RU2131881C1 - Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides - Google Patents

Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides Download PDF

Info

Publication number
RU2131881C1
RU2131881C1 RU97119153A RU97119153A RU2131881C1 RU 2131881 C1 RU2131881 C1 RU 2131881C1 RU 97119153 A RU97119153 A RU 97119153A RU 97119153 A RU97119153 A RU 97119153A RU 2131881 C1 RU2131881 C1 RU 2131881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sme
oligonucleotides
phosphate
synthesis
protected
Prior art date
Application number
RU97119153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.В. Амирханов
Original Assignee
Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН filed Critical Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН
Priority to RU97119153A priority Critical patent/RU2131881C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131881C1 publication Critical patent/RU2131881C1/en

Links

Abstract

FIELD: bioorganic chemistry, chemistry of nucleic acids. SUBSTANCE: invention relates to a method of synthesis of 3'-phosphate,N,P- -nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides of the general formula (I)
Figure 00000003
where B - a residue of thymine, cytosine, adenine or guanine; n = 1-20 that can be used as the parent compounds for synthesis of oligonucleotide reagents for biotechnological aims. Method involves the successive treatment of the parent protected oligonucleotides with iodine solution in an aqueous pyridine followed by treatment with an aqueous ammonia and acetic acid. The parent protected oligonucleotides are 5'-O-dimethoxytrityl,3'-p(S)SMe, N-acyl, P(S)SMe-protected phosphodithioate oligonucleotides of the general formula (III)
Figure 00000004
where B' - a residue of thymine, N4-benzoylcytosine, N6-benzoyladenine, N2-isobutyrylguanine; DMTr is 4,4'-dimethoxytrityl; n = 1-20. EFFECT: increased yield of the end product, simplified process. 4 ex

Description

Изобретение относится к области биоорганической химии, а именно к способу получений 3'-фосфат, N, P-незащищенных фосфотиоатных олигонуклеотидов (ФТАО) общей формулы I

Figure 00000005

где B - остаток тимина, цитозина, аденина или гуанина;
n = 1-20 (общепринятого, что к олигонуклеотидам относятся полинуклеотидные последовательности длиной цепи от 1 до примерно 20).The invention relates to the field of bioorganic chemistry, and in particular to a method for producing 3'-phosphate, N, P-unprotected phosphothioate oligonucleotides (FTAO) of the general formula I
Figure 00000005

where B is the residue of thymine, cytosine, adenine or guanine;
n = 1-20 (it is generally accepted that oligonucleotides include polynucleotide sequences with a chain length of from 1 to about 20).

которые могут быть использованы в качестве исходных соединений для получения фосфотиоатных олигонуклеотидных реагентов [1-3] для биотехнологических целей [4-8]. which can be used as starting compounds for the production of phosphotioate oligonucleotide reagents [1-3] for biotechnological purposes [4-8].

Известен способ получения 3'-фосфат, N,P-незащищенных ФТАО общей формулы I путем последовательной обработки 5'-O-диметокситритил, 3'-pSMe,N-ацил, P(O)(SMe)-защищенных фосфотиоатных олигонуклеотидов общей формулы II

Figure 00000006

где B' - остаток тимина, N4-бензоилцитозина, N6-бензоиладенина, N2-изобутирилгуанина;
DMTr - 4,4'-диметокситритил;
n = 1-20,
раствором йода в водном пиридине в течение 20 мин для удаления 3'-p-концевых SMe-защит, затем раствором тиофенола в смеси триэтиламина и диоксана для удаления Me-групп с межнуклеотидных P(O)-SMe остатков (в результате которой образуются межнуклеотидные фосфотиоатные группы) с последующей обработкой водным аммиаком (для удаления N-ацильных защит с гетероциклических оснований нуклеотидов) и уксусной кислотой (для удаления 5'-O-диметокситритильных защитных групп) с выделением целевого продукта ионообменной хроматографией [2,3] (прототип). Недостатком данного способа является низкий выход целевых олигонуклеотидов из-за относительно высокой степени разрыва межнуклеотидных связей при обработке тиофенолом, которая составляет 15% на одну межнуклеотидную связь. В связи с этим выход целевого олигонуклеотида снижается с увеличением длины олигонуклеотидной цепи, который в случае ди-, три- и октануклеотидов составляет 85,71 и 15%, соответственно.A known method of producing 3'-phosphate, N, P-unprotected FTAO of the general formula I by sequential treatment of 5'-O-dimethoxytrityl, 3'-pSMe, N-acyl, P (O) (SMe) -protected phosphothioate oligonucleotides of the general formula II
Figure 00000006

