JPH06503838A - 主鎖修飾されたオリゴヌクレオチド類似体 - Google Patents
主鎖修飾されたオリゴヌクレオチド類似体Info
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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】
主鎖修飾されたオリゴヌクレオチド類似体皿浬拉肚坦却
本特許出願は、1991年5月21日提出の米国特許出願第703.619号の
一部継続出願であり、米国特許出願第703.619号は、1990年8月13
日提出の米国特許出願第566、836号および1990年7月27日提出の米
国特許出願第558.683号の一部継続出願である。これらの特許文献を参照
文献としてここに引用する。
発明の分野
本発明は、治療や診断用に適した、また学術研究用の試薬として適した耐ヌクレ
アーゼ性のオリゴヌクレオチド類似体の設計、合成、および応用に関する。本発
明のオリゴヌクレオチド類似体は、野生型の核酸における糖量結合(inter
−sugar linkage)として通常作用するホスホロジエステル結合(
phnsphnrndiesterbnnd)の代わりに修飾された結合を有す
る。本発明のオリゴヌクレオチド類似体は、ヌクレアーゼ分解に対して抵抗性が
あり、DNAとRNAの活性を調節することができる。さらに、これらのオリゴ
ヌクレオチド類似体を合成する方法、および本発明のオリゴヌクレオチド類似体
を使用して蛋白質の生成を調節する方法もまた提供される。
発明の背景
よく知られているように、哺乳動物における肉体状態(疾病状態も含めて)の殆
どは蛋白質によって作用を受ける。こうした蛋白質は、直接作用する場合でも、
あるいは酵素機能を介して作用する場合でも、動物や人間に種々の疾病を引き起
こす一因となることが多い。
従来からの治療学は一般に、疾病を引き起こす作用または疾病を重くする作用を
和らげるよう検討を進めていく上で、蛋白質との相互作用を調べることに重点を
置いている。しかしながら最近では、蛋白質の合成を方向づける分子(すなわち
細胞内RNA)との相互作用によって、こうした蛋白質の実際の生成を和らげよ
うとする検討がなされている。、これらの相互作用には、相補的“アンチセンス
“オリゴヌクレオチドまたはそれらの特定の類似体の、RNAに対するハイブリ
ット形成が含まれている。ハイブリット形成は、オリゴヌクレオチドまたはオリ
ゴヌクレオチド類似体の、RNAまたは一重鎖DNAに対する配列特異的水素結
合である。蛋白質の生成を妨げることによって、できるだけ高い効能とできるだ
け少ない副作用を示す治療学的結果が得られるものと期待される。オリゴヌクレ
オチド類似体はさらに、類似のメカニズムによって生物による蛋白質の生成を調
節することができる。
アンチセンスオリゴヌクレオチドおよびアンチセンスオリゴヌクレオチド類似体
の薬理学的活性は、他の治療の場合と同様、特定の細胞内標的においてこれらの
薬剤の有効濃度に影響を及ぼす種々の因子に依存する。オリゴヌクレオチドに関
する1つの重要な因子は、ヌクレアーゼの存在下における安定性である。未修飾
のオリゴヌクレオチドが有用な治療用薬剤になるとは考えられない1、なぜなら
、未修飾のオリゴヌクレオチドはヌクレアーゼによって速やかに分解されるから
である。、シたがって、オリゴヌクレオチドを耐ヌクレアーゼ性にするようこれ
に修飾を施すことが必要となる1、
耐ヌクレアーゼ性を高めるためのオリゴヌクレオチドの修飾は、一般には糖−リ
ン酸主鎖のリン原子上で行われる。ホスホロチオエート、メチルホスホネ−1・
、ホスホルアミデート、およびホスホロトリエステルが、種々のレベルの耐ヌク
レアーゼ性を付与することが報告されている1、しかしながら、一般にこのタイ
プのリン酸修飾オリゴヌクレオチドはハイブリッド形成特性がよ(ない[Coh
e口、 J、S。
他の重要な因子は、疾病プロセスに関与している特定の細胞の形質膜をアンチセ
ンス化合物が横切る能力である1、細胞膜は、脂質−蛋白質二層体からなり、小
さな非イオン性の親油性化合物は自由に透過できるが、殆どの天然代謝産物や治
療用薬剤にとっては不透過性である[filson、 D、B、 Ann、 R
ev、 Binchem、 47:933−965(1978))、培養した闘
乳類細胞における天然オリゴヌクレオチドおよび修飾オリゴヌクレオチi・の生
物学的効果と抗ウイルス効果が、文献により立証されている。したがって、これ
らの薬剤は膜を透過して細胞内の標的に達することができると考えられる。天然
オリゴヌクレオチドおよびある特定の耐ヌクレアーゼ性類似体(例えばアルキル
トリエステル類)を使用して、種々の哺乳類細胞(HL−60、コ−に−Fンハ
ム7.9−(1)繊維芽m胞、U937、L929、CV−1、およびATH8
等の細胞)によるアンチセンス化合物の取り込みが研究されている[ Mill
er、 P、S、。
Braiterman、 L、T、およびTs’0. P、O,P、、 Bio
chemistry 16:1988(996(1977)G
メチルホスホネート、 Marcus−3ekura、 C,H,、Woern
er、 A、M、、5hinozuka、 K、、 Z(+n、G、、およびQ
uinman、 GJ、、 Nuc、 Aci、d Res、 15:5749
−5763(1987) ; Mill■秩B
P、S、、 McParland、 K、B、、 )layerman、 K、
およびTs’O,P、O,P、、 肛匹ヒ艶銭■16:1988−1996(1
977) :ならびにLoke、 S、に、、 5tein、 C,、Zhan
g、 X、H,Avigan、 MA。
(ohen、 J、およびNeckers、 L、M、 T(1、Micrr+
bio1. Immunol、 141: 282:289i19
88)コ 。
修飾オリゴヌクレオチドおよび修飾オリゴヌクレオチド類似体は、対応する天然
オリゴヌクレオチドに比べて簡単には取り込まれにくい場合が多い。このため、
従来より使用されている多くのアンチセンスオリゴヌクレオチドの活性は、実際
の治療目的、学術研究目的、または診断目的に対して充分であるとは言えない。
アンチセンス治療挙用に設計された従来技術のオリゴヌクレオチドが有する他の
2つの大きな欠点は、細胞内RNAに対するハイブリッド形成がよくないこと、
およびRNAの基本的な機能を停止させるための、明確な化学的または酵素仲介
による事象が欠如していることである。
アンチセンスオリゴヌクレオチドの有効性を高め、かつ上記の問題点を解消する
ための修飾は、これまで多くの形態をとってきている。これらの修飾としては、
塩基環の修飾、糖部分の修飾、および糖−リン酸主鎖の修飾などがある。従来の
糖−リン酸主鎖修飾(特にリン原子上での)によれば、種々のレベルの耐ヌクレ
アーゼ性が達成されている。しかしながら、アンチセンス方法論にとっては、ア
ンチセンスオリゴヌクレオチドが特定のDNAまたはRNAと正確に結合する能
力が基本となるが、修飾リンオリゴヌクレオチ)・は一般にハイブリッド形成特
性が劣っている1゜
リン原子の置換は、プロキラルのリン酸部分の修飾に伴う問題点を避けようとす
る代替アプローチである。リン原子の置換が達成されたいくつかの修飾が、以下
に記載の文献に開示されている Matteucci、 M、 Tetrahe
drnn Letters 31:2385−2338(1990)、本文献に
よれば、利用可能な方法論によっては、主鎖全体にわたってホルムアセタール結
合の均一な挿入を与えることができないため、リン原子のメチレン基による置換
が制約を受けており、またその不安定性のために、研究用としては不適切なもの
となっているH Cnrmierら、 Nucleic Ac1ds Re5e
arch 16:4583−4594(1988)、本文献によれば、ジイソプ
ロピルシリル部分によるリン部分の1換が、方法論、ホモポリマーの溶解性、お
よびハイブリッド形成特性によって制約を受けている; 5tirchakら、
Journal of Organic ChemiStry 52:420
2−4206(1987)、本文献によれば、カルバメート結合またはモルホリ
ノ結合を含む短いホモポリマーによるリン結合の置換が、方法論、生成する分子
の溶解性、およびハイブリッド形成特性によって制約を受けているH Mazu
rら、 Tetrahedrnn40:3949−3956(1984)、本文
献によれば、ホスホニック結合によるリン結合の置換は、ホモトリマー分子の合
成以上には実現されていない:および G+xxlchild、 J。
、 Binconjugate Chemistry l:165−187 (
1990)、本文献によれば、エステル結合がエステラーゼによって酊素作用的
に分解され、したがってアンチセンスの適用においてリン酸結合を置き換えるに
は不適切である1゜リン主鎖に修飾を施すための有効な方法が限定されているこ
とから、アンチセンスオリゴヌクレオチドによる診断、治療、および学術研究を
進めることができるよう、耐ヌクレアーゼ性と満足できるハイブリッド形成特性
を付与する他の修飾法の開発が長年にわたって強く要望されている。。
発明の目的
本発明の目的は、アンチセンスオリゴヌクレオチ!・による診断、学術研究用試
薬、および治療に使用するためのオリゴヌクレオチド類似体を提供することにあ
る。。
本発明の他の目的は、細胞内取り込みを高めたオリゴヌクレオチド類似体を提供
することにある。。
本発明のさらに他の目的は、未修飾のアンチセンスオリゴヌクレオチドより高い
有効性を有するオリゴヌクレオチド類似体を提供すること(こある。
本発明のさらに他の目的は、このようなオリゴヌクレオチド類似体の合成法およ
び使用法を提供することにある。
当業者にとっては、上記の目的および他の目的は、本明細書および特許請求の範
囲から明らかとなろう。
発明の要約
本発明にしたがってRNA分子またはDNA分子の活性を調節するの(こ有用な
組成物は一般に、修飾された主鎖結合を少なくとも一部有するオリゴヌクレオチ
ド類似体を含む。これらの修飾においては、野生型の核酸にみられる糖−リン酸
主鎖のホスホロジエステル結合が、種々の四原子結合基(four atom
linkinggroup)で置き換えられる。このような四原子結合基は、あ
る糖または糖類似体の3′−炭素とその隣接した糖または糖類似体の4°−炭素
との間に、所望の四原子空間配置を保持している。本発明の教示にしたがって製
造されるオリゴヌクレオチド類似体は、−重鎮または二重鎖のDNAもしくはR
NAのあらかじめ選定されたヌクレオチド配列と特異的にハイブリツド形成する
ことが可能な選定された配列を含む、1本発明のオリゴヌクレオチド類似体は、
例えば、公知の固相合成法により合成され、RNAまたはDNAのあらかじめ選
定されたヌクレオチド配列に対して相補的であるか、あるいは少なくともその配
列と特異的に/%/I’ブリッド形成が可能である。核酸合成器は市販されてお
り、それらを使用することは、必要とされる妥当な長さをもった殆どすべてのオ
リゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド類似体を生成させる上で有効である
ことが、当業者によって一般的に認識されている。
本明細書において使用している“ヌクレオシド”とは、複素環塩基とその糖で構
成された単位を表している1、゛ヌクレオチド゛とは、その3“または5°位の
糖ヒドロキシル基上にリン酸基を有するヌクレオシドを表している9、シたがっ
てヌクレオシドは、ヌクレオチドと異なってリン酸基をもたない1、”オリゴヌ
クレオチド”とは、天然に産する塩基と活性ホスホジエステル結合によって糖基
を介して結合したペントフラノシル基から、特定の配列にて形成された複数の連
結ヌクレオチド単位を意味している。これらのヌクレオチド単位は、グアニン、
アデニン、シトシン、チミン、またはウラシル等の核酸塩基であってもよい。糖
基は、デオキシリポースまたはリポースのいずれであってもよい。この用語は、
天然産出化学種と天然に産するサブユニットから形成される合成化学種の両方を
表している。
本発明に関して使用されている”オリゴヌクレオチド類似体”とは、オリゴヌク
レオチドと類似的に機能するが、天然には産しない部分を有する化合物を意味し
ている。オリゴヌクレオチド類似体は、変化させた糖部分、変化させた塩基部分
、あるいは変化させた糖量結合を有することができる。あるいはまた、本発明の
目的のためには、非ホスホジエステル結合(すなわち、変化させた糖量結合)を
有するオリゴヌクレオチド類似体は″オリゴヌクレオシド”とみなすことができ
る。したがってこのようなオリゴヌクレオシドは、天然のホスホジエステル結合
基以外の結合基によって連結された、複数の連結ヌクレオシド単位を意味してい
る2、さらに、本発明の目的のためには、“オリゴマー”は、オリゴヌクレオチ
!・、オリゴヌクレオチド類似体、またはオリゴヌクレオシドを包含していると
考える、ことができる8、したがって“オリゴマー”について説明する際には、
天然ホスホジエステル結合を介して、または本発明の四原子結合基も含めた他の
結合を介して一緒に連結されている一連のヌクレオシドまたはヌクレオシド類似
体に対しても言及がなされているものとする1、一般には、結合はある1つのヌ
クレオシドの3°炭素から別のヌクレオシドの5°炭素までであるが、 ″オリ
ゴマー”は他の結合(例えば2°−5°結合)も含むことができる、オリゴヌク
レオチド類似体はさらに、本発明の精神と矛盾しない他の修飾、特に、耐ヌクレ
アーゼ性を高め、したがっである特定のオリゴヌクレオチドをアンチセンスの治
療用、診断用、または学術研究試薬用として使用するのを容易にするような修飾
も含むことができる41例えば、ヌクレオシドまたはヌクレオチドの糖部分が炭
素環式化合物や他の化合物で誼き換えられると、もはや糖ではない。
さらに、他の置換(例えば、糖量ホスホジエステル結合に対する置換)がなされ
ると、得られる物質はもはや真の核酸化学種ではない。このような置換から得ら
れる化合物もすべて類似体とみなす。本明細書の全体にわたって、核酸化学種の
糖部分に言及しているときは、真の糖または野生型核酸の糖の従来の空間配列を
もった化学種のいずれかに言及しているものとする。さらに、糖量結合への言及
では、糖部分または糖類似体部分を野生型核酸の態様において一緒に連結するよ
う作用する化合物も含んでいるものとする。
本発明によれば、細胞内への取り込み、耐ヌクレアーゼ性、およびハイブリッド
形成特性を高めるように、かつRNAの基本的な機能を停止させるための明確な
化学的または酵素仲介による事象を与えるように修飾された、新規タイプのアン
チセンスオリゴヌクレオチド類似体およびオリゴヌクレオシドが提供される。
ある種類のオリゴヌクレオチド類似体組成物が、治療にとって有用であり、かつ
本発明の他の目的に対して有用であることが見いだされた。このようなオリゴヌ
クレオチド類似体は、少なくとも一部が以下のような構造式を有するサブユニッ
トから形成される。
上記の構造式において、B、は可変の塩基部分であり、Qは0.CH2,CHF
。
またはCF!であり、XはH,□ H,、CI−C+。低級アルキル、置換低級
アルキル。
N−アルケニル、5OCHI、5O2CH:1.0NO2,NO2,N7.NH
2,ヘテロシクロアルキル、ヘテロンク口アルカリール、アミノアルキルアミノ
、ポリアルキルアミノ、または置換シリルである。さらに、Xは、RNA開裂基
、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオリゴヌ
クレオチドの薬力学的特性を改良するための基であってもよい。
LlおよびB4は互いに独立的に、CH2,C=O,C=S、C−NH2゜C−
NHR,、C−OH,C−5H,C−0−R,、またはC−5−R工である。
L、tおよびB3は互いに独立的に、CR,R2,C=CR,R2,C=NR,
。
P (0) R4,P (S) R4,C=O,C=S、 O,S、 So、
SO2,NR3,もしくはSiR,、R,であるか、あるいは−緒になってアル
ケン、アルキン、芳香環、炭素環、もしくは複素環の一部を形成する。L、、B
2.L、、およびB4は、−緒になって−CH−N −N HCH2一部分、ま
たは−CH2−O−N=CH一部分を構成してもよい。
R1およびR2は互いに独立的に、H,OH,SH,NH2,C1〜CIGアル
キル。
置換アルキル、アルケニル、アルカリール、アラルキル、アルコキシ、チオアル
コキシ、アルキルアミノ、アラルキルアミノ、置換アルキルアミノ、ヘテロシク
ロアルキル、ヘテロシクロアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ポリアルキ
ルアミノ、ハ町 ホルミル、ケト、ベンゾキシ、カルボキサミド、チオカルボキ
サミド、エステル、千オニステル、カルボキサミジン、カルバミル、ウレイド。
またはグアニジノである。さらにR1およびR2は互いに独立的に、RNA開裂
基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオリゴ
ヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基を構成してもよい。
R1は、H,OH,NH,、低級アルキル、t!1換低級アルキル、アルコキシ
、低級アルケニル9アラルキル、アルキルアミノ、アラルキルアミノ、置換アル
キルアミノ、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアミノ、アミノアル
キルアミノ、ポリアルキルアミノ、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動
態学的特性を改良するための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改
良するための基である。R4は、OH,SH,NH2,0−アルキル、S−アル
キル。
NH−アルキル、0−アルキルへテロシフo、S−アルキルへテロシクo、N−
アルキルへテロシフ町または窒素含有複素環である。
R%およびR6は、それぞれ独立的に01〜C6アルキルまたは01〜C6アル
コキシである。ただし、B2がP (0)R,であり、R4がOHであり、Xが
OHであり、かつ、B1がウラシルまたはアデニンであるときは、L、は0では
なく:またり、、B2.およびB4がCH2であり、XがHまたはOHであり、
かつ、Qが0であるときは、B3はS、 SO,またはSO□ではない。
好ましい態様によれば、本発明のオリゴヌクレオチド類似体は糖部分を含んでも
よい(QがOである場合のように)。他の態様によれば、L、およびB4のそれ
ぞれはCR,R,またはC=0であり、好ましくはCR,R2である。I;2お
よびB3あるのが好ましく、B2とり、の一方がCR,R,であり、B2とり、
の他方がP (O)R,またはP (S)R,であるのが特に好ましい。B2が
0であって、B3がP (0)R4またはP (S)R4であるような組み合わ
せも好ましい。
他の態様によれば、本発明のオリゴヌクレオチド類似体は、B2およびLlのそ
れぞれがNR1であり、ここでR1がHであるのが好ましい。本発明のオリゴヌ
クレオチド類似体は、以下に記載の式のうちの1つを有するのがさらに好ましい
、。
CH,!−C(S)−NR−CH2から選択することができ、ここでRは、水素
、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミノア
ルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラルキル
、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの相補RNAに対する親和性を改良するた
めの基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基である。
オリゴヌクレオチドの残りのサブユニットは天然もしくは合成のサブユニットで
あり、当業者には容易に理解されるであろう。
オリゴヌクレオチド類似体は、XがHもしくはOH,あるいはまたFSO−アル
キル、または0−アルケニルであって、そして特にQが0であるようなものが好
ましい。基B。は、アデニン、グアニン、ウラシル、チミン、シトシン、2−ア
ミノアデノシン、または5−メチルシトシンであるのが好ましいが、天然に存在
しない他の化学種も使用することができる。
他の好ましい実施態様は、LlおよびB4がそれぞれCH2であって、特にB2
およびり、lがそれぞれNHであるようなオリゴヌクレオチド類似体である。あ
るいはまた、L、とり、の一方(好ましくはり、υが0であって、LtとLlの
他方がNHであるようなオリゴヌクレオチド類似体も好ましい。
本発明のオリゴヌクレオチド類似体は、与えられた構造を有するサブユニットを
約4〜50個含むのが好ましく、約5〜20個含むのがさらに好ましい。オリゴ
ヌクレオチド響似体の実質的にそれぞれのサブユニットが前記構造を有すること
ができるが、実質的に交互のサブユニットが前記構造を有することも望ましい。
本発明のオリゴヌクレオチド類似体は、患者への治療投与ができるよう、医薬用
として許容しつるキャリヤー中に製剤するのが好ましい11本発明のオリゴヌク
レオチド類似体は、対応する野生型のオリゴヌクレオチドに比べて、改良された
耐ヌクレアーゼ性を示すと考えられる。本発明はさらに、生物中における蛋白質
の生成と活性を調節する方法に関する3、この方法は、該蛋白質をコードする核
酸配列の少なくとも一部と特異的にハイブリット形成することが可能なオリゴヌ
クレオチド類似体と該生物とを接触させることを含み、ここで前記類似体のサブ
ユニットの少なくともいくつかが前記の構造を有する1゜本発明はさらに、蛋白
質の望ましくない生成を特徴とする疾患を有する生物を処1する方法に関する。
この方法は、該蛋白質をコードする核酸配列の少なくとも一部とハイブリッド形
成することが可能なオリゴヌクレオチド類似体と該生物とを、単独もしくは医薬
用として許容しつるキャリヤー中に製剤した形で接触させることを含み、ここで
前記類似体のサブユニットの少なくともい(っがが前記の構造を有する。
他の態様においては、本発明は、上記のオリゴヌクレオチド類似体を製造するの
に有用な化合物を提供する。ある特定の実施態様においては、これらの化合物は
構造
を有し、ここてRIIJおよびRイ、は互いに独立的にHlまたはヒドロキシル
保護基である1、ある特定の実施態様においては、これらの化合物は、構造(1
)を有する第1のシンソンと構造(II)を有する第2のシンソン(1) (エ
エ)
〔式中、
(a) RTはNH,であり、かつ、R11はRA CH2CH7てあり1(b
) RTはCH2−NH!であり、かつ、R8はRA−CHl、であり;(c)
RrはCH2−CH2−NH2であり、かつ、R8はRAであり。
(d) RTはRAであり、かつ、R3はNH2CH2CH2てあり、または(
e) RtはCH2−RAであり、かっR,はNH,−CH,である。
ここで、RAは、C(0) OH,C(S) OH,またはこれらの活性化され
た誘導体である〕
を用意すること、および
前記第1と第2のシンソンをカップリングして、RT基とR11基を介したアミ
ド結合またはチオアミド結合を形成させること。
によって製造される。。
本発明はさらに、本発明の治療法の実施に有用なオリゴヌクレオチド類似体も含
めた、オリゴヌクレオチド類似体の合成法を提供する。これらの方法のうちのあ
る特定の方法は、次の構造
を含む第1の部分と、次の構造
を含む第2の部分(ここでB、は可変の塩基部分であり、Qは0.CH2,CH
F。
またはCF、であり、そしてE、およびE、は同一または異なり請求電子反応基
である)を用意すること、および前記第1と第2の部分を、前記求電子反応基を
介して結合基とカンプリングして、前記オリゴヌクレオチド類似体を形成させる
こと、を含む1.好ましい方法によれば、第1の部分の電子反応基は、ハロメチ
ル、トリフルオロメチル、スルホニルメチル、p−メチル−ヘンセンスルホニル
メチル、または3′−C−ホルミルを含み、そして第2の部分の電子反応基は、
ハロゲン、スルホニルメチル、p−メチル−ベンセンスルホニルメチル、または
アルデヒドを含む。結合基は、ヒドラジンまたはヒドロキシルアミンであるのが
好ましい。
前記オリゴヌクレオチド類似体の少なくとも一部を、別のオリゴヌクレオチド化
学種に組み込んで、野生型のホスホジエステル結合とそのようにカップリングさ
れた区域が実質的に交互に存在する状態の前記別のオリゴヌクレオチド類似体を
得る、という形で治療用組成物を調製するのが有用である。組み込み(inco
rporation)は、所望の配列を有するジヌクレオチドのホスホジエステ
ル結合によって達成するのが好ましく、このとき前記ジヌクレオチドはあらがし
めそのようにカンプリングされている9゜
を有するヌクレオシド前駆体も本発明によって意図されており、ここでB、は可
変の塩基部分であり、Qは0.CH,、CHF、またはCF、であり、そしてX
はH,OH,C,〜CIO低級アルキル、置換低級アルキル、アルカリール、ア
ラルキル、F、CI 、B r、 CN、CFl、 OCFl、 OCN、 0
フルキル、S−アルキル、N−アルキル、0−アルケニル、S−アルケニル1
N−アルケニル。
5OCH,、SO,CH,、ONO,、NO,、N、、NH,、ヘテロシクロア
ルキル。
ヘテロノクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、fa
換/リル、RNA聞裂基、オリゴヌクレオシドの薬物動態学的特性を改良するた
めノ基、またはオリゴヌクレオシドの薬力学的特性を改良するための基である。
