KR100464264B1

KR100464264B1 - 광분해 보호기를 갖는 신규한 ｐｎａ 단량체

Info

Publication number: KR100464264B1
Application number: KR10-2002-0015477A
Authority: KR
Inventors: 김성기; 임종찬; 최훈; 윤여홍; 이현일; 전재훈
Original assignee: 주식회사 파나진
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2005-01-03
Also published as: KR20030076805A

Abstract

본 발명은 PNA(peptide nucleic acid) 올리고머(oligomer)를 제조하기 위한 단량체(monomer)로서 광분해 보호기(photo-labile protecting group)를 가진 화학식(I)의 화합물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

화학식(1)

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

B는 보호되거나 비보호되고, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다. 또한, 본 발명은 상기 신규한 단량체로부터 PNA 올리고머를 제조하는 방법 및 그 단량체로부터 제조할 수 있는 PNA 칩에 관한 것이다.

화학식(1)의 화합물에서 술포닐기를 갖는 치환기는 PNA 골격(backbone)의 보호기(protecting group) 역할, PNA 올리고머 합성에서 아미드결합 형성의 활성화 및 노광기술(photolithography)에 적용되는 세가지 역할을 한다. 이러한 특성을 갖는 본 발명의 단량체는 여러 가지의 조합화학(combinatorial chemistry) 기술을 이용하여 PNA 올리고머, PNA/DNA 키메라(chimera), PNA/펩타이드 결합체(peptide conjugate) 및 여러 가지 표지화 할 수 있는 기본 화합물로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 단량체는 DNA 칩(chip)을 대체할 수 있는 PNA 칩을 노광기술 통해 제조하는데 사용할 수 있다.

Description

광분해 보호기를 갖는 신규한 ＰＮＡ 단량체{Novel PNA Monomer Having Photo-labile Protecting Group}

본 발명은 광분해 보호기를 갖는 PNA 단량체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 신규한 단량체로부터 PNA 올리고머를 제조하는 방법 및 그 단량체로부터 제조할 수 있는 PNA 칩에 관한 것이다.

광분해 보호기는 유기합성화학 및 생리 활성화된 분자의 고정화, 광 제어된생물고분자의 제조, 특히 앞에서 고 집적 DNA 칩을 제조하는데 많이 사용되고 있다. 광분해 보호기를 갖는 뉴클레오타이드 혹은 뉴클레오사이드의 단량체는 기판(substrate) 위에서 광 제어에 의한 올리고뉴클레오타이드(oligonucleotide)의 평행(parallel) 합성에 적용되어 왔으며 이것은 DNA 칩을 제조하는데 있어서 중요한 기술이다. 올리고 DNA 칩은 제조방법에 따라 크게 두 가지로 구분되는데 미리DNA 합성기에 의해 제작하고 정제한 후 기계적인 방법, 잉크 분사법(Ink-Jet) 또는 전기화학적 방법으로 고형 표면에 집적하는 off-chip 제법과 올리고머 DNA를 칩상에서 직접 합성하는 on-chip 제법이 있다(E. Crapez, Nature Genet. 21, 1, 1999). off-chip제법은 올리고 DNA 탐침의 순도를 조절할 수 있다는 장점이 있다. 올리고 DNA의 순도와 양을 조절할 수 있으며 사용 가능한 고형 표면의 종류를 다양하게 선택할 수 있어서 칩을 이용한 실험 결과의 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, 올리고머 DNA의 종류를 쉽게 변화시킬 수 있으며 저렴한 가격에 생산이 가능하다. 그러나, 기계적으로 집적하는 off-chip은 집적도가 상대적으로 낮으며 고형표면에 집적하는 과정에서 스폿 자체의 불균일 또는 스폿간의 오염 등 실험결과의 정확도를 저하시키는 단점이 있다. on-chip제법은 미국의 어피메트릭스사에 의해 개발된 특허기술이며(US 5,800,992; US5,445,934; US 5,744,305), 현재 상용화되어 있는 가장 보편화된 DNA 칩이다. 이 기술은 반도체 제조공정에 사용되는 노광기술 (photolithography)을 사용하여 유리표면에서 단계적으로 올리고 DNA를 합성하며 1.6㎠에 65000-400,000종류의 올리고 DNA를 집적시킬 수 있다. 노광기술은 반도체 칩의 제조공정에서 사용되어 왔던 기술로서 광분해성 물질로 도포된 표면에 광 마스크를 통하여 빛을 통과시켜 일정한 형태를 만들어 내는 방법이다. 이 기술은 전자 감지기에 사용되는 마이크로렌즈를 제조하는데 사용되거나(P. Nussbaum et al.,Pure Appl.Opt.1977, 6, 617-636 ), 요소감지기의 민감도를 증가시키기 위해 사용되기도 하였다(A. Steinschaden et al.,Sens. Actua B-Chem.1977, 44, 365-369). 어피메트릭스사는 이 기술을 이용하여 현재 알려진 방법 중 가장 많은 수의올리고머 DNA를 집적시킬 수 있는 기술을 개발하였다. 광 마스크를 이용하여 광분해성 물질로 도포된 유리표면의 특정 위치에 있는 광 보호기를 제거하면 새롭게 공급된 단량체는 보호기가 제거된 위치에서만 반응하여 부착한다. 광 보호기를 제거된 모든 위치에 하나의 단량체가 부착된 후에 다른 광 마스크를 적용하여 다음 단량체를 부착하게 되며 이때 광분해성 보호기를 갖는 단량체가 필수적이다. 이러한 단계를 반복하여 1525개의 단량체를 차례로 부착한다(S. P. Fordor et al.,Science 1991, 251, 767-773; L. Wodicka et al.,Nat. Biotechnol.1997, 15, 1359-1367). 이 기술의 주요 장점은 off-chip 제법과 달리 올리고 DNA 샘플을 직접 다룰 필요가 없이 A,T,G,C 네 종류의 광분해성 보호기를 사용하여 핵산염기서열 데이터베이스로부터 직접 합성할 수 있다는 것이다. 또한, 확립된 반도체 제조공정 기술을 이용하므로 각 합성단계의 균일성을 유지할 수 있어 각 칩간의 품질 차이를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 반면, 노광기술을 이용한 올리고 DNA 칩의 제작기술의 단점도 있다. 20개 염기로 구성된 올리고 DNA의 합성을 위해서는 여러 종류의 광 마스크를 제작해야 하므로 비용이 많이 들고 변화된 염기서열의 합성에 신속하게 대응하지 못한다. 또한, 일회용인 DNA 칩의 특성상 합성된 올리고 DNA의 품질을 관리하기 어렵다. 어피메트릭스사는 칩의 민감도를 높이기 위해 한 유전자에 대하여 10종류의 상보적인 올리고머 DNA를 제조하고 각각에 대하여 하나의 핵산염기서열을 달리하는 대조구를 동시에 제작한다. 결국, 하나의 유전자에 대하여 20종류의 올리고 DNA를 제조하는 것이다. 또한, 품질관리를 위해 큰 유리판에 많은 동종의 칩을 제조한 후 일부를 표본으로 하여 합성된 올리고 DNA의 품질을 확인하는 방법을 사용하고 있다.

DNA 칩을 제조하는데 사용되는 광분해 보호기가 기본적으로 갖춰야 할 조건은 보호기를 분해하는 빛의 파장이 340nm 보다 긴 파장에서 분해가 이루어져야 한다는 것이다. 그 이유는 340nm 보다 짧은 파장에서는 핵산염기에 손상이 일어날 가능성이 많아지기 때문이다(M. C. Pirrung and L. Fallon,J. Org. Chem.1998,63, 241). 또한, 열에 대한 안정성이 좋아야 하며 가능하면 광분해가 짧은 시간에 일어나야 한다.

1901년 광 반응을 발견한 이래 2-니트로벤질 형태의 광 보호기가 가장 많이 사용되어 왔으며(G. Ciamician and P. Silber,Chem. Ber.1901,34, 2040) 그 광 반응의 기작에 대해 상세하게 이해를 하면서(J. A. McCray and D. R. Trentham,Annu. Rev. Biophys. Chem.1989,18, 239) 유도체에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 그 중 가장 많이 사용되는 유도체는 1-(3,4-(메틸렌디옥시)-6-니트로페닐)에틸옥시카르보닐(MeNPOC)이다. 하기 반응식으로 나타낸 바와 같이 이 유도체는 광 분해속도를 증가시킨 것으로 용매에 따라 반감기(t_1/2)가 변하는데 10초에서 30초로 광 분해가 매우 빠르게 일어난다(G. H. McGall, et al.J. Am. Chem. Soc.1997,119, 5081).

o-니트로벤질옥시 형태의 광 분해 기작은 벤질릭 수소원자를 빛에 의해 활성화된 니트로기가 잡아서 산소 원자가 벤질릭 위치로 이동하여 분해가 일어나게 되며, 따라서 o-니트로소 아세트페논과 함께 이산화 탄소와 알코올이 생기게 된다(H. Morrison and B. H. Migdalof,J. Org. Chem.1965,30, 3996).

1-(3,4-(메틸렌 디옥시)-6-니트로페닐)에틸옥시카르보닐(MeNPOC)를 이용하여 DNA 칩에 이용하는 연구를 발표한 논문과 특허가 어피메트릭스사에 의하여 보고되었다. 여기서는 1-(3,4-(메틸렌디옥시)-6-니트로페닐)에틸옥시카르보닐(MeNPOC)를 데옥시뉴클리오사이드의 5'-OH에 결합시켜 사용하였다(A. C. Pease, et al.Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994,91, 5022; Fodor 등의 USP 5,489,678; 및 Fodor 등의 US 5,889,165). 이밖에, 3,4-메틸렌디옥시 치환체 대신 3,4-디메톡시를 사용하는 경우도 있다.

