JPS5953500A - オリゴヌクレオチドを固体支持体上に合成する方法 - Google Patents
オリゴヌクレオチドを固体支持体上に合成する方法Info
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- JPS5953500A JPS5953500A JP58152363A JP15236383A JPS5953500A JP S5953500 A JPS5953500 A JP S5953500A JP 58152363 A JP58152363 A JP 58152363A JP 15236383 A JP15236383 A JP 15236383A JP S5953500 A JPS5953500 A JP S5953500A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明を丁固什多持イ4・十にデAキシリボ刊りゴヌク
レオチドおJ二びリボメリコ゛ヌクl/オ′/1゛ろ・
自11νする方法に関ずる。 近+4E、f’t ’? 者達Lj−、rl +−I
A :tr 、J:び1(14ΔイI4 、1ハl’!
l’+;してiIl用することができる明nR′に:
定めもねたシーケンスを有するオリゴヌクレオチド 開発して来た。たとえば、@1イズが1)r4Δのn成
片lO乃至14ユニツ1・から成ろものを貝什的々酵:
・κ的4に法F− J:つて万いH7糸−10さ狭て遺
伝子κ二fl。 を形成するか、あるいは所望DNAシークンスの同定を
補助すイ)プローブとして4jJ fil五さ・l}
7,ことがテキル。合成オリゴヌクレオチl’ {l’
lけ11 N Aハを互イニスプラインングする際また
は組換えられたDNA分子を構成する際これらを補助す
るリンカ−として機能しイlるものである。 コーラナ(Khorana)他のジエステル合成によっ
て1キリゴヌクレオチドは巾初に合成サレタ(「シャー
ナル、オブ、モレキユラー、パイコロシ−J72:25
1(1972年))。ナーラング他はトリエステ7+合
成の開発により、この方法ヲ拡張した(「ジャーナル、
オブ、バイオロジカル、ケミ ス ト リ ー 、J
2 5 0 : 4592(1975 年
) ) 。 これらの初期の方法は回熱であり、また
非相に時間を浪費するものであった。ヌクレオチドを互
いにうまく結合して、縮合用の試薬を調製し、生成物を
和製した拶各211合工程な杓い、そして最終ヌクレオ
チドシーケンスを単離かつ精製するためには多くの時間
を要L.た。 レツチンガー他は「亜すン酸トリ:Lステル」法の開示
によってオリゴヌクレオチドの合成方法を改良した(「
ジャーナル、オブ、アメリカン、ケミカル、ソサエティ
J 9 7 : 3278〜7 9 ( 1975年)
〕。後からの、この亜すン酪]リエスーjルへのアプロ
ーチが,4リゴヌクレオ千ドの固相合成に発展した。固
{p−!たは「ポリマー支持体」合成法は、該方法が分
離および絹製工程を@鴇にするどいう虚で便利である。 梗η、非膨潤性シリカゲルコロイドは支R {4=とじ
てしにj”しげ用いられる。固相法においては、保護さ
わたヌクレオシ1゛を化リン酸エステル化剤、たと、+
. U Zトキ’i :; クロロホスフィンと尺斤1
,させろ。次に得られたヌクシン4シド・ホスホモノク
[+リダイト( 11+1(IFII山nmo++nc
bloridi tea)を支持イ.l=に結合した第
2の促べμヌクレオチドとJシ応させる。テトラヒドT
・7ラン中i.ヨウイ1を用いるi」一やか々t1々化
に引f11:いて、Aチヅンと汁カlliリンC!′2
エステルなリン酸コ,ス′ヅノ1しこ転1(=.すZ》
。この方法は先Lrする方法.Vりも(・するかに、斗
いものであるが、反応を一78℃で1jい、そしてヌク
レオシド対面リン酸エステル什削の割合を江蒼υ(:
< :t!I rItllする1易・自においてずし)
川成りの[11の:3’ー:3’異[トf4・が化成窟
れろ, {lj4の欠小け、空気による加水ろ)f」『
および酸化V(一対−f−る1v応t1中間(j.o>
不安シミ二i’J= ’i!ある。 カル用−ズ他は、ヌクレオシド亜リン酸エステルの「テ
トラゾリド」誘導体を導入することによってこの方法を
変更した(「ジャーナル、オプ、。 アメリカン、ケミカル、ソサエティJ l (13:3
185〜3191(1981年))。しかし、この中間
体は非常に安定で、÷)るという訳ではなく、またこの
誘導体の調製は、−78℃で?jうべき付加的々工程を
もたらすものでt)る。 カルサーズ他は、更に基本的な方法を、亜リン酸エステ
ル化剤であるメトギンジクロロホスフィンがN 、 N
’−ジアルキルアミノ誘導体に転換されるように変更し
、この場合N 、 N’−ジアルキルアミノ誘導体はヌ
クレオシドと反応させたとき、司成り安定な「ヌクレオ
シド亜リン酸エステル」を生成するものでル)る([テ
トラヘドロン、レターズJ22,1859〜62 (1
981年))。ぴに、この生成物をテトラゾールの存在
−Fヌクレオシドを担時するシリカゲルと反応させる。 この方法は1メ前のものに1tべ11ば高い安定性を示
す中間体をもたらすものであるが、この長所はII!
