
9(ddd、IH,J=13.6.1.5■Z)、 2.37(ddd、IH。
J=13.6.3Hz)。
実施例9
リポヌクレオシドの2′−または3′−位に結合されたスルファメートを有する
オリゴヌクレオチドI:((Ph)3CO) [rU]sT(OTBDMS):
lの製造
2、5*lの無水アセトニトリル中における201]+gの5′−トリチルウリ
ジン(SigIIa社製)および189gwの3’−0−を−ブチルジメチルシ
リル−5′−スルファモイルアンド−5′−デオキシチミジン(実施例4で得ら
れたもの)の溶液に窒素下で0. ll++j’のトリエチルアミンを加えた。
室温で20時間撹拌した後、溶媒を蒸発させ、そして残留物をシリカ上における
クロマトグラフィー(1〜7%メタノール/ DCll)により精製して81m
fの主生成物をTLC上で1点として得た。分析用HPLCは50:50混合物
の生成物を示した。分取用111PLC[ガード付C810x 25mmカラム
(Rainin)グラジェント:25分間にわたって80〜90%のメタノール
10.1M重炭酸トリエチルアンモニウム、流速=4ml/分、サンプル:10
〜15mg/注入〕により純粋な((Ph)3CO)[rU)sT(OTBDM
S) (2’−位結合)および純粋な((Ph)3CO)(rU)sT(OTB
DMS) (3’−位結合)が得られた。
2′−位結合:保持時間=16.61分; NMR(300Mtlz。
d、−DMSO)δ11.47(br、 1■)、 11.34(br、IH)
、 8.39(br。
IH)、 7.69(d、IH,J=8Hz)、 7.25−7.4(m、15
H)、 6.15(dd、111゜J=7.6Hz)、 5.93(d、IH,
J=4Hz)、 5.71(m、1fl)、 5.49(d、LH。
J=8Hz)、 5.01(m、LH)、 4.42(tlH)、 4.36(
m、l1l)、 3.99(m。
LH)、 3.78(m、1tl)、 3.23(m、2H)、 2.25(m
、IH)、 2.03(m。
IH)、 177(s、3H)、 0.87(s、91T)、 0.09(s、
6H)。
3′−位結合:保持時間=18.15分; NMR(300MIlz。
d、−DMSO)δ11.46(br、IH)、 11.33(br、IH)、
8.37(br。
l■)、 7.65(d、IH,J=9■z)、 7.35−7.5(w、16
H)、 6.13(dd、IH。
J=8.6Hz)、 6.07(br、111)、 5.79(d、1t1.J
=6Hz)、 4.87(m。
l1l)、4.47(+s、LH)、4.34(i、IH)、4.29(m、I
H)、3.80(m。
LH)、 3.1−3.4(m、7H)、 2.24(Il、IH)、 2.0
3(m、Lll)、 1.76(s、1■)、 0.87(s、9H)、 0.
08(s、6H)。
実施例10
スルファメートエステルの結合したブロックダイマーホスホラミジット[(Dl
lTO)^”5T(OP(OC1l12CH2CN)N(iPrz))]の製造
294冨9の(DIITO)A”5T(Oll)を3璽lの乾燥DC旧こ溶解し
た後、116jA’の2−シアノエチルN、 N、 N’ 、 N’−テトライ
ソブロピルホスホロジアミジット(Aldrich社製)および31*9のジイ
ソプロピルアンモニウムテトラゾリド塩(等量のテトラゾールとジイソプロピル
アミンを混合することにより製造した)を加え、混合物を1時間撹拌した。TL
C(10%メタノール/ DCM)によれば反応は完了していなかった。さらに
60plの4dおよび15すのテトラゾール塩を加え、撹拌をさらに1時間継続
した。反応溶液を半飽和重炭酸塩およびEtO^Cに分配した。有機相をブライ
ンで洗浄し、乾燥し、そして蒸発させた。生成物をシリカ上におけるクロマトグ
ラフィー(0,5%ピリジンとともに1〜5%メタノール/DCM)処理して4
52m+9の準純粋な(DMTO)^’ ”5T(OP(OCIIIzCHtC
N)N(iPrz))を得た。この物質を3mMのDC旧こ溶解し、これを15
0m1のペンタンに一78℃で撹拌しながら加えた。沈殿物を濾過し、集めた。
この操作を1回繰り返した。乾燥ピリジン(2X)、次いで乾燥トルエンから白
色の固形物を蒸発させた。(DMTO)^” 5T(OP(OCthClhCN
)N(iPrz))を白色の固形物として得た(さらに精製することなしに用い
た)。
”P N11R(30011Hz、ds−DMSO)δ151.133(s)、
150.596(s)(15−21ppa+における少量の不純物) : ’
HNMR(30011tlz。
d、−DMSO)δ11.33(br、LH)、 11.21(br、IH)、
8.58(s、2■)。
8.52(br、IH)、8.03(m、2H)、7.1−7.7(m)、6.