where B 'is the residue of thymine, N 4 -benzoylcytosine, N 6 -benzoyladenine, N 2 -isobutyryl guanine;
DMTr - 4,4'-dimethoxytrityl;
n = 1-20,
a solution of iodine in aqueous pyridine for 20 min to remove the 3'-p-terminal SMe protections, then a solution of thiophenol in a mixture of triethylamine and dioxane to remove Me groups from internucleotide P (O) -SMe residues (as a result of which internucleotide phosphothioate forms groups) followed by treatment with aqueous ammonia (to remove N-acyl protections from heterocyclic bases of nucleotides) and acetic acid (to remove 5'-O-dimethoxytrityl protective groups) with the isolation of the target product by ion exchange chromatography [2,3] (prototype). The disadvantage of this method is the low yield of the target oligonucleotides due to the relatively high degree of cleavage of internucleotide bonds during treatment with thiophenol, which is 15% per internucleotide bond. In this regard, the yield of the target oligonucleotide decreases with increasing length of the oligonucleotide chain, which in the case of di-, tri- and octanucleotides is 85.71 and 15%, respectively.

Задачей настоящего изобретения является повышение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Поставленная задача достигается использованием в отличие от прототипа в качестве исходных соединений - известных [9] 5,-O-диметокситрил, 3'-p(S)SMe, N-ацил, P(S)(SMe)-защищенных фосфодитиоатных олигонуклеотидов общей формулы III

Figure 00000007

где B'-остаток тимина, N4-бензоилцитозина, NM6-бензоилладенина, N2-изобутирилгуанина;
DMTr - 4,4'-диметокситритил;
n = 1-20,
и обработкой исходных соединений раствором йода в течение 1-2 часов. При этом исключается стадия обработки промежуточной реакционной смеси раствором тиофенола.The objective of the present invention is to increase the yield of the target product and simplify the process. The problem is achieved by using, in contrast to the prototype, as the starting compounds, the well-known [9] 5, -O-dimethoxytrile, 3'-p (S) SMe, N-acyl, P (S) (SMe) -protected phosphodithioate oligonucleotides of the general formula III
Figure 00000007

where the B'-residue of thymine, N 4 -benzoylcytosine, NM 6 -benzoyladenine, N 2 -isobutyryl guanine;
DMTr - 4,4'-dimethoxytrityl;
n = 1-20,
and treatment of the starting compounds with iodine solution for 1-2 hours. This eliminates the stage of processing the intermediate reaction mixture with a solution of thiophenol.

По предлагаемому способу целевые 3'-фосфат, N,P-незащищенных ФТАО общей формулы I получают путем последовательной обработки известных 5'-диметокситритил, 3'-p(S)SMe, N-ацил, P(S)(SMe)-защищенных фосфодитиоатных олигонуклеотидов [9] общей формулы III раствором йода в водном пиридине в течение 1-2 часов для удаления 3'-p-концевых SMe-защит (при этом методом 31P-ЯМР-спектроскопии показано, что межнуклеотидные фосфодитиотриэфирные-OP(S)(SMe)O-группы сохраняются, а 3'- концевая p(S)(SMe)группа при этом полностью окисляется до фосфата), затем раствором водного аммиака для одновременного удаления SMe-группы с межнуклеотидных P(S)SMe остатков (в результате которой образуются межнуклеотидные фосфотиоатные группы) и N-ацильных защит с гетероциклических оснований нуклеотидов, с последующей обработкой уксусной кислотой (для удаления 5'-O-диметокситритильных защитных групп) с выделением целевого продукта ионообменной хроматографией. Выходы целевых ди-, три-, окта- и додекануклеотидов общей формулы I (n=1, 2, 7 и 11) в этом случае составляют 95, 88, 65 и 50%, соответственно. Таким образом, выходы целевых 3'-фосфат, N, P-незащищенных ФТАО I, получаемых по предлагаемому способу, существенно превышают выходы соответствующих соединений, получаемых известным способом, причем эта разница в выходах увеличивается с длиной синтезируемой олигонуклеотидной цепи, что связано с относительно низкой по сравнению с прототипом разрывом межнуклеотидных связей (в предлагаемом способе эта величина не превышает 5% на одну межнуклеотидную связь). К тому же в предлагаемом способе отсутствует стадия обработки промежуточной реакционной смеси раствором тиофенола.According to the proposed method, the target 3'-phosphate, N, P-unprotected FTAO of general formula I is obtained by sequential treatment of the known 5'-dimethoxytrityl, 3'-p (S) SMe, N-acyl, P (S) (SMe) -protected phosphodithioate oligonucleotides [9] of the general formula III with a solution of iodine in aqueous pyridine for 1-2 hours to remove the 3'-p-terminal SMe protections (in this case, 31 P-NMR spectroscopy showed that internucleotide phosphodithiotriether-OP (S) (SMe) O-groups are retained, while the 3'-terminal p (S) (SMe) group is completely oxidized to phosphate), then with aqueous ammonia solution temporary removal of the SMe group from internucleotide P (S) SMe residues (as a result of which internucleotide phosphothioate groups are formed) and N-acyl protections from heterocyclic nucleotide bases, followed by treatment with acetic acid (to remove 5'-O-dimethoxytrityl protective groups) with the selection of the target product by ion exchange chromatography. The yields of the target di-, tri-, octa- and dodecananucleotides of the general formula I (n = 1, 2, 7 and 11) in this case are 95, 88, 65 and 50%, respectively. Thus, the yields of the target 3'-phosphate, N, P-unprotected FTAO I obtained by the proposed method significantly exceed the yields of the corresponding compounds obtained in a known manner, and this difference in yields increases with the length of the synthesized oligonucleotide chain, which is associated with a relatively low compared with the prototype rupture of internucleotide bonds (in the proposed method, this value does not exceed 5% per internucleotide connection). In addition, in the proposed method there is no stage of processing the intermediate reaction mixture with a solution of thiophenol.