。
このような化学種においては、Yはヒドロキシ、アミノメチル、ヒドラジノメチ
ル、ヒドロキシメチル、C−ホルミル、フタルイミドヒドロキノメチル、アリー
ル置換イミダゾリジノ、アミノヒドロキシメチル、オルト−メチルアミノヘンセ
ンチオ、メチルホスホネート、またはメチルアルキルホスホネートである。Zは
H1ヒドロキシル、アミノメチル、ヒドラジノメチル、ヒドロキシメチル、C−
ホルミル、フタルイミドヒドロキシメチル、アリール置換イミダゾリジノ、アミ
ノヒドロキシメチル、オルト−メチルアミノヘンセンチオ、メチルホスホネート
、またはメチルアルキルホスホネ−1・である。上記のものはいずれも、QがO
であり、Yがヒドロキシメチルであり、かつXがHまたはOHであるときは、Z
はC−ホルミルではないという条件の下にあり:またQがOであり、XがHまた
はOHであり、かつ2がヒドロキシルであるときは、Yはアミノヒドロキシメチ
ル、ヒドラジノメチル、またはアリール置換イミダゾリジノではないという条件
の下にある。XがHまたはOHであって、Qが0であるのが好ましい。
修飾された糖結合を有するオリゴヌクレオチド類似体は、本発明の目的を達成す
るのに有効であることが見いだされている9、オリゴヌクレオチド類似体は、約
4〜50個の長さの核酸塩基サブユニットを有するのが好ましく、約5〜20個
のサブユニットかさらに好ましい31本発明によるオリゴヌクレオチド類似体は
、−重鎖もしくは二重鎖のDNAおよびR,N Aの、あらかじめ選定されたヌ
クレオチド配列とハイブリット形成が可能である11本発明を構成している核酸
塩基は、ピリミジン類(例えば、チミン、ウラシル、またはシトシン)でも、プ
リン類(例えば、グアニンやアデニン)でも、あるいはこれらの修飾物(例えば
5−メチルシトシン)でもよく、いずれも選定された配列中に配置されている1
、糖部分は、リボースタイプでも、デオキシリポースタイプでも、あるいは糖模
倣体(sugarmimic) (例えば炭素環)でもよい。本発明の1つの好
ましい実施態様によれば、オリゴヌクレオチド類似体又はオリゴヌクレオシドは
、taL蛋白質をコードするHIV mRNA、またはHIV n+RNAのT
AR領域に対してハイブリダイズする1、オリゴヌクレオチド類似体またはオリ
ゴヌクレオシドは、HIV mRNAのTAR領域の二次構造を模倣してJ、J
t蛋白質に結合することができる1、他の好ましいアンチセンスオリゴヌクレオ
チド類似体またはオリゴヌクレオシド配列は、ヘルペスウィルス、乳頭種ウィル
スおよび他のウィルスに対する相補的配列を含む。
本発明の修飾された結合は、天然に存在するホスホジエステル−5°−メチレン
結合を置き換えるために四原子結合基を使用することが好ましい。天然に存在す
る結合を本発明の四原子結合体(four ato+n tinker)で置き
換えると、こうして得られたオリゴヌクレオチド類似体には、耐ヌクレアーゼ性
および細胞内取り込みの増大が与えられる。結合した糖の1つの3′−デオキシ
機能を四原子結合体内に含ませるのが好ましい。この四原子結合体は−L、−L
2−L、−L4−という構造を有し、ここでLlおよびL4はメチレン炭素原子
または置換炭素原子であり、L2およびL3はメチレン炭素原子、置換炭素原子
、酸素原子、窒素原子、置換l換原子、置換リン原子、イオウ原子、置換イオウ
原子、またはl換ケイ素原子である。修飾結合は、実質的にそれぞれの結合場所
において施されるのが好ましい。あるいはまた、修飾結合は、すべての結合場所
より少ない形で(例えば、交互の結合場所にて、あるいは実質的にランダムに)
施してもよい。結合は、中性であっても、あるいは正もしくは負に帯電していて
もよい1、本発明はさらに、このようなオリゴヌクレオシドを合成する方法に関
する。本発明は、二原子フラグメントまたは置換二原子フラグメントの付加によ
る、3°−チオキシ−3°−置換(特にメチル置換)ヌクレオシドと5°−デオ
キシ−5° fa換ヌクレオシドとのカップリングを提供する。この付加反応は
、種々の適切な電子性化合物に対して個々のヌクレオシドの3°位置および5°
位厘を活性化させること、次いで適切な結合基を加えて電子剤と反応させること
を含む逐次手順により行われる。あるいはまた、この手順は並行操作的に行うこ
ともてきる。このような方法では、支持体を手操作することまたは他の方法によ
り、DNA合成器を介して固体支持体を使用することができる1゜本発明はさら
に、生物による蛋白質の生成を調節する方法に関する。この方法は、これまてに
説明してきた開示内容にしたがって配合した組成物と該生物とを接触させること
を含む1.調節されるべきRNA部分またはDNA部分は、その形成または活性
が調節されるべき蛋白質をコートするDNAもしくはRNAの部分を含むようあ
らかじめ選定するのが好ましい。したがって、使用される組成物の標的部分は、
DNAもしくはRNAのあらかじめ選定された部分に対して相補的であるよう(
すなわち、当該部分に対してアンチセンスのオリゴヌクレオチドであるよう)選
定される。
本発明はさらに、蛋白質の望ましくない生成を特徴とする疾患を有する生物を治
療する方法に間する。この方法は、これまでに説明してきた開示内容にしたがう
組成物と該生物とを接触させることを含む。本組成物は、その生成または活性が
調節されるべき蛋白質をコードするメツセンジャーRNAと特異的に結合するよ
う設計されたものであるのが好ましい。本発明はさらに、生物または細胞中にお
ける異常なRNA分子の有無、あるいは正常なRNA分子の異常なもしくは不適
切な発現を検出するための診断法に関する。
本発明はさらに、学術研究用および診断用としてRNAを選択的に結合するため
の方法に関する。こうした選択的かつ強力な結合は、分解を引き起こすヌクレア
ーゼに対して抵抗性があり、そして公知のオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌク
レオチド類似体より強力かつ正確にハイブリッド形成する本発明の組成物と、こ
のようなRNAまたはDNAとを相互作用させることによって達成される。
図面の簡単な説明
図1は本発明のある特定の実施態様にしたがった概略の合成スキームであり。
図2は本発明の他の実施態様にしたがった概略の合成スキームである。
好ましい実施態様の詳細な説明
従来使用されているアンチセンスオリゴヌクレオチドの生物学的活性は、一般に
は、実際上の治療研究や診断での使用に対して充分であるとは言えない。本発明
は、修飾されたオリゴヌクレオチド(すなわち、オリゴヌクレオチド類似体やオ
リゴヌクレオシド)および有用な修飾を達成するための方法に関する。これらの
修飾オリゴヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチド類似体は、天然に存在する対
応物質に比べて高い安定性を示す。細胞外ヌクレアーゼおよび細胞内ヌクレアー
ゼは一般に、本発明の主鎖修飾オリゴヌクレオチド類似体やオリゴヌクレオシド
を認識せず、したがってこれらには結合しない。感受性のリン−酸素結合の欠如
のため、ヌクレアーゼによる主鎖へのいかなる結合も、ヌクレオシド結合の開裂
を起こすことはない。さらに、こうして得られる本発明の新規な中性または正に
帯電した主鎖は、蛋白質仲介による複雑なプロセスを必要とするよりむしろ、単
純な受動輸送によって細胞中に取り込まれることができる。本発明の他の利点は
、負に帯電した主鎖がないことにより、標的RNA (負に帯電した主鎖を有し
、したがって入ってくる同帯電のオリゴヌクレオチドに反発する)に対するオリ
ゴヌクレオチド類似体またはオリゴヌクレオシドの配列特異的な結合が容易にな
る、という点である1、本発明のさらに他の利点は、梗的RNAの触媒作用開裂
を開始させることのできる官能基を結び付けるための部位がこれらの構造タイプ
中に見いだされる、という点である、。
好ましい実施態様によれば、本発明は、糖量リン酸基を置き換えて、下記構造に
みられるような結合を有するオリゴヌクレオチドを生成させることに関する。
上記構造において、
B、は可変の塩基部分てあり。
Qは0.CH2,CHF、またはCF、であり。
Xは)1. OH,C+〜CIll低級アルキル、置換低級アルキル、アルカリ
ール、アラルキル、F、 CI、B r、CN、CF3,0CFj、 OCN、
0−アルキル。
S−アルキル、N−アルキル、O−アルケニル、S−アルケニル、N−アルケニ
ル、5OCH1,5OzCH1,0NO2,NO2,N3+ rlJ)(、、ヘ
テロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミノアルキルアミノ、ポリ
アルキルアミノ。
l換シリル、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良する
ための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり
LlおよびL4は、互いに独立的にCH2,C=O,C=S、C−NR2゜C−
NHR3,C−OH,C−5H,C−0−R1,またはC−5−R,であり。
L2およびL3は、互いに独立的にCR+ R2、C= CR+ R2、C=
N R3゜P (0) R4,P (S) R4,C=O,C=S、 O,S、
So、 So□;NRユ、またはSiR,、R,であるか、あるいは−緒にな
ってアルケン、アルキン、芳香環。
炭素環、または複素環を形成し。
L、、L2.L7.およびL4は、−緒になって−CH=N−NH−CH2一部
分。
または−CH2−O−N=CH一部分を構成し。
L、−L、−L、、−L4は、NRC(0)−CH2CH2゜NR−C(S)−
CH2−CH2,CH,−NR−C(0)−CH,。
CH,−NR−C(S)−CH2,CH,−CH,−NR−C(0)。
CH,−CH,−NR−C(S)、C(0) −NR−CH,−CH,。
C(S)−NR−CH,−CH2,CH,−C(0)−NR−CH,、およびC
H,−C(S)−NR−CH2から選ばれ、ここでRは、水素、アルキル、置換
アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミノアルキル、ヒドロキ
シアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラルキル、RNA開裂基。
オリゴヌクレオチドの相補RNAに対する親和性を改良するための基、またはオ
リゴヌクレオチドの薬力学的を改良するための基であり:R1およびR2は、互
いに独立的にH,OH,SH,NH4,C+−C+oアルキル。
置換アルキル、アルケニル、アルカリール、アラルキル、アルコキシ、チオアル
コキシ、アルキルアミノ、アラルキルアミノ、置換アルキルアミノ、ヘテロシク
ロアルキル、ヘテロシクロアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ポリアルキ
ルアミノ、ハD、ホルミル、ケト、ヘンゾキシ、カルホキサミト、チオカルボキ
サミド、エステル、チオエステル、カルボキサミジン、カルバミル、ウレイド。
グアニジノ、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良する
ための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり
R1は、 H,OH,NH2,低級アルキル、置換低級アルキル、アルコキシ、
低級アルケニル、アラルキル、アルキルアミノ、アラルキルアミノ、fa置換ア
ルキルアミノヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアミノ、アミノアル
キルアζノ、ポリアルキルアミノ、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動
態学的特性を改良するための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改
良するための基であり、
R,i;i、 OH,SH,NH2,0−7VL4ル、S−フルキル、NH−7
VL4ル。
0−アルキル複素環、S−アルキル複素環、N−アルキル複素環、または窒素含
有複素環であり、そして
R1およびR1,は、互いに独立的に01〜C6アルキルまたは01〜c1.、
アルコキシであるが、ただし、R2がP (0)R,であり、R4がOHであり
、XがoHであり、かつ、B、がウラシルまたはアデニンであるときは、L、は
0ではな(;またり、、R7,およびR4がCH,てあり、XがHまたはOHで
あり、がっ、Qが0であるときは、LlはS、SO,またはSo、、ではなイ、
。
本発明の好ましい実施態様によれば、LlおよびR4はメチレン基である3、こ
のような好ましい実施態様においては、R2とL・、の一方がアミノ基を含んで
もよく、まt二他方がアミノ基または酸素を含んでもよい3.シたがって特定の
好ましい実施態様においては、R2とり、は−緒になってヒドラジノ、アミノヒ
ドロキシ、またはヒドロキシアミノである。他の好ましい実施態様では、Llま
たはR4の一方が、L、またはLlの一方と一緒になってCH=N基となり、そ
してR2またはり、の他方が酸素原子または窒素原子であり、したがってリンカ
−はオキシム基とヒドラゾン基を含む1.このようなオキシム結合基またはヒド
ラゾン結合基は、上述のアミノヒドロキシ基またはヒドラジン基に還元すること
ができる。。
他の好ましい実施態様においては、LI R2R3R4系列は、N−置換もしく
はN−非置換のアミド官能基またはチオアミド官能基を含む。
本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、R2およびり、は置換炭素、
アミノ、置換アミン、酸素、イオウ、イオウ酸化物、リン酸化物、またはケイ素
酸化物である。炭素上の置換基としては、水素、ヒドロキシ、チオ、アミノ、低
級アルキル、置換低級アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、低級アルケニル
、アラルキル、アルキルアミノ、アラルキルアミノ、置換アルキルアミノ、ヘテ
ロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアミノ、アミノアルキルアミノ、ポリ
アルキルアミノ、ハロゲン、ホルミル、ケト、ベンゾキシ、カルボキサミド、チ
オカルボキサミド、エステル、チオエステル、カルボキサミジン、カルバミル、
ウレイド、グアニジノ、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性
を改良するための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するため
の基などがある。さらに他の好ましい実施態様では、R2とR3が一緒になって
C=Cを形成している。さらに他の好ましい実施態様では、R2とR3が一緒に
なって、炭素環、芳香環、複素芳香環または複素環を含む環構造の、c−c、
C=C。
C−N、またはN−C二原子対を形成している。本発明のさらに他の好ましい実
施態様では、LlおよびR4は、互いに独立にカルボキシ、チオカルボキシ、メ
チルアミノ、メチルヒドロキシ、メチルチオ、エーテル、またはチオエーテルで
ある。
本発明はまた、修飾された糖量結合をもつオリゴヌクレオシドの製造方法をも目
的としている。これらの修飾は、固体支持体を用いて、手で操作することができ
るかまたは、DNA合成装置技術に習熟した人々には一般的に公知の方法論を用
いてDNA合成装置を用いて実施することができる。一般に、この手順には、選
択された配列中でお互いに隣接するであろう2つのヌクレオシドの糖部分を官能
化することが含まれる。5′から3′へという意味において、“上流”ヌクレオ
シドは、一般に3゛糖部位で修飾され、本明細書中でこの後“シンソン(syn
thon)1“と呼ばれる。本発明の一方法では、アデニン、グアニン、シトシ
ン、ウラシル、チミンのリボ−および2° −デオキシ−リボヌクレオシドおよ
びこれらの類似体を修飾してその3゛ −デオキシ−3−ヒドロキシメチル類似
体とする。次にこれらの3′ −ヒドロキシメチル基を種々の型の電子中心に変
換する。これは下記の好ましい反応工程のような種々の方法で達成することがで
きる。
出発物質の一つである3° −デオキシ−3′ −ヒドロキシメチルリボヌクレ
オシドは、タウンセンド(Town s e n d)外3テトラヘドロン・レ
ターズ(Tetrahedron Letters)、31:3101−310
4(1990)。
サマノ・ブイ(Samano、V、)およびエム・シェイ・モリス(M、J、
Morris)、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリイ Dourn
al of Organic Chemistry)、55:5186−518
8(1990)およびバーゲストロム、ディー・イー(Be rgs t ra
m、D。
E、)、ヌクレオサイズ・アンド・ヌクレオシドズ(Nucleosidesa
nd Nucleotides)8 (8):1529−1535 (1989
)によって開示されたようにして製造することができる。これらのヌクレオシド
の適当な公知の選択的糖ヒドロキシル保護とそれに続く標準的な2′−脱酸素化
手順により、2°、3゛ −ジデオキシ−3° −ヒドロキシメチル−リボヌク
レオシドか得られるであろう。この型のヌクレオシドは選択的に保護して、3′
−ヒドロキシメチル成分を官能化して種々の適当な電子部分にすることができ
る。本発明の好ましい具体化に従えば、このような電子部分にはハロメチル、ト
リフルオロメチル、スルホニルメチル、p−メチルベンゼンスルホニルメチル、
ヒドラジノメチルまたは3′−〇−ホルミルがある。
“下流”ヌクレオシドは一般に5゛糖部位で修飾され、本明細書中でこの後“ン
ンソン(synthon)2”と呼ばれる。種々の型の電子中心に変換されたそ
れらの5°−ヒドロキシメチレン基をもつ、アデニン、グアニン、シトシン、ウ
ラシル、チミンのリボおよび2゛ −デオキシリボヌクレオシドおよびこれらの
類似体を生成するための修飾は、商業的に入手できるヌクレオシドを用いて種々
の手順によって達成することができる。例えば、5゛ −デオキシ−5゛ −ハ
ロヌクレオシド、5゛ −デオキシ−5′ −トシルヌクレオシド、および5゛
−アルデヒド性ヌクレオシドは、ジョーンズ、シー・エイチ(Jones、G
、H,)およびジエイ・ジー・モファット0.G、Hof fat t)により
ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ソサエティ (Journal of t
he American Chemical 5ociety)90:5337
−5338(1968)において製造された。
一般に、シンソン1は、構造
より成るものとして表わすことかでき、一方シンソン2は一般に構造(式中Bx
可変の塩基成分であり、QはO,CH2,CHFまたはCF2であり。
そしてElおよびR2は同一または異なり請求電子反応基である)より成る。
2つのシンソンは請求電子反応基と反応性の結合基によるがまたは別の方法で結
合される。シンソン1とシンソン2との間の結合は段階的に、あるいは一致して
起こることかでき、本発明の修飾された結合により結合したジヌクレオシドを生
ずることができるかまたはヌクレオシドの鎖を生ずることができ、これらは各々
上記の修飾された結合によって次のものに結合させることができる。
一致した作用による結合は、アンモニアまたはアンモニア誘導体の存在における
ようなシンソン1およびシンソン2の電子中心の間で起こって、ジヌクレオシド
を生成することができる。本発明の好ましい具体化は、ヒドラジンの付加により
公知のブロモメチル型シンソンを結合させて、−CH2N HN HCH2−に
等しい−L、+ L2 L! L4−を有する好ましい結合を生成させるもので
ある。本発明のもう一つの好ましい具体化はヒドロキシルアミンの付加によりブ
ロモメチル型シンソンを結合させて、−CH2NHOCH2−または−CH20
N HCHz−に等しい−LI L2 Ls L4−を有する結合を生成させる
ものである。
糖量結合を修飾して本明細書中に記載されているジヌクレオシド構造を与えるこ
とができるもう一つの方法は、ウィツテイヒ反応によるものである。好ましくは
、このような反応の出発物質は、タウンセンド(Townsend)外[テトラ
ヘドロン・レターズ(Tetrdhearon Letters)31:310
1−3104 (1990)] ;サマノ・ヴイ (Samano、V、)およ
びエム・シエイ・モリス(M、J、 Mo r r i s) [ジャーナル・
オブ・オーガニック0ケミストリイ (Journal of Organic
Chemistry)55:5186−5188 (1990);およびバー
ゲストロム・ディー・イー(Be r gs t r om、 D、E、 )外
[ヌクレオサイズ・アンド・ヌクレオクイズ(Nucleosides and
Nucleotides)8(8):1529−1535 (1989)]に
より開示されたような3′−ケトヌクレオシド:または、ジョーンズ・シー・エ
イチBones、G、H)およびジエイ・ジー・モファット(J、G、Moff
att)[ジャーナル・オブ・ジ・ア、%リカン・ケミカル・ソサエティ (J
ournal of the Americaan Chemical 5oc
iety)90:5337−5338(1968)]によって開示されたような
5° −アルデヒド性ヌクレオシドである。出発物質は好ましくは、ペンシルま
たはその他の保護基を有するリンイリドと反応させる。本発明に有用な一つの好
ましいイリドはトリフェニルホスホラン−ベンジルオキシメチリジンである。本
発明用に好ましく使用されるもう一つのイリドは、トリフェニルホスホランーペ
ンジルオキシエチリシンである。ビニル基の還元およびペンシル保護基の水添分
解は、グアニン、アデニン、シトシン、チミン、ウラシルの所望のヌクレオシド
またはこれらのヌクレオシドの類似体の5゛ または3°位に各々ヒドロキシメ
チルおよびヒドロキシエチル部分を与える。
さらにウィツテイヒ反応を使用して炭素環ヌクレオシドの5゛および3゛ ヒド
ロキシアルキル部分を得ることができる。
求電子中心を与えるためのヒドロキシル基の変換およびそれに続<3゛求電子中
心の請求核中心との結合により、本発明のジヌクレオシドが得られるであろう。
本発明の一具体化においては、ヒドロキシル基を変換してブロマイド、トリフレ
ート、およびトシレートのような電子中心を与える。結合により、1または2個
のへテロ原子を有する炭素鎖によって連結させられたジヌクレオシドが得られる
。好ましくはこのようなヘテロ原子は、先に示した一般式に示されるようにO,
NH,NRs、S、So、So□、P (0)R<、P (S)R4または5i
RsLである。
3゛ または5°カルボニルヌクレオシドおよびトリフェニルホスホリンメチリ
ジンジフェニルホスホネートを包含するウィツテイヒ反応から誘導することがで
きると思われるその他の有用なジヌクレオシドは、ホスホネートジヌクレオシド
である。この反応は、相当する5゛−または3° ヒドロキシ基と縮合して3゛
−または5“ −ホスホネート結合したオリゴヌクレオシドを与えることができ
るホスホン酸メチルまたはエチルを与える。この型の化学はモファット、シエイ
・シー (Moffatt J、G、)外、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケ
ミカル・ソサエティ Dournal of American Chemic
alSoc 1ety)92 : 5510−5513 (1970)およびマ
ズール、エイ(Mazur、A、)、ビー・イー・ドロップ(B、E、Trop
p)、およびアール−zメチル(R,Enre 1) 、テトラヘドロン(Te
trahedr。
n)40:3949−3956 (1984)の生化学的方法の研究のためのジ
ヌクレオシドのホスホネートの製法中に開示された。このタイプの結合を使用し
て、対称なビス(メチルトリフェニルホスファン)フェニルホスフェートを用い
て3° −ケトヌクレオシドを5゛−ヌクレオシドに結合させて、3°、5°
−ジメチルホスホネート結合したオリゴヌクレオチドとすることによって、好ま
しい具体化が製造される。
ウィツテイヒ反応に加えて、3′ −ヒドロキシメチルヌクレオシドはまた、ア
ルファ炭素環ヌクレオシドの転化によって製造することもできる。これにより“
下”またはアルファ面上に所望の3′ ヒドロキシメチル基が得られるであろう
。
この基は、保護することができる。3”−ヒドロキシル基(糖の3°位に結合し
た環外メチルを3”メチルと認定する)は、ヒドロキシメチル基またはより長い
アルキル基に変換することができる。3”基を変換する一方法には、ケト基への
酸化とそれに続くトリフェニルホスホリンメチリジンジフェニルホスホネートを
用いるウィツテイヒ反応および還元か包含される。より長いヒドロキシアルキル
基は、こうして3”−位に配置することかできる。この具体化はまた、4′ −
デスメチル−3゛−ヒドロキシメチルヌクレオシトシンランをも与える。2原子
績合剤を用いてこの4゛ −デスメチルヌクレオシドおよび普通の3゛ −ヒド
ロキシ−ヌクレオシドを結合させると、先に出願中の1990年8月13日出願
の出願No、566.836 (この出願は、本出願の論受入に譲渡されている
)中に開示されたようなシヌクレオシドシンソンが得られるであろう。4′ −
デスメチルヒドロキシル基を適当な上記の3° −シンランと結合させると、数
多くの他の型の新規ジヌクレオシドシンランが得られるであろう。
