JPH07165786A - 5位置換ウリジン類、その製造方法及びその用途 - Google Patents

5位置換ウリジン類、その製造方法及びその用途

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JPH07165786A
JPH07165786A JP34133493A JP34133493A JPH07165786A JP H07165786 A JPH07165786 A JP H07165786A JP 34133493 A JP34133493 A JP 34133493A JP 34133493 A JP34133493 A JP 34133493A JP H07165786 A JPH07165786 A JP H07165786A
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methoxycarbonylmethyluridine
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Hiroaki Sawai
宏明 沢井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 5位置換ウリジン類、その製造方法、及びそ
の用途を提供する。 【構成】 式(1)〔式中、Rは水素原子又はOH基を
表わし、XはNHY基、N[(CH2 2 NHY]2
又はSS(CH2 2 NHY基を表わし、Yは水素原
子、COCF3 基又は標識試薬基を表わし、nは2,3
又は6を表わす〕で表わされる5位置換ウリジン類、そ
の製造方法、及びその用途。 【効果】 本発明の5位置換ウリジン類はチミン基の5
位に標識化合物を導入したオリゴヌクレオチド類を化学
合成するためのモノマー原料として有用である。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、5位置換ウリジン類、
その製造方法、及びその用途特に所定部位に標識物質が
結合している標識化オリゴヌクレオチド類を製造する際
のモノマー成分としての用途に関するものである。
【0002】
【従来の技術】標識機能を有する物質、例えば蛍光物
質、発光物質、酵素、放射性物質等が結合したオリゴヌ
クレオチド類は、特定の配列を持った核酸の検出を行な
う上で必要不可欠である。このため、前記オリゴヌクレ
オチド類に関して、従来、多くの研究及び応用がなされ
てきた。前記研究及び応用において、当初は放射性物質
である32P−燐酸を酵素的に結合させたオリゴヌクレオ
チド類が用いられたが、放射性物質を扱うための施設が
必要であること、放射性物質を扱う安全性の問題、又は
32Pの半減期が2週間と短いため保存が困難であること
等、種々の問題点があった。
【0003】一方、前記問題点を回避するために、非放
射性物質である蛍光物質、発光物質又は酵素などの標識
化物質をオリゴヌクレオチドに結合させた核酸類の化学
合成法の開発及びその応用研究がなされている。特に自
動合成機械による核酸の化学合成法が確立して100量
体程度の長いオリゴヌクレオチドの化学合成が容易にな
って以来、標識化物質を結合させたオリゴヌクレオチド
類の化学合成の開発がなされてきた。
【0004】これらのオリゴヌクレオチド類の合成法は
以下の3種類の方法に大別される。一番目の方法は、オ
リゴヌクレオチドの5′−末端あるいは3′−末端の水
酸基あるいは燐酸基を介して標識化合物を結合させる方
法である〔エヌ.ディー.シンハ(N. D. Sinha )及び
エス.ストリーペカ(S. Striepeka), “オリゴヌクレ
オチド及び同族体,応用研究(Oligonuclotides and An
alogues,A PracticalApproach)” ,エフ.エックシュ
タイン(F. Eckstein )編,第185−210頁,アイ
アールエル出版(IRL Press )(1991年)参照〕。
二番目の方法は、オリゴヌクレオチドの燐酸ジエステル
結合の部分にチオ燐酸エステル結合、トリエステル結合
又は燐酸アミド結合を介して標識化合物を結合させる方
法である〔エヌ.イー.コンウェイ(N. E. Conway),
ジェイ.エイ.フィダンザ(J. A. Fidanza ),エム.