Получение целевых 3'-фосфат, N,P-незащищенных ФТАО I предлагаемым способом было неочевидно, поскольку при обработке исходных соединений III, в отличие от соединений II, раствором йода в водном пиридине не исключается возможность окисления атома серы в межнуклеотидных -OP(S)(SMe)O-фосфодитиотриэфирных группах. В связи с этим специально была исследована процедура удаления SMe-защит предлагаемым способом. Методом 31P-ЯМР-спектроскопии было показано, что при обработке исходных соединений III раствором йода в водном пиридине в указанных выше условиях межнуклеотидные фосфодитиотриэфирные-OP(S)(SMe)O-группы не затрагиваются, а 3'-концевая p(S)(SMe)группа при этом окисляется до фосфата. Причем при обработке исходного соединения III раствором йода в условиях, приведенных в прототипе (20 мин), 3'-концевая p(S)(SMe) группа окисляется до фосфата лишь на 40%.The preparation of the desired 3'-phosphate, N, P-unprotected FTAO I by the proposed method was not obvious, since when treating the starting compounds III, unlike compounds II, with a solution of iodine in aqueous pyridine, the possibility of oxidizing the sulfur atom in internucleotide-OP (S) (SMe) O-phosphodithiothriether groups. In this regard, the procedure for removing SMe protections by the proposed method was specifically investigated. Using 31 P-NMR spectroscopy, it was shown that when the starting compounds III were treated with an iodine solution in aqueous pyridine under the above conditions, the internucleotide phosphodithiotriether-OP (S) (SMe) O-groups were not affected, but the 3'-terminal p (S) (SMe) group in this case is oxidized to phosphate. Moreover, when treating the starting compound III with an iodine solution under the conditions described in the prototype (20 min), the 3'-terminal p (S) (SMe) group is oxidized to phosphate by only 40%.

Пример 1. Синтез 3'-фосфат дитимидилил фосфотиоата,
TpsTp (IV).
Example 1. Synthesis of 3'-phosphate dithymidyl phosphothioate,
TpsTp (IV).

