KR20050000406A - 올리고뉴클레오티드 제조방법 - Google Patents

올리고뉴클레오티드 제조방법 Download PDF

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KR20050000406A
KR20050000406A KR10-2004-7017120A KR20047017120A KR20050000406A KR 20050000406 A KR20050000406 A KR 20050000406A KR 20047017120 A KR20047017120 A KR 20047017120A KR 20050000406 A KR20050000406 A KR 20050000406A
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Abstract

올리고뉴클레오티드의 제조방법이 제공된다. 이 방법은 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며 상기 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 중합시키는 반응에 의해 제조된 고형 지지체에 결합된 올리고뉴클레오티드를 결집시키는 단계를 포함한다.

Description

올리고뉴클레오티드 제조방법{Process for preparing oligonucleotides}
PCT/GB99/02193호에는 고상 유기 합성(SPOS)에서 지지체로 사용되는 것으로 밝혀진 일련의 신규 폴리머 수지 지지체가 개시되어 있다.
본 발명자들은 특정의 방법으로 제조된 폴리머가 올리고뉴클레오티드의 제조에 특히 적합하다는 것을 발견하였다.
본 발명은 올리고뉴클레오티드 제조방법, 및 그에 사용되는 화합물에 관한 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 중합시키는 방법으로 제조된 고형 지지체에 결합된 올리고뉴클레오티드를 조립하는 단계를 포함하는 올리고뉴클레오티드의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 모노머에 결합된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬은 히드록시폴리에틸렌옥시(HO(CH2CH2O)2-10-), 히드록시폴리프로필렌옥시(HO(CH2CH(CH3)O)2-10-) 및 히드록시폴리부틸렌옥시(HO(CH2CH(C2H5)O)2-10-) 사슬로부터 선택된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬은 히드록시폴리에틸렌옥시이다.
히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬 중의 C2-4알킬렌옥시기의 갯수는 2 내지 10이지만, 바람직하게는 2 내지 8, 더 바람직하게는 3 내지 5이다. 가장 바람직하게는, 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬 중에는 4개의 C2-4알킬렌옥시기가 있다.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에 있어서, 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬은 히드록시테트라에틸렌옥시(HO(CH2CH2O)4-)이다.
본 발명에 따른 모노머의 중합 단위는 대개 선택적 치환된 스티렌, 아크릴레이트 및 아크릴아미드로부터 선택된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 중합 단위는 선택적 치환된 스티렌, 선택적 치환된 메틸스티렌, 선택적 치환된 에틸(메트)아크릴이트, 선택적 치환된 프로필(메트)아크릴레이트 또는 선택적 치환된 N-메틸(메트)아크릴아미드이다.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에 있어서, 중합 단위는 선택적 치환된 스티렌 또는 선택적 치환된 메틸스티렌이다.
중합 단위가 선택적 치환된 스티렌 또는 선택적 치환된 메틸스티렌인 경우, 스티렌의 페닐 고리는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 플루오로, 클로로 및 브로모로부터 선택된 1 또는 2개의 치환기로 선택적으로 치환된다.
중합 단위가 선택적 치환된 스티렌 또는 선택적 치환된 메틸스티렌인 경우, 바람직하게는 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬은 페녹시 에테르 결합을 통해, 즉 선택적 치환된 스티렌 또는 선택적 치환된 메틸스티렌의 페닐 고리에 직접 결합된 산소 원자를 통해 선택적 치환된 스티렌 또는 선택적 치환된 메틸스티렌에 결합된다.
산에 불안정한 보호기는 산 조건 하에서 불안정한 기이다. 산에 불안정한 보호기는 폴리-아릴 메탄 보호기를 포함한다.
폴리-아릴 메탄 보호기는 선택적 치환된 디-아릴 메탄 및 선택적 치환된 트리-아릴 메탄을 포함한다. 선택적 치환기가 하나 이상의 아릴기 상에 존재할 것이며, 각 아릴기는 하나 이상의 치환기를 가질 것이다. 디-아릴 메탄은 두 개의 아릴기가 결합하고 있는 탄소 상에서 선택적으로 치환될 수 있으며, 바람직하게는 선택적 치환기는 알킬기이다.
아릴기는 1 또는 2 이상의 융합 고리를 포함할 수 있는 기이며, 융합고리는 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭 고리를 선택적으로 포함할 수 있다. 아릴기의 예로는 페닐, 톨릴, 플루오로페닐, 클로로페닐, 브로모페닐, 트리플루오로메틸페닐, 아니실, 나프틸, 크산틸, 피리딜, 피리미딜, 티오페닐, 푸라닐, 인돌릴, 퀴놀릴 및 이소퀴놀릴기가 포함된다.
바람직한 아릴기는 선택적 치환된 페닐, 선택적 치환된 나프틸, 및 선택적치환된 크산틸기이다.
디-아릴 메탄의 탄소를 치환할 수 있는 알킬기는 탄소수 20 이하, 바람직하게는 탄소수 1 내지 7, 더 바람직하게는 탄소수 1 내지 5, 가장 바람직하게는 탄소수 1 또는 2의 선형 또는 분지형 알킬기를 포함한다. 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 및 이소프로필기가 있다.
폴리-아릴 메탄이 치환된 경우, 치환기(들)는 보호기의 안정성 또는 산 조건 하에서의 보호기 제거능력에 역효과를 나타내지 않는 것이어야 한다. 선택적 치환기로는 할로겐, 시아노, 니트로, 히드로카르빌, 아미노, 티올, 아실, 히드로카르빌, 퍼할로겐화 히드로카르빌, 헤테로시클릴, 히드로카르빌옥시, 폴리(옥시알킬렌)옥시, 모노 또는 디-히드로카르빌아미노, 히드로카르빌티오, 에스테르, 카르보네이트, 아미드, 설포닐 및 설폰아미도기가 있는데, 이중 히드로카르빌기는 대개는 전술한 바 같은 알킬기 또는 아릴기이다. 하나 이상의 치환기가 존재할 수 있다.
폴리-아릴 메탄 보호기의 예로는 디페닐메틸, 나프틸디페닐메틸, 페닐크산틸 [픽실], 트리페닐메틸 [트리틸], 디-메톡시페닐페닐메틸 [디메톡시 트리틸], 메톡시페닐-디-페닐메틸 [모노메톡시 트리틸], 및 2-클로로페닐디-페닐메틸[2-클로로트리틸]기가 포함된다.
선택적 치환된 트리틸기로는 트리페닐메틸[트리틸], 디메톡시페닐페닐메틸[디메톡시 트리틸], 메톡시페닐-디-페닐메틸[모노메톡시 트리틸], 및 2-클로로페닐디-페닐메틸[2-클로로트리틸]기가 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 모노머는 하기 화학식(1)의 화합물이다.
식중, R1은 선택적 치환된 에틸렌기이고;
R2-4는 독립적으로 수소, 히드로카르빌, 할로겐 또는 히드로카르빌옥시이며;
R5는 산에 불안정한 보호기이고,
n은 2 내지 10이다.
바람직하게는, 산에 불안정한 보호기는 폴리-아릴 메탄 보호기이다. 보다 바람직하게는, R5는 화학식 -CR6R7R8(식중, R6는 수소, 선택적 치환된 알킬 또는 선택적 치환된 아릴기이고; 각 R7및 R8은 독립적으로 선택적 치환된 아릴기이거나, R7및 R8이 연결되어 선택적 치환된 고리를 형성할 수 있는 선택적 치환된 아릴기임)로 표시되는 폴리-아릴 메탄 보호기이다.
R6로 표시될 수 있는 알킬기는 탄소수 20 이하, 바람직하게는 탄소수 1 내지 7, 더 바람직하게는 탄소수 1 내지 5, 가장 바람직하게는 탄소수 1 또는 2의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다. 그 예로는 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필기가 있다.
R6, R7및 R8으로 표시될 수 있는 아릴기는 1개의 고리 또는 2 이상의 융합고리를 포함할 수 있으며, 융합 고리는 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로시클릴 고리를 선택적으로 포함할 수 있다. 아릴기의 예로는 페닐, 톨릴, 플루오로페닐, 클로로페닐, 브로모페닐, 트리플루오로메틸페닐, 아니실, 나프틸, 피리딜, 피리미딜, 티오페닐, 푸라닐, 인돌릴, 퀴놀릴 및 이소퀴놀릴기를 포함한다.
바람직한 아릴기는 선택적 치환된 페닐이다.
R7및 R8이, 그들이 결합하는 탄소 원자와 함께 고리를 형성하는 방법으로 결합된 선택적 치환 아릴기인 경우에 고리는 5, 6 또는 7원 고리인 것이 바람직하다. R7및 R8이 결합하여 선택적 치환된 고리를 형성하는 선택적 치환된 아릴기인 예로는 크산틸기가 있다.