ジェイ.オドネル(M. J. O'Donnel),ディー.ナレキ
アン(D. Narekian ),エッチ.オザキ(H. Ozaki)及
びエル.ダブリュ.マクローリン(L. W. McLaughli
n),“オリゴヌクレオチド及び同族体,応用研究(Oli
gonuclotides and Analogues,A Practical Approac
h)” ,エフ.エックシュタイン(F. Eckstein )編,
第211−239頁,アイアールエル出版(IRL Press
)(1991年)参照〕。三番目の方法は、オリゴヌ
クレオチドの核酸塩基部に標識化合物を結合させる方法
である〔ジェイ.エル.ルース(J. L. Ruth),“オリ
ゴヌクレオチド及び同族体,応用研究(Oligonuclotide
s and Analogues,A Practical Approach)” ,エフ.エ
ックシュタイン(F. Eckstein )編,第255−282
頁,アイアールエル出版(IRL Press )(1991年)
参照〕。第一番目ないし第三番目の方法のうちの何れの
方法も一長一短があるので、個々の場合に応じて最も良
い方法を選ぶ必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の第三
番目の方法において、核酸塩基部に標識化合物を導入し
たオリゴヌクレオチドは検出の対象となる核酸と安定な
相補的塩基対結合を造らねばならない。このためには立
体的な障害が少なく且つ相補的塩基対結合の形成に関係
の無いチミジンの5位のメチル基の部分にリンカーを介
して標識化合物を結合させる方法が最も優れている。然
して、このようなチミジンの5位の部分に標識化合物を
導入したオリゴヌクレオチドの化学合成にはモノマーと
して5位置換ウリジン誘導体が必要である。このため、
従来は天然から得られるウリジンを出発原料にして標識
化合物を結合させることが可能な5位置換ウリジン誘導
体を合成する方法が行なわれていた。
【0006】以下に前記の従来方法を説明する。先ず、
ウリジンを2′−デオキシウリジンに変換した後、2′
−デオキシウリジンを臭素又は塩素と反応させて5位の
ハロゲン化を行なうか又は2′−デオキシウリジンを酢
酸水銀と反応させて5位の水銀化反応を行ない、5−ハ
ロゲノ−2′−デオキシウリジン又は5−クロロ水銀化
−2′−デオキシウリジンを合成する。次いで5−ハロ
ゲノ−2′−デオキシウリジンあるいは5−クロロ水銀
化−2′−デオキシウリジンとアクリル酸誘導体とのク
ロスカップリング反応をパラジウム錯体触媒を用いて行
なうことにより、種々の標識物質を結合可能な5位置換
2′−デオキシウリジンを合成する。この5位置換2′
−デオキシウリジンをモノマーとして用いてオリゴヌク
レオチドを合成し、更に標識物質をこのオリゴヌクレオ
チドに導入する方法が文献や特許に記載されている〔ジ
ェイ.エル.ルース(J. L. Ruth), “オリゴヌクレオ
チド及び同族体,応用研究(Oligonuclotides and Anal
ogues,A Practical Approach)”,エフ.エックシュタ
イン(F. Eckstein )編,第255−282頁,アイア
ールエル出版(IRL Press )(1991年);ジェイ.
エル.ルース(J. L. Ruth),米国特許第494888
2号;平成3年特許第86897号参照〕。しかしなが
ら、前記合成法では出発原料である5−クロロ水銀化−
2′−デオキシウリジン又は触媒のパラジウム錯体が高
価であり、又、有害な水銀化合物を扱うという難点があ
る。
【0007】一方、従来技術として、アラビノースとシ
アンアミドよりアラビノアミノオキサゾリンを合成した
後、アセチレン誘導体と反応させることにより2、2′
−アンヒドロシチジン又は2、2′−アンヒドロウリジ
ンを合成する方法が報告されている〔アール.エイ.サ
ンチェス(R. A. Sanchez )ら, ジャーナル オブオー
ガニック ケミストリー(J. Org. Chem. ),第38
巻,第593頁(1973年)参照〕。しかし、この方
法ではアセチレン誘導体を用いるため5位置換ウリジン
類を合成することは不可能である。更に最近アラビノア
ミノオキサゾリンとα−ブロモメチルアクリル酸誘導体
との反応でチミジン誘導体を合成する方法が報告された
〔沢井ら、特願平第4−269764号参照〕。しか
し、この方法で合成されるチミジン誘導体には、標識物
質を結合させることは不可能である。
【0008】本発明者らは上記実情に鑑み、アラビノー
スとシアンアミドから容易に得られるアラビノアミノオ
キサゾリンから直接標識物質を結合させることが可能な
5位置換ウリジン類を合成する方法を鋭意研究した結
果、アラビノアミノオキサゾリンとα−ブロモメチルフ
マル酸誘導体との反応で、標識物質を結合させることが
可能な新規な5位置換ウリジン類の合成に成功し、更に
この5位置換ウリジンをモノマーとして用いてオリゴヌ
クレオチドを合成し、このオリゴヌクレオチドに蛍光物
質などの標識物質を導入することに成功し、本発明を完
