PL206152B1 - Method for manufacture of modified nucleotides - Google Patents
Method for manufacture of modified nucleotidesInfo
- Publication number
- PL206152B1 PL206152B1 PL361149A PL36114903A PL206152B1 PL 206152 B1 PL206152 B1 PL 206152B1 PL 361149 A PL361149 A PL 361149A PL 36114903 A PL36114903 A PL 36114903A PL 206152 B1 PL206152 B1 PL 206152B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- general formula
- group
- compound
- vinyl
- blocked
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 64
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000011669 selenium Chemical group 0.000 claims description 23
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 22
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052711 selenium Chemical group 0.000 claims description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 claims description 18
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 16
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 16
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 13
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 11
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 11
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 claims description 10
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000004202 aminomethyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000002103 4,4'-dimethoxytriphenylmethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)(C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H])C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 8
- CVZUPKFPOSRRSK-UHFFFAOYSA-N 9-phenylxanthen-9-ol Chemical compound C12=CC=CC=C2OC2=CC=CC=C2C1(O)C1=CC=CC=C1 CVZUPKFPOSRRSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 claims description 8
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 claims description 7
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 7
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N Purine Natural products N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical group [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims description 5
- IGFXRKMLLMBKSA-UHFFFAOYSA-N purine Chemical compound N1=C[N]C2=NC=NC2=C1 IGFXRKMLLMBKSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001369 canonical nucleoside group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims description 2
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O triethylammonium ion Chemical compound CC[NH+](CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- -1 chloroalkyl nitrile azide Chemical class 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 5
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 4
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 4
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 4
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005731 phosphitylation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium fluoride Chemical compound [F-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 2
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- WVPKAWVFTPWPDB-UHFFFAOYSA-M dichlorophosphinate Chemical compound [O-]P(Cl)(Cl)=O WVPKAWVFTPWPDB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 2
- 230000000865 phosphorylative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002342 ribonucleoside Substances 0.000 description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- ILMRJRBKQSSXGY-UHFFFAOYSA-N tert-butyl(dimethyl)silicon Chemical group C[Si](C)C(C)(C)C ILMRJRBKQSSXGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K thiophosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=S RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWHASRLBQYEPLV-UHFFFAOYSA-N P1(O[Se]O1)=O Chemical class P1(O[Se]O1)=O OWHASRLBQYEPLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical class [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- STNNHWPJRRODGI-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;n,n-diethylethanamine Chemical compound [O-]C([O-])=O.CC[NH+](CC)CC.CC[NH+](CC)CC STNNHWPJRRODGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- CDPKWOKGVUHZFR-UHFFFAOYSA-N dichloro(methyl)phosphane Chemical compound CP(Cl)Cl CDPKWOKGVUHZFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLCMHDXDUGTMG-UHFFFAOYSA-N dichloro-(1,1,1-trichloro-2-methylpropan-2-yl)oxyphosphane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(C)(C)OP(Cl)Cl XDLCMHDXDUGTMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWNLXVXSCCLRRZ-UHFFFAOYSA-N dichlorophosphane Chemical class ClPCl LWNLXVXSCCLRRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001177 diphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSDUZFOSJDMAFZ-VIFPVBQESA-N methyl L-phenylalaninate Chemical compound COC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 VSDUZFOSJDMAFZ-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- AXRXYILTIWBHEP-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyl-1-naphthalen-1-ylethanamine Chemical compound C1=CC=C2C(C(N(C)C)C)=CC=CC2=C1 AXRXYILTIWBHEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPSJHJFNKMUKCN-OUCADQQQSA-N n-[1-[(2r,4s,5r)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-2-oxopyrimidin-4-yl]benzamide Chemical compound C1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)N=C(NC(=O)C=2C=CC=CC=2)C=C1 MPSJHJFNKMUKCN-OUCADQQQSA-N 0.000 description 1
- 239000012038 nucleophile Substances 0.000 description 1
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004713 phosphodiesters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005954 phosphonylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007867 post-reaction treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- JRPHGDYSKGJTKZ-UHFFFAOYSA-N selenophosphoric acid Chemical compound OP(O)([SeH])=O JRPHGDYSKGJTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 1
- NTJBWZHVSJNKAD-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CC[NH+](CC)CC NTJBWZHVSJNKAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFSPFPFUBRZQFO-UHFFFAOYSA-N trifluoromethyl dihydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OC(F)(F)F XFSPFPFUBRZQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o ogólnym wzorze 1 lub 2, w którym R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px), R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową nitrylową azydową zablokowaną grupę aminową perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową winylową OQ1, SQ1 i NHQ1, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkinylowe (C3-C12), Z oznacza grupę wybraną z Q1 lub grupę winylową aminometylową lub aminoetylową, X oznacza tlen, siarkę lub selen, R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową i B oznacza zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, a R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną korzystnie grupę metylową lub pirofosforową o wzorze ogólnym 6, ze związków o ogólnym wzorze 3 lub 4, w których R1, R2 i R4 oraz B mają podane wyżej znaczenie oraz odczynnika fosfitylującego o wzorze ogólnym 7, aktywowanego za pomocą aromatycznych związków heterocyklicznych, do związków o wzorze ogólnym 8.The subject of the invention is a process for the preparation of modified nucleotides of general formula 1 or 2, in which R 1 is 4,4'-dimethoxytrityl (DMT) or 9-phenylxanthen-9-ol (Px), R 2 is a hydrogen atom, a blocked hydroxyl group, halogen, chloroalkyl nitrile azide blocked amine perfluoroalkyl (containing up to four carbon atoms), perfluoroalkoxy (containing up to four carbon atoms and up to nine fluorine atoms), vinyl alkoxyalkyl OQ 1 , SQ 1 and NHQ 1 , where Q 1 is alkyl (C1 -C4), aryl (C6-C12), alkenyl (C3-C12) or alkynyl (C3-C12), Z is a group selected from Q 1 or a vinyl aminomethyl or aminoethyl group, X is oxygen, sulfur or selenium, R 4 is an acyl group or a triorganosilyl group and B is a blocked purine or pyrimidine base, and R 3 is a nucleoside residue derived from a compound of general formula 3 or 4, an alkoxy group OR 2 , an amino acid group of general formula where R is a protecting group, preferably a methyl or pyrophosphoric group of general formula 6, from compounds of general formula 3 or 4, wherein R 1 , R 2 and R 4 and B are as defined above, and a phosphitylating reagent of general formula 7, activated with aromatic compounds heterocyclic compounds, to compounds of general formula 8.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie dogodnych wysokowydajnych metod syntezy modyfikowanych nukleotydów i ich analogów, m.in. odpowiednich (α-tio lub selenofosfoniano)-trifosforanów, z wykorzystaniem dwufunkcyjnego odczynnika fosfitylującego (PIII), który charakteryzuje się dużą reaktywnością w połączeniu z wysoką selektywnością w celu przeprowadzenia ilościowego usiarczenia lub uselenienia przejściowych produktów.The task of the invention is to develop convenient high-performance methods for the synthesis of modified nucleotides and their analogs, including suitable (α-thio or selenophosphonate) -triphosphates, using a difunctional phosphitylating reagent (PIII), which is characterized by high reactivity combined with high selectivity for the quantitative sulfation or selection of intermediate products.