80(m、411)。
6.52(t、IH,J=7Hz)、6.15(t、LH1J=7Hz)、5.
18(m、IH)。
4.46(m、IH)、4.37(m、LH)、3.9−4.1(鳳)、2−8
8(t、211.J−6Hz)、2.77(q、2tl、J=6[1z)、2.
2(m、IH)、1.76(s、3H)。
1、17(11)。マススペクトル(FAB)測定値1161.76(M +
H)。
計算値(C57H85Nl。0.3PS+Hとして) 1161.43゜実施例
11
単一のスルファメート結合を有するオリゴデオキシリボヌクレオチドの製造
オリゴデオキシヌクレオチド” d(GCGTGCATGC[AsT)CGTA
CG)” (9c)はC0DER自動DNA合成器で1ミクロモルスケールでX
の入口に置いた0、1Mアセトニトリル溶液中における(実施例10で得られた
)ブロックダイマーホスホラミジット((DIITO)A”5T(OP(00b
GHzCN)N(iPrz)))を用いての標準的なプロトコルにより合成した
。27%水酸化アンモニウムを用いて1時間かけてゆつ(りと溶離しながらオリ
ゴマーを固体の支持体から切断した。この溶液を密閉した容器に入れ、4時間5
5℃まで加熱した。回転蒸発器で蒸発させた後、粗生成物を直線状グラジェント
の5〜15%アセトニトリル10.1M酢酸トリエチルアンモニウム(TEAA
)を用いる■PLC(C8カラム、 lQmmX25c+s)により精製した。
油状の生成物を50%エタノール/水から蒸発させて、白色の粉末を得た。精製
した生成物は9.00分の保持時間(C8分析用10Cmカラム、 1.0w1
1分。
15分間にわたる5〜20%CH,CN10.1M TEAA)を有した。
5、000s 9c/ artの水(滅菌)を含むストック溶液を調製し、フリ
ーザーに保存した。
実施例I2
単一のスルファメート結合を有する1対のオリゴデオキシリボヌクレオチドのア
ニーリング
使用した緩衝剤はpH17,00で、200+*IIの塩化ナトリウムおよびQ
、 1mMのEDTAを含む1bMのリン酸ナトリウム水溶液である。参照用細
胞はこの緩衝剤を含んだ。相補的鎖(それぞれ1.5μM)を15℃でアニール
し、次に260nmにおけるUv吸収を温度が75℃まで上昇(0,4℃/分)
するにしたがって測定した。得られた融解曲線を図1に示す。ダイヤモンド形の
印はオリゴヌクレオチド対9a : 9c (Tol=68℃と推定した)のデ
ータであり、そして正方形の印はオリゴヌクレオチド対9b : 9d (Ts
+= 72℃と推定した)のデータである〔オリゴヌクレオチド配列9a、 9
bおよび9dについては下記を参照〕。
実施例13
単一のスルファメート結合を有するオリゴデオキシリボヌクレオチドのエキソヌ
クレアーゼ耐性の証明使用した酵素ストック溶液は1.8ユニツト/諺lの5v
P(ホスホジェステラーゼI、51g1a社製)および147ユニツト/all
のAP(アルカリ性ホスファターゼ、 Sigma社製)である。使用した緩衝
剤溶液はトリス(100m11. pH9)およびMgCh (501M)であ
る。消化はl、 5mMのエツペンドルフ管中において0.1絶対ユニツトの実
施例14で得られた化合物を25.6++Jのトリス緩衡剤、 27jlのMg
(J、緩衝剤。
10μlのSvPストック溶液および13.6μlのAPスト・ツク溶液ととも
に37℃で18時間インキュベートすること薯こより行なった。次に、10μ!