成するに至った。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の5位置換
ウリジン類は次式(1):
【化9】 〔式中、Rは水素原子又はOH基を表わし、XはNHY
基、N[(CH2 2 NHY]2 基又はSS(CH2
2 NHY基を表わし、Yは水素原子、COCF3 基又は
標識試薬基を表わし、nは2,3又は6を表わす〕で表
わされることを特徴とする。標識試薬基を構成する標識
物質としては、非放射性の慣用の標識物質を用いること
ができる。このような標識物質の例は、例えば蛍光物
質、発光物質、酵素等である。
【0010】又、本発明は式(1)で表わされる5位置
換ウリジン類の製造方法にも関するものであり、本製造
方法は、(a) 次式(2):
【化10】 で表わされるアラビノアミノアキサゾリンを次式
(3):
【化11】 で表わされるα−ブロモメチルフマル酸ジメチルと反応
させて次式(4):
【化12】 で表わされる2,2′−アンヒドロ−5−メトキシカル
ボニルメチルウリジンを得、次いで臭化アセチルと反応
させて次式(5):
【化13】 で表わされる2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,
5′−ジアセチル−5−メトキシカルボニルメチルウリ
ジンを合成する工程、(b) 前記式(5)で表わされ
る2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,5′−ジアセ
チル−5−メトキシカルボニルメチルウリジンをトリ−
n−ブチルズズヒドリドで還元して次式(6):
【化14】 で表わされる5−メトキシカルボニルメチル−3′,
5′−ジアセチル−2′−デオキシウリジンを合成する
工程、及び(c) 前記式(6)で表わされる5−メト
キシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチル−2′
−デオキシウリジンをジアミン類と反応させた後、トリ
フルオロ酢酸エチルと反応させて次式(1-a) :
【化15】 で表わされる5位置換ウリジン類を合成する工程、又は
(d) 前記式(6)で表わされる5−メトキシカルボ
ニルメチル−3′,5′−ジアセチル−2′−デオキシ
ウリジンを無水酢酸/酢酸と反応させて2′,3′,
5′−トリアセチル−5−メトキシカルボニルメチルウ
リジンを得た後、アンモニア/メタノール溶液を用いて
加水分解して5−メトキシカルボニルメチルウリジンを
合成し、次いでジアミン類と反応させた後、トリフルオ
ロ酢酸エチルと反応させて次式(1-b) :
【化16】 で表わされる5位置換ウリジン類を合成する工程、とか
らなることを特徴とする。本製造方法における諸反応条
件例えば各反応物の比率、反応温度、反応時間、溶媒等
は適宜選択する。
【0011】前記工程(c)及び(d)において用いる
ジアミン類の例としては、例えばエチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、トリス(トリエチルアミン)又
はシスタミンが挙げられる。これらは単独で又は組み合
わせて用いてよい。
【0012】本発明は前記5位置換ウリジン類を用いる
オリゴヌクレオチド類にも関するものであり、本発明の
オリゴヌクレオチド類は、式(1)で表わされる5位置
換ウリジン類をモノマー単位として1個又はそれより多
く有することを特徴とする。モノマー単位としての5位
置換ウリジン類の数は、得られるオリゴヌクレオチド類
の用途に応じて適宜選択する。
【0013】本発明は又、前記オリゴヌクレオチド類の
製造方法に関するものであり、本発明のオリゴヌクレオ
チド類の製造方法は、式(1)で表わされる5位置換ウ
リジン類と、該5位置換ウリジン類と反応性を有するヌ
クレオシド類とをDNA自動合成機を用いて反応させる
ことを特徴とする。前記ヌクレオシド類も、得られるオ
リゴヌクレオチド類の用途に応じて適宜選択する。又、
DNA自動合成機は市販品をそのまま用いてよい。
【0014】本発明は更に、標識化されたオリゴヌクレ
オチド類に関するものであり、本発明の標識化オリゴヌ
クレオチド類は、前記本発明のオリゴヌクレオチド類の
チミン基の5位に標識物質が結合していることを特徴と
する。標識物質としては、非放射性の蛍光物質、発光物
質、酵素等を用いてよい。
【0015】
【作用】本発明の5位置換ウリジン類は、出発原料が入
手し易く、且つ合成時に高価な触媒を必要とせず、製造
が容易である等の利点を有し、チミン基の5位の部分に
標識化合物を導入したオリゴヌクレオチド類を化学合成
するためのモノマー原料として好適である。
【0016】
【実施例】以下に本発明の5位置換ウリジン類及びその
製造方法、前記5位置換ウリジン類をモノマー単位とし
て有するオリゴヌクレオチド類及びその製造方法、並び
に前記オリゴヌクレオチド類のチミン基の5位の部分に
標識化合物を導入した標識化オリゴヌクレオチドに関す
る実施例を挙げる。なお、前記実施例は本発明の範囲を
制限するものと解釈してはならず、単に本発明の例示で
あり、代表例と解釈すべきものである。
【0017】実施例1:α−ブロモメチルフマル酸ジメ