광분해 보호기로서 또 다른 종류는 벤조인 유도체이다. 이 화합물에 대한최초의 보고는 1971년에 있었다(J. C. Sheehan et al. J. Am. Chem. Soc.1971,93, 7222). 벤조인의 효과적 합성에 대한 연구 결과가 발표되었고(H. B. Michael et al.Tetrahedron Lett. 1996, 307; 및 G. Papageorgiou, et al.Tetrahedron 1997,3917). 이 광분해기를 이용하여 올리고뉴클레오타이드 합성 및 DNA 칩에 이용되기도 하였다(M. C. Pirrung and L. Fallon,J. Org. Chem.1998,63, 241). 이 보고에 의하면 반감기는 약10초인 것으로 되어 있다. 뿐만 아니라 조합화학에서 광분해할 수 있는 링커로 사용한 경우도 있다(H. B. Lee et al.J. Org. Chem.1999,64, 3454).

또 하나의 널리 이용되고 있는 화합물은 2-메틸-2-(2-니트로페닐)프로필옥시카르보닐기를 이용하는 화합물로 o-니트로기가 광반응을 활성화시키지만 1-(3,4-(메틸렌디옥시)-6-니트로페닐)에틸옥시카르보닐(MeNPOC)과는 다른 반응기작을 갖는다. 즉, 산소 원자의 이동이 아니고 베타 제거반응(beta-elimination reaction)의 반응기작을 따르게 된다. 이 화합물 및 그 유도체의 합성 및 물성에 대한 많은 연구가 보고되었다(A. Hasan, et al.Tetrahedron 1997,53, 4247).

이 광분해 보호기 연구도 역시 DNA 올리고머 합성 및 DNA 칩 제조에 이용하려는 목적에서 시도를 하였다(S. Walbert, et al.Helv. Chim. Acta 2001,84, 1601; review CHEMTRACKS-ORGANIC CHEMISTRY2000,13, 487)

대부분의 올리고머 합성 및 DNA 칩의 제조방법에 해당하는 광분해 보호기 도입은 5'-OH 위치를 이용하였는데, 3'-OH 위치에 광분해 보호기를 도입하는 방법도 보고되었다(M. Beier, et al.Helv Chim Acta 2001,84, 2089).

한편, 옥시카르보닐기를 없애고 아민 보호기를 직접 도입하는 것에 대한 보고도 있었다(M. Rinnova, et al. J. Peptide Sci.2000,6.355).

5'-OH기에 옥시카르보닐기 대신에 광분해 보호기로서 술포닐기 유도체를 도입 함으로서 올리고머 DNA 칩을 제조할 수 있는 방법도 연구되었다(W. Pflederer 등의 USP 6,153,744).

국제특허공개 WO 00/61594에는 3'-OH기에 광분해 보호기로서 술포닐 기 유도체를 도입 함으로서 올리고머 DNA 칩을 제조하는 방법이 기술되어 있다.

이밖에 아민기를 직접 술폰아미드화하여 보호하는 방법에 대한 보고도 있었다. 이 경우 술폰아미드 치환체의 형태에 의하여 광분해 반응성이 결정된다 (J. E. T. Corrie and G. Papageorgiou,J. Chem. Soc., Perkin Trans. 11996,1583).

지난 수 십년 동안 올리고뉴클레오타이드를 변형하여 새로운 물성(생화학적 혹은 물리적)을 가지는 매우 많은 화학물질들이 보고되었는데 이들은 핵산염기(nucleobase), 포스페이트 그리고 리보오스의 골격을 부분별로 바꾸어 물성을 최적화 하는데 많은 연구가 진행되었다. 이중 가장 큰 전환을 이루는 업적은 덴마크의 니엘센(Nielsen)등에 의해 보고된 리보오스 링과 포스페이트를 2-아미노에틸글리신(N-(2-aminoethyl)glycine)으로 대체하는 PNA를 개발한 것이다(P. E. Nielsen, et al.Science,1991,254, 1497).

PNA는 DNA 혹은 RNA와 왓슨-크릭(Watson-Crick) 염기의 짝 이룸을 할 수 있으며 전기적으로 중성이므로 PNA/DNA 및 PNA/RNA 상보결합이 DNA/DNA 또는 DNA/RNA 상보결합의 친화력 보다 더 크다(M. Egholm, et al.Nature,1993,365, 566). 더욱이, PNA는 DNA 또는 RNA와 평행(parllel) 또는 역평행(antiparallel) 상보 결합을 할 수 있으며(E. Uhlmann, et al.Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1996,35, 2632) 염의 농도와 무관하게 상보 결합을 하는 성질을 갖고 있다(S. Tomac, et al.J. Am. Chem. Soc.1996,118, 5544). 한편, DNA 또는 RNA와 친화력이 강한 만큼 PNA/DNA 또는 PNA/RNA 상보결합은 부정합 (mismatch)에 대하여 더욱 민감하다. 이것은 PNA가 바이오센서로서 DNA보다 큰 장점을 가질 수 있음을 의미할 수 있다. 또한, PNA는 뉴클레아제(nuclease) 혹은 펩티다제(peptidase)에 대하여 안정하다.(V. Demidov, et al. Biochem. Pharmacol. 1994, 48, 1310) DNA 또는 RNA는 강한 산이나 염기 존재 하에서 탈퓨린화반응(depurination)과 가수분해와 같은 반응이 일어나는 반면, PNA는 산에서 매우 안정하며 염기 조건 하에서도 상당히 안정하다.

상기한 특성들에 의하여 PNA 칩은 DNA 칩보다 많은 장점을 갖고 있고, 넓은 응용이 가능하므로, 칩을 만들 수 있는 기본 기술의 개발이 절실히 요구되고 있는 상황이다. 이러한 상황에서, 본 발명자들은 올리고머를 합성하는 데 쓰일 수 있을 뿐 아니라, 기판 위에서 광제어에 의한 리소그래피를 통하여 여러 종류의 서열(sequence)을 갖는 PNA 올리고머를 평행하게 연속적인 합성을 통해 PNA칩을 제조하고 이것을 DNA 칩과 병용하거나, 대용할 수 있는 PNA 칩의 제조에 이용할 수 있는 기본 물질로 사용될 수 광분해 보호기를 갖는 단량체를 개발하였다.

한 가지 관점으로서, 본 발명은 광분해 보호기를 갖는 화학식(1)로 표시되는 PNA 단량체를 제공한다:

화학식(1)

상기식에서,

R은

B는 보호되거나 비보호되고, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다.

다른 관점으로서, 본 발명은 상기 화학식(1)로 표시되는 PNA 단량체를 제조하는 방법을 제공한다.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 PNA 칩을 제조할 수 있는 상기 화학식(1)로 표시되는 PNA 단량체를 제공한다.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 화학식(5)의 화합물을 제공한다:

화학식 (5)

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고; HX는 무기산 또는 유기산이다.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 상기 화학식(5)의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.

도 2는 본 발명에 유용한 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기의 화학식을 도시한 차트이다.

본 발명에 따른 화학식(1)의 단량체 화합물은 여러 가지의 조합화학 기술을이용하여 PNA (peptide nucleic acid) 올리고머, PNA/DNA 키메라(chimera), 펩티드와 PNA의 표지화합물 (PNA/peptide conjugate) 및 여러 가지 표지화 할 수 있는 기본 화합물로 쓰일 수 있다. 특히 DNA 칩을 대체할 수 있는 PNA 칩을 광리소그래피를 이용하여 제조하는 데 사용할 수 있다. 본 발명에서 보여주는 단량체의 골격(backbone) 보호기로서 술포닐유도체는 PNA 올리고머 합성을 위한 PNA 단량체 골격의 보호기 역할, 올리고머 합성에 있어서 아미드결합 형성의 활성화 및 노광기술에 적용되는 세가지 역할을 동시에 가질 수 있는 장점을 보여줄 수 있다. 특히 광분해 보호기를 사용할 경우 핵산염기의 보호기로 선택할 수 있는 범위가 매우 넓다는 장점을 가진다.

본 발명에 따른 화학식(1)의 단량체 화합물에서 바람직한 R은 하기 화학식으로 표시되는 화합물이다:

상기식에서, R1, R4, R5 및 n은 상기 정의된 바와 같다.

광분해 보호기를 갖는 PNA 단량체 골격의 제조

본 발명에서는 PNA 기본 골격인 2-아미노에틸글리신의 아미노기의 보호기로서 광 분해가 가능한 술포닐유도체를 사용하는 것이다. 하기 반응식 1에서,화학식(5)의 화합물은 본 발명의 단량체를 합성하는데 중요한 중간체가 된다.

첫번째 반응(화학식(1)의 화합물에서 화학식(3)의 화합물로 변환)은 공지된 방법(D. W. Will et al.Tetrahedron, 1995,51, 12069.)이다. 염기의 존재하에서 화학식(2)의 화합물을 사용하여 술포닐화반응을 하였다. 이때 사용하는 염기는 트리에틸아민, 디이소프로필에틸아민, N-메틸몰포린, DBU와 같은 3차 아민 유기염기 및 포타슘카보네이트, 세슘카보네이트와 같은 무기 염기가 가능하나, 3차 아민 유기염기가 바람직하다. 반응온도는 10℃에서 50℃까지 가능하나, 적당한 온도는 0℃에서 30℃이다. 이에 사용되는 용매로는 물, 벤젠, 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소 종류, 에틸아세테이트와 같은 에스테르 종류, 디클로로메탄, 클로로포름과 같은 할로알칸 종류, 테트라히드로퓨란, 디에틸에테르, 이소프로필에테르와 같은 에테르 종류, 아세톤, 메틸에틸케톤과 같은 케톤 종류, 아세트니트릴, 프로피오니트릴과 같은 니트릴 종류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 종류 및 상기 용매들의 혼합 용매들이 사용될 수 있다. 그러나, 바람직한 용매로는 할로알칸 종류, 니트릴 종류, 아미드 종류를 들 수 있다.