さらにもう一つの3′ −デオキシ−3′ −メチルヌクレオシドのメチル基を
官能化するための方法は、3゛−デオキシ−3° −シアノヌクレオシドから作
り出すことができる。バークス・ケイ・イー・ビー(Parkes、に、E、B
、)、およびケイ・ティラー(K、Taylor)、テトラヘドロン・レターズ
(Tetrahedron Letters)29:2995−2996 (1
988)には、3°−シアノヌクレオシド類の一般的な合成法が記載されている
。この方法では、5゛−トリチル保護された2° −デオキシヌクレオシドをヨ
ウ化メチルトリフェニルホスホニウムで3° −ヨウ素化する。次にこの物質を
ヘキサメチルニスズ、t−ブチル−イソニトリル、および2.2′ −アゾ−ビ
スイソブチロニトリル(AIBN)で処理して、3゛ −位にシアノ基のラジカ
ル付加を起こさせる。シアン基のアルデヒドへの変換は、高収率で達成される。
続いて、この中間体をヒドロキシメチル官能基に変換するが、これは電子シンラ
ン1への有用な前駆体である。
糖量結合を修飾してジヌクレオシドを与えることができる別の方法は、シンラン
1としての3° −C−ホルミル誘導されたヌクレオシドおよびシンラン2とし
ての5゛−アミノヒドロキシ誘導されたヌクレオシドを使用する。シンラン1お
よび2を直接結合させると、オキシム結合によって結合したジヌクレオシドが得
られる。この場合には、オキシムはE/Z異性体として存在する。これらの異性
体化合物は、HPLCを用いて分離される。さらにこの場合に、オキシム窒素原
子は、上流ヌクレオシドの3゛ −末端の炭素原子に隣接している。5°または
下流ヌクレオシドの炭素原子に隣接するオキシム窒素を有するジヌクレオシドは
、シンラン2としての5゛−C−ホルミル誘導ヌクレオシドおよびシンラン1と
しての3′ −デオキシ−3゛ −アミノヒドロキシメチル誘導ヌクレオシドを
使用して合成される。この場合には、オキシムE/Z異性体も得られる。両方の
場合に、オキシム結合したこ量体は、オリゴマーへの直接組み入れに有用である
かまたは還元して相当するヒドロキシアミノ結合ジヌクレオシドとすることがで
きる。オリゴマー中のジヌクレオシドとしてのまたはジヌクレオシド部分として
のオキシム結合ジヌクレオシドの、水素化シアノホウ素ナトリウム(sodiu
m ayanoborohydride)を用いる還元により、相当するアミノ
ヒドロキシル結合化合物が得られる。ヒドロキシアミノ結合ジヌクレオシドまた
は大オリゴマーは、アミノヒドロキシル結合のアミノ部分でアルキル化して、相
当するN−アルキルアミノ結合を得ることができるであろう。
3′−C−ホルミル誘導されたシンラン1は、いくつかの合成法によって形成す
ることができる。現行の好ましい方法では、相当する3′−デオキシ−3′−ヨ
ードヌクレオシドのラジカルカルボニル化を使用する。このヨード化合物をC○
、ArBN、すなわち2.2′ −アゾビスイソブトリロニトリル、およびTT
MS、すなわちトリス(トリメチルシリル)シランで処理する。別法として、こ
のものは3° −デオキシ−3゛ −シアノ糖またはヌクレオシドから合成する
ことができる。5° −C−ホルミル(または5゛ −アルデヒドとしても認定
される)および3゛−C−ホルミル基の両方を、ブロック基として0−メチルア
ミンベンゼンチオールを使用して容易にブロックすることができる。この5′お
よび3′ −〇−ホルミル基の両者は、硝酸銀酸化により脱ブロックすることが
できる。
3° −C−ホルミルヌクレオシド合成の別法においては、その製造のために1
−〇−メチルー3゛−デオキシー3° −0−メチルアミノベンセンチオール−
5’−Onリチルーβ−D−エリトロ−ベントフラノシドを使用することができ
る。このとき、この化合物はすべての3゛ −デオキシ−3’ −C−ホルミル
ヌクレオシドのための前駆体としてはたらく。この1−0−メチル−3′ −デ
オキシ−3゛−O−メチルアミノベンセンチオール−5’ −04リチルーβ−
り一エリトローベントフラノシドを標準的なグリコジル化条件を用いて適当な塩
基と反応させ、続いて脱ブロックしてヌクレオシドを得る。さらにもう一つの別
法においても、3° −デオキシ−3′ −シアノヌクレオシドは相当する3′
−デオキシ−3゛ −ヨードヌクレオシドからか、または1−0−メチル−3
° −デオキシ−3’−0−−シアノ−5’−0−トリチル−β−り一エリトロ
ーペントフラノシドとのグリコジル化反応によって製造される。
3“−〇−アミノー3”−ヒドロキシメチルヌクレオシドおよび相当する5゛−
0−−アミノヌクレオシドは、好都合には、N−ヒドロキシフタルイミド、トリ
フェニルホスフィンおよびジイソプロピルアゾジカルボキシレートを用いるミツ
ノブ(Mi t 5unobu)条件により、保護されたフタルイミド中間体を
経て製造することができる。この中間体は、ヌクレオシドの未保護ヒドロキシル
基のミツノブ反応によって製造される。3”−O−アミノ−3”−ヒドロキシメ
チルヌクレオシドを形成する際には、トリチルは、ヌクレオシドの5° −ヒド
ロキシル基のためのブロック基きしてはたらく。プリンおよびピリミジンヌクレ
オシドの両方について、N−ヒドロキシフタルイミドと反応させる前に3° −
ヒドロキシ基をTBDPSで保護する。ピリミジン塩基については5′−0−ア
ミノヌクレオシドを形成する際に、5゛位へのフタルイミドの導入後に、3゛
−ヒドロキシルをTBDPSブロック基で保護することができる。
種間結合を修飾してホスホネート結合したジヌクレオチドを与えるための別の方
法は、3° −c−ホスホネートニ量体の形成のためのマズール(Mazur)
外、テトラヘドロン(Te t rahed ran)、20 : 3949
(1984)のミカエリスーアルブゾフ(Miehae l 1s−Arbuz
ov)法を使用する。この方法は、シンラン1として3゛ −ヒドロキシメチル
ヌクレオシドを使用するであろう。これをN−ブロモスクシンイミドで処理して
相当する3”−ブロモメチル誘導体を得る。シンラン2は5゛−ホスファイトと
して選択される。シンラン1および2の結合により、3゛−C−ホスホネート結
合により結合したジヌクレオシドが得られる。相当する5゛−C−ホスホネート
ニ量体は、最初に適当なブロックされたホスファイトをシンラン1と反応させ、
次に脱ブロックして3°−CH2−ホスファイト中間体を得ることによって得る
ことができる。シンラン2は、5° −ブロモヌクレオシドとして選択される。
次に3’ C)iz−ホスファイト中間体をシンラン2と反応させて5′−〇−
ホスフエートニ量体を得る。シンラン1への結合後にブロックされた亜リン酸エ
ステルとして亜リン酸トリベンジルを選択することにより、ベンジル基を水添分
解により除去することができる。別法として5゛ −デオキシ−5′ −ブロモ
ヌクレオシドを亜リン酸エステルと反応させて5′−ホスホネートとする。この
ものを次に、3° −ヒドロキシメチルヌクレオシドと反応させて、5° −C
−ホスホネート結合した二量体を得る。
ヒドラジン、ヒドロキシルアミンおよび本発明のその他の結合基によって結合し
た上記の方法のいずれかから得られるジヌクレオシドは、5° −ヒドロキシル
でジメトキシトリチル基によって保護され、3° −ヒドロキシルでシアノエチ
ルジイソプロビルホスファイト部分と結合させるために活性化されることができ
る。
これらの二量体は、ホスホアミダイト結合化学を用いる標準的な固相自動DNA
合成によって、あらゆる所望の配列内に挿入されることができる。このため、保
護されたジヌクレオシドは、通常のホスホジエステル結合を用いて特定のDNA
配列の単位と結合される。得られるオリゴヌクレオチド類似体またはオリゴマー
は、混合主鎖(一部分は普通のホスホジエステル結合であり、一部分は本発明の
新規四環子結合)を有している。このようにして、7つのヒドロキシルアミン、
ヒドラジンまたはその他の型の結合を有するジヌクレオシドを含むような1s量
体の配列特異的オリゴヌクレオチドを容易に合成することができる。このような
構造は、天然のホスホジエステル結合したオリゴヌクレオチドに比べて増大した
水溶性を与えるであろう。
均一な上路結合を含むオリゴヌクレオチドは、CPG−固体支持体および標準的
な核酸合成装置、すなわちバイオシステムズ社(BiosystemsIne、
)380Bおよび394およびミリケン/バイオサーチ(Milligen/B
ioseareh)7500および8800.の使用によって合成することかで
きる。最初の7クレオシド(3° −末端の1番)を制御された細孔ガラス(c
ontrolled pare glass)のような固体支持体にとりつける
。各々の新規なヌクレオシドを、手操作または自動合成装置システムによって、
配列特異性順序に結合させる。メチレンヒドラジン結合の場合には、反復ヌクレ
オシド単位は2つの一般的な型のもの、例えば、5゛ −保護されたアルデヒド
官能基および3′ −デオキシ−3° −C−ヒドラジノメチル基をもつヌクレ
オシド、または酸不安定性基によって保護された5゛ −デオキシ−5゛ −ヒ
ドラジノ基および3° −デオキシ−3° −C−ホルミル基を有するヌクレオ
シドであることができる。各々の場合に、次に続く配列が必要とする塩基を加え
るために各サイクルについてくり返される条件には次のものがある。5′ −ア
ルデヒド保護基を除去するための酸洗浄、各々のヒドラゾン連結を形成するため
の3゛ −メチレンヒドラジノ基をもつ次のヌクレオシドの付加、および所望の
メチレンヒドラジン結合したCPG−結合オリゴヌクレオシドを得るための種々
の薬剤のいずれかを用いる還元。このような有用な還元剤の一つは、水素化シア
ノホウ素ナトリウムである。
好ましい方法は図1に示されている。この方法には、保護された5“部位をもつ
シンラン2か結合している固体支持体を用いる。好ましくは、上記のシンランの
5゛部位はDMTで保護することかできる。その後、シンラン2の5゛部位を緩
酸て遊離させ、洗浄し、そして酸化し2て中間体生成物を生成する。一つの好ま
しい方法では、アルデヒド誘導体をN、N−ジフェニルエチレンジアミンと反応
させて、中間体生成物5゛−=ジフェニルイミダゾリジノ保護されたシンラン2
を生成する。より好ましい方法では、5° −ジフェニルイミダゾリジノ保護さ
れたンンラン2を直接支持体上に載せる。どちらの方法についても、中間生成物
は次に脱ブロックされて請求核性の5゛位をもつシンラン2を与える。次に5′
−ジフェニルイミダゾリジノ保護された3° −デオキシ−3° −C−ヒト
ランン塩基のような保護された5゛ −アルデヒド基をもつンンラン1を添加し
て、水素化シアノホウ素ナトリウムの添加等によって、結合したシンラン2と反
応させることができる。洗浄した後で、ヒドラジノ部分により結合したジヌクレ
オシドか形成される。その後で、このサイクルを所望に応じて、シンラン1の化
学種の付加とそれに続く酸/塩基脱保護によりくり返して、修飾された種間結合
により結合したポリシンラン(結果として得られる所望の配列のオリゴマー)を
生成することができる。本発明のいくつかの好ましい具体化においては、シンラ
ン1の化学種この段階法の一つの好ましい具体化では、固体支持体への結合中、
シンラン2の電子中心を保護するためにジフェニルエチルジアミン付加物(1,
3−ジ置換イミダブリジノ)を使用する[モファット・ジエイ・ジー(Moff
att。
J、 G、 )外、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J
ournsl of American Chemical 5ociety)
905337−5338 (1968)]。シンソランは好ましくは、制御され
た細孔ガラス支持体または当技術分野に習熟した人々には公知のその他の適当な
支持体のような固体支持体に結合させることができる。結合は標準法によって行
うことかできる[ガイド・エム・シエイ(Ga i t、 M、J、 )著、オ
リゴヌクレオタイド・シンセシス、ア・プラクティカル・アプローチ(Of i
gonuc le。
tide 5ynthesis、A Practical Approach)
。
アイ・アール・エル・プレス(IRL Press)1984]。別法として、
製造は、保護された結合ヌクレオシドを種々の標準的な酸化法で直接酸化するこ
とによって行うことができる。結合ンンラン2は、好ましくは、ヒドラジンと反
応させて、シッフ(Sch i f f’ s)塩基を生成させ、これを続いて
還元することかできる。ヒドロキシルアミンもまたこの方法に有用な奸ましい反
応体である。
均一な主鎖結合オリゴヌクレオチドを合成する別の方法か図2に示されている。
この方法もまた、保護された5゛部位をもつンンラン2か結合されている固体支
持体を使用する。この場合には、シンランの5゛部位はフタルイミド基で保護さ
れる。その後、シンラン2の5゛部位をDCM中のメチルヒドラジンで遊離させ
て、DCM:メタノールで洗浄する。シンラン1の5゛位のアミノヒドロキシル
基もまた、フタルイミド基で保護される。このようなシンラン1は5° −フタ
ルイミド保護された3゛ −デオキシ−3“−C−ホルミルヌクレオシドである
。シンラン1をシンラン2と反応させ、続いて5゛位を脱保護し、洗浄して次の
5゜−アミノヒドロキシ反応部位をaSさせる。このサイクルを、シンラン1の
別の付加について所望の配列が構成されるまで十分な回数くり返す。この配列の
各ヌクレオシドをオキシム結合で結合させる。所望のオリゴヌクレオシドの末端
ヌクレオシドを、5’ −DMTブロックされた3゛ −デオキシ−3° −C
−ホルミルヌクレオシドとして配列に加える。オキシム結合したオリゴヌクレオ
シドは、支持体から除去することができる。もしアミノヒドロキシル結合したオ
リゴヌクレオシドが望ましいならば、オキシム結合を水素化シアノホウ素ナトリ
ウムで還元する。別法として、オキシム結合したオリゴヌクレオシドがまだ支持
体に結合している間に還元を行なうことができる。
また、本発明に従えば、構造
(式中、Bxは、可変の塩基成分であり、Qは○、CH,,CHFまたはCF、
であり、XはH1○H;C,〜CIO低級アルキル、置換低級アルキル、アルカ
リールまたはアラルキル;F;C1;Br ;CN;CF3;0CFx;OCN
;O−アルキル、S−アルキル、またはN−アルキル、Q−アルケニル、S−ア
ルケニル。
またはN−アルケニル: 5OCHx: 5ChCH3:○NO2; NOz:
N、+: NH2、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルカリール、アミ
ノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ、置換シリル、RNA開裂基、オリゴヌ
クレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオリゴヌクレオチド
の藁力学特性を改良するための基:である)
を有するヌクレオシドが提供される。
このような種では、Yはヒドロキシル、アミノメチル、ヒドラジノメチル、ヒド
ロキシメチル、C−ホルミル、フタルイミドヒドロキシメチル、アリール置換イ
ミダゾリジノ、アミノヒドロキシメチル、メチルアミノベンゼンチオ、メチルホ
スホネートおよびメチルアルキルホスホネートであり:そしてZはH,ヒドロキ
シル、アミノメチル、ヒドラジノメチル、ヒドロキシルメチル、C−ホルミル、
フタルイミドヒドロキシメチル、アリール置換イミダゾリジノ、アミノヒドロキ
シメチル、オルト−メチルアミノベンゼンチオ、メチルホスホネートまたはメチ
ルアルキルホスホネート:である。
上述の基はすべて、QがOであり、Yがヒドロキシメチルであり、かつ、XがH
またはOHであるときは、ZはC−ホルミルではなく:またQがOであり、Xが
HまたはOHであり、かつ、Zがヒドロキシルであるときは、Yはアミノヒドロ
キシメチル、ヒドラジノメチルまたはアリール置換イミダブリジノではないとい
う条件付きである。
本発明のオリゴヌクレオシド類似体は、診断、治療に、そして研究試藁およびキ
ットとして使用することができる。治療用には、このオリゴヌクレオシド類似体
を、何らかの蛋白質によって調節される疾患を有する動物に投与される。このよ
うな疾患を有すると思われる患者に、その病気の症状を弱めるために有効である
量のオリゴヌクレオチド類似体を投与するのが好ましい。当技術分野に習熟した
人は、このような治療養生のための最適用量および治療スケジュールを決定する
ことができる。
本発明に従う治療藁を経口、静脈内、または筋肉内のように内部に投与するのが
一般に好ましい。経皮、局所、または病変内のようなその他の投与形も有用であ
る。生薬内の封入も有用である。薬理学的に受容できるキャリヤーの使用も、い
くつかの具体化のためには有用である。
実施例
下記の実施例は、本発明を具体的に説明するものであるか、制限するものではな
い。
均一メチレンヒトラシン(3’ CH2NHNHCH25’ )結合オリゴヌク
レオシドの合成
実施例I
CPG−結合したヌクレオシトジフェニルイミダゾリジノ保護された5° −ア
ルデヒド性チミジンおよび5゛ −デオキシ−5゛ −ヒドラシノーチミジンの
合成CPG−結合したチミジン[カリホルニア州、フォスター(Foster)
市。
ABI、CPG支持体1グラム上のチミジン30マイクログラム)を、周囲温度
で、DM S O,ベンセン、DCC,ピリジン、およびトリフルオロ酢酸[1
5m1/15m1/2.48g10.4m110.2m1)の混合物で、フイッ
ツアー、ケイ・イー(Pfitzer、に、E、)およびジエイ・ジー・モファ
ット(J、G、Moffat t)、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル
・ソサエティ (Journal of American Chemical
5ociety)85:3027 (1963)の酸化手順と同様に処理して
、5° −アルデヒド性ヌクレオシドを得る。混合物を一晩貯蔵した後、濾過す
る。支持体を蓚酸(ベンゼン/DM30.1対し 5ml中1.3g)で洗浄し
て、1.2−ジアニリノエチレン(3,0g)で1時間処理し、濾過し、モして
アセトニトリルで洗浄して、5° −ジフェニルイミダブリジノ保護された5°
−アルデヒド性チミジンを得る。支持体と結合した5° −アルデヒドチミジ
ンのアセトニトリル中のヒドラジン水和物/水素化シアノホウ素ナトリウムの溶
液による処理により、CPG−3° −結合した5° −デオキシ−5° −ヒ
ドランノチミシンか得られ、このものをその塩酸塩として貯蔵する。
実施例2
5° −ジフェニルイミダブリジノ保護された3°−デオキシ−3゛−〇−ヒド
ラツノーメチルチミジンの合す父
商業的に入手可能な3゛−〇−アセチルチミジンを酸化して、次にそのN、N−
ジフェニルエチレンシアミン誘導体(1,3−ジフェニルイミダゾリジノ)とし
て保護した。これにより、公知の5° −デオキシ−5° −ジフェニルイミダ
ゾリシノー3°−アセチルチミジンが得られる。フイツツアー、ケイ・イー(P
fitzer、に、E、)およびシエイ・シー・モファットD、G、 Mo f
f al 1) 、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ
(Journal of American Chemica 5ociety
)85:3027 (1963)。この物質の加水分解を、周囲温度で15時間
、メタノール性アンモニア処理をすることによって達成した。5′ −デオキシ
−5゛ −ジフェニルイミダゾリシノチミシン(4,5g)をDMF (100
ml)に溶解させ、室温で15時間、沃化トリフェニルメチルホスホニウムで処
理した。溶媒を減圧下で除去し、得られる残留物をメタノールから再結晶させて
3゛−デオキシ−3゛−ヨード誘導体を得た。
3゛ −デオキシ−3° −ヨード−5° −シフェニルイミダゾリシノチミシ
ンをトルエンに溶解させて、ヘキサメチルニスズ、t−ブチルイソニトリル、お
よびAIBNで処理した。このラジカル反応により、3゛ −デオキシ−3”
−シアノ誘導体を得て、次にこのものをOoCでトルエン/THF中の水素化ジ
イソブチルアルミニウム(DIBAL−H)で還元して、3° −デオキシ−3
° −C−ホルミル−5“−シフェニルイミダヅリシノチミシンを得た。この物
質を、アセトニトリル中のヒドラジン水和物及び水素化ホウ素ナトリウムで処理
して、5゛ −ジフェニルイミダブリジノ保護された3゛−デオキシ−3゛−C
−ヒドラジノメチルチミジンを得た。この物質は酢酸塩として都合よく貯蔵され
る。
実施例3
アプライド・バイオシステムズ辻(Applied Biosystems [
nC)380B DNA合成装置による均一なメチレンヒドラジン結合したオリ
ゴヌクレオシドの合成
3゛ −末端ヌクレオシドになるであろうジフェニルイミダブリジノ保護された
5゛ −アルデヒドをもつCPG−結合したチミジンを、アプライド・l〈イオ
システムス′ンよ(Applied lliosystems、Inc)(AB
I)のカラムに入れ(250mg、10マイクロモルの結合ヌクレオシド)AB
l 380B自動DNA合成装百にとりつける。デスメチルヌクレオシド単位を
成長する鎖に結合させるために必要とされるサイクルの自動化(コンピューター
へ制御された)段階は、下記の通りである。
段階 バエまたは溶bx混合物 時間(分−秒)1 3%シンクロロエタン中D
CA 3 : 002 ジクロロエタン洗浄 100
35° −デオキシ−5’ −(1,3−ジフェニルイミダゾリジノ)−3°
−デオキシ−3“ −C−メチレンヒドラジンヌクレオシド(第2のヌクレオシ
ド)。
アセトニトリル30m1中 20マイクロモル 2504 水素化ホウ素ナトリ
ウム(1:I THF/EtOH中50マイクロモル、50m1) 3 : 0
05 ジクロロエタン洗浄 200
6 段階1て始まるリサイクル(酸洗浄) 3・OOこの手順で、その生成物ヌ
クレオシドとして5゛ −ジメチルオキシトリチル胃換されたヌクレオシド単位
を得る。
合成が完了したら、標準法により塩基脱保護および支持体からのオリゴマーの除
去を行なう。HPLC上のトリチル精製に続く酢酸脱保護および沈殿により、オ
リゴヌクレオシドか酢酸塩として得られる。
断続的なメチレンヒドラジン(3° −CH2−N H−N HCH25°)結
合したオリゴヌクレオシドの合成
実施例4
5゛ −デオキシ−5゛ −ヒドラジノチミジン塩酸塩の合成5° −ヘンシル
カルバシル−5“−デオキシチミジンを得るために、5’ −0−トシルチミジ
ン、ヌクレオサイズ・アンド・ヌクレオシドズ(Nucleosides &
Nucleotides)9:89 (1990)(1,98g。
5ミリモル)、ヘンシルカルバジド(4,15g、25 ミリモル)、活性分子
ふるい(3A、2g)、および無水ジメチル−アセトアミド(100ml)を、
110’C(浴温)で16時間、水分を排除しながらいっしょに撹拌した。生成
物を冷却し、減圧下で濃縮した(浴温く50°C)。残留物を、溶媒としてCH
2Cl2/MeOH(9: 1. Vo l/Vo l)を用いてシリカゲルカ
ラム(5x45cm)上で精製した。均質な分画をプールして、蒸発乾燥させ、
泡沫をEtOHから再結晶させて、0.7g (36%)の5゛−ベンジルカル
バジル−5゛−デオキシチミジンを得た;融点201℃:
吸湿性粉末としての5゛−デオキシ−5゛−ヒドラジノチミジンの塩酸塩を得る
ために、無水MeOH/HCI (30m1.重量で2%HC1)中の上記力ル
バゼート(carbazate)(0,78g、2ミリモル)および木炭上のパ
ラジウム(10%、150mg)の混合物を、水素雰囲気下で室温で1.5時間
撹拌した。メタノール溶液をセライト(Celite)を通して濾過して、触媒
を除去した。フィルターケーキをEtOH(2x25ml)で洗浄した。濾液を
真空下で濃縮して、残留物を一晩乾燥させて痕跡のHCIを除去した。黄色残留
物をメタノール(3ml)に溶解させて迅速に撹拌している酢酸エチルの溶液(
150ml)に液加した。濾過した沈殿を酢酸エチル(3X100ml)で洗浄
し、淡黄色の固体を真空乾燥させて、0.51g (88%)の5°−デオキシ
−5゛ −ヒドラジノチミジン塩酸塩(吸湿性粉末)を得た;C+、H) 、
7.54(s、 1. C声)、 11.18(brs、 1. CaNH)。
試料は湿っていたのでヒドラジノおよび3’ −OHは見られなかった。
実施例5
5′−トリチル−1−[2,3−ジデオキシ−3−C−(ホルミル)−β−D−
エリトロ−ペントフラノジルコウラシルおよびチミジンの合成アルゴン下で撹拌
した乾燥TI−IF (20ml)中の3°−シアノ−2°、3′−ジデオキシ
−5’−0−4リチルウリジン(0,96g、2ミリモル)[チミジン類似体の
合成についてのテトラヘドロン・レターズ(TetrahedronLette
rs)29:2995 (1988)参照]の溶液に、−10℃で10分かけて
トルエン中のDIBAL−Hの溶液[アルドリッチ(Aldrich)’1(L
M、4m1)を加えた。30分後に反応を一10℃でMeOH(5ml)を用い
て停止させた。この混合物を周囲温度でさらに30分間撹拌し、CH2CH2C
l2(25で希釈した後、真空濃縮した。残留するTHFを除去するためにこの
工程をCH2Cl2 (3x25ml)を用いて(り返した。残留物をシリカゲ
ル(25g)上のフラッシュ・クロマトグラフィーによって精製した。CH2C
l2(9: 1. v/v)で溶出させ、CH2C1z/MeOHから結晶させ
て、5゛−〇−トリチルー3゛−C−ホルミル−2′、3° −ジデオキシウリ
ジン(0,53g、53%)を得た;融点100℃:
IHNMR(CDCl2)62.25−2.8 (m、 2. CH2)、3.