R6, R7또는 R8중 어느 것이 치환된 알킬 또는 치환된 아릴기인 경우에, 치환기는 보호기의 안정성 또는 산 조건 하에서의 보호기 제거능력에 부정적인 영향을 미치지 않는 것이어야 한다. 선택적 치환기로는 할로겐, 시아노, 니트로, 히드로카르빌, 아미노, 티올, 아실, 히드로카르빌, 퍼할로겐화 히드로카르빌, 헤테로시클릴, 히드로카르빌옥시, 폴리(옥시알킬렌)옥시, 모노 또는 디-히드로카르빌아미노, 히드로카르빌티오, 에스테르, 카르보네이트, 아미드, 설포닐 및 설폰아미도기가 있으며, 이중 히드로카르빌기는 통상 알킬, 아릴, 알카릴 및 아랄킬기이며, 알킬기와 아릴기는 상기 정의한 바와 같다. 하나 이상의 치환기가 존재할 수 있다.
가장 바람직하게는, R5는 화학식이 -CR6R7R8(R6는 선택적 치환된 아릴기이고,각 R7및 R8은 독립적으로 선택적 치환된 아릴기이거나, R7및 R8은 결합하여 선택적 치환된 고리를 형성할 수 있는 선택적 치환된 아릴기임)인 폴리-아릴 메탄 보호기이다.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에 있어서, 산에 불안정한 보호기는 선택적 치환된 트리틸기이다.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에 있어서, 상기 모노머는 하기 화학식(1a)로 표시되는 화합물이다:
식중, R1은 선택적 치환된 에틸렌기이고;
R2-4는 독립적으로 수소, 히드로카르빌, 할로겐 또는 히드로카르빌옥시이며;
R5는 선택적 치환된 트리틸기이고;
n은 2 내지 10이다.
바람직하게는, R1은 CH=CH2, CH=CHCH3또는 C(CH3)=CH2기이다. 가장 바람직하게는, R1은 CH=CH2이다.
바람직하게는, R5-O-[-C2-4알킬렌-O-]n기는 R1에 대하여 파라 위치이다.
바람직하게는, [-C2-4알킬렌-O-]n은 [-CH2CH2O-]n, [-CH2CH(CH3)O-]n또는 [-CH2CH(C2H5)O-]n이고, 가장 바람직하게는 [-CH2CH2O-]n이다.
바람직하게는 n은 2 내지 8, 더 바람직하게는 n은 3 내지 5이다. 가장 바람직하게는, n은 4이다.
바람직하게는 R2-4는 모두 소수이다.
히드로카르빌로는 알킬, 아릴, 알카릴 및 아랄킬기가 있다. 바람직하게는, R2-4중 어느 것이 히드로카르빌 또는 히드로카르빌옥시기인 경우, 히드로카르빌은 알킬기, 가장 바람직하게는 C1-4 알킬이다.
선택적으로는, 본 발명의 방법에서, 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬이 선택적 치환된 트리틸로 보호된 모노머는 이성체의 혼합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 이성체 혼합물이 본 발명의 방법에서 사용되는 경우, 모노머는 화학식(1) 또는 (1a)의 화합물이다. 가장 바람직하게는, 모노머는 R5O-[-C2H4알킬렌-O-]n기이고 R1이 페닐 고리 상에서 이성체 위치를 점유한다.
모노머는, 바람직하게는 가교 생성 조건 하에서 중합되어 올리고뉴클레오티드 제조에 사용하기 적합한 고형 지지체를 형성한다.
바람직하게는, 중합 단위에 결합된 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하는 모노머는 가교 결합 모노머의 존재하에서 공중합된다.
폴리머 중의 가교도는 중합 반응 중의 가교 모노머의 농도에 따라 결정된다. 일반적으로, 가교 모노머의 중량%는 0.1 내지 70%, 통상은 0.5 내지 20% (예를 들면, 1 내지 10%)이고, 가장 바람직하게는 5중량% 이하이다. 20중량% 이하의 가교 모노머를 포함하는 폴리머는 일반적으로 팽창성인 반면, 20%를 초과하는 가교 모노머를 포함하는 폴리머는 일반적으로 팽창성이 아니다.
적절한 가교 모노머로는 디비닐벤젠(DVB), 또는 디/트리 아크릴레이트 또는 디/트리 메타크릴레이트(예를 들면, 에틸렌 글리콜 디아실레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸로프로판 트리메타크릴레이트, 트리비닐벤젠 또는 N,N'-비스-아크릴로일 에틸렌 디아민)와 같은 다관능성 (메트)아크릴레이트가 있다. 바람직하게는, 가교 모너머는 DVB이다.
바람직하게는, 0.5 내지 5중량%의 DVB가 사용된다. 가장 바람직하게는 1 내지 3중량%의 DVB가 사용된다.
본 발명의 어떤 태양들에 있어서는, 5% 이상의 가교 모노머가, 포어 형성제 또는 포로겐(porogen)으로서 작용할 수 있는 유기상과 혼합가능한 화합물과 함께 사용될 수 있다. 전형적인 포로겐으로는 폴리머에 대해 우수한 용매인 유기 화합물 (예를 들면, 유기 방향족 탄화수소, 염소화된 지방족 또는 방향족 탄화수소 및 지환형 에테르), 생성되는 폴리머에 대해 불량한 용매인 유기 화합물 (예를 들면, 지방족 알콜, 케톤, 지방족 탄화수소, 지방족 카르복실산 및 선형 폴리머)가 있으나, 이로써 한정되지는 않는다. 바람직하게는 포로겐은 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 테트라히드로푸란, 디옥산, 2-에틸-1-헥산올, 2-옥탄올, 1-데칸올, 1-도데칸올, 아세톤, 부타논, n-헵탄, n-데칸, 1-데카논산 및 분자량이 500 내지 5000000 g/mol인 선형 폴리스티렌으로부터 선택된다. 생성되는 폴리머는 실질적으로 비팽창 거동을 나타내며, 일반적으로는 메소- 내지 마크로-공극성을 갖는데, 이로 인해 시약이 폴리머-결합 관능성으로 접근할 수 있다.
선택적으로는, 본 발명의 방법에서, 중합 단위에 결합된 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하는 모노머는 스티렌 (예를 들면 스티렌, 히드록시스티렌, 메톡시스티렌, 메틸스티렌, 히드록시메틸스티렌 및 클로로메틸스티렌), 아크릴산의 에스테르 및 (메트)아크릴산의 에스테르 (예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 및 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트) 및 아크릴아미드 (예를 들면, N-메틸 아크릴아미드 및 N-메틸롤(메트)아크릴아미드)로부터 선택된 하나 이상의 코모노머의 존재하에서 공중합되는데, 이때, 상기 스티렌 중의 페닐 고리는 메틸, 에틸, 프로필, 플루오로, 클로로 및 브로모로부터 선택된 1 또는 2의 치환기로 선택적으로 치환되며, 코모노머 중에 존재할 수 있는 히드록시기, 특히 페놀성 히드록시기는 선택적으로 보호될 수 있으며, 이후에 탈보호될 수 있다. 사용된 코모노머는 보호 또는 탈보호된 히드록시기를 가지고 있지 않은 것이 바람직하다.
바람직한 중합법에서, 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬이 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를, 하나 이상의 가교 모노머와 스티렌, 아크릴산의 에스테르와 (메트)아크릴산의 에스테르 또는 아크릴아미드로부터 선택된 하나 이상의 모노머의 존재 하에서 공중합한다.
가장 바람직한 중합법에서, 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬이 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 DVB 및 스티렌의 존재하에서 공중합한다.
중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머와, 스티렌, 아크릴산의 에스테르와 (메트)아크릴산의 에스테르 또는 아크릴아미드로부터 선택된 하나 이상의 모노머를 포함하는 모노머의 혼합물을 중합시켜서 고형 지지체를 제조하는 경우, 존재하는 모노머의 전체 중량 중에서 상기 중합 단위에 결합된 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하는 모노머의 중량 퍼센트는 바람직하게는 1 내지 99%, 더 바람직하게는 5 내지 80%, 가장 바람직하게는 15 내지 70%의 범위이다.
본 발명의 방법은 수성 현탁 중합에 의해 실시되는 것이 바람직하다. 모노머는 수중 방울(1 - 1000㎛)로서 물에 현탁된다. 안정화제는 대개는 방울들이 응집하는 것을 방지하기 위해 첨가되는데, 그의 예로는 폴리비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리알킬렌 옥사이드, 셀룰로스 유도체 (예를 들면, 히드록시프로필메틸 셀룰로스 또는 에틸 셀룰로스), 황산바륨, 황산마그네슘 또는 황산나트륨이 있다. 통상, 현탁 상태를 유지하기 위해 현탁액을 교반하기도 한다.