а) 0.1 ммоль (114 мг) защищенного димитидилата DMTTrTp(S)(SMe)Tp(S)(SMe) IVа (соединение общей формулы III, где B'-тимидин, n=1), полученного по известной методике [9], растворяют в 10 мл смеси пиридин-вода (3:2), добавляют 129 мг йода (1 ммоль). Через 1.5 часа реакционную смесь упаривают, растворяют в 10 мл воды и избыток йода удаляют экстракцией эфиром (3 х 50 мл). Водные слои упаривают. Получают промежуточное соединение DMTTrTp(S)(SMe)Tp (IVб), которое анализируют 31-P-ЯМР-спектроскопией. В спектрах 31-P-ЯМР (пиридин-вода, 3:2) обнаружено:
1) сигналы в области 93-96 м.д., относящиеся к исходным межнуклеотидным фосфодитиотриэфирным SMe-фосфодитиоатным группам (-OP(S)(SMe)O-) [9];
2) полное исчезновение сигналов в области 72-74 м.д., относящихся к 3'-концевой p(S)(SMe) фосфотидитиодиэфирной группе (-OP(S)(SMe)O-) [10];
3) появление сигналов в области 1.6 м.д., относящихся к деблокированной моноэфирной 3'-фосфатной группе (-OP(O)(O-)O- [11].
a) 0.1 mmol (114 mg) of protected DMTTrTp (S) (SMe) Tp (S) (SMe) IVa dimitidylate (compound of general formula III, where B'-thymidine, n = 1), obtained by a known method [9], dissolved in 10 ml of a mixture of pyridine-water (3: 2), add 129 mg of iodine (1 mmol). After 1.5 hours, the reaction mixture was evaporated, dissolved in 10 ml of water, and excess iodine was removed by extraction with ether (3 x 50 ml). The aqueous layers are evaporated. An intermediate compound DMTTrTp (S) (SMe) Tp (IVb) was obtained, which was analyzed by 31 P-NMR spectroscopy. In the spectra of 31 P-NMR (pyridine-water, 3: 2) found:
1) signals in the range of 93-96 ppm related to the initial internucleotide phosphodithiothriether SMe-phosphodithioate groups (-OP (S) (SMe) O-) [9];
2) the complete disappearance of signals in the region of 72-74 ppm related to the 3'-terminal p (S) (SMe) phosphotidithiophenyl group (-OP (S) (SMe) O - ) [10];
3) the appearance of signals in the region of 1.6 ppm related to the unblocked monoester 3'-phosphate group (-OP (O) (O - ) O - [11].

Эти данные свидетельствуют о селективном и количественном деблокировании SMe-защит в приведенных условиях только с 3'-концевой фосфатной группы и об образовании соединения (IVб). These data indicate the selective and quantitative release of SMe protections under the given conditions only from the 3'-terminal phosphate group and the formation of compound (IVb).

Далее реакционную смесь, содержащую соединение (IVб), обрабатывают концентрированным аммиаком в течение 3-х суток при 60oC, получают промежуточное соединение DMTrTpsTp (IVв), которое анализируют 31P-ЯМР-спектроскопией. Отсутствие в спектрах сигналов в области 93-96 м.д. и появление сигналов в области 55,7 м.д., на основании литературных данных [2,3,11], свидетельствует о полном деблокировании SMe-групп P(S)SMe фосфодитиотриэфирных межнуклеотидных остатков (-OP(S)(SMe)O-) в промежуточном соединении (IVб) и об образовании диэфирных фосфотиоатных межнуклеотидных групп (-OP(S)(O-)O-=ps). Эти данные подтверждают структуру полученного промежуточного соединения (IVв).Next, the reaction mixture containing compound (IVb) is treated with concentrated ammonia for 3 days at 60 ° C. and an intermediate compound DMTrTpsTp (IVc) is obtained, which is analyzed by 31 P-NMR spectroscopy. The absence of signal spectra in the region of 93-96 ppm and the appearance of signals in the region of 55.7 ppm, based on published data [2,3,11], indicates the complete release of the SMe groups of P (S) SMe phosphodithiothriether internucleotide residues (-OP (S) (SMe) O -) in the intermediate compound (IVb) and on the formation of diester phosphothioate internucleotide groups (-OP (S) (O - ) O- = ps). These data confirm the structure of the obtained intermediate compound (IVB).

Далее реакционную смесь, содержащую промежуточное соединение (IVв), выдерживают в 10 мл 80% уксусной кислоты в течение 30 мин и упаривают на ротационном испарителе (для удаления DMTr-защитных групп), получают соединение (IV). Соединение (IV) выделяют хроматографией на колонке с ионообменным носителем (Полисил CA) в градиенте KH2PO4, содержащем 20% ацетонитрил. Целевой продукт обессоливают на обращенно фазовой колонке, элюируя продукт 50% водным ацетонитрилом и упаривают.Next, the reaction mixture containing intermediate compound (IVc) is kept in 10 ml of 80% acetic acid for 30 minutes and evaporated on a rotary evaporator (to remove DMTr-protecting groups) to obtain compound (IV). Compound (IV) was isolated by ion-exchange column chromatography (Polysil CA) in a gradient of KH 2 PO 4 containing 20% acetonitrile. The desired product is desalted on a reverse phase column, eluting with 50% aqueous acetonitrile and evaporated.