の2.5M酢酸ナトリウム、次0で250μlのエタノールを加えた。30分間
、−78°まで冷却し、遠心分離(12K rpm、 IQ分)した後、上澄み
液をエタノールでl++1に希釈して、再び遠心分離した。上澄み液を集め、高
速真空で蒸発させた。残留物をl、 Qmlの滅菌水に再溶解し、分析するまで
に4°で保存した。図2ai:dC。
T、 dGおよびdAの標準混合物をHPLCクロマトグラムを示す。図2bに
オリゴデオキシヌクレオチド9Cの長期の消化から得られた生成物混合物HPL
Cクロマトグラムを示す。
スルファメートエステル結合を有するODNが長時間消化される場合、ブロック
ダイマーがそのまま現われることがわかる。別に合成した全体的に脱保護された
ブロックダイマーd(AsT) (実施例19参照)のサンプルのHPLCクロ
マトグラムにより、〔八sT)とラベルしたピークが合成物質と同じ保持時間を
有することが確認された。このことはスルファメートエステル結合がエキソヌク
レアーゼに対して非常に耐性があることを示している。
実施例14
単一のスルファメート結合を有するオリゴデオキシ1ノボヌクレオチドの二重鎖
のエンドヌクレアーゼ耐性の証明
オリゴヌクレオチド9aは実施例H(9c)の記載のようにして合成した。オリ
ゴヌクレオチド9bおよび9dは当業者によく知られている標準方法により合成
した。追加の配列は次のようである:
9a ”d(CGTACGATGC(AsT)GCACGC)”9b s′d(
CGTACGATGCATGCACGC)”9d ”d(GCGTGCATGC
ATCGTACG)”4つのオリゴマー鎖9a〜9d(10〜100ピコモル末
端)のそれぞれを、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(10ユニツト)を用いてγ
−”P ATP (3000CL/ミリモル)で5′−末端を標識した。鎖をフ
ェノール:クロロホルム抽出、クロ0 ホ/L/ム抽出、エーテル抽出および2
回連続のエタノール沈殿により精製した。過剰のATPを標準プロトコルに従っ
てNAC3Prepacカラム(BRL社製)を用いて除去した。
5′−末端が標識された一重鎖オリゴマー(12,OOOcpm、〜1ピコモル
)を50mMのトリス−HCl (pH8,0) 、1hllのMgC1,およ
び100mMのNaC1を含む11+i’の緩衝剤中においてその未標識補体(
10ピコモル)にアニールした。混合物を15分間、80℃まで加熱し、次いで
60分間ゆっくりと室温まで冷却した。制限エンドヌクレアーゼNsi I (
10ユニツト/lx/)および7alの酵素反応緩衝剤をそれぞれのアニールし
たサンプルに加えた。二重鎖DNAおよびN5i1混合物を37℃で60分間放
置した。10μlの7.5M酢酸アンモニウム、1μlのtRN^および90g
1の100%エタノールを添加して、サンプルをエタノール沈殿した。サンプル
を室温下、14.00Orpmで15分間遠心分離し、上澄み液を除去し、そし
てDNAベレットを真空乾燥した。サンプルを80%脱イオン化ホルムアミド、
0.1%キシレンシアツールおよび0.1%ブロモフェノールブルーを含む3μ
!のホルムアミド色素中で再び懸濁し、そして20%変性ポリアクリルアミドゲ
ル上にのせた。サンプルを2時間、2000Vの電気泳動にかけた。釣5ルを一
70℃で8〜24時間、Kodak XARフィルムにさらした。その結果を図
3に示す。
レーン1および2はそれぞれ鎖9Cおよび9dにアニールされた鎖9aを含み:
レーン3および4はそれぞれ鎖9Cおよび9dにアニールされた鎖9bを含み:
レーン5および6はそれぞれ鎖9bおよび9aにアニールされた鎖9Cを含み、
レーン7および8はそれぞれ鎖9bおよび9aにアニールされた鎖9dを含む。
−8−はスルファメート結合を示し、そして−P−はリン酸ジエステル結合を示
す。
実施例15
ポリUを用いたスルファメートの結合のA−ヌクレオシドダイマーのアニーリン
グ
使用した緩衝剤は塩化マグネシウムおよびトリス(塩基)の10mM溶液で、そ
して0.1M HCIでpt17.5に調整した。
参照用細胞はこの緩衝剤を含んだ。サンプル細胞は1.00m1の緩衝剤中、0
.66000ユニツトのポリU (SigIIla社製)および0.3300D
ユニツトのd−AsAを含んだ。細胞を0.6℃で1時間平衡化し温度を1℃/
分で傾斜させた。融解曲線を図4に示す。35%の淡色効果を伴ないT11は1
5〜18℃と推定した。その対応する天然のリン酸ジエステルダイマー、d−A
pAの報告された文献値は7.6℃である(参考文献25)。本実施例により、
スルファメート結合(複数回)だけを含むオリゴデオキシヌクレオチドがハイブ
リッド形成されてその相補的未修飾体となりうることおよびそのハイブリッドが
より大きな安定性を有しうることが証明される。
