JPH08512039A - メチルホスホン酸エステル、その製造方法およびその使用 - Google Patents

メチルホスホン酸エステル、その製造方法およびその使用

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JPH08512039A JP7503269A JP50326995A JPH08512039A JP H08512039 A JPH08512039 A JP H08512039A JP 7503269 A JP7503269 A JP 7503269A JP 50326995 A JP50326995 A JP 50326995A JP H08512039 A JPH08512039 A JP H08512039A
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Abstract

(57)【要約】 メチルホスホン酸エステル、その製造方法およびその使用に関する。式I

Description

【発明の詳細な説明】 メチルホスホン酸エステル、その製造方法およびその使用 本発明はメチルホスホン酸エステル、その製造方法およびその使用に関する。 場合によりリン酸化された活性化合物誘導体が医薬用でも用いられていること は既に知られている。すなわち、例えばJ.Med.Chem.36,1048−1052(1993)に はAZTとのホスホアミデートエステルが記載されている。しかし、これらの化合 物の抗ウイルス活性はAZTのそれよりもファクター10低いし、記載された化合物 の毒性はAZTのそれよりもファクター5高い。J.Med.Chem.34,1830−1837(1 991)にはAZTとのホスホトリエステル誘導体が記載されており、これらの化合物 においてもまたその活性はAZTの場合よりも低いし、その毒性はAZTの場合よりも 高い。同様の結果はJ.Org.Chem.57,7300−7307(1992)に報告されている関 連化合物に関しても得られている。 関連する従来技術の化合物の不利点を有していないリン酸化された活性化合物 誘導体を得るための、本発明のメチルホスホン酸エステルが優れた性質を有する ことが見いだされた。従って、本発明は 1)式I 〔式中、 YはOH、SH、OAcまたはSAc(ここでAC=(C1〜C18)−アシルであって、場合 により1〜3回不飽和である)であり、 R′はアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、 Wは医薬的に活性な化合物の基であり、 RはWの意味を有する(ここでRおよびWは同一であるかまたは相異なること ができる)かまたはRは場合により置換されたアルキル基であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌク レオチドを形成し、ここでWは下記の式IIの基でありそしてRは下記の式II′ {上記式中、Xはオキシ、フルファンジイルまたはメチレンであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜50の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C18)−アシルまたは式 (ここでR4はO-、S-、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有す る)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C18)−アルキル基である)の 基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C18)−アルキル、O(C1〜C18)−アシル 、F、Cl、N3、NH2またはNHR6(ここでR6は(C1〜C6)−アルキルまたは(C1〜C6 )−アシルである)であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることがで きることを示している}の基である〕で表される化合物に関する。 2)前記1)で説明された式Iのうち好ましい化合物は式中、 YはOH、SH、OAcまたはSAc(ここでAC=(C1〜C8)−アシルであって、場合に より1〜3回不飽和である)であり、 R′は(C1〜C5)−アルキル、ハロゲン、NO2、CN、(C1〜C6)−アルコキシ、 アミノ、(C1〜C4)−アルキルアミノ、(C1〜C8)−ジアルキルアミノからな る群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換されている( C6〜C14)−アリール{ここでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C8 )−アルキレン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能である}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子を有する(C3 〜C13)−ヘテロアリール;または (C1〜C16)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3回 不飽和であって、ハロゲン、CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群よ り選択される3個までの互いに独立した 置換基で場合により置換されている)であり、 Wは医薬的に活性な化合物の基であり、 RはWの意味を有する(ここでRおよびWは同一であるかまたは相異なること ができる)かまたはRは〔空隙〕または(C1〜C16)−アルキル基(これは分枝鎖 または非分枝鎖状であることができ、そしてハロゲン、CN、(C1〜C8)−アシル オキシ、(C1〜C18)−アルコキシからなる群より選択される3個までの互いに 独立した基で場合により置換されている)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌク レオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{各式中、Xは オキシまたはスルファンジィルであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜30の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C12)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有す る)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C12)−アルキルである)の基 であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C12)−アルキル、O(C1〜C12)−アシル 、Cl、N3、NH2またはNHR6(ここでR6は(C1〜C3)−アルキルまたは(C1〜C3) −アシルである)であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることがで きることを示している}の基である化合物である。 3)前記1)または2)で説明された式Iのうち特に好ましい化合物は式中、 YはOH、SH、OAcまたはSAc(ここでAC=(C1〜C3)−アシルであって、場合に より1〜3回不飽和である)であり、 R′は(C1〜C3)−アルキル、F、Cl、NO2、CN、(C1C4)−アルコキシ、ア ミノ、(C1〜C3)−アルキルアミノ、(C1〜C6)−ジアルキルアミノからなる群 より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換されている(C6〜 C14)−アリール{ここでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C8)− アルキレン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能である}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子を有する(C3 〜C6)−ヘテロアリール;または (C1〜C8)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3回 不飽和であって、Cl、CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群より選択 される3個までの互いに独立した置換基で場合により置換されている)であり、 Wはステロイド、糖、イノシトールまたはペプチド(少なくとも1個のアミノ 酸SerまたはTyrを有しかつ合計20個までの天然アミノ酸を有する)の5′−、3′ −または2′−ヌクレオシド類似体であり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C8)−アルキル基(これは分枝鎖または 非分枝鎖状であることができ、そしてハロゲン、CN、(C3〜C6)−アシルオキシ、 (C8〜C18)−アルコキシからなる群より選択される2個までの基で場合により 置換されている)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になっ てオリゴヌクレオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{ 各式中、Xはオキシであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜20の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C8)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有す る)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C8)−アルキルである)の基 であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C8)−アルキル、O(C1〜C8)−アシル、 ClまたはN3であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることがで きることを示している}の基である化合物である。 4)前記1)〜3)で説明された式Iのうち極めて好ましい化合物は式中、 YはHOであり、 R′は(C1〜C3)−アルキル、F、Cl、NO2、CN、(C1〜C4)−アルコキシ、ア ミノ、(C1〜C3)−アルキルアミノ、(C1〜C6)−ジアルキルアミノからなる 群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換されているC6− アリール{ここでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C6)−アルキ レン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能である}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子 を有する(C3〜C6)−ヘテロアリール;または (C1〜C8)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3回 不飽和、好ましくはα−位で不飽和結合を有する共役形態で不飽和であり、Cl、 CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群より選択される3個までの互い に独立した置換基で場合により置換されている)であり、 Wは5′−または3′−ヌクレオシド類似体であり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C4)−アルキル基(これは分枝鎖または 非分枝鎖状であることができる)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌク レオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{各式中、Xは オキシであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜15の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C4)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有す る)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C3)−アルキル基である)の 基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C3)−アルキル、O(C1〜C3)−アシル、 ClまたはN3であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることがで きることを示している}の基である化合物である。 