Получено 0.095 ммоль (1605 OE260) целевого соединения ε260 = 16.8 • 103 л•моль-1. см-1. Выход 95%.The obtained 0.095 mmol (1605 OE 260 ) of the target compound ε 260 = 16.8 • 10 3 l • mol -1 . cm -1 . Yield 95%.

Продукт гомогенен по данным ионообменной хроматографии и по своим физико-химическим характеристикам (ионообменная и обращенно фазовая хроматография, УФ- и ЯМР-спектроскопия) идентичен соединению (IV), полученному по способу [2]. The product is homogeneous according to ion-exchange chromatography and in its physicochemical characteristics (ion-exchange and reverse-phase chromatography, UV and NMR spectroscopy) is identical to compound (IV) obtained by the method [2].

б) Синтез ведут аналогично описанному в примере 1а, при этом обработку раствором йода ведут в течение 1 часа. b) The synthesis is carried out similarly to that described in example 1a, while the iodine solution is treated for 1 hour.

Получено 0.091 ммоль (1522 OE260) целевого соединения (IV). Выход 91%.Received 0.091 mmol (1522 OE 260 ) of the target compound (IV). Yield 91%.

в) Синтез ведут аналогично описанному в примере 1а, при этом обработку раствором йода ведут в течение 2 часов. c) The synthesis is carried out similarly to that described in example 1a, while the iodine solution is treated for 2 hours.

Получено 0.095 ммоль (1596 OE260) целевого соединения (IV). Выход 95%.Obtained 0.095 mmol (1596 OE 260 ) of the target compound (IV). Yield 95%.

г) синтез в условиях, приведенных в прототипе [2]
Обработка 0.1 ммоль защищенного дитимидилата DMTrTp(S)(SMe)Tp(S)(SMe) (IVа) раствором йода (в течение 20 мин), аммиака, уксусной кислотой и выделение продукта хроматографией в условиях примера 1а дает 0.032 ммоль (540 OE260) соединения (IV). Выход 32%.
g) synthesis under the conditions given in the prototype [2]
Treatment of 0.1 mmol of protected DMTrTp (S) (SMe) Tp (S) (SMe) (IVa) dithymidylate with iodine solution (for 20 min), ammonia, acetic acid and product isolation by chromatography under the conditions of Example 1a gives 0.032 mmol (540 OE 260 ) compounds (IV). Yield 32%.

Анализ промежуточной реакционной смеси (по данным 31P-ЯМР-спектроскопии), содержащей продукт (IVб), показывает на исчезновение сигналов в области 72-74 м. д. , относящихся к 3'-концевой p(S)(SMe) фосфодитиодиэфирной группе (-OP(S)(SMe)O-) [10], и появление сигналов в области 1.6 м.д., относящихся к деблокированной моноэфирной 3'-фосфатной группе (OP(O)(O-)O- [11]. Если принять за 100% сумму площадей сигналов в области 72-74 и 1.6 м.д., то площадь сигналов в области 1.6 м.д. составляет 40%.Analysis of the intermediate reaction mixture (according to 31 P-NMR spectroscopy) containing the product (IVb) shows the disappearance of signals in the region of 72-74 ppm related to the 3'-terminal p (S) (SMe) phosphodithio-ester group (-OP (S) (SMe) O - ) [10], and the appearance of signals in the 1.6 ppm region related to the unblocked monoester 3'-phosphate group (OP (O) (O - ) O - [11] If we take for 100% the sum of the signal areas in the region of 72-74 and 1.6 ppm, then the signal area in the region of 1.6 ppm is 40%.

Эти данные свидетельствуют о том, что деблокирование SMe-защит с 3'-концевой фосфатной группы в соединении (IVа) при обработке раствором йода в течение 20 мин проходит лишь на 40%. These data indicate that the release of SMe protections from the 3'-terminal phosphate group in compound (IVa) during treatment with iodine solution for 20 min is only 40%.

Пример 2. Синтез 3'-фосфат тритимидилил фосфотиоата
TpsTpsTp (V).
Example 2. Synthesis of 3'-phosphate tritimidyl phosphothioate
TpsTpsTp (V).