チル(3)の合成 イタコン酸ジメチル50gを塩化メチレン100mlに
溶解した溶液に、撹拌しながら、臭素61g及び少量の
ヨウ素を塩化メチレン50mlに溶解した溶液を少量づ
つ滴下して反応させた。滴下終了後、更に室温で15時
間撹拌して反応させた後、溶媒を減圧留去した。得られ
た油状物質をクロロホルム100mlに溶解した後、撹
拌しながら、トリエチルアミン38gを徐々に滴下し
た。滴下終了後2時間加熱還流した。反応液に水を加え
た後、有機層を分離した。有機層を更に水で洗浄した
後、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥し、次いで溶媒
を減圧蒸留してα−ブロモメチルフマル酸ジメチル
(3)を54g得た(収率72%)。 沸点 :113〜117℃/3mmHg NMR(δ,ppm):6.85(1H,s)、4.7
1(2H,s)、3.89(3H,s)、3.84(3
H,s) 反応式を以下に示す。
【化17】
【0018】実施例2:2,2′−アンヒドロ−5−メ
トキシカルボニルメチルウリジン(4)の合成 アラビノアミノオキサゾリン2.0g、α−ブロモメチ
ルフマル酸ジメチル3.3g、トリエチルアミン1.6
0mg及びメタノ−ル60mlよりなる反応溶液を撹拌
しながら2時間加熱還流した。溶媒のメタノールをエバ
ポレーターで一部留去し、アセトンを加えて放置した。
析出した沈澱のトリエチルアミン・臭化水素塩を濾過し
て除いた。濾液から揮発分をエバポレーターで留去し、
残部を真空乾燥して2,2′−アンヒドロ−5−メトキ
シカルボニルメチルウリジン(4)の粗製品5.65g
を得た。次の2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,
5′−ジアセトキシ−5−メトキシカルボニルメチルウ
リジン(5)の合成にはこの粗製品をそのまま用いた。
又、この粗製品の2,2′−アンヒドロ−5−メトキシ
カルボニルメチルウリジン(4)をエタノールより再結
晶して精製した2,2′−アンヒドロ−5−メトキシカ
ルボニルメチルウリジン(4)を得た。 沸点 :111〜113℃ マススペクトル(FD):298(M+ )z/m NMR(δ,ppm) :7.96(1H,s)、6.
56(1H,d)、5.47(1H,d)、4.67
(1H,s)、4.41(1H,t)、3.73(3
H,s)、3.57(2H,m)、3.49(2H,
s) 反応式(実施例2、及び後述の実施例3,4に相当す
る)を以下に示す。
【化18】
【0019】実施例3:2′−デオキシ−2′−ブロモ
−3′,5′−ジアセチル−5−メトキシカルボニルメ
チルウリジン(5)の合成 2,2′−アンヒドロ−5−メトキシカルボニルメチル
ウリジン(4)の粗製品5.65g及びアセトニトリル
60mlよりなる反応液に臭化アセチル4.1mlを滴
下し、1時間加熱還流・撹拌しながら反応させた。溶媒
のアセトニトリルをエバポレーターで留去した後、残部
に酢酸エチル150mlを加えた。5%炭酸水素ナトリ
ウム水溶液(100ml×2)、次いで飽和食塩水(1
00ml×2)で洗浄した。酢酸エチル相を無水硫酸マ
グネシウムで乾燥後、エバポレーターで酢酸エチルを留
去し、次いでシリカゲルのカラムクロマトグラフィー
(シリカゲル;200g、展開溶媒;5%メタノール/
塩化メチレン)に付して生成物を単離精製し、2′−デ
オキシ−2′−ブロモ−3′,5′−ジアセチル−5−
メトキシカルボニルメチルウリジン(5)2.0g(ア
ラビノアミノオキサゾリンからの通算収率37%)を得
た。 NMR(δ,ppm):8.49(1H,s)、7.5
2(1H,s)、6.23(1H,d)、5.17(1
H,q)、4.57(1H,t)、4.42−4.35
(3H,m)、3.73(3H,s)、3.38(2
H,d)、2.19(3H,s)、2.15(3H,
s)
【0020】実施例4:5−メトキシカルボニルメチル
−3′,5′−ジアセチル−2′−デオキシウリジン
(6)の合成 2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,5′−ジアセチ
ル−5−メトキシカルボニルメチルウリジン(5)1.
95g及びベンゼン10mlよりなる溶液にトリ−n−
ブチルスズヒドリド3.7gのベンゼン溶液25mlを
滴下後アゾビスイソブチロニトリル30g加え、次いで
30分間加熱還流した。この溶液のベンゼンを一部エバ
ポレーターで留去後、残部をシリカゲルのカラムクロマ
トグラフィー(シリカゲル;200g)に付して精製し
た。展開溶媒として先ず酢酸エチル/ベンゼン(1:
1)、次いで酢酸エチル/ベンゼン(3:1)を用い
た。酢酸エチル/ベンゼン(3:1)で溶出してきた画
分より5−メトキシカルボニルメチル−3′,5′−ジ
アセチル−2′−デオキシウリジン(6)の白色結晶を
1.16g(収率72%)得た。 NMR(δ,ppm):9.01(1H,s)、7.5
5(1H,s)、6.29(1H,q)、5.21(1
H,d)、4.45−4.21(3H,m)、3.71
(3H,s)、3.36(2H,q)、2.60−2.