Odczynniki fosforylujące wykorzystywane w syntezie pochodnych i analogów kwasów nukleinowych można podzielić w zależności od stopnia utlenienia fosforu na odczynniki trikoordynacyjnego fosforu (PIII) i pentakoordynacyjnego fosforu (PV).Phosphorylating reagents used in the synthesis of derivatives and analogs of nucleic acids can be divided depending on the degree of phosphorus oxidation into reagents of trico-coordinated phosphorus (PIII) and penta-coordinated phosphorus (PV).
Literatura na ten temat jest zebrana w szeregu monografiach (np. ostatnio w Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry).The literature on this subject is collected in a number of monographs (e.g. recently in Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry).
Odczynniki (PIII) są bardziej reaktywne i zostały wykorzystane w metodzie amidofosforynowej i H-fosfonianowej oraz wielu odmianach tych najbardziej popularnych metod (Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry, ed. A. Boyle, J. Wiley & Sons, Inc, 1999). Odczynniki bifunkcyjne (tzn mające dwa takie same ligandy np. RP(NR')2 czy RPCI2 wykazują wysoką reaktywność ale małą selektywność.Reagents (PIII) are more reactive and have been used in the phosphoramidite and H-phosphonate methods and many variations of these most popular methods (Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry, ed. A. Boyle, J. Wiley & Sons, Inc, 1999). Bifunctional reagents (i.e. having two of the same ligands, e.g. RP (NR ') 2 or RPCI2, show high reactivity but low selectivity.
1,2,4-triazol był wykorzystywany do aktywowania dichlorofosforanów (PV) w różnych warunkach (J. C.H.M. Wijkmans, et al. Synthesis, 1995, 97- 100, i literatura tam cytowana; J. E. Marug, et al. Nucleic Acids Res. 1986, 14, 2171-21).1,2,4-triazole has been used to activate dichlorophosphate (PV) under various conditions (JCHM Wijkmans, et al. Synthesis, 1995, 97-100, and literature cited therein; JE Marug, et al. Nucleic Acids Res. 1986, 14, 2171-21).
W metodzie H-fosfonianowe (PJ. Garregg, et al Chem. Scr. 25, 1985, 280; ibid.26, 1986, 59) i jej licznych modyfikacjach, 2-cyanoetylonukleozydo 3'-O-fosfoniany wykorzystywane są jako monomery. (T. Wada, R. Kato, T. Hata, J.Org. Chem. 56, 1991, 1243-1250, i literatura tam cytowana) 3'-H-fosfoniany otrzymuje się w reakcji fosfonylowania nukleozydów za pomocą trichlorofosfinyimidazolu lub 2-cyjanoetylophosphorobistriazolidu jako odczynnika fosfitylującego (S. Mikkola, et al. J.Chem Soc. Perkin 2, 1999, 1619-1625) Triazolo monoestry, otrzymane z bistriazolidu kwasu trifluorometylofosfinowego używano w reakcji z blokowanymi nukleozydami, a tworzące się w tej reakcji (PIII) triazolomonoestry były hydrolizowane do H-fosfonianów a następnie utleniane do odpowiednich monoestrów trifluorometylofosfnianowych (G.M. Blackburn, M-Y. Guo, ibid., 34,1993,149-152).In the H-phosphonate method (PJ. Garregg, et al. Chem. Scr. 25, 1985, 280; ibid. 26, 1986, 59) and its numerous modifications, 2-cyanoethylnucleoside 3'-O-phosphonates are used as monomers. (T. Wada, R. Kato, T. Hata, J.Org. Chem. 56, 1991, 1243-1250, and literature cited therein) 3'-H-phosphonates are obtained by phosphonylation of nucleosides with trichlorophosphinimidazole or 2- cyanoethylphosphorobistriazolide as a phosphitylating reagent (S. Mikkola, et al. J.Chem Soc. Perkin 2, 1999, 1619-1625) Triazolo monoesters, obtained from trifluoromethylphosphinic acid bistriazolide, were used in the reaction with blocked nucleosides and formed in this reaction (PIII) triazol monoesters were hydrolyzed to H-phosphonates and then oxidized to the corresponding trifluoromethylphosphate monoesters (GM Blackburn, MY. Guo, ibid., 34, 1993, 149-152).