4(m、 1. Cs=旦) 、 3.45 3.6 (m、 2. Cs−C
H2)、4.37(m、1. C4一旦)、5. 4 (d、1. Ca旦)
、6. 1 (m、1. C1□旦)、 7.2 7.4(m、 15. Ca
旦、)、7.81(d、 1. C,旦)、7.95(brs、1.N旦) 、
9. 61 (s、1. HC=O)。
実施例6
1−メチル−5−(t−ブチルジフェニルシリル)−2,3−ジデオキシ−3−
C−<ホルミル)−D−エリトロベントフラノースの合成上記のテトラヘドロン
・レターズ(Tetrahedron Letters)44 : 625 (
1988)の3′−〇−シアノ糖についてのDIBAL−H還元を用いて3゛−
C−ホルミル糖前駆体を90%の収率で油として得た。
実施例7
メチレンヒドラジン結合(3° −CHz−NHNHCHI 5’ )5° −
ジメトキシ−トリチル−3° −β−シアノエトキシジイソプロピルホスホアミ
ダイトジヌクレオシドの合成
アルゴン下で撹拌した5′ −〇−トリチルー1− [2,3−ジデオキシ−3
−C−(ホルミル)−β−り一エリトローペントフラノシル]チミン(1ミリモ
ル)。
5° −デオキシ−5゛−ヒドラジノ−チミジン塩酸塩(1ミリモル)、および
乾燥THF (25ml)の溶液に、乾燥した分子ふるい(1g)を加えた。−
晩反応を進行させた後、ブロモクレゾールグリーン(5ml)で処理した。次に
水素化シアノホウ素ナトリウム(4ミリモル)を加え、続いて反応混合物の黄褐
色の色が保持されるようにTHF中のp−1−ルエンスルホン酸(4ml中4ミ
リモル)をシリンジによって液加した。この添加の後、撹拌を2時間続けた。混
合物を濾過し、固体を乾燥MeOH(3X10ml)で洗浄した。合わせた濾液
をプールして濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、
メチレンヒドラジン結合した(3’ −CHz−NH−NH−CHt−5”)チ
ミジン塩酸塩を得た。この物質のヒドラジノ結合をガイド・エム・ジエイ(Ga
i t、 M、J、 )著、オリゴヌクレオタイド・シンセシス、ア・プラク
ティカル・アプローチ(Oligonucleotide 5ynthesis
、A Practical Approach)[アイ・アール−エル・プレス
(IRL Press)1984]に記載された一時的な方法によってモノベン
ゾイル化した。5° −ヒドロキシルおよび3゛ ヒドロキシルは、標準法に従
って5’ −0−ジメトキシトリチル−3゛ −β−シアノエトキシジイソプロ
ピルホスホアミダイトに変換される。
実施例8
断続的なメチレンヒドラ’)ン(3’ CH2NH−NH=CH25’ )!合
したオリゴヌクレオシドの合成
CPG−結合したチミジン(または3゛ −末端塩基になるべきすべてのその他
のヌクレオシド)をアプライド・バイオシステムズ社(Applied Bi。
systems、Inc、)(ABI)カラムに入れ(250mg、10マイク
ログラムの結合ヌクレオシド)、ABI 380B自動DNA合成装置にとりつ
ける。ホスホアミダイト化学を使用する標準的な自動化(コンピューター制御)
段階を用いて、メチレンーヒドラジンチミジンニ量体を配列のすべての所望の位
置に入れる。
実施例9
5°−〇−トリチルー1−[2,3−’)デオキシ−3−C(ホルミル)−β−
D−エリトローペントフラノシル]−ウラシルおよび一チミンの別法による合成
3′ 〜デオキシー3゛ −ヨード−5’ −0−トリチルチミジン(0,59
g。
4ミリモル);テトラヘドロン・レターズ(Tet、Letters)、29:
2995 (1988)、l−リス−(トリメチルシリル)シラン(2,87g
、1゜2ミリモル)、AIBN (12mg、0.072ミリモル)、およびト
ルエン(20ml)の混合物を、ガラス容器中で混合し、アルゴンで飽和させた
(室温で泡立たせる)。ガラス容器をステンレス鋼の圧力反応器内にはめこんで
一酸化炭素で加圧しく80psi)、閉鎖し、そして26時間加熱した(90℃
、浴)、反応混合物を冷却して(0℃)、COを注意深く脱出させた(ヒユーム
フード下で)、生成物をシリカゲル(20g)上のフラッシュカラムクロマトグ
ラフィーによって精製した。EtOAc:ヘキサン(2: 1. v/v)を用
いて溶出させ、適当な分画をプールすると、0.30g (61%)の標題化合
物が泡沫として得られた。
同様に2’ 、3’ −ジデオキシ−3° −ヨード−5’ −0−トリチルウ
リジンをラジカルカルボニル化すると、3′ −C−ホルミルウリジン誘導体が
得られる。
実施例10
5′−〇−フタルイミドチミジンおよび2′−デオキシ−5゛−0−フタルイミ
ドウリジンの合成
かくはんした乾燥DMF(25ml)中のチミジン(1,21g、5ミリモル)
、N−ヒドロキシフタルイミド(1,09g、6. 6ミリモル)、トリフェニ
ルホスフィン(1,75g、6. 6ミリモル)の混合物に0℃で30分かけて
ジイソプロピルアゾジカルボキシレート(1,5ml、7. 5ミリモル)を加
えた。室温で12時間かくはんを続けた。溶媒を真空蒸発させ、残留物をジエチ
ルエーテル(2X50ml)で洗浄した。残留物を熱EtOH(50ml)中に
懸濁させ、冷却し、濾過して1.54g (80%)の標題化合物を白色粉末と
して得た。
2′−デオキシウリジンに関する同様の反応により、相当する2゛ −デオキシ
−5゛−フタルイミドウリジンを得た;融点241−242℃。
実施例11
5゛−0−フタルイミド−3’−Q−tert−ブチル(ジフェニル)シリルチ
ミジンおよび2゛ −デオキシ−5° −〇−フタルイミドー3’ −0−te
rt −ブチル(ジフェニル)−シリルウリジンの合成5’ −0−フタルイミ
ドチミジンまたは2゛ −デオキシ−5° −O−フタルイミドウリジンを、ピ
リジンおよびイミダゾール中のtert−ブチル(ジフェニル)クロロシランで
標準的に処理して、5’ −o−フタルイミド−3°−0−tert−ブチル(
ジフェニル)シリルチミジンおよび2°−デオキシ−5゛−〇−フタルイミドー
3“−0−tert−ブチル(ジフェニル)シリルウリジンを結晶生成物として
得た。
CDCl!中のチミジン誘導体の IHNMR:δ 1. 10 (s、9.
C(CH3) 3) 、 1.95 (s、 3. CH3) 、 2.2 (
m、 2. C,、CH2)。
3、 63 4. 15 (m、3. Cs、旦およびCs、、CH2) 、4
. 80 (m。
1、C4,旦) 、6. 45 (t、1. C,、旦) 、7.4 (m、1
5. ArH。
C5H)、8.2 (br s、1.NH)。
実施例12
5゛−〇−アミノー3’−0−tert−ブチル(ジフェニル)シリルチミジン
の合成
かくはんした乾燥CH2C12(10ml)中の5′−〇−フタルイミドー3゜
−0−tert−ブチル(ジフェニル)シリルチミジンの混合物に、無水条件下
、室温でメチルヒドラジン(3ミリモル)を加えた。この溶液を12時間かくは
んし、冷却しく0℃)濾過した。沈殿をCHzClz (2X10ml)で洗浄
し、合わせた濾液を濃縮した。残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(
シリカゲル、20g)により精製した。CH2Cl!+MeOH(9: 1.v
/v)で溶出させて、所望の5′−〇−アミノー3’−0−tert−ブチル(
ジフェニル)シリルチミジンを結晶生成物として得た(65%)。
’HNMR(CDC13)δ 1. O(s、 9. C(CH3) 3) 、
1.80(s、3. CH3)、1.81および2. 24 (2m、 2.
C2,CH2)、3゜25および3.60 (2m、2. Cs= CH2)
、 4.0 (m、1. Cs、旦)。
4、25 (m、1. C4,旦)、 5.4 (vbr、s、 NH2)、6
.25(t、1. cl、旦)、7. 2 (s、1. C6旦) 、 7.2
5−7.60 (m。
10、ArH)、8.4 (br s、1.NH)。
実施例13
(3’ −CH=N−0−CH2−5’ )およU (3’ CH2NH0−C
Hz−5°)結合したオリゴヌクレオシドの合成乾燥CH2Cl! (25ml
)中の3′−デオキシ−3′−C−ホルミル−5′−〇−トリチルチミジン(0
,99g、2ミリモル)および5′−〇−アミノー3’−Q−tert−ブチル
(ジフェニル)シリルチミジン(0,99g、2ミリモル)の混合物を室温で1
時間かくはんした。溶媒を真空蒸発させて、残留物を乾燥THF (20ml)
に溶解させた。フッ化テトラブチルアンモニウムのTHF溶液(IM、5m1)
をかくはんした反応混合物に加えた。室温で1時間かくはんを続け、溶媒を蒸発
させてガム状残留物を得た。残留物を短かいシリカゲル(20g)カラムクロマ
トグラフィーによって精製し、CH2Cl2:MeOH(99: 4.v/v)
で溶出させると、所望の二量体が泡沫として得られた。生成物を無水MeOH(
50ml)に溶解させ、このものに飽和メタノール性HC1溶液(2,5m1)
を加えた。反応混合物を室温で15時間か(はんした。無水ピリジン(10ml
)を、上記の溶液に加え、溶媒を蒸発させて、粗製のオキシム結合したジヌクレ
オシドを得た。オキシムを、シリカゲル(20g)カラムクロマトグラフィーに
よって精製した。CH2Cl2・MeOH(92: 8.v/V)で溶出させて
、0.69g (70%)のオキシム結合した二量体をE/Z異性体の混合物と
して得た。
’HNMR(DMSOds)δ 1.78および1.80 (2s、 6H。
25 (2br s、 2. NH)。
2つの幾何異性体(E/Z)を逆相HPLCによって分離し、種々の分析技術に
よって十分に特性決定した。異性体の二量体をさらに、標準的な化学を使用して
、二量体の5′−ヒドロキシル基でその5’ −0−ジメトキシメチルトリチル
誘導体および二量体の3′−ヒドロキシル基でのその3’ −〇−β−シアノエ
トキシジイソブロピルホスホアミダイト誘導体に変換した。この誘導された二量
体のDMSO−da中の”P NMRはδ150.4,150.7および150
.8ppmで共鳴した。この保護された二量体は、−合よく貯蔵することができ
て、治療価値のあるオリゴマーへ干特異的組み入れのために必要ときれるので、
そしてこれが必要とされるとき、自動DNA合成装置(ABI 380B)を用
いる結合に、使用することができる。下に示すように、オキシム結合したヌクレ
オシド二量体をもつオリゴマーを還元して、相当するヒドロキシアミン結合した
ヌクレオシド二量体をもつオリゴマーとする。
実施例14
断続的な(3’ CH=N OCH25°)または(3°−CHI−NH−OC
Ht 5°)結合したオリゴヌクレオシドの合成オリゴヌクレオシドの3′末端
ヌクレオシドになるであろう適当な2′−デオキシヌクレオシドを、ABI 3
80B自動DNA合成装置に使用するためのCPGカラムに結合させる。標準的
なホスホアミダイト化学プログラムの段階を使用して(3’ CH=N OCH
z 5°)または(3’ −CH2NH0−CHz 5°)結合をもつ二量体を
配列内の所望の位置または選りぬきの位置に入れる。
実施例15
3′ヌクレオシド サブユニットを用いる、ABI 380B DNA合成装置
による均一な(3’ CH=N−OCHI 5’ )または(3°−CH,−N
H−O−CH2−5°)結合したオリゴヌクレオシドの合成サブユニットl:
cpc−結合した5° −0−フタルイミドチミジンをヌクレイツク・アンッズ
・リサーチ(Nucleic Ac1ds Re5earch)、18:381
3 (1990)の手順に従って製造して、オリゴヌクレオシド合成用の3゛−
末端単位として使用した。
サブユニット2: 適当な塩基によるメチル2.3−ジチオキシ−3−シアノ−
5−0−(フタルイミド)−β−り一エリトローペントフラノシドの標準的なグ
リコリル化およびヌクレオシド生成物のDIBAL−H還元により、2官能性(
3° −C−ホルミルおよび5゛−〇−フタルイミドデオキシリポヌクレオシド
)を誘導する。
サブユニット3: 最終(オリゴヌクレオシドの5° −末端)ヌクレオシドの
組み入れのために5’ −0−DMT−3’ −C−ホルミルチミジンを使用す
る。
均一な結合を生成する(10gMの規模で:CPGに単位1を載せる)ために必
要とされるサイクルの自動化段階は、次の通りである:段階 試薬/溶媒 時間
7分
1 5%DCM中のメチルヒドラジン 102 DCM+MeOH(9:1.v
/v) 53 DCM洗浄 2
43’ −C−ホルミル−5゛−〇−フタルイミドーデオキシーリボヌクレオシ
ド(単位2.DCM20ml中20μM) 、 3
5 DCM:アセトン(9: 1. v/v) :キャー/ピング 26 DC
M洗浄 3
所望の配列および長さに依って、ヌクレオシド単位の各々の付加のために、先述
の段階1ないし6をくり返す。次に最終単位を付加する。
8 最終ヌクレオシド(20ml DCM中20μM)または単位35
オリゴヌクレオシドの二量体結合または複数の結合における(3°−LCH=N
−OCHz−5’ )結合の(3° −CH2−N H−OCH25’ )への
変換のためのNaCNBH,還元段階
実施例16
二量体の還元
氷酢酸(AcOH)(5ml)中の二量体(0,49g、1ミリモル)の溶液に
、AcOH(1ml)中の水素化シアノホウ素ナトリウム(領 19,3ミリモ
ル)を、アルゴン雰囲気下、室温で加えた。懸濁液を1時間か(はんし、追加量
のAcOH中のNaBH3CN (1ml)を加えて、かくはんを1時間続けた
。
過剰のAcOHを室温で減圧除去した。残留物をトルエン(2X50ml)と共
同蒸発(coevaporate)させて、シリカゲル(25g)カラムクロマ
トグラフィーによって精製した。CH2CI 2 : Me OH(9: 1.