화학식(3)의 화합물에서 화학식(4)의 화합물로의 변환은 염기 조건하에서 가수분해한 후 디-t-부틸 디카르보네이트((t-BuOCO)₂O)와 반응을 하게하는 연속되는 두 반응을 한 반응기에서 순차적인 반응을 통하여 제조할 수 있다. R6은 염기 조건하에서 가수분해할 수 있는 메틸, 에틸기 등의 C1~C4 알킬기 또는 유기 염기화합물에서 카르복실산으로 바꿀 수 있는 시아노에칠기 등을 사용하는 것이 가장 바람직하다. LiOH, NaOH, KOH 등과 같은 알카리금속 히드록사이드로 가수분해 할 때는 용매로서 물에 녹을 수 있는 유기용매를 사용하며 물과 함께 섞어서 사용할 수 있는 테드라히드로퓨란, 디옥산, 디메톡시에탄, 에탄올 등이 적합하다. 반응온도 영역은 -30^oC~70^oC가 될 수 있으나 상온이 바람직하다.

고리화반응(화학식(4)의 화합물에서 화학식(5)의 화합물로의 변환)은 HATU, HBTU, HOObt, DCC, EDC, BOP, PyBOP, PyProP, TBTU, TSTU, TNTU, TOTU와 같이 펩티드 합성에서 카르복실산과 아민기를 사용하여 아미드를 만드는 아미드화반응을 수행하는데 사용하는 커플링시약을 사용할 수 있다. 이때 용매로서는 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 종류 및 테트라히드로퓨란 등이 가능하며 디메틸 포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 종류가 바람직하다. 다른 방법으로 클로로이소부틸포메이트와 N-메칠모폴린을 사용하여 반응시킬 수 있다. 이때 용매로서는 디클로로메탄, 디메칠포름아미드, 테트라히드로퓨란 등이 가능하나 테트라히드로퓨란이 바람직하다. 반응 온도는 HATU, HBTU, HOObt, DCC, EDC, BOP, PyBOP, PyProP, TBTU, TSTU, TNTU, TOTU 등의 커플링시약를 사용할 때는 -30^oC~50^oC가 적당하며 클로로이소부틸포메이트와 N-메칠모폴린을 사용하여 반응시킬 때는 -20^oC~0^oC가 적당하다. t-부틸옥시카르보닐 보호기를 제거할 때는 HCl/에탄올, HCl/에칠아세테이트 등의 할로겐산, 황산, 질산/유기용매 및 트리플루오로아세트산/디클로로메탄 등의 유기산/유기용매 등을 사용하여 화학식(5)의 화합물을 얻는다. 이때 반응온도는 상온에서 행하게 된다. 상온은 특별한 언급이 없는 한 25^oC로 한다.

반응식 1

상기 반응식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고,각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고; HX는 할로겐산, 황산, 질산, 알칸술폰산, 트리플루오로아세트산, 트리플로오로메탄술폰산 등을 나타내며; R6은 (C₁-C₄)알킬 또는 시아노에틸기이다.

화학식(1)의 단량체의 제조

올리고머 제조를 위한 화학식(1)의 단량체는 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이 제조된다.

반응식 2

상기식에서, R 및 B는 상기 정의된 바와 같다.

화학식(1)의 화합물을 제조하는 상기 방법은 펩티드 합성 화학에서 잘 알려진 방법을 이용하게 된다. 아미드화반응(화학식(5)의 화합물에서 화학식(1)의 화합물로의 변환)은 HATU, HBTU, HOObt, DCC, EDC, BOP, PyBOP, PyProP, TBTU, TSTU, TNTU, TOTU 등과 같이 펩티드 합성에서 카르복실산과 아민기를 사용하여 아미드를 만드는 아미드화 반응을 수행하는데 사용하는 커플링시약을 사용할 수 있다. 이때 용매로서는 디클로로메탄, 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 종류 및 테트라히드로퓨란 등이 가능하며 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈과 같은 아미드 종류가 바람직하다. 이 공정에서 반응온도는 -20^oC~30^oC가 적당하다.

핵산염기별 상세한 설명

핵산염기

본 발명에서 유용하게 사용될 수 있는 핵산염기는 이들로 한정되는 것은 아니지만 도 3에 구체적으로 예시되어 있다. 본 발명에 있어서, 이들 핵산염기는 PNA 올리고머의 제조를 위해 보호되거나 보호되지 않을 수 있다. 핵산염기를 위해 본 발명에서 사용될 수 있는 보호기로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 (4-메톡시)페닐디페닐메틸(Mmt)(G. Breipohl et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1996, 6, 665), 벤즈히드릴옥시 카르보닐(Bhoc)(US 6172226), 아니소일(An)(D. W. Will et al., Tetrahedron, 1995, 51, 12069, 2-메틸티오에톡시카르보닐(US 6063569), 벤질옥시카르보닐(P. E. Nielsen et al., Science, 1991, 254, 1497; M. Egholm et al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 9677; M. Egholm et al., J. Am. Chem. Soc.,1992, 114, 1895; M. Egholm et al., J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1993, 800; K. L. Dueholm et al., J. Org. Chem., 1994, 59, 5767; 및 WO92/20702), 및 염기에서 안정한 핵산염기의 아민의 보호기로 쓰일 수 있는 여러 가지의 보호기(T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Group in Organic Synthesis, 3^rdEdition, pp 494~653)와 4-메톡시-벤조일, 4-t-부틸-벤조일, 이소부탄오일 [Z. Timar, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2000, 19; D. W. Will et al. Tetrahedron, 1995, 51, 12069.] 등의 산에 안정한 보호기로 쓰일 수 있는 여러 가지의 보호기(T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Group in Organic Synthesis, 3^rdEdition, pp 494~653)를 포함한다. 바람직한 양태로서 본 발명의 핵산염기를 티민, 구아닌, 시토신 및 아데닌으로 특정하여 예시한다.

티민(T) 단량체의 제조

하기 화학식으로 표시되는 티민-1-일아세트산은 이미 공지된 방법(K. L. Dueholm, et. al.J. Org. Chem. 1994,59, 5767; 및 O. Buchardt et al. WO 92/01219)으로 합성하여 사용하였다:

T-단량체를 만드는 방법으로 하기 반응식 3에서 나타낸 바와 같이 R로 치환된 술포닐기로 보호된 화학식(5)로 표시되는 피페라지논과 티민-1-일아세트산과의 아미드를 만들기 위한 아미드화반응을 통하여 화학식(1T)로 표시되는 단량체를 합성하는 방법으로서, 특성으로는 골격의 이차 아민 부분과 티민-1-일아세트산의 한 단계 반응으로 단량체를 얻을 수 있다. 화학식(5)의 화합물에서 화학식(1T)의 화합물로의 변환은 앞에서 서술한 아미드화반응을 하여 얻었다.

반응식 3

상기식에서, R 및 HX는 상기 정의된 바와 같다.

보호기로 보호된 시토신(C), 아데닌(A), 구아닌(G) 단량체의 제조

보호기로 보호된 시토신, 아데닌, 구아닌 단량체들은 각각의 보호기를 갖는 핵산 염기의 유도체로부터 합성하였다.

1) 보호기를 갖는 핵산 염기 시토신 및 그의 단량체 제조

가) 시토신의 4-NH₂기에 벤질옥시 카르보닐기의 보호기를 갖는 [4-N-(벤질옥시카르보닐)시토신-1-일]-아세트산은 하기 반응식 4에 도시된 바와 같이 문헌[Dueholm et al.J. Org. Chem.1994,59, 5767; 및 O. Buchardt et al. WO 92/21702]에 보고된 방법으로 합성하여 사용하였다.

반응식 4

나) 시토신의 4-NH₂기에 벤즈히드릴옥시 카르보닐기의 보호기를 갖는 [4-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)시토신-1-일]-아세트산은 하기 반응식 5에 도시된 바와 같이 문헌[J. M. Colull, et al. US 6,172,226: 및 B. D. Gildea et al. US 6,265,559]에 보고된 방법으로 합성하여 사용하였다.

반응식 5

다) 시토신의 4-NH₂기에 2-(메틸티오)에톡시 카르보닐기의 보호기를 갖는 {4-N-[2-(메칠티오)에톡시 카르보닐]시토신-1-일}-아세트산은 하기 반응식 6에 도시된 바와 같이 문헌[J. M. Colull, et al. US 6,172,226B]에 보고된 방법으로 합성하여 사용하였다.

반응식 6

라) 시토신의 4-NH₂기에 4-(메톡시)벤조일, 4-(t-부틸)벤조일 이소부티릴기의 보호기를 갖는 {4-N-[4-(메톡시)벤조일]시토신-1-일}-아세트산, {4-N-[4-(t-부틸)벤조일]시토신-1-일}-아세트산 및 [4-N-(이소부티릴)시토신-1-일]-아세트산은 하기 반응식 7, 8 및 9에 도시된 바와 같이 문헌[Z. Timar, J. Chem. Soc., PerkinTrans. 1, 2000, 19.]에 보고된 방법을 이용하거나 응용하여 합성하여 사용하였다.

반응식 7

반응식 8

반응식 9

위에서 제조한 보호기를 갖는 핵산 염기 시토신들로부터 단량체의 제조는 상기의 티민 단량체를 제조하는 방법을 이용하여 제조하였다. 하기 반응식 10은 화학식(5)의 화합물을 보호기를 갖는 시토신아세트산과 반응시켜 시토신 단량체(1C)를 제조하는 방법을 도시한 것이다.

반응식 10

상기식에서,

R 및 HX는 상기 정의된 바와 같고;

Pg는 벤질옥시 카르보닐, 벤즈히드릴옥시 카르보닐, 2-(메틸티오)에톡시 카르보닐, 4-(메톡시)벤조일, 4-(t-부틸)벤조일 또는 이소부티릴을 나타낸다.

2)보호기를 갖는 핵산 염기 아데닌 및 그의 단량체 제조

가) 아데닌의 6-NH₂기에 벤질옥시 카르보닐기의 보호기를 갖는 [6-N-(벤질옥시카르보닐)아데닌-9-일]아세트산은 하기 반응식 11에 도시된 바와 같이 알려진 방법(S. A. Thomson et al.Tetrahedron 1995, 6179.)에 의하여 합성하여 단량체 제조에 사용하였다.