Analogicznie otrzymano H-tiofosfoniany, wykorzystując siarkowodór zamiast wody do hydrolizy utworzonych triazolidów (G.M. Porrit, C.B.Reese, Tetrahedron Lett. 31, 1990, 1319-1322. W. K- D. Brill, E. K. Yu, M. H. Caruthers, Tetrahedron Letters, 30, 1989, 6621-6624).H-thiophosphonates were prepared analogously, using hydrogen sulfide instead of water for the hydrolysis of the formed triazolides (GM Porrit, CBReese, Tetrahedron Lett. 31, 1990, 1319-1322. W. K- D. Brill, EK Yu, MH Caruthers, Tetrahedron Letters, 30 , 1989, 6621-6624).
Fourrey et al. zastosowali po raz pierwszy aktywację triazolem aby wymusić selektywność w reakcjach fosforylowania oligonukleotydów metodą triestrową (J.L. Fourrey, J. Varrenne, Tetrahedron Lett. 26, 1985, 2663-2666; ibid. 25, 1984, 4511-4514; ibid. 22, 1981, 729-732).Fourrey et al. used triazole activation for the first time to enforce selectivity in oligonucleotide phosphorylation reactions by the triester method (JL Fourrey, J. Varrenne, Tetrahedron Lett. 26, 1985, 2663-2666; ibid. 25, 1984, 4511-4514; ibid. 22, 1981, 729-732).
Wenzel et al. używali do fosfitylowania cukrów mieszaninę 1,1,1-trichloro-2-metyloprop-2-ylo dichlorofosforynu i 1,2,4-triazolu (N. El-Abadla, et al., Tetrahedron, 55, 1999, 699-722; H. Hohgardt, et al. ibid. 44, 1988, 5771-5790; M. Heuer, et al., ibid. 50, 1994, 2029-2046), a otrzymane estry (PIII) poddawali reakcji utlenienia w warunkach bezwodnych.Wenzel et al. used a mixture of 1,1,1-trichloro-2-methylprop-2-yl dichlorophosphite and 1,2,4-triazole to phosphitylate sugars (N. El-Abadla, et al., Tetrahedron, 55, 1999, 699-722; H. Hohgardt, et al. Ibid. 44, 1988, 5771-5790; M. Heuer, et al., Ibid. 50, 1994, 2029-2046) and the resulting esters (PIII) were oxidized under anhydrous conditions.
Przedmiotem niniejszego zgłoszenia jest wykorzystanie jako uniwersalnych odczynników fosfitylujących odpowiednich bistriazolidów (PIII), generowanych ilościowo in situ z odpowiednich dichlorofosfin, w łagodnych warunkach w obniżonej temperaturze (około 0°C). Związki te zostały użyte do generowania różnych pochodnych tio- i selenofosforanowych (lub fosfonianowych) nukleotydów zawierającychThe subject of the present application is the use of suitable bistriazolides (PIII) quantitatively in situ generated in situ from the corresponding dichlorophosphines under mild conditions at reduced temperature (about 0 ° C) as universal phosphitylating reagents. These compounds have been used to generate various thio- and selenophosphate (or phosphonate) derivatives of nucleotides containing
PL 206 152 B1 zróżnicowane podstawniki wprowadzone selektywnie, w wyniku prowadzonych kolejno etapów reakcji następczych, bez wyodrębniania nietrwałych produktów pośrednich (PIII).Various substituents were introduced selectively as a result of sequential subsequent reaction steps, without isolation of unstable intermediates (PIII).
Według cytowanej powyżej wiedzy autorów, wykorzystanie bistriazolidów (PIII) opisane do tej pory w literaturze, jest różne od przedstawionego w opisanym zgłoszeniu i nie stanowi ograniczenia dla istoty przedstawionego wynalazku. Zaskakująco wysoka selektywność pozwala bowiem na wprowadzanie cząsteczki substratu dwóch różnych podstawników o podobnej strukturze, bez tworzenia produktów symetrycznych, które obniżają wydajność końcowych produktów, utrudniają oczyszczenie i znacznie podnoszą koszty. Ma to szczególne znaczenie w przypadku kosztownych substratów np. modyfikowanych deoksy lub rybonukleozydów.To the knowledge of the authors cited above, the use of bistriazolides (PIII) described so far in the literature is different from that presented in the described application and does not limit the spirit of the present invention. The surprisingly high selectivity allows the introduction of a substrate molecule of two different substituents with a similar structure, without the formation of symmetrical products that reduce the yield of the final products, make purification difficult and significantly increase costs. This is of particular importance in the case of expensive substrates, e.g. modified deoxy or ribonucleosides.
Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1 lub 2, w którychA method for the production of modified nucleotides of general formula 1 or 2, in which
R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),R 1 is 4,4'-dimethoxytrityl (DMT) or 9-phenylxanthen-9-ol (Px),
R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)R 2 represents a hydrogen atom, a blocked hydroxyl group, halogen, chloroalkyl, nitrile, azido, a blocked amine group, perfluoroalkyl (containing up to four carbon atoms), perfluoroalkoxy (containing up to four carbon atoms and up to nine fluorine atoms), alkoxyalkyl, vinyl, OQ 1 , SQ 1 and NHQ 1 , where Q 1 is alkyl (C1-C4), aryl (C6-C12), alkenyl (C3-C12) or alkynyl (C3-C12) groups
Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1 Z is a group selected from Q 1 , or a vinyl, aminomethyl or aminoethyl group, or an OQ 1 group
X oznacza atom tlenu, siarki lub selenuX is oxygen, sulfur or selenium
R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną, np. grupę metylową lub pirofosforanową o wzorze ogólnym 6R 3 represents a nucleoside residue derived from a compound of general formula 3 or 4, an alkoxy group OR 2 , an amino acid group of general formula 5 in which R represents a protective group, e.g. a methyl or pyrophosphate group of general formula 6
R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililowąR 4 is an acyl group or a triorganosilyl group
B' oznacza nieblokowaną lub zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, z wykorzystaniem związku fosfitylującego o ogólnym wzorze 8, w którym Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1 oraz związków o wzorze ogólnym 3 i 4, w których:B 'is an unblocked or blocked purine or pyrimidine base, using a phosphitylating compound of general formula 8 in which Z is a group selected from Q 1 , or a vinyl, aminomethyl or aminoethyl group or an OQ 1 group and compounds of general formula 3 and 4, in which:
R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),R 1 is 4,4'-dimethoxytrityl (DMT) or 9-phenylxanthen-9-ol (Px),
R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1, metoksylową, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)R 2 represents a hydrogen atom, a blocked hydroxyl group, halogen, chloroalkyl, nitrile, azido, a blocked amine group, perfluoroalkyl (containing up to four carbon atoms), perfluoroalkoxy (containing up to four carbon atoms and up to nine fluorine atoms), alkoxyalkyl, vinyl, OQ 1 , SQ 1 and NHQ 1 , methoxy, where Q 1 is alkyl (C1-C4), aryl (C6-C12), alkenyl (C3-C12) or alkynyl (C3-C12) groups
R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 i bez wyodrębniania produktu o wzorze ogólnym 9, poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 4. Otrzymany produkt o wzorze ogólnym 10 poddaje się reakcji z siarką lub selenem a otrzymany produkt o wzorze ogólnym 1 w postaci mieszaniny diastereomerów poddaje się odblokowaniu funkcji 3'OH i ewentualnie rozdziałowi na diastereomery.R 4 represents an acyl group or a triorganosilyl group according to the invention consists in reacting a compound of general formula 8 in situ from a compound of general formula 7 with a compound of general formula 3 and without isolating the product of general formula 9, reaction with a compound of general formula 4. The obtained product of general formula 10 is reacted with sulfur or selenium, and the obtained product of general formula 1 in the form of a mixture of diastereomers is deprotected of the 3'OH function and optionally separated into diastereomers.
W sposobie według wynalazku związki o ogólnym wzorze 1, otrzymuje się bez wyodrębniania produktów pośrednich 9 i 10 a oczyszczanie i rozdział na diastereomery przeprowadza się znanymi dostępnymi metodami, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, najkorzystniej przeprowadzoną po reakcji deprotekcji grupy R4, dokonanej znanymi metodami, a następnie otrzymuje się diastereomerycznie czyste związki o wzorze ogólnym 1, gdzie podstawniki R1, R2, R3, B' i Z mają podane wyżej znaczenie, a R3=H.In the process of the invention, compounds of general formula I are obtained without isolation of intermediates 9 and 10, and purification and diastereomeric separation is carried out by known methods available, preferably by silica gel column chromatography, most preferably carried out after deprotection of the R 4 group by known methods. by methods, followed by obtaining diastereomerically pure compounds of general formula I wherein R 1 , R 2 , R 3 , B 'and Z are as defined above and R 3 = H.
W sposobie według wynalazku, reakcje prowadzi się w warunkach bezwodnych, w rozpuszczalnikach aprotycznych, korzystnie w tetrahydrofuranie.In the process according to the invention, the reactions are carried out under anhydrous conditions in aprotic solvents, preferably tetrahydrofuran.
W sposobie według wynalazku, odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8 generuje się in situ, z trwałych odczynników o wzorze ogólnym 7, w obniżonej temperaturze, w warunkach bezwodnych, w atmosferze gazu obojętnego.In the process of the invention, the phosphitylating reagent of general formula 8 is generated in situ from stable reagents of general formula 7 at reduced temperature under anhydrous conditions under an inert gas atmosphere.
Odmiana sposobu według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4 i bez wyodrębniania produktu o wzorze ogólnym 9 lub 11 poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem nukleofilowym o wzorze ogólnym 5 lub 6, a następnie, bez wyodrębniania produktów pośrednich,A variant of the process according to the invention consists in reacting a compound of general formula 8 obtained in situ from a compound of general formula 7 with a compound of general formula 3 or 4 and, without isolating the product of general formula 9 or 11, reacting it further with the compound nucleophilic of general formula 5 or 6, and then, without isolating the intermediates,
PL 206 152 B1 reakcji z siarką lub selenem do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.Reaction with sulfur or selenium to give compounds of formula 1 or 2, which are optionally resolved into diastereomers.
Inna odmiana sposobu według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4, a nastę pnie reakcji z siarką lub selenem i bez wyodrę bniania produktów poś rednich poddaje reakcji hydrolizy do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.Another variant of the process according to the invention consists in reacting a compound of general formula 8 obtained in situ from a compound of general formula 7 with a compound of general formula 3 or 4 and then reacting with sulfur or selenium without isolating the products by The intermediates are hydrolyzed to give compounds of formula 1 or 2, which are optionally resolved into diastereomers.
Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1, z wykorzystaniem związków fosfitylujących o ogólnym wzorze 8 do wytwarzania wiązania estrowego, według wynalazku polega na tym, że związkiem o ogólnym wzorze 8, gdzie Z oznacza grupę wybraną z grupy obejmującej grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkinylowe (C3-C12) (Q1), lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową, fosfityluje się alkohole pierwszorzędowe lub drugorzędowe, korzystnie będące resztą 3'-hydroksylową lub 5'-hydroksylową nukleozydu o wzorze ogólnym 3 lub 4, gdzie R1, R2 i R4 mają podane wyżej znaczenie a otrzymany produkt o wzorze 9, bez wyodrębnienia, wykorzystuje się jako odczynnik fosfonylujący w stosunku do innego alkoholu, korzystnie nukleozydu o wzorze ogólnym 3 lub 4, w którym R2 ma podane wyżej znaczenie a R4 oznacza grupę protekcyjną acylową lub sililową, korzystnie t-butylodimetylosililową. Powstający związek o wzorze ogólnym 10, poddaje się bez wyodrębnienia reakcji z siarką lub selenem, a następnie bez oczyszczania, odblokowaniu grupy protekcyjnej R4 za pomocą znanych metod literaturowych.The method of producing modified nucleotides of general formula 1, using phosphitylating compounds of general formula 8 to form an ester bond, according to the invention consists in that a compound of general formula 8, where Z is a group selected from the group consisting of alkyl (C1-C4) groups , aryl (C6-C12), alkenyl (C3-C12) or alkynyl (C3-C12) (Q 1), or a vinyl group, aminomethyl or aminoethyl, fosfityluje alcohols are primary or secondary, preferably being a 3'-hydroxyl residue or 5 '-hydroxy of a nucleoside of general formula 3 or 4, where R 1 , R 2 and R 4 are as defined above, and the obtained product of formula 9, without isolation, is used as a phosphonylating reagent against another alcohol, preferably a nucleoside of the general formula 3 or 4, wherein R 2 is as hereinbefore defined and R4 is a protective acyl or silyl group, preferably t-butyldimethylsilyl. The resulting compound of the general formula 10 is reacted with sulfur or selenium without isolation, and then, without purification, deprotecting the R 4 protective group by means of known literature methods.
W sposobie według wynalazku otrzymany powyżej związek o wzorze ogólnym 1 wyodrębnia się znanymi metodami, korzystnie za pomocą chromatografii na żelu krzemionkowym w postaci mieszaniny diastereomerów (FAST i SLOW).In the process according to the invention, the compound of general formula I obtained above is isolated by known methods, preferably by silica gel chromatography in the form of a mixture of diastereomers (FAST and SLOW).
Opisana metoda polega na zastosowaniu jako substratów 5' lub 3'-O-blokowanych nukleozydów, zwłaszcza 5'-O-DMT-2'-R2-nukleozydów o ogólnym wzorze 1, korzystnie, za pomocą grup sililowych, np. t-butylodimetylosililowej lub t-butylodifenylosililowej, albo 2'-R2-nukleozydów o ogólnym wzorze 2, które poddawane są fosfitylowaniu za pomocą odczynnika fosfitylującego o wzorze ogólnym 7, aktywowanego za pomocą aromatycznych związków heterocyklicznych, korzystnie triazoli w obecności aminy. Dwufunkcyjny odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8, utworzony „in situ” wykorzystuje się do fosfitylacji w sposób selektywny, grupy 3-hydroksylowej 5'-blokowanego odpowiednio nukleozydu, a utworzony w ten sposób triazolidofosforyn (PIII) o wzorze ogólnym 9, bez wyodrębnienia, ulega następnie reakcji kondensacji z grupą 5'-hydroksylową 3'-blokowanego 2'-R2-nukleozydu, a tworzący się di(2'-R2-rybonukleozydo) fosfotriester o wzorze ogólnym 10, poddaje się, bez wyodrębnienia, reakcji w mieszaninie reakcyjnej z siarką lub selenem, prowadzą c do mieszaniny diastereomerycznej produktów o wzorze ogólnym 1.The method described consists in using 5 'or 3'-O-blocked nucleosides as substrates, in particular 5'-O-DMT-2'-R 2 -nucleosides of the general formula I, preferably by means of silyl groups, e.g. t-butyldimethylsilyl or t-butyldiphenylsilyl, or 2'-R 2 -nucleosides of general formula 2 which are phosphitylated with a phosphitylating reagent of general formula 7, activated with aromatic heterocyclic compounds, preferably triazoles in the presence of an amine. A difunctional phosphitylating reagent of general formula 8, formed "in situ", is used for the selective phosphitylation of the 3-hydroxyl group of a 5'-blocked nucleoside, respectively, and the triazolidophosphite (PIII) of the general formula 9 formed in this way, without isolation, undergoes then a condensation reaction with the 5'-hydroxyl group of the 3'-blocked 2'-R 2 -nucleoside, and the di (2'-R 2- ribonucleoside) phosphotriester of the general formula 10 being formed, is reacted without isolation in the reaction mixture with sulfur or selenium, leading to a diastereomeric mixture of products of general formula 1.
Katalizatorami tych reakcji są trzeciorzędowe zasady organiczne, korzystnie Et3N, diizopropyloetyloamina lub α-naftyloetylodimetyloamina w postaci enancjomerycznie czystej.The catalysts for these reactions are tertiary organic bases, preferably Et3N, diisopropylethylamine or α-naphthylethyldimethylamine in enantiomerically pure form.
Otrzymane mieszaniny diastereomeryczne dinukleotydów o wzorze ogólnym 1 są rozdzielone na czyste diastereomery za pomocą metod chromatograficznych. Szczególnie dogodnie są rozdzielane metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym związki, które mają usuniętą grupę 3'-protekcyjną. Usuwanie 3'-grup protekcyjnych może odbywać się znanymi z literatury metodami, korzystnie za pomocą fluorków amoniowych, np. fluorku tetrabutyloamoniowego lub fluorowodorku trietyloaminy.The obtained diastereomeric mixtures of dinucleotides of general formula I are separated into pure diastereomers by means of chromatographic methods. Particularly conveniently, compounds which have the 3'-protective group removed are separated by silica gel column chromatography. Removal of the 3'-protecting groups can be carried out by methods known from the literature, preferably with ammonium fluorides, e.g. tetrabutylammonium fluoride or triethylamine hydrofluoride.