5)前記1)〜4)で説明された式Iのうちさらに特に重要である化合物は式中 、 YはOHであり、 Wは5′−または3′−ヌクレオシド類似体であり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C4)−アルキル基(これは分枝鎖または 非分枝鎖状であることができる)であり、 R′はCl、NO2、CN、(C1〜C3)−アルコキシ、アミノおよび(C1〜C3)−アルキ ルアミノからなる群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置 換されているC6−アリールである化合物である。 数回現れる置換基(例えば“B”)に関して前記で使用されている“互いに独 立して”の用語は各場合の1つの化合物において個々の置換基が相異なりうるこ とを明確にすることを意図しており、これはまたn回繰り返す要素にも適用され る。 前記定義で述べたアシル基の例としてはアセチル、ブチリル、ピバロイル、ク ロトニル、ペンタノイル、ヘキサノイル、オクタデカノイルまたはオレイルを挙 げることができる。 適当なアルキル基としては例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブ チル、ペンチルまたはヘキシルを挙げることができる。 アリール基の例はフェニルまたはナフチルである。 適当なヘテロアリール基は例えばピリジル、オキサゾール、フリル、ベンゾフ リルまたはフェノチアジニルである。 アルキルアミノ基の例はメチルアミノおよびエチルアミノ基である。 ジアルキルアミノ基の例はジメチルアミノおよびジエチルアミノ基である。 本発明で特に適当なヌクレオシド類似体は塩基のアデニン、シトシン、グアニ ン、チミン、プリン、7−デアザアデニン、7−デアザグアニンまたは5−クロ ロシトシン、特に例えば3′−デオキシ−3′−アジドチミジン、2′,3′−ジデ オキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン、2′,3′−ジデオキシチミジン、2′,3 ′−ジデオキシウリジン、2′,3′−ジデオキシアデノシン、2′,3′−ジデオキ シイノシン、3′,F,3′−デオキシチミジン、アシクロビルおよびグアシクロビ ルから誘導される化合物を挙げることができる。 前記の基R5はハロゲン好ましくはCl、CF3、CN、NH2または(C1〜C6)−好まし くは(C1〜C3)−アルコキシで場合により置換されることができる。 本発明はさらに以下の方法を特徴とする化合物の製造方法に関する。 a)式IIIの化合物を式IVの化合物と反応させる、 または b)式Vの化合物をいずれか所望の順序で、縮合剤を用いて式VIの化合物と反応 させるか、 または c)式Vの化合物をいずれか所望の順序で、縮合剤を用いて式VIの 化合物および式VIIの化合物と反応させる、 (式中、SGは保護基であって、場合により式Iの化合物を得るために除去される )、または 3′(2′)−末端H−ホスホネート基および保護された5′−ヒドロキシ基を有 するヌクレオチド単位を活性化剤の存在下で遊離5′−ヒドロキシ基および保護 された3′(2′)−ヒドロキシ基を有するさらに別のヌクレオチド単位と反応させ てH−ホスホネートヌクレオシドを得、これをアルデヒドと縮合してジヌクレオ シドα−ヒドロキシアルキル(アリール)ホスホネートを得、それをその活性誘 導体を得るための反応後にさらに別の(オリゴ)ヌクレオチド断片と反応させて オリゴヌクレオチドを得、次いで一時的に導入した保護基を除去する、すなわち i)3′(2′)−末端リン(III)またはリン(V)基を有するヌクレオチド単 位を縮合剤の存在下でさらに別のヌクレオチド単位または成長するオリゴヌクレ オチド鎖の遊離5′−ヒドロキシ基と反応させるか、または ii)その活性誘導体またはオリゴヌクレオチド類似体を同じ手法で断片中に作 成し、その他の官能基保護のためにi)またはii)によって得られたオリゴヌク レオチド中に一時的に導入した保護基を除去し、こうして得られた式Iのオリゴ ヌクレオチド類似体(ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′の基である)を 場合によりそ れらの生理学的に許容し得る塩に変換する。 a)に記載の反応は下記の条件下で行うのが好ましい。 A)式IIIのホスホネートジエステルを有機溶媒例えば乾燥トリエチルアミン(N Et3)中で高められた温度好ましくは沸騰加熱の下で式IVの適当な置換アルデヒ ドと反応させる。 B)式IIIのホスホネートジエステルを乾燥非プロトン性溶媒例えばテトラヒド ロフラン(THF)中で、有機塩基例えばNEt3またはキニンを加えて室温±10℃で式I Vのアルデヒドと反応させる。 反応の完了後に生成物を知られた方法で例えばクロマトグラフィーにより精製 する。 b)およびc)に記載の反応は従来技術のエステル化で知られた条件下で進行 する。特に良好な結果は、例えばトリアゾール/ジメシチレンスルホニルクロリ ドを用い、中間体活性エステル形成を介して達成される。 反応後に従来技術の方法によって場合により除去される適当な保護基は例えば アルキルシリル、アルキルアリールシリルおよびアシル特にt−ブチルジメチル シリルである。最後の保護基はメタノール中でフッ化アンモニウムを使用して有 利に除去されうる。 本発明化合物はまた従来技術の種々の方法により立体選択的に製造され得る。 α−炭素原子上のキラリティーの導入に好ましい出発点は、t−ブチルジメチル シリルで保護されたアルコール(式Vの化合物)のC陰イオンとキラル助剤とし ての(+)−エフェドリンから誘導されるオキサザホスホリジンとの反応である。 このオキサザホスホリジンは例えばホスホリルクロリドを(+)−エフェドリンと 反応させることにより60%収率およびジアステレオマー比24:1で 得られる。キラリティーの導入のさらに別の可能性はエナンチオ選択性オキサザ ボロリジンの触媒による還元にある(Tetrahedron Lett.,31,611,(1990)参 照)。 前記反応を実施するのに必要な出発物質は商業的に入手しうるか、または一般 に知られた方法に従って製造されうる。いくつかの好ましい方法は実施例に記載 されている。 出発化合物として使用される式(III)のヌクレオシドH−ホスホネートジエス テルは、例えば、ジイソピロピルアミンジクロロホスフィンを対応するヌクレオ シドと反応させてホスホルアミダイトを得、それを“ワンポット反応”でテトラ ゾール活性化により水を用いて直接加水分解して式IIIの化合物を得ることによ り製造されうる。 別法として、この合成は例えば5′−ヌクレオシド亜リン酸モノエステルをピ バロイルクロリド活性化により第2のヌクレオシド同等物でエステル化すること により実施される。5′−ヌクレオシド亜リン酸モノエステルは、三塩化リンを イミダゾールと反応させてリントリイミダゾリドを得、その後対応するヌクレオ シドと反応させ次いで加水分解することにより入手することができる。 別法として、式IIIの化合物は5′−ヌクレオシド亜リン酸モノエステルをピバ ロイルクロリド活性化により第2の適当なヌクレオシド同等物でエステル化する ことにより製造することができる。 式IIおよびII′の基を有する式Iの化合物の製造は、原則的には後記式XIの二 量体ヌクレオチドを製造し次にそれを慣用法でオリゴヌクレオチド中に混入させ るように実施するのが好ましい。例えば(スキーム1)、式VIIIの5′−保護され たヌクレオシド3′−H−ホス ホネートエステルをピリジン中で縮合剤例えばピバロイルクロリドの存在下で式 IXの3′−保護された5′−ヒドロキシ成分と反応させて式XのジヌクレオシドH −ホスホネートエステルを得ることができる。次にこれを適当なアルデヒドと反 応させてジヌクレオシドヒドロキシアルキルホスホネートを得る。この遊離のα −ヒドロキシ基は次の各反応のために好ましくはTBDMS(t−ブチルジメチルシリ ル)保護基を用いて保護されなければならないが、これは合成の終了時にフッ素 イオンを用いて除去される。式XIの化合物は、例えば3′−保護基(SG2)の除去後 に反応して式XIIのホスホルアミダイトになり、これは知られた手法によってホ スホルアミダイトの類似体としてオリゴヌクレオチド中に導入されうる。 しかし、プロドラッグのヌクレオチドもまた、適当に保護されたヌクレオシド −3′(または5′)−ホスホネートエステルを3′(または5′)保護されたヌクレ オシドの5′(または3′)−ヒドロキシ基と縮合させることにより単量体単位とし て作製させうる(スキーム2)。式XIII(ここで(P)=P−N(i−プロピル)2で ある)のヌクレオシド−3′−ホスホンアミデートを使用するのが好ましい。こ れは慣用法でオリゴヌクレオチド中に混入させることができる。 式IIまたはII′の基を有する式Iのオリゴヌクレオチド類似体は生物学的オリ ゴヌクレオチドの合成と同様にして溶液中または好ましくは固相上で、適切な場 合には自動合成装置を用いて製造される。 本発明の式Iの化合物およびその医薬的に許容しうる塩は、それらがベースと する活性化合物の薬学的活性を示す。それらはさらにまた好ましい毒物学的ない し薬物動力学的性質を示すので有用な化学療法剤である。 すなわち、本発明はまた1種以上の本発明化合物を含有することを特徴とする 医薬特にウイルス性疾患抑制用医薬に関する。それらは例えば経口的に、筋肉内 にまたは静脈内に投与されうる。 1種以上の一般式Iの化合物を活性化合物として含有する医薬は、式Iの化合 物を1種以上の薬理学的に許容しうる賦形剤または希釈剤例えば緩衝剤物質と混 合し、それらを適当な製剤形態にすることによって製造されうる。 希釈剤としては例えばポリグリコール、エタノールおよび水がある。緩衝剤物 質としては例えば有機化合物例えばN′,N′−ジベンジルエチレンジアミン、ジ エタノールアミン、エチレンジアミン、N−メチルグルカミン、N−ベンジルフ ェネチルアミン、ジエチルアミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンま たは無機化合物例えばホスフェート緩衝剤、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム がある。経口投与用では緩衝物質を含有するかまたは含有しない水中の懸濁液ま たは溶液が適している。賦形剤または希釈剤を用いずに活性化合物をそのままで 適当な形態例えばカプセル剤として投与することも可能である。 式Iの化合物またはそれらの医薬的に許容しうる塩の適当な投与量は、それら がベースとする各活性化合物に非常に左右される。例えばAZTの場合には体重約7 5kgの成人について1日当たり約0.4g、好ましくは0.5gないし多くて20gまでであ る。個別用量または一 般には多数回用量を投与することができ、その個別用量は活性化合物を約50〜10 00mgの量で含有することができる。 本発明はさらに新規なオリゴヌクレオチド類似体(式IIおよびII′の基を有す る式Iの化合物)の遺伝子発現阻害剤(アンチセンス オリゴヌクレオチド、リボ ザイム、センス オリゴヌクレオチドおよびトリプレックス形成オリゴヌクレオ チド)としての使用に関する。 オリゴヌクレオチドは遺伝子発現阻害剤としてますます多く使用されている( G.Zon,Pharmaceutical Research 5,539(1988);J.S.Cohen,Topics in Mo lecular and Structural Bio1ogy 12(1989)Macmillon Press;C.Helene and J.J.Toulme,Bio-chemica and Biophysica Acta 1049,99(1990);E,Uhlman n and A.Peyman,Chemical Reviews 90,543(1990)参照)。アンチセンス オ リゴヌクレオチドはその塩基配列が、阻害されるmRNAに対して相補的である核酸 断片である。この標的mRNAは細胞、ウイルスまたはその他の病原由来であること ができる。可能な細胞標的配列は、例えばレセプター、酵素、免疫調整剤、イオ ンチャンネルまたは腫瘍遺伝子の配列である。アンチセンス オリゴヌクレオチ ドを用いるウイルス複製阻害は、例えばRSV(ラウス肉腫ウイルス)、HSV-1およ び-2(単純性庖疹ウイルス型IおよびII)、HIV(ヒト免疫不全ウイルス)および インフルエンザ ウイルスについて記載されている。この場合、ウイルス性核酸 に相補的であるオリゴヌクレオチドが用いられる。他方、センス オリゴヌクレ オチドはそれらの配列が、例えば核酸結合タンパク質または核酸プロセシング酵 素を結合(“捕獲し”)、それにより生物活性を阻害するように設計されて いる(Helene、1990)。