RU2154638C2 - Nucleic acids modified with amino acids - Google Patents

Nucleic acids modified with amino acids Download PDF

Info

Publication number
RU2154638C2
RU2154638C2 RU97108680/04A RU97108680A RU2154638C2 RU 2154638 C2 RU2154638 C2 RU 2154638C2 RU 97108680/04 A RU97108680/04 A RU 97108680/04A RU 97108680 A RU97108680 A RU 97108680A RU 2154638 C2 RU2154638 C2 RU 2154638C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oligomers
mmol
bonds
evaporated
lower alkyl
Prior art date
Application number
RU97108680/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97108680A (en
Inventor
Кандасами Рамасами (US)
Кандасами Рамасами
Гуонджи Вонг (US)
Гуонджи Вонг
Уилфрид Сайферт (US)
Уилфрид Сайферт
Original Assignee
Ай-Си-Эн ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ
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 Ай-Си-Эн ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ filed Critical Ай-Си-Эн ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ
Publication of RU97108680A publication Critical patent/RU97108680A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2154638C2 publication Critical patent/RU2154638C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D239/46Two or more oxygen, sulphur or nitrogen atoms
    • C07D239/52Two oxygen atoms
    • C07D239/54Two oxygen atoms as doubly bound oxygen atoms or as unsubstituted hydroxy radicals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/06Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids

Abstract

FIELD: organic chemistry, biochemistry. SUBSTANCE: invention describes the novel derivatives of amino acids or aminoalcohols of the formula (I)
Figure 00000003
in any of groups I, II where N means nitrogen. Group I: X means CHR2OH where R2 means H, (lower alkyl)-amine or (lower alkyl)-imidazole; Y means Base-(CH2)n- where Base means nonhalogenated variable nucleoside base where n = 1-7; A means carbonyl; Z means H or OR3 where R3 means H, lower alkyl, (lower alkyl)-amine or (lower alkyl)-imidazole; W means CHR4OH where R4 means H, (lower alkyl)-amine or (lower alkyl)- -imidazole. Group II: A means carbonyl; X means Base-(CH2)n- where Base means nonhalogenated variable nucleoside base where n = 1-3; Y means -CH2OH; W means -CH2OH; Z means H. Compounds are analogs of oligonucleotides where furanose ring occurring in natural nucleic acid is substituted with amino acid or modified aminoalcohol residues. In some variants new compounds are useful for nonsense control of gene expression. Compounds can be used also as probes for hybridization of nucleic acids or as primers. EFFECT: new derivatives indicated above, valuable properties. 8 cl, 3 tbl, 34 dwg, 33 ex

Description

Область изобретения
Изобретение относится к области аналогов полинуклеотидов, в которых отсутствуют фуранозные кольца.
Field of Invention
The invention relates to the field of analogues of polynucleotides in which there are no furanose rings.

Уровень техники
Олигонуклеотиды, которые связываются последовательность-специфическим образом с комплементарными нуклеиновыми кислотами (смысловой цепи) с помощью водородных связей так, чтобы ингибировалась экспрессия гена, обычно называют антисмысловыми олигонуклеотидами. Эти синтетические олигонуклеотиды связывают мишень (мРНК) и ингибируют таким образом трансляцию РНК-мессенджера. Такой антисмысловой принцип (Uhlmann, Е. et al., Chem. Reviews, 1990, 90, 543-584; и Stein, С.A. et al., Cancer Res., 1988, 48, 2659-2688) используется в природе для регуляции экспрессии генов. Этот антисмысловой принцип был использован в лабораторных условиях не только для ингибирования, но также для активации экспрессии генов. Впервые в 1978 Замечник и Стефенсон предложили применять синтетические олигонуклеотиды в целях терапии (Stephenson, M. L. ; and Zamecnik, P. С., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 280 and 285). Специфическое ингибирование антисмысловыми полинуклеотидами основано на специфическом Уотсон-Криковском спаривании оснований между гетероциклическими основаниями антисмыслового олигонуклеотида и вирусной нуклеиновой кислоты. Процесс связывания олигонуклеотидов с комплементарными нуклеиновыми кислотами называется гибридизацией. В частности, интересен олигомер, имеющий последовательность оснований, комплементарную последовательности оснований мРНК, кодирующей белок, необходимый для развития болезни. Путем специфической гибридизации с такой мРНК может быть нарушен синтез белка, кодируемого этой мРНК.
State of the art
Oligonucleotides that bind in a sequence-specific manner to complementary nucleic acids (sense strands) via hydrogen bonds so that gene expression is inhibited are commonly called antisense oligonucleotides. These synthetic oligonucleotides bind the target (mRNA) and thus inhibit the translation of the RNA messenger. Such an antisense principle (Uhlmann, E. et al., Chem. Reviews, 1990, 90, 543-584; and Stein, C. A. et al., Cancer Res., 1988, 48, 2659-2688) are used in nature to regulate gene expression. This antisense principle was used in laboratory conditions not only for inhibition, but also for activation of gene expression. For the first time in 1978, the Observer and Stephenson proposed the use of synthetic oligonucleotides for therapeutic purposes (Stephenson, ML; and Zamecnik, P. C., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, 75, 280 and 285). Specific inhibition by antisense polynucleotides is based on the specific Watson-Crick base pairing between heterocyclic bases of the antisense oligonucleotide and the viral nucleic acid. The process of binding oligonucleotides to complementary nucleic acids is called hybridization. In particular, an oligomer having a base sequence complementary to the base sequence of an mRNA encoding a protein necessary for the development of the disease is of interest. Through specific hybridization with such mRNA, the synthesis of the protein encoded by this mRNA can be impaired.