Otrzymane, korzystnie diastereomerycznie czyste dinukleotydy o wzorze ogólnym 1, odpowiednio „szybko” i „wolno” wymywany z żelu krzemionkowego), po 3'-fosfitylacji za pomocą odpowiedniego odczynnika fosfitylującego, korzystnie standardową metodą amidofosforynową mogą być z powodzeniem wbudowane do łańcuchów chimerycznych oligonukleotydów zawierających modyfikowane związki o wzorze ogólnym 1 i zdefiniowanej konfiguracji na atomie fosforu, oraz wiązania fosfodiestrowe lub tiofosforanowe, w dowolnej kombinacji sekwencyjnej.The obtained, preferably diastereomerically pure dinucleotides of the general formula 1, respectively "fast" and "slow" eluting from silica gel), after 3'-phosphitylation with a suitable phosphorylating reagent, preferably by the standard phosphoramidite method, can be successfully incorporated into chimeric chains of oligonucleotides containing modified compounds of general formula I and the defined configuration on the phosphorus atom, and phosphodiester or phosphorothioate linkages, in any sequence combination.
Inne wykorzystanie opisanego wynalazku polega na wytworzeniu, bez wyodrębniania produktów pośrednich związków o wzorze ogólnym 9 lub 11 i poddaniu ich reakcjom z innymi nukleofilami, np. odpowiednio zablokowanymi funkcjonalizowanymi aminokwasami, lub pirofosforanem nieorganicznym i poddaniu, bez wyodrębniania kolejnych produktów pośrednich, reakcjom z siarką lub selenem w celu uzyskania połączeń typu koniugatów, które finalnie poddawane są oczyszczeniu i deprotekcji znanymi metodami,Another use of the described invention is to prepare, without isolating the intermediates of the compounds of general formula 9 or 11 and reacting them with other nucleophiles, e.g. appropriately blocked functionalized amino acids or inorganic pyrophosphate, and reacting with sulfur or selenium in order to obtain conjugate connections, which are finally purified and deprotected using known methods,
Odmianą wynalazku jest utworzenie związków jak wyżej, o wzorze ogólnym 9 lub 11, poddanie ich reakcji z siarką lub selenem i bez wyodrębniana produktów pośrednich, hydroliza za pomocą wody w obecności trietyloaminy. Otrzymane w ten sposób związki o wzorze ogólnym 1 lub 2, w którychAn embodiment of the invention is the formation of the compounds of general formula 9 or 11 as above, reacting them with sulfur or selenium and without isolating the intermediates, hydrolysis with water in the presence of triethylamine. The compounds of general formula I or 2 thus obtained, wherein
PL 206 152 B1PL 206 152 B1
R3=Et3NH, mogą być bez oczyszczania poddane dalszym reakcjom np. alkilowania lub acylowania dając związki o wzorze ogólnym 1 lub 2, gdy R3=acyl, lub związki o wzorze ogólnym 12, które mogą finalnie być poddane oczyszczeniu i deprotekcji znanymi metodamiR 3 = Et 3 NH, can be subjected to further reactions without purification, e.g. alkylation or acylation to give compounds of general formula 1 or 2 when R 3 = acyl, or compounds of general formula 12, which can finally be purified and deprotected by known methods
Przedstawiona metoda wyróżnia się od innych, opisanych wcześniej w literaturze metod otrzymywania związków o wzorach ogólnych 1 i 2 następującymi cechami:The presented method differs from other methods of obtaining compounds of general formulas 1 and 2, described earlier in the literature, with the following features:
1. Reakcje prowadzące do związków 1 i 2 są wysokowydajne i przebiegają w łagodnych warunkach. Istnieje możliwość wykorzystania tych reakcji do syntezy na dużą skalę.1. Reactions to compounds 1 and 2 are highly efficient and take place under mild conditions. It is possible to use these reactions for large-scale synthesis.
2. Nie ma potrzeby wyodrębniania produktów pośrednich o wzorach ogólnych 8, 9 i 10.2. There is no need to isolate intermediates with general formulas 8, 9 and 10.
3. Odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8, generowany ilościowo „in situ”, cechuje wysoka selektywność i duża reaktywność i dlatego nie wymaga użycia dodatkowych katalizatorów lub aktywatorów.3. Phosphitylating reagent of general formula 8, generated quantitatively "in situ", is characterized by high selectivity and high reactivity and therefore does not require the use of additional catalysts or activators.
4. Obserwuje się bardzo niską wydajność związków symetrycznych, częstych produktów ubocznych w reakcjach z wykorzystaniem innych dwufunkcyjnych odczynników fosfitylujących np. o wzorze 7.4. Very low yields of symmetrical compounds, frequent by-products, are observed in reactions using other difunctional phosphitylating reagents, e.g. of formula 7.
5. W związku z p.3 możliwe jest wykonanie reakcji podstawienia w związku o wzorze ogólnym 9 lub 11 za pomocą różnych reagentów nukleofilowych, bez wyodrębniania produktów pośrednich.5. In connection with p.3, it is possible to perform the substitution reaction in the compound of general formula 9 or 11 with different nucleophilic reagents without isolating the intermediates.
6. Reakcje fosfitylacji za pomocą generowanego „in situ” odczynnika o wzorze ogólnym 8 nie wymagają protekcji egzoaminowych grup funkcyjnych nukleozydów.6. Phosphitylation reactions with the "in situ" generated reagent of the general formula 8 do not require the protection of exoamine functional groups of the nucleosides.
Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku, nie ograniczające jego zakresu.The following are non-limiting examples of the invention.
P r z y k ł a d y I - IX.P r x l a d y I - IX.