v/ v)による溶出および適当な分画のプールに続いて蒸発させると0.3
6g (75%)の結晶二量体が得られた。
実施例17
オリゴヌクレオシドの還元
1(または2以上)のバックボーン修飾結合を含むCPG−結合したオリゴヌク
レオシド(1μM)を、その合成サイクルの完了後にDNA合成装置からとり出
す。THF :AcOH(10ml、1 : lv/v)中の1.0M NaB
H3CN溶液を30分間シリンジ技術を用いる標準法によってCPG−結合物質
中に供給する。カラムをTHF (50ml)で洗浄し、還元したオリゴヌクレ
オシドを標準法で支持カラムから生じさせる。
実施例18
別法によるオリゴヌクレオシドの還元
上記の還元に対する別法として、還元を、CPG支持体からの除去後に行なうこ
ともできる。合成の完了時に、オリゴヌクレオシドを標準的手順によってCPG
−支持体から除去する。5’ −0−トリチルのついたオリゴヌクレオシドを、
HPLCによって精製した後、上記のようなNaBHsCN/AcOH/THF
法によって還元する。
実施例19
(3’ −CH2−O−N=CH−5’ )および(3’ CH20−N HC
H2−5′)結合したオリゴヌクレオシドの合成3゛−C−ホルミル−5° −
0−トリチルチミジンを、過剰のNaBH4で還元して3°−ヒドロキシメチル
チミジンを得て、これをTHF中のトリフェニルホスフィン、N−ヒドロキシフ
タルイミドおよびジイソプロピルジカルボキシレートで処理すると、3°−フタ
ルイミドメチル類似体が得られ、これを、メチルヒドラジンを用いてヒドラジン
分解すると3′−ヒドロキシメチル−(0−アミノ)−5’ −0−トリチルチ
ミジンが総合収率64%で得られた。
ヌクレオサイズ・アンド・ヌクレオサイズ(Nucleosides andN
uc l eo t 1des)9 : 533 (1990)の手順により、
1− (4−C−ホルミル−3−〇−tert−ブチル(ジフェニル)−シリル
−2−デオキシ−β−り一エリトローペントフラノシル)チミジンを製造した。
上記した通りのDCN中のこのヌクレオシドと3゛ −ヒドロキシメチル−(0
−アミノ)−5′−O−トリチルチミジンとの結合によりオキシムが得られこれ
をN a CN B H3CN還元すると二量体が得られた。二量体を適当に保
護し、そして標準DNA合成装置化学によりオリゴヌクレオシドの所望の位置に
挿入するために5°O−DMTおよび3′−O−ホスホルアミド誘導体として活
性化した。
実施例20
(3’ CH2P (0) 2 0 CHz 5’ )お、J−ヒ(3’ CH
20P(0)2 CH2−’5’ )結合したオリゴヌクレオシドの合成A、3
°−C−ホスホネート結合体の合成3° −ヒドロキシメチル−5’ −0−(
0−t e r t−ブチル(ジフェニル)シリル)チミジンを、NBSによる
処理によって臭化物に変換する。この臭化物にアルブゾフ(Arbuzov)反
応を行なってホスホン酸ジエステルを得る。
ホスホン酸ジエステルをトリメチルブロモシランで開裂すると、遊離酸が得られ
、これをピリジン中の3’ −(0−tert−ブチル(ジフェニル)シリル)
チミジンおよびDCCで処理して二量体を得る。
8、 3’ −C−ホスホネート結合したオリゴヌクレオシドの合成標準DNA
合成装置化学により、オリゴヌクレオシド中の所望の位置に挿入するために適当
に保護し、そしてこの二量体を5’ −0−DMTおよび3’ −0−ホスホル
アミド誘導体として活性化することによって、上記の二量体をオリゴヌクレオシ
ド中に組み入れることができる。
C,5°−C−ホスホネート結合したオリゴヌクレオシドの合成5゛ −デオキ
シ−5゛ −ブロモヌクレオシドを亜リン酸エステルと反応させて5°−ホスホ
ネートとすることにより、相当する5゛−〇−ホスホネートニ量体を得ることが
できた。これをこんどは3′ −ヒドロキシメチルヌクレオシドと反応させて5
° −C−ホスホネート結合した二量体を得る。
実施例21
化合物(13)の合成、RelがO−(ジメトキシトリチル)、Rε2がO−(
2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、N’−テトライソプロピルホスホジア
ミシル)、モしてRoがHである構造(I[I)。
(X1工)
A、化合物(2) 、RJ’O−(t−ブ+ルシ7工:ルシ’J/lz) 、R
czが0−(p−トルエンチオホルミル)、モしてRx3がHである構造(rV
)。
RH
(工V)
化合物(1)[RP1=O−t−ブチルジフェニルシリル、R142=O−(1
)−トルエンチオホルミル)、そしてRH=Hである構造(IV);11.45
g;23゜82 X L O−3モル]をアルゴンの下でCHzC12(100
ml)に溶解する。この溶液にNEts (2,41g ; 23.82・10
−3モル] 、DMAP (4−N。
N−’)メチルアミノピリジン;2.911g:23.82X10−3モル)お
よびp−トルエンチオクロロホルメート(4,446g;23.82・10−3
モル)を加える。室温で20時間撹拌後、混合物をCH2CIt (50ml)
で希釈し、水性NaHzPO< (2X50ml)で、次いでブライン(2X5
0ml)で洗浄し、そしてNazso<で乾燥する。溶剤を蒸発させた後、残留
物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン:Ac0Et、4:1)。
化合物(2)は淡黄色固体(13,074g ; 20. 72xlO−”モル
、 87%) トLテH1i1tiすtLる。 ’H−NMR(CDCls、5
00MHz、6 (ppm) 、J (Hz)):2、 41 (Hz’、dd
d、 ”J=13. 5.311−1−5. 9. ”J2’−「=9. 3)
;2、 73 (H2’、dd、”I(イー5.0); 4.36 (H/、
ddd、”J3’イー0゜9); 5.94 CHl、dd); 6.51 (
Hl、dd) ; 7. 58 (Ha、q。
’J−1,0)、MS (FD:m/e): 631 (M”)。
B、 化合物(3) 、RHが0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R2□が
アリル、そしてRx3がHである構造(rV)。
化合物(2)(5,0g;7.926X10−3モル)をアルゴンの下でガス抜
きしたベンゼン(79ml ; 0.1M;アルゴン流で30分間ガス抜きした
)に溶解する。アリルトリーn−ブチルスズ(13,12g;39.63xlO
−3モル)およびAIBN(アゾ−ビスイソブチロニトリル;0.65g;3.
963X 10−’モル)を加えた後、混合物を還流加熱する。4時間後、AI
BN(0゜26g;1.58’xlO−3モル)を再び加える。薄層クロマトグ
ラフィー(シリカゲル:ヘキサン・Ac0Et、1・1)分析によると、出発物
質は20時間後に検出されない。溶剤を減圧下で蒸発させ、残留物をシリカゲル
でクロマトグラフィーする(ヘキサン Ac0Et、勾配6:1−2:1)、化
合物(3)は白色固体(3,12g;6.18xlO−3モルニア8%)として
単離される。IH−NMR(CDClx、500MHz、δ(ppm) 、J
(Hz)): 2.15−2.19 (2H2’、m); 2.46 (Hl、
m); 5.70 (CH=CH2;m); 6. 11(HI’、dd、 3
J l’−2・=5.1および6. 1) ; 7. 51 (Hs、Q。
4J=1.1)、MS (FD;m/e): 505 (M″″)。
C0化合物(4) 、R,、が0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R−2が
CH2C(○)HlそしてRx3がHである構造(IV)。
オレフィン誘導体(3)(3,l1g;6.162X10−3モル)を21のジ
オキサン−R20(60ml)混合物に溶解する。0504 (0,157g
; 0゜616X10−3モル)を加え、その後、R20(25ml)中のNa
IO4(2゜89g;13.55xlO−’モル)の溶液を加える。この懸濁
液を室温で4時間撹拌する。次に、CH2C12(100ml)を加える。有機
相をブライン(2X50ml)で洗浄し、モしてN a z S O4で乾燥す
る。溶剤を蒸発させた後、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキ
サン Ac0Et、1・1)。
化合物(4)が淡黄色固体(1,561g;3.08xlO”’モル250%)
として得られる。’H−NMR(CDCls、500MHz、6 (ppm)
、J (Hz)) ・2.07 (H(、ddd、”J=14.9.”Ifイー
7、 0. ”l(イー7゜9) ; 2. 39 (H2S ddd、”J
メイ=4. 9. 31t’−s’−8,3) ; 2. 84CHf、m);
3.72 (H4・、ddd、’J3’−4’−7,5) ; 6. 14
(H+’、dd)+9.72 (CHO,dd)。
D、 化合物(5) 、RHが0−(t−ブチルジフェニルシリル)、Rtzが
CH2C(0)○CH3、そしてRe3がHである構造(IV)。
アルデヒド(4)(2,23g;4.401xlO”3モル)をDMF(20m
1)に溶解する。MeOH(0,846g;26.40xlO”モル)およびP
DC(ピリジニウムシクロメート;10.137g;26.40xlOづモル)
を加える。得られた暗褐色溶液を室温で20時間撹拌し、次にCH2CH2Cl
2(60で希釈し、そしてNaHzPOn (2X50ml)でおよびブライン
(2X50m1)で洗浄する。N a 2 S O4で乾燥した後、溶剤を蒸発
させ、そして残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン:Ac0
Et、21)。
化合物(5)(L、531g;2.869xlO−3モル、65%)が白色固体
として11離される。’H−NMR(CDC13,500MHz、δ(ppm)
、J (Hz)): 2.17 (R7,ddd、 2J=14.3.、3J
2’イ=7. 0.3Ilイ=7、 2) ; 2. 33 (H2’、ddd
、 3If−(=5.0. !Jvイ=8. 3) ;2゜82 CH3′、m
);3.68 (COOMe、s);6.15 (Hl、dd)。
E、 化合物(6) 、R,lか0−(t−ブチルジフェニルシリル)、Rと2
がCH2C(0)OH,そしてRx3がHである構造(IV)。
エステル誘導体(5)(7,197g;13.4xlO−3モル)をTHF−H
20の11混合物(50ml)に溶解する。0.lN−NaOHの溶液(26,
8ml :26.81X10−’モル)を加える。室温で18時間撹拌した後、
追加量のO,lN−NaOH(13,4ml :13.4X10−3モル)を導
入し、そして混合物を2時間撹拌し、IN−HClで中和し、CH2C12(2
X50ml)で抽出する。有機相をブライン(2X50ml)で洗浄し、N a
2 S O4で乾燥する。溶剤を蒸発させた後、化合物(6)が白色固体(6
,38g;16.03X10−3モル191%)として得られる。’H−NMR
(CDCls、250MHz、δ(ppm)): 6.14 (H+’、dd)
。
F、5′−アジド−2’、5’ −ジデオキシ−チミジン(7) 、R,lがア
ジド、Re2がヒドロキシル、そしてRoがHである構造(IV)。
化合物(7)の合成は、市販のピリミジンチミジン(アルドリッチ・ケミカル社
、アイオワ州ミルウォーキー)からT、Lin、W、Prusof f、J、M
ed、Chem、 、21.109 (1978)に記載の手順に従って行った
。
G、 化合物(8) 、R,、がアジド、Re2か0−(t−ブチルジフェニル
シリル)、モしてR1!3がHである構造(IV)。
化合物(7) (3,0g;11.22xlO−3モル)をアルゴンの下でDM
F(20ml)に溶解する。イミダゾール(1,3g:19.08xlO”モル
)およびt−ブチルジフェニルクロロシラン(4,627g:16.83X10
−3モル)を加える。混合物を室温で48時間撹拌する。DMFを減圧下で蒸発
させ、残留物をCH2C12(60ml)およびNaH2P○4aQ、(60m
l)に溶解する。有機相をNaHzPO<aQ、(50ml)でおよびブライン
(50ml)で洗浄し、Na、so、で乾燥する。溶剤を蒸発させた後、残留物
質をシリカゲルでり07トグラフイーする(CHClx:MeOH20:1)、
化合物(8)が淡黄急曲(5,39g;10.66X10−’モル:95%)と
して得られる。
’H−NMR(CDC1s、250MHz、δ(ppm) 、J (Hz)):
1.95 CHi、ddd) ;2. 36 (HzCddd) ;6. 3
8 (H+’、dd) 。
Hl 化合物(9) 、Rt、がアミ人Rezが0−(t−ブチルジフェニルシ
リル)、そしてRt3がHである構造(rV)。
化合物(8)(7,3g、El、43X10−”モル)をガス抜きしたベンゼン
(144ml ;0.LM;アルゴン流で30分間ガス抜きした)に溶解する。
AIBN(0,237g;1.44X10づモル)および水素化n−トリブチル
スズ(9,244g;31.76xlO−3モル)を加えた後、溶液を80℃で
15時間加熱する。追加量(7)AIBN (0,237g ; L 44xL
O−3モル) を導入し、そして5時間加熱を続ける。溶剤を蒸発させ、残留物
をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン Ac0Et 1・2)。化
合物(9)が淡黄色固体(4,605g;9.6xlO−3モル:85%)とし
て得られる。’H−NMR(CDCI、、500MHz、δ(ppm) 、J
(Hz)): 1.93 (H2’。
ddd、 ”J−13,5,”Jz’−+’−6,8,3J2L−f−6,8)
; 2. 35 (Hl。
ddd、 ’JV−+・=6. 2.3J2・イー4. 2) ; 3. 87
(H4/、ddd、 3J!’−4’=3.7): 4.25 (H!’、d
dd); 6.31 (H乙 dd)。
■、 化合物(10) 、R,、が0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R,
2が0− (t−ブチルジフェニルシリル)、そしてRoがHである構造(II
)。
化合物(6)(0,46’8g;0.896−1(I”モル)をMeCN(30
mI)に溶解する。この無色溶液にN−メチルモルホリン(0,099g;0.
986・101モル)、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール(0,06g;0.
448・10−3そル) 、0−(IH−N−ヒドロキシ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
ルオロボーレート(0,317g;0.986・10−3モル)を加える。混合
物を30分間室温で撹拌する。次に、化合物(9)(0,43g;0.896x
lO−’モル)をMeCN (5ml)に溶解し、モしてN−メチルモルホリン
(領 136g;1.344X10−”モル)と共に加える。室温で20時間後
、アセトニトリルを減圧下で蒸発させる。残留物をCHzClz (60ml)
およびNaHzPO< (30ml)に溶解する。有機相をNaHzPOl(2
x30ml)でおよびブライン(2×30m1)で洗浄する。Na2so、で乾
燥した後、溶剤を蒸発させる。残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(
ヘキサン:Ac0Et 1 : 1)。化合物(10)が淡黄色固体(0,69
2g;0.703・10−’モルニア9%)として得られる。’H−NMR(C
DCIs、500MHz%J (ppm) 、J (Hz)) ・ 5.79(
Hl、 dd、3Jp−2’x7. 0) : 6. 20 (Hど、 dd、
3J(イ=6、 4;6. 95 (H6−Q、 ’J−L O) ; 7.
27 (Ha、q、 ’J=1゜0)、−MS (El ;rn/e): 98
4 (M”)。
J、化合物(11)、R11がヒドロキシル、Rt2がヒドロキシルそしてRe
3がHである構造(III)。
化合物(10)(0,68g;0.69xlO−”モル)をアルゴンの下でTH
F (10ml)に溶解する。酢酸(0,124g;2.07xlO−3モル)
および弗化テトラ−n−ブチルアンモニウムCTHF中の1.1M溶!1.88
m1;2.07X10−’モノりを加える。室温で20時間後、混合物を減圧下
でトルエン(3×)と共に蒸発させる。残留物をシリカゲルでクロマトグラフィ
ーする(AcOEt:MeOH20:1)、化合物(11)が白色固体(0,2
95goo、581xlO°3モル;84%)として単離される。’H−NMR
(DMSods、500MHz、J (ppm)、J (Hz)):5.95
(Hl、dd。
3J〆イー6. 2. ’J、・イー4. 0) : 6. 22 (H+’、
dd、 3J、−イー6.2゜’L’−z’−7,9)’; 7. 47 (H
s、Q、 ’J−0,8) ; 7. 85 (H,、q。
’J−0,8)。
K、 化合物(12) 、Ruが0−(ジメトキシトリチル)、R,がヒドロキ
シル、モしてR23がHである構造(III)。
化合物(11)(0,29g;0.571xlO〜3モル)をアルゴンの下でビ
リンン(10ml)に溶解する。DMTCI(塩化4.4′ −ンメトキシトリ
フェニルメチル(0,194g;0.571xLO−3モル)を加える。室温で
18時間撹拌した後、追加量のDMTCI (0,097g;01285X10
−’モル)を導入する。反応混合物をMeOH(1ml)で急冷し、40時間後
にCH2CH2C12(50およびNa2COsa q、(50ml)で希釈す
る。有機相をブライン(2x30ml)で洗浄し、N a 2 S O4で乾燥
する。溶剤を減圧下でトルエン(3X)と共に蒸発させる。残留物をシリカゲル
でクロマトグラフィーする(AcOEt :MeOH,勾配50:1−10:1
+ 1%N−メチルモルホリン)。化合物(12)(0,426g;0.52
6xll13モル:92%)が淡黄色固体として単離される。’H−NMR(C
DC13,500MHz、δ(ppm)):1.44 (Me、d);1.88
(Me、d);3.8.0 (2XOMe、s) ; 7. 66 (H6,
Q)。
L、 化合物(13) 、R=1がO−(ジメトキシトリチル) 、R,2が〇
−(2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、 N’ −テトライソプロビルホ
スホシアミシル)、モしてRe3がHである構造(III)。
化合物(12)(0,413g;0.52xlO−3モル)をアルゴンの下でC
H2CI2 (20ml)中の2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、 N’
−テトライソプロピルホスホシアミダイト(0,172g;0.572xlO
”モル)およびN、 N’−ジイソプロピルアンモニウムテトラゾライト(0,
107g、0.624X10−3モル)の溶液に加える。室温で16時間後、追
加量の2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、 N’−テトライソプロビルホ
スホシアミダイト(0,172g;0.572X10−3モル)を導入する。室
温で24時間後、混合物をNa2COsaQ、(20ml)で急冷する。有機相
をブライン(2X30ml)で洗浄し、Na2S○、て乾燥する。溶剤を蒸発さ
せた後、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(トルエン Ac0Et
、1:1 + 1%N−メチルモルホリン)、、化合物(13)(0,299g
:0.296xlO−’モル、57%)か白色固体として単離される。’H−N
MR(CDCH3,101MHz、δ(ppm)):148.89および149
.31゜実施例22
化合物(17)の合成、R11か0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R,□
かC(0)OH,そし7: Rt sがHである構造(IV)。
A、 化合物(14) 、R=+が0−(t−ブチルジフェニルシリル)、RI
!2がスチリル、モしてRe3がHである構造(rV)。
実施例21Aのように製造した化合物(2)(3,558g+5.569xLO
−3モル)をアルゴンの下でガス抜きしたベンゼン(19ml;013M、アル
ゴン流で30分間ガス抜きした)に溶解する。AIBN(0,183g;1.1
13X10°3モル)および1−フェニル 2−n−トリブチルスズエチレン(
21,90g;55.69xlO”モル)を加えた後、溶液を80°Cで加熱す
る。
AIBN(0,183g;1.113xlO−3モル)を10時間ごとに合計0
゜915g (5,566xlO”モル)加える。出発物質が残っていなければ
(シリカゲルを用いる薄層クロマトグラフィーにより測定、ヘキサン:Ac0E
t。
1 : 1) 、溶剤を蒸発させ、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーす
る(勾配 ヘキサン:Ac0Et、10 : 1−4 : 1)、化合物(14
)が白色固体(2,367g;4.177X10−3モルニア5%)として単離
される。’H−NMR(CDC13,500MHz、δ(ppm) 、J (H
z)): 2.34 (H2’。
ddd、 ”J=14. 0. ”J2’−f−3,0,3J2’−3・−8,
2) : 2. 46 (Hl。
ddd、 3J2’−1’=7. 1.3Jz’−1’=10. 2) ; 3
. 28 (H3’、 m) ; 3. 88 (H,’、ddd、 3J3・
−4’=9. 1) ; 6. 21 (H+’、dd) ; 7. 58 (
Ha。
q、 ’J−1,0)。
B、 化合物(15) 、R1,が0−1−ブチルジフェニルシリル、R12が
ホルミル、そしてR4がHである構造(IV)。
誘導体(14)’(2,193g; 3.869xlO−’モル)をジオキサン
H,Oの21混合物(30ml)に溶解するOsO4(0,098g:0.38
6 X 10−3モル)を加え、次に、HzO(8ml)中のNa IO4(1
,82g :8.512X10=モル)の溶液を加える。得られた懸濁液を3時
間室温で撹拌し、CH2C12(3X50ml)で抽出する。有機相をブライン
(2X30ml)で洗浄し、そしてN a 2 S O4で乾燥する。溶剤を蒸
発させた後、残留物をシリヵゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン Ac0
Et、1 : 1)。アルデヒド(15)が白色固体(1,334g;2.70
8xlO−’モル、70%)として単離される。IH−NMR(CDCt、、2
50MHz、δ(ppm) 、J (Hz))・2゜26 (Hl、ddd、”
J=15.3、’Jz’−+′=6. 1. ’11イ=9. 4); 2.
77 (Hf、ddd、 ’J2・イ=31i−f−6,2) : 3. 36
(R3< m) ;6xlO(Hr、dd)。
C化合物(16) 、R1+がO−(t−ブチルジフェニルシリル)、Rezが
C(0)OCH3、そしてR13かHである構造(IV)。
アルデヒド(15)(1,091g;2.214xlO−3モル)をDMF (
10ml)に溶解する。MeOH(0,425g;13.287X10−3モル
)およびPDC(ピリジニウムジクロメート;4.998g;13.287xl
O−3モル)を加える。得られた暗褐色溶液を20時間室温で撹拌し、CH2C
h (50ml)で希釈し、NaHzPO4(2×10ml)でそしてブライン
(2X 50m1)で洗浄する。Na25O<で乾燥した後、溶剤を蒸発させ、
残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン:Ac0Et、1 :
1)。化合物(16)(0,661g:1.264xlO−3モル:57%)
が白色固体として得られる。’H−NMR(CDCLs、500MHz、J (
ppm) 、J (Hz)):2、 28 (Hzs ddd、 2J=14.
5.3Jz’−+′−5,6,’J2・イ=9. 1) ;2、 76 (R
2二 ddd、3J2’イ=3J/−ゴー6.9):3.42 (Hl ddd
); 4. 28 (H<1 ctact、3J3’−4’−7,0) : 6
. 21 (H1’、dd) 。
D、 化合物(17) 、R,lがO−(t−ブチルジフェニルシリノリ、Hr
2がC(○)OH,そしTRK3がHである構造(IV)。
エステル誘導体(16)(2,2g;4.209xlO−”モル)を T)(F
−H,Oの11混合物(50ml)に溶解する。0.lN−NaOHの溶液(1
26,3ml;12゜627XLO−3モル)を加える。室温で16時間撹拌し
た後、混合物をlN−HClで中和し、CH,C1,(2×50m、I)で抽出
する。
有機相をブライン(2×10ml)で洗浄し、NazSO4で乾燥する。溶剤を
蒸発させた後、化合物(17)か白色固体として得られる(2.015g:3.
985×10−3モル、94%)。’H−NMR(CDC13,250MHz、
δ(ppm)): 6.22 (H+’、dd)。
実施例23
化合物(26)の合成、RHがO−(ジメトキシトリチル)、RF2がO−(2
−シアノエチル−N、N、N’ 、N’ −テトライソプロピルホスホジアミシ
ル)、そしてRgsがHである構造(V)。
A 化合物(18) 、RHが0−(t−ブチルジフェニルシリル)、Re2か
ヒドロキシエチル、そしてR■がHである構造(IV)。
実施例21Cのように製造した化合物(4)(5,323g; 10.5xlO
−3モル)をMeOH(60ml)に溶解する。NaBH< (1,192g
; 31.51XlO”モル)を0℃で分けて加える。水素の発生が止まったら
、反応混合物を室温で2時間撹拌しする。NaHzPO4aq、(20ml)を
注意深く加える。MeOHを蒸発させ、残留物をCHzC12(2×10ml)
で抽出する。
有機相をブライン(50ml)で洗浄し、N a 2 S O4で乾燥する。溶
剤を蒸発させ、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン−Ac
OEt 11)。化合物(18)が白色固体として得られる(5.Olg; 9
゜84×10−1モル、94%) 。’H−NMR(CDCR3,500MHz
、δ(ppm)。
J (Hz)): 2.、R5(H2’、ddd、 ”J=13.5. 3Jf
−(=7.0゜3J、、?=9. 0) : 2. 27 (HzCddd、3
J2’イ=4. 0. 3J2’−3′=8. 0)、2.49(Hr、m)、
3.77(H4’: ddd、);6.11(H,−dd)。
B、 化合物(19) 、R=1がO−(t−ブチルジフェニルシリル)、R2
□がエトキシp−トルエンスルホニル、そしてRe3がHである構造(IV)。
化合物(18)(0,334g;0.656xlO−’モル)をアルゴンの下で
CH2C12(15ml)に溶解する。DMAP (0,241g;1.969
xlO−3モル)、ピリジン(0,208g:2.626xlO−”モル)およ
びトシルクロリド(0,375g;1.969xlO−3モル)を順次加える。
室温で24時間撹拌した後、追加量のバエを導入する DMAP (0,12g
;0.984XiO”モル)、ピリジン(0,102g;1.313xlO−”
モル);塩化トシル(0,187g;0.984xlO−’モル)。40時間後
に反応混合物をCH2C12(60ml)で希釈し、NaH2PO1aci、(
2×50ml)でそしてブライン(2×50ml)で洗浄する。有機相をN a
2 S O4で乾燥する。溶剤を蒸発させた後、残留物をシリカゲルでクロマ
トグラフィーする(ヘキサン−AcOEt 2°1)。化合物(19)(0,3
69g;0.556xlOづモル。
84%)か淡黄色固体として単離される。’H−NMR(CDCR3,250M
H2,6(ppm)): 2.44 (pMe−Ph−SO3−、S)。
C化合物(20) 、R,、がO−(t−ブチルジフェニルシリル) 、RF2
がアシドエチル、モしてRHがHである構造(IV)。
化合物(19)(0,365g;0.55xlO”モル)を乾燥アルゴン雰囲気
の下でDMF (10ml)に溶解する。この溶液にLiN (0,135g;
2゜75 X 10−1モル)およびNa I (0,165g ; L l
Xl0−”モル)を加える。混合物を100℃で17時間加熱し、次いで室温に
冷却する。エーテル(100ml)を、次にブライン(50ml)を加える。有
機相をブライン(2×10ml)で洗浄し、N a 2 S O4で乾燥する。
減圧下で溶剤を蒸発させた後、残留物をノリカケルでクロマトグラフィーする(
ヘキサン−AcOEt 3:1)。
化合物(20)が淡黄色油として単離される(0.259g: 0.485xl
O−3モル、88%)、’H−NMR(CDCI、、500MHz、δ(ppm
)。
J (Hz)): 2.13 (HzCddd、 ”J=13.5、 3J2’
−3’=8. 7゜3J2・イ=7.0): 2.26 (Hzs adcl、
3J2・−3・−7,9,3J2’イ=4.0): 2. 47 (R7,m)
; 3. 73 (H4’、ddd、 ”Ji−;=8. 0) : 6.