Получение немодифицированных олигонуклеотидов, то есть олигонуклеотидов, имеющих структуру ДНК, является центром внимания многих групп ученых в последнее десятилетие. Синтез с помощью фосфорамидитов согласно Карузерс (McBride, L. J. ; and Caruthers, M.H., Tetrahedron Letts., 1983, 24, 245), первоначально предложенный Летсинджером (Letsinger, R.L.; and Lunsford, W.B. , J.Amer.Chen.Soc., 1976, 98, 3655) как фосфиттриэфирный метод, в настоящее время является наиболее эффективным методом получения фосфодиэфирных олигонуклеотидов. Когда в качестве антисмысловых олигонуклеотидов используют нормальные (то есть немодифицированные) олигонуклеотиды, возникает проблема их нестабильности из-за действия нуклеаз и недостаточного проникновения через мембрану. Для того чтобы антисмысловые олигонуклеотиды были способны ингибировать трансляцию, они должны достигнуть внутренности клетки неизмененными. Свойства, полезные для олигонуклеотидов, используемых для антисмыслового ингибирования, включают в себя:
(1) устойчивость олигонуклеотидов к действию вне- и внутриклеточных ферментов;
(2) способность проходить сквозь клеточную мембрану; и
(3) способность гибридизоваться с ДНК или РНК мишенью (Agarwal, K.L. et al. , Nucleic Acid Res., 1979, 6, 3009; Agawal, S. et al., Proc Natl Acad Sci. USA. 1988, 85, 7079). Таким образом, необходимо получить аналоги полинуклеотидов, которые имеют указанные выше свойства, для использования в качестве антисмысловых или для использования в качестве праймеров или гибридизационных зондов.
The preparation of unmodified oligonucleotides, that is, oligonucleotides having a DNA structure, has been the focus of attention of many groups of scientists in the last decade. Synthesis using phosphoramidites according to Carusers (McBride, LJ; and Caruthers, MH, Tetrahedron Letts., 1983, 24, 245), originally proposed by Letsinger (Letsinger, RL; and Lunsford, WB, J. Amer. Chen.Soc., 1976 , 98, 3655) as a phosphitriether method, is currently the most effective method for producing phosphodiester oligonucleotides. When normal (i.e., unmodified) oligonucleotides are used as antisense oligonucleotides, there is a problem of their instability due to the action of nucleases and insufficient penetration through the membrane. In order for antisense oligonucleotides to be able to inhibit translation, they must reach the cell interior unchanged. Properties useful for oligonucleotides used for antisense inhibition include:
(1) the resistance of oligonucleotides to the action of extra- and intracellular enzymes;
(2) the ability to pass through the cell membrane; and
(3) the ability to hybridize with a DNA or RNA target (Agarwal, KL et al., Nucleic Acid Res., 1979, 6, 3009; Agawal, S. et al., Proc Natl Acad Sci. USA. 1988, 85, 7079) . Thus, it is necessary to obtain analogues of polynucleotides that have the above properties, for use as antisense or for use as primers or hybridization probes.

Модифицированные полинуклеотиды уже были синтезированы, такие модификации полинуклеотидов включают в себя метилфосфонаты, фосфоротиоаты, различные амидаты и сахарные группировки видов нуклеиновых кислот. Эти замещения в скелете придают в некоторой степени усиленную стабильность, но имеют недостаток, заключающийся в получении хирального фосфора в составе связи, что приводит к образованию 2n диастереомеров, где n - число модифицированных диэфирных связей в олигомере. Наличие таких множественных диастереомеров значительно ослабляет способность модифицированного олигонуклеотида гибридизоваться с последовательностями-мишенями. Некоторые из таких замещений также оставляют способность поддерживать отрицательный заряд, а присутствие заряженных групп снижает способность этих соединений проникать сквозь клеточные мембраны. Существует много других недостатков, связанных с такими модификациями связей, зависящих от конкретной природы связи.Modified polynucleotides have already been synthesized; such polynucleotide modifications include methylphosphonates, phosphorothioates, various amidates and sugar moieties of nucleic acid species. These substitutions in the skeleton give to some extent enhanced stability, but have the disadvantage of obtaining chiral phosphorus in the bond, which leads to the formation of 2 n diastereomers, where n is the number of modified diester bonds in the oligomer. The presence of such multiple diastereomers significantly impairs the ability of the modified oligonucleotide to hybridize with the target sequences. Some of these substitutions also leave the ability to maintain a negative charge, and the presence of charged groups reduces the ability of these compounds to penetrate cell membranes. There are many other disadvantages associated with such modifications of the bonds, depending on the specific nature of the connection.