ここで挙げることができるウィルス性標的は例えば逆転 写酵素、DNAポリメラーゼおよびトランスアクチベータータンパク質である。一 般に、トリプレックス形成オリゴヌクレオチドは1つの標的としてDNAを有しそ してこれに結合した後に三重のらせん状構造を形成する。一方、アンチセンスオ リゴヌクレオチドを用いるとmRNAのプロセシング(スプライシンク等)またはそ れのタンパク質への翻訳は一般に阻害され、トリプレックス形成オリゴヌクレオ チドがDNAの転写または複製を阻害する(Helene et al.,1990,Uhlmann and Pey man,(1990))。しかしまた、1次雑種形成において一本鎖核酸をアンチセンス オ リゴヌクレオチドと結合させて二重鎖を形成し、次にそれを2次雑種形成におい てトリプレックス形成オリゴヌクレオチドと結合させてトリプレックス構造を形 成することも可能である。この場合アンチセンスおよびトリプレックス結合の領 域は2個の別々のオリゴヌクレオチドまたは1個のオリゴヌクレオチドのいずれ かの中に適応させうる。合成オリゴヌクレオチドのさらに別の適用はいわゆるリ ボザイムであり、それはそれらのリボヌクレアーゼ活性の結果標的RNAを破壊す る(J.J.Rossi and N.Sarver,TIBTECH 8,179(1990)参照)。 前述の大部分の適用においてオリゴヌクレオチドはそれらの天然産の形態で必 ずしも不適当である訳ではない。それらは特異的要件をみたすように化学的に修 飾されなければならない。オリゴヌクレオチドが生物系中で例えばウイルス複製 阻害のために用いられうるためには、それらは以下の先行必要条件: 1.それらはin vivo状態すなわち血清または細胞内の双方で適当な高い安定性 を有していなければならない; 2.それらは細胞および核膜を通過することができるように構成されなければな らない; 3.それらは阻害作用を示すために生理学的条件下において塩基−特異的方法で それらの標的核酸に結合しなければならない; をみたさなければならない。 ヌクレオチド間のホスフェート基が永久に変わるならば、それらヌクレオチド の性質は徹底的に変化することが多い。例えば、ホスホロチオエートオリゴヌク レオチドはしばしば配列非特異的方法で作用する。 すなわち、本発明のさらに別の目的は、特異活性を有しかつ血清安定性の増大 されたオリゴヌクレオチド類似体を入手し、それを再び生物系(血清、器官、細 胞)中のそれらのもとの天然ホスホジエステルオリゴヌクレオチドに戻すことで ある。 オリゴヌクレオチド中の1種以上のヌクレオチド間のホスフェート基はプロド ラッグとして修飾されうる。本発明によれば3′および/または5′−末端プロド ラッグ修飾を有するオリゴヌクレオチドは血清中でさえ天然産のホスホジエステ ルオリゴヌクレオチドよりも安定であるということが見出された。 本発明はα−およびβ−D−またはL−リボフラノシド、α−およびβ−D− またはL−デスオキシリボフラノシドおよび対応する炭素環式5員環類似体に制 限されるのではなく、さらにまたその他の糖単位例えば環拡張ないし環縮小され た糖、種々の非環式、環−架橋されたまたは異なった種類の適当な糖誘導体から 作製されるオリゴヌクレオチド類似体にも適用される。本発明はさらに式Iで例 示されているホエフェート基の誘導体に制限されるのではなくて、 さらにまた知られたデホスホ誘導体にも関する。 すなわち、これらのオリゴヌクレオチドは種々の方法で天然構造から修飾され うる。それ自体知られた方法により導入されるこのような修飾は例えば下記のと おりである。 a)ホスフェート架橋の修飾 その例としてはホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、メチルホスホネ ート、ホスホルアミデート、ボラノホスフェート、ホスフェートメチルエステル 、ホスフェートエチルエステル、フェニルホスホネートを挙げることができる。 このホスフェート架橋の好ましい修飾はホスホロチオエート、ホスホロジチオエ ートおよびメチルホスホネートである。 b)ホスフェート架橋の置換 その例としてはホルムアセタール、3′−チオホルムアセタール、メチル−ヒ ドロキシルアミン、オキシム、メチレンジメチルヒドラゾ、ジメチレンスルホン 、シリル基による置換がある。好ましいのはホルムアセタールおよび3′−チオ ホルムアセタールによる置換である。 c)糖の修飾 その例としてはα−アノマー糖、2′−O−メチルリボース、2′−O−ブチル リボース、2′−O−アリルリボース、2′−フルオロ−2′−デオキシリボース 、2′−アミノ−2′−デオキシリボース、α−アラビノフラノース、炭素環式糖 類似体がある。好ましい修飾は2′−O−メチルリボースおよび2′−O−n−ブ チルリボースによるものである。 d)ワトソン−クリック塩基対合の特異性を変化させない塩基の修 飾 その例としては5−プロピニル−2′−デオキシウリジン、5−プロピニル−2 ′−デオキシシチジン、5−ヘキシニル−2′−デオキシウリジン、5−ヘキシ ニル−2′−デオキシシチジン、5−フルオロ−2′−デオキシシチジン、5−フ ルオロ−2′−デオキシウリジン、5−ヒドロキシメチル−2′−デオキシウリジ ン、5−メチル−2′−デオキシシチジン、5−ブロモ−2′−デオキシシチジン がある。好ましい修飾は5−プロピニル−2′−デオキシウリジン、5−ヘキシ ニル−2′−デオキシウリジン、5−ヘキシニル−2′−デオキシシチジンおよび 5−プロピニル−2′−デオキシシチジンである。 e)3′−3′−および5′−5′−逆位〔例えばM.Koga et al.,J.Org.Chem. 56(1991)3757〕。 f)5′−および3′−ホスフェートおよびまた5′−および3′−チオホスフェー ト 細胞内吸収に好都合な基の例としては種々の親油性基例えば-O-(CH2)x-CH3( ここでxは6〜18の整数である)、-O-(CH2)n-CH=CH-(CH2)m-CH3(ここでnお よびmは互いに独立していて6〜12の整数である)、-O-(CH2CH2O)4-(CH2)9-C H3、-O-(CH2CH2O)8-(CH2)13-CH3および-O-(CH2CH2O)7-(CH2)15-CH3があるが、さ らにまたステロイド基例えばコレステリルまたはビタミン基例えばビタミンE、 ビタミンAもしくはビタミンDおよび天然担体系を使用するその他の抱合体例え ば胆汁酸、葉酸、2−(N−アルキル、N−アルコキシ)アミノアントラキノンお よびマンノースのコンジュゲート並びにレセプターを介してのオリゴヌクレオチ ドのエンドサイト−シスをもたらす対応するレセプターのペプチド例えばEGF( 上皮成長因子)、 ブラジキニンおよびPDGF(血小板由来成長因子)を挙げることができる。 オリゴヌクレオチドの合成は当業者に知られた手法例えばトリエステル法、H −ホスホネート法またはホスホルアミダィト法により、好ましくはCaruthers(M .D.Matteucci and M.H.Caruthers,J.Am.Chem.Soc.103,3185(1981)参 照)による標準的なホスホルアミダイト化学により実施される。 さらに本発明によれば動物モデルでの細胞培養中および選ばれた例において、 Wが式IIでありそしてRが式II′である式Iの化合物はDNA部分の塩基配列によ るが、例えば酵素、レセプターまたは成長因子の特定の遺伝子の発現を阻害する ということが見出された。 極めて一般的には、本発明は医薬の治療活性成分としての式Iの化合物の使用 にまで及ぶ。治療活性オリゴヌクレオチド誘導体は一般的意味ではアンチセンス オリゴヌクレオチド、トリプル ヘリックス形成オリゴヌクレオチド、アプタマ ー(aptamer)またはリボザイム特にアンチセンス オリゴヌクレオチドとして理解 される。 本発明の医薬は例えばウイルス例えばHIV、HSV-1、HSV-2、インフルエンザ、V SV、B型肝炎ウイルスまたは乳頭腫ウイルスによって惹起される疾患の治療に使 用することができる。 このような目標に対して活性である本発明のアンチセンスオリゴヌクレオチド 誘導体は例えば下記の塩基配列を有する。 a)HIVに対して、例えば 5′-ACACCCAATTCTGAAAATGG-3′または (I) 5′-AGGTCCCTGTTCGGGCGCCA-3′または (II) 5′-GTCGACACCCAATTCTGAAAATGGATAA-3′または (III) 5′-GCTATGTCGACACCCAATTCTGAAA-3′または (IV) 5′-TCGTCGCTGTCTCCGCTTCTTCTTCCTGCCAまたは (VI) b)HSV-1に対して、例えば 5′-GCGGGGCTCCATGGGGGTCG-3′ (VII) また本発明の医薬は例えば癌の治療に適している。例えば、この場合には発癌 または癌成長の原因となる標的に向けられるオリゴヌクレオチド配列が使用され うる。このような標的は例えば下記のとおりである。 1)核の癌タンパク質例えばc-myc、N-myc、c-myb、c-fos、c-fos/jun、PCNA、 p120 2)細胞質/膜に結合した癌タンパク質例えばEJ-ras、c-Ha-ras、N-ras、rrg、 bcl-2、cdc-2、c-raf-1、c-mos、c-src、c-abl 3)細胞レセプター例えばEGFレセプター、c-erbA、レチノイドレセプター、タ ンパク質キナーゼ調節サブユニット、c-fms 4)サイトカイン、成長因子、細胞外マトリックス例えばCSF-1、IL-6、IL-1a、 IL-1b、IL-2、IL-4、bFGF、ミエロブラスチン、フィブロネクチン。 前記標的に対して活性である本発明の式Iで表されるアンチセンス オリゴヌ クレオチドは例えば下記の塩基配列を有する。 a)c-Ha-rasに対して、例えば 5′-CAGCTGCAACCCAGC-3′ (VIII) c)c-mycに対して、例えば 5′-GGCTGCTGGAGCGGGGCACAC-3′ (IX) 5′-AACGTTGAGGGGCAT-3′ (X) d)c-mybに対して、例えば 5′-GTGCCGGGGTCTTCGGGC-3′ (XI) e)c-fosに対して、例えば 5′-GGAGAACATCATGGTCGAAAG-3′ (XII) 5′-CCCGAGAACATCATGGTCGAAG-3′ (XIII) 5′-GGGGAAAGCCCGGCAAGGGG-3′ (XIV) f)p120に対して、例えば 5′-CACCCGCCTTGGCCTCCCAC-3′ (XV) g)EGFレセプターに対して、例えば 5′-GGGACTCCGGCGCAGCGC-3′ (XVI) 5′-GGCAAACTTTCTTTTCCTCC-3′ (XVII) h)p53腫瘍サプレッサーに対して、例えば 5′-GGGAAGGAGGAGGATGAGG-3′ (XVIII) 5′-GGCAGTCATCCAGCTTCGGAG-3′r (XIX) 本発明の医薬はさらに、例えばインテグリン(integrins)または細胞−細胞接 着レセプター例えばVLA-4、VLA-2、ICAM、VCAMまたはELAMにより昌される疾患の 治療に適している。 前記標的に対して活性である本発明のアンチセンス オリゴヌクレオチド誘導 体は例えば下記の塩基配列を有する。 a)VLA-4、例えば 5′-GCAGTAAGCATCCATATC-3′または (XX) b)ICAM、例えば 5′-CCCCCACCACTTCCCCTCTC-3′ (XXI) 5′-CTCCCCCACCACTTCCCCTC-3′ (XXII) 5′-GCTGGGAGCCATAGCGAGG-3′ (XXIII) c)ELAM-1、例えば 5′-ACTGCTGCCTCTTGTCTCAGG-3′ (XXIV) 5′-CAATCAATGACTTCAAGAGTTC-3′ (XXV) また本発明の医薬は例えば再発狭窄症予防用にも適している。例えばこの場合 には、増殖または移動の原因である標的に向けられるオリゴヌクレオチド配列を 使用することができる。このような標的は例えば下記のとおりである。 1)核トランスアクチベータータンパク質およびサイクリン例えばc-myc、c-myb 、c-fos、c-fos/junおよびcdc−2−キナーゼ; 2)有糸分裂促進または成長因子例えばPDGF、bFGF、EGF、HB-EGF およびTGF-β; 3)細胞レセプター例えばbFGFレセプター、EGFレセプターおよびPDGFレセプタ ー。 このような標的に対して活性である本発明の式Iのアンチセンスオリゴヌクレ オチドは例えば下記の塩基配列を有する。 a)c-myb 5′-GTGTCGGGGTCTCCGGGC-3′ (XXVI) b)c-myc 5′-CACGTTGAGGGGCAT-3′ (XXVII) c)cdc2−キナーゼ 5′-GTCTTCCATAGTTACTCA-3′ (XXVII) d)PCNA(ラットの増殖しつつある細胞核抗原) 5′-GATCAGGCGTGCCTCAAA-3′ (XXIX) 式IにおいてWおよびRがそれらを結合しているホスホネート基と一緒になっ てオリゴヌクレオチドを形成する化合物に適した剤形は、局所適用例えばカテー テルを用いるような局部適用あるいはまた注射である。