’;l’i旧ネ1σ〕TI、冒111のがかる訴1駆す
法によって相殺さf1乙ものであイ1゜従って、比較的
節片かつ容でに?:i對る固イ(、伎(テ体上のオリゴ
ヌクレオチ1゛を合成する方法でk)って、上記の問題
を回避すて、もののjIZ要fロ丁イ?・然として縦縁
:している。そJ1tr6、本発明の1的は、容易かつ
U済的に?jうことができ、また安定な(1成物をlf
2)ことができるAリコヌクL・オチドの固相合成方
法ケ開発することにt、る。 固体支持体を亜すン酸エステル什剤でり!理し、引U、
、イ゛〔ヌクl/オシドで処理する工程を伴う方法によ
り固体支持イト土trオリゴヌクレオチドをイ)成する
ことが見出された。この方法は、■1!リン酸エステル
化剤でヌクレオシドを6り1胛し、引続いて支持体で処
理する丁和を伴う広く行われている方法と&J、ヌ・」
量的でt)ろ。 オ・発すjは、°]−としてシリカゲルでt・る固相支
持体止ニオリゴヌクし・メチドを合成する新却な方法に
関する。ヌクレオシドは、その3′−ヒドロキシル基に
おい゛〔固(1]支持什Vr、L′、61.ティ口。s
t りl/オンドの5′−ヒドロキシル基は伊膿基によ
って保Fされている。このイ♀晒基は除去され、そし、
て遊離の5′−ヒドロキシルは二官肚性亜すン酸ゴスチ
ル什剤と反応する。次に、支持体を保膜さ才またヌクレ
オシドで処理する。亜すン酸ズステル〃よは酸什プれて
リン酸エヌテルとなり、そじて5′−ヒトクキシル保護
基は第2のヌクレオシドから除去される。次いで、同一
サイクルの反
レオチドおJ二びリボメリコ゛ヌクl/オ′/1゛ろ・
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定めもねたシーケンスを有するオリゴヌクレオチド 開発して来た。たとえば、@1イズが1)r4Δのn成
片lO乃至14ユニツ1・から成ろものを貝什的々酵:
・κ的4に法F− J:つて万いH7糸−10さ狭て遺
伝子κ二fl。 を形成するか、あるいは所望DNAシークンスの同定を
補助すイ)プローブとして4jJ fil五さ・l}
7,ことがテキル。合成オリゴヌクレオチl’ {l’
lけ11 N Aハを互イニスプラインングする際また
は組換えられたDNA分子を構成する際これらを補助す
るリンカ−として機能しイlるものである。 コーラナ(Khorana)他のジエステル合成によっ
て1キリゴヌクレオチドは巾初に合成サレタ(「シャー
ナル、オブ、モレキユラー、パイコロシ−J72:25
1(1972年))。ナーラング他はトリエステ7+合
成の開発により、この方法ヲ拡張した(「ジャーナル、
オブ、バイオロジカル、ケミ ス ト リ ー 、J
2 5 0 : 4592(1975 年
) ) 。 これらの初期の方法は回熱であり、また
非相に時間を浪費するものであった。ヌクレオチドを互
いにうまく結合して、縮合用の試薬を調製し、生成物を
和製した拶各211合工程な杓い、そして最終ヌクレオ
チドシーケンスを単離かつ精製するためには多くの時間
を要L.た。 レツチンガー他は「亜すン酸トリ:Lステル」法の開示
によってオリゴヌクレオチドの合成方法を改良した(「
ジャーナル、オブ、アメリカン、ケミカル、ソサエティ
J 9 7 : 3278〜7 9 ( 1975年)
〕。後からの、この亜すン酪]リエスーjルへのアプロ
ーチが,4リゴヌクレオ千ドの固相合成に発展した。固
{p−!たは「ポリマー支持体」合成法は、該方法が分
離および絹製工程を@鴇にするどいう虚で便利である。 梗η、非膨潤性シリカゲルコロイドは支R {4=とじ
てしにj”しげ用いられる。固相法においては、保護さ
わたヌクレオシ1゛を化リン酸エステル化剤、たと、+
. U Zトキ’i :; クロロホスフィンと尺斤1
,させろ。次に得られたヌクシン4シド・ホスホモノク
[+リダイト( 11+1(IFII山nmo++nc
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・7ラン中i.ヨウイ1を用いるi」一やか々t1々化
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。この方法は先Lrする方法.Vりも(・するかに、斗
いものであるが、反応を一78℃で1jい、そしてヌク
レオシド対面リン酸エステル什削の割合を江蒼υ(:
< :t!I rItllする1易・自においてずし)
川成りの[11の:3’ー:3’異[トf4・が化成窟
れろ, {lj4の欠小け、空気による加水ろ)f」『
および酸化V(一対−f−る1v応t1中間(j.o>
不安シミ二i’J= ’i!ある。 カル用−ズ他は、ヌクレオシド亜リン酸エステルの「テ
トラゾリド」誘導体を導入することによってこの方法を
変更した(「ジャーナル、オプ、。 アメリカン、ケミカル、ソサエティJ l (13:3
185〜3191(1981年))。しかし、この中間
体は非常に安定で、÷)るという訳ではなく、またこの
誘導体の調製は、−78℃で?jうべき付加的々工程を
もたらすものでt)る。 カルサーズ他は、更に基本的な方法を、亜リン酸エステ
ル化剤であるメトギンジクロロホスフィンがN 、 N
’−ジアルキルアミノ誘導体に転換されるように変更し
、この場合N 、 N’−ジアルキルアミノ誘導体はヌ
クレオシドと反応させたとき、司成り安定な「ヌクレオ
シド亜リン酸エステル」を生成するものでル)る([テ
トラヘドロン、レターズJ22,1859〜62 (1
981年))。ぴに、この生成物をテトラゾールの存在
−Fヌクレオシドを担時するシリカゲルと反応させる。 この方法は1メ前のものに1tべ11ば高い安定性を示
す中間体をもたらすものであるが、この長所はII!