Были синтезированы некоторые аналоги олигонуклеотидов, содержащие модификацию сахара. Модификации сахаров (дезокси)рибозных нуклеиновых кислот, предназначенные для обеспечения того, что понимали под улучшенными структурами, особенно структурами, которые лучше проникают в клетки, включали в себя α-ДНК, гомо-ДНК, морфолино- и тионуклеозиды и пептидные нуклеиновые кислоты (ПНК). Общая схема синтеза для получения таких аналогов должна была включать в себя первичную гидроксильную группу нуклеозида или его нуклеотида, связанную либо с полимерным носителем, либо с последовательность-специфичным 3'-нуклеотидом через атом фосфора в пятивалентной или трехвалентной степени окисления. Методы специфичного связывания представлены фосфитнотриэфирным (фосфорамидитным), фосфодиэфирным и гидрофосфонатным методами. Имеющиеся в продаже мономеры и связанные с полимерными носителями мономеры пригодны для таких методов в силу наличия защищенных оснований (G, A, C, T, U и других гетероциклов) совместно с защищенными атомами фосфора, что позволяет хранить их и предотвращает неспецифические реакции во время процесса связывания. Some oligonucleotide analogues containing sugar modification have been synthesized. Modifications of sugar (deoxy) ribose nucleic acids designed to provide what is understood by improved structures, especially structures that penetrate better into cells, include α-DNA, homo-DNA, morpholino and thionucleosides and peptide nucleic acids (PNA) ) The general synthesis scheme for the preparation of such analogues was to include the primary hydroxyl group of the nucleoside or its nucleotide bound either to the polymer carrier or to the sequence-specific 3'-nucleotide via a phosphorus atom in the pentavalent or trivalent oxidation state. Specific binding methods are represented by phosphite-triester (phosphoramidite), phosphodiester and hydrophosphonate methods. Commercially available monomers and polymer-associated monomers are suitable for such methods due to the presence of protected bases (G, A, C, T, U and other heterocycles) together with protected phosphorus atoms, which allows them to be stored and prevents non-specific reactions during the process binding.

Виды нуклеиновых кислот, содержащие модифицированные сахара, неионные скелеты или ациклические полиамиды (АПА), имеют, в некоторой степени, одно или несколько из следующих свойств, полезных для модификации гена: усиленная стабильность дуплекса (эффективность гибридизации), повышенная специфичность к мишеням, устойчивость к действию нуклеаз, улучшенное проникновение в клетку и содействие в важных терминирующих событиях нуклеиновых кислот (например активность РНазы H, каталитическое расщепление, остановка гибридизации и другие). Было также предложено использовать карбонатные диэфиры. Однако эти соединения являются высоко нестабильными, и такая карбонатно-диэфирная связь не поддерживает тэтраэдрическую конфигурацию, устанавливаемую фосфором в фосфодиэфире. Аналогично, карбаматные связи, являясь ахиральными, придают тригональную симметрию, и было показано, что поли dT, имеющий такую связь, не гибридизуется строго с dA (Coull, J.М. et al. Tetrahedron Letts., 1987, 28, 745; Stirchak, E.p. et al., J.Org.Chem., 1987, 52, 4202). Types of nucleic acids containing modified sugars, non-ionic skeletons or acyclic polyamides (APA) have, to some extent, one or more of the following properties useful for gene modification: enhanced duplex stability (hybridization efficiency), increased target specificity, and resistance to the action of nucleases, improved penetration into the cell and assistance in important terminating events of nucleic acids (for example, the activity of RNase H, catalytic cleavage, stopping hybridization and others). It has also been proposed to use carbonate diesters. However, these compounds are highly unstable, and such a carbonate-diester bond does not support the tetrahedral configuration established by phosphorus in the phosphodiester. Similarly, carbamate bonds, being achiral, impart trigonal symmetry, and it has been shown that poly dT having such a bond does not hybridize strictly with dA (Coull, J.M. et al. Tetrahedron Letts., 1987, 28, 745; Stirchak , Ep et al., J. Org. Chem., 1987, 52, 4202).

В более поздней литературе появляются сведения об ациклических аналогах cахаров (Augustyns, К.A. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 2587-2593). Включение этих ациклических нуклеозидов в состав олигонуклеотидов влечет за собой пропуск в Tm в зависимости от числа линкеров, встроенных в эти олигомеры. Обнаружено, что эти олигонуклеотиды являются устойчивыми к действию ферментов и спариваются с основаниями комплементарной последовательности. Учитывая недостатки полинуклеотидов и известных аналогов полинуклеотидов, интерес представляет создание новых аналогов полинуклеотидов для использования в антисмысловом ингибировании и других методиках, применяющих олигомеры. In later literature, information appears on acyclic sugar analogues (Augustyns, K. A. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 2587-2593). The inclusion of these acyclic nucleosides in the oligonucleotides entails a gap in Tm depending on the number of linkers incorporated into these oligomers. It was found that these oligonucleotides are resistant to the action of enzymes and mate with the bases of the complementary sequence. Given the shortcomings of polynucleotides and known polynucleotide analogs, it is of interest to create new polynucleotide analogs for use in antisense inhibition and other methods using oligomers.

Такие попытки с модификацией как сахарных, так и скелетных компонентов имеют ряд недостатков при использовании в качестве терапевтических средств и в других методах. Следовательно, требуются более серьезные улучшения этих свойств, прежде чем станет возможным использование в качестве эффективных терапевтических, диагностических и исследовательских средств. Согласно этому, давно имеется необходимость в улучшении олигомерных аналогов олигомеров олигонуклеотидов как фармацевтических соединений. Such attempts with the modification of both sugar and skeletal components have several disadvantages when used as therapeutic agents in other methods. Consequently, more serious improvements in these properties are required before it can be used as effective therapeutic, diagnostic, and research agents. According to this, there has long been a need to improve oligomeric analogues of oligonucleotide oligomers as pharmaceutical compounds.