注射ではアンチセンス オリゴヌクレオチド誘導体は液体溶液好ましくは生理学的に許容しうる緩衝液例 えばハンクス液またはリンガー溶液中で処方される。しかし、アンチセンスオリ ゴヌクレオチドはまた固形形態で処方され、使用の前に溶解または懸濁されうる 。全身投与に好適な投与量は1日当たり体重1kgにつき約0.01mg〜約50mgである 。 またこれらの医薬は例えば経口投与用製剤の形態例えば錠剤、被覆錠剤、硬質 または軟質ゼラチンカプセル剤、溶液、乳液または懸濁液の形態で使用すること もできる。場合によりさらに別の成分例えばタンパク質を含有するリポソームに 医薬を含有させるのもまた適当な剤形である。それらはまた、例えば坐薬の形態 で直腸投与されうるかまたは例えば注射液の形態で非経口投与されうる。製剤を 製造するにはこれらの化合物を治療的に不活性な有機または無機の賦形剤に加工 することができる。錠剤、被覆錠剤および硬質ゼラチンカプセル剤用の賦形剤の 例としてはラクトース、トウモロコシデンプンまたはその誘導体、タロウ酸およ びステアリン酸またはそれらの塩がある。溶液製剤に適当な賦形剤は水、ポリオ ール、スクロース、転化糖およびグルコースである。注射液に適当な賦形剤は水 、アルコール、ポリオール、グリセロールおよび植物油である。坐薬用の適当な 賦形剤は植物油および硬化油、ワックス、脂肪および半液状ポリオールである。 製剤はまた保存剤、溶剤、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、甘味剤、着色剤、香味剤 、浸透圧調整用塩、緩衝剤、被覆剤、抗酸化剤およびまた、所望によりその他の 治療活性化合物を含有することもできる。 ジヌクレオシド、α−ヒドロキシメチルアリールホスホネート1〜3のin vitro 抗HIV試験 in vitro HIV試験をジヌクレオシドα−ヒドロキシアリールホスホネート1〜 3を用いて実施した。1つの試験系としてヒトTリンパ球(CEM/O)を使用した 。これらの化合物はさらにチミジンキナーゼ欠損Tリンパ球菌株(CEM/TK-)中で 試験された。CEM/O細胞をHIV-1およびHIV-2の両方に感染させた。試験の前に 供試化合物 は遊離ヌクレオシドを含んでいないことを確かめた(最大、0.5%HPLC)。試験 アッセイの結果を表1に示す。 表1から分かるように、全ての化合物はHIV-1およびHIV-2複製の両方に対して 高活性を示す。 文献に既述されたプロドラッグ形態とは対照的に、本発明の式Iの化合物は細 胞毒性作用を全く示さなかった。 本発明化合物はヌクレオシド類似体の場合よりもオクタノール/水の混合物中 で分配係数が高い。すなわち、それらは生体膜を介する受動輸送性が良好である 。 以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 実施例 実施例1 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−メチルフェニ ル)メチルホスホネートの製造 904mg(4.0ミリモル)の2′,3′−ジデオキシチミジンを高真空下で乾燥し、60m lの乾燥アセトニトリル中に溶解した。この溶液を774mg(6.0ミリモル;1.07ml) のジイソプロピルエチルアミンで処理し、氷浴中で0℃まで冷却した。次に、40 4mg(2.0ミリモル)のジイソプロピルアミンジクロロホスフィンを15分かけて少 しずつ加えた。添加の終了後、混合物を室温まで加温しながら15分間撹拌した。 室温で254mg(4.0ミリモル)のテトラゾールおよび80mlの水を加えた。30分間撹 拌した後、溶媒を高真空装置で濃縮した。残留物をクロマトトロン(Chromatotr on)において酢酸エチル/メタノール(0%〜30%メタノール)の勾配を用いて シリカゲル上で精製した。生成物を無色の固体として単離した(797mg〔0.6ミリ モル〕;80%収率)。 797mg(1.6ミリモル)の2′,3′−ddT−H−ホスホネートジエステルを40mlの 乾燥テトラヒドロフラン中に溶解し、518mg(4.8ミリモル)の4−メチルベンズ アルデヒドで処理した。20mlの予め蒸留した乾燥トリエチルアミンをこの溶液に 撹拌しながら加えた。室温で4時間後、出発物質は反応した。逆相HPLCクロマト グラフィーを用いて最終のチエックを行なった。反応混合物を20mlの酢酸の添加 により中和し、回転蒸発器で濃縮乾固した。残留物を塩化メチレン/メタノール (0%〜15%メタノール)の勾配を用いてクロマトトロンで精製した。凍結乾燥 後、生成物を無色の固体として単離した(921mg〔1.52ミリモル〕;95%収率) 。生体外での抗HIV試験のた めの化合物を精製するため、さらに半−分取(semi-preparative)HPLC精製を溶 離剤混合物(アセトニトリル中の30%メタノール)を用いて行なった。 実施例2 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−ジメチルアミ ノフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−ジメチルアミノベンズアルデヒドを使用した(収率90%)。 実施例3 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−メトキシフェ ニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−メトキシベンズアルデヒドを使用した(収率87%)。 実施例4 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(フェニル)メチルホス ホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりにベンズアルデヒドを使用した(収率93%)。 実施例5 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−クロロフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−クロロベンズアルデヒドを使用した(収 率90%)。 実施例6 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−シアノフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−シアノベンズアルデヒドを使用した(収率86%)。 実施例7 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−ニトロフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率85%)。 実施例8 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(2−ニトロフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに2−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率87%)。 実施例9 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(2,4−ジニトロフ ェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに2,4−ジニトロベンズアルデヒドを使用した(収率85%)。 実施例10 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(9−フルオレニル) メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに9−フルオレノンを使用した(収率91%)。 実施例11 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(4−ピリジル)メチ ルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに4−ピリジルアルデヒドを使用した(収率82%)。 実施例12 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(2,6−ジクロロフ ェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では4−メチルベンズアルデヒドの 代わりに2,4−ジクロロベンズアルデヒドを使用した(収率96%)。 実施例13 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−メトキシフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−メトキシベンズアルデヒドを使用した(収率 80%)。 実施例14 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−メチルフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用した(収率83 %)。 実施例15 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(フェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりにベンズアルデヒドを使用した(収率87%)。 実施例16 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−クロロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−クロロベンズアルデヒドを使用した(収率86 %)。 実施例17 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−シアノフェニル)メチルホスポネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−シアノ ベンズアルデヒドを使用した(収率86%)。 実施例18 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−ニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率81 %)。 実施例19 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(2−ニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率86 %)。 実施例20 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(2,4−ジニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2,4−ジニトロベンズアルデヒドを使用した(収 率80%)。 実施例21 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(4−ピリジル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−ピリジルアルデヒドを使用した(収率80%) 。 実施例22 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシ(2,6−ジクロロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2,6−ジクロロベンズアルデヒドを使用した(収 率87%)。 実施例23 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ヒドロ キシヘプチルメチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりにオクタナールを使用した(収率75%)。 実施例24 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシ(4− ニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにΛZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに4−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率96 %)。 実施例25 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシ(2− ニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにAZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収率92 %)。 