선택적으로는, 유기 비수계 혼화성 용매를 중합 공정에 사용할 수 있다. 유기 비수계 혼화성 용매는 수성 현탁 중합에서 방울 형성을 돕거나 포로겐으로서 작용할 수 있다.
선택적으로, 수성 현탁 중합에서 무기 염을 수성상에 가할 수 있다. 무기염은 수성 매질 중에서 모노머의 안정성을 억제하여 방울 형성을 도울수 있다.
유리 라디칼 개시제를 중합 개시에 사용하는 것이 바람직하다. 개시제의 유형은 일반적으로는 사용된 모노머를 기초로 하여 선택될 것이다. 바람직한 유리 라디칼 개시제의 예로는 벤조일 퍼옥사이드, 디옥타노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)이 있다.
통상은 혼합물을 15 내지 160℃, 바람직하게는 50 내지 90℃에서 가열함으로써 중합을 돕는다. 혼합물 가열 온도는 채용된 모노머 및 개시제의 유형에 따라 달라진다는 것에 유념해야 할 것이다.
생성된 폴리머를 테트라히드로푸란, 메탄올 및 물과 같은 적절한 용매로 세척하고 건조한 다음, 예를 들면 시빙하여 비드 크기로 분별한다.
올리고뉴클레오티드의 제조에 사용함에 있어서는, 본 발명의 분야에서 소정의 보호기를 제거한다고 알려진 방법에 의해 고형 지지체로부터 산에 불안정한 보호기를 제거하여 유리 히드록시기를 포함하는 가교 폴리머를 제공한다. 특히 선택적 치환된 트리틸기의 제거에 적절한 방법은, 예를 들면 산 가수분해이다. 일반적으로는, 메틸렌 클로라이드 또는 톨루엔과 같은 용매 중의 클로로 또는 트리플루오로아세트산과 같은 선택적 치환 아세트산의 혼합물이 사용될 수 있다. 반응 조건 및 반응 시약에 대한 일반적인 안내는 참고문헌 [Advanced Organic Chemistry, 4thEdition, Jerry March, John Wiley & Sons 1992]을 참조한다. 적절하다면 다른 방법을 사용하여 산에 불안정한 보호기를 제거할 수도 있는데, 예를 들면 중성 조건 하에서의 요오드 사용과 같은 방법을 트리틸기 제거에 사용할 수 있으며, 픽실기 제거에는 광분해법을 사용할 수 있다.
유리 히드록시기를 포함하는 가교 폴리머는 일반적으로 10㎛ 내지 2000㎛의 크기 범위에 있는 비드로서 제조된다. 바람직하게는, 비드 크기는 50㎛ 내지 1000㎛이며, 가장 바람직하게는 75㎛ 내지 500㎛이다. 가교 폴리머 비드는 일반적으로는 수성 현탁 중합법에 의해 제조될 수 있다. 이 방법의 예는 참고문헌 [Journal of Applied Polymer Science, 1982, 27, 133-138]에 개시되며, 그 내용은 인용으로서 본 명세서에 포함된다.
보호기가 지지체로부터 제거된 경우에 얻어진 폴리머 지지체는 바람직하게는 폴리머 1g당 0.1 내지 약 5meq(miliequivalents) (예를 들면, 4.8 meq 이하)의 히드록시기, 대개는 0.5 내지 3.5 meq, 보편적으로는 1.0 내지 3.3 meq (예를 들면, 1.5 내지 3 meq / g 폴리머)의 히드록시 관능기를 갖는다. 많은 구현예에 있어서, 보호기가 제거되었을 때 얻어진 폴리머 지지체는 폴리머 1g당 0.5 내지 2 meq의 히드록시를 갖는다.
올리고뉴클레오티드 합성은 고형 지지체의 관능기에 직접 결합함으로써 실시될 수 있다. 그러나, 많은 구현예에 있어서, 관능기를 통해 올리고뉴클레오티드를 고형 지지체에 결합시키는 분리 링커를 채용하는 것이 바람직하다. 그러한 링커의 예는 본 발명의 분야에 잘 알려져 있으며, 구체적으로는 숙시닐, 옥살로일 및 트리틸 링커가 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 올리고뉴클레오티드는 올리고데옥시리보뉴클레오티드, 올리고리보뉴클레오티드 및 데옥시리보- 및 리보뉴클레오티드의 혼합물을 포함하는 올리고뉴클레오티드가 있다. 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드 화학 분야에서 알려진 하나 이상의 변성법에 의해 변성될 수 있는데, 예를 들면 리보뉴클레오시드 모이어티가 메톡시 또는 메톡시에톡시기와 같은 2'-알콕시의 존재에 의해 2'-위치중 하나 이상에서 변성될 수 있다. 데옥시리보뉴클레오시드 모이어티는 할로기, 구체적으로는 플루오로기와 같은 치환기의 존재에 의해, 또는 알릴기와 같은 알케닐기에 의해 2'-위치에서 변성될 수 있다. 염기성 뉴클레오시드 모이어티도 존재할 수 있다. 하나 이상의 폐쇄 뉴클레오시드가 존재할 수 있다. 많은 구현예에 있어서, 올리고뉴클레오티드는 천연 D-이성체의 형태일 것이다. 그러나, 올리고뉴클레오티드중 일부 또는 전부는 비천연 이성체, 예를 들면 L-이성체 또는 B-아노머를 나타낼 수 있다. 인터뉴클레오티드 결합은 천연 포스페이트일 수 있거나, 하나 이상의 변성된 결합, 예를 들면 포스포로티오에이트 또는 포스포르아미데이트 결합이 존재할 수 있다. 완전히 포스포로티오화되었거나 완전히 포스포르아미드화된 올리고뉴클레오티드를 제조할 수 있다.
올리고뉴클레오티드는 하나 이상의 보호기를 포함할 수 있다. 그러한 보호기 및 이들을 보호하는데 채용될 수 있는 위치의 예는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 트리틸, 모노메톡시트리틸 및 디메톡시트리틸기, 레뷸리노일기(levulinoyl group), 이소부티릴기, 벤조일기, 트리알킬실릴기와 같은 실릴기 (예를 들면 t-부틸디메틸실릴기), 아세틸기 및 카르보네이트기 (예를 들면, BOC, 구체적으로는 FMOC)를 들 수 있다.
올리고뉴클레오티드는 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민, 우라실, 7-데아자구아닌, 7-데아자-8-아자구아닌, 5-프로피닐시토신, 5-프로피닐우라실, 7-데아자아데닌, 7-데아자-8-아자아데닌, 7-데아자-6-옥소푸린, 6-옥소푸린, 3-데아자아데노신, 2-옥소-5-메틸피리미딘, 2-옥소-4-메틸티오-5-메틸피리미딘, 2-티오카르보닐-4-옥소-5-메틸피리미딘, 4-옥소-5-메틸피리미딘, 2-아미노-푸린, 5-플루오로우라실, 2,6-디아미노푸린, 8-아미노푸린, 4-트리아졸로-5-메틸티민, 4-트리아졸로-5-메틸우라실 및 히포크산틴을 포함하는 천연 및/또는 비천연 뉴클레오베이스를 포함할수 있다.
올리고뉴클레오티드는 본 발명 분야에서 공지된 방법에 의해 고형 지지체 상에서 올리고뉴클레오티드를 조립하여 제조될 수 있다. 그러한 여러 가지 접근법에 있어서, 반응성 인-함유기를 초기(nascent) 뉴클레오티드 상의 반응 위치에 커플링시켜서 인터뉴클레오티드 인 결합을 형성한다. 적절한 방법의 예로는 포스포트리에스테트 접근법, H-포스포네이트 접근법, 및 특히 포스포르아미디트 접근법이 있다. 통상 초기 뉴클레오티드는 초기에는 분리 링커를 통해 고형 지지체에 결합된 뉴클레오시드 또는 뉴클레오시드 유사체를 포함하는 것이 일반적이다. 많은 구현예에 있어서, 초기 뉴클레오티드는 가장 바람직하게는 3' 위치를 통해 고형 지지체 상에 결합된 데옥시리보뉴클레오시드 또는 리보뉴클레오시드를 포함한다. 고형 지지체에 결합시키는 다른 방법이 본 발명의 분야에 알려져 있으며, 본 발명에 적용할 수 있는데, 그 예로는 뉴클레오베이스를 통한 결합법, 및 2'- 또는 5'-위치를 통해 리보- 및 데옥시리보뉴클레오시드를 조립하는 방법이 있다. 반응 위치는 유리 아미노 또는 티올 모이어티를 포함할 수 있지만, 바람직하게는 유리 히드록시기이다. 초기 올리고뉴클레오티드는 적절한 보호기에 의해 보호된 반응 위치를 이용하여 고형 지지체에 결합된다. 따라서 보호기는 올리고뉴클레오티드의 조립 전에 제거된다. 가장 바람직하게는, 반응 위치가 데옥시리보뉴클레오시드 또는 리보뉴클레오시드의 5'-위치이다.