Согласно настоящему изобретению предлагаются новые олигонуклеотиды и их структурные предшественники, более устойчивые к действию нуклеаз, обладающие повышенной стабильностью в физиологических условиях и которые могут быть нейтрально или положительно заряжены, что могло бы облегчить проникновение в клетку. Далее, новые олигонуклеотиды по изобретению обладают улучшенными гибридизационными свойствами по отношению к гибридизуемым нуклеиновым кислотам-мишеням. The present invention provides new oligonucleotides and their structural precursors that are more resistant to the action of nucleases, have increased stability under physiological conditions and which can be neutral or positively charged, which could facilitate penetration into the cell. Further, the novel oligonucleotides of the invention have improved hybridization properties with respect to hybridizable target nucleic acids.

Олигомеры по настоящему изобретению в общем характеризуются тем, что содержат серию встроенных линкеров или мономеров, подходящую для связывания гетероциклических оснований с нуклеиновой кислотой-мишенью последовательность-специфичным образом. Когда описываемые здесь встроенные линкеры находятся в составе олигомеров, они могут обладать большей силой, чем единичная водородная связь, способствуя таким образом образованию при связывании компетентной конформации. The oligomers of the present invention are generally characterized in that they contain a series of built-in linkers or monomers suitable for binding the heterocyclic bases to the target nucleic acid in a sequence-specific manner. When the built-in linkers described herein are incorporated into oligomers, they may have greater strength than a single hydrogen bond, thereby facilitating the formation of a competent conformation upon binding.

Нуклеомономеры по настоящему изобретению в основном характеризуются как группировки или остатки, заменяющие фуранозное кольцо, которое имеется в природных нуклеотидах, аминокислотными или модифицированными аминоспиртовыми остатками. Примерные мономеры и олигомеры по изобретению показаны в формулах 1-41. Включение этих описанных здесь мономеров в состав олигонуклеотидов позволяет синтезировать соединения с улучшенными свойствами; эти улучшенные свойства включают в себя (1) возросшую липофильность в результате удаления заряда, имеющегося благодаря фосфодиэфирным связям (Dalge, J.М. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 1805), и (2) устойчивость к разрушению ферментами, такими как нуклеазы. Олигомеры, содержащие эти мономеры, могут быть совершенно стабильны для гибридизации с последовательностями-мишенями и превосходят немодифицированные нуклеозидные остатки в одном или нескольких применениях. The nucleomonomers of the present invention are mainly characterized as groups or residues that replace the furanose ring, which is present in the natural nucleotides, with amino acid or modified amino alcohol residues. Exemplary monomers and oligomers of the invention are shown in formulas 1-41. The inclusion of these monomers described herein in the composition of the oligonucleotides allows the synthesis of compounds with improved properties; these improved properties include (1) increased lipophilicity due to the removal of charge due to phosphodiester bonds (Dalge, J.M. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 1805), and (2) resistance to degradation enzymes such as nucleases. Oligomers containing these monomers can be perfectly stable for hybridization with target sequences and are superior to unmodified nucleoside residues in one or more applications.

Краткое содержание изобретения
Согласно настоящему изобретению предлагаются различные новые аналоги олигонуклеотидов, имеющие одно или несколько свойств, которые обеспечивают превосходство интересующих нас соединений над традиционными олигонуклеотидами при использовании в методах, применяющих олигонуклеотиды. Соединения по изобретению являются аналогами олигонуклеотидов, в которых фуранозное кольцо, имеющееся в природных нуклеиновых кислотах, заменено на аминокислоту или модифицированный аминоспиртовой остаток. В некоторых реализациях новые соединения по изобретению, в частности, полезны для антисмыслового контроля экспрессии генов. Соединения по изобретению также могут быть использованы как зонды для гибридизации с нуклеиновыми кислотами или как праймеры.
Summary of invention
The present invention provides various new oligonucleotide analogs having one or more properties that provide superiority of the compounds of interest to traditional oligonucleotides when used in methods employing oligonucleotides. The compounds of the invention are analogous to oligonucleotides in which the furanose ring present in natural nucleic acids is replaced by an amino acid or a modified amino alcohol residue. In some implementations, the new compounds of the invention are particularly useful for antisense control of gene expression. The compounds of the invention can also be used as probes for hybridization with nucleic acids or as primers.

В другом аспекте согласно данному изобретению предложены мономерные предшественники аналогов олигонуклеотидов по изобретению. Эти мономерные предшественники могут быть использованы для синтеза интересующих нас аналогов полинуклеотидов. In another aspect, the invention provides monomeric precursors of the oligonucleotide analogs of the invention. These monomeric precursors can be used to synthesize the polynucleotide analogues of interest to us.

В другом аспекте согласно данному изобретению предложены препараты интересующих нас аналогов полинуклеотидов, которые созданы для лечения или профилактики болезненных состояний. В еще одном аспекте согласно данному изобретению предложены способы лечения или профилактики заболеваний, в частности вирусных инфекций и нарушений клеточного роста. Интересующие нас способы лечения заболеваний включают в себя стадию, на которой вводят эффективное количество интересующих нас аналогов полинуклеотидов для использования в качестве антисмысловых ингибиторов. In another aspect, the present invention provides preparations of the polynucleotide analogs of interest to us that are designed to treat or prevent painful conditions. In yet another aspect, the present invention provides methods for treating or preventing diseases, in particular viral infections and cell growth disorders. The methods of treating diseases of interest to us include the stage at which an effective amount of polynucleotide analogues of interest to us is administered for use as antisense inhibitors.