Обработка 159 мг (0,1 ммоль) защищенного тритимидилата DMTrTp(S)(SMe)Tp(S)(SMe)Tp(S)(SMe) (Vа) раствором йода, концентрированным аммиаком, уксусной кислотой и выделение продукта хроматографией в условиях примера 1а дает 0.088 ммоль (2186 OE260) соединения (V) ε260 = 24.9 • 103 л•моль-1 • см-1. Выход 88%.Treatment of 159 mg (0.1 mmol) of protected tritimidylate DMTrTp (S) (SMe) Tp (S) (SMe) Tp (S) (SMe) (Va) with iodine solution, concentrated ammonia, acetic acid and isolating the product by chromatography under the conditions of the example 1a gives 0.088 mmol (2186 OE 260 ) of compound (V) ε 260 = 24.9 • 10 3 L • mol -1 • cm -1 . Yield 88%.

Продукт гомогенен по данным ионообменной хроматографии и по своим физико-химическим характеристикам (ионообменная и обращенно фазовая хроматография, УФ- и ЯМР-спектроскопия) идентичен соединению (V), полученному по способу [2]. The product is homogeneous according to ion exchange chromatography and in its physicochemical characteristics (ion exchange and reverse phase chromatography, UV and NMR spectroscopy) is identical to compound (V) obtained by the method [2].

Пример 3. Синтез 3'-фосфат дезоксиоктануклеотид фосфотиоата CpsApsTpsTpsGpsTpsGpsAp (VI). Example 3. Synthesis of 3'-phosphate deoxyoctanucleotide phosphotioate CpsApsTpsTpsGpsTpsGpsAp (VI).

Обработка 41,4 мг (0,01 ммоль) защищенного октануклеотид фосфодитиоата DMTrCbzp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe)Tp(S)(SMe) Tp(S)(SMe)Gibp(S)(SMe)Tp(S)(SMe)Gibp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe) (VIа) раствором йода, концентрированным аммиаком, уксусной кислотой и выделение продукта хроматографией в условиях примера 1а, дает 0.0065 ммоль (519 OE260) соединения (VI) ε260 = 79.5 • 103 л•моль-1 • см-1. Выход 65%.Treatment of 41.4 mg (0.01 mmol) of protected octanucleotide phosphodithioate DMTrC bz p (S) (SMe) A bz p (S) (SMe) Tp (S) (SMe) Tp (S) (SMe) G ib p ( S) (SMe) Tp (S) (SMe) G ib p (S) (SMe) A bz p (S) (SMe) (VIa) iodine solution, concentrated ammonia, acetic acid and product isolation by chromatography under the conditions of Example 1a, gives 0.0065 mmol (519 OE 260 ) of compound (VI) ε 260 = 79.5 • 10 3 L • mol -1 • cm -1 . Yield 65%.

Продукт гомогенен по данным ионообменной хроматографии и по своим физико-химическим характеристикам (ионообменная и обращенно фазовая хроматография, УФ- и ЯМР-спектроскопия) идентичен соединению (VI), полученному по способу [2]. The product is homogeneous according to the data of ion exchange chromatography and in its physicochemical characteristics (ion exchange and reverse phase chromatography, UV and NMR spectroscopy) is identical to compound (VI) obtained by the method [2].

Пример 4. Синтез 3'-фосфат дезоксидодекануклеотид фосфотиоата. Example 4. Synthesis of 3'-phosphate deoxydecane nucleotide phosphotioate.

GpsCpsApsTpsCpsApsApsGpsСpsApsGpsCp (VII). GpsCpsApsTpsCpsApsApsGpsCpsApsGpsCp (VII).

Обработка 58 мг (0,01 ммоль) триэтиламмонийной соли защищенного дезоксидодекануклеотид фосфодитиоата DMTrGibp(S)(SMe)Cbzp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe) Tp(S)(SMe)Cbzp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe) Gibp(S)(SMe)Cbzp(S)(SMe)Abzp(S)(SMe)Gibp (S)(SMe)Cbzp(S)(SMe) (VIIа) раствором йода, концентрированным аммиаком, уксусной кислотой и выделение продукта хроматографией в условиях примера 1а дает 0.005 ммоля (586 OE260) соединения (VII). Выход 50%.Treatment of 58 mg (0.01 mmol) of the triethylammonium salt of the protected deoxydecodanucleotide phosphodithioate DMTrG ib p (S) (SMe) C bz p (S) (SMe) A bz p (S) (SMe) Tp (S) (SMe) C bz p (S) (SMe) A bz p (S) (SMe) A bz p (S) (SMe) G ib p (S) (SMe) C bz p (S) (SMe) A bz p (S) ( SMe) G ib p (S) (SMe) C bz p (S) (SMe) (VIIa) with iodine solution, concentrated ammonia, acetic acid and product isolation by chromatography under the conditions of Example 1a gives 0.005 mmol (586 OE 260 ) of compound (VII ) Yield 50%.