11(Hl、dd)。
D、 化合物(21) 、R1+か0−(t−ブチルジフェニルシリル)、Hr
2がアミノエチル、モしてR1,がHである構造(TV)。
化合物(20)(0,255g;0.477xlO″3モル)をアルゴンの下で
ベンゼンのガス抜きした溶液(0,1M;アルゴン流で30分間ガス抜きした。
5m1)に溶解する。AIBN (0,008g:0.047xlO−3モル)
および水素化n−トリブチルスズ(0,347g+1.19xlO−3モル)を
室温で加える。混合物を80℃で5時間加熱する。溶剤を減圧下で蒸発させる。
残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(勾配 CHCl3:MeOH5
01−10・1)。化合物(21)が淡黄色油として単離される(0.23g;
0゜452 X 10”モル:95%)、’H−NMR(CDCLs、500M
Hz、δ(ppm)、J (Hz)):2.12 CHl、ddd、 3Jz’
イ=6.9)、2.24(Hlイ ddd、3J2’−/−4,0) ; 2.
38 (H3Cm) ; 3. 74 (HnCdd d、 ’Jf−/−8
. 0) ; 6. 09 (H+□、d d) −MS (FD、 m、/
e) + 508 (Mつ。
E、 化合物(22)、R11がC(0)OH,R乳2が0−(t−ブチルジフ
ェニルシリル)、モしてRx3がHである構造(IV)。
化合物(22)をほぼTetrahedron Letters、30 (37
)4969−4972 (1989)に記載の手順に従って製造した。
F、 化合物(23) 、R=tが0−(t−ブチルジフェニルシリル)、Rヒ
2が0−(t−ブチルジフェニルシリル)、そしてRF、3がHである構造(v
)。
化合物(22)(2,205g;4.459xlO−3モル)をMeCN(80
ml)およびTHF (10ml)に溶解する。この溶液にN−メチルモルホリ
ン(0,496g;4.905xlO−3モル)、N−ヒドロキシベンゾトリア
ゾール(0,301g:2.229xlO−3モル)および0−(IH−N−ヒ
ドロキシ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ホロボーレート(1,575g;4.9xlO〜
3モル)を加える。混合物を室温で30分間撹拌する。MeCN (20ml)
に溶解した化合物(21)(2,264g+4.45xlO−3モル)をN−メ
チルモルホリン(0,676g+6.688xlO−3モル)と共に加える。室
温で20時間後、溶剤を減圧下で蒸発させる。残留物をCH2C12(100m
l)およびNaH2PO*aQ、 (50ml)に溶解する。有機相をNaHz
PO< (2×50ml)でおよびブライン(2×50ml)で洗浄し、モして
N a 2 SC2で乾燥する。溶剤を蒸発させ、残留物をシリカゲルでクロマ
トグラフィーする(ヘキサン Ac0Et、1:2)。化合物(23)が白色固
体として単離される(4.11g;4.175X10− ” モル: 93%)
、’ H−NMR(CDCI! 、500MH7、δ(ppm)、J (Hz)
): 2.34 (H2−、ddd、”J−14,3゜3J2’−3’−4,3
,3Jz’−+’−9,9) 、 4. 01 (Hs: m) ; 4. 2
8 (H4Cs);4゜55 (H3’、d) : 6. 07 (H1’、d
d、 ’Jl’−1x5. 5. ’L’−z’−3゜8) ; 6. 17
(H+□、dd、 ”J(−f−5,0) 、 MS (CI、 m/e) :
984(M”)。
G、化合物(24)、R□がヒドロキシル、Rε2がヒドロキシルモしてHz3
がHである構造(■)。
化合物(23)(1,292g;1.312xlO”モル)をアルゴンの下でT
HF (30ml)に溶解する。酢酸(0,236g;3.937xlO−3モ
ル)および弗化テトラ−n−ブチルアンモニウム(THF中の1.1M溶M3.
58m1 ;3.937X10− ’モル)を加える。室温で24時間後、混
合物を減圧下、トルエン(3×)と共に蒸発させる。残留物をシリカゲルでクロ
マトグラフィーする(AcOEt :MeOH120:1)、化合物(24)が
白色固体としてm離される(0.647g;1.27XLO−’モル、97%)
。’ H−NMR(CD、OD、500MHz、δ(ppm)、J (Hz))
: 4.25 (H<? d。
3J4’−3’=1. 9) : 6. 05 (H/、dd、 3L’−2’
=2. 1.3J /−2’=7. 8) 。
6.21(H〆、 dd、 3J、・−z’=5.9. ”L’−z’=8.4
) : 7.88 (Hs、 Q):8.03 (H6,q)。
H8化合物(25) 、Re+かO−(ジメトキシトリチル)、R8□がヒドロ
キシル、モしてResがHである構造ff)。
化合物(24)(0,64g;L 26LxLO−’モル〕をアルゴンの下でピ
リジン(10ml)に溶解する。DMTCI(塩化4.4′ −ジメトキシトリ
フェニルメチル;0.428g;1.263xlO−3モル)を加える。室温で
17時間撹拌した後、追加量のDMTCl (領 428g+1.263xlO
−3モル)を導入する。40時間後、反応混合物をMeOH(1ml)で急冷、
し、CH2Ch(60ml)およびNazCOxaq、(50ml)で希釈する
。有機相をブライン(2×30ml)で洗浄し、Na25O<で乾燥する。溶剤
を減圧下、トルエン(3×)と共に蒸発させる。残留物をシリカゲルでクロマト
グラフィーする(AcOEt :MeOH,勾配50 : 140 : 1)、
化合物(25)(0,902g;1.llXl0−3モル:88%)が白色固体
として単離される。’ TI−NMR(CD30D、500MHz、δ(ppm
)、J (Hz)): 4.23(H4’、 d、 31<’−s’−L、8)
; 6. 06 CH+’、 dd、 3L’イー2. 4.3J、・イ=7
. 5) 、6. 19 (H+’、dd、、 ’Jl’−2’−5. 9.
’Jl’−2’−9. 0)。MS(Cl :m/e): 809 (M”)。
■、 化合物(26) 、Ruがo−(ジメトキシトリチ/L/) 、RBがo
−(2−ジアツエチルーN、 N、N’ 、N’ −テトライソプロピルホスホ
ジアミシル)、モしてR13がHである構造(V)。
化合物(25)’ (0,89g;L 121xlO−’モル)をアルゴンの下
でCH2Clz (30ml)中の2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、N
’ −テトライソプロビルホスホシアミダイト(0,371g;1.233xl
O−3モル)およびN、N’−ジイソプロピルアンモニウムテトラゾライド(0
,23g;L、345X10−3モル)の溶液に加える。室温で18時間後、追
加量の2−シアノエチル−N、N、 N’ 、N’−テトライソプロピルホスホ
シアミダイト(0,371g;1.233xlO−3モル)を導入する。室温で
24時間後、混合物をNaHCO3aq (20ml)で急冷する。有機相をブ
ライン(2×30ml)で洗浄し、N a z S O4で乾燥する。溶剤を蒸
発させた後、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン Ac0
Et、1:2 + 1%N−メチルモルホリン)。化合物(26)か淡黄色固体
として単離される(0.624g;0.617X10− ’モル、55%)、’
H−NMR(CDC+3、LOIMHz、δ(ppm)):148.17およ
び150.57゜実施例24
化合物(30)の合成、Ri (が0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R−
zかアミノメチル、モしてRe3かHである構造(IV)。
A、 化合物(27) 、R−+かO−(t−ブチルジフェニルシリル) 、R
−zがヒドロキシメチル、モしてRe3かHである構造(IV)。
実施例22A−Bに記載のように製造したアルデヒド(15)(0,759g;
1.541X10−’モル)をアルゴンの下でMeOH(6ml)に溶解する。
溶液を0℃に冷却し、NaBH< (0,291g ; 7.708xlO−3
モル)を加える。この温度で30分後、混合物を25℃で20時間撹拌する。こ
の溶液にNaHzPOnaq (30ml)を加える。MeOHを減圧下で蒸発
させ、水性相をCH2C12(3×30ml)で抽出する。有機相をブライン(
2×20ml)で洗浄し、NazSOqで乾燥する。溶剤を除去した後、残留物
をシリカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン Ac0Et、12)。化合
物(27)が白色固体として単離される(0.381g:0.77xlO−’モ
ル、50%)。
’ H−NMR(CDC+3.500MHz、δ(ppm) 、J (Hz))
: 2゜14 (H1’、ddd、”J=14.0.3J2’−1・=5. 2
.312’−1−8,8) ; 2゜2 9 (Hz’、 dd d、’Lt’
4=6. 8. 3Jz’−x’−5,9) : 2. 6 0 (Hr’、m
);3.94 (H/、ddd)+6.13 (Hに dd)、MS (FD、
m/e):495(M”)。
B 化合物(28) 、R,、か0−(t−ブチルジフェニルシリル) 、R=
2がメトキノp−トルエンスルホニル、モしてRgかHである構造(■)。
化合物(27)(0,397g;0.802xlO−1モル)をアルゴンの下で
CHC13(15ml)に溶解する。0℃で冷却したこの溶液にピリジン(0゜
254g:3.21xlO−3モル);DMAP(領 294g+2.407X
10−3モル)および塩化トシル(0,459g;2.407xlO−’モル)
を加える。0℃で10分後、混合物を室温で撹拌する。薄層クロマトグラフィー
(ヘキサン Ac0Et、1 : 1)で分析したところ、いくらかの出発物質
が残っていることを示す。従って、塩化トシル(0,306g:1.6xlO−
3モル)、ピリジン(0,127g:1.605xlO”’モル)およびDMA
P C0,196g:1.6×10−3モル)を加える。40時間後、この溶液
をCHC13(50m、l)で希釈し、NaH2PO<aq(2×40ml)
、NaHCO; (2×40ml)、次いでブライン(2×40ml)で洗浄し
、N a 2 S O<で乾燥する。溶剤を減圧下で蒸発させた後、残留物をシ
リカゲルでクロマトグラフィーする(ヘキサン・Ac0Et、2 : 1)。化
合物(28)が無色固体として単離される(0.429g;0.661xlO−
3モル、82%)。’ H−NMR(CDCI!、500MHz、δ(ppm)
、J (Hz)): 2.14 (Hz< ddd、 2J−14,8,3J
2’イ=5.6.’J2’−3’=9.0); 2.22 (Hz’、ddd、
3Jz’イ6、 8. 3J2’−3’=6. 8) ; 2. 84 (H3
Cm) : 3. 85 (H<? ddd。
’J!’−4’−7.0); 6.05 (H+’: dd)、MS (FD、
m/e): 649(M゛)。
C9化合物(29) 、Rglが0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R7□
がアシドメチル、モしてR1かHである構造(rV)。
トシル誘導体(28)Co、425g;0.655X10−’モル)をアルゴン
の下でDMF (15ml)に溶解する。この溶液にLINs (0,16g;
3゜275X10−3モル)およびMar (0,196g;1.31X10−
’モル)を室温で加える。混合物を100℃で20時間撹拌する。反応は薄層ク
ロマトグラフィー(ヘキサン Ac0E L、13)分析で追跡する。反応が終
わったら、エーテルを加える(100ml)。この溶液をブライン(3×50m
l)で洗浄し、N a 2 S O4で乾燥する。濾過後、残留物をシリカゲル
でクロマトグラフイーイーる(ヘキサン Ac0Et、2 : 1)。アシド誘
導体(29)か無色ガラスとして得られる(0.262g;0.504xlO−
3モル、77%)。’ H−NMR(CDCh、 500MHz、δ (ppm
) 、 J (Hz) ) : 2. 18 (Hz’。
ddd、”J=14. 3. ”J2’−3’=8. 9. ”J2’イ=5.
5) ; 2. 28 (H2’。
ddd、”J2′i=”lz’−(=6.5); 2.67 CH(、m):
3.37 (CH2−H5、d、 3J=6.3); 7.46 (H6,q、
’J=1.0)、MS (FD、m/e) : 520 (M”)。
D、 化合物(30) 、R,、か0−(t−ブチルジフェニルシリル)、R2
□がアミノメチル、そしてRe3かHである構造(rV)。
アシド誘導体(29)(0,245g;0.471X10弓モル)をアルゴンの
下でガス抜きしたベンゼン溶液(0,1M アルゴン流で30分間ガス抜きした
)に溶解する。AIBN (0,008g;0.0471xlO−3モル)およ
びnBu3SnH(水素化n−トリブチルスズ:0.343g:1.178X1
0−3モル)を室温で加える。混合物を80℃で7時間加熱する。薄層クロマト
グラフィー(ヘキサン Ac0Et、1.: 1)で分析したところ、いくらか
の出発物質が反応混合物にまだ存在することを示す。従って、AIBN (0,
008g;0.0471X10′□3モル)を加える。反応混合物をさらに17
時間80℃で加熱する。溶剤を減圧下で蒸発させる。残留物(淡黄色部)をシリ
カケルでクロマトグラフィーする(フラッノユークロマトグラフィー、勾配Ac
0Et :MeOH,50:1−20:1−10:1 1%のNEt3を含有)
。アミン(30)が無色粉末として単離される(0.196g:0.397xl
O−’モル;84%)、’ H−NMR(CD30D、500MHz、δ(pp
m) 、J (Hz))2、 28 (2H1,m) ;2. 58 (H3S
m) ; 2. 70 (C3’ −CH、−NR2,dd、”J−42,2
,1J=8.0): 2.82 (C3′ CH2−NR2,dd、’J=5.
4);6. 11 (H,7,dd、’J=5.9)+7.54 (H6,q。
’J=1.1)、MS (FD、m/e): 494 (M”)。
実施例25
化合物(42)の合成、R,1かO−(シメトキノトリチル)、ReノがO−(
2−シアノエチル−N、N、N’ 、N’ −テトライソプロピルホスホアミシ
ル)、そしてR1,かHである構造(IV)。
(V工)
A、 化合物(3t) 、R,、、b<ヒトo4−シ)1.r、R12かO−(
t−ブチルジフェニルシリル)、モしてR13がHである構造(IV)。
化合物(31)はほぼTetrahedron Letters、23 (26
)2641−2644 (1982)に記載の方法に従って製造した。
B、 化合物(32) 、R,、がヒドロキシル、Rε2が0−(t−ブチルジ
フェニルシリル)、そしてRi3がCR20CR2P hである構造(rV)。
15m1の乾燥アセトニトリル中の(31) (3,53g、 7. 4mmo
l)の撹拌溶液にアルゴンの下で室温にて、DBU (2,2ml、 14.
8mmol) 、次いでペンシルクロロメチルエーテル(2,0g、 12.
8mmol)を加えた。室温で4時間後、反応混合物を1.50m1のCH2C
l2で希釈し、そして有機相を2つの25m1部の10%水性KH6CL、1つ
の70m1部のR20,そして1つの50m1部のブラインで洗浄した。N a
2 S O4で乾燥した後、有機相を減圧下で濃縮した。残留物をシリカゲル
でクロマトグラフィーする(勾配へ牛サン Ac0E t)と、保護されたチミ
ジン(32)が白色フオームとして得られた(3゜21g;73%)。’ H−
NMR(CDC13,300MHz) δ 1.01(9H,s、3’ −〇’
−5itBu)、1.79 (3H,s、Me−5)、4゜61 (2H,s、
0−CH2Ph)、5.40 (2H,s、−N−CH20)。
C化合物(33) 、R1+がCR2CH2(0)OCH3、R62がO−(を
−ブチルジフェニルシリル)、そしてRo、がCR20CR2P hである構造
(V)。
25m1の乾ficHzclz中の塩化オキサリル(0,65m1.7. 3m
mol)の撹拌溶液にアルゴンの下で一78°Cにて、5mlのCH2Cl2中
の乾燥DMS○(1,05m l、14. 6mmoL)の溶液を加えた。添加
は5時間かけて行った。
得られた混合物を一78°Cで1時間撹拌し、25m1のCH2Cl□中の化合
物(32) (2,91g、 4. 84ma+ol)を10分間かけて加えた
。−78℃で1時間後、乾燥トリエチルアミン(4,1ml、 29. 2mm
ol)を加え、そして反応混合物をOoCに温めた。メトキシカルボニルメチレ
ントリフェニルホスホラン(2゜45g、7 、 2 mmol)を固体として
加え、そして反応混合物を室温で2時間撹拌した。200m1のCH,C12、
次いで50m1のR20を加えた。得られた混合物を10分間撹拌し、そして層
を分離した。有機層を2つの50m1部のR20、そして1つの50m1部のブ
ラインで洗浄した。有機層をN a 2 S O4で乾燥し、減圧下で濃縮した
。残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(41ヘキサン 酢酸エチル)
と、σ、β−不飽和メチルエステル(33)(2,95g193%)が得られた
。’ H−NMR(CDC13,300MHz)δ:0゜875 (9H,s、
3’ −05itBu)、 5.66 (IH,dd、J−16Hz、J=1.
5Hz、H−6’ )、6.45 (IH,dd、J=7Hz、H−1’ )、
6.41 (LH,dd、J=16HzおよびJ−6Hz)。
D 化合物(34) 、R=1かCH2CH2C(0)OCHs、RBがO−(
を−ブチルジフェニルシリル)、そしてRw3かHである構造(IV)。
85m1のMeOH中の(33) (2,7g、 4. 1a+a+ol)の激
しく撹拌した溶液を、粉末P d/C10%(960mg)の存在下、3日間、
室温にて水素の下(大気圧)で水素添加した。反応混合物を5102の路に通し
て濾過し、フィルターケーキをMeOH(〜100m1)で洗浄した。mgtを
減圧下で濃縮したところ粗生成物(34) (2,1g、95%)か無色のフオ
ームとして得られた。
この物質をさらに精製することなく次の工程に使用した。’ H−NMR(CD
C13,300MHz) δ L、82 (3H,s、 Me−5)、3. 5
6 (3H。
s、OMe)、6.25 (LH,dd、J=6Hz、H−1’ )、6.92
(LH,s、H−6)、8.6 (LH,s ブロード、N−H)。
E、 化合物(35) 、R1,がCH2C(0)OH,R,2かO−(t−ブ
チルジフェニルシリル)、モしてR23がHである構造(IV)。
MeOH(10ml)中の粗化合物(34) (2,1g、 3. 9mmol
)の溶液に室温で、MeOH/H20(7: 3)中のKOHの2M溶液40m
1を加えた。
室温で2時間後、溶液をダウエックス50Wx5 (F 1uka)でpH4の
酸性にした。次に、懸濁液を濾過し、固体を150m1のCH2Cl2および5
0m1のH20で洗浄した。層を分離した。水性層をCR2C12で抽出した。
合わせた有機層を50m1部のR20およびブラインで洗浄した。有機層をNa
25O,で乾燥し、減圧下で濃縮して駿(34) (1,27g、84%)を白
色粉末として得た。’ H−NMR(CDC+3.300MHz) δ・1.、
82 (3H,s。
Me−5)、3. 9 (LH,m、 H−4’ )、6. 25 (LH,s
、H−1,’ )。
6、 95 (IH,s、 H−6)。
F、 化合物(36) 、R,lがO−(トリチル)、L2がアジド、そしてR
ア。
がHである構造(rV)。
化合物(36)をほぼLin、TおよびW、PrusoffのJ、 Med、
Chem、21 :109 (1978)に記載の手順に従って製造した。
G、 化合物(37)、R□が0−(トリチル) 、Re2がアミノ、そしてR
f3かHである構造(■)。
10.5g (0,02モル)部のアシド(36)を100m1のジオキサンに
溶解する。0.5gの10%Pd/Cを加えた後、水素添加を大気圧下、25℃
で行う。16時間後濾過し、減圧下で蒸発すると、粗製アミンが得られた。これ
をCH2C12/EtzOで結晶化させた。7.0gのアミノ誘導体(37)が
得られた。’ H−NMR(DMSO−cL): 1.50 (s、3H,CH
3)、6゜15 (m、 LH,H(L’ ))、 7.50 (s、 LH,
H(6))。
Hl 化合物(38) 、R=+がo−(トリチル) 、Ruが0−(t−ブチ
ルジフェニルシリル)、モしてRe3がHである構造(Vl)。
乾燥CHzC1z5ml中の(35)(313mg、0.6mmoL)およびア
ミン(37)(289mg、0.6mmol)の撹拌混合物にアルゴンの下で室
温にて、N、 N’−ジクロロへキシルカルボジイミド(144mg、0.7m
mol)およびDMAP (30mg、0.25anol)を加えた。室温で1
2時間後、混合物を100m1(7)CH2C1zで希釈し、20m1(7)O
,IN−HCL 3X20ml(7)R20および2X20mlのブラインで洗
浄した。有機層をN a 2 S O4で乾燥し、減圧下で濃縮して油を得た(
0. 95 g)。これをシリカゲルでクロマトグラフィーする(982 クロ
ロホルム、メタノール)と、二量体(38)(0,46g、78%)が白色フオ
ームとして得られた。’ H−NMR(CDCI!、3゜OMHz)δ:1.3
2および1. 80 (3H,s、 Me−5) 、5. 96および6.25
(IH,dd、 J=6Hz、 H−1’ ) 、 6.52 (LH,d、
J −6Hz、N−H(鎖))、6. 9および7. 5 (LH,s、 H
−6)、9. 18および9. 37 (IH,s ブロード、Na−H)。
■、 化合物(39) 、R1,がヒドロキシル、Ra2が。−(t−ブチルジ
フェニルシリル)、モしてRe3がHである構造(VT)。
酢酸(1,6m1)および水(0,4m1)の混合物中の(38)(1,01g
、1. 02ma+ol)の溶液を80℃で1時間30分加熱した。次に、溶剤
を減圧下で除去し、残留物をシリカゲルでクロマトグラフィーする(CH2C1
□/MeOH/EtsN、95 : 4 : 1)と、 (39) (591m
g、78%)が白色フォームトシテ得うレタ。’ H−NMR(CDCH3,3
00MHz)6 : 1.76および1. 82 (3H,s、 Me−5)
、6. 02および6. 10 (1)(、dd。
J−6Hz、 H−1’ )、6. 9および7. 6 (LH,is、 H−
6)、7. 05 (LH,d ブロード、NH(鎖))、9.82および9.