実施例26 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシ(2,6− ジニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにAZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2,6−ジニトロベンズアルデヒドを使用した(収 率88%)。 実施例27 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシ(2,4− ジニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにAZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりに2,4−ジニトロベンズアルデヒドを使用した(収 率90%)。 実施例28 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシ(4− ピリジル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H− ホスホネートジエステルの代わりにAZT−H−ホスホネートジエステルを使用し 、4−メチルベンズアルデヒドの代わりに4−ピリジルアルデヒドを使用した( 収率96%)。 実施例29 ビス(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ヒドロキシヘプチ ルメチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにAZT−H−ポスホネートジエステルを使用し、4−メチ ルベンズアルデヒドの代わりにオクタナールを使用した(収率96%)。 実施例30 (5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)−(5′−O−2′,3′ −ジデオキシチミジン)ヒドロキシ(2,6−ジニトロフェニル)メチルホスホネー トの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにddT/AZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4− メチルベンズアルデヒドの代わりに2,6−ニトロベンズアルデヒドを使用した( 収率88%)。 実施例31 (5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)−(5′−O−2′,3′ −ジデオキシ−2,3−ジデヒドロチミジン)ヒドロキシ(4−ニトロフェニル) メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T/AZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4− メチルベンズアルデヒドの代わりに4−ニ トロベンズアルデヒドを使用した(収率96%)。 実施例32 (5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)−(5′−O−2′,3′ −ジデオキシ−2,3−ジデヒドロチミジン)ヒドロキシ(2,6−ジニトロフェニル) メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T/AZT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4− メチルベンズアルデヒドの代わりに2,6−ジニトロベンズアルデヒドを使用した (収率87%)。 実施例40 (5′−O−2′,3′−ジデオキシチミジン)−(5′−O−2′,3′−ジデオキシ− 2,3−ジデヒドロチミジン)ヒドロキシ(2−ニトロフェニル)メチルホスホネー トの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T/ddT−H−ホスホネートジエステルを使用し、4− メチルベンズアルデヒドの代わりに2−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収 率91%)。 実施例41 (5′−O−チミジン)−(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロ チミジン)ヒドロキシ(2−ニトロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりにd4T/T−H−ホスホネートジエステルを使用し、4− メチルベンズアルデヒドの代わりに2−ニトロベンズアルデヒドを使用した(収 率85%)。 実施例42 ビス(5′−O−3′−O)−レブリニルチミジンヒドロキシ(4−クロロフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりに3′−レブリニルチミジン−H−ホスホネートジエステ ルを使用し、4−メチルベンズアルデヒドの代わりに4−クロロベンズアルデヒ ドを使用した(収率93%)。 実施例43 ビス(5′−O−3′−O−t−ブチルジメチルシリルチミジン)ヒドロキシ(4 −クロロフェニル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりに3′−レブリニルチミジン−H−ホスホネートジエステ ルを使用し、4−メチルベンズアルデヒドの代わりに4−クロロベンズアルデヒ ドを使用した(収率85%)。 実施例44 ビス(5′−O−3′−O−アセチルチミジン)ヒドロキシ(4−クロロフェニル )メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H−ホスホネー トジエステルの代わりに3′−アセチルチミジン−H−ホスホネートジエステル を使用し、4−メチルベンズアルデヒドの代わりに4−クロロベンズアルデヒド を使用した(収率75%)。 実施例45 ビス(5′−O−3′−O−アセチルチミジン)ヒドロキシ(4−メトキシフェニ ル)メチルホスホネートの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ddT−H− ホスホネートジエステルの代わりに3′−アセチルチミジン−H−ホスホネート ジエステルを使用し、4−メチルベンズアルデヒドの代わりに4−メトキシベン ズアルデヒドを使用した(収率70%)。 実施例46 ビス(5′−O−チミジン)ヒドロキシ(4−クロロフェニル)メチルホスホネ ートの製造 実施例5a)に記載の3′−O−レブリニル保護誘導体から標準条件下、4: 1のピリジン/酢酸中、5当量のヒドラジン水和物を用いて室温で15分かけて 製造を行なった。 実施例47 ジ(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジン)ホスフィ ットの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ジデオキシチミジン の代わりに2′,3′−ジデオキシ−2′,3′−ジデヒドロチミジンを使用した(収 率75%)。 実施例48 ジ(5′−O−2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジン)ホスフィットの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ジデオキシチミジン の代わりに2′,3′−ジデオキシ−3′−アジドチミジンを使用した(収率85%) 。 実施例49 ジ(5′−O−3′−レブリニルチミジン)ホスフィットの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ジデオキシチミジン の代わりに3′−レブリニルチミジンを使用した(収率65 %)。 実施例50 ジ(5′−O−3′−t−ブチルジメチルシリルチミジン)ホスフィットの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ジデオキシチミジン の代わりに3′−t−ブチルジメチルシリルチミジンを使用した(収率65%)。 実施例51 ジ(5′−O−3′−アセチルチミジン)ホスフィットの製造 実施例1と同様にして行なった。本実施例では2′,3′−ジデオキシチミジン の代わりに3′−アセチルチミジンを使用した(収率86%)。 強力な受容体で置換されたベンズアルデヒド(4−ニトロ−、2−ニトロ−お よび2,4−ジニトロベンズアルデヒド)との反応もまた、キラルなキニンを塩基 として使用して行なうことができた。上記の実験の代わりに、供与体で置換され たベンズアルデヒド(4−ジメチルアミノ−、4−メトキシ−および4−メチル ベンズアルデヒド)との反応もまた、純粋なトリエチルアミン中で加熱しながら 行なった。 実施例52 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′)−チミジン− 3′−((O−トリエチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホスホネート(TES− 保護ヒドロキシ−3′−OHホスホネートダイマーD)の製造 a)5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′) −3′−O−レブリニルチミジン−3′−H−ホスホネート(H−ホスホネート ダイマーA)の製造: 1.9g(2.7ミリモル;1.1当量)の5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チ ミジリル−3′−H−ホスホネートを高真空下で乾燥し、30mlの乾燥ピリジン中 に溶解した。828mg(2.4ミリモル;1.0当量)の予備乾燥した3′−O−レブリニル チミジンをこの溶液に加えた。次に、899mlの蒸留したばかりの塩化ピバロイル を滴加し、撹拌を室温で継続した。8分後、混合物を150mlの塩化メチレンで希 釈し、150mlの5%炭酸水素ナトリウム溶液を使用して分液ロートで抽出した。 それぞれ150mlの塩化メチレンを使用してさらに2回抽出した後、その抽出物を 硫酸ナトリウム上で乾燥し、乾燥剤を濾去し、そして回転蒸発器で濃縮乾固した 。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。酢酸エチル/メタ ノール(+0.1%酢酸の添加)溶離剤の勾配を0%メタノールから5%メタノール まで増加した。生成物を黄色の固体として単離した(1.972g;2.12ミリモル;78 %)。 b)5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′)−3′− O−レブリニルチミジン−3′−((−ヒドロキシ)−2−ニトロベンジル)ホ スホネート(α−ヒドロキシホスホネート ダイマーB)の製造 予備乾燥した1.5g(1.6ミリモル;1当量)のH−ホスホネートダイマーAを20m lの乾燥塩化メチレン中に溶解した。この溶液を725mg(4.8ミリモル;3当量) の予備乾燥した2−ニトロベンズアルデヒド、次に40mlのトリエチルアミンで処 理した。室温で8時間撹拌した後、それを酢酸で中和し、溶液を直接フラッシュ クロマト グラフィーにより精製した。塩化メチレン/メタノール(+0.1%酢酸の添加)溶 離剤の勾配を0%メタノールから5%メタノールまで増加した。生成物は無色の 固体であった(1.374g;1.27ミリモル;79%)。 c)5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′)−3′− O−レブリニルチミジン−3′−((−O−トリエチルシロキシ)−2−ニトロ ベンジル)ホスホネート(TES−保護ヒドロキシホスホネートダイマーC)の製造 予備乾燥した1.1g(1.01ミリモル;1当量)の−ヒドロキシホスホネート ダイ マーBを20mlの乾燥ピリジン中に溶解した。914mg(6.07ミリモル;1.02ml;6 当量)の塩化トリエチルシリルをこの溶液に滴加し、それを室温で撹拌した。7 時間撹拌した後、それを回転蒸発器で濃縮乾固した。 粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。酢酸エチル/メタ ノール溶離剤の勾配を0%メタノールから4%メタノールまで増加した。生成物 は淡黄色の固体であった(1.13g;0.95ミリモル;93%)。 d)5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′)−チミジ ン−3′−((−O−トリエチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホスホネー ト(D)の製造 1.1g(0.92ミリモル)のTES−保護ヒドロキシホスホネート ダイマーCを10mlの ピリジン中に溶解し、3mlのヒドラジン水和物(水中、24%)、6.92mlのピリジ ンおよび4.61mlの酢酸の溶液10mlで処理した。