포스포트리에스테르 접근법이 채용되는 경우, 통상, 활성화된 보호 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드 포스페이트 에스테르를 알콜과 반응시켜서 인터뉴클레오티드 포스포디에스테르 결합을 형성한다. 포스포트리에스테르 접근법에 사용되는 활성체는 본 발명의 분양에 잘 알려져 있으며, 산 클로라이드 (예를 들면, 설포닐 클로라이드)가 있다.
H-포스포네이트 접근법이 채용되는 경우, 통상, 보호된 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드 H-포스포네이트 모노에스테르를 유리 히드록시기를 포함하는 초기 올리고뉴클레오티드와 커플링시켜서 보호된 올리고뉴클레오티드 H-포스포네이트 디에스테르를 형성한다. 커플링 반응은 커플링제의 존재 하에서 실시되는 것이 바람직하다. 보호된 올리고뉴클레오티드 H-포스포네이트 디에스테르를 탈보호하여 유리 히드록시기를 포함하는 초기 올리뉴클레오티드를 형성한 다음, 이것을 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드 H-포스포네이트 모노에스테르와 추가로 커플링시킬 수 있다. 소망하는 시퀀스가 조립될 때까지 반응을 필요한만큼 반복할 수 있다. 소망하는 시퀀스의 조립의 완결되면, H-포스포네이트 디에스테르 결합을 산화시키거나 황화시켜서 포스페이트 또는 포스포로티오에이트 올리고뉴클레오티드를 형성한다. 택일적으로는, 산화 또는 황화 반응을 각 커플링 후에 실시할 수 있다. H-포스포네이트 접근법에 사용하기에 적절한 커플링제와 황화반응시약은 본 발명의 분야에 잘 알려져 있으며, 그 예가 WO99/09041호 및 PCT/GB02/005177호에 개시되어 있는데, 상기 출원의 내용은 인용으로서 본 명세서에 통합된다.
바람직한 반응성 인-함유기는 포스포르아미디트기이다. 뉴클레오시드 포스포르아미디트를 초기 올리고뉴클레오티드 상의 유리 히드록시기와 커플링하는 것이 유용한데, 바람직하게는 3'-뉴클레오시드 포스포르아미디트를 유리 5'-뉴클레오시드 히드록시기와 커플링시킨다. 데옥시리보뉴클레오시드-3'-포스포르아미디트 또는 리보뉴클레오시드-3'-포스포르아미디트를 유리 5'-히드록시기를 포함하는 초기 올리고뉴클레오티드와 커플링시켜서 올리고뉴클레오티드를 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 따른 방법이 5'-포스포르아미디트를 유리3'-히드록시기에 커플링시키는 것에도 똑같이 적용될 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다.
바람직한 포스포르아미디트는 하기 화학식으로 표시되는 화합물이다:
식중, R4는 보호기, 바람직하게는 트리틸, 모노메톡시트리틸 또는 디메톡시트리틸기이고, B는 뉴클레오시드 염기이며, R5는 -H, -F, -OR6, -NR7R8, -SR9또는 치환 또는 비치환된 지방족기 (예를 들면, 메틸 또는 알릴)을 나타낸다. PG는 인 보호기, 통상은 올리고뉴클레오티드 합성에서 채용되는 분해성 인 보호기이고, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 지방족기 또는 화학식 -OCH2CH2CN, -SCH2CH2CN, -OR11, -SR11, -O-CH2CH2-Si(CH3)2C6H5, -O-CH2CH2-S(O)2CH2CH3, -O-CH2CH2-C6H4-NO2, -S-CH2CH2-Si(CH3)2C6H5, -S-CH2CH2-S(O)2CH2CH3, -S-CH2CH2-C6H4-NO2로 표시되는 기이다. R6는 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기(예를 들면, 메틸, 에틸, 메톡시에틸 또는 알릴), 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아랄킬, 알콜 보호기, 특히 염기에 불안정한 보호기 또는 실릴 보호기이거나, -(CH2)q-NR12R13이다. 각 R7및 R8은 독립적으로 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기 또는 아민 보호기이다. 택일적으로는, R7및 R8은 그들이 결합하는 질소와 함께 헤테로시클릴기를 형성한다. R9는 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기 또는 티올 보호기이다. R11은 치환 또는 비치환된 지방족기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 아랄킬기이다. 각 R12및 R13은 독립적으로 -H, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 지방족기, 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 치환 또는 비치환된 헤테로아랄킬기 또는 아민 보호기이다. 택일적으로는, R12및 R13은 그들이 결합하는 질소와 함께 헤테로시클릴기를 형성한다. q는 1 내지 약 6의 정수이다. 각 R16은 독립적으로 C1-6알킬기, 바람직하게는 이소프로필기이거나, 기 N(R16)2는 헤테로시클릭기를 나타낸다. 채용된 포스포르아미디트는 통상 베타시아노에틸옥시-N,N-디이소프로필 포스포르아미디트이다.
바람직한 포스포르아미디트에서 존재할 수 있는 아민, 알콜 및 티올 보호기는 당업자들에게 잘 알려져 있다. 아민 보호기는 예는 참고문헌 [Greene,et al., Protective Groups in Organic Synthesis(1991), John Wiley & Sons, Inc., pages 309-405]에 개시되어 있으며, 그의 교시는 내용 전체가 인용으로서 본 명세서에 통합된다. 바람직하게는, 아민은 아미드 또는 카르바메이트로서 보호된다. 히드록시 보호기의 예는 참고문헌 [ld., pages 10-142]에 개시되며, 그의 교시는 내용 전체가 인용으로서 본 명세서에 통합된다. 티올 보호기의 예는 참고문헌 [ld., pages 277-308]에 개시되며, 그의 교시는 내용 전체가 인용으로서 본 명세서에 통합된다. R4로서 표시되는 것들 이외에 존재할 수 있는 보호기는 R4로 표시되는 보호기에 대하여 직교 방향이도록 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법에서 채용될 수 있는 활성제는 올리고뉴클레오티드 합성 분야에서 잘 알려져 있다. 적절한 활성제의 예로는 테트라졸, 치환된 테트라졸 유도체 (예를 들면 S-에틸 테트라졸 및 S-페닐 테트라졸) 및 치환된 이미다졸 유도체(예를 들면 디시아노이미다졸)가 있다.
바람직한 활성제로는 헤테로방향족 고리에 4개보다 적은 질소 원자를 포함하는 헤테로방향족 화합물, 구체적으로는 하나 또는 두 개의 질소 원자를 포함하는 5 또는 6원 고리의 헤테로방향족 화합물 염을 포함한다. 그의 예로는 피리디늄, 이미다졸리늄 및 벤즈이미다졸리늄염이 있으며, 구체적으로는 헥사플루오로포스페이트, 테트라플루오로보레이트, 트리플레이트, 히드로클로라이드, 트리플루오로아세테이트, 디클로로아세테이트, O-메실, O-토실, 보로마이드 또는 트리플루오로설포닐염 (그 예가 PCT 공보 WO 99/62922호에 개시되어 있으며, 상기 출원의 내용은 인용으로서 본 명세서에 통합됨); 벤조트리아졸 및 그의 유도체, 구체적으로는 히드록시벤조트리아졸; 및 바람직하게는 유기염기와 형성된 염-착물로서 채용된 사카린 또는 사카린 유도체, 구체적으로는 사카린의 N-메틸이미다졸, 피리딘 또는 3-메틸피리딘염이 있다.
바람직하게 채용될 수 있는 사카린 또는 사카린 유도체는 하기의 화학식을 갖는다:
화학식 I에서, p는 0 또는 1 내지 4의 정수이다. 각각 발생하는 R은 치환기이며, 바람직하게는 각각 독립적으로 할로, 치환 또는 비치환된 지방족기, -NR1R2, -OR3, -OC(O)R3, -C(O)OR3, 시아노, 치환 또는 비치환된 아릴, 치환 또는 비치환된 헤테로시클릴, -CHO, -COR3, -NHCOR3, 치환 또는 비치환된 아랄킬, 할로겐화 알킬 (예를 들면, 트리플루오로메틸 및 트리클로로메틸), 또는 -SR3이다. 바람직하게는, R은 할로, 치환 또는 비치환된 지방족기, -NR1R2, -OR3, -OC(O)R3, -C(O)OR3또는 시아노이다. 택일적으로, 두 개의 인접한 R기는 그들이 결합하는 탄소 원자와 함께 6원의 포화 또는 불포화 고리를 형성한다. 바람직하게는, 형성된 6원 고리는 방향족 고리이다. R1및 R2는 각각 독립적으로 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아랄킬기이거나; 그들이 결합하는 질소원자와 함께 헤테로시클릴기를 형성한다. R3은 치환 또는 비치환 지방족기, 치환 또는 비치환 아릴기, 또는 치환 또는 비치환 아랄킬기이다. X는 O 또는 S이다. 바람직하게는, X는 O이다. 특히 바람직하게는, X는 O이고 p는 0이다.