Продукт гомогенен по данным ионообменной хроматографии, имеет большее время удерживания по сравнению с контрольным дезоксидодекануклеотидом GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp, не содержащим межнуклеотидные фосфотиоатные группы. При обращенно фазовой хроматографии полученный продукт (VII) элюируется в виде смеси диастереомеров, время удержания которых больше, чем время удержания контрольного дезоксидодекануклеотида GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp. УФ-спектры полученного соединения (VII) в воде: λmin = 234 нм, λmax = 268 нм, ε260 = 117.3 • 103 л•моль-1 • см-1 - идентичны со спектрами контрольного дезоксидодекануклеотида GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp. B31P-ЯМР-спектрах (30% CH3CN в H2O) обнаруживаются сигналы, соответствующие сигналам межнуклеотидных фосфотиоатных групп (ps) (δ =55,2 - 56.2 м.д.) и 3'-концевому фосфату (δ = -0,2 м.д.) в соотношении 10,7 : 1 (теоретически 11:1).The product is homogeneous according to ion-exchange chromatography, has a longer retention time compared to the control deoxydecodanucleotide GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp, which does not contain internucleotide phosphothioate groups. In reverse phase chromatography, the resulting product (VII) is eluted as a mixture of diastereomers, the retention time of which is longer than the retention time of the control deoxydecane nucleotide GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp. UV spectra of the obtained compound (VII) in water: λ min = 234 nm, λ max = 268 nm, ε 260 = 117.3 • 10 3 L • mol -1 • cm -1 - are identical with the spectra of the control deoxydecane nucleotide GpCpApTpCpApApGpCpApGpCp. In the 31 P-NMR spectra (30% CH 3 CN in H 2 O), signals corresponding to the signals of internucleotide phosphothioate groups (ps) (δ = 55.2 - 56.2 ppm) and 3'-terminal phosphate (δ = -0.2 ppm) in the ratio of 10.7: 1 (theoretically 11: 1).

Сумма представленных данных подтверждает структуру полученного соединения (VII)

Figure 00000008
фThe sum of the data presented confirms the structure of the obtained compound (VII)
Figure 00000008
f

Claims (1)

Способ получения 3'-фосфат,N,P-незащищенных фосфотиоатных аналогов олигонуклеотидов общей формулы I
Figure 00000009

где B - остаток тимина, цитозина, аденина или гуанина;
n = 1 - 20,
путем последовательной обработки исходных защищенных олигонуклеотидов раствором йода в водном пиридине, а затем водным аммиаком и уксусной кислотой, отличающийся тем, что в качестве исходных защищенных олигонуклеотидов используют 5'-O-диметокситритил, 3'-Р(S)SMe, N-ацил, P(S)SMe-защищенные фосфодитиоатные олигонуклеотиды общей формулы III
Figure 00000010

где B' - остаток тимина, N4-бензоилцитозина, N6-бензоиладенина, N2-изобутирилгуанина;
DMTr - 4,4'-диметокситритил;
n = 1 - 20,
а обработку раствором йода ведут в течение 1 - 2 ч.
The method of obtaining 3'-phosphate, N, P-unprotected phosphothioate analogues of oligonucleotides of the General formula I
Figure 00000009

where B is the residue of thymine, cytosine, adenine or guanine;
n = 1 - 20,
by sequentially treating the starting protected oligonucleotides with a solution of iodine in aqueous pyridine and then with aqueous ammonia and acetic acid, characterized in that 5'-O-dimethoxytrityl, 3'-P (S) SMe, N-acyl is used as the starting protected oligonucleotides, P (S) SMe-protected phosphodithioate oligonucleotides of the general formula III
Figure 00000010

where B 'is the residue of thymine, N 4 -benzoylcytosine, N 6 -benzoyladenine, N 2 -isobutyryl guanine;
DMTr - 4,4'-dimethoxytrityl;
n = 1 - 20,
and treatment with iodine solution is carried out for 1 to 2 hours
RU97119153A 1997-11-06 1997-11-06 Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides RU2131881C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97119153A RU2131881C1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97119153A RU2131881C1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131881C1 true RU2131881C1 (en) 1999-06-20