반응식 11

나) 하기 반응식 12에서 보여주는 [6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)아데닌-9-일]-아세트산은 알려진 방법(J. M. Coull, et al. US 6,172,226.)에 의하여 합성하여 단량체 제조에 사용하였다.

반응식 12

다) 하기 반응식 13에서 보여주는 {6-N-[2-(메칠티오)에톡시카르보닐]아데닌-9-일}아세트산은 나타낸 [6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)아데닌-9-일]아세트산과 같은 방법에 의하여 합성하여 단량체 제조에 사용하였다.

반응식 13

라) 아데닌의 6-NH₂기에 4-(메톡시)벤조일, 4-(t-부틸)벤조일 이소부티릴기의 보호기를 갖는 {6-N-[4-(메톡시)벤조일]아데닌-9-일}-아세트산, {6-N-[4-(t-부틸)벤조일]아데닌-9-일}-아세트산 및 [6-N-(이소부티릴)시토신-9-일]-아세트산은 하기 반응식 14, 15 및 16에 도시된 바와 같이 문헌(Z. Timar,J. Chem. Soc., Perkin Trans.1,2000, 19.)에 보고된 방법을 이용하거나 응용 합성하여 사용하였다.

반응식 14

반응식 15

반응식 16

위에서 제조한 보호기를 갖는 핵산 염기 아데닌들로부터 단량체의 제조는 상기의 티민 단량체를 제조하는 방법을 이용하여 제조하였다. 하기 반응식 17은 화학식(5)의 화합물을 보호기를 갖는 아데닌아세트산과 반응시켜 아데닌 단량체(1A)를 제조하는 방법을 도시한 것이다.

반응식 17

상기식에서,

R 및 HX는 상기 정의된 바와 같고;

Pg는 벤질옥시카르보닐, 벤즈히드릴옥시카르보닐, 2-(메틸티오)에톡시카르보닐, 4-(메톡시)벤조일, 4-(t-부틸)벤조일 또는 이소부티릴을 나타낸다.

3) 보호기를 갖는 핵산 염기 구아닌 및 그의 단량체 제조

가) 하기 반응식 18에 나타내진 [2-N-(벤질옥시 카르보닐)구아닌-9-일]아세트산은 문헌[J. M. Coull, et al. US 6,172,226]에 알려진 방법을 변형하여 합성하였다. 6위치에 클로로 대신 반응성이 더욱 좋은 요오드기를 사용하고 아세트산의 에스테르기를 벤질기 대신 에틸기를 사용하여 LiOH로 가수분해반응을 수행한 다음 요오드기를 시아노 에탄올을 사용하여 원하는 핵산염기유도체인 (2-N-(벤질옥시 카르보닐)구아닌-9-일)아세트산을 합성하였다.

반응식 18

나) 하기 반응식 19에서 보여주는 (2-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)구아닌-9-일)아세트산은 문헌[J. M. Coull, et al. US 6,172,226]에 알려진 방법을 변형하여 합성하였다. 6위치에 클로로 대신 반응성이 더욱 좋은 요오드기를 사용하고 아세트산의 에스테르를 벤질기 대신 에칠기를 사용하여 가수분해반응을 LiOH로 먼저 한 다음 요오드기를 시아노에탄올을 사용하여 원하는 단량체 전구 물질 (N2-(벤즈히드릴옥시 카르보닐)구아닌-9-일)아세트산을 합성하였다.

반응식 19

다) 하기 반응식 20에서 보여주는 {2-N-[2-(메틸티오)에톡시카르보닐]구아닌-9-일}아세트산은 문헌[J. M. Coull, etal. US 6,172,226]에 알려진 방법을 변형하여 합성하였다. 6위치에 클로로 대신 반응성이 더욱 좋은 요오드기를 사용하고 아세트산의 에스테르를 벤질기 대신 에틸기를 사용하여 LiOH로 가수분해반응을 수행한 다음 요오드기를 시아노에탄올을 사용하여 원하는 단량체 합성을 위한 핵산염기유도체인 {2-N-[2-(메틸티오)에톡시카르보닐]구아닌-9-일}아세트산 을 합성하였다.

반응식 20

라) 이소부티릴의 보호기를 갖는 구아닌은 하기 반응식 21에 도시된 바와 같이 문헌[D. W. Will et al.Tetrahedron,1995,51, 12069.]보고된 방법으로 제조하였다.

반응식 21

위에서 제조한 보호기를 갖는 핵산 염기 구아닌들로 부터 단량체 제조는 상기의 티민 단량체를 제조하는 방법을 이용하여 제조하였다. 하기 반응식 22는 화학식(5)의 화합물을 보호기를 갖는 구아닌아세트산과 반응시켜 구아닌 단량체(1G)를 제조하는 방법을 도시한 것이다.

반응식 22

상기식에서,

R 및 HX는 상기 정의된 바와 같고;

Pg는 벤질옥시 카르보닐, 벤즈히드릴옥시 카르보닐, 2-(메틸티오)에톡시 카르보닐 또는 이소부티릴을 나타낸다.

올리고머의 제법

본 발명에서는 하기 반응식 23 및 24에 도시된 바와 같이 일련의 반응을 통하여 PNA 올리고머를 제조할 수 있다. 광분해보호기로서 니트로 벤젠고리를 이용하는 종래의 기술을 응용하여 본 발명의 새로운 단량체에 적용함으로서 새로운 방법으로 올리고머를 고체의 지지체 위에서 제조할 수 있으며 노광기술을 이용 여러가지 종류의 서열을 가진 PNA 올리고머를 하나의 고체에서 제조할 수 있는 것을 제시한다.

반응식 23

상기식에서,

R은

B₁및 B₂는 서로 동일하거나 상이하고, 보호되거나 비보호되며, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다.

상기 반응식을 도식적으로 나타내면 다음과 같다 (그림 1)

도 1

본 발명은 하기 실시 예로 보다 구체적으로 예시될 것이다. 그러나, 이들 실시 예는 단지 본 발명의 구현 예이며 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예

1.술포닐 클로라이드의 제조

2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐 클로라이드는 알려진 방법(W. Pfleiderer et al US 6153744)에 의하여 제조하였고 1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐 클로라이드는 다음과 같은 방법으로 제조하였다.

실시 예1

5-(1-클로로-에틸)-6-니트로-벤조[1,3]디옥솔 (5-(1-Chloro-ethyl)-6-nitro-benzo[1,3]dioxole

알려진 방법(G. H. McGall,J. Am. Chem. Soc.1997,119, 5081.)에 의하여 제조된1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄올(21.1 g, 0.1 mole)을 디클로로메탄(100 mL)에 녹인다음 상온에서 티오닐 클로라이드 (35.7 g, 0.3 mole)을 서서히 가한 다음 상온에서 12시간동안 교반하여 준다. 이 반응액을 감압하에서 용매와 과량의 티오닐 클로라이드를 제거하고 에칠 아세테이트 (150 mL)에 녹이고 물(100 mL)와 소금물로 닦은 다음 유기층을 무수망초로 건조하고 용매를 제거한 후 잔사를 관 크로마토그래피를 통하여 정제하여 표제 화합물 (15.4 g, 67 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.37 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 6.12 (s, 1H), 5.78 (q, 1H), 1.84 (d, 3H).

실시 예2

티오아세트산 S-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에틸]에스테르 (Thioacetic acid S-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethyl]ester)

5-(1-클로로-에틸)-6-니트로-벤조[1,3]디옥솔(11.48 g, 0.05 mole)을 디메칠 포름아미드(100 mL)에 녹인다음 포타슘 티오아세테이트(8.59 g,0.075 mole)을 가하고 상온에서 12시간동안 교반한다. 반응이 완결되면 반응액을 감압하에서 용매를 제거하고 잔사를 에틸 아세테이트(100 mL)에 녹인 다음 물(100 mL)로 두번닦은 다음 유기층을 무수 망초로 건조하고 용매를 제거한 후 잔사를 관 크로마토그래피를 통하여 정제하여 표제 화합물 ( 12.25 g, 91 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.46 (s, 1H), 7.26 (s, 1H), 6.30 (s, 2H), 5.08 (q, 1H), 1.60 (d, 3H).

실시 예3

1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐산 소디움염 (1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonic acid sodium salt)

티오아세트산 S-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에틸]에스테르(5.38 g, 0.02 mole)를 아세트산(80 mL)에 녹이고 30 %의 과산화 수소(22 mL)를 상온에서 가한 다음 15 시간동안 상온에서 교반한다. 반응이 완결된 다음 소디움 아세테이트(1.64 g, 0.02mole)을 가한 다음 1 시간동안 교반한 후 과량의 과산화 수소를 제거하기 위하여 200 mg의 Pd/C (10 %)를 가하고 기포 발생이 멈출 때까지 충분히 (2~3 시간) 교반한 다음 걸러서 Pd/C를 제거한다. 반응용액 중 용매를 감압하에서 완전하게 제거하고 잔사를 에틸 에테르로 고체화하여 원하는 표제의 화합물(5.88 g, 99 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.40 (s, 1H), 7.29 (s, 1H), 6.17 (d, 2H), 4.37 (q, 1H), 1.47 (d, 3H).

실시 예 4

1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐 클로라이드 (1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-yl)-ethanesulfonyl chloride)

1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닉산 소디움염 (5.2 g, 0.0175 mole)을 디클로로 메탄(60 mL)에 가하여 혼탁액을 만들고 질소하에서 포스겐(20 % 톨루엔 용액)을 18 mL를 가한 후 디메칠 포름아미드(2 mL)를 가한다. 이 반응액을 3시간동안 상온에서 교반한 후 물 (30 mL)로 두번 닦은 후 유기층을 무수 망초로 건조한 다음 용매를 감압 하에서 제거하고 잔사를 짧은 관 크로마토그래피를 통하여 정제하고 용매를 제거한 다음 더 이상의 정제없이 다음 반응에 이용하였다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.38 (s, 1H), 7.27 (s, 1H), 6.12 (s, 2H), 5.79 (q, 1H), 1.85 (d, 3H).