존재할 수 있는 적절한 치환기로는 아릴기, 할로겐화 아릴기, 알킬기, 할로겐화 알킬기 (예를 들면, 트리플루오로메틸 및 트리클로로메틸), 지방족 에테르, 방향족 에테르, 벤질, 치환된 벤질, 할로겐, 특히 클로로 및 플루오로기, 시아노, 니트로, -S-(지방족 또는 치환된 지방족기), 및 -S-(방향족 또는 치환된 방향족)기를 들 수 있다.
바람직하게는, 사카린 또는 사카린 유도체가 유기 염기와의 염 착물로서 채용된다.
사카린 또는 사카린 유도체와 염-착물을 형성할 수 있는 유기 염기는 pH 7에서 프로톤을 수용하는 경향을 갖는 유기 화합물이다. 바람직한 유기 염기는 2급 아민, 3급 아민 또는 아자헤테로시클릴 염기이며, 이들 각각은 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 비양자성 유기 염기는 프로톤을 수용하기 전에는 그의 화학 구조 내에 수소 결합 프로톤을 갖지 않는 유기 염기이다. 3급 아민과 같은 비양자성 유기 염기와 아자헤테로시클릴 화합물은 전술한 바와 같은 화학식 1의 화합물과 병행하여 사용되는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 사용되는 아자헤테로시클릴 염기로는 방향족 고리에 하나 이상의 질소 원자를 갖는 헤테로아릴기, 및 비방향족 고리 시스템에 하나 이상의 질소 원자를 갖는 헤테로지방족고리기가 있다. 바람직하게는, 아자헤테로아릴 염기는 방향족 고리에 1 내지 3의 질소를 갖는 5- 또는 6원 방향족 고리를 갖는다. 바람직하게는, 아자헤테로지방족 고리 화합물은 고리에 1 또는 2의 질소를 포함하는 5- 또는 6-원 고리이다. 아자헤테로시클릴 염기의 예로는 피리미딘, 1-알킬피라졸, 구체적으로는 1-(C1-4알킬)피라졸, 1-아릴피라졸, 1-벤질피라졸, 피라진, N-알킬푸린, 구체적으로는 1-(C1-4알킬)푸린, N-아릴푸린, N-벤질푸린, N-알킬피롤, 구체적으로는 N-(C1-4알킬)피롤, N-아릴피롤, N-벤질피롤, 피리딘, N-알킬이미다졸, 구체적으로는 N-(C1-4알킬)이미다졸, N-아릴이미다졸, 구체적으로는 N-페닐이미다졸, N-벤질이미다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, N-알킬인돌, 구체적으로는 N-(C1-4알킬)인돌, N-아릴인돌, N-벤질인돌, N-알킬벤즈이미다졸, 구체적으로는 N-(C1-4알킬)벤즈이미다졸, N-아릴벤즈이미다졸, N-벤질벤즈이미다졸, 트리아진, 트리아졸, 1-알킬-7-아자인돌, 구체적으로는 1-(C1-4알킬)-7-아자인돌, 1-아릴-7-아자인돌, 1-벤질-7-아자인돌, 피롤리딘, 모르폴린, 피페리딘, 및 피페라진이 있다. 특히 바람직한 아자헤테로시클릴 염기는 피리딘 (예를 들면 피리딘 및 3-메틸피리딘) 및 N-(C1-4알킬)이미다졸 (예를 들면, N-메틸이미다졸)이 있다.
3급 아민은 3개의 탄소 원자, 대개는 3개의 아릴, 통상 페닐 및/또는 알킬기, 통상 3개의 알킬기에 결합된 질소 원자를 갖는 유기 염기이며, 트리알킬아민 (예를 들면 트리메틸아민, 트리에틸아민 및 디이소프로필에틸아민)이 있다. 또한, 3급 아민은 질소 원자가 비양자성인 아자헤테로시클릴기일 수 있다. 아자헤테로시클릴기인 3급 아민이 바람직하다. 아자헤테로시클릴 3급 아민의 예로는 N-알킬피롤리딘, N-아릴피롤리딘, N-알킬피롤, N-아릴피롤, N-알킬모르폴린, N-아릴모르폴린, N-알킬피페리딘, N-아릴피페리딘, N,N-디알킬피페라진, N,N-디아릴피페라진, N-알킬-N-아릴-피페라진, 퀴누클리딘, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]논-엔 및 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데크-7-엔이 있다. 3급 아민은 아자헤테로아릴 또는 아자헤테로지방족 고리 화합물일 수도 있다.
2급 아민은 하나의 수소 및 두 개의 탄소 원자에 결합된 질소를 포함하는 유기 염기이다. 통상, 질소 원자는 두 개의 알킬 또는 아릴기에 결합하거나, 아자헤테로시클릴기의 일부를 형성한다. 2급 아민 화합물의 예로는 디에틸아민 및 디이소프로필아민이 있다.
특히 바람직한 유기 염기로는 피리딘, 3-메틸피리딘 및 N-메틸이미다졸이 있다.
본 발명에 따른 방법은 황화, 산화 및 캡핑 단계들을 포함하는, 포스포르아미디트 화학을 이용한 올리고뉴클레오티드 고상 합성에서 통상 사용되는 것과 같은 반응 단계들을 채용할 수 있다.
황화 반응제가 채용되는 경우, 바람직한 황화 반응제는 유기 황화 반응제이다.
유기 황화 반응제의 예로는 3H-벤조디티올-3-온, 1,1-디옥사이드 ("Beaucage reagent"라고도 함), 디벤조일 테트라설파이드, 페닐아세틸 디설파이드, N,N,N'N'-테트라에틸티우람 디설파이드, 황 원소, 및 3-아미노-[1,2,4]-디티아졸-5-티온(미국 특허 제6,096,881호 참조, 상기 특허의 내용은 인용으로서 본 명세서에 포함됨)이 있다.
전술한 반응제를 사용하는 올리고뉴클레오티드 황화 반응의 전형적인 반응 조건은 참고문헌 [Beaucage,et al., Tetrahedron(1993), 49:6123]에 개시되어 있으며, 그 내용은 인용으로서 본 명세서에 통합된다.
바람직한 황화 반응제는 크산탄 히드라이드, 3-아미노-[1,2,4]-디티아졸-5-티온 및 페닐아세틸 디설파이드이다.
올리고뉴클레오티드의 황화 반응은, 예를 들면 피리딘/아세토니트릴(1:9) 혼합물 또는 피리딘과 같은 유기 용매 중의 3-아미노-[1,2,4]-디티아졸-5-티온 용액(농도는 약 0.05M 내지 약 0.2M)을 이용함으로써 실시될 수 있다.
채용될 수 있는 산화제의 예로는 요오드와, t-부틸히드로퍼옥시드와 같은 과산화물이 있다.
바람직한 올리고뉴클레오티드는, 예를 들면 보호된, 통상은 5'-보호된 뉴클레오시드 포스포르아미디트를 유리 히드록시기와 커플링시키는 단계, 상기 커플링 단계에서 형성된 보호된 포스파이트 트리에스테르를 산화 또는 황화시켜서 포스페이트 또는 포스포로티오에이트 올리고뉴클레오티드를 형성하는 단계, 올리고뉴클레오티드로부터 보호기를 제거하는 단계, 및 소망하는 시퀀스가 조립될 때까지 일련의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 일련의 반응 단계들에 의해 제조될 수 있다.
올리고뉴클레오티드는 고형 지지체로부터 분리될 수 있으며, 뉴클레오베이스및 인 보호기와 같은 임의의 잔류 보호기는 본 발명의 분야에 알려진 조건을 이용하여 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 고형 지지체를 팽창시키는 용매의 존재하에서 실시되는 것이 바람직하다. 용매의 특성은 채용된 고형 지지체의 특성에 따라서 선택될 것이라는 점을 알게 된다. 적절한 용매의 예가 본 발명의 분야에 알려져 있는데, 그 예로는 아세토니트릴, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 디클로로메탄, THF 및 피리딘이 있다.
본 발명에 따른 방법은 컬럼, 교반 용기 및 고정 베드 반응기를 포함하는 여러 가지 적절한 반응 용기에서 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 택일적으로 히드록시알킬렌옥시 유도체화 고형 지지체를 채용하는 방법에 비하여 더 우수한 올리고뉴클레오티드 합성 효율을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 하기 식을 갖는 물질의 조성물이 제공된다:
Ps-Z-Q
식중, Ps는 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 중합하는 방법으로 얻어진 폴리머이고;
Z는 단일 결합 또는 분리 링커이며;
Q는 H, 보호기, 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드인데, 단 Q가 H가 아니면 Z는 단일 결합을 나타낸다.