45(1H,m)、2.28−2.15(1H,m)、
2.12(3H,s)、2.11(3H,s)
【0021】実施例5:5−メトキシカルボニルメチル
ウリジン(7)の合成 2,2′−アンヒドロ−5−メトキシカルボニルメチル
ウリジン(4)100mgを酢酸2ml及び無水酢酸
0.1mlからなる混合液に溶解し、一昼夜加熱還流し
た。溶媒を減圧留去後、10%メタノール/クロロホル
ムを展開溶媒とする分取薄層クロマトグラフィーに付し
て分離精製し、2′,3′,5′−トリアセチル−5−
メトキシカルボニルメチルウリジンを93g(収率62
%)得た。(融点 50〜53℃) 次いでこの2′,3′,5′−トリアセチル−5−メト
キシカルボニルメチルウリジン90mgをアンモニアで
飽和したメタノール溶液2mlに溶解し、室温にて2時
間放置した。溶媒を減圧留去後、15%メタノール/ク
ロロホルムを展開溶媒とする分取薄層クロマトグラフィ
ーに付して分離精製し、白色結晶の5−メトキシカルボ
ニルメチルウリジン(7)を63mg(収率79%)得
た。 沸点 :164〜165℃ NMR(δ,ppm):7.98(1H,s)、5.8
9(1H,d)、4.18−4.15(2H,m)、
3.99(1H,m)、3.82(1H,d)、3.7
5(1H,d)、3.68(3H,s)、3.30(2
H,s) 反応式を以下に示す。
【化19】
【0022】実施例6:5−トリフロロアセチルアミノ
ヘキシルアミノカルボニルメチル−2′−デオキシウリ
ジン(8)の合成 5−メトキシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチ
ル−2′−デオキシウリジン(6)450mg、ヘキサ
メチレンジアミン1.5g、ジメチルアミノピリジン1
3mg及びメタノール6mlを含む反応液を50℃で1
8時間撹拌して反応させた。エバポレーターで反応液を
濃縮後、真空ポンプで減圧下、未反応のヘキサメチレン
ジアミンを昇華させて除いた。残部を少量のメタノール
に溶解し、ベンゼン中に撹拌しながら少しづつ滴下して
油状物質を得た。ベンゼンをデカンテーションで除き、
残部の油状物質をメタノール15mlに溶解し、ジメチ
ルアミノピリジン15mg及びトリフロロ酢酸エチル
1.0mlを加え、室温で16時間撹拌して反応させ
た。反応液を濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー(溶出液;15%メタノール/塩化メチレン)に付
して分離精製し、5−トリフロロアセチルアミノヘキシ
ルアミノカルボニルメチル−2′−デオキシウリジン
(8)を501mg(収率90%)得た。 沸点 :158〜159℃ NMR(δ,ppm):7.91(1H,s)、6.2
9(1H,t)、4.41(1H,q)、3.91(1
H,q)、3.76(2H,m)、2.27(2H,
m)、3.33−3.12(6H,m)、1.60−
1.29(8H,m) 反応式を以下に示す。
【化20】
【0023】実施例7:5−トリフロロアセチルアミノ
エチルアミノカルボニルメチル−2′−デオキシウリジ
ン(9)の合成 5−メトキシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチ
ル−2′−デオキシウリジン(6)109mg、エチレ
ンジアミン0.25ml、ジメチルアミノピリジン2m
g及びメタノール2mlを含む反応液を50℃で21時
間撹拌して反応させた。溶媒を減圧留去後、真空ポンプ
で減圧下、未反応のエチレンジアミンを留去して除い
た。残部を2mlのメタノールに溶解し、ジメチルアミ
ノピリジン5mg、トリフロロ酢酸エチル0.5mlを
加え、室温で19時間撹拌して反応させた。溶媒をエバ
ポレーターで留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー(溶出液;15%メタノール/塩化メチレン)に付
して分離精製し、5−トリフロロアセチルアミノエチル
アミノカルボニルメチル−2′−デオキシウリジン
(9)を42mg(収率35%)得た。 NMR(δ,ppm):7.82(1H,s)、6.3
1(1H,t)、4.47(1H,q)、4.06(1
H,q)、3.88−3.78(2H,m)、3.52
−3.40(4H,m)、3.30(2H,s)、2.