’;l’i旧ネ1σ〕TI、冒111のがかる訴1駆す
法によって相殺さf1乙ものであイ1゜従って、比較的
節片かつ容でに?:i對る固イ(、伎(テ体上のオリゴ
ヌクレオチ1゛を合成する方法でk)って、上記の問題
を回避すて、もののjIZ要fロ丁イ?・然として縦縁
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U済的に?jうことができ、また安定な(1成物をlf
2)ことができるAリコヌクL・オチドの固相合成方
法ケ開発することにt、る。 固体支持体を亜すン酸エステル什剤でり!理し、引U、
、イ゛〔ヌクl/オシドで処理する工程を伴う方法によ
り固体支持イト土trオリゴヌクレオチドをイ)成する
ことが見出された。この方法は、■1!リン酸エステル
化剤でヌクレオシドを6り1胛し、引続いて支持体で処
理する丁和を伴う広く行われている方法と&J、ヌ・」
量的でt)ろ。 オ・発すjは、°]−としてシリカゲルでt・る固相支
持体止ニオリゴヌクし・メチドを合成する新却な方法に
関する。ヌクレオシドは、その3′−ヒドロキシル基に
おい゛〔固(1]支持什Vr、L′、61.ティ口。s
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て遊離の5′−ヒドロキシルは二官肚性亜すン酸ゴスチ
ル什剤と反応する。次に、支持体を保膜さ才またヌクレ
オシドで処理する。亜すン酸ズステル〃よは酸什プれて
リン酸エヌテルとなり、そじて5′−ヒトクキシル保護
基は第2のヌクレオシドから除去される。次いで、同一
サイクルの反
【、ず彦わち亜すン醪エステル什剤による
処理、他のヌクレオシドによる処理および酸什によって
遼錯延長が行われる。合成の最彼では、オリゴヌクレオ
チドを支持体からはか[1、デブロッキング〔封鎖解除
〕し、そして精製する、 この方法により、オリゴヌクレオチドは中8度の温度で
合成することが可訃である。この合成は単一の容器内で
?iらことが可能であり、そしてオートメーションに適
合させることが容易である。 更に大過剰の反応物費を用いることができ、そして反応
後に容易に回IIvできる。 本発明に、vjtげ、オリゴヌクレオチドを固相支持体
上に合成1−ることかできる。木明粁1デ:中−C)n
いるように、術語「オリゴヌクレオチドJ )j、 r
リボオリゴヌクレオチド」iらびに「デメキシリボオリ
ゴヌクレオチド」の双方を含むことをXり:口するもの
で1)る。 本発明方法の紀1工程においては、ヌクレオシドが固t
1・渋長体に結合される。一般原則として、固体支持[
1:目その中にう、)子を自由に波計させく、が、試薬
を非可逆的には吸1[ンしないものを本発明方法の支持
伺・とじて用い11るものとする。好ましい支持体はシ
リカゲルである。結合はヌクレオシドの3′−ヒドロキ
シノ1基と支持体との間で起り、一方5′−ヒドロキシ
ル基はモノメトキシトリチルまたけヅメ1.キシトリプ
ル基のようなケ膜基によりイ〒藝きわているが、ジメト
キシトリチル基の方が好′牛しい。この保獲基(、r、
除去され、そしてヌク1ノオシドは二′目能住亜すン酸
エステル化剤で処即さ11て支持イ1に結合シタヌクし
/オシド・ホスホモノクロリグイlを。 生成する。凡ゆるアルキルまたはアリールポスポジクロ
リダイト力・亜すン酸エステル什削とし゛(使用できる
が、メトキシジクロロホスフィンが好ましい。 この二官能性亜リン酸エステル化剤はヌクレオシドに直
接添加することもできるし、あるいはそれを最初にテト
ラゾール誘導体に転換することによって変性することも
OJ能でt〕る。この方法によって亜リン酸エステル化
剤を変性することは2個の隣接するオリゴヌクレオチド
か間に牛じWる5′−5′架橋結合の生成を阻止し得る
ものである。この秤の架橋は固体支持体に対するヌクレ
オシドの配合が節度のある少量(約3()μモル/f)
では大きな問題とはならないと居われるが、ヌクレオシ
ドの配合がより大きくなれば、重大な問題となる可能性
がある。亜リン酸エステル化剤の転換はヌクレオシドに
添加する以前にそれをテトラゾールと直接反応させるか
、またはヌクレオシドを亜リン酸エステル化剤で処理す
る以前にテトラゾールをそのヌクレオシドに添加するこ
とによって?jうことかできる。 ヌクレオシド対面リン酸エステル化剤のモル比は通常的
1:10乃至約1:20、好ましくは約1=15である
。反応渭合物は商機に振とうおよび遠心分離して良く、
そして過剰のホスホジクロリダイトを除去する。全反応
時間は一般に約2乃至約105)間の範囲にある。 亜すン酸エステル什剤をテトラゾールで変性する場も、
亜すン酸エステル什剤対テトラゾールのモル比は通常的
1=2乃至約】:10で夛、す、好ましくは約1=3で
ある。本発明の実施態様についての反応条件LL通ツマ
;−1温 約15分間である。 亜リン酸コースチル化剤による夕n1理に続いて、支持
体を過剰の第2ヌク1.−オシドと反応させる。一般に
この1え応は約27℃で約1()乃至15分間進行さぜ
る。第2のヌクレオシドによる反応に引続いて、ヌクレ
オチド亜すン酸エステル間結自(111tctnucl
r!ot 1clc phospbi te bond
s )は・lPt用の技法、たとえばテ]・ラヒドロフ
ジンとルチジンの水溶液中σ)ヨウ素によってリン酸エ
ステルに酸化される。う−トラヒドロフラン対ルチジン
対水の割合は約2:l=1であるのが好オしい。 次いで、第2タクレオシドの保護基を除去する。 所望によりダイマーは支持体からはがし、デブロッキン
グし、そして精製してもよい。この反応の収率は代表的
には約95%である。 a1鎖延艮は、土に概略述べた引続く同一ザイクルの反
応、すなわち亜リン酸エステル化剤によるヌクレオシド
の処:Nl! %他のヌクレオシドによる処理、および
亜リン酸エステル基の酸化によって行えばよい。合成の
itでは、オリゴヌクレチドを支持体からはがし、デブ
ロッキングし、ソシて精製するのが有利である。 過剰の亜リン酸ニスデル化剤を除去するための中間の遠
心分離工程は水分を反応m合物中に導入する可能性がt