Краткое описание чертежей
На фиг. 1-25 показаны последовательности химических реакций, применяемых для синтеза мономеров и олигонуклеотидов по изобретению. Конкретнее:
На фиг. 1 показан синтез связанного с L-серинолом тиминового мономерного фосфорамидита с -CH2-CO-связью между тимином и серинолом.
Brief Description of the Drawings
In FIG. 1-25 shows the sequence of chemical reactions used for the synthesis of monomers and oligonucleotides according to the invention. More specifically:
In FIG. 1 shows the synthesis of L-serinol-linked thymine monomeric phosphoramidite with a -CH 2 -CO-bond between thymine and serinol.

На фиг. 2 показан синтез связанного с L-серинолом тиминового мономерного фосфорамидита с -CH2-CH2-связью между тимином и серинолом.In FIG. Figure 2 shows the synthesis of L-serinol-linked thymine monomeric phosphoramidite with a -CH 2 -CH 2 bond between thymine and serinol.

На фиг. 3 и 4 показан синтез связанного с замещенным L-серинолом тиминового мономерного фосфорамидита с -CH2-CO-связью между тимином и серинолом.In FIG. Figures 3 and 4 show the synthesis of thymine monomeric phosphoramidite bound with substituted L-serinol with the -CH 2 -CO bond between thymine and serinol.

На фиг. 5 показан синтез T-T димера с межнуклеотидной связью из 5 атомов, имеющего гидроксиламин в середине межнуклеотидной связи, с -CH2-CO-связью между тимином и серинолом.In FIG. 5 shows the synthesis of a TT dimer with an internucleotide bond of 5 atoms having hydroxylamine in the middle of the internucleotide bond, with a —CH 2 —CO bond between thymine and serinol.

На фиг. 6 показан синтез тиминового мономерного фосфорамидита, в котором тимин присоединен к N-этилгидроксиламину через -CH2-CO-связь.In FIG. Figure 6 shows the synthesis of thymine monomeric phosphoramidite in which thymine is attached to N-ethylhydroxylamine via an -CH 2 -CO bond.

На фиг. 7 показан синтез связанного с L-серинолом тиминового мономерного фосфорамидита, в котором группа NH2 L-серина соединена с 2-гидроксиацетильной группой, и гидрокси-функция блокирована группой DMT. Этот строительный блок использован для 2'-5' соединения. На этом чертеже также показан синтез тиминового мономера, в котором NH2 группа L-серина соединена с 2'-гидроксиэтильной функцией.In FIG. 7 shows the synthesis of L-serinol-linked thymine monomeric phosphoramidite in which the NH 2 L-serine group is attached to a 2-hydroxyacetyl group and the hydroxy function is blocked by the DMT group. This building block is used for 2'-5 'connection. The drawing also shows the synthesis of a thymine monomer in which the NH 2 group of L-serine is linked to a 2'-hydroxyethyl function.

На фиг. 8 показан синтез Т-Т димера, имеющего гидроксаматный скелет с 2'-5' связью. В этом димере один строительный блок состоит из L-аспарагиновой кислоты и тимина, а другой - из L-серина и тимина. Этот димер имеет также две дополнительных амидных связи в скелете. In FIG. Figure 8 shows the synthesis of a TT dimer having a hydroxamate backbone with a 2'-5 'bond. In this dimer, one building block consists of L-aspartic acid and thymine, and the other consists of L-serine and thymine. This dimer also has two additional amide bonds in the skeleton.

На фиг. 9 показан синтез Т-Т димера, имеющего гидроксаматный скелет с 2'-5' связью. В этом димере один строительный блок состоит из L-аспарагиновой кислоты и тимина, а другой - из L-серина и тимина. В этом димере отсутствует амидная связь в скелете. In FIG. 9 shows the synthesis of a TT dimer having a hydroxamate backbone with a 2'-5 'bond. In this dimer, one building block consists of L-aspartic acid and thymine, and the other consists of L-serine and thymine. There is no amide bond in the skeleton in this dimer.

На фиг. 10 показан синтез связанного с L-серинол-β-аланином тиминового мономерного фосфорамидита, в котором β-аланин связывает тимин и серинол. In FIG. 10 shows the synthesis of L-serinol-β-alanine-bound thymine monomeric phosphoramidite, in which β-alanine binds thymine and serinol.

На фиг. 11 показан синтез связанного с L-серинол-алкиламином тиминового мономерного фосфорамидита, в котором алкиламин связывает тимин и серинол. In FIG. 11 shows the synthesis of L-serynol-alkylamine-associated thymine monomeric phosphoramidite in which an alkylamine binds thymine and serinol.

На фиг. 12 показан синтез Т-Т димера, имеющего гидроксаматный скелет с 4'-5' связью. В этом случае димер состоит из двух единиц L-аспарагиновой кислоты и двух тиминовых единиц с ацетиловым линкером между тимином и аспарагиновой кислотой. In FIG. 12 shows the synthesis of a TT dimer having a hydroxamate backbone with a 4'-5 'bond. In this case, the dimer consists of two units of L-aspartic acid and two thymine units with an acetyl linker between thymine and aspartic acid.

На фиг. 13 показан синтез Т-Т димера, имеющего гидроксаматный скелет с 4'-5' связью. В этом случае димер состоит из двух единиц L-аспарагиновой кислоты и двух тиминовых единиц с этиловым линкером между тимином и аспарагиновой кислотой. In FIG. 13 shows the synthesis of a TT dimer having a hydroxamate backbone with a 4'-5 'bond. In this case, the dimer consists of two units of L-aspartic acid and two thymine units with an ethyl linker between thymine and aspartic acid.

На фиг. 14 показан синтез связанного с N-гидроксаминовой кислотой тиминового строительного блока. In FIG. 14 shows the synthesis of a thymine building block bound to N-hydroxamic acid.