Procedura ogólna do otrzymywania soli trietyloamoniowych nukleozydometanotio(seleno)fosfonianów o wzorze 1 lub 2 (R':=NHEt3N)General procedure for the preparation of triethylammonium salts of nucleoside methane thio (seleno) phosphonates of formula 1 or 2 (R ' : = NHEt 3 N)
Do roztworu triazolu i trietyloaminy w suchym THF, schłodzonego do temperatury 0°C w łaźni lodowej dodano w jednej porcji ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) i mieszano przez 20 minut w tej temperaturze. Do tej zawiesiny wkraplano powoli odpowiednio blokowany związek o ogólnym wzorze 3 lub 4 w suchym THF i kontynuowano mieszanie w temperaturze pokojowej przez 30 minut. Do mieszaniny reakcyjnej dodano odczynnik utleniający (odpowiednio siarkę lub selen) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej i rozpuszczono w mieszaninie woda/ trietyloamina. Po 1 godzinie roztwór reakcyjny rozcieńczono 0.1 M węglanem trietyloamoniowym. Wykonano trzykrotnie ekstrakcję chloroformem. Połączone warstwy wodne ekstrahowano ponownie chloroformem. Połączone warstwy organiczne suszono bezwodnym MgSO4 i zatężono. Otrzymany produkt o wzorze 1 lub 2 (R3=NHEt3N) poddano analizie za pomocą dostępnych technik spektroskopowych. Stwierdzono, ze czystość otrzymanych związków jest wystarczająca do wykorzystania w dalszej syntezie.ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) was added in one portion to a solution of triazole and triethylamine in dry THF, cooled to 0 ° C in an ice bath, and stirred for 20 minutes at this temperature. To this suspension, an appropriately blocked compound of general formula 3 or 4 in dry THF is slowly added dropwise and stirring is continued at room temperature for 30 minutes. An oxidizing reagent (sulfur or selenium, respectively) was added to the reaction mixture and left overnight at room temperature and dissolved in a water / triethylamine mixture. After 1 hour, the reaction solution was diluted with 0.1 M triethylammonium carbonate. Extractions with chloroform were performed three times. The combined aqueous layers were back extracted with chloroform. The combined organic layers were dried over anhydrous MgSO4 and concentrated. The obtained product of formula 1 or 2 (R 3 = NHEt 3 N) was analyzed by means of the available spectroscopic techniques. The purity of the compounds obtained was found to be sufficient to be used in the further synthesis.
W Tabeli 1 zawarte są charakterystyki produktów o wzorze ogólnym 1, uzyskane zgodnie z powyższą procedurą ogólną (przykłady 1-9)Table 1 lists the characteristics of the products of general formula 1 obtained according to the general procedure above (Examples 1-9)
P r z y k ł a d y X - XIV.Examples X - XIV.
Procedura ogólna syntezy dinukleozydo (3',5') metanotio(seleno)fosfonianów o wzorze ogólnym 1General procedure for the synthesis of dinucleoside (3 ', 5') methanothio (seleno) phosphonates of general formula 1
Roztwór triazolu (2,5 równoważnika) i trietyloaminy (3 równoważniki) w suchym THF schłodzono to temp. 0°C (łaźnia lodowa) i dodano metylodichlorofosfinę (1 równoważnik). Mieszaninę reakcyjną mieszano w temp. 0°C przez 25-35 minut i wkraplano powoli roztwór odpowiednio blokowanego nukleozydu o wzorze ogólnym 3. Kontynuowano mieszanie przez 45 minut w temperaturze pokojowej. Po tym czasie do kolby reakcyjnej dodano w jednej porcji roztwór odpowiednio blokowanego nukleozydu o wzorze ogólnym 4 i mieszaninę reakcyjna mieszano w temperaturze pokojowej przez 1.5 godziny, po czym dodano nadmiar odczynnika utleniającego (siarki, selenu lub wodoronadtlenku t-butylowego) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu reakcji roztwór zatężono do 1/3 objętości i rozcieńczono chloroformem. Roztwór reakcyjny ekstrahowano NaHCO3 (0.1 M) i wodą. Warstwę organiczną suszono za pomocą MgSO4 i zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt o wzorze ogólnym 1 poddano reakcji z odczynnikiem desililującym (np. Et3N-3HF lub Bu4NF w THF) i po zakończeniu reakcji oraz standardowej obróbce wodnej poddano oczyszczeniu i rozdziałowi chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym.A solution of triazole (2.5 eq.) And triethylamine (3 eq.) In dry THF was cooled to 0 ° C (ice bath) and methyldichlorophosphine (1 eq.) Was added. The reaction mixture was stirred at 0 ° C for 25-35 minutes and a solution of an appropriately blocked nucleoside of general formula 3 was slowly added dropwise. Stirring was continued for 45 minutes at room temperature. After this time, a solution of appropriately blocked nucleoside of general formula 4 was added to the reaction flask in one portion and the reaction mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours, after which excess oxidizing reagent (sulfur, selenium or t-butyl hydroperoxide) was added and left overnight in room temperature. After completion of the reaction, the solution was concentrated to 1/3 volume and diluted with chloroform. The reaction solution was extracted with NaHCO3 (0.1 M) and water. The organic layer was dried with MgSO4 and concentrated under reduced pressure. The crude product of general formula 1 was reacted with a desilylating reagent (e.g. Et 3 N-3HF or Bu4NF in THF) and, after completion of the reaction and standard aqueous work-up, purified and separated by silica gel column chromatography.
W Tabeli 2 zawarte są charakterystyki dotyczące produktów o wzorze ogólnym 1, uzyskanych zgodnie z powyższą procedurą ogólną (przykłady 10-14)Table 2 lists the characteristics of the products of general formula 1 obtained according to the general procedure above (Examples 10-14)
P r z y k ł a d XV.P r x l a d XV.
Do roztworu triazolu i trietyloaminy w suchym THF, schłodzonego do temperatury 0°C w łaźni lodowej dodano w jednej porcji ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) i mieszano przez 20 minut w tej temperaturze. Do tej zawiesiny wkraplano powoli odpowiednio blokowany związek o ogólnym wzorze 3 lub 4 w suchym THF i kontynuowano mieszanie w temperaturze pokojowej przez 30 minut.ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) was added in one portion to a solution of triazole and triethylamine in dry THF, cooled to 0 ° C in an ice bath, and stirred for 20 minutes at this temperature. To this suspension, an appropriately blocked compound of general formula 3 or 4 in dry THF is slowly added dropwise and stirring is continued at room temperature for 30 minutes.