,る。そしてシリカおよび亜リン酸エステル化剤をS4
jする反応漬合物を遠心分離することは必ずしも所望の
最終メリゴヌクレオチドの高収率を保11ifするもの
ではないことが児用された。従って、操作は遠心分離工
程を省略して、上に略mlくしたように?)えばよい。 とべいで、オリゴヌクレオチドを慣用の醸化技法によっ
て酸化した徴、支持材を!1機溶剤で数回に亘り十分子
洗浄すればよい。好ましい実施態様に1・いて、支持体
け5()チテトラヒドロフラン水溶液で洗浄し、久いて
テトラビトロフランおよび最稜にエーテルで洗浄−罐る
。前述のように、所望のダイマーの収出は約9に乃至1
11 +1%である。このような高収率は、たとえ過
剰の亜リン酸エステル化剤か存在したどし又も、所望の
5’− 3’結冶は過剰のヌクレオシドを用いることに
よって達成し?Uることを示1,ていイ)。 更に、尺応渭合部よりの士澄み圧ついての薄1(ン;ク
ロマトクラフィー( T’ L C )分析は添加した
ヌクレオシドの少々くとも約8(1%がその一& i
fl 普していることを示唆しており、Kirって所望
によりこれを回;17し、かつ可使用することが可能で
羽、る。 」−アFしたように、先行技術により教示色オしたr一
点からすれば、この方法には多ぐの利巧がk・イ1.。 すなわち、この方法は伺らの予備成形した出発イ]料を
も!V要と・せず、また従来用nFでk)つたσ)より
もはるかに穏−やかな温度で行うことができ、更に単−
の容器で行うことが用油である。該方法はまた、オート
メーションに容易に通塔させることができる。リポオリ
ゴヌクレオチドおよびデオギシリボオリゴヌクレオチド
の両者を、この方法で合成することができる。最後に、
過剰のヌクレオノドを一度反上己を行ってから回j国で
きるので、これによって本方法は非ルにl、テ済的とな
る。。 下記の実施例は本発明の方法を例示するものであるが、
これを限定しようとするものではない。 〔実施例■〕 −の調製 チオギンチミジン(・1μモル)を担持″4−イ、ンリ
カ〔[パイダク(V3zrlal<) TP J、1
(111+++4 ] ’+’無水ピリジン((1,2
ml) 中のメトキシジクロロホス−Iイン(60μモ
ル)により室Inで処理した。反応混合物は急激に振と
うし、かつ遠心分離した(遠心分離を含む全反応時間は
昂温で2分間であったぁ上澄みを除去し、そして10倍
過剰の5′−ジノI・キントリチルシチ;ニンをピリジ
ン(11,2mt ) 中でシリカに添加した。室温
で1o分稜、反応混合物ヲ、テトラヒドロフラン/ルチ
ジン/水(2:1 : 1 )1合物中のヨウ累で酸化
した。デプ〔νツキングした彼、トリチル基およびHP
L Cの1すを去によって力出したこの反応の収x4
ま95%”T’ 、DI 1゜ことが判明した。 〔実施例■1 一〇N”d A’ソ デオキシチミジン(4μモル)をJI+1.’7″17
−シリカ([パイダクT 1141 +111 m9)
をピリジン((1,2m1)中のメトキシジクロロボス
フィン(6(+μ千ル)で0 ℃、10勺間、まL−け
室温1で1〜2勺間処理しI、−0次に、ピリジン(+
1.2乃至0.25川t)中の5′−ジノl−キ/)−
リー:f Jl/ シチジン(2tl Q 7(モル)
な遠心うdllなし゛て°反応m合物に添加した1゜室
温で113分俵に、テトラヒト ン/水(2:1:1)中σ)ヨウ?うによー)゛〔酸化
))X行われた。次いで、シリジノを51)乃テトラヒ
1゛17フラン水溶液、テトラヒトぽコフ′ンン、子(
5てろごjにエーテルで十分に洗浄した。収率は4 9
8 nmにおけるトリチルカチオンの吸収によって9
5%とn出きれた。更に、この収率をデブロッキング仕
の逆相H P L C分析により確認した。( 5 0
℃で、llQ&ij水酸化アルミニウムにより、引続
き8。 チ酢酪による処理、12〜16時間。)ダイマーのピー
クはHPLC分析の間にまとめられ、またU Vスペク
トルはコンビューク生成スペクトルによって大変良好で
))ることがh3められた。 〔実施例■〕 曲のダイマーを実施例■の方法により1m ?!した。 各ダイマーの個別の収率を1表に示す。 第 1 表 化合物 個別1ヌ皐(%) d−CPC Q 6d−GPT
R 7d−CPT95 d−GPo 9 8d−CI)
G 84d
−GPA
8 1[実施例IV ] N − ヘンジイルデオキシシチジン(4。2μモル)
をiii持するンリノノ(1パイダク゛1゛P」、1
(1 (l rル?〕j?よびテトラゾール(630μ
モル)をピリジンで共HトrJt合させた。このシリカ
およびテトラゾールをピリジン(o.3m?)中のメト
キシジクロロボスフィン(63μモル〕によつ10X:
で10う)間処理した。次に、5′−ジメトキシ!・リ
ヂ/l州イミジン( 2 1 +1 、oモル)をこの
lv応p合物に添加した。n(温で15う)後、反応混
合物を′r[′)ビトロフラン/ルチジン/水(2:l
:1)中のヨウ(により酸化した。シリカを5()襲テ
トラヒドロフラン水R+ 液、テトラヒドロフラン、モ
してi Vt +/Cエーテルで十う)Vこ洗浄した。 IIXI率は、498旧】1におけるトリチルカチオン
の吸収により98ダらであることが)1出された。 〔実施例■] の合成 N−ベンゾイルデオキシシチジン(4,2μモル)をJ
旦持するシリカ([バイダクTPJ、ioomF)およ
びテトラソール(630μモル)をピリジンで共沸混合
させた。θζいで、このシリカおよびテトラゾールをピ
リジン(11,3nLj)中15倍量のメトキシジクロ
ロボスフィン(63μモル)により0℃で10分間処理
した。この反応混合物にピリジン(0、3m l)中5
()1音量の5′−ジメトキシトリチルサイミジンを添
加した。室温で15分後、テトラヒドロフラン/ルチジ
ン/水(2:l:l)中のヨウ累によって酸化を行った
。次にシリカを丈す山側IVにおけろように洗浄した。 トリチル基をりrljOポルノ・中5%トリクロロ酢酸
で処理することによって除去lまた。このシリカをクロ
ロホルムで十分に洗浄した、。 このサイクルを反覆して鎖をペンタマーシーケンスT−