92 (LH,sブロード、Na−H)。
J、 化合物(40) 、R5b<O−<シl 14シト+Jftli) 、R
pz、6(0−(t−ブチルジフェニルシリル)、そしてRa3がHである横a
(Vl)。
CHzC1z20ml中の(39)(860mg、1.15anol)の溶液に
アルゴンの下で室温にて、DMAP (210mg、1.7+uol)およびE
t3N(0゜5ml、3. 5mmol) 、次いで塩化ジメトキシトリチル(
575ing、1.7mmo1)を加えた。12時間室温で撹拌した後、さらに
塩化ジメトキシトリチル(300mg、8.8m+++oL)を加えた。室温で
24時間後、反応混合物をCH2CI。
(〜100m1)で希釈し、ブラインで洗浄した。有機層をN a 2 S 0
4で乾燥し、減圧下で濃縮して油を得た。これをシリカゲルでのクロマトグラフ
ィ (CH2C12/MeOH/EtsN、94 : 5 : 1)で精製して
(40)(575mg、48%)を得た。’ H−NMR(CDCis、300
MHz)6 : 1..46および1、92 (3H,s、 Me−5) 、
3.88 (6H,s、 OMe) 、6.13および6. 4 (IH,s、
H−1’ )、7. 07 (LH,s、 H6) 、9. 5および9.
6 (LH,s ブロード、Ns H)。
K、 化合物(41)、R1,lがO−(ジメトキシトリチル)、R7□がヒド
ロキシル、そしてRe3がHである構造(Vl)。
3m1c7)THF中(7)(40)(405mgS0.39anol)(D溶
液に室a−C−1弗化テトラーn−ブチルアンモニウム(141mgs o、5
mmol)を固体として一度に加えた。室温で3時間後、溶剤を減圧下で除去し
、残留物をシリカゲルでのクロマトグラフィー((R2C1t/ E t sN
/メタノール、93:1:6)で精製して(41)(310mg、100%)を
白色71−4として得た。IH−NMR(CDC13,300MHz)δ・1.
21および1. 73 (3H,s。
Me−5)、3.64 (6H,s、OMe) 、6.00および6. 22
(3H。
dd、J−6Hz、 H−1’ )、7. 25および7. 55 (LH,s
、 H−6)。
L、 化合物(42) 、R,、b<O−(ジメトキシトリチ/L/) 、 R
PZが。−(2−シアノエチル−N、 N、 N’ 、 N’ −テトライソプ
ロピルホスホアミシル)、そしてR6がHである構造(■)。
シイソプロビルアンモニウムテトラプライド含有乾燥C)(2CI□5ml中の
(41)(310mg、0.39關o1)の撹拌溶液にアルゴンの下で室温にて
、2−ノアノエチルーN、N、N’ 、N’ −テトライソプロビルホスホアン
アミダイト(0,180m1.0 、 6 mmol)を加えた。室温で13時
間後、反応混合物を100m1のCH2Cl2で希釈し、NaHCO3の5%水
溶液、R20およびブラインで洗浄した。N a 2 S O4で乾燥した後、
溶剤を減圧下で除去した。粗製油をシリカケルでのクロマトグラフィー(CH2
C1z/N〜メチルモルポリン/メタノール、98:1:1)で精製して(42
)(285mg174%)を得た[これを150m1の乾燥ベンセンと共に3回
蒸発させると白色フオームが得られた]。
’ H−NMR(CDC13,100MHz)6 :148.658および14
8゜化合物(48)の合成、R!1がC(0)OH,Rヒノが。−(t−ブチル
ジメチルシリル)、そしてRa3がHである構造(IV)。
A、 化合物(43)、R11がアミノメチル、Rと2がヒドロキシルそしてR
I!3かHである構造(IV)。
化合物(43)はほぼChem、Comm、 、p、422 (1968)に記
載の手順に従って製造した。
B、 化合物(44) 、R=+がアミノメチル、R12が。−(t−ブチルジ
メチルシリル)、モしてRoがHである構造(IV)。
乾燥DMF10mlおよび乾燥CH2Cl□5ml中の粗製アミノアルコール(
43) (1,40g、 5. 5au++ol)の混合物にアルゴンの下で室
温にて、イミダゾール(520mg、7.6mmol)およびt−プチルシメチ
ルクooシラ:z (1゜08g、7. 2mmol)を加えた。得られた混合
物を室温で8時間撹拌し、さらに試薬を加えた イミダゾール(210mg、
3. 1a111101) ; t−プチルシメチルクDoシラン(420mg
、2. 8a+mol) 、 32時間後、溶剤を高真空(−10−2mmHg
、45°C)下で除去した。m製固体をシリカゲルで精製して(CH2Cl 2
/M e OH/ E t s N)でM製して(44)(1,70g、83%
)を淡黄色フオームとシテ得た。’ H−NMR(CDC13,300MHz)
6 : 0.00 (6H,s、3’ −O5iMe、) ;0. 81 (9
H,s、3’ −0’ 5itButyl);1.75 (2H,m、H−5’
);1.97 (3H,s、Me−T);2.15 (2H,m、H−2’)
;3.40(2H,m、H−6’):3゜74 (LH,m、H−4’ );
4.05 (LH,m、H−3’ ); 6.07 (IH,t、J=6.5H
z、H−4’ ); 7.06 (LH,s、H−6); 8.LO(LH,s
、N−H)。
C0化合物(45)、Ra1がCH=CH2、Ra2か0−(t−ブチルジメチ
ルシリル)、そしてRe3がCHzOCHzPhである構造(IV)。
乾燥CH2C1245m1中の塩化オキサリル(2,2ml、25anol)の
撹拌溶液に、アルゴンの下で一78℃にてCH2ClzlSml中の乾燥DMS
O(3゜6ml、50mtroLンの溶液を5分かけて加えた。−78℃で1時
間撹拌した後、50m1のCH2C1Z中の実施例25A−Bに従って製造した
化合物(32)(10g110.64關of)の溶液を加えた。−78℃で45
分後、乾燥トリエチルアミン(14,8ml、0. 1 mol)を5分かけて
加え、そして反応混合物を1時間かけて一30℃に温めた。この溶液に一78°
Cでメチレントリフェニルホスホランの溶液を加えた。このメチレントリフェニ
ルホスホランの溶液は、ヘキサン(62,5ml 0. 1moL)中の1.6
Nのn−ブチルリチウムを150m1中の乾燥THF中の臭化メチルトリフェニ
ルホスホニウム(35,7g、0゜1 mol)の撹拌スラリー溶液に一78°
Cで加え、続いて室温で2時間撹拌することによって製造したものである。得ら
れた混合物を室温に温め、2時間撹拌した。
次に、100m1のR20を加え、混合物を減圧下で約150m1に濃縮し、3
00m1のエーテルで希釈した。有機層を水およびブラインで洗浄し、硫酸ナト
リウムで乾燥した。溶剤を除去すると油が得られた。これをシリカでクロマトグ
ラフィーする(ヘキサン−酢酸エチル 41)ことによって精製すると化合物(
45)(3,55g、35%)が得られた。’ H−NMR(CDC13,30
0MHz)δ 1. 02 (9H,s、3’ −05i tBu) ; 1.
80 (31−I。
s、 Me−5) : 4. 62 (2H,s、Ph−CHz−OH) :
5. 5 (LH。
m、H−5’) ;6. 32 (IH,dd、J=6. 0 Hz、H−1’
) ;6゜95 (1ト1.s、H−8) 。
D 化合物(46) 、Rplかヒドロキシメチル、RF2が0−(t−ブチル
ジメチルシリル)、そしてR1かCH20CH2Phである構造(IV)。
アルゴン雰囲気の下で0°Cに冷却した乾燥THFSml中の化合物(45)(
252mg、0.42mmo1.)の撹拌溶液に、THF中の0. 25m 1
. (2,5ma+ol)のIOMボランンメチルスルフィド複合体を加えた。
0℃で2時間後、4mlの2N−NaQ)(水溶液および1mlの30%H20
□水溶液を徐々に連続的に同時添加することによって混合物を急冷した。反応混
合物を10分間室温に温め、50m1のCH2Cl2て希釈し、そしてR20お
よびブラインで洗浄した。乾燥(MgsOJ後、有機相を減圧下で濃縮した。残
留物をシリカゲルでクロマトグラフィーすると(ヘキサン−酢酸エチル、21な
いし11〕化合物(46)(186mg、72%)か無色の油として得られた。
’ H−NMR(CDCI3.300MHz )δ ]−,01(9H,s、3
’ −03i tBu)、1.80 (3H。
s、 Me−5) 、3. 51 (2H,m、CH2−6’ )、5. 41
(2H,s。
0−CH2N) 、6. 27 (IH,dd、J=6Hz、 HL’ )、6
. 87(LH,s、 H−6)。
E、 化合物(46) 、R,lかヒドロキシメチル、Re2がO−(t−ブチ
ルジメチルシリル)、モしてRi 3かHである構造(IV)。
37m1のMeOH中の化合物(46)(1,03g、1.67mmol)の激
しく撹拌した溶液を粉末Pd/C10%(520mg)の存在下で3日間、室温
にて水素添加した(大気圧)。反応混合物をシリカケルの路に通して濾過した。
固体をMeOH(100ml)で洗浄した。濾液にKOH(〜200mg、3.
6mmo1.)を加え、得られた溶液を1時間室温で撹拌した。溶液を減圧下で
約20m1に1縮し、CH7C12(100ml)で希釈し、有機相をR70お
よびブラインで洗浄した。乾燥(M g S O+ )後、溶剤を減圧下で除去
して化合物(47)(742mg、90%)を得た。この物置をさらに精製する
ことなく次の工程に使用した。’ H−NMR(CDCl+、300MHz)
δ 0. 94 (9H,s。
3’−05itBu)、L、73 (s、3H,Me−5)、3.45 (2H
,m。
CH76’ )、6. 17 (LH,dd、J=6. 51(z、HL’ )
、6. 85 (LH,s、H−6)。
F、 化合物(48) 、R,、かC(0)OH,R12か0−(t−ブチルジ
メチルシリル)、そしてR13かHである構造(rV)。
5mlの乾燥DMF中の化合物(47)(71,0mg、1. 5011101
)の激しく撹拌した溶液にアルゴンの下、室温でピリジニウムシクロメート(P
DC)(1゜5 g s 4 mmol)を加えた。14時間後、褐色溶液を3
5m1のEtOAcで希釈し、5分間撹拌した。懸濁液をシリカゲルの路に通し
て濾過し、固体を75m1のEtOAcで洗浄した。溶剤を除去し、残留物をシ
リカゲルでクロマトグラフィーする(酢酸エチル−メタノール 955)と酸(
48)が得られた。l)(−NMR(CDCI!、300MHz)δ:1.09
(9H,s、3’、−03itBu)、1. 83 (3H,s、 Me−5
)、2. 38 (2H,m、CHz−5’ )、6. 32 (LH,dd、
J=6. 5Hz、 H−1’ )、7. 23 (LH,s。
H−6)。
実施例27
(50)の合成、RHがCH2C(0)CH3、RezがO−(t−−j−f−
ルシ)fルシリル)、そしてRe3かCR20CR2P hである構造(IV)
。
A、 化合物(49) 、R,lがCH−(L 3−ジチアン−2−イル)、R
8□が0−(t−ブチルメチルシリル)、そしてRH3がCR20CR2P h
である構造(IV)。
45m1の乾燥CH2Cl2中の塩化オキサリル(2,2ml、 25a+mo
l)の撹拌溶液にアルゴンの下、−78℃で、15m1のCH2C1Z中の乾燥
DMSO(3、6mL 50+uol)の溶液を5分かけて加えた。−78℃で
1時間撹拌した後、50m1のCH2C:12中の化合物(32)(10g、1
0.64a+@ol)の溶液を20分かけて加えた。−78℃で45分後、乾燥
トリエチルアミン(14,8m1、 0. 1+ol)を5分かけて加え、反応
混合物を1時間かけて一30℃に温めた。この溶液に一78℃で、ホスホニウム
イリドの溶液[トルエン(85ml。
42、 2mmol)中の0.5Nカリウムビス(トリメチルシリル)アミドを
、13ニウム(16g、38. 4mmol)の撹拌スラリー溶液を加え、次い
で3時間室温で撹拌することによって製造した]を加えた。得られた混合物を室
温に温め、2時間撹拌した。その後、300m1のCH2Cl2および100m
1のR20を加えた。混合物を10分間撹拌し、そして層を分離した。水性層を
200m1部のCH2Cl2で1回抽出した。合わせた有機層をブラインで洗浄
し、MgSO4で乾燥し、減圧下で濃縮した。残留物をシリカケルでクロマトグ
ラフィーする(ヘキサン−EtOAC)ことによって精製して化合物(49)(
10,1g、87%)を得た。MS (FD:m/e): 701 (M”)。
B、 化合物(50)、R81がCH2C(0)○CH3、R92がO−(t−
ブチルメチルシリル)、そしてRe3がCH20CH2P hである構造(IV
)。
(MeOH: R20)(9: 1 : 50m1)中の(49)(1,3g、
1.85111mol)の撹拌溶液に、アルゴンの下での還流下で塩化第二水銀
(2,9g、 10、 7mmol)を加えた。40分後、反応混合物を室温に
冷却し、塩を濾過し、母液を減圧下で濃縮し、残留物を100m1のCH2C1
2で希釈した。有機層を各30m1部のR20で2回および30m1部のブライ
ンで1回洗浄した。MgSO4で乾燥した後、溶剤を除去し、残留物をシリカゲ
ルでクロマトグラフィーする(ヘキサン−酢酸エチル、73)ことによって精製
して化合物(50)を得た。’ H−NMR(CDC13,300MHz)61
. 02 (9H,s、3’−03itBu)、1.80 (3H,s、Me−
5)、2.28 (2H,m、CH2−5’ )、3. 52 (3H,s、
Me−5) 、5. 41 (2H,s、 0−CH2N)、6. 29 (I
H,dd、J−6,5Hz、 H1’ )、7. 03 (LH,H−6)。
評価
方法1 ハイブリダイゼーション分析
本発明のオリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド類似体、またはオリゴヌクレ
オシドの、相補的核酸に結合する相対的能力は、特定のハイブリダイゼーション
複合体の融点を決定することにより比較することができる。融点(Tm)は、2
本鎖RNAの物理的性質であり、50%のヘリックス形対コイル(ハイブリダイ
ゼーションしていない)形が存在する温度を℃で表わしたものである。Tmは、
UVスペクトルを用いて、ハイブリダイゼーションの形成と分解(溶融)を決定
することにより測定する。ハイブリダイゼーションの間に生ずるベーススタッキ
ングは、UV吸収の減少を伴う(淡色性(hypochromicity))。
したがって、UV吸収の減少は、より高いTmを示す。Tmが高いほど、鎖の結
合強度が大きくなる。非ワトラン・クリック塩基対は、Tmに対して強い不安定
化効果を有している。したがって、標的RNAに対するアンチセンス・オリゴヌ
クレオチドまたはオリゴヌクレオシドの最適な結合を得るためには、塩基対の絶
対的正確性が必要である。
A、オリゴヌクレオチド類似体のハイブリダイゼーションの熱力学の評価本発明
のオリゴヌクレオチド類似体が、これらに相補的なRNAまたはDNA配列にハ
イブリダイズする能力は、熱溶融分析により決定することができる。RNA相補
鎖は、T7RNAポリメラーゼおよび、核酸合成器(AppliedBiosy
stems、 Inc、)により合成されたテンプレート・プロモータDNAか
ら合成する。RNA種は、FPLC(LKB Pharmacia。
Inc)を用いてイオン交換により精製する。アンチセンス・オリゴヌクレオチ
ド類似体を化学量論的濃度でRNAまたはDNA相補鎖に加え、2本鎖からラン
ダムコイルへの転移における吸収(260nm)深色性(hype r ch
r。
m1city)を、分光光度計(Gi l ford Re5ponse II
)を用いてモニターする。これらの測定は、10mMリン酸ナトリウム(pH7
,4)、0.1mM EDTA、および0.1Mまたは0.1Mのイオン強度を
得るためのNaC1の緩衝液中で実施する。データは、L/Tm対In[Ct]
(ここでCtは全オリゴヌクレオチド濃度)を表わすグラフにより分析すること
ができる。
この分析から熱力学パラメータを決定する。形成されたヘテロ2本鎖の2本鎖の
安定性に関して得られた情報に基づき、オリゴヌクレオチド類似体中への修飾結
合の配置を、その螺旋安定性に対する効果について評価する。ハイブリッドの安
定性を著しく変化させる修飾は、自由エネルギー(デルタG)の減少を示し、こ
れらの修飾の、アンチセンス・オリゴヌクレオチドとしての有用性に関する決定
を行う。
B6 オリゴヌクレオチド類似体のハイブリダイゼーションの正確性本発明のア
ンチセンス・オリゴヌクレオチド類似体の、絶対的特異性をもって標的mRNA
とハイブリダイズする能力は、全細胞RNAの存在下における精製標的mRNA
のノーザンプロット分析により示すことができる。標的mRNAは、T7RNA
ポリメラーゼプロモーターの下流に配置された標的mRNAのcDNAを含むベ
クターから合成する。合成したmRNAをアガロースゲル中で電気泳動し、適当
な支持膜にトロセルロース等)に転移させる。この支持膜をブロッキングして、
32p−標識したオリゴヌクレオチド類似体をプローブとして用いる。
ストリンジエンシーは、プロットを繰り返し、より高い温度において、またはよ
り低いイオン強度の洗浄緩衝液により洗浄することにより決定する。ヘテロ2本
鎖の形成の存在を評価するためにオートラジオグラフィーを行い、オートラジオ
グラムをレーザー密度計(LKB Pharmacia、 Inc、)により定
量化する。全細胞RNAを標準的方法により単離し、アガロース電気泳動、膜転
移、および標識したオリゴヌクレオチド類似体をプローブとして用いて分析する
ことにより、ハイブリッド形成の特異性を決定する。ストリンジエンシーは修飾
していないアンチセンス・オリゴヌクレオチドについてあらかじめ決定し、特異
的に標的とするmRNAのみがオリゴヌクレオチド類似体とへテロ2本鎖を形成
しうる条件を用いる。
方法2 ヌクレアーゼ耐性
A、血清および細胞質ヌクレアーゼに対するオリゴヌクレオチド類似体の耐性の
評価
血清ヌクレアーゼに対する本発明のオリゴヌクレオチド類似体の耐性は、このオ
リゴヌクレオチド類似体を種々の濃度のウシ胎児血清またはヒト成人血清を含む
培養液中でインキュベートすることにより評価することかできる。!したオリゴ
ヌクレオチド類似体を種々の時間インキュへ−1−L、プロテアーゼにで処理し
、次に20%ポリアクリルアミド尿素変性ゲルにおける電気泳動、およびそれに
続くオートラジオグラフィーによって分析する。オートラジオグラムをレーザー
密度計で定量化する。修飾結合の位置および既知のオリゴヌクレオチドの長さに
基づいて、特定の修飾がヌクレアーゼ分解に及ぼす影響を決定することができる
。細胞質ヌクレアーゼについては、HL60細胞株を用いることができる。ポス
ト・ミトコンドリア上清を密度差遠心分離により調製し、a!したオリゴヌクレ
オチド類似体をこの上清中で種々の時間インキュベートする。インキュベ−!・
の後、血清核酸溶解分解について上述したように、分解についてオリゴヌクレオ
チド類似体を評価する。オートラジオグラフィーの結果を、未修飾と本発明のオ
リゴヌクレオチド類似体との比較のために定量化する。
B、特定のエンドヌクレアーゼおよびエキソヌクレアーゼに対するオリゴヌクレ
オチド類似体の耐性の評価
天然のオリゴヌクレオチドおよび本発明のオリゴヌクレオチド類似体の、特定の
ヌクレアーゼ(エンドヌクレアーゼ、3′、5°−エキソヌクレアーゼおよび5
°、3°−エキソヌクレアーゼ)に対する耐性の評価を行い、修飾結合の分解に
対する実際の効果を決定することができる。オリゴヌクレオチド類似体を、種々
の選択されたヌクレアーゼに特異的な限定された反応緩衝液中でインキュベート
する。生成物をプロテアーゼにて処理した後、尿素を加え、尿素を含む20%ポ
リアクリルアミドゲルによる分析を実施する。ゲル生成物をステインズオール試
薬(S igma Chemica l Co、)で染色して可視化する。レー
ザー密度計を用いて分解の程度を定量化する。特定のヌクレアーゼについて、修
飾結合の効果を決定し、血清および細胞貫系から得られた結果と比較する。
方法35−リポキシゲナーセ分析、治療およびアッセイA、治療
治療に用いるためには、5−リポキシゲナーゼの過剰なまたは異常な供給により
特徴づけられる疾患を有すると疑われる動物を、本発明に従ってオリゴヌクレオ
チド類似体を投与することにより処置する。当業者は、最適な投与量、投与方法
および反復速魔を容易に決定することかできる。このような処置は一般に、治癒
がなされるかまたは疾患状態の減縮が達成されるまで続けられる。いくつかの疾
壱については、同様に長期処!か行われる。
B、研究バエ
本発明のオリゴヌクレオチド類似体はまた、粗細胞ライセード中、または部分的
にまたは完全に精製されたRNA調製物中の、5−リポキシゲナーゼmRNAを
切断あるいは調節するために用いられる場合、研究バエ用としても有用である。
この本発明の応用は、例えば細胞を標準的方法により溶解し、最適にRNAを抽
出し、次にこれを緩衝液(例えば50mMIJン酸塩、pH約4〜約10)中の
、例えば約100〜約500ng/10mg全RNAの濃度の組成物を用いて、
約り0℃〜約50°Cの温度において処理することにより行うことができる。切
断された5−リポキシゲナーゼRNAは、アガロースゲル電気泳動および放射性
標識されたDNAプローブを用いるハイブリダイゼーション、あるいはその他の
標準的な方法により分析することができる。
C診断
本発明のオリゴヌクレオチド類似体はまた、診断への応用において、特に種々の
組織における特定のmRNA種の発現、あるいは異常または変異RNA種の発現
の決定にも有用である。この例においては、オリゴヌクレオチド類似体は、異常
ム配列に相補的なように設計することによって、仮想の異常mRNAを標的とす
るか、正常mRNAにはハイブリダイズせずこれを切断しない。
III織標本をホモジナイズし、標準的な方法に従ってRNAを抽出することか
できる。粗ホモジネートまたは抽出物を処理して、例えば標的RNAを切断する
ことかできる。次に、この生成物を、切断部位の5′側の領域に相補的なオリゴ
ヌクレオチドか結合されている固体支持体にハイブリダイズさせることかできる
。
正常および異常のmRNAの5゛領域はいずれも固体支持体に結合する。異常R
NAの3°領域は、本発明の化合物により切断されて、支持体に結合しないため
、正常RNAから分離される。
調節のための標的mRNA種は、5−リポキシゲナーゼに関係するものである。
しかし、当業者は、本発明がそのように制限されるものではなく、一般的に適用
しうろことを理解するであろう。5−リポキシゲナーゼ酵素の生成の阻害または
調節は、疾患の治療において顕著な治療の利益を有すると予想される。この組成
物の有効性を評価するために、1つまたは一連のアッセイが必要である。
D、インビトロアッセイ
5−リポキシゲナーゼの細胞性アッセイは、好ましくはヒト前骨髄性白血病細胞
株HL−60を用いて行う。これらの細胞は、種々の既知の試薬により誘導して
単球様細胞または好中球様細胞に分化させることができる。細胞を1.3%ジメ