47−2.38(2H,m) 反応式を以下に示す。
【化21】
【0024】実施例8:5−[ビス(トリフロロアセチ
ルアミノエチル)アミノエチルカルボニルメチル]−
2′−デオキシウリジン(10)の合成 5−メトキシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチ
ル−2′−デオキシウリジン(6)226mg、トリス
(トリエチルアミノ)アミン970mg、ジメチルアミ
ノピリジン6mg及びメタノール2mlを含む反応液を
50℃で18時間反応させた。溶媒を減圧留去後、真空
ポンプで減圧下、未反応のトリス(トリアミノ)アミン
を留去して除いた。残部を4mlのメタノールに溶解
し、ジメチルアミノピリジン9mg、トリフロロ酢酸エ
チル0.7mlを加え、室温で18時間撹拌して反応さ
せた。溶媒をエバポレーターで留去後、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(溶出液;15%メタノール/塩
化メチレン)に付して分離精製し、5−[ビス(トリフ
ロロアセチルアミノエチル)アミノエチルカルボニルメ
チル]−2′−デオキシウリジン(10)を209mg
(収率62%)得た。 NMR(δ,ppm):7.74(1H,s)、6.2
3(1H,t)、4.39(1H,q)、3.99(1
H,q)、3.75(2H,m)、3.39−3.21
(8H,m)、2.73−2.61(6H,m)、2.
34(2H,m) 反応式を以下に示す。
【化22】
【0025】実施例9:5−トリフロロアセチルシスタ
ミルカルボニルメチル−2′−デオキシウリジン(1
1)の合成 5−メトキシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチ
ル−2′−デオキシウリジン(6)とシスタミンとを用
い、実施例6〜8に記載した方法と同様の方法で、5−
トリフロロアセチルシスタミルカルボニルメチル−2′
−デオキシウリジン(11)を得た。収率,物性値等を
ご記入下さい。
【0026】実施例10:5−トリフロロアセチルアミ
ノヘキシルアミノカルボニルメチルウリジン(12)の
合成 5−メトキシカルボニルメチルウリジン(7)とヘキサ
ンメチレンジアミンを用い、実施例6に記載した方法と
同様の方法で、相当する5−トリフロロアセチルアミノ
ヘキシルアミノカルボニルメチルウリジン(12)を得
た。収率,物性値等をご記入下さい。
【0027】実施例11:5′−ジメトキシトリチル−
5−トリフロロアセチルアミノヘキシルアミノカルボニ
ルメチル−2′−デオキシウリジン(13)の合成 5−トリフロロアセチルアミノヘキシルアミノカルボニ
ルメチル−2′−デオキシウリジン(8)100mgを
無水ピリジンを用いて2回共沸脱水(?)し、次いで無
水ピリジン1.5mlを加え撹拌して溶解した。ジメト
キシトリチルクロリド(DMT−Cl)80mgを加
え、室温にて16時間撹拌した。反応液に水を加え、次
いで塩化メチレン(20ml×3)で抽出した。有機層
を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して油状
残部を得た。この残部をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィー(溶出液;0.2%トリエチルアミン/10%メ
タノール/塩化メチレン)に付して単離精製し、白色結
晶の5′−ジメトキシトリチル−5−トリフロロアセチ
ルアミノヘキシルアミノカルボニルメチル−2′−デオ
キシウリジン(13)を144mg(収率89%)得
た。 沸点 :98〜101℃ NMR(δ,ppm):7.73(1H,s)、7.0
9−7.39(10H,m)、6.82−6.88(3
H,m)、6.32(1H,t)、6.21(1H,
t)、4.55(1H,m)、4.02(1H,m)、
3.81(3H,s)、3.80(3H,s)、3.4
1(2H,d)、3.34(2H,t)、3.18(2
H,t)、2.37(2H,m)、、1.60−1.2
6(8H,m) 反応式を以下に示す。
【化23】
【0028】実施例12:5′−ジメトキシトリチル−
5−トリフロロアセチルアミノヘキシルアミノカルボニ
ルメチル−2′−デオキシウリジン−3′−O−(2−
シアノエチル−N,N′−ジイソプロピルホスホアミダ
イト)(14)の合成 5′−ジメトキシトリチル−5−トリフロロアセチルア
ミノヘキシルアミノカルボニルメチル−2′−デオキシ
ウリジン(13)250mg、ジイソプルエチルアミン
223μl及び無水塩化メチレン3mlを含む溶液に、
2−シアノエトキシジクロロホスフィン81μlの塩化
エチレン溶液5mlにジイソプロピルアミン180μl
を加えて調製した2−シアノエトキシ−N,N′−ジイ
ソプロピルアミノクロロホスフィンの塩化メチレン溶液
を滴下し、室温で1時間撹拌して反応させた。反応液に
無水メタノール50μlを加えて反応を停止させた後、