室温で3分間撹拌した後、溶液を 0℃まで冷却し、100mlの水および100mlの酢酸エチルで希釈した。分液ロートで 相を分離 した後、有機相を25mlの5%炭酸水素ナトリウム溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリ ウム上で乾燥した。乾燥剤を分離した後、それを回転蒸発器で濃縮乾固した。粗 生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。塩化メチレン/メタノ ール溶離剤の勾配を0%メタノールから7%メタノールまで増加した。生成物を 淡黄色の固体として単離した(858mg;0.78ミリモル;85%)。 実施例53 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′5′)チミジン−3 ′−O−(β−シアノエチルジイソプロピルアミノホスホラミジット)−((O −トリエチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホスホネート(TES−保護ヒドロ キシ−3′−ホスホラミジット ホスホネート ダイマーE)の製造 予備乾燥した230mg(0.21ミリモル;1当量)のTES−保護ヒドロキシ−3′−O Hホスホネート ダイマーDを15mlの乾燥塩化メチレン中に溶解し、撹拌しながら 177ml(1.05ミリモル;135mg;5当量)のジイソプロピルエチルアミン、次に70 ml(0.31ミリモル;74.2mg;1.5当量)のβ−シアノエチルジイソプロピルクロ ロホスフィンで処理した。混合物を室温で5時間撹拌し、20mlの酢酸エチルを加 え、それを回転蒸発器で濃縮乾固した。次にそれをそれぞれ20mlの2%炭酸水素 ナトリウム溶液で2回、次に飽和塩化ナトリウム溶液で抽出した。有機相を硫酸 ナトリウム上で乾燥した。濾過後、残留物を回転蒸発器で濃縮乾固した。 粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。溶離剤として、1 :1の塩化メチレン/アセトニトリル(+1%トリエチルアミンの添加)を使用 した。生成物は淡黄色の固体であった (123mg;0.095ミリモル;45%)。 実施例54 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′→5′)チミジン− 3′−O−スクシニル((−O−トリエチルシロキシ)−2−ニトロベンジル) ホスホネート(TES−保護ヒドロキシ−3′−スクシニルホスホネート ダイマーF )の製造 予備乾燥した200mg(0.18ミリモル;1.4当量)のTES-保護ヒドロキシ−3′−OH −ホスホネートダイマーDを2mlの乾燥ピリジン中に溶解した。次に、24.4mg(0 .2ミリモル)の4−ジメチルアミノピリジンおよび20.0mg(0.2ミリモル)の無水コ ハク酸を連続的に加え、混合物を撹拌しながら室温で4時間反応させた。45mlの 水を加え、10分間撹拌した後、混合物を回転蒸発器で濃縮乾固した。残留物を15 mlの塩化メチレンに溶解し、8mlの冷10%クエン酸で1回、それぞれ8mlの冷水 で2回抽出した。次に、有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥した。濾過後、それを 回転蒸発器で濃縮乾固した。粗生成物を3mlの塩化メチレンに溶解し、25mlの氷 冷n−ヘキサンに滴加した。生成物は無色の沈殿物として沈殿した。沈殿を終了 させるために母液を−20℃で数時間保存し、固体を濾過し、乾燥した。生成物は 無色の固体であった(167mg;0.14ミリモル;78%)。 実施例55 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリチル)チミジリル−(3′→5′)チミジン− 3′−O−スクシニル−CPG((α−O−トリエチルシロキシ)−2−ニトロベンジ ル)ホスホネート(CPG−結合TES−保護ヒドロキシ−3′−スクシニルホスホネー ト ダイマーG)の製造 50mg(0.042ミリモル;1.5当量)のTES−保護ヒドロキシ−3′−ス クシニルホスホネートダイマーFをピアスフラスコ中における1.5mlの乾燥ジメ チルホルムアミドに溶解し、13.41mg(0.042ミリモル;1.5当量)のO−ベンゾ トリアゾール−1−イル−N,N,N′,N′−テトラメチルウロニウムテトラフルオ ロボレート(TBTU)および4.2ml(0.033ミリモル;3.84mg;1.2当量)のN−エチ ルモルホリンで処理した。次に、370mgのCPG支持体を加え、混合物を室温で4時 間振とうした。それをフリットに移し、メタノールおよび塩化メチレンで洗浄し 、再びピアスフラスコに移し、そして1.5mlのキャッピング試薬で処理した。そ れをさらに1時間振とうし、再びフリットに移し、濾過し、メタノール、塩化メ チレン、テトラヒドロフランおよびジエチルエーテルで洗浄し、そして油ポンプ 真空装置において40℃で乾燥した。支持体の負荷量:47.12ミリモル/g 実施例56 式 TTTTTTTTT(pp)T(ppはα−ヒドロキシ(o−ニトロフェニル)メチルホスホネ ート ブリッジである)のオリゴヌクレオチドの製造 1μモルの3′−末端を介して結合したジヌクレオチドを含有する実施例55のC PG支持体を次の試薬を用いて連続的に処理する: 1.無水アセトニトリル 2.ジクロロメタン中、2%ジクロロ酢酸 3.無水アセトニトリル 4.無水アセトニトリル中、10μモルのβ−シアノエチル5′−O−ジメトキ シトリチルチミジン−3′−ホスフェートジイソプロピルアミジットおよび40μ モルのテトラゾール 5.アセトニトリル 6.40%ルチジンおよび10%ジメチルアミノピリジンを含有する THF中の20%無水酢酸 7.アセトニトリル 8.ヨウ素(1.3g,THF/水/ピリジン中;70:20:5=v:v:v) 工程1〜8(以後、反応サイクルと称する)を7回繰り返してデカチミジレー ト誘導体を合成する。合成の終了後、ジメトキシトリチル基を工程1〜3に記載 のようにして除去する。アンモニアで処理することにより、オリゴヌクレオチド を支持体から分離し、同時にβ−シアノエチル基を除去する。80%酢酸で処理し てシリル保護基を除去する。得られる、3′−末端に(−ヒドロキシ−o−ニト ロフェニルメチルホスホネート)ヌクレオチド間結合を含有するデカチミジレー ト誘導体粗生成物をポリアクリルアミドゲル電気泳動またはHPLCにより精製する 。 実施例57 式 T(pp)TTTTTTTTTのオリゴヌクレオチドの製造 1μモルの3′−末端を介して結合した5′−O−ジメトキシトリチルチミジン を含有する商業的に入手可能なCPG支持体を次の試薬を用いて連続的に処理する : 1.無水アセトニトリル 2.ジクロロメタン中、2%ジクロロ酢酸 3.無水アセトニトリル 4.無水アセトニトリル中、10μモルのβ−シアノエチル5′−O−ジメトキ シトリチルチミジン−3′−ホスフィット ジイソプロピルアミジットおよび40μ モルのテトラゾール 5.アセトニトリル 6.40%ルチジンおよび10%ジメチルアミノピリジンを含有する THF中の20%無水酢酸 7.アセトニトリル 8.ヨウ素(1.3g,THF/水/ピリジン中;70:20:5=v:v:v) 工程1〜8(以後、反応サイクルと称する)を7回繰り返してデカチミジレー ト誘導体を合成する。最後のサイクルにおいて、工程4のモノマーの代わりに実 施例53のようにして製造した対応するジヌクレオチドを使用する。合成の終了後 、ジメトキシトリチル基を工程1〜3に記載のようにして除去する。アンモニア で処理することにより、オリゴヌクレオチドを支持体から分離し、同時にβ−シ アノエチル基を除去する。80%酢酸で処理してシリル保護基を除去する。得られ る、5′−末端に(−ヒドロキシ−o−ニトロフェニルメチルホスホネート)ヌ クレオチド間結合を含有するデカチミジレート誘導体粗生成物をポリアクリルア ミドゲル電気泳動またはHPLCにより精製する。 実施例58 式 T(pp)TTTTTTTT(pp)T(ppはそれぞれのα−ヒドロキシ(o−ニトロフェニル )メチルホスホネートブリッジである)のオリゴヌクレオチドの製造 合成は実施例56に記載の方法と同様にして、1μモルのの3′−末端を介して 結合したジヌクレオチドを含有する実施例55のT(pp)T-CPG支持体から開始して行 なわれる。最後のサイクルにおいて、工程4のモノマーの代わりに実施例53のよ うにして製造した対応するジヌクレオチドを使用する。合成の終了後、ジメトキ シトリチル基を工程1〜3に記載のようにして除去する。アンモニアで処理する ことにより、オリゴヌクレオチドを支持体から分離し、同時 にβ−シアノエチル基を除去する。80%酢酸で処理してシリル保護基を除去する 。得られる、3′−末端および5′−末端のそれぞれに(−ヒドロキシ−o−ニト ロフェニルメチルホスホネート)ヌクレオチド間結合を含有するデカチミジレー ト誘導体粗生成物をポリアクリルアミドゲル電気泳動またはHPLCにより精製する 。 実施例59 GCAGGAGGATGCTGAGGAGG(pp)C(HSVターゲット)の製造 製造は実施例56に記載の方法と同様にして、T(pp)T-CPGの代わりに対応するG( pp)C-CPG支持体から開始して行なわれる。縮合反応において、工程4でそれぞれ その配列に対応するデオキシアデノシン、デオキシグアノシンまたはデオキシシ チジンのモノマー構成単位を使用する。すぐに除去できる保護基を有する商業的 に入手可能な構成単位(RExpedite Fast Deprotecting Amidites;Millipore社製 )が好ましい。 実施例60 G(pp)CAGGAGGATGCTGAGGAGG(pp)Cの製造 製造は実施例5に記載の方法と同様にして行なわれる。最後の縮合工程におい て、T(p)Tホスホラミジットの代わりに対応するG(pp)Cホスホラミジットを使用 する。 実施例61 G(pp)CAGGAGGATG(pp)CTGAGGAGG(pp)Cの製造 製造は実施例5に記載の方法と同様にして行なわれる。第8工程および最後の 縮合工程のそれぞれにおいて、対応するG(pp)Cホスホラミジットを使用する。 実施例62 G(pp)CGGGGCTCCATGGGGGTC(pp)Gの製造 製造は実施例60に記載の方法と同様にして、G(pp)C-CPGの代わりに対応するC( pp)G-CPG支持体から開始して行なわれる。 実施例63 C(pp)GAGAACATCATGGTC(pp)G(c-fosターゲット)の製造 製造は実施例62に記載の方法と同様にして行なわれる。最後のサイクルにおい て、対応するC(pp)Gホスホラミジットを使用する。 実施例64 オリゴヌクレオチドの特性決定 特性決定はHPLC、ポリアクリルアミドゲル特定泳動(PAGE)および陰イオンエ レクトロスプレー質量分析法(ES-MS)を用いて行なわれる。生成物は上記のよう にして精製され、PAGE(20%アクリルアミド、2%ビスアクリルアミドおよび7 M尿素)で均質のバンドを示す。HPLCはMerck社製の逆相カラムRP-18またはDion ex社製のPA-100カラムを用いて行なわれる。 ES-MS-のため、オリゴヌクレオチドは酢酸アンモニウム沈殿または他の塩交換 によりアンモニウム塩に変換される。試料は5 OD260/mlのオリゴマーを含有す るアセトニトリル/水(1:1)中の溶液として使用される。本法の精度は約±1. 5ダルトンである。 実施例65 放射性標識後の安定性および細胞吸収の測定 放射性標識: 一般に応用できる35Sでの標識はオリゴヌクレオチドの合成で35S原子を使用す るDNA合成サイクル(実施例11の工程20)において酸化を少なくとも1回行なうこ とからなる。遊離の5′−ヒドキシ基を有 するオリゴヌクレオチドはポリヌクレオチドキナーゼを用いて知られている方法 により32Pまたは35Sで標識することができる。遊離の3′−ヒドロキシ基を有す るオリゴヌクレオチドは3′−末端トランスフェラーゼを用いて知られている方 法により標識することができる。例として、DNA部分の5′−標識をここで示す: 遊離の5′−ヒドロキシ基を有するオリゴヌクレオチド(500ピコモル)を420μ lの水に溶解し、この溶液を90℃まで加熱し、冷却した。次に、50μlの10×キ ナーゼ緩衝液および50μlの32P-γ-ATP(6000Ci/ミリモル)または35S-γ-ATP を加え、混合物を37℃で1時間インキュベートする。0.5M EDTA溶液を加えて反 応を終了させる。Pharmacia社製のNAPRカラムを用いて脱塩を行なう。 細胞を含有する培地中のオリゴマーの安定性の調査: 上澄み1(10μl)を5μlの80%ホルムアミド(XCおよびBBを含む)と混合 し、95℃で(5分間)加熱し、そしてポリアクリルアミドゲル(20%アクリルア ミド、7M尿素)に負荷する。