チルスルホキシド(DMSO)で処理することは、細胞の好中球への分化を促進
することが知られている。現在、基底H−60細胞が検出可能なレベルの5−リ
ポキシゲナーゼ蛋白質を合成しないか、またはロイコトリエン(5−リポキシゲ
ナーゼの下流生成物)を分泌しないことが知られている。DMSOによる細胞の
分化は、DMSOの添加から48時間後に5−リポキシゲナーゼ蛋白質の出現と
ロイコトリエン生合成を引き起こす。したがって、5−リポキシゲナーゼ蛋白質
合成の誘導は、これらの細胞において5−リポキシゲナーゼ合成を阻害するアン
チセンス・オリゴヌクレオチド類似体の分析のための試験システムとして利用す
ることができる。
アンチセンス・オリゴヌクレオチドの第2の試験システムは、5−リポキシゲナ
ーゼが「自殺」酵素である、すなわち、酵素が基質と反応することによってそれ
自身を不活性化するという事実を利用するものである。分化したHL−60また
は5−リポキシゲナーゼを発現するその他の細胞を、10pMのA23187(
カルシウム・イオノフオア)によって処理することは、5−リポキシゲナーゼの
サイドシルから膜への移動およびそれに続く酵素の活性化を促進する。活性化お
よび何回かのl!!l!媒作用の優、酵素は釉媒的に不活性化する。したがって
、カル/ラム・イオノフオアによる細胞の処理は、内因性5−リポキシゲナーゼ
を不活性化する。ロイコトリエンB、の合成能力により測定したところ、細胞が
A23l−87処理から回復するためには約24時間を要する。5−リポキシゲ
ナーゼに対するオリゴヌクレオチド類似体は、以下の定量的なアッセイを用いて
、2つのHL−60モデル系において活性を測定することかできる。これらのア
ッセイは、生きた細胞における5−リポキシゲナーゼ活性の測定等の、より下流
の事象と比へて、生きた細胞における5−リポキシゲナーゼ蛋白質合成の阻害の
最も直接的な測定である。
生きた細胞においてオリゴヌクレオチド類似体が及ぼすことができ、容易に定量
化しうる最も直接的な効果は、5−リポキシゲナーゼ蛋白質合成の特異的な阻害
である。この方法を実施するためには、細胞を35S−メチオニン(50μCi
/ m L )で37℃において2時間標識し、新たに合成された蛋白質を標識
する。
細胞を抽出して全細胞蛋白質を可溶化し、5−リポキシゲナーゼ抗体で5−リポ
キシゲナーゼを免疫沈降させ、次にプロティンAセファロースビーズから溶出す
る。免疫沈降した蛋白質を5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離
し、オートラジオグラフィーのために感光を行う。免疫沈降した5−リポキシゲ
ナーゼの量を走査密廖計で定量化する。
これらの実験の結果は次のとおりである。対照細胞から免疫沈降された5−リポ
キシゲナーゼ蛋白質の量を100%として標準とする。細胞を1μM、10μM
および30μMの有効なオリゴヌクレオチド類似体によって48時間処理すると
、免疫沈降された5−リポキシゲナーゼはそれぞれ標準の5%、25%および7
5%減少する。
細胞ホモジネートにおける5−リポキシゲナーゼ酵素活性の測定もまた、ロイコ
トリエンを合成しうる酵素の存在量を定量化するために用いることができる。
現在、逆相HP L Cを用いて細胞ホモジネート中の5−リポキシゲナーゼ酵
素を定量化するための放射測定法が開発されている。細胞をプロテアーゼ阻害剤
およびEDTAを含む緩衝液中で超音波処理により破壊する。細胞ホモジネート
を10.000xgで30分間遠心分離し、上清を5−リポキシゲナーゼ活性に
つぃ特表十6−503838 (24)
でアッセイする。サイドシル蛋白質を10μMのl+c−アラキドン酸、2mM
ATP、50μM遊離カルシウム、100μg;7mlホスファチジルコリン、
および50mMb i 5−Tr i s緩衝M(pH7,0)とともに37℃
において5分間インキュベートする。等量のアセトンを加えることにより反応を
停止させ、酢酸エチルで脂肪酸を抽出する。基質と反応生成物をツバパックC1
8カラム(Waters fnc、、Millford、MA)を用いて逆相H
PLCにより分離する。ラジオクロマトグラフィー検出機(Beckman m
ode 1171)により、放射活性を有するピークを検出する。シーHETE
およびモノ−HETEに転換されたアラキドン酸の量を5−リポキシゲナーゼ活
性の測定値として用いる。
DMSO分化HL−60細胞を、有効なオリゴヌクレオチド類似体で1μM11
0μMおよび30μMの濃度において処理した結果は以下のとおりである。対照
細胞は200μmo115分/細胞106個のアラキドン酸を酸化する。1μM
、10μMおよび30μMの有効なオリゴヌクレオチド類似体で処理した細胞は
、それぞれ195μmo l、140μmo lおよび60pmo115分/細
胞106個のアラキドン酸を酸化する。
細胞中の全5一リポキシゲナーゼ蛋白貫の測定のための定量的競合酵素免疫アッ
セイ(ELISA)が開発されている。大腸菌で発現させ、抽出、Q−セファロ
ース、ヒドロキシアパタイトおよび逆相HPLCにより精製したヒト5−リポキ
シゲナーゼを標準として、およびマイクロタイタープレートの被国のための第1
抗体として用いる。25%gの精製5−リポキシゲナーゼを4°Cで一晩マイク
ロタイタープレートに結合させる。ウェルを20mMTr i 5−HCl緩衝
液(pH74)および150mMNaCl (TBS)で希釈した5%ヤギ血清
で90分間彼フナる。細胞抽出物(0,2%Triton X−100,12,
000×g、30分間)または精製5−リポキシゲナーゼを、全量100μLの
14000希釈抗5−リポキシゲナーゼポリクローナル抗体とともに、マイクロ
タイターのウェル中で90分間インキュベートする。抗体は、精製ヒト組み換え
5−リポキンゲナーセでウサギを免疫して調製する。ウェルを0.05%twe
en20を含むTBS (TBST)で洗浄し、次に100μLのt : to
oo希釈ベルオキシダーセ結合抗ウサギつgGヤギ抗体(Cappel Lab
orat。
ries、Malvern、 PA)とともに25°Cにおいて60分間インキ
ュベートする。ウェルをTBSTで洗浄し、テトラメチルベンジジンで発色させ
てベルオキシダー上ff1m第2抗体の量を決定する。
1μM、10μMおよび30μMの30塩基のオリゴヌクレオチド類似体を用い
たそのようなアッセイの結果は、それぞれ細胞106個につき5−リポキシゲナ
ーゼか30%g、18%gおよび5ngであり、処理していない細胞は約34n
gの5−リポキシゲナーゼを含む。
5−リポキシゲナーセ生合成の阻害の正味の効果は、刺激された細胞から放出さ
れたロイコl−’IJエンの量の減少である。DMSO分化HL−60細胞は、
カルシウム・イオノフオアA23187による刺激によりロイコトリエンB4を
放出する。細胞培養液に放出されたロイコトリエンは、商業的に入手可能な診断
キット(New England Nuclear、 Boston、MA)を
用いて、ラジオイムノアッセイにより定量することができる。HL−60細胞に
おけるロイコトリエンB4の産生は、DMSOを添加して細胞を好中球様細胞に
分化させてから48時間後に検出することができる。細胞(2X 105111
/m L)を13%のDMSOの存在下で、増加する濃度のオリゴヌクレオチド
類似体で48−72時間処理する。細胞を洗浄し、1%脱脂ウシ血清アルブミン
を含むダルベコリン酸緩衝液生理食塩水中に、2X10’個/mLの濃度で再懸
濁する。
細胞を10μMカルシウム・イオノフオアA23187で15分間刺激し、5X
105個の細胞から産生されたLTB4の量を、製造者の記述にしたがってラジ
オイムノアッセイにより決定する。
このアッセイを用いて、5−LOmRNAに対する、修飾された結合を含む15
塩基のアンチセンス・オリゴヌクレオチド(GCAAGGTCACTGAAG)
について得られる結果は以下のとおりである。細胞を1μM、10μMまたは3
0μMのオリゴヌクレオチド類似体とともに、1.3%DMSOの存在下で72
時間処理する。5xto5aの細胞から産生されるL T B 4の量は、それ
ぞれ約75pg、50pgおよび35pgであり、未処理の分化細胞は75pg
のL T B、を産生する。
E、インビボアッセイ
マウスにおける5−リポキシゲナーセ産生の阻害は、以下の方法にしたがって示
すことかできる。アラキドン酸を局所投与することにより、ロイコトリエンB4
、ロイコトリエンC1およびプロスタグランジンE2が皮膚において速やかに生
成し、続いて浮腫および細胞性浸潤が生じる。5−リポキシゲナーゼのある種の
阻害剤かこのアッセイにおいて活性を示すことが知られている。このアッセイの
ために、2mgのアラキドン酸をマウスの耳に適用し、反対側の耳を対照とする
。
アラキドン酸投与から1時間後の生検試料から得たホモジネート中のミエロペル
オキシダーゼ活性により多形核細胞浸潤をアッセイする。浮腫性の反応は、耳の
厚さおよびパンチした生検試料の重量を測定することにより定量化する。組織中
の5−リポキシゲナーゼ活性の直接的測定として、生検試料において産生された
ロイコトリエンB4の測定を実施する。化合物の最適な活性を得るために、オリ
ゴヌクレオチド類似体をアラキドン酸の投与の12〜24時間前に両方の耳に局
所的に適用する。アラキドン酸の投与の前に両方の耳を、0.1μmol、0゜
3μmatまたは1.0μmolのオリゴヌクレオチド類似体で24時間前処理
する。値は、1つの濃度につき3匹の動物の平均で表わす。0.1μmol、0
゜3μmolおよび1. Oμmolについての多形核細胞浸潤の阻害は、それ
ぞれ対照の活性の約10%、75%および92%である。浮腫の阻害は、それぞ
れ約3%、58%および90%であり、これに対しロイコトリエンB4の生成の
阻害はそれぞれ約15%、79%および99%である。
手続補正帯
平成 5年1.1月22日
Claims (21)
- 1.オリゴヌクレオチド類似体であって、該類似体の少なくとも一部が以下の構 造: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 Bxは可変の塩基部分であり; QはO,CH2,CHF,またはCF2であり;XはH,OH,C1〜C10低 級アルキル,置換低級アルキル,アルカリール,アラルキル,F,Cl,Br, CN,CF3,OCF3,OCN,O−アルキル,S−アルキル,N−アルキル ,O−アルケニル,S−アルケニル,N−アルケニル,SOCH3,SO2CH 3,ONO2,NO2,N3,NH2,ヘテロシクロアルキル,ヘテロシクロア ルカリール,アミノアルキルアミノ,ポリアルキルアミノ,置換シリル,RNA 開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオ リゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり;L1−L2−L3 −L4は、NR−C(O)−CH2−CH2,NR−C(S)−CH2−CH2 ,CH2−NR−C(O)−CH2,CH2−NR−C(S)−CH2,CH2 −CH2−NR−C(O),CH2−CH2−NR−C(S),C(O)−NR −CH2−CH2,C(S)−NR−CH2−CH2,CH2−C(O)−NR −CH2,およびCH2−C(S)−NR−CH2から選択され、ここでRは、 水素、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミ ノアルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラル キル、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの相補RNAに対する親和性を改良す るための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であ り;そして残りのサブユニットは天然もしくは合成のサブユニットである]を有 するオリゴヌクレオチド類似体。
- 2.QがOである、請求項1記載のオリゴヌクレオチド類似体。
- 3.XがHである、請求項1記載のオリゴヌクレオチド類似体。
- 4.XがOHである、請求項1記載のオリゴヌクレオチド類似体。
- 5.XがH、OH、F、O−アルキル、またはO−アルケニルであり、かつQが Oである、請求項1記載のオリゴヌクレオチド類似体。
- 6.Bxがアデニン、グアニン、ウラシル、チミン、シトシン、2−アミノアデ ノシン、または5−メチルシトシンである、請求項1記載のオリゴヌクレオチド 類似体。
- 7.前記の構造を有するサブユニットを約4〜約50個含む、請求項1記載のオ リゴヌクレオチド類似体。
- 8.実質的にすべてのサブユニットが前記の構造を有する、請求項1記載のオリ ゴヌクレオチド類似体。
- 9.実質的に交互のサブユニットが前記の構造を有する、請求項1記載のオリゴ ヌクレオチド類似体。
- 10.実質的にランダムなサブユニットが前記の構造を有する、請求項1記載の オリゴヌクレオチド類似体。
- 11.医薬用として許容しうるキャリヤー中に含まれる、請求項1記載のオリゴ ヌクレオチド類似体。
- 12.対応する野生型のオリゴヌクレオチドに比べて、改良された耐ヌクレアー ゼ性を示す、請求項1記載のオリゴヌクレオチド類似体。
- 13.以下の構造: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 Bxは可変の塩基部分であり; QはO,CH2,CHF,またはCF2であり;XはH,OH,C1〜C10低 級アルキル,置換低級アルキル,アルカリール,アラルキル,F,Cl,Br, CN,CF3,OCF3,OCN,O−アルキル,S−アルキル,N−アルキル ,O−アルケニル,S−アルケニル,N−アルケニル,SOCH3,SO2CH 3,ONO2,NO2,N3,NH2,ヘテロシクロアルキル,ヘテロシクロア ルカリール,アミノアルキルアミノ,ポリアルキルアミノ,置換シリル,RNA 開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオ リゴヌクレオチドの薬方学的特性を改良するための基であり;L1−L2−L3 −L4は、NR−C(O)−CH2−CH2,NR−C(S)−CH2−CH2 ,CH2−NR−C(O)−CH2,CH2−NR−C(S)−CH2,CH2 −CH2−NR−C(O),CH2−CH2−NR−C(S),C(O)−NR −CH2−CH2,C(S)−NR−CH2−CH2,CH2−C(O)−NR −CH2,およびCH2−C(S)−NR−CH2から選択され、ここでRは、 水素、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミ ノアルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラル キル、RNA開裂基、このような構造を有するオリゴヌクレオチドの相補RNA に対する親和性を改良するための基、またはこのような構造を有するオリゴヌク レオチドの薬力学的特性を改良するための基であり;そして RHPIおよびHPZは互いに独立的にH、またはヒドロキシル保護基である] を有する化合物。
- 14.QがOである、請求項13記載の化合物。
- 15.XがHである、請求項13記載の化合物。
- 16.XがOHである、請求項13記載の化合物。
- 17.XがH、OH、F、O−アルキル、またはO−アルケニルであり、かつQ がOである、請求項13記載の化合物。
- 18.Bxがアデニン、グアニン、ウラシル、チミン、シトシン、2−アミノア デノシン、または5−メチルシトシンである、請求項13記載の化合物。
- 19.以下の構造: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 Bxは可変の塩基部分であり; QはO,CH2,CHF,またはCF2であり;XはH,OH,C1〜C10低 級アルキル,置換低級アルキル,アルカリール,アラルキル,F,Cl,Br, CN,CF3,OCF3,OCN,O−アルキル,S−アルキル,N−アルキル ,O−アルヶニル,S−アルケニル,N−アルケニル,SOCH3,SO2CH 3,ONO2,NO2,N3,NH2,ヘテロシクロアルキル,ヘテロシクロア ルカリール,アミノアルキルアミノ,ポリアルキルアミノ,置換シリル,RNA 開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオ リゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり;L1−L2−L3 −L4は、NR−C(O)−CH2−CH2,NR−C(S)−CH2−CH2 ,CH2−NR−C(O)−CH2,CH2−NR−C(S)−CH2,CH2 −CH2−NR−C(O),CH2−CH2−NR−C(S),C(O)−NR −CH2−CH2,C(S)−NR−CH2−CH2,CH2−C(O)−NR −CH2,およびCH2−C(S)−NR−CH2から選択され、ここでRは、 水素、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミ ノアルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラル キル、RNA開裂基、この化合物を含むオリゴヌクレオチドの相補RNAに対す る親和性を改良するための基、またはこの化合物を含むオリゴヌクレオチドの薬 力学的特性を改良するための基であり;そして RHPIおよびRHPZは互いに独立的にH、またはヒドロキシル保護基である ]を有する化合物を製造する方法であって、構造(I)を有する第1のシンソン と構造(II)を有する第2のシンソン:▲数式、化学式、表等があります▼( I)▲数式、化学式、表等があります▼(II)〔式中、 (a) RTはNH2であり、かつ、RBはRA−CH2−CH2であり;(b ) RTはCH2−NH2であり、かつ、RBはRA−CH2であり;(c) RTはCH2−CH2−NH2であり、かつ、RBはRAであり;(d) RT はRAであり、かつ、RBはNH2−CH2−CH2であり;または(e)RT はCH2−RAであり、かつRaはNH2−CH2である;ここで、RAは、C (O)OH,C(S)OH,またはこれらの活性化された誘導体である〕 を用意すること;および 前記第1と第2のシンソンをカップリングして、RT基とRB基を介したアミド 結合またはチオアミド結合を形成させること;からなる方法。
- 20.生物中における蛋白質の生成と活性を調節する方法であって、該蛋白質を コードする核酸配列の少なくとも一部と特異的にハイブリッド形成することが可 能なオリゴヌクレオチド類似体と該生物とを接触させることを含み、ここで前記 類似体のサブユニットの少なくともいくつかが次の構造:▲数式、化学式、表等 があります▼ [式中、 Bxは可変の塩基部分であり; QはO,CH2,CHF,またはCF2であり;XはH,OH,C1〜C10低 級アルキル,置換低級アルキル,アルカリール,アラルキル,F,Cl,Br, CN,CF3,OCF3,OCN,O−アルキル,S−アルキル,N−アルキル ,O−アルケニル,S−アルケニル,N−アルケニル,SOCH3,SO2CH 3,ONO2,NO2,N3,NH2,ヘテロシクロアルキル,ヘテロシクロア ルカリール,アミノアルキルアミノ,ポリアルキルアミノ,置換シリル,RNA 開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオ リゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり;L1−L2−L3 −L4は、NR−C(O)−CH2−CH2,NR−C(S)−CH2−CH2 ,CH2−NR−C(O)−CH2,CH2−NR−C(S)−CH2,CH2 −CH2−NR−C(O),CH2−CH2−NR−C(S),C(O)−NR −CH2−CH2,C(S)−NR−CH2−CH2,CH2−C(O)−NR −CH2,およびCH2−C(S)−NR−CH2から選択され、ここでRは、 水素、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミ ノアルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラル キル、RNA開裂基、前記オリサヌクレオチドの相補RNAに対する親和性を改 良するための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基 であり;そして残りのサブユニットは天然もしくは合成のサブユニットである] を有することを特徴とする方法。
- 21.蛋白質の望ましくない生成を特徴とする疾患を有する生物を処置する方法 であって、該蛋白質をコードする核酸配列の少なくとも一部とハイブリッド形成 することが可能なオリゴヌクレオチド類似体と該生物とを、単独もしくは医薬用 として許容しうるキャリヤー中に製剤した形で接触させることを含み、ここで前 記類似体のサブユニットの少なくともいくつかが次の構造:▲数式、化学式、表 等があります▼ [式中、 Bxは可変の塩基部分であり; QはO,CH2,CHF,またはCF2であり;XはH,OH,C1〜C10低 級アルキル,置換低級アルキル,アルカリール,アラルキル,F,Cl,Br, CN,CF3,OCF3,OCN,O−アルキル,S−アルキル,N−アルキル ,O−アルケニル,S−アルケニル,N−アルケニル,SOCH3,SO2CH 3,ONO2,NO2,N3,NH2,ヘテロシクロアルキル,ヘテロシクロア ルカリール,アミノアルキルアミノ、ポリアルキルアミノ,置換シリル,RNA 開裂基、オリゴヌクレオチドの薬物動態学的特性を改良するための基、またはオ リゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であり;L1−L2−L3 −L4は、NR−C(O)−CH2−CH2,NR−C(S)−CH2−CH2 ,CH2−NR−C(O)−CH2,CH2−NR−C(S)−CH2,CH2 −CH2−NR−C(O),CH2−CH2−NR−C(S),C(O)−NR −CH2−CH2,C(S)−NR−CH2−CH2,CH2−C(O)−NR −CH2,およびCH2−C(S)−NR−CH2から選択され、ここでRは、 水素、アルキル、置換アルキル、アラルキル、アルケニル、アルカリール、アミ ノアルキル、ヒドロキシアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアラル キル、RNA開裂基、オリゴヌクレオチドの相補RNAに対する親和性を改良す るための基、またはオリゴヌクレオチドの薬力学的特性を改良するための基であ り;そして残りのサブユニットは天然もしくは合成のサブユニットである]を有 することを特徴とする方法。
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