2. 술포닐-피페라진-2-온의 제조

실시 예 5

{2-[2-(2-니트로-페닐)-에탄설포닐아미노]-에틸아미노}-아세트산 에틸 에스테르 ({2-[2-(2-Nitro-phenyl)-ethanesulfonylamino]-ethylamino}-acetic acid ethyl ester.)

공지된 방법(D. W. Will et al.Tetrahedron 1995,51, 12069.) 으로 제조한2-(아미노-에틸아미노)-아세트산 에틸 에스테르의 2당량 염산염 (2.19 g, 10 mmole)을 디클로로 메탄(50 mL)에 현탁 시키고 트리에틸 아민 (4.04 g, 40 mmole)을 가하였다. 현탁 시킨 반응 용액을 상온에서 교반 시키면서 2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐 클로라이드 (2.5 g 10 mmole)를 5분 동안 적가하고 2시간 동안 반응을 시켰다. 반응이 완결되면 30 ml의 물을 가하여 세척하고 유기층을 무수 망초로 탈수 건조한 후 감압 하에서 농축 하여 원하는 표지 화합물을 3.36 g (93 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.99 (d, 1H), 7.69 (t, 1H), 7.60 (d, 1H), 7.52 (t, 1H), 7.21 (s, 1H), 4.07 (q, 2H), 3.36 (m, 4H), 3.20 (m, 2H), 3.03 (br.s, 2H), 2.63 (t, 2H), 1.17(t, 3H).

실시 예 6

{2-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄설포닐아미노]-에틸아미노}-아세트산 에틸 에스테르 ({2-[1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonylamino]-ethylamino}-acetic acid ethyl ester.)

상기의 실시예 5 와 같은 방법으로 2-(아미노-에틸아미노)-아세트산 에틸 에스테르의 2당량 염산염 (3.28 g, 15 mmole)을 상기의 실시예 4 에서 제조한 술포닐클로라이드를 사용하여 원하는 표제의 화합물 5.45 g (2-(아미노-에틸아미노)-아세트산 에틸 에스테르의 2당량 염산염를 기준으로 90 % 수율)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.59 (s, 1H), 7.33 (br. 1H), 6.24 (s, 2H), 5.17 (q, 1H), 4.08 (q, 2H), 3.28 (s, 2H), 2.86 (m, 2H), 2.53 (m, 2H), 1.64 (d, 3H), 1.18 (t, 3H).

실시 예 7

(t-부톡시카르보닐-{2-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐아미노]-에틸}-아미노)-아세트산((t-Butoxycarbonyl-{2-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonylamino]-ethyl}-amino)-acetic acid)

{2-[2-(2-니트로-페닐)-에탄설포닐아미노]-에틸아미노}-아세트산 에틸 에스테르 (2.53 g, 7 mmole)를 테트라 하이드로 퓨란 (15 mL) 에 용해 시킨 용액에 수화 리튬하이드록사이드(575 mg , 14 mmole)를 물 (15 mL)에 녹인 수화물을 가한 후, 상온에서 1시간 동안 교반 시켰다. 가수분해가 완결된 후 반응 용액에 디-t-부틸 디카보네이트(2.18 g, 10 mmole)를 가해 30분 동안 교반시킨 후 물 (15 mL)에 용해시킨 리튬하이드록사이드(290 mg, 7 mmole) 수화물 을 30분 동안 적가 시켰다. 반응이 완결되면 불용성 물질을 여과한 후 여과액을 디에틸 에테르 (30 mL)를 가해세척하고 수 층을 분리하였다. 분리된 수 층을 2N-염산 수용액을 가해 pH=3으로 조정한 후 디클로로 메탄 (50 mL)을 가해 추출하였다. 분리된 유기 층을 무수망초로 건조 여과 시킨 후 감압 하에서 농축시켜 표제 화합물 2.94 g (97 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.00 (d, 1H), 7.69 (t, 1H), 7.60 (dd, 1H), 7.52 (t, 1H), 7.28 (m, 1H), 3.89 (s, 0.9H), 3.86 (s, 1.1H), 3.30 (m, 4H), 3.19 (m, 2H), 3.11 (m, 2H), 1.38(s, 4.1H), 1.32 (s, 4.9H).

실시 예 8

(t-부톡시카르보닐-{2-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐아미노]-에틸}-아미노)-아세트산((t-Butoxycarbonyl-{2-[1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonylamino]-ethyl}-amino)-acetic acid)

실시 예 7의 방법과 같은 반응으로 {2-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄설포닐아미노]-에틸아미노}-아세트산 에틸 에스테르 (4.03 g, 10 mmole)을 사용하여 표제 화합물 (4.51 g, 95 %)를 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

7.59 (s, 1H), 7.36 (m, 1H), 7.24 (s, 1H), 6.24 (d, 2H), 5.14 (q, 1H), 3.83 (s, 1H), 3.80 (s, 1H), 3.58 (m, 2H), 3.18 (m, 2H), 2.91 (m, 2H).

실시 예 9

1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 (1-[2-(2-Nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one, HCl salt)

(t-부톡시카르보닐-{2-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐아미노]-에틸}-아미노)-아세트산 (2.17 g, 5 mmole)을 디클로로 메탄 (30 mL)에 용해 시킨 후 상온에서 디시클로 헥실 카보디이미드 (1.24 g, 6 mmole)를 가하고 2시간 동안 교반 시켰다. 반응이 완결되면 녹지 않은 디시클로 헥실 유레아를 여과하여 제거한 용액을 감압하에서 농축시킨다. 농축된 잔사에 에틸 아세테이트 (30 mL)를 가해 녹지 않는 디시클로 헥실 유레아를 다시 여과하여 제거한 용액을 0~5℃로 냉각 시킨후 2N-염산 에틸 아세테이트 용액(30 mL)을 가하였다. 반응 용액을 10시간 동안 상온에서 교반 시킨후 생성된 고체를 여과하고 에틸 아세테이트 (100 mL)로 세척 및 건조시켜 백색 고체인 표제 화합물 1.50 g(85 %)을 얻었다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.05 (br.s, 1H), 8.04 (d, 1H), 7.72 (t, 1H), 7.64 (d, 1H), 7.55 (t, 1H), 3.96 (m, 4H), 3.49 (m, 4H), 3.35 (m, 2H).

실시 예 10

1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 (1-[1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one, HCl salt

실시 예 9의 방법과 같은 반응으로 (t-부톡시카르보닐-{2-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐아미노]-에틸}-아미노)-아세트산(3.8 g, 8 mmole)을 사용하여 표제 화합물 (2.55 g, 81 %)를 얻었다

¹H NMR (DMSO-d6)

9.96 (br.s, 1H), 7.62 (s, 1H), 6.27 (s, 2H), 5.83 (q, 1H), 3.98~3.80 (m, 4H), 3.51 (m, 2H).

단량체의 제조

실시 예 11

1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-4-[(티민-1-일)-아세틸]-피페라진-2-온 (1-[2-(2-Nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-4-[(thymin-1-yl)-acetyl]-piperazin-2-one)

1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 1.22 g (3.5 mmole), 티민-1-일 아세트산 0.64 g (3.5 mmole) 및 PyBOP 2.00 g (3.85 mmole)을 11 mL의 N,N-디메틸포름이미드에 현탁시키고 0.91 mL의 디이소프로필아민을 실온에서 첨가하였다. 반응혼합물을 실온에서 약 2시간 교반시킨 다음 물 및 에탄올 혼합 용액에 천천히 떨어뜨려 고체를 생성시켰다. 생성된 고체를 여과, 에탄올 및 에틸 에테르로 세척 및 건조하여 상기의 목적화합물 1.40g (83%의 수율)을 얻었다

¹H NMR (DMSO-d6)

11.3 (s, 1H), 8.03 (m, 1H), 7.72 (m, 1H), 7.60 (m, 1H), 7.55 (m, 1H), 7.34 (s, 0.6H), 7.30 (s, 0.4H), 4.63 (s, 1.2H), 4.60 (s, 0.8H), 4.39 (s, 0.8H), 4.23 (s, 1.2H), 3.99~3.95 (m, 2.4H), 3.89~3.81 (m, 2.4H), 3.72 (m, 1.6H), 3.33 (m, 1.6H)

실시 예 12

4-{[4-N-(벤질옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Benzyloxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(벤질옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.04 (dd, 1H), 7.90 (dd, 1H), 7.72 (m, 1H), 7.61 (t, 1H), 7.55 (q, 1H), 7.42~7.33 (m, 5H), 7.00 (d, 1H), 5.18 (d, 2H), 4.79 (s, 1.2H), 4.75 (s, 0.8H), 4.43 (s, 0.8H), 4.23 (s, 1.2H), 3.97 (m, 2H), 3.91~3.85 (br.m, 2.4H), 3.75 (br.s, 1.6H), 3.31 (m, 2H)

실시 예 13

4-{[4-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.04 (dd, 1H), 7.88 (dd, 1H), 7.71 (m, 1H), 7.60 (t, 1H), 7.54 (q, 1H), 7.45~7.26 (m, 10H), 6.95 (d, 1H), 6.79 (s, 1H), 4.78 (s, 1.2H), 4.75 (s, 0.8H), 4.43 (s, 0.8H), 4.23 (s, 1.2H), 3.97 (m, 2H), 3.91~3.85 (br.m, 2.4H), 3.73 (br.s, 1.6H), 3.61 (m, 0.8H), 3.34 (m, 2.4H), 3.13 (m, 0.8H).