Ps로 표시될 수 있는 폴리머는 전술한 바와 같다.
Z가 분리 링커를 나타내는 경우에 분리 링커는 폴리(알킬렌옥시)사슬의 말단 원자에 결합하며, 유사하게는 Z가 단일 결합을 나타내는 경우에는 기 Q가 폴리(알킬렌옥시)사슬의 말단 원자에 결합된다는 것이 인지될 것이다. 폴리머가 유도체화되는 경우에 말단 원자는 다른 원자, 예를 들면 질소 원자일 수도 있지만 가장 보편적으로는 산소 원자이다.
Z는 바람직하게는 화학식 -Y2-L-Y3(식중, Y2는 단일 결합, -C(O)-, -C(O)NR17- 또는 -C(O)O-이고, Y3는 단일 결합, -C(O)-, -C(O)NR17-, -NR17-C(O)-, -C(O)O-, -O-C(O)-, NR17또는 -O-이며, L은 바람직하게는 치환 또는 비치환된 지방족기이거나 지환 또는 비치환된 방향족기이며 통상은 6개 이하의 탄소 원자를 포함하는 브릿지기(bridging group)이다. 보다 바람직하게는, L은 C2-4알킬렌기, 구체적으로는 에틸렌기이다. R17은 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기(예를 들면, C1-4알킬, 구체적으로는 메틸기) 또는 치환 또는 비치환된 방향족기, 구체적으로는 페닐기이다. 보다 바람직하게는, Z는 화학식, -CO-CH2CH2-CO-O-로 표시되는 기이다.
Q로 표시될 수 있는 보호기는 Z의 특성에 따라 선택될 것이며, 아민 및 히드록시 보호기, 바람직하게는 산에 불안정한 히드록시 보호기를 포함하며, 구체적으로는 선택적 치환된 트리틸기, 예를 들면 모노- 및 디메톡시트리틸기를 포함한다.
Q로 표시될 수 있는 뉴클레오시드 및 올리고뉴클레오티드는 전술한 바와 같으며, 바람직하게는 비염기성 뉴클레오시드를 포함하는 리보뉴클레오시드 및 데옥시리보뉴클레오시드이다. 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드는 본 발명의 분야에 알려진 대로 서로 다른 위치를 통해 지지체에 결합될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 결합은 리보뉴클레오시드 또는 데옥시리보뉴클레오시드 모이어티의 5'- 또는 3'-, 가장 바람직하게는 3'-위치를 통해 이루어진다.
지방족기, 아릴기, 아랄킬기, 헤테로아릴기, 아자헤테로아릴기 및 헤테로지방족 고리기에 대한 적절한 선택적 치환기로는 아릴기, 할로겐화 아릴기, 알킬기, 할로겐화 알킬기(예를 들면, 트리플루오로메틸 및 트리클로로메틸), 지방족 에테르, 방향족 에테르, 벤질, 치환된 벤질, 할로겐, 구체적으로는 클로로 및 플루오로기, 시아노, 니트로, -S-(지방족 또는 치환된 지방족기), 및 -S-(방향족 또는 치환된 방향족기)가 있다.
바람직한 물질의 조성물은 하기 화학식의 화합물이다:
식중, Ps는 전술한 바와 같고, Rx는 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸, 구체적으로는 디메톡시트리틸기이며, Ry는 H, F, 알릴, OMe, OCH2CH2OMe, 또는 염기에 불안정한 보호기나 실릴 보호기로 보호된 히드록시이고, B는 H, 보호된 아데닌, 구아닌 또는 시토신 모이어티이거나, 선택적으로 보호된 티민, 우라실 또는 히포크산틴 모이어티이다.
본 발명에 따른 물질의 조성물은 분리 링커와 뉴클레오시드를 본 발명의 제1 태양에 따른 올리고뉴클레오티드 제조방법에 사용되는 폴리머 지지체 내지는 폴리머에 결합시키는 것으로 본 발명의 분야에 알려진 방법을 적용함으로써 제조될 수 있다.
이제, 본 발명을 실시예를 들어 설명할 것이나, 본 발명이 이들 실시예로서 제한되지는 않는다.
실시예 1 트리틸-테트라에틸렌글리콕시스티렌의 제조방법
단계 1
테트라에틸렌글리콜(174g, 0.9mol)을 온도계 및 리플럭스 콘덴서가 장착된 3경 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 피리딘(11㎤, 0.135 mol)을 교반된 혼합물에 가했다. 트리페닐메틸클로라이드(25g, 0.09 mol)을 톨루엔(30㎤)에 용해시키고, 이 용액을 서서히 혼합물에 가했다. 이 혼합물을 50℃로 가열하고 이 온도를 1시간 동안 유지하였다.
이 혼합물을 냉각시키고 톨루엔(200㎤)을 플라스크에 가했다. 이 용액을 물(500㎤)로 추출하였다. 수성상을 톨루엔(2 x 100㎤)으로 역추출하였다. 유기층을 합하고 물(2 x 100㎤)로 세척하고, MgSO4상에서 건조하고 여과하였다. 톨루엔을 감압하에 증발시켜 제거하여 담황색의 오일(수율: 38.5g, 트리틸 기준으로 98%)을 수득하였다.
단계 2
모노(트리틸)테트라에틸렌글리콜(30g, 0.069mol), 4-톨루엔설포닐 클로라이드(14.4g, 0.076mol) 및 무수 테트라히드로푸란(THF, 50㎤)을 온도계와 리플럭스 콘덴스가 장착된 3경 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 이 플라스크를 무수 빙욕에 넣고, 혼합물을 ~-20℃로 냉각시켰다. 온도를 < 0℃로 유지하면서 물(100㎤) 중의 KOH(25.2g, 0.45 mol) 용액을 1시간에 걸쳐서 적가하였다. 첨가후, 용액을 주변 온도로 가온하면서 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하였다.
이 용액을 디에틸에테르(3 x 150㎤)로 추출하였다. 에테르층을 MgSO4상에서 건조시키고, 여과하며 감압하에서 증발시켰다. 고형물을 MeOH로 세척하고 진공하에 건조시켰다(수율: 34.3g, 85%).
단계 3
NaOMe(0.55g, 10.2 mmol)을 최소량의 N,N-디메틸포름아미드(DMF)에 용해시키고 둥근 바닥 플라스크에 들어있는 4-아세톡시스티렌(1.3㎤, 8.5 mmol)에 가했다. 이 용액을 주변 온도에서 45분 동안 교반한 다음, DMF 중의 모노(트리틸)테트라에틸렌글리콜(5g, 8.5mmol)의 토실 유도체 용액을 가했다. 이 반응을 주변 온도에서밤새 지속하였다.
DMF를 감압하에 증발시켜 제거하였다. 남아있는 오일을 이소프로필아세테이트에 용해시키고 물로 추출하였다. 유기층을 합하고, MgSO4상에서 건조시키고 여과하였다. 용매를 감압하에 증발시켜 제거하여 정치시 결정화되는 담황색 오일을 수득하였다 (수율: 3.5g, 77%).
실시예 2 - 10 트리틸-테트라에틸렌글리콕시스티렌의 리터 규모 제조방법
단계 1
질소 분위기 하에서, 테트라에틸렌 글리콜(4188g, 21.5 mol)을 기계적 교반기가 장착된 10ℓ 용기에 가하고 60 rpm에서 교반하였다. 피리딘(544g, 6.9 mol)을 용기에 가하고, 혼합물을 50℃로 가열하였다. 트리페닐메틸 클로라이드(1000g, 3.6 mol)을 N2분위기 하에서 톨루엔(3000㎖)에 용해시키고 온도를 60℃ 이하로 유지하면서 글리콜에 서서히 가했다. 온도를 50℃에서 2시간 동안 유지한 다음, 실온으로 냉각하였다. 2ℓ의 톨루엔을 가하고 이 혼합물을 6ℓ의 탈이온수로 추출한 다음, 수성상을 5ℓ의 톨루엔으로 추출하였다. 합해진 유기 추출물을 2 x 4ℓ의 DI수로 세척하고 500g의 황산나트륨 상에서 건조시킨 다음, 용매를 감압하에 제거하여 1230g(트리틸 기준으로 74%)의 담황색 오일 (NMR에 의한 순도가 94.3%)을 수득하였다.