T−T−T−CK延長させた。試薬の割合は、全合成を
通じ′C一定の゛ま1としたが、ピリジンの容量は必要
に応じて調整した。 ・T−T−T−T−Cペンタマーの合成に関する全収率
は53%であった。 〔実施例VTI 全収率24%をもってオクタマーC−A−へ一〇−C−
T−A−Gを実施例yの方法シτより合成した。 〔実施例vn) N−イソブチルテオキシクγノシン(2,9μモル)を
4[1す寺するシリカ(1゛バ・f、タフ’l’ II
J、1旧1mW)および45倍量のテトラゾール(1
3(lμ七ル〕をピリジンで共si自−きせた。シリカ
を15倍量のメトキシジクロロボスフィン(43μモル
)によって0 ℃で10分間処理する以前に、シリカ−
テトラゾール混合物に無水ピリジン((1、1m 7
)を添加I7た。 ピリジン(1、2mlJ[1の5′−ジメトキシトリチ
ル−N−ペンゾイルデオキシアテノンンを添加した。 室温で15分俵、テトラヒト[lフラン/′ルチ7;ン
/水(2:l:l)中のヨウ累により酸化が行われた。 次に、このシリカを50%テトラヒドロフラン水溶液、
デトラヒ倉°ロフランおよびエーテルで洗浄した。収1
′け498 nmにおりるトリチルカチオンのトリ千ル
吸1しに基づいて約1()0%であると泗出きれた。 〔実施例■〕 N−イソブラリルデオキシグγノシン(2,9μモル)
を担持1−るシリカ([バイダクT P J 、Hlt
)mV)をメトギシジクロロホスフ・イン(43,5μ
モル)を含有するピリジン<1.2mlむよびテトラゾ
ール(130マイクrノモル)によりに1℃で15分間
処理した。この反応m合物に、ピリジンU−2mt中の
5′−ジメトキシトリチル−11−ペンゾイルアテノシ
ンを添加した。室温で15z)M、この反応m合物を、
上述のツ、!h印例に従って酸化かつ洗浄した。この+
15.率1j、 、1つl 11 +1%であることか
初出された。 実施例 −A −G o)合成 N −−1ンブチリルヂオキシクアノンン(14,5μ
モル)を1旦持するシリカ(「バイダク”” J 、4
itll1mfI)を無水ピリジン(2×111 m、
/)isヨび劫、ノ)<ジエづノ1エーテル(1(l
ml)で洗浄することにより乾を゛にした。このシリカ
は更に、fj・月1′するル1兵空テシケータ中で乾す
ユした。 −15倍訃過剰のテトラソール(652μモル〕を(i
℃゛でピリジン1 ml中に溶解【7た。15イA
fii過剰のメI、キ7ジクロロホスフィン(z 17
tt七ル)t、・子トランールーピリジン溶液に添加
し、次いでこの溶液なシIJ ノ+に添加した。0℃1
′15つ)後、ピリジン1.0ml中の、50 ’lf
’f貴過剰の5’ (’−(ジメトキシトリチル)−
N−ペンゾイルデ思キシアデノシンを添加した。Jゾ応
は室瀞1で15う)間継t’jcL 、次いでその反応
rR合駿1を上述の実音J例による方法に従って酸化お
よO−b〜、浄した。シリカはりIj cJポルム中5
%トリクロ【・酢酸Fi−,iり処理してジメトキシト
リチル基を除ムする。りυロホルノ、スIIG水ヒリジ
ンおよびり1)1r水ニー・プル1!汐、浄した後、こ
の溶液は次のヌクレオシドの添加に対し準備が整ったこ
とになる。 残りの11飼のヌクレオシドを上に示したように厳密に
添加した。全合成を通じて、試薬の量と@度は同一に僅
持した。 収率の定性的計画は、名添加彼に5係トリクロ。 0酢酸処理により?11られるオレンジ色に基づいて↑
jわれた。全1の場合Vこおいて、収Tは優秀であつ
Iこ0 Di−の定f的な5)出61)−rセトニトリル中の2
%ベンゼンマルホン1官によって厳密に秤量した量のシ
リカを処理し、そしてr198 nmにふ・けるトリチ
ルプツチオンの吸1[S(をfi、V、 11川するこ
とにより行われた。数段階における軛jし率を下に示す
。 2 101) 5 9 ()9
78〜83 13 60〜7()
処理、他のヌクレオシドによる処理および酸什によって
遼錯延長が行われる。合成の最彼では、オリゴヌクレオ
チドを支持体からはか[1、デブロッキング〔封鎖解除
〕し、そして精製する、 この方法により、オリゴヌクレオチドは中8度の温度で
合成することが可訃である。この合成は単一の容器内で
?iらことが可能であり、そしてオートメーションに適
合させることが容易である。 更に大過剰の反応物費を用いることができ、そして反応
後に容易に回IIvできる。 本発明に、vjtげ、オリゴヌクレオチドを固相支持体
上に合成1−ることかできる。木明粁1デ:中−C)n
いるように、術語「オリゴヌクレオチドJ )j、 r
リボオリゴヌクレオチド」iらびに「デメキシリボオリ
ゴヌクレオチド」の双方を含むことをXり:口するもの
で1)る。 本発明方法の紀1工程においては、ヌクレオシドが固t
1・渋長体に結合される。一般原則として、固体支持[
1:目その中にう、)子を自由に波計させく、が、試薬
を非可逆的には吸1[ンしないものを本発明方法の支持
伺・とじて用い11るものとする。好ましい支持体はシ
リカゲルである。結合はヌクレオシドの3′−ヒドロキ
シノ1基と支持体との間で起り、一方5′−ヒドロキシ
ル基はモノメトキシトリチルまたけヅメ1.キシトリプ
ル基のようなケ膜基によりイ〒藝きわているが、ジメト
キシトリチル基の方が好′牛しい。この保獲基(、r、
除去され、そしてヌク1ノオシドは二′目能住亜すン酸
エステル化剤で処即さ11て支持イ1に結合シタヌクし
/オシド・ホスホモノクロリグイlを。 生成する。凡ゆるアルキルまたはアリールポスポジクロ
リダイト力・亜すン酸エステル什削とし゛(使用できる
が、メトキシジクロロホスフィンが好ましい。 この二官能性亜リン酸エステル化剤はヌクレオシドに直
接添加することもできるし、あるいはそれを最初にテト
ラゾール誘導体に転換することによって変性することも
OJ能でt〕る。この方法によって亜リン酸エステル化
剤を変性することは2個の隣接するオリゴヌクレオチド
か間に牛じWる5′−5′架橋結合の生成を阻止し得る
ものである。この秤の架橋は固体支持体に対するヌクレ