酢酸エチルを加えた。5%炭酸水素ナトリウム水溶液で
洗浄した後、有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで
乾燥後濃縮し、シリカゲカラムクロマトグラフィー(溶
出液,酢酸エチル:塩化メチレン:トリエチルアミン=
45:45:10)に付して単離精製し、5′−ジメト
キシトリチル−5−トリフロロアセチルアミノヘキシル
アミノカルボニルメチル−2′−デオキシウリジン−
3′−O−(2−シアノエチル−N,N′−ジイソプロ
ピルホスホアミダイト)(14)を237mg(収率7
6%)得た。 沸点 :76〜79℃ NMR(δ,ppm):7.74(1H,d)、7.2
6−7.39(10H,m)、6.87−6.81(3
H,m)、6.38(1H,t)、5.99(1H,
t)、4.67(1H,m)、4.14(1H,m)、
3.80(6H,s)、3.69−3.50(5H,
m)、3.34(2H,t)、3.16(2H,t)、
2.67(2H,t)、2.57(1H,m)、2.4
6(1H,m)、1.68−1.56(8H,m)、
1.20−1.15(6H,d) 反応式を以下に示す。
【化24】
【0029】実施例13:5位置換ウリジンを1個又は
それより多く有するオリゴヌクレオチド(15)の合成 核酸塩基部にチミン、N−ベンゾイルアデニン、N−ベ
ンゾイルシトシン及びN−イソブチリルグアニンを有す
る市販の5′−ジメトキシトリチル−2′−デオキシヌ
クレオシド−3′−O−(2−シアノエチル−N,N′
−ジイソプロピルホスホアミダイト)、及び実施例12
で合成した5′−ジメトキシトリチル−5−トリフロロ
アセチルアミノヘキシルアミノカルボニルメチル−2′
−デオキシウリジン−3′−O−(2−シアノエチル−
N,N′−ジイソプロピルホスホアミダイト)(14)
を用い、アプライドバイオシステム社DNA自動合成機
で化合物(14)を1個又は3個含むオリゴヌクレオチ
ドを1μモルスケールで常法により合成した。合成反応
終了後、常法により濃アンモニア水2mlで処理するこ
とにより固相担体からオリゴヌクレオチドを切り出し、
50℃で8時間反応させることにより保護基を除去し
た。エバポレーターでアンモニアを除去後、凍結乾燥し
た。凍結乾燥したオリゴヌクレオチドを少量の水に溶解
し、ODS−シリカゲルをカラムとする高速液体クロマ
トグラフィーに付して分離精製した。分取したジメトキ
シトリチル基の結合したオリゴヌクレオチドを凍結乾燥
後、80%酢酸2mlを加え、室温で20分反応するこ
とによりジメトキシトリチル基を除去し、直ちに溶媒を
減圧下で留去した。残部を水に溶かし、酢酸エチルで抽
出し、水層を濃縮した。得られた残部を水に溶解し、セ
ファデックス(Sephadex)G−25のゲル濾過クロマト
グラフィーに付して分離精製し、5位置換ウリジンを有
するオリゴヌクレオチド(15)を56〜60 ODU
(収率24〜26%)得た。なお、合成したオリゴヌク
レオチドの配列は下記のものであり、の部分が5位置
換ウリジンを含んでいる。オリゴヌクレオチド(15−
a)は化合物(14)を1個含み、オリゴヌクレオチド
(15−b)は化合物(14)を3個含み、又、オリゴ
ヌクレオチド(15−c)は化合物(14)を含まない
対照試料である。 (15−a):5′−ACATGCATCCCGGC
TCCTATCCGG−3′ (15−b):5′−ACAGCATCCCGGC
TCCTACCGG−3′ (15−c):5′−ACATGCATCCCGTGC
TCCTATCCGG−3′
【0030】実施例14:蛍光物質フルオレセインを結
合させたオリゴヌクレオチド(16)の合成 実施例(13)で合成した5位置換ウリジンを含むオリ
ゴヌクレオチド(15−a)1.0 ODUを68μl
の水に溶解し、1MのpH9.0の炭酸ナトリウム水溶
液10μl及びフルオレセインイソチオシアナート2m
gをDMF100μlに溶解した溶液のうち10μlを
加え、室温で1昼夜放置した。濃アンモニア水10μl
を加え反応を停止した。次いで、セファデックス(Seph
adex)G−25を用いたゲル濾過クロマトグラフィーに
付し、260nm及び490nmに吸収がある5番目か
ら11番目のフラクションを集め、フルオレセインの結
合したオリゴヌクレオチド(16)0.13 ODUを
得た(収率13%)。ODS−シリカゲルをカラムとす
る高速液体クロマトグラフィーにより、オリゴヌクレオ
チド(16)がUV吸収と蛍光を有し、単一成分である
ことを確認した。 高速液体クロマトグラフィーのRf値:27.5分 (対照:未反応の25量体オリゴヌクレオチドのRf
値:25.3分) UV:λmax 262nm,490nm
【0031】
【発明の効果】上述の如く、本発明の5位置換ウリジン
類は製造が容易であり、且つチミン基の5位の部分に標
識化合物を導入し得る基を有しているため、チミン基の