ゲルを電場で展開した後、ゲル上のバンドをオー トラジオグラフィーにより“安定なオリゴマー”に、または欠けているバンドを “分解したオリゴマー”に割り当てる。24時間のインキュベーション後の結果: 非修飾オリゴヌクレオチドと比較して、式I(W=式II、R=式II′)の化合物 はすべて大きく増大した寿命を有する。 細胞吸収量の測定: Vero細胞をDMEM、5%FCS中、96−ウエルマイクロタイタープレートにおいて3 7℃で74時間インキュベートする。培地を取り除いた後、細胞を無血清DMEMで2 回洗浄する。放射性標識オリゴマー(106cpm)を非標識オリゴマーを使用して血清 中、10μmの濃度まで希釈 し、細胞をそれと一緒に37℃でインキュベートする。1、7および24時間後、そ れぞれ150μlを採取(表示:“上澄み1”)する。マイクロタイタープレート のウエル中の細胞を300μlの新鮮な培地で7回洗浄し、そして合一した洗浄培 地(表示:“上澄み2”)をシンチレーションカウンターで測定する。次に、10 0μlのトリプシン溶液を加え、30秒間待ち、上澄みを取り除く。細胞をプレー トから取り出し、それを37℃で3分間インキュベートする。取り出した細胞を1. 5mlのEppendorf容器に移し、2000rpmで6分間遠心分離する(“上澄み3”)。 上澄み1(5μl)、2および3(0.5ml)をそれぞれ別々にシンチレーション カウンターで測定する。この結果からオリゴマーの吸収量(ピコモル/100,000 個の細胞)を計算する。上澄み3は細胞に結合したオリゴマーフラクションであ り、そして上澄み1および2は細胞に結合していないオリゴマーフラクションで ある。 実施例66 蛍光標識後の細胞吸収の測定 COS細胞を5cmのペトリ皿において、10%FCSを追加したダルベッコ(Dulbecco) MEM中で全面成長させる。細胞を無血清DMEMで2回洗浄する。無菌の針を用いて 、ペトリ皿の中心の約1cm2領域をかき取る。調査対象のDNAオリゴマー溶液(0. 1mM)をこの領域に加える。それをC02雰囲気下、37℃でインキュベートする。2 、4および16時間後、細胞を蛍光顕微鏡検査法により調査する。この目的のため 、細胞を無血清DMEMで4回洗浄し、ガラス支持体でカバーし、そして蛍光顕微鏡 または位相差顕微鏡で評価する。 実施例67 融解温度の測定 融解温度をHP 8452Aダイオードアレー分光光度計、HP 89090Aペルチエ素子 およびHP温度制御ソフトウエアRev.B5.1(Hewlett Packard社製)を用いて測定 する。それを緩衝剤として10mMのHEPESおよび140mMのNaCl(pH6.5)中、0.5℃/分 で測定する。オリゴマー濃度は0.5〜1.5OD260/mlである。 実施例68 細胞培養における抗ウイルス活性試験 試験物質の様々なヒト病原性ヘルペスウイルスに対する抗ウイルス活性を細胞 培養試験法で調査する。本試験では、サルの腎臓細胞(Vero、2×105/ml)を9 6−ウエル マイクロタイタープレートにおいて、血清を含有するダルベッコMEM (5%ウシ胎児血清FCS)中に接種し、そして5%CO2下、37℃で24時間イン キュベートする。次に、血清を含有する培地を吸引し、細胞を無血清ダルベッコ MEM(-FCS)で2回洗浄する。試験物質は予め水で600μMの濃度まで希釈し、−18 ℃で保存する。本試験のため、ダルベッコ最少必須培地(MEM)の希釈工程をさ らに行なう。それぞれ100μlの各試験物質希釈液を100μlの無血清ダルベッコ MEM(-FCS)と共に、洗浄した細胞に加える。5%CO2下、37℃で3時間インキュ ベートした後、細胞に単純ヘルペスウイルス1型(ATCC VR733、HSV-1 F株)ま たは単純ヘルペスウイルス2型(ATCC VR734、HSV-2 G株)を細胞層が3日以内 で完全に崩壊する濃度で用いて感染させる。HSV-1の場合、感染能力は500プラー ク形成単位(PFU)/ウエルであり、HSV-2の場合は350 PFU/ウエルである。実験 バッチは100U/mlのペニシ リンGおよび100mg/lのストレプトマイシンを追加したMEM中、80μM〜0.04μM の濃度で試験物質を含有する。対照を除いてすべての実験を二重測定により行な い、1個のプレートにつき8回行なう。実験バッチを5%CO2下、37℃で17時間 インキュベートする。試験物質の細胞毒性を20時間の全インキュベーション時間 後、細胞培養物の顕微鏡検査により測定する。最大許容用量(MTD)を前記条件下 で顕微鏡で検査可能な細胞の損傷をもたらさない最高調製濃度として表わす。こ の後、FCSを最終濃度が4%となるまで加え、さらに5%CO2下、37℃で55時間イ ンキュベートする。未処置の感染対照は完全細胞変性効果(CPE)を示す。細胞培 養物の顕微鏡検査後、これらをFinterの生体染色法(1966年)に従ってニュート ラルレッドで染色する。試験物質の抗ウイルス活性はウイルスによる細胞変性効 果から30〜60%の細胞を保護するのに必要な最小阻止濃度(MIC)として定義され る。種々のオリゴヌクレオチドのMIC値は0.1〜80μモル/lの範囲である。 実施例69 生体内の抗ウイルス活性の測定 生体内で本化合物を試験するため、体重が約16〜18gの5週齢のNMRIマウスを 使用する。マウスを通常の条件下、5匹以下のグループに分けて飼育し、食料お よび水を自由に与える。マウスに約10〜50 LD50単位のHSV株(HSV“角膜”)を腹 腔内に感染させる。本化合物を1日に2回、1、10または50mg/kgの用量で腹腔 内に投与する。対照動物には1%塩化ナトリウム溶液を与える。動物の生存率を 2週間にわたって監視する。アンチセンスオリレゴヌクレオチドを投与した場合 1〜5匹が生き残るが、プラシーボ投与後はすべての動 物が死亡する。 実施例70 生体内活性の測定;ラットにおけるc-Fosタンパク質発現の阻害 (Proceedings of the Vlth World Congress on Pain)」、CharltonおよびWoolf 編、第313〜318頁(1991年)に記載のようにして脊髄の過融解により行なう。バル ビタール酸塩で麻酔をかけたSprague-Dawleyラットの椎弓を切除した後、アンチ センスオリゴマーを含有させるためのシリコーン製の二室容器を作る。一方の室 をアンチセンスオリレゴヌクレオチド誘導体で満たし、他方の室を対照オリゴマ ーで満たす(濃度はそれぞれ75μm)。それぞれの場合において、過融解物を 1時間後に交換する。6時間の過融解後、後足の熱処理(52℃)によりc-fos発 現を剌激する。c-fos発現の阻害は適当な組織片試料を用いて免疫組織化学的に 検出することができる。 実施例71 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリフェニルメチル)−2−デオキシチミジリル −(3′→5′)−3′−O−レブリニル−2′−デオキシチミジン3′−((α−O −トリブチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホスホネート(TBS(トリブチルシ ロキシ)−保護ヒドロキシホスホネート ダイマーH)の製造 予備乾燥した1.77g(1.636ミリモル;1当量)のα−ヒドロキシホスホネート ダイマーBを30mlの乾燥ピリジン中に溶解した。2.62ml(9.816ミリモル;2.30 6g;6当量)のクロロトリブチルシランをこの溶液に滴加した。室温で8時間撹 拌した後、メタノールを加えて反応を停止させ、混合物を回転蒸発器で濃縮乾固 した。 粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。酢酸エチル/メタ ノール溶離剤の勾配を0%メタノールから2%メタノールまで増加した。生成物 は淡黄色の固体であった(1.78g;1.39ミリモル;85%)。 実施例72 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリフェニルメチル)−2′−デオキシチミジリ ル−(3′→5′)−2′−デオキシチミジン3′−((α−O−トリブチルシロキ シ)−2−ニトロベンジル)ホスホネート(TBS−保護ヒドロキシ−3′−OH−ホス ホネートダイマーI)の製造 1.2g(0.94ミリモル)のTBS−保護ヒドロキシホスホネート ダイマーHを10mlの ピリジン中に溶解し、そして3mlのヒドラジン水和物(水中、24%)、6.92mlの ピリジンおよび4.61mlの酢酸の溶液10mlで処理した。室温で3分間撹拌した後、 溶液を0℃まで冷却し、100mlの水および100mlの酢酸エチルで希釈した。分液ロ ードで相を分離した後、有機相を25mlの5%炭酸水素ナトリウム溶液で1回洗浄 し、硫酸ナトリウム上で乾燥した。乾燥剤を濾過し、濾液を回転蒸発器で濃縮乾 固した。 粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。塩化メチレン/メ タノール溶離剤の勾配を0%メタノールから5%メタノールまで増加した。生成 物を淡黄色の固体として単離した(910mg;0.77ミリモル;82%)。 実施例73 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリフェニルメチル)−2′−デオキシチミジリ ル−(3′→5′)−2′−デオキシチミジン3′−O−スクシニル−((α−O−ト リブチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホス ホネート(TBS−保護ヒドロキシ−3′−スクシニルホスホネート ダイマーJ) の製造 予備乾燥した120mg(0.10ミリモル;1当量)のTBS−保護ヒドロキシ−3′−O H−ホスホネート ダイマーIを1mlの乾燥ピリジン中に溶解した。次に、14.8mg (0.12ミリモル;1.2当量)の4−ジメチルアミノピリジンおよび12.1mg(0.12ミリ モル;1.2当量)の無水コハク酸を連続的に加え、混合物を室温で4時間撹拌した 。40mlの水を加え、10分間撹拌した後、混合物を回転蒸発器で濃縮乾固した。残 留物を107mlの塩化メチレンに溶解し、5mlの冷10%クエン酸で1回、それぞれ 5mlの冷水で2回抽出した。次に、有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥した。濾過 後、濾液を回転蒸発器で濃縮乾固した。 粗生成物を3mlの塩化メチレンに溶解し、257mlの氷冷n−ヘキサンに滴加し た。生成物は無色の沈殿物として沈殿した。沈殿を終了させるために母液を−20 ℃で数時間保存し、固体を濾過し、乾燥した。生成物は無色の固体であった(11 5mg;0.09ミリモル;90%)。 実施例74 5′−O−(4,4′−ジメトキシトリフェニルメチル)−2′−デオキシチミジリ ル−(3′→5′)−2′−デオキシチミジン3′−O−スクシニル−CPG((α−O− トリブチルシロキシ)−2−ニトロベンジル)ホスホネート(CPG−結合 TBS−保 護ヒドロキシ−3′−スクシニルホスホネート ダイマーK)の製造 26.5mg(0.021ミリモル;1.5当量)のTBS−保護ヒドロキシ−3′−スクシニルホ スホネート ダイマーJをPierceフラスコ中における0.7mlの乾燥ジメチルホルム アミドに溶解し、6.74mg(0.021ミリモル;1.5当量)のO−ベンゾトリアゾール −1−イル−N,N,N′,N′− テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート(TBTU)および2.1ml(0.017ミリ モル;1.96mg;1.2当量)のN−エチルモルホリンで処理した。次に、183mgのCP G支持体を加え、混合物を室温で4時間振とうした。それをフリットに移し、メ タノールおよび塩化メチレンで洗浄し、再びピアスフラスコに移し、そして0.7m lのキャッピング試薬で処理した。それをさらに1時間振とうし、再びフリット に移し、濾過し、メタノール、塩化メチレン、テトラヒドロフランおよびジエチ ルエーテルで洗浄し、そして油ポンプ真空装置で乾燥した。支持体の負荷量:33 .15ミリモル/g 実施例75 CGTCCATGTCGGCAAACAGCT(pp)C(HSVターゲット)の製造 製造は実施例56に記載の方法と同様にして、T(pp)T-CPGの代わりに実施例4の 対応するT(pp)T-CPG支持体から開始して行なわれる。縮合反応において、工程4 でそれぞれその配列に対応するデオキシアデノシン、デオキシグアノシンまたは デオキシシチジンのモノマー構成単位を使用する。