オシドの配合が節度のある少量(約3()μモル/f)
では大きな問題とはならないと居われるが、ヌクレオシ
ドの配合がより大きくなれば、重大な問題となる可能性
がある。亜リン酸エステル化剤の転換はヌクレオシドに
添加する以前にそれをテトラゾールと直接反応させるか
、またはヌクレオシドを亜リン酸エステル化剤で処理す
る以前にテトラゾールをそのヌクレオシドに添加するこ
とによって?jうことかできる。 ヌクレオシド対面リン酸エステル化剤のモル比は通常的
1:10乃至約1:20、好ましくは約1=15である
。反応渭合物は商機に振とうおよび遠心分離して良く、
そして過剰のホスホジクロリダイトを除去する。全反応
時間は一般に約2乃至約105)間の範囲にある。 亜すン酸エステル什剤をテトラゾールで変性する場も、
亜すン酸エステル什剤対テトラゾールのモル比は通常的
1=2乃至約】:10で夛、す、好ましくは約1=3で
ある。本発明の実施態様についての反応条件LL通ツマ
;−1温 約15分間である。 亜リン酸コースチル化剤による夕n1理に続いて、支持
体を過剰の第2ヌク1.−オシドと反応させる。一般に
この1え応は約27℃で約1()乃至15分間進行さぜ
る。第2のヌクレオシドによる反応に引続いて、ヌクレ
オチド亜すン酸エステル間結自(111tctnucl
r!ot 1clc phospbi te bond
s )は・lPt用の技法、たとえばテ]・ラヒドロフ
ジンとルチジンの水溶液中σ)ヨウ素によってリン酸エ
ステルに酸化される。う−トラヒドロフラン対ルチジン
対水の割合は約2:l=1であるのが好オしい。 次いで、第2タクレオシドの保護基を除去する。 所望によりダイマーは支持体からはがし、デブロッキン
グし、そして精製してもよい。この反応の収率は代表的
には約95%である。 a1鎖延艮は、土に概略述べた引続く同一ザイクルの反
応、すなわち亜リン酸エステル化剤によるヌクレオシド
の処:Nl! %他のヌクレオシドによる処理、および
亜リン酸エステル基の酸化によって行えばよい。合成の
itでは、オリゴヌクレチドを支持体からはがし、デブ
ロッキングし、ソシて精製するのが有利である。 過剰の亜リン酸ニスデル化剤を除去するための中間の遠
心分離工程は水分を反応m合物中に導入する可能性がt
,る。そしてシリカおよび亜リン酸エステル化剤をS4
jする反応漬合物を遠心分離することは必ずしも所望の
最終メリゴヌクレオチドの高収率を保11ifするもの
ではないことが児用された。従って、操作は遠心分離工
程を省略して、上に略mlくしたように?)えばよい。 とべいで、オリゴヌクレオチドを慣用の醸化技法によっ
て酸化した徴、支持材を!1機溶剤で数回に亘り十分子
洗浄すればよい。好ましい実施態様に1・いて、支持体
け5()チテトラヒドロフラン水溶液で洗浄し、久いて
テトラビトロフランおよび最稜にエーテルで洗浄−罐る
。前述のように、所望のダイマーの収出は約9に乃至1
11 +1%である。このような高収率は、たとえ過
剰の亜リン酸エステル化剤か存在したどし又も、所望の
5’− 3’結冶は過剰のヌクレオシドを用いることに
よって達成し?Uることを示1,ていイ)。 更に、尺応渭合部よりの士澄み圧ついての薄1(ン;ク
ロマトクラフィー( T’ L C )分析は添加した
ヌクレオシドの少々くとも約8(1%がその一& i
fl 普していることを示唆しており、Kirって所望
によりこれを回;17し、かつ可使用することが可能で
羽、る。 」−アFしたように、先行技術により教示色オしたr一
点からすれば、この方法には多ぐの利巧がk・イ1.。 すなわち、この方法は伺らの予備成形した出発イ]料を
も!V要と・せず、また従来用nFでk)つたσ)より
もはるかに穏−やかな温度で行うことができ、更に単−
の容器で行うことが用油である。該方法はまた、オート
メーションに容易に通塔させることができる。リポオリ
ゴヌクレオチドおよびデオギシリボオリゴヌクレオチド
の両者を、この方法で合成することができる。最後に、
過剰のヌクレオノドを一度反上己を行ってから回j国で
きるので、これによって本方法は非ルにl、テ済的とな
る。。 下記の実施例は本発明の方法を例示するものであるが、
これを限定しようとするものではない。 〔実施例■〕 −の調製 チオギンチミジン(・1μモル)を担持″4−イ、ンリ
カ〔[パイダク(V3zrlal<) TP J、1
(111+++4 ] ’+’無水ピリジン((1,2
ml) 中のメトキシジクロロホス−Iイン(60μモ
ル)により室Inで処理した。反応混合物は急激に振と
うし、かつ遠心分離した(遠心分離を含む全反応時間は
昂温で2分間であったぁ上澄みを除去し、そして10倍
過剰の5′−ジノI・キントリチルシチ;ニンをピリジ
ン(11,2mt ) 中でシリカに添加した。室温
で1o分稜、反応混合物ヲ、テトラヒドロフラン/ルチ
ジン/水(2:1 : 1 )1合物中のヨウ累で酸化
した。デプ〔νツキングした彼、トリチル基およびHP
L Cの1すを去によって力出したこの反応の収x4
ま95%”T’ 、DI 1゜ことが判明した。 〔実施例■1 一〇N”d A’ソ デオキシチミジン(4μモル)をJI+1.’7″17
−シリカ([パイダクT 1141 +111 m9)
をピリジン((1,2m1)中のメトキシジクロロボス
フィン(6(+μ千ル)で0 ℃、10勺間、まL−け
室温1で1〜2勺間処理しI、−0次に、ピリジン(+
1.2乃至0.25川t)中の5′−ジノl−キ/)−
リー:f Jl/ シチジン(2tl Q 7(モル)
な遠心うdllなし゛て°反応m合物に添加した1゜室
温で113分俵に、テトラヒト ン/水(2:1:1)中σ)ヨウ?うによー)゛〔酸化
))X行われた。次いで、シリジノを51)乃テトラヒ
1゛17フラン水溶液、テトラヒトぽコフ′ンン、子(
5てろごjにエーテルで十分に洗浄した。収率は4 9
8 nmにおけるトリチルカチオンの吸収によって9
5%とn出きれた。更に、この収率をデブロッキング仕
の逆相H P L C分析により確認した。( 5 0
℃で、llQ&ij水酸化アルミニウムにより、引続