단계 2
모노(트리틸)테트라에틸렌글리콜(1766.4g, 3.8 mol)을 3ℓ THF와 함께 10ℓ용기에 가하고 교반하에 -12℃로 냉각하였다. p-톨루엔설포닐 클로라이드(945g, 5 mol)를 글리콜/THF 혼합물에 가했다. 온도를 -5℃로 유지하면서, 탈이온수(3ℓ) 중의 KOH(880g, 15.7 mol)의 용액을 1시간에 걸쳐서 상기 용액에 가했다. 첨가 완료후, 용기를 25℃로 가온하고 12시간 동안 유지하였다. 상들을 분리하고 하층의 수성층을 2 x 2.5ℓ THF로 세척하고 유기층을 합하고 용매를 감압 하에 제거하였다. 7.5ℓ의 이소프로필 아세테이트 중의 오렌지 / 브라운색의 오일을 10ℓ의 물, 및 5 x 2ℓ의 물로 차례로 추출한 다음, 황산마그네슘(500g) 상에서 건조시키고 용매를 제거하여 1837g (78.0%)의 생성물을 점성질의 오렌지색 오일로서 수득하였다. NMR에 의한 순도는 95.3%.
단계 3
탈이온수(1.5ℓ) 및 THF(2.1ℓ)를 10ℓ 용기에 가하고 100 rpm에서 교반을 시작하였다. 용기를 -12℃로 냉각시키고 수산화칼륨(535g, 9.5 mol)을 서서히 가했다. THF(1ℓ) 중의 아세톡시스티렌(575㎖, 3.7 mol)을 냉각하면서 약 30분에 걸쳐서 용기에 가했다. 이 용기를 30℃로 가열하고 1시간 동안 유지한 다음, 20℃로 냉각시켰다. 1050㎖ 중의 단계 2 생성물(1800g, 2.9 mol)을 15분에 걸쳐서 반응 용기에 가한 다음, 이 혼합물을 60℃에서 40시간 동안 가열하였다. 반응을 냉각시키고, 상들을 분리한 다음, 유기층을 2 x 2ℓ의 8M 수성 수산화칼륨으로 세척하였다. 용매를 감압하에 제거하고 잔류물을 톨루엔(5ℓ)에 용해시킨 다음, 3 x 2ℓ 탈이온수, 2 x 2ℓ 1M 수성 수산화나트륨 및 2 x 3ℓ의 DI수로 차례로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨(500g)으로 건조시키고 용매를 감압 하에 제거하여 1471g(75%)의생성물을 오렌지색 오일로서 수득하였다. NMR에 의한 순도는 79.7%.
실시예 3 - 폴리머 합성 및 후속의 탈보호
부분 가수분해된 폴리(비닐알콜)(Airvol 540, 34.9g의 2.5중량% 수용액) 및 염화나트륨(31.2g)을 탈이온수(1181㎖)가 들어있고 기계적 교반기가 장착된 2ℓ의 실린더형 배플 반응기에 넣었다. 단계 3 생성물(79.7%, 87.2g), 스티렌(59.1g), 디비닐벤젠(80%, 1.4g) 및 라우로일 퍼옥사이드를 반응기에 넣고 400 rpm에서 교반하였다. 20분 후에, 교반 속도를 300 rpm으로 감속시키고 반응을 80℃에서 50분에 걸쳐서 수욕과 함께 가열하였다. 16시간 후, 반응 혼합물을 냉각시키고 50㎛ 필터 클로스 백으로 옮기고 탈이온수(5 x 1ℓ)로 추출하였다. 이어서, 폴리머 비드를 THF(4 x 1ℓ) 및 디클로로메탄(DCM, 2 x 1ℓ)으로 세척하고 질소 분위기하에 실온에서 5ℓ 플랜지 플라스크/오버헤드 교반기 중에서 디클로로메탄(1800㎖), 트리플루오로아세트산(128g) 및 트리에틸실란(51.5g)의 혼합물과 함께 4시간 동안 교반하였다. 이어서, 생성물을 디클로로메탄(4 x 1ℓ) 및 헥산(5 x 1ℓ)으로 세척한 다음, 진공 오븐에서 일정한 중량이 되도록 건조시켜서 히드록실 로딩이 0.97 mmol/g인 백색 폴리머 비드 78g을 수득하였다.
실시예 4 - 5'-DMTrOABz-3'-숙시네이트와 폴리머의 커플링 반응
실시예 3의 방법에 의해 제조된 폴리머(0.51g, 0.357 mmol)을 작은 자성 팔로우어(follower)가 장착된 50㎖의 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 5'-CMTrOABz-3'-숙시네이트(1.28g, 4 eq) 및 히드록시벤조트리아졸(HOBT, 0.29g, 6 eq)을 N-메틸피롤리돈(NMP, 약 5㎖)에 용해시키고 디이소프로필카르보디이미드(DIC, 0.19g, 4.2eq)를 이 용액에 가했다. DIC가 첨가된지 약 2분후에 디이소프로필에틸아민(0.19g, 4.1 eq)을 이 용액에 첨가하였다. 전체 용액을 회전시킨 다음 수지가 들어있는 플라스크에 신속하게 첨가하였다. DIC로 오염된 유리용기 및 장비를 2M 수산화나트륨 배쓰에 넣어 해독하였다.
플라스크를 막고 혼합물을 약 70시간 동안 서서히 교반하였다. 적색 / 갈색 혼합물을 신터 펀넬로 옮기고 석션하면서 여과한 다음, 수지를 NMP(3 x ~20㎖)로 세척하였다. NMP(~30㎖) 중의 아세트산 무수물(0.29g, 8 eq)과 디메틸아미노피리딘 (DMAP, 0.02g, 0.5 eq)의 용액을 가하여 남아있는 모든 유리 히드록시기를 캡핑하고, 수지층을 통해 질소 가스를 버블링하면서 1시간 동안 교반을 유지하였다. 시약을 버리고 수지를 DMF(5 x 10㎖), DCM(5 x 10㎖)로 차례로 세척한 다음, 마지막으로 디에틸에테르(3 x 20㎖)로 제거하였다. 수지를 질소 기류로 건조시키고 진공오븐에 넣어 실온에서 밤새 건조시켰다. 소모된 시약 용액을 NaOH 용액으로 해독 처리하였다.
생성물 중량: 0.739g
실시예 5 - 5'-HOABz-3'-숙시네이트 폴리머의 제조방법
실시예 4에서 제조된 5'-DMTrOABz-3-숙시네이트 폴리머(0.739g)을 질소 분위기하에서 작동하기에 적합하고 격벽 유입구 및 로타플로 탭(Rotaflo tap)이 구비된 재킷 신터 반응기(jacketed sintered reactor)를 포함하는 고상 반응기에 넣었다. 질소 유입구 및 배출구 모두에는 자가 식별 P2O5로 충전된 인라인 건조 튜브가 장착되어 있다. 5'-DMTrOABz-3-숙시네이트 폴리머를 DCM(~10㎖)로 세척하였다. 유체 순환기를 이용해서 반응 재킷을 0℃로 냉각시켰다. DCM(60㎖) 중의 3% v/v 디클로로아세트산(DCA)를 석션하에 수지층에 통과시켰다. 비드 상에 적색이 나타났지만 용액으로 급속하게 확산되지 않았다. 비드가 용액의 상층부에 떠 있기도 했다. 산 용액 전부가 반응기를 통과하면 수지를 DMF(5 x ~5㎖) 및 DCM(5 x ~5㎖)으로 세척하였다. 수지 세척은 수지층을 통해 질소 가스를 흘려보내거나 용매를 첨가한 다음, 질소 공급을 진공으로 대체시켜서 수지를 배출함으로써 이루어진다.
질소 가스를 수지층에 통과시키면서, DCM(15㎖) 중의 3% v/v DCA 용액을 반응기에 충전시켰다. 즉시 진한 적색을 나타냈다. 1분 후, 질소 기류를 진공으로 대체하고 산 용액을 버렸다. 또한, 석션하에, 추가량인 30㎖의 3% 산 용액을 수지에 통과시켰다. 질소 기류를 버블링하면서, 3% 산 용액의 3번째 15㎖ 분획을 수지로 1분간 고정한 다음 석션하에 제거하였다. 이 수지를 DMF(5 x ~5㎖) 및 DCM(5 x ~5㎖)로 세척하였다.
또한, 전술한 단락에서 개시한 것처럼 "고정-플러쉬-고정" 처리를 실시하고, 수지를 세척한후 디에틸 에테르(3 x ~10㎖)로 세척하여 제거하였다.
여과물에 대한 HPLC 분석 결과, A 뉴클레오시드의 탈푸린화가 발생하면 예상대로 N-벤조일 아데닌이 존재하지 않는 것으로 나타났다.