Family

ID=20199138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97119153A RU2131881C1 (en) 1997-11-06 1997-11-06 Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2131881C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4. Амирханов Н.В. и др. Реакционно-способные производные фосфотиоатных аналогов олигонуклеотидов. II. Свойства производных фосфотиоатных аналогов олигонуклеотидов, содержащих ароматический остаток азотистого иприта. - Биоорг. химия, 1997, т.23, N 7, с.569 - 575. 5. Амирханов Н.В. и др. Реакционно-способные производные фосфотиоатных аналогов олигонуклеотидов. I. Селективная активация концевых фосфатов и получение фосфамидных производных фосфотиоатных аналогов олигонуклеотидов. - Биоорг. химия, 1995, т.21, N 5, с.365 - 375. 6. Eldrup A.B. et al. Preparation of oligodeoxyribonucleoside phosphorodithioates by a triester method. - Nucl. Acids res., 1994, v.22, N 10, pp.1797 - 1804. 7. Лебедев А.В. и др. Закономерности изменений химических сдвигов ядер фосфора в спектрах 31 P-ЯМР производных нуклеотидов. - Биоорг. химия, 1983, т.9, N 2, с.149 - 185. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2511005B2 (en) In vitro oligonucleotide synthesis method and reagent used therefor
Seela et al. Oligodeoxyribonucleotides containing 1, 3-propanediol as nucleoside substitute
Mag et al. Synthesis and selective cleavage of an oligodeoxynucleotide containing a bridged intemucleotide 5′-phosphorothioate linkage
Reese et al. Solution phase synthesis of ISIS 2922 (Vitravene) by the modified H-phosphonate approach
AU6897196A (en) Cationic oligonucleotides, and related methods of synthesis and use
Guzaev et al. A new approach for chemical phosphorylation of oligonucleotides at the 5′-terminus
ES2235372T3 (en) METHOD FOR SYNTHESIZING SULFURED OLIGONUCLEOTIDES.
CN103237805B (en) The block synthesis of oligoribonucleotide
JPH0787982A (en) Modified oligodeoxyribonucleotide
RU2111971C1 (en) Modified oligodeoxyribonucleotides, composition based on thereof and intermediate compounds
Dahl et al. Deoxyribonucleoside phosphorodithioates. Preparation of dinucleoside phosphorodithioates from nucleoside thiophosphoramidites
EP0816368B1 (en) Chemical phoshorylation of oligonucleotides and reactants used therefor
EP0358657B1 (en) Poly(deoxyribonucleotides), pharmaceutical compositions, use and preparation of the poly(deoxyribonucleotides)
RU2131881C1 (en) Method of synthesis of 3'-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate analogs of oligodeoxyribonucleotides
WO1994000472A2 (en) Trivalent synthesis of oligonucleotides containing stereospecific alkylphosphonates and arylphosphonates
Balgobin et al. A general approach to the chemical synthesis of oligodeoxyribonucleotides
Van Boom et al. Synthesis of oltgonucleotides with sequences identical with or analogous to the 3′-end of 16S ribosomal RNA of Es cherichia coli: preparation of m62A-CCUCC and ACCUC-m42C via phosphotriester intermediates1
Matulic‐Adamic et al. A Practical Synthesis of 3′‐Thioguanosine and of Its 3′‐Phosphoramidothioite (a Thiophosphoramidite)
US7049432B2 (en) Oligonucleotides having alkylphosphonate linkages and methods for their preparation
Belagaje et al. Polymer supported synthesis of oligonucleotides by a phosphotriester method
Misiura et al. Synthesis, chemical and enzymatic reactivity, and toxicity of dithymidylyl-3′, 5′-phosphorofluoridate and-phosphorothiofluoridate
Bollmark et al. A new method for the formation of the P–F bond
Lin Oligodeoxynucleotide synthesis using protecting groups and a linker cleavable under non-nucleophilic conditions
Sekine et al. Chemical synthesis of branched oligoribonucleotides.
RU2069214C1 (en) $$$-phosphate,n,p-nonprotected phosphothioate oligodeoxynucleotides as parental compounds for synthesis of phosphothioate oligonucleotide reagents for biotechnological processes, phosphothioate oligonucleotide derivatives containing 3'- and/or 5'-bound chemical groups as phosphothioate oligonucleotide reagents for biotechnological processes and method of their synthesis