На фиг. 15 показан синтез связанного с L-аспарагиновой кислотой тиминового строительного блока с N-гидроксиламиновым линкером между тимином и аспарагиновой кислотой. In FIG. 15 shows the synthesis of an L-aspartic acid-associated thymine building block with an N-hydroxylamine linker between thymine and aspartic acid.

На фиг. 16 показан синтез Т-Т димера, имеющего гидроксаматный скелет с 4'-5' связью. В этом случае группа карбоновой кислоты связана с тиминовым строительным блоком через N-гидроксиламиновый линкер. In FIG. 16 shows the synthesis of a TT dimer having a hydroxamate backbone with a 4'-5 'bond. In this case, the carboxylic acid group is linked to the thymine building block via an N-hydroxylamine linker.

На фиг. 17 показан синтез тимидинуксусной кислоты, замещенной N-гидроксиламинокислотным строительным блоком 150 и его аналогом 149. Эти мономерные строительные блоки полезны для получения нуклеиновой кислоты с гидроксаматными скелетами. In FIG. Figure 17 shows the synthesis of thymidine acetic acid substituted with N-hydroxylamine acid building block 150 and its analogue 149. These monomeric building blocks are useful for producing nucleic acid with hydroxamate skeletons.

На фиг. 18 показан синтез тимидинуксусной кислоты, замещенной гидроксиламином, содержащим аминокислотные строительные блоки 157 и 158. Эти мономеры полезны для получения нуклеиновой кислоты, имеющей амидный скелет с гидроксиламиновой функциональностью. In FIG. Figure 18 shows the synthesis of thymidine acetic acid substituted with hydroxylamine containing amino acid building blocks 157 and 158. These monomers are useful for producing a nucleic acid having an amide skeleton with hydroxylamine functionality.

На фиг. 19 показан синтез связанного с L-серинолом тимидинового строительного блока 166, имеющего гидроксиламиновую группировку между тимином и серинолом. Этот строительный блок полезен для получения нуклеиновой кислоты со связями 4'-5'. In FIG. 19 shows the synthesis of L-serinol-linked thymidine building block 166 having a hydroxylamine moiety between thymine and serinol. This building block is useful for producing nucleic acids with 4'-5 'bonds.

На фиг. 20 показан синтез связанного с глутаминовой кислотой-глицином тимидинового мономера 174. Этот мономерный строительный блок полезен для получения нуклеиновой кислоты с амидными скелетами и связями 2'-5'. In FIG. 20 shows the synthesis of glutamic acid-glycine-bound thymidine monomer 174. This monomeric building block is useful for producing nucleic acid with amide skeletons and 2′-5 ′ bonds.

На фиг. 21 показан синтез связанного с глицинол-глицином тимидинового строительного блока 181 и 182, имеющего гидроксиламиновую группировку между тимином и глицинолом. Эти строительные блоки полезны для получения нуклеиновой кислоты со связями 2'-5'. In FIG. 21 shows the synthesis of glycine-glycine-bound thymidine building block 181 and 182 having a hydroxylamine moiety between thymine and glycine. These building blocks are useful for producing nucleic acids with 2'-5 'bonds.

На фиг. 22-24 показан синтез связанных с рибозной аминокислотой тимидиновых строительных блоков 191, 199 и 207. Эти строительные блоки полезны для получения олигонуклеотидов, имеющих рибозоамидный скелет. In FIG. 22-24 show the synthesis of thymidine building blocks associated with a ribose amino acid 191, 199, and 207. These building blocks are useful for producing oligonucleotides having a ribose amide skeleton.

На фиг. 25 показан твердофазный синтез олигонуклеотида 211, имеющего рибозоамидный скелет. In FIG. 25 shows solid-phase synthesis of an oligonucleotide 211 having a ribose amide skeleton.

На фиг. 26 показан синтез 1-O-(4,4'-диметокси-тритил) -2- [амино(тиминилацетил)] -L-пропан-3-O-(N,N-диизопропил) -β-цианоэтилфосфорамидита. In FIG. 26 shows the synthesis of 1-O- (4,4'-dimethoxy-trityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -L-propan-3-O- (N, N-diisopropyl) -β-cyanoethylphosphoramidite.

На фиг. 27 показан синтез 1-O-(4,4'-диметокси-тритил)-2- [амино(тиминилацетил)]-D-пропан-3-O-(H,H-диизопропил) -β-цианоэтилфосфорамидита. In FIG. 27 shows the synthesis of 1-O- (4,4'-dimethoxy-trityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] - D-propan-3-O- (H, H-diisopropyl) -β-cyanoethylphosphoramidite.

На фиг. 28 показан синтез 2-[(β-(4,4'-диметокси-тритил) -O-ацетил)амино] -3- тиминил-L-пропан-1 -O-(N,N-диизопропил) -β-цианоэтилфосфорамидита. In FIG. Figure 28 shows the synthesis of 2 - [(β- (4,4'-dimethoxy-trityl) -O-acetyl) amino] -3-thyminyl-L-propan-1-O- (N, N-diisopropyl) -β-cyanoethylphosphoramidite .

На фиг. 29 показан синтез N-(тиминилацетил)-N-[[(2-изобутирил) окси] этил] -O-бензилгидроксиламина. In FIG. 29 shows the synthesis of N- (thyminyl acetyl) -N - [[(2-isobutyryl) oxy] ethyl] -O-benzylhydroxylamine.