실시예 6 - GTACA 올리고뉴클레오티드의 합성법
하기의 커플링 반응 조건 및 탈트리틸화 조건에 따라서 포스포르아미디트 화학을 이용하여 합성하였다. 종래의 5'-디메톡시트리틸데옥시리보뉴클레오시드-3'-베타시아노에틸옥시-N,N-디이소프로필포스포르아미디트를 사용하였다.
커플링 반응
커플링 반응에서 모든 "무수" 단계(예를 들면 커플링 이전의 세척에서부터 황화반응에 이르기까지)에 있어서, 사용된 DMF는 시판 무수 DMF(ex Aldrich)였는데, 이것을 요구되는 정도인 약 100㎖ 배치중 4Å 분자체 상에서 밤새 건조시켰다. 이로써 수분 함량이 5 - 50 ppm (Karl-Fischer), 초기에 공급된대로는 c.f. ~150 ppm인 DMF를 얻었다. 로타플로 탭을 통해 반응기 상부에 N2가스의 양압을 가하고 신터 아래로부터 석션하여 이들 단계에서 용액을 방출시켰다. 일련의 반응에서 초기에 사용된 지지체는 상기 실시예 5에서 제조된 5'-HOABz-3'-숙시네이트-폴리머였다.
초기의 커플링 및 탈트리틸화의 순서로 상술한다 (dCbz 아미디트 + 5'-HOABz-3'-숙시네이트-폴리머). 후속의 커플링 및 탈트리틸화 반응은 상응하는 포스포르아미디트 시약(dAbz, dT 및 dGibu 아미디트)와 동일한 당량수를 이용하는 동일한 방법으로 실시되었다.
격벽 유입구 및 로타플로 탭이 장착되어 있고 질소 분위기하에서 조작하도록 고안된 고상 반응기에 5'-HOABz-3'-숙시네이트-폴리머(0.320 mmol)를 넣었다. 질소 유입구와 배출구 모두에는 자가 표시 P2O5로 채워진 인-라인 건조 튜브가 장착되었다. 수지를 무수 DMF(3 x ~5㎖) 및 무수 DCM(2 x ~5㎖)로 세척하였다. 아미디트 (0.67g, 0.8 mmol, 2.5 eq)를 MeCN(2 x 10㎖)로 공비 증류하여 건조시키고 무수DCM(~3㎖)에 용해시켰다. 국제특허출원 공보 WO03/004512의 방법에 따라 제조된 사카린 메틸 이미다졸염(SMI, 0.21g, 0.8 mmol, 2.5 eq)을 격벽이 장착된 오븐 건조 바이알에 넣고 무수 DMF(~0.5㎖) 및 무수 DCM(~2.5㎖)에 용해시켰다. 아미디트 및 SMI 용액을 격벽 유입구를 통해 미리 팽창된 수지에 순서대로 충진하였다.
2시간 동안 혼합물에 N2가스를 완만하게 버블링 시킨후 무수 메탄올(~2㎖)을 가했다. 약 5분후, 이 용액을 반응기로부터 방출하고 수지를 무수 DMF(3 x ~5㎖) 및 무수 피리딘 (2 x ~5㎖)으로 세척하였다. 소비된 시약 용액을 HPLC로 분석하여 반응 말기에 남아있는 활성 아미디트의 양을 산출하였다.
무수 피리딘(~4㎖) 중의 크산탄 하이드라이드 용액을 수지에 충진하고 여기에 완만한 N2버블링을 1시간 동안 지속한 후에 용액을 방출하였다. 반응기로부터 상층부를 제거하고 수지를 벤치 DMF(5 x ~5㎖) 및 DCM(5 x ~5㎖) 및 Cap A 용액(5:3:2 MeCN:Py:NMI, 2 x ~5㎖)의 순서대로 세척하였다. Cap A 용액(2.5㎖) 및 Cap B 용액(4:1 MeCN:Ac2O, 2.5㎖)을 반응기에 넣은 다음, 이 혼합물을 1시간 동안 유지하였다.
소모된 캡핑 용액을 방출시킨 다음, 수지를 DMF(5 x ~5㎖) 및 DCM(5 x ~5㎖)로 세척하고 마지막으로는 디에틸에테르(3 x ~5㎖)로 세척하였다. 이어서 수지를 밤새 정지한 다음 탈트리틸화하였다.
탈트리틸화 반응
탈트리틸화하기 전에 반응기 재킷을 0℃로 냉각시키고 수지를 DCM으로 세척/ 예비 팽창시켰다. DCM("산 용액") 중의 3% (v/v) DCA를 사용하여 수지를 탈트리틸화하였다. 각 탈트리틸화 사이클에 있어서, 사용된 산 용액의 부피는 수지에 결합되어질 DMT의 mmol당 167 ㎖을 기준으로 하였다.
산 용액(12㎖)을 신터 아래로부터 질소 가스로 교반하면서 1분 동안 수지로 고정시켰다. 밝은 적색 용액을 석션하여 방출시키고 추가량인 25㎖의 산 용액을 수지 베드에 통과시켰다. 산 용액의 세 번째 12㎖ 분획을 1분 동안 수지로 고정시킨 다음, 방출하였다. 수지를 DMF(5 x ~5㎖) 및 DCM(5 x ~5㎖)으로 세척하였다.
산 처리 / 세척 사이클을 1회 이상 반복하였다. 이어서, 마지막 DCM 세척후, 수지를 디에틸 에테르(3 x ~5㎖)로 세척하여 제거하였다.
4단계의 커플링 반응에 걸친 커플링 반응의 평균 수율을 트리틸 분석으로 산출한 결과 97.5%였다.

Claims (13)

  1. 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며 상기 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 중합시키는 반응에 의해 제조된 고형 지지체에 결합된 올리고뉴클레오티드를 조립하는 것을 특징으로 하는 올리고뉴클레오티드의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고형 지지체가 하기 화학식(1)의 모노머를 중합시키는 방법으로 제조된 것임을 특징으로 하는 제조방법.
    식중, R1은 선택적 치환된 에틸렌기이고; R2-4는 독립적으로 수소, 히드로카르빌, 할로겐 또는 히드로카르빌옥시이며; R5는 선택적 치환된 트리틸기이고; n은 2 내지 10이다.
  3. 제2항에 있어서, R1이 화학식 R5-O-[C2-4알킬렌-O-]-에 대하여 파라이고, R1이비치환된 에틸렌기이며, R2-4는 각각 H이며, C2-4알킬렌기기가 -CH2CH2-이고, n이 4인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제1항 내지 3항중 어느 한항에 있어서, 상기 중합이 가교 생성 조건 하에서 실시되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제1항 내지 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 올리고뉴클레오티드가 포스포르아미디트 접근법에 의해 조립되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제1항 내지 5항중 어느 한항에 있어서, 상기 올리고뉴클레오티드가 분리 링커를 통해 고형 지지체에 결합되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분리 링커가 숙시닐, 옥살릴 또는 트리틸 링커인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  8. 제1항 내지 7항중 어느 한항에 있어서, 고형 지지체로부터 올리고뉴클레오티드를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 올리고뉴클레오티드가 고형 지지체로부터의 분리 전에, 분리와 동시에 또는 그 이후에 탈보호되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 하기 화학식 표시되는 물질의 조성물:
    Ps - Z - Q
    식중, Ps는 중합 단위에 결합되며 2 내지 10의 C2-4알킬렌옥시기를 포함하는 보호된 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬을 포함하며, 상기 히드록시폴리 C2-4알킬렌옥시 사슬이 산에 불안정한 보호기, 바람직하게는 선택적 치환된 트리틸기로 보호된 모노머를 중합하는 방법으로 얻어진 폴리머이고;
    Z는 단일 결합 또는 분리 링커이며;
    Q는 H, 보호기, 뉴클레오시드 또는 올리고뉴클레오티드인데, 단 Q가 H가 아니면 Z는 단일 결합을 나타낸다.
  11. 제10항에 있어서, 상기 Z가 화학식 -Y2-L-Y3(식중, Y2는 단일 결합, -C(O)-, -C(O)NR17- 또는 -C(O)O-이고, Y3는 단일 결합, -C(O)-, -C(O)NR17-, -NR17-C(O)-, -C(O)O-, -O-C(O)-, NR17또는 -O-이며, R17은 -H, 치환 또는 비치환된 지방족기 또는 치환 또는 비치환된 방향족기이고, L은 브릿지기인 물질의 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 L이 C2-4알킬렌기인 것을 특징으로 하는 물질의 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 하기 화학식으로 표시되는 물질의 조성물:
    식중, Rx는 산에 불안정한 보호기이며, Ry는 H, F, 알릴, OMe, OCH2CH2OMe, 또는 염기에 불안정한 보호기나 실릴 보호기로 보호된 히드록시이고, B는 H, 보호된 아데닌, 구아닌 또는 시토신 모이어티이거나, 선택적으로 보호된 티민, 우라실 또는 히포크산틴 모이어티이다.
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