すぐに除去できる保護基を有 する商業的に入手可能な構成単位(RExpedite Fast Deprotecting Amidites;Mi llipore社製)が好ましい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)式I 〔式中、 YはOH、SH、OAcまたはSAc(ここでAc=(C1〜C18)−アシルであって、場合に より1〜3回不飽和である)であり、 R′はアリール、ヘテロアリールまたはアルキルであり、 Wは医薬的に活性な化合物の基であり、 RはWの意味を有する(ここでRおよびWは同一であるかまたは相異なるこ とができる)かまたはRは場合により置換されたアルキル基であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌ クレオチドを形成し、ここでWは下記の式IIの基でありそしてRは下記の式II′ {上記式中、Xはオキシ、フルファンジイルまたはメチレンであ り、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜50の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C18)−アシルまたは式 (ここでR4はO-、S-、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有 する)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C18)−アルキル基である )の基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C18)−アルキル、O(C1〜C18)− アシル、F、Cl、N3、NH2またはNHR6(ここでR6は(C1〜C6)−アルキルまたは (C1〜C6)−アシルである)であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることが できることを示している}の基である〕で表される化合物。 2)Yは0H、SH、OAcまたはSAc(ここでAc=(C1〜C8)−アシルであって、場合 により1〜3回不飽和である)であり、 R′は(C1〜C5)−アルキル、ハロゲン、NO2、CN、(C1〜C6)−アルコキシ 、アミノ、(C1〜C4)−アルキルアミノ、(C1〜C8)−ジアルキルアミノからな る群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換されている( C6〜C14)−アリール{ここでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C8 )−アルキレン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能であ る}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子を有する( C3〜C13)−ヘテロアリール;または (C1〜C16)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3 回不飽和であって、ハロゲン、CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群 より選択される3個までの互いに独立した置換基で場合により置換されている) であり、 Wは医薬的に活性な化合物の基であり、 RはWの意味を有する(ここでRおよびWは同一であるかまたは相異なるこ とができる)かまたはRは〔空隙〕または(C1〜C16)−アルキル基(これは分枝 鎖または非分枝鎖状であることができ、そしてハロゲン、CN、(C1〜C8)−アシ ルオキシ、(C1〜C18)−アルコキシからなる群より選択される3個までの互い に独立した基で場合により置換されている)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌ クレオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{各式中、X はオキシまたはスルファンジイルであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜30の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C12)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述 の定義を有する)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C12)−アルキ ルである)の基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C12)−アルキル、O(C1〜C12)−ア シル、Cl、N3、NH2またはNHR6(ここでR6は(C1〜C3)−アルキルまたは(C1〜C3 )−アシルである)であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることが できることを示している}の基である請求項1記載の式Iの化合物。 3)YはOH、SH、OAcまたはSAc(ここでAC=(C1〜C3)−アシルであって、場合 により1〜3回不飽和である)であり、 R′は(C1〜C3)−アルキル、F、Cl、NO2、CN、(C1〜C4)−アルコキシ、 アミノ、(C1〜C3)−アルキルアミノ、(C1〜C6)−ジアルキルアミノからな る群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換されている(C6 〜C14)−アリール{ここでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C8)− アルキレン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能である}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子を有する( C3〜C6)−ヘテロアリール;または (C1〜C8)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3 回不飽和であって、Cl、CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群より選 択される3個までの互いに独立した置換基で場合により置換されている)であり 、 Wはステロイド、糖、イノシトールまたはペプチド(少なくとも1個のアミ ノ酸SerまたはTyrを有しかつ合計20個までの天然アミノ酸を有する)の5′−、3 ′−または2′−ヌクレオシド類似体で あり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C8)−アルキル基(これは分枝鎖また は非分枝鎖状であることができ、そしてハロゲン、CN、(C3〜C6)−アシルオキ シ、(C8〜C18)−アルコキシからなる群より選択される2個までの基で場合に より置換されている)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌ クレオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{各式中、X はオキシであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜20の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C8)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述の定義を有 する)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C8)−アルキルである)の 基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C8)−アルキル、O(C1〜C8)−アシル 、ClまたはN3であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることが できることを示している}の基である請求項1または2に記載の式Iの化合物。 4)YはOHであり、 R′は(C1〜C3)−アルキル、F、Cl、NO2、CN、(C1〜C4)−ア ルコキシ、アミノ、(C1〜C3)−アルキルアミノ、(C1〜C6)−ジアルキルア ミノからなる群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により置換さ れているC6-アリールにこでCH2基がオキシによりさらに置換されうる(C3〜C6) −アルキレン基がさらにこのアリール基に縮合することも可能である}; N、OおよびSからなる群より選択される3個までのヘテロ原子を有する( C3〜C6)−ヘテロアリール;または (C1〜C8)−アルキル(これは分枝鎖または非分枝鎖状、飽和または1〜3回 不飽和、好ましくはα−位で不飽和結合を有する共役形態で不飽和であり、Cl、 CN、NO2および(C1〜C3)−アルコキシからなる群より選択される3個までの互 いに独立した置換基で場合により置換されている)であり、 Wは5′−または3′−ヌクレオシド類似体であり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C4)−アルキル基(これは分枝鎖または 非分枝鎖状であることができる)であり、または WおよびRはそれらを結合しているホスホネート基と一緒になってオリゴヌ クレオチドを形成し、ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′{各式中、X はオキシであり、 Bは互いに独立していて、ヌクレオチド塩基であり、 nは互いに独立していて、0〜15の整数であり、 R1およびR2は互いに独立していて、H(C1〜C4)−アシルまたは式 (ここでR4はO、S、CH3またはCHYR′(ここでR′およびYは前述 の定義を有する)でありそしてR5は場合により置換された(C1〜C3)−アルキル 基である)の基であり、 R3は互いに独立していて、H、O(C1〜C3)−アルキル、O(C1〜C3)−アシル 、ClまたはN3であり、 そして括弧はR3および隣接ホスホニル基が2′または3′の位置にあることが できることを示している}の基である請求項1〜3のいずれか1項に記載の式I の化合物。 5)YはOHであり、 Wは5′−または3′−ヌクレオシド類似体であり、 RはWの意味を有するかまたは(C1〜C4)−アルキル基(これは分枝鎖また は非分枝鎖状であることができる)であり、 R′はCl、NO2、CN、(C1〜C3)−アルコキシ、アミノおよび(C1〜C3)−アル キルアミノからなる群より選択される互いに独立した3個までの基で場合により 置換されているC6−アリールである請求項1〜4のいずれか1項に記載の式Iの 化合物。 6)請求項1〜5のいずれか1項に記載の化合物の製造において、 a)式IIIの化合物を式IVの化合物と反応させるか、 または b)式Vの化合物をいずれか所望の順序で、縮合剤を用いて式VIの化合物と反 応させるか、 または c)式Vの化合物をいずれか所望の順序で、縮合剤を用いて式VIの化合物およ び式VIIの化合物と反応させるか、 (式中、SGは保護基であって、場合により式Iの化合物を得るために除去され る)、または 3′(2′)−末端H−ホスホネート基および保護された5′−ヒドロキシ基を 有するヌクレオチド単位を活性化剤の存在下で遊離5′−ヒドロキシ基および保 護された3′(2′)−ヒドロキシ基を有するさらに別のヌクレオチド単位と反応さ せてH−ホスホネートヌクレオシドを得、これをアルデヒドと縮合してジヌクレ オシドα−ヒドロキシアルキル(アリール)ホスホネートを得、それをその活性 誘導体を得るための反応後にさらに別の(オリゴ)ヌクレオチド断片と反応させ てオリゴヌクレオチドを得、次いで一時的に導入した保護基を除去する、すなわ ち i)3′(2′)−末端リン(III)またはリン(V)基を有するヌクレオチド 単位を縮合剤の存在下でさらに別のヌクレオチド単位または成長するオリゴヌク レオチド鎖の遊離5′−ヒドロキシ基と反応させるか、または ii)その活性誘導体またはオリゴヌクレオチド類似体を同じ手法で断片中に 作成し、その他の官能基保護のためにi)またはii)によって得られたオリゴヌク レオチド中に一時的に導入した保護基を除去し、こうして得られた式Iのオリゴ ヌクレオチド類似体 (ここでWは式IIの基でありそしてRは式II′の基である)を場合によりそれら の生理学的に許容し得る塩に変換することを特徴とする前記の製造方法。 7)遺伝子発現阻害剤としての請求項1〜5のいずれか1項に記載のオリゴヌク レオチド類似体の使用。 8)請求項1〜5のいずれか1項に記載の1種以上の式Iの化合物を含有する医 薬。 9)医薬として使用するための請求項1〜5のいずれか1項に記載の式Iの化合 物。 10)プロドラッグ作用を有する医薬を製造するための請求項1〜5のいずれか1 項に記載の式Iの化合物。
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