実施例16
リボヌクレオチドの2′−位または3′−位に結合された場合におけるスルファ
メートの安定性の証明3mlの27%水酸化アンモニウム中における1諺すの3
′−位に結合された((Ph)3CO) [rU]5T(OTBDIIS)(実
施例9で得た)の溶液を密閉した容器中、室温で24時間インキュベートした。
溶媒を蒸発させた。残留物をHPLC[ガード付C18Ralnin分析用カラ
ム(4,6+++mX25cm) 、流速1.5ml/分および15分間にわた
る直線状グラジェントの80〜90%メタノール/水〕により分析した結果、1
2−375分におけるピークの何れも2′−位に結合された((Ph)3CO)
(rU]5T(OTBDNS) (保持時間11.110分)に変換されたも
のではない。2′−位に結合された((Ph)3CO) [rU)sT(OTB
DMS)の1りのサンプルを同様に処理した場合もまた、平衡化はまったく見ら
れなかった。このことはスルファメートの結合したオリゴリボヌクレオチド誘導
体が切断および移動に関して塩基安定性であることを証明している。
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図1
融解曲線−18マー (NSI l)
図2a
図3
図4
d (AsA)対ポリU
温度℃
要 約 書
本発明は治療的潜在能力において興味のもたれる1またはそれ以上のヌクレオチ
ド間リン酸ジエステル結合が硫黄をベースとする結合により置換された新規なオ
リゴヌクレオチド類似体に関する。
閏1g謹審謡専
lヤ11+1111+ll A11m+4J1411 N。PCT/US 91
101066国際調査報告
US 9101066
S^ 45226
Claims (39)
- 1.式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、AはH、OH、OR8、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核 酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、 YはRNまたはOであり、 ZはR7NまたはOであり、 MはS(=O)=O、P(=O)−O−、P(=O)−S−、P(=S)−S− 、P(=O)−OR3、P(=O)−R9、P(=0)−SR4またはP(=O )−NR5R6(ただし、少なくとも1個のMはS(=O)=Oであり、そして MがS(=O)=Oである時、YおよびZのうち1個だけがOである)であり、 nは1またはそれより大きいものであり、RはHまたはアルキルであり、 R1はH2PO3、H3P2O5、H4P3O7およびこれらの適当な塩、Hま たは保護基であり、 R2はH2PO3、H3P2O5、H4P3O7およびこれらの適当な塩、Hま たは保護基であり、 R3はアルキルまたはシアノエチルであり、R4はHまたはアルキルであり、 R5はHまたはアルキルであり、 R6はHまたはアルキルであり、 R7はHまたはアルキルであり、 R8はアルキルであり、 R9はアルキルまたはシアノエチルであり、そしてQは保護基である) を有する化合物。
- 2.MがS(=O)=Oであり、YまたはZのうち1つがRNまたはR7Nであ り、そしてRまたはR7がHである請求項1記載の化合物。
- 3.Rが5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 4.R3が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 5.R4が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 6.R5が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 7.R6が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 8.R7が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 9.R8が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 10.R9が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項1記載の化合物。
- 11.A置換基が2′−位にある請求項1記載の化合物。
- 12.AがHまたはOHからなる群より選ばれる請求項1記載の化合物。
- 13.Bがアデニン、グアニン、シトシン、チミンまたはウラシルである請求項 1記載の化合物。
- 14.少なくとも1つのMがS(=O)=Oであり、そして実質的に化合物の少 なくとも1つの末端の近くである請求項1記載の化合物。