き8。 チ酢酪による処理、12〜16時間。)ダイマーのピー
クはHPLC分析の間にまとめられ、またU Vスペク
トルはコンビューク生成スペクトルによって大変良好で
))ることがh3められた。 〔実施例■〕 曲のダイマーを実施例■の方法により1m ?!した。 各ダイマーの個別の収率を1表に示す。 第 1 表 化合物 個別1ヌ皐(%) d−CPC Q 6d−GPT
R 7d−CPT95 d−GPo 9 8d−CI)
G 84d
−GPA
8 1[実施例IV ] N − ヘンジイルデオキシシチジン(4。2μモル)
をiii持するンリノノ(1パイダク゛1゛P」、1
(1 (l rル?〕j?よびテトラゾール(630μ
モル)をピリジンで共HトrJt合させた。このシリカ
およびテトラゾールをピリジン(o.3m?)中のメト
キシジクロロボスフィン(63μモル〕によつ10X:
で10う)間処理した。次に、5′−ジメトキシ!・リ
ヂ/l州イミジン( 2 1 +1 、oモル)をこの
lv応p合物に添加した。n(温で15う)後、反応混
合物を′r[′)ビトロフラン/ルチジン/水(2:l
:1)中のヨウ(により酸化した。シリカを5()襲テ
トラヒドロフラン水R+ 液、テトラヒドロフラン、モ
してi Vt +/Cエーテルで十う)Vこ洗浄した。 IIXI率は、498旧】1におけるトリチルカチオン
の吸収により98ダらであることが)1出された。 〔実施例■] の合成 N−ベンゾイルデオキシシチジン(4,2μモル)をJ
旦持するシリカ([バイダクTPJ、ioomF)およ
びテトラソール(630μモル)をピリジンで共沸混合
させた。θζいで、このシリカおよびテトラゾールをピ
リジン(11,3nLj)中15倍量のメトキシジクロ
ロボスフィン(63μモル)により0℃で10分間処理
した。この反応混合物にピリジン(0、3m l)中5
()1音量の5′−ジメトキシトリチルサイミジンを添
加した。室温で15分後、テトラヒドロフラン/ルチジ
ン/水(2:l:l)中のヨウ累によって酸化を行った
。次にシリカを丈す山側IVにおけろように洗浄した。 トリチル基をりrljOポルノ・中5%トリクロロ酢酸
で処理することによって除去lまた。このシリカをクロ
ロホルムで十分に洗浄した、。 このサイクルを反覆して鎖をペンタマーシーケンスT−
T−T−T−CK延長させた。試薬の割合は、全合成を
通じ′C一定の゛ま1としたが、ピリジンの容量は必要
に応じて調整した。 ・T−T−T−T−Cペンタマーの合成に関する全収率
は53%であった。 〔実施例VTI 全収率24%をもってオクタマーC−A−へ一〇−C−
T−A−Gを実施例yの方法シτより合成した。 〔実施例vn) N−イソブチルテオキシクγノシン(2,9μモル)を
4[1す寺するシリカ(1゛バ・f、タフ’l’ II
J、1旧1mW)および45倍量のテトラゾール(1
3(lμ七ル〕をピリジンで共si自−きせた。シリカ
を15倍量のメトキシジクロロボスフィン(43μモル
)によって0 ℃で10分間処理する以前に、シリカ−
テトラゾール混合物に無水ピリジン((1、1m 7
)を添加I7た。 ピリジン(1、2mlJ[1の5′−ジメトキシトリチ
ル−N−ペンゾイルデオキシアテノンンを添加した。 室温で15分俵、テトラヒト[lフラン/′ルチ7;ン
/水(2:l:l)中のヨウ累により酸化が行われた。 次に、このシリカを50%テトラヒドロフラン水溶液、
デトラヒ倉°ロフランおよびエーテルで洗浄した。収1
′け498 nmにおりるトリチルカチオンのトリ千ル
吸1しに基づいて約1()0%であると泗出きれた。 〔実施例■〕 N−イソブラリルデオキシグγノシン(2,9μモル)
を担持1−るシリカ([バイダクT P J 、Hlt
)mV)をメトギシジクロロホスフ・イン(43,5μ
モル)を含有するピリジン<1.2mlむよびテトラゾ
ール(130マイクrノモル)によりに1℃で15分間
処理した。この反応m合物に、ピリジンU−2mt中の
5′−ジメトキシトリチル−11−ペンゾイルアテノシ
ンを添加した。室温で15z)M、この反応m合物を、
上述のツ、!h印例に従って酸化かつ洗浄した。この+
15.率1j、 、1つl 11 +1%であることか
初出された。 実施例 −A −G o)合成 N −−1ンブチリルヂオキシクアノンン(14,5μ
モル)を1旦持するシリカ(「バイダク”” J 、4
itll1mfI)を無水ピリジン(2×111 m、
/)isヨび劫、ノ)<ジエづノ1エーテル(1(l
ml)で洗浄することにより乾を゛にした。このシリカ
は更に、fj・月1′するル1兵空テシケータ中で乾す
ユした。 −15倍訃過剰のテトラソール(652μモル〕を(i
℃゛でピリジン1 ml中に溶解【7た。15イA
fii過剰のメI、キ7ジクロロホスフィン(z 17
tt七ル)t、・子トランールーピリジン溶液に添加
し、次いでこの溶液なシIJ ノ+に添加した。0℃1
′15つ)後、ピリジン1.0ml中の、50 ’lf
’f貴過剰の5’ (’−(ジメトキシトリチル)−
N−ペンゾイルデ思キシアデノシンを添加した。Jゾ応
は室瀞1で15う)間継t’jcL 、次いでその反応
rR合駿1を上述の実音J例による方法に従って酸化お
よO−b〜、浄した。シリカはりIj cJポルム中5
%トリクロ【・酢酸Fi−,iり処理してジメトキシト
リチル基を除ムする。りυロホルノ、スIIG水ヒリジ
ンおよびり1)1r水ニー・プル1!汐、浄した後、こ
の溶液は次のヌクレオシドの添加に対し準備が整ったこ
とになる。 残りの11飼のヌクレオシドを上に示したように厳密に
添加した。全合成を通じて、試薬の量と@度は同一に僅
持した。 収率の定性的計画は、名添加彼に5係トリクロ。 0酢酸処理により?11られるオレンジ色に基づいて↑
jわれた。全1の場合Vこおいて、収Tは優秀であつ
Iこ0 Di−の定f的な5)出61)−rセトニトリル中の2
%ベンゼンマルホン1官によって厳密に秤量した量のシ
リカを処理し、そしてr198 nmにふ・けるトリチ
ルプツチオンの吸1[S(をfi、V、 11川するこ
とにより行われた。数段階における軛jし率を下に示す