실시 예 14

4-{[4-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(2-Mehylthioethoxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.04 (dd, 1H), 7.90 (dd, 1H), 7.72 (m, 1H), 7.61 (t, 1H), 7.54 (q, 1H), 7.01 (d, 1H), 4.79 (s, 1.2H), 4.76 (s, 0.8H), 4.43 (s, 0.8H), 4.28~4.24 (m, 3.2H), 3.97 (m, 2H), 3.87 (br.d 2.4H), 3.74 (br.s, 1.6H), 3.31 (br.s, 2H), 2.73 (m, 2H), 2.11 (s, 2H).

실시 예 15

4-{[4-N-(4-메톡시-벤조일)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(4-Methoxy-benzoyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(4-메톡시-벤조일)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.05~7.94(m, 4H), 7.73 (m, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.55 (q, 1H), 7.31 (br.d, 1H), 7.05 (d, 2H), 4.83 (s, 1.2H), 4.81 (s, 0.8H), 4.45 (s, 0.8H), 4.25 (s, 1.2H), 3.98 (m, 2H), 3.89 (br.d, 2.4H), 3.83 (s, 3H), 3.75 (br.s, 1.6H), 3.33 (m, 2H).

실시 예 16

4-{[4-N-(4-t-부틸-벤조일)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(4-t-Butyl-benzoyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(4-t-부틸-벤조일)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.04 (dd, 1H), 8.00~7.96 (m, 3H), 7.72 (m, 1H), 7.62 (m, 1H), 7.56~7.52 (m, 3H), 7.32 (d, 1H), 4.85 (s, 1.2H), 4.81 (s, 0.8H), 4.45 (s, 0.8H), 4.25 (s,1.2H), 3.99 (m, 2H), 3.89 (br.d, 2.4H), 3.75 (br.s, 1.6H), 3.32 (m, 2H), 1.30 (s, 9H).

실시 예 17

4-{[4-N-(이소부티릴)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Isobutyryl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [4-N-(이소부티릴)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.81 (s, 1H), 8.03 (d, 1H), 7.91 (dd, 1H), 7.73 (m, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.55 (q, 1H), 7.22 (d, 1H), 4.77 (s, 1.2H), 4.74 (s, 0.8H), 4.44 (s, 0.8H), 4.24 (s, 1.2H), 3,98 (m, 2H), 3.89 (br.d, 2.4H), 3.74 (br.s, 1.6H), 3.32 (m, 2H), 2.71 (m, 1H), 1.06 (d, 6H).

실시 예 18

4-{[6-N-(벤질옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Benzyloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(벤질옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.60 (s, 0.4H), 8.59 (s, 0.6H), 8.35 (s, 0.4H), 8.33 (s, 0.6H), 8.04 (q, 1H), 7.73 (q, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.55 (q, 5H), 7.47~7.32 (m, 5H), 5.36 (s, 1.2H), 5,32 (s, 0.8H), 5.22 (s, 2H), 4.54 (s, 0.8H), 4.24 (s, 1.2H), 4.02~3.96 (m, 4H), 3.75 (br.s, 1.6H), 3.34 (m, 2.4H).

실시 예 19

4-{[6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.95 (s, 1H), 8.59 (s, 0.6H), 8.58 (s, 0.4H), 8.34 (s, 0.6H), 8.32 (s, 0.4H), 8.04 (q, 1H), 7.73 (q, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.58~7.27 (m, 11H), 6.81 (s, 1H), 5.36 (s, 1.2H), 5.32 (s, 0.8H), 4.54 (s, 0.8H), 4.24 (s, 1.2H), 4.01~3.95 (m, 4H), 3.76 (br.s, 1.6H), 3.35~3.30 (m, 2.4H)

실시 예 20

4-{[6-N-(4-메톡시-벤조일)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(4-Methoxy-benzoyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one)

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(4-메톡시-벤조일)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.72 (s, 1H), 8.47 (s, 1H), 8.05 (d, 2H), 8.01 (m, 1H), 7.72 (m, 1H), 7.63~7.53 (m, 2H), 7.08 (d, 2H), 7.02 (d, 1H), 5.40 (s, 1.2H), 5.37 (s, 0.8H), 4.56 (s, 0.8H), 4.25 (s, 1.2H), 4.01~3.97 (m, 4H), 3.85 (s, 3H), 3.79 (s, 1.6H), 3.35~3.31 (m, 2.4H).

실시 예 21

4-{[6-N-(4-t-부틸-벤조일)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(4-t-Butyl-benzoyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(4-t-부틸-벤조일)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.72 (s, 1H), 8.44 (s, 1H), 8.06~7.99 (m, 3H), 7.72 (q, 1H), 7.63 (t, 1H),7.58~7.53 (m, 3H), 5.40 (s, 1.2H), 5.37 (s, 0.8H), 4.56 (s, 0.8H), 4.26 (s, 1.2H), 4.01~3.95 (m, 4H), 3.76 (s, 1.6H), 3.35~3.30 (m, 2.4H), 1.33 (s, 9H).

실시 예 22

4-{[6-N-(이소부티릴)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Isobutyryl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(이소부티릴)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.62 (s, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.31 (s, 0.6H), 8.30 (s, 0.4H), 8.04 (t, 1H), 7.74 (q, 1H), 7.63 (t, 1H), 7.56 (q, 1H), 5.35 (s, 1.2H), 5.32 (s, 0.8H), 4.55 (s, 0.8H), 4.25 (s, 1.2H), 4.03~3.97 (m, 4H), 3.76 (br.d, 1.6H), 3.35~3.31 (m, 2.4H), 2.95 (m, 1H), 1.13 (d, 6H)

실시 예 23

4-{[6-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [6-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

8.65 (s, 1H), 8.50 (s, 0.6H), 8.49 (s, 0.4H), 8.05 (t, 1H), 7.73 (q, 1H), 7.63 (t, 3H), 7.55 (q, 1H), 5.40 (s, 1.2H), 5.36 (s, 0.8H), 4.55 (s, 0.8H), 4.32 (t, 2H), 4.25 (s, 1.2H), 4.03~3.97 (m, 4.4H), 3.77 (br.d, 1.6H), 3.34 (m, 2H), 2.13 (s, 3H).

실시 예 24

4-{[2-N-(벤질옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Benzyloxycarbonyl)-guanin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [2-N-(벤질옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.44 (s, 1H), 11.38 (s, 0.6H), 11.36 (s, 0.4H), 8.04 (t, 1H), 7.81 (d, 1H), 7.72 (q, 1H), 7.61 (t, 1H), 7.54 (q, 1H), 7.43~7.33 (m, 6H), 5.24 (s, 2H), .509 (s, 1.2H), 5.07 (s, 0.8H), 4.49 (s, 0.8H), 4.24 (s, 1.2H), 3.98 (m, 1.6H), 3.91 (s, 2.4H), 3.78~3.71 (m, 1.4H), 3.32 (m, 2.4H).

실시 예 25

4-{[2-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Benzyloxycarbonyl)-guanin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [2-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.6 (s, 1H), 11.25 (s, 0.4H), 11.23 (s, 0.6H), 8.05 (t, 1H), 7.81 (d, 1H), 7.73 (q, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.55 (q, 1H), 7.46~7.28 (m, 10H), 6.85 (s, 1H), 5.12 (s, 1.2H), 5.09 (s, 0.8H), 4.50 (s, 0.8H), 4.24 (s, 1.2H), 4.00~3.93 (m, 4H), 3.79~3.71 (m, 1.6H), 3.38 (m, 2.4H).

실시 예 26

4-{[2-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(2-Methylthio-ethoxycarbonyl)-guanin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [2-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.42 (s, 0.4H), 11.41 (s, 0.6H), 11.36 (s, 0.4H), 11.35 (s, 0.6H), 8.05 (t, 1H), 7.82 (s, 0.6H), 7.81 (s, 0.4H), 7.73 (q, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.55 (q, 1H), 5.10 (s, 1.2H), 4.50 (s, 0.8H), 4.31 (t, 2H), 4.24 (s, 1.2H), 3.99 (m, 2H), 3.92 (s, 2H), 3.78~3.72 (m, 1.6H), 3.32 (m, 2.4H), 2.75 (t, 2H), 2.12 (s, 3H).

실시 예 27

4-{[2-N-(이소부티릴)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Isobutyryl)-guanin-9-yl]-acetyl}-1-[2-(2-nitro-phenyl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 11과 같은 방법으로 1-[2-(2-니트로-페닐)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염과 [2-N-(이소부티릴)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

12.70 (s, 1H), 11.60 (s, 1H), 8.05 (t, 1H), 7.83 (s, 0.6H), 7.82 (s, 0.4H), 7.73 (q, 1H), 7.62 (t, 1H), 7.56 (q, 1H), 5.14 (s, 1.2H), 5.12 (s, 0.8H), 4.50 (s, 0.8H), 4.26 (s, 1.2H), 4.02~3.92 (m, 4H), 3.81~3.73 (m, 1.6H), 3.32 (m, 2.4H), 2.76 (m, 1H), 1.10 (d, 6H).

실시 예 28

1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-4-[(티민-1-일)-아세틸]-피페라진-2-온(1-[1-(6-Nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-4-[(thymin-1-yl)-acetyl]-piperazin-2-one).

1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 788 mg (2.0 mmole), 티민-1-일 아세트산 368 mg (2.0 mmole) 및 PyBOP 1.14 g (2.2 mmole)을 10 mL의 N,N-디메틸포름이미드에 현탁시키고 0.52 mL의 디이소프로필아민을 실온에서 첨가하였다. 반응혼합물을 실온에서 약 2시간 교반시킨 다음 물 및 에탄올 혼합 용액에 천천히 떨어뜨려 고체를 생성시켰다. 생성된 고체를 여과, 에탄올 및 에틸 에테르로 세척 및 건조하여 상기의 목적화합물 890 mg (85%의 수율)을 얻었다

¹H NMR (DMSO-d6)

11.31 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 7.33 (s, 1H), 7.32 (s, 0.6H), 7.29 (s, 0.4H), 6.28 (s, 2H), 5.74 (m, 1H), 4.59 (m, 2H), 4.46 (d, 0.4H), 4.27 (d, 0.4H), 4.24 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.85~3.72 (m, 1.6H), 3.68~3.60 (m, 1.6H), 3.46 (m, 0.4H), 3.34 (m, 0.4H), 1.77 (d, 3H), 1.75 (s, 3H).