На фиг. 30 показан синтез (2R,4S)-1-(трет-бутоксикарбонил)-2- [N3-бензоил(тимин-1-ил)]метил-4-фталимидо-пирролидина.In FIG. 30 shows the synthesis of (2R, 4S) -1- (tert-butoxycarbonyl) -2- [N 3 -benzoyl (thymin-1-yl)] methyl-4-phthalimido-pyrrolidine.

Детальное описание конкретных воплощений
Определения и аббревиатуры
В настоящем изобретении использованы следующие ниже термины и подразумевается, что они определяют указанное ниже.
Detailed description of specific embodiments
Definitions and abbreviations
The following terms are used in the present invention and are intended to define the following.

Используемый здесь термин "антисмысловая" терапия относится к введению или генерации in situ ДНК или РНК олигомеров или их аналогов, которые специфично связываются с комплементарной последовательностью нуклеиновой кислоты-мишени. Это связывание может происходить путем традиционного комплементарного спаривания оснований либо с помощью другого механизма, например, в случае связывания ДНК-дуплексов, с помощью специфических взаимодействий в большой бороздке двойной спирали. В общем случае термин "антисмысловой" относится к ряду приемов, в основном используемых согласно данному описанию в уровне техники, и включает любую терапию, основывающуюся на специфическом связывании с олигонуклеотидными последовательностями. Эти приемы антисмыслового регулирования генов хорошо известны специалисту в области молекулярной биологии, описания антисмыслового регулирования генов приведены, например, в патенте США 5107065, патенте США 5166195, патенте США 5087617 и Crooke, Annual Review Pharmacology Toxicology 1992 32; 329-376. As used herein, the term “antisense” therapy refers to the introduction or generation of in situ DNA or RNA oligomers or their analogs that specifically bind to a complementary target nucleic acid sequence. This binding can occur by traditional complementary base pairing or by using another mechanism, for example, in the case of DNA duplex binding, using specific interactions in the large groove of the double helix. In the General case, the term "antisense" refers to a number of techniques, mainly used according to this description in the prior art, and includes any therapy based on specific binding to oligonucleotide sequences. These techniques of antisense gene regulation are well known to those skilled in the field of molecular biology; descriptions of antisense gene regulation are described, for example, in US Pat. No. 5,107,065, US Pat. No. 5,166,195, US Pat. 329-376.

Термины "олигомер" или "олигонуклеотид" применяются как взаимозаменимые и включают в себя встречающиеся в природе соединения, такие как РНК или ДНК, а также их синтетические аналоги, включая соединения по изобретению. Если не указано другое термины "олигомер" и "олигонуклеотид" относятся как к ДНК/РНК, так и к их синтетическим аналогам. Термин "олигомер" применяют к соединениям, содержащим два или большее число нуклеомономеров, ковалентно присоединенных друг к другу с помощью фосфодиэфирной связи или других заменяющих связей. Если не указано иное, термин "олигомер" не следует понимать как ограничивающий длину. Таким образом, олигомер может иметь всего лишь два ковалентно увязанных нуклеомономера (димер), либо быть значительно длиннее. Олигомеры могут быть связаны компетентно и, таким образом, образовывать пары с однонитевой или двунитевой последовательностями нуклеиновых кислот. Олигомеры (например димеры - гексамеры) также могут быть использованы в качестве синтонов для более длинных олигомеров, как описано ниже. Олигомеры могут содержать сайты, не являющиеся основаниями, и псевдонуклеозиды. The terms "oligomer" or "oligonucleotide" are used interchangeably and include naturally occurring compounds such as RNA or DNA, as well as their synthetic analogues, including the compounds of the invention. Unless otherwise indicated, the terms “oligomer” and “oligonucleotide” refer to both DNA / RNA and their synthetic counterparts. The term "oligomer" is applied to compounds containing two or more nucleomonomers covalently attached to each other via a phosphodiester bond or other substitute bonds. Unless otherwise indicated, the term “oligomer” is not to be understood as limiting the length. Thus, the oligomer can have only two covalently linked nucleomonomers (dimer), or it can be much longer. The oligomers can be linked competently and, thus, pair with single-stranded or double-stranded nucleic acid sequences. Oligomers (e.g., dimers - hexamers) can also be used as synthons for longer oligomers, as described below. Oligomers may contain non-base sites and pseudonucleosides.

Олигомеры включают в себя олигонуклеотиды, олигонуклеозиды, полидезоксирибонуклеотиды (содержащие 2'-дезокси-D-рибозу или ее модифицированные формы), то есть ДНК, полирибонуклеотиды (содержащие D-рибозу или ее модифицированные формы), то есть РНК, и любой другой тип полинуклеотидов, являющихся N-гликозидами или C-гликозидами пуриновых или пиримидиновых оснований или модифицированных пуриновых или пиримидиновых оснований. Oligomers include oligonucleotides, oligonucleosides, polydeoxyribonucleotides (containing 2'-deoxy-D-ribose or its modified forms), i.e. DNA, polyribonucleotides (containing D-ribose or its modified forms), i.e. RNA, and any other type of polynucleotides being N-glycosides or C-glycosides of purine or pyrimidine bases or modified purine or pyrimidine bases.