5位の部分に標識化合物を導入したオリゴヌクレオチド
類を化学合成するためのモノマーとして有用である。本
発明の5位置換ウリジン類の製造方法は、出発原料が入
手し易く且つ取り扱い易く、又、収率が高い。更に、合
成時に高価な触媒を必要としない。本発明のオリゴヌク
レオチド類は、本発明の5位置換ウリジン類をモノマー
単位として1個又はそれより多く有するため、チミン基
の5位の部分に標識化合物を容易に導入することができ
る。本発明のオリゴヌクレオチド類の製造方法は、本発
明の5位置換ウリジン類と所定のヌクレオシド類とをD
NA自動合成機を用いて反応させるので、本発明のオリ
ゴヌクレオチド類を簡便に得ることができる。又、本発
明の標識化オリゴヌクレオチド類は、本発明のオリゴヌ
クレオチド類のチミン基の5位に標識物質が結合してい
るため、特定の配列を持った核酸の検出を行なう上で有
用である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式(1): 【化1】 〔式中、 Rは水素原子又はOH基を表わし、 XはNHY基、N[(CH2 2 NHY]2 基又はSS
    (CH2 2 NHY基を表わし、 Yは水素原子、COCF3 基又は標識試薬基を表わし、 nは2,3又は6を表わす〕で表わされることを特徴と
    する5位置換ウリジン類。
  2. 【請求項2】 (a) 次式(2): 【化2】 で表わされるアラビノアミノアキサゾリンを次式
    (3): 【化3】 で表わされるα−ブロモメチルフマル酸ジメチルと反応
    させて次式(4): 【化4】 で表わされる2,2′−アンヒドロ−5−メトキシカル
    ボニルメチルウリジンを得、次いで臭化アセチルと反応
    させて次式(5): 【化5】 で表わされる2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,
    5′−ジアセトキシ−5−メトキシカルボニルメチルウ
    リジンを合成する工程、(b) 前記式(5)で表わさ
    れる2′−デオキシ−2′−ブロモ−3′,5′−ジア
    セチル−5−メトキシカルボニルメチルウリジンをトリ
    −n−ブチルズズヒドリドで還元して次式(6): 【化6】 で表わされる5−メトキシカルボニルメチル−3′,
    5′−ジアセチル−2′−デオキシウリジンを合成する
    工程、及び(c) 前記式(6)で表わされる5−メト
    キシカルボニルメチル−3′,5′−ジアセチル−2′
    −デオキシウリジンをジアミン類と反応させた後、トリ
    フルオロ酢酸エチルと反応させて次式(1-a) : 【化7】 で表わされる5位置換ウリジン類を合成する工程、又は
    (d) 前記式(6)で表わされる5−メトキシカルボ
    ニルメチル−3′,5′−ジアセチル−2′−デオキシ
    ウリジンを無水酢酸/酢酸と反応させて2′,3′,
    5′−トリアセチル−5−メトキシカルボニルメチルウ
    リジンを得た後、アンモニア/メタノール溶液を用いて
    加水分解して5−メトキシカルボニルメチルウリジンを
    合成し、次いでジアミン類と反応させた後、トリフルオ
    ロ酢酸エチルと反応させて次式(1-b) : 【化8】 で表わされる5位置換ウリジン類を合成する工程、とか
    らなることを特徴とする請求項1記載の式(1)で表わ
    される5位置換ウリジン類の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の式(1)で表わされる5
    位置換ウリジン類をモノマー単位として1個又はそれよ
    り多く有することを特徴とするオリゴヌクレオチド類。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の式(1)で表わされる5
    位置換ウリジン類と、該5位置換ウリジン類と反応性を
    有するヌクレオシド類とをDNA自動合成機を用いて反
    応させることを特徴とする請求項3記載のオリゴヌクレ
    オチド類の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のオリゴヌクレオチド類の
    チミン基の5位に標識物質が結合していることを特徴と
    する標識化オリゴヌクレオチド類。
JP34133493A 1993-12-10 1993-12-10 5位置換ウリジン類、その製造方法及びその用途 Pending JPH07165786A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002522446A (ja) * 1998-08-07 2002-07-23 バイオ−ラッド ラボラトリーズ アミン塩基及びヌクレオシドの構造的類似体

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