실시 예 29

4-{[4-N-(벤질옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Benzyloxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(벤질옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.78 (s, 1H), 7.89 (dd, 1H), 7.63 (s, 0.4H), 7.62 (s, 0.6H), 7.42~7.33 (m, 6H), 7.03 (d, 1H), 6.29 (d, 1H), 6.28 (s, 1H), 5.74 (q, 1H), 5.19 (s, 2H), 4.74 (m, 2H), 4.50. (d, 0.4H), 4.30 (d, 0.4H), 4.26 (d, 0.6H), 4.21 (d, 0.6H), 3.84 (m, 1.2H), 3.76 (m, 0.4H), 3.69~3.61 (m, 1.6H), 3.48 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 1.77 (d, 3H).

실시 예 30

4-{[4-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.97 (s, 1H), 7.88 (dd, 1H), 7.63 (s, 0.4H), 7.62 (s, 0.6H), 7.46~7.28 (m, 11H), 6.95 (d, 1H), 6.79 (s, 1H), 6.29 (d, 1H), 6.28 (s, 1H), 5.74 (m, 1H),4.74 (m, 2H), 4.50 (d, 0.4H), 4.30 (d, 0.4H), 4.25 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.87~3.73 (m, 1.6H), 3.68~3.60 (m, 1.6H), 3.48 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 1.77 (d, 3H).

실시 예 31

4-{[4-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(2-Methylthio-ethoxycarbonyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.73 (s, 1H), 7.89 (dd, 1H), 7.63 (s, 0.4H), 7.62 (s, 0.6H), 7.33 (s, 1H), 7.02 (d, 1H), 6.29 (d, 1H), 6.28 (s, 1H), 5.75 (m, 1H), 4.74 (m, 2H), 4.50 (d, 0.4H), 4.33~4.19 (m, 3.6H), 3.84 (m, 1.2H), 3.69~3.60 (m, 1.6H), 3.48 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 2.74 (t, 2H), 2.12 (s, 3H), 1.77 (d, 3H).

실시 예 32

4-{[4-N-(4-메톡시-벤조일)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(4-Methoxy-benzoyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(4-메톡시-벤조일)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.05 (s, 1H), 8.03 (d, 2H), 7.95 (t, 1H), 7.64 (s, 0.4H), 7.63 (s, 0.6H), 7.34 (s, 1H), 7.33 (d, 1H), 7.04 (d, 2H), 6.30 (d, 1H), 6.29 (s, 1H), 5.76 (m, 1H), 4.79 (m, 2H), 4.52 (d, 0.4H), 4.33 (d, 0.4H), 4.28 (d, 0.6H), 4.22 (d, 0.6H), 3.90~3.76 (m, 4.6H), 3.66 (m, 1.6H), 3.49 (m, 0.4H), 3.40 (m, 0.4H), 1.78 (d, 3H).

실시 예 33

4-{[4-N-(4-t-부틸-벤조일)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(4-t-Butyl-benzoyl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(4-t-부틸-벤조일)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.11 (s, 1H), 7.97 (d, 3H), 7.64 (s, 0.4H), 7.63 (s, 0.6H), 7.53 (d, 2H), 7.34 (s, 1H), 7.33 (d, 1H), 6.29 (d, 1H), 6.29 (s, 1H), 5.75 (m, 1H), 4.80 (m, 2H), 4.53 (d, 0.4H), 4.33 (d, 0.4H), 4.28 (d, 0.6H), 4.22 (d, 0.6H), 3.90~3.76 (m, 1.6H), 3.66 (m, 1.6H), 3.49 (m, 0.4H), 3.40 (m, 0.4H), 1.78 (d, 3H).

실시 예 34

4-{[4-N-(이소부티릴)-시토신-1-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[4-N-(Isobutyryl)-cytosin-1-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [4-N-(이소부티릴)-시토신-1-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.82 (s, 1H), 7.90 (t, 1H), 7.63 (s, 0.4H), 7.62 (s, 0.6H), 7.34 (s, 1H), 7.22 (d, 1H), 6.29 (d, 1H), 6.28 (s, 1H), 5.75 (m, 1H), 4.75 (m, 2H), 4.51 (d, 0.4H), 4.31 (d, 0.4H), 4.26 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.87~3.73 (m, 1.6H), 3.69~3.60 (m, 1.6H), 3.49 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 2.71 (m, 1H), 1.77 (d, 3H), 1.07 (d, 6H).

실시 예 35

4-{[6-N-(벤질옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Benzyloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(벤질옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.67 (s, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.66 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.47~7.34 (m, 6H), 6.29 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.31 (m, 2H), 5.22 (s, 2H), 4.60 (d, 0.4H), 4.42 (d, 0.4H), 4.27 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.99~3.87 (m, 1.2H), 3.78~3.65 (m, 2.0H), 3.49 (m, 0.4H), 3.38 (m, 0.4H), 1.79 (d, 3H)

실시 예 36

4-{[6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.91 (s, 1H), 8.59 (s, 1H), 8.32 (s, 0.6H), 8.31 (s, 0.4H), 7.66 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.53~7.29 (m, 11H), 6.82 (s, 1H), 6.29 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.30 (m, 2H), 4.60 (d, 0.4H), 4.42 (d, 0.4H), 4.27 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.99~3.87 (m, 1.2H), 3.78~3.66 (m, 2H), 3.50 (m, 0.4H), 3.37 (m, 0.4H), 1.79 (d, 3H).

실시 예 37

4-{[6-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(2-Methylthio-ethoxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.57 (s, 1H), 8.59 (s, 1H), 8.29 (s, 1H), 7.66 (s. 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.36 (s, 0.6H), 7.35 (s, 0.4H), 6.30 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.30 (m, 2H), 4.60 (d, 0.4H), 4.42 (d, 0.4H), 4.28 (t, 2H), 4,24 (d, 0.6H), 4.19 (d, 0.6H), 3.99~3.87 (m, 1.2H), 3.89~3.65 (m, 2H), 3.49 (m, 0.4H), 3.38 (m, 0.4H), 2.77 (t, 2H), 2.13 (s, 3H), 1.79 (d, 3H).

실시 예 38

4-{[6-N-(4-메톡시-벤조일)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(4-Methoxy-benzoyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(4-메톡시-벤조일)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.01 (s, 1H), 8.69 (s, 1H), 8.31 (s, 1H), 8.05 (d, 2H), 7.67 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.36 (s, 0.6H), 7.35 (s, 0.4H), 6.30 (s, 1H), 6.28 (d, 1H), 5.77 (m, 1H), 5.33 (m, 2H), 4.62 (d, 0.4H), 4.44 (s, 0.4H), 4.29 (d, 0.6H), 4.11 (d, 0.6H), 4.00~3.82 (m, 1.2H), 3.86 (s, 3H), 3.80~3.68 (m, 2H), 3.50 (m, 0.4H), 3.40 (m, 0.4H), 1.80 (d, 3H).

실시 예 39

4-{[6-N-(4-t-부틸-벤조일)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(4-t-Butyl-benzoyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(4-t-부틸-벤조일)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.07 (s, 1H), 8.70 (s, 1H), 8.32 (s, 1H), 8.00 (d, 2H), 7.67 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.4H), 7.57 (d, 2H), 7.36 (s, 0.6H), 7.35 (s, 0.4H), 6.30 (s, 1H), 6.28 (d, 1H), 5.77 (m, 1H), 5.35 (m, 2H), 4.62 (d, 0.4H), 4.44 (d, 0.4H), 4.01~3.88 (m, 1.2H), 3.81~3.67 (m, 2H), 3.50 (m, 0.4H), 3.41 (m, 0.4H), 1.80 (d, 1H), 1.33 (s, 9H).

실시 예 40

4-{[6-N-(이소부티릴)-아데닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[6-N-(Isobutyryl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [6-N-(이소부티릴)-아데닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

10.62 (s, 1H), 8.61 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.66 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H),7.36 (s, 0.6H), 7.35 (s, 1H), 6.30 (s, 1H), 6.26 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.30 (m, 2H), 4.60 (d, 0.4H), 4.42 (d, 0.4H), 4.27 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.99~3.88 (m, 1.2H), 3.79~3.66 (m, 2H), 3.49 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 2.94 (m, 1H), 1.79 (d, 3H), 1.13 (d, 6H).

실시 예 41

4-{[2-N-(벤질옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Benzyloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [2-N-(벤질옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.44 (s, 1H), 11.38 (s, 1H), 7.81 (s, 1H), 7.65 (s, 0.4H), 7.63 (s, 0.6H), 7.44~7.34 (m, 6H), 6.28 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.24 (s, 1H), 5.07 (s, 2H), 4.54 (d, 0.4H), 4.38 (d, 0.4H), 4.27 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.95~3.84 (m,1.2H), 3.75~3.67 (m, 2H), 3.49 (m, 0.4H), 3.40 (m, 1H), 1.78 (dd, 3H).

실시 예 42

4-{[2-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Benzhydryloxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [2-N-(벤즈히드릴옥시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.60 (s, 1H), 11.24 (s, 1H), 7.81 (s, 1H), 7.66 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.46~7.28 (m, 11H), 6.86 (s, 1H), 6.29 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.09 (s, 1H), 4.55 (d, 0.4H), 4.39 (d, 0.4H), 4.28 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.95~3.85 (m, 1.2H), 3.76~3.66 (m, 2H), 3.49 (m, 0.4H), 3.40 (m, 0.4H), 1.79 (dd, 3H).