。 2 101) 5 9 ()9
78〜83 13 60〜7()
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11(a) 5’−ヒドロキシル基が保鰻基により保
穫されている第1ヌクレオシドを該第1ヌクレオシドの
3′−ヒドロキシル基をブ1して固相支持体に結合させ
、 (bj前記第1スクレオシドの5′−ヒドロキシル上の
保護基を餘去し、 (CJ前記5′−ヒドロキシル基を二官能性亜リン酸エ
ステル化基と反応さ・辻、 (d)5’−ヒドロキシ/Lが仙;数基で促護されてい
る次のヌクレオシドを、該次のヌクレオシドの3′−ヒ
ドロキシル基を前NLi trr 1ヌクレオシドの5
′−ヒドロキシル基に連T’R1することによって、前
記支持体に結合させ、 (e)前記両ヌクレオシド間忙形成された亜リン酸エス
テル結合を酸化し、 (f)前記支持体に対し所望数のヌクレオシドか・付は
加えられるまで、上記工程b)乃至e過lν1′−シ、
(−前記支持体からオリゴヌクL・オチドをは力;し、
そして (h) 前記オリゴヌクレオチドをデブロッキングし、
かつ精製する工程を含んで成る。ことを特徴とするオリ
ゴヌクレオチドを固体支持体にに自戒する方法。 (21前記工程((り中のT ”l−r 1i[’:
4’を亜リン酸エソチル化剤を、ヌクレオシドの前記5
′−ヒドロキシルと1ゾ応させる以前に、テトラゾール
の誘導体に転換させる特許請求の範囲第1項記載の方法
。 +31前記二官能性亜リン酸ニスデル什剤で処理される
以前に、F+iJ記ヌクジヌクレオシドラゾールと混合
される特許請求の範囲第1項記載の方法。 (4)前記固体支持体がシリカである特¥ll1lfi
求の範囲@1、lJ2または第3JJi記載の方法。 (5)前記保護基がモノメトキシトリチル基てあイ)特
許請求の範囲第1、第2′または第3珀fti:岐のJ
j法。 (61前記保膵基がジメトキシトリチルである特許請求
の範囲tR1、flr 2“またけ第30記軟の方法。 (刀前記二官能性亜リン酸エステル化剤がアルキルt?
、−はアリ−A・ホスポジクロロダイトである特r:”
r 11!”!求の範囲第1、SIT 2または第3項
記載の方法。 (8)前記二管能1・“l:化リン酸エステル化剤がメ
トキシジクロロポスフィンである特許請求の範囲第1、
第2または第3項記載の方法。 (9)ヌクレオシド対面リン酸エステル化削のモル比が
約1 : 1 (l乃至約1+20の範υ11に及ぶ特
許請求の範囲#n 1 % ”IT 2または第3項記
載の方法。 (11ヌクレオシド対亜リン酸エステル化剤のモル比が
約1 : 15 テ(br ル4’F FF !i’l
求]節囲2fT 1 % rn 2または第3項IW
載の方法。 01)亜すン酸エステル化剤対テトラゾールのモル比が
約l:2乃至約1 : 1 (Iの範囲に及ぶ特1if
t°請求の範囲第2項゛またはsex 3m記載の方法
。 (13亜リン酸エステル化剤対テトラゾールのモル比が
約1=3である特8′1’請求の範囲1! 2 gJ−
または第3項記載の方法。 0j反応が約(1℃乃至約27℃T r−iわねi+
’l’r f′l fil’!求]範fill PiT
l、 Jl¥21 ’j’ニー 1’、t、 fn
3 〕’E 記11iνの方法、1000反応が(1℃
でイjわれZr Q’i th’r Ni’l 7Jh
cn 範囲t1¥1、第2または第3項■11載の方
法。 (1鴇過剰のヌクレオシドが抽出法により回11■1″
き、そして再使用できる特旧L11求の範囲r4T 1
、 rl’s 2 ’!たけ、第3項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40993582A | 1982-08-20 | 1982-08-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5953500A true JPS5953500A (ja) | 1984-03-28 |
Family
ID=23622559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58152363A Pending JPS5953500A (ja) | 1982-08-20 | 1983-08-19 | オリゴヌクレオチドを固体支持体上に合成する方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5953500A (ja) |
AU (1) | AU1694583A (ja) |
BE (1) | BE897562A (ja) |
DE (1) | DE3326366A1 (ja) |
FR (1) | FR2531963A1 (ja) |
GB (1) | GB2125798A (ja) |
IL (1) | IL69196A0 (ja) |
IT (1) | IT1162935B (ja) |
NL (1) | NL8302921A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62116593A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-05-28 | ジエネンテク,インコ−ポレイテツド | インビトロにおけるオリゴヌクレオチド合成法並びにそれに用いる試薬 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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AU575586B2 (en) * | 1983-09-02 | 1988-08-04 | Syngene, Inc. | Oligonucleotide synthesis employing primer with oxidzable substituents in system |
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