PL 206 152 B1PL 206 152 B1
Po tym czasie do kolby reakcyjnej dodano w jednej porcji roztwór odpowiedniego związku o wzorze ogólnym 5 lub 6 i mieszaninę reakcyjna mieszano w temperaturze pokojowej przez 1.5 godziny, po czym dodano nadmiar odczynnika utleniającego (siarki, selenu lub wodoronadtlenku t-butylowego) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu reakcji roztwór zatężono do 1/3 objętości i rozcieńczono chloroformem. W zależności od właściwości utworzonych związków o charakterze pirofosforanów lub koniugatów o wzorach ogólnych 1 lub 2, stosowano odpowiednią obróbkę poreakcyjną a produkty oczyszczano metodami chromatograficznymi.After this time, a solution of the appropriate compound of general formula 5 or 6 was added to the reaction flask in one portion and the reaction mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours, after which excess oxidizing reagent (sulfur, selenium or t-butyl hydroperoxide) was added and left overnight. in room temperature. After completion of the reaction, the solution was concentrated to 1/3 volume and diluted with chloroform. Depending on the properties of the formed pyrophosphate compounds or conjugates of general formulas 1 or 2, an appropriate post-reaction treatment was applied and the products were purified by chromatographic methods.
Otrzymano:Received:
5'-a-tiofosfono-e,x-difosforan N-benzoilo 2'-deoksycytydyny [31P NMR:73.35 (α), -10.3 (χ),- 22.8 (β) ppm] (wyd. 44%)N-benzoyl 2'-deoxycytidine 5'-a-thiophosphono-e, x-diphosphate [ 31 P NMR: 73.35 (α), -10.3 (χ), - 22.8 (β) ppm] (44% yield)
5'-DMT-tymidyno-3'-O-metanotionosfonian (O-metylo fenyloalaninowy) z wyd. 48%. [31P NMR:95.88, 95.52 ppm].5'-DMT-thymidine-3'-O-methanothionphonate (O-methyl phenylalanine) with 2nd ed. 48%. [ 31 P NMR: 95.88, 95.52 ppm].
T a b e l a 1T a b e l a 1
* na podstawie widma 31PNMR; produkty (jako mieszaniny diastereomeryczne) były uż yte bez oczyszczania, ** po alkilowaniu, i kolumnie chromatograficznej *** JP-Se: 440, 441 Hz **** JP-Se: 703 i 704, odpowiednio.* based on the 31 PNMR spectrum; the products (as diastereomeric mixtures) were used without purification, ** after alkylation, and column chromatography *** JP-Se: 440, 441 Hz **** JP-Se: 703 and 704, respectively.
T a b e l a 2T a b e l a 2
PL 206 152 B1PL 206 152 B1
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL361149A PL206152B1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Method for manufacture of modified nucleotides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL361149A PL206152B1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Method for manufacture of modified nucleotides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL361149A1 PL361149A1 (en) | 2005-01-10 |
| PL206152B1 true PL206152B1 (en) | 2010-07-30 |
Family
ID=34432518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL361149A PL206152B1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Method for manufacture of modified nucleotides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL206152B1 (en) |
-
2003
- 2003-07-08 PL PL361149A patent/PL206152B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL361149A1 (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2479182B1 (en) | Novel protecting group for synthesizing rna and derivative thereof | |
| US4980460A (en) | Protected nucleosides which permit more efficient oligonucleotide syntheses | |
| DE60315444T2 (en) | SYNTHESIS OF LOCKED NUCLEIC ACID DERIVATIVES | |
| JPS6250479B2 (en) | ||
| Sung et al. | Modified phosphotriester method for chemical synthesis of ribooligonucleotides. Part I. Synthesis of riboundecaadenylate and two fragments constituting the sequence of R-17 translation control signal | |
| WO2005005450A1 (en) | Method of synthesizing cyclic bisdinucleoside | |
| EP3960749B1 (en) | Multi-fluorous blockmer used in oligonucleotide synthesis and oligonucleotide synthesis method using same | |
| US5986084A (en) | Ribonucleoside-derivative and method for preparing the same | |
| EP0611075B1 (en) | Modified oligodeoxyribonucleotides, their preparation and their therapeutic use | |
| EP1317466B1 (en) | Synthons for oligonucleotide synthesis | |
| WO2004085454A1 (en) | Silylated oligonucleotide compounds | |
| US5204456A (en) | Derivatives of nucleosides and their use for the synthesis of oligonucleotides | |
| JPWO2021075538A5 (en) | ||
| PL206152B1 (en) | Method for manufacture of modified nucleotides | |
| EP0064796B1 (en) | Phosphorylating agent and process for the phosphorylation of organic hydroxyl compounds | |
| Honda et al. | New type of prefabricated fully protected ribonucleotide monomer units as useful synthetic intermediates in rapid oligoribonucleotide synthesis | |
| EP0270885A1 (en) | Synthesis of purin-9-ylalkylenoxymethyl phosphonic acids | |
| JP4709959B2 (en) | Nucleoside phosphoramidite compounds | |
| US7820810B2 (en) | Process for the synthesis of 2′-O-substituted purine nulceosides | |
| JP2000512288A (en) | Intermediates for oligonucleotide synthesis | |
| JPH0588240B2 (en) | ||
| JP2022177332A (en) | Method for producing oligonucleotide | |
| JP4383126B2 (en) | Process for producing 4'-C-ethynyl-2'-deoxypurine nucleoside | |
| CN119101089A (en) | A chimeric PMO structure oligonucleic acid synthesis process | |
| PL193592B1 (en) | Analogues of polydinucleoside phosphates modified in their polyphosphate chain and method of obtaining them |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20110708 |