실시 예 43

4-{[2-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(2-Methylthio-ethoxycarbonyl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [2-N-(2-메틸티오-에톡시카르보닐)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

11.50 (s, 1H), 11.36 (s, 1H), 7.81 (s, 1H), 7.66 (s, 0.4H), 7.64 (s, 0.6H), 7.34 (s, 1H), 6.29 (s, 1H), 6.27 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.07 (s, 2H), 4.54 (d, 0.4H), 4.37 (s, 0.4H), 4.32 (t, 2H), 4.27 (d, 0.6H), 4.20 (d, 0.6H), 3.95~3.84 (m, 1.2H), 3.75~3.65 (m, 2H), 3.49 (m, 0.4H), 3.39 (m, 0.4H), 2.76 (t, 2H), 2.13 (s, 3H), 1.78 (dd, 3H).

실시 예 44

4-{[2-N-(이소부티릴)-구아닌-9-일]-아세틸}-1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온(4-{[2-N-(Isobutyryl)-adenin-9-yl]-acetyl}-1-[1-(6-nitro-benzo[1,3]dioxol-5-yl)-ethanesulfonyl]-piperazin-2-one).

실시예 28과 같은 방법으로 1-[1-(6-니트로-벤조[1,3]디옥솔-5-일)-에탄술포닐]-피페라진-2-온 염산 염 과 [2-N-(이소부티릴)-구아닌-9-일]-아세트 산을 사용하여 원하는 표제의 화합물을 얻는다.

¹H NMR (DMSO-d6)

12.07 (s, 1H), 11.60 (s, 1H), 7.82 (s, 1H), 7.65 (s, 0.4H), 7.63 (s, 0.6H), 6.92 (s, 1H), 6.28 (d, 1H), 5.76 (m, 1H), 5.10 (s, 2H), 4.54 (d, 0.4H), 4.38 (d, 0.4H), 4.28 (d, 0.6H), 4.21 (d, 0.6H), 3.91~3.85 (m, 1.2H), 3.76~3.66 (m, 2H), 3.50 (m, 0.4H), 3.42 (m, 0.4H), 2.76 (m, 1H), 1.78 (dd, 3H), 1.10 (d, 6H).

올리고머 제조

상기에서 합성한 단량체들은 직접 올리고머 합성에 사용되었다. 상기된 단량체들로부터 올리고머를 제조할 때 같은 보호기를 갖는 것끼리 올리고머를 만들 수도 있지만 비슷한 조건에서 탈보호할 수 있는 경우는 보호기가 서로 다른 화합물을사용할 수도 있다. 예를 들면, 시토신의 보호기로서 4-메톡시-벤조일기이고 아데닌의 보호기는 4-(t-부틸)-벤조일기이며 구아닌의 보호기는 이소부탄노일기를 조합하여 사용하여 올리고머를 제조하고 같은 조건하에서 탈보호할 수도 있다. 이밖에 탈 보호 조건이 다르더라도 두 번 탈보호하는 방법으로 서로 다른 보호기를 사용할 수 있다. 원하는 서열은 단량체를 부착해 나가는 순서에 의하여 결정되었다.

합성과정은 다음과 같다.

1. 아민기를 활성화 하기 위하여 광반응에 의하여 아민 보호기 제거

2. 아민기가 끝으로 나올 수 있는 링커나, 아미노산으로 먼저 반응하고 단량체를 부착하거나 직접 단량체 부착

3. 반응하지 않은 물질 닦아냄

4. 무수 초산 가함 (반응하지 않은 아민기 캡핑(capping))

5. 프로필아민 가함

6. 반응 부산물 닦아줌

7. 술포닐 보호기 광반응에 의하여 제거

8. 반응 부산물 닦아냄

9. 단량체 용액을 가함

10. 3으로 돌아가 반복적으로 4, 5 , 6, 7, 8, 9를 반복하여 PNA 올리고머 합성

PNA 올리고머를 하나씩 늘려가는 과정에서 생긴 아민기와 모노머의 반응은 용매로서는 디메틸포름아미드, N-메틸 피롤리돈 디메톡시에탄, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 디메틸술폭사이드, 헥사메틸포스포아미드, 설포란 등을 사용할 수 있으며 앞에서 기술한 2가지 혹은 3가지의 용매의 혼합액도 사용할 수 있다. 반응온도로는 0^oC~60^oC가 적당하다. 또한, 이 때 반응의 속도를 증가하기위한 촉매로서 머큐리아세테이트 혹은 테트라부틸암모니움 플로라이드, 등의 테트라알킬암모니움 플로라이드 등을 사용할 수 있는데 테트라부틸암모니움 플로라이드가 적당하다.

광반응에 의한 탈보호기 반응

술포닐 보호기를 제거하는 광 분해반응의 속도는 하기 반응식 23에 나타난 바와 같이 티민을 가진 PNA 단량체를 이용하며 파이렉스(pyrex) 시험관에서 HANOVIA PC451050 램프를 사용하여 측정되었다. 용매는 아세토니트릴/물 = 1 : 1 혹은 에칠알코올/물 = 1 : 1을 사용하였다. 이의 결과는 아래 표 1에 나타나 있다.

반응식 23

표 1.

R	반응의 완결시간
	70분에칠알코올/물=1/1
	21분CH₃CN/물=1/1

본원 명세서에는 설명의 편리상 사용된 시약 및 용매를 약칭하였으며, 사용된 약어의 정의는 아래 표 2에 기술된 바와 같다.

표 2.

약어	정의
Aeg	N-(2-아미노에틸글리실)
An	4-메톡시-벤조일
Boc	tert-부틸옥시카르보닐
BOP	벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스(디메칠아미노)-포스포니움헥사플루오로포스페이트
t-BuBz	4-tert-부틸-벤조일
Bn	벤질
Cbz	벤질옥시카르보닐
DCC	디사이클로헥실카르보디이미드
DIEA	에틸 디이소프로필아민
EDC	1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸-카르보디이미드
HOObt	3-하이드록시-4-옥소-3,4-디하이드로-1,2,3-벤조트리아진
Ibu	이소부티릴
Mmt	4-메톡시페닐디페닐메틸
NMM	N-메틸모르폴린
PyBOP	벤조트리아졸릴-1-옥시-트리스피롤리디노포스포늄헥사플루오로포스페이트
PyProp	브로모 트리스(피롤리디노)포스포늄 헥사플루오로포스페이트
TBTU	2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-일테트라메틸우로늄 테트라플로오로보레이트
TFA	트리플루오로아세트산
TFMSA	트리플루오로메탄술폰산
THF	테트라하이드로푸란
TNTU	2-(5-노보넨-2,3-디카르복시이미도)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트
TOTU	O-[(시아노(에톡시카르보닐)메틸렌)아미노]-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트
TSTU	O-(N-석씨이미딜)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트

본 발명에 따른 화학식(1)의 단량체 화합물는 광분해 보호기로서 특정적으로 술포닐기를 갖는 치환기를 함유하며 이러한 치환기는 PNA 골격의 보호기 역할, PNA 올리고머 합성에서 아미드결합 형성의 활성화 및 노광기술에 적용되는 세가지 역할을 한다. 이러한 특성을 갖는 본 발명의 단량체는 여러 가지의 조합화학 기술을 이용하여 PNA 올리고머, PNA/DNA 키메라, PNA/펩타이드 결합체 및 여러 가지 표지화 할 수 있는 기본 화합물로 사용될 수 있고, 특히 DNA 칩을 대체할 수 있는 PNA 칩을 노광기술을 통해 제조하는데 유용하게 사용할 수 있다.

Claims

화학식(1)의 화합물:

화학식(1)

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

B는 보호되거나 비보호되고, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다.
제1항에 있어서, R이 하기 화학식으로 표시되는 화합물.
화학식(5)의 화합물:

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

HX는 무기산 또는 유기산이다.
제3항에 있어서, R이 하기 화학식으로 표시되는 화합물:
화학식(5)의 화합물을 화학식(6)의 화합물과 반응시켜 화학식(1)의 화합물을생성함을 특징으로 하여, 화학식(1)의 화합물을 제조하는 방법:

화학식(1)

화학식(5)

BCH₂COOH 화학식(6)

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

HX는 무기산 또는 유기산이며;

B는 보호되거나 비보호되고, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다.
(a) 화학식(6)의 화합물을 화학식(2)의 화합물과 반응시켜 화학식(3)의 화합물을 생성하고, (b) 단계 (a)에서 생성된 화학식(3)의 화합물을 가수분해한 후 디-t-부틸 디카르보네이트와 반응시켜 화학식(4)의 화합물을 생성하며, (c) 화학식(4)의 화합물을 고리화 반응시키고 탈보호기화 반응시켜 화학식(5)의 화합물을 생성함을 특징으로 하여, 화학식(5)의 화합물을 제조하는 방법:

화학식(5)

화학식(6)

RSO₂Cl 화학식(2)

화학식(3)

화학식(4)

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

HX는 무기산 또는 유기산이며;

R6은 (C₁-C₄)알킬 또는 시아노에틸기이다.
(a) 고체 지지체에 화학식(1-1)의 화합물을 아미드화 반응시켜 결합시키고, (b) 고체 상 지지체에 아미드 결합된 화합물에 광을 조사하여 보호기를 제거하며, (c) 이에 따라 탈보호된 지지체에 부착되어 있는 1 차아민기에 화학식(1-2)의 화합물을 부가하여 아미드화 반응시키고, (d) 다시 광을 조사하여 보호기를 제거하며, (e) 상기된 아미드화반응 및 탈보호반응을 반복하여 PNA 올리고머를 생성함을 특징으로 하여, PNA 올리고머를 제조하는 방법:

상기식에서,

R은

로 표시되고, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 니트릴기, 할로겐 원자, (C1~C4)알킬기, (C1~C4)알콕시기, 아실기 또는 아릴기이거나, R2와 R3은 두개의 산소원자를 갖는 5원 또는 6원 고리를 형성하고; R5는 H, (C1~C4)알킬기 또는 아릴기이며; n은 0 또는 1이고;

B₁및 B₂는 서로 동일하거나 상이하고, 보호되거나 비보호되며, 천연 또는 비천연적으로 존재하는 핵산염기이다.
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