- 15.MがS(=O)=Oである請求項1記載の化合物。
- 16.MがS(=O)=OまたはP(=O)−O−である請求項1記載の化合物 。
- 17.YまたはZのうち1つがRNまたはR7Nであり、そしてRまたはR7が Hである請求項16記載の化合物。
- 18.式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、AはH、OH、OR2、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核 酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、 YはRNまたはOであり、 ZはR1NまたはOであり、 Xは適当な脱離基であり、 Qは保護基であり、 RはHまたはアルキルであり、 R1はHまたはアルキルであり、そしてR2はアルキルである) を有する化合物。
- 19.式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、AはH、OH、OR2、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核 酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、 YはRNまたはOであり、 ZはR1NまたはOであり、 Xは適当な脱離基であり、 Qは保護基であり、 RはHまたはアルキルであり、 R1はHまたはアルキルであり、そしてR2はアルキルである) を有する化合物。
- 20.Xがハライド、アジドおよびスルホネートからなる群より選択される請求 項18または19記載の化合物。
- 21.Rが5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項18または19記載 の化合物。
- 22.R1が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項17または18記 載の化合物。
- 23.R2が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項17または18記 載の化合物。
- 24.請求項18または19記載の化合物をヒドロキシまたはアミノを含有する ヌクレオシド、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドと接触させることを含む 、MがS(=O)=Oである請求項1記載の化合物の製造法。
- 25.金属触媒が使用される請求項24記載の方法。
- 26.式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、AはH、OH、OR4、OQまたはハロゲンであり、Bは天然由来の核 酸塩基または合成的に修飾された核酸塩基であり、 nは少なくとも1であり、 R1はアルキルであり、 R2はジアルキルアミノ、モルホリノ、ピペリジノまたはピロリドノであり、 R3はアルキルであり、 R4はアルキルであり、 YはRNまたはOであり、 ZはRNまたはOであり、 RはHまたはアルキルであり、 Qは保護基であり、そして Vは保護基である) を有する化合物。
- 27.Vがジアノエチルまたはメチルである請求項26記載の化合物。
- 28.QがC1〜C5−トリアルキルシリル、C1〜C5−アルキル、アシル、 シアノエチルまたはテトラヒドロピランからなる群より選択される請求項1、1 8、19または26記載の化合物。
- 29.Rが5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項26記載の化合物。
- 30.R1が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項26記載の化合物 。
- 31.R3が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項26記載の化合物 。
- 32.R4が5以下の炭素原子を有するアルキルである請求項26記載の化合物 。
- 33.請求項1記載の化合物を含有するアンチセンス試剤。
- 34.請求項1記載の化合物を含有する抗ウイルス剤。
- 35.請求項1記載の化合物を含有するハイブリッド形成プローブ。
- 36.請求項1記載の化合物を含有する三重鎖剤。
- 37.MがS(=O)=Oである場合にYおよびZの両方がOである請求項1記 載の化合物を含有するアンチセンス試剤。
- 38.請求項37記載の化合物を含有する抗ウイルス剤。
- 39.請求項37記載の化合物を含有する三重鎖剤。
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