Подразумевается, что олигомеры, как здесь используется этот термин, также включают в себя соединения, в которых соседние нуклеомономеры связаны через гидроксаматные связи. Элементы, обычно присутствующие в олигомерах, такие как фуранозное кольцо и/или фосфодиэфирная связь, могут быть заменены любым подходящим функционально эквивалентным элементом. Подразумевается, что термин "олигомер" включает в себя любую структуру, которая служит каркасом или поддержкой для оснований, причем этот каркас позволяет осуществлять связывание с нуклеиновыми кислотами-мишенями последовательность-зависимым образом. Традиционные известные олигомеры могут быть разделены на четыре группы, которые характеризуются как имеющие
(1) связи в виде фосфодиэфиров или аналогов фосфодиэфиров (фосфоротиоатов, метил-фосфонатов и т.д.),
(2) заменяющие связи, которые содержат нефосфорные изостеры (рибоацеталь, формацеталь, карбамат и т.д.),
(3) морфолиновые остатки, карбоциклические остатки или другие фуранозные сахара, такие как арабиноза или гексоза, вместо рибозы или дезоксирибозы,
(4) нуклеомономеры, связанные через амидные связи, или ациклические нуклеомономеры, связанные через любую подходящую заменяющую связь.
It is understood that oligomers, as the term is used here, also include compounds in which adjacent nucleomonomers are linked via hydroxamate bonds. Elements typically present in oligomers, such as a furanose ring and / or phosphodiester bond, may be replaced by any suitable functionally equivalent element. The term “oligomer” is intended to include any structure that serves as a backbone or base support, and this backbone allows binding to target nucleic acids in a sequence-dependent manner. Traditional known oligomers can be divided into four groups, which are characterized as having
(1) bonds in the form of phosphodiesters or analogues of phosphodiesters (phosphorothioates, methyl phosphonates, etc.),
(2) substitute bonds that contain non-phosphoric isosteres (riboacetal, formacetal, carbamate, etc.),
(3) morpholine residues, carbocyclic residues or other furanose sugars, such as arabinose or hexose, instead of ribose or deoxyribose,
(4) nucleomonomers linked through amide bonds, or acyclic nucleomonomers linked through any suitable replacement bond.

Термин "нуклеомономер", используемый здесь, относится к группировке, содержащей
(1) основание, ковалентно связанное с
(2) второй группировкой.
The term "nucleomonomer" as used herein refers to a moiety containing
(1) a base covalently linked to
(2) the second grouping.

Нуклеомономеры включают в себя нуклеозиды, нуклеотиды или основания, присоединенные к аминоспирту. Нуклеомономеры могут быть связаны с образованием олигомеров, которые связывают мишени или комплементарные последовательности оснований нуклеиновых кислот последовательность-специфичным образом. Nucleomonomers include nucleosides, nucleotides or bases attached to an amino alcohol. Nucleomonomers can be associated with the formation of oligomers that bind targets or complementary nucleic acid base sequences in a sequence-specific manner.

"Вторая группировка", как используется здесь, относится к соединению, соединенному с нуклеомономером, и включает в себя аминокислотную/аминоспиртовую группировку, обычно серинол, аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту, глицин, и те виды, которые содержат модификации аминокислотной группировки, например в которых один или большее число водородов заменено другой функциональностью (смотри формулы 24-41), или одна карбоновая кислота превращена в функцию спирта, аминов, тиолов, гидроксиламинов и т.п. Нуклеомономеры, как определено здесь, также включают в себя основания, связанные с аминокислотами или аминоспиртами и/или аналогами аминокислот/спиртов, имеющих свободную карбоксильную/гидроксильную группу и/или свободную аминогруппу и/или их защищенные формы. A “second moiety,” as used herein, refers to a compound coupled to a nucleomonomer and includes an amino acid / amino alcohol moiety, typically a serine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, and those species that contain modifications of the amino acid group, for example in which one or more hydrogens is replaced by another functionality (see formulas 24-41), or one carboxylic acid is converted to the function of alcohol, amines, thiols, hydroxylamines, etc. Nucleomonomers as defined herein also include bases associated with amino acids or amino alcohols and / or analogs of amino acids / alcohols having a free carboxyl / hydroxyl group and / or a free amino group and / or their protected forms.

Термин "нуклеозид", как используется здесь, относится к его аминокислотным и аминоспиртовым производным, как описано ниже, несущим пурин, пиримидин, или их аналоговым формам, как определено ниже, но в которых отсутствует связывающая группировка, такая как аналог фосфодиэфира или модифицированная межнуклеотидная связь. Под "5'" нуклеозидом подразумевают нуклеозид, обеспечивающий возможность связывания линкера по 5' углероду. "5'" конец линкера связывается с 5' нуклеозидом. "3'" конец линкера связывается с 3' положением следующего нуклеозида. Если присутствует модифицированный нуклеозид, который не включает именно 3' и/или 5' углерод, то для специалиста должно быть понятно, что эта "3'" и "5'" терминология для описания полярности нити используется по аналогии с ДНК и РНК. The term "nucleoside", as used here, refers to its amino acid and amino alcohol derivatives, as described below, bearing purine, pyrimidine, or their analog forms, as defined below, but in which there is no linking group, such as a phosphodiester analog or a modified internucleotide bond . By "5 '" nucleoside is meant a nucleoside enabling the linker to be bonded to 5' carbon. The "5 '" end of the linker binds to the 5' nucleoside. The "3 '" end of the linker binds to the 3' position of the next nucleoside. If a modified nucleoside is present that does not specifically include 3 'and / or 5' carbon, then it should be understood by one of ordinary skill in the art that this "3 '" and "5'" terminology is used to describe the polarity of the strand by analogy with DNA and RNA.

Термин "нуклеозид", как использовано здесь, относится к основанию, ковалентно присоединенному к аналогу аминоспирта/аминокислоты и содержащему линкер между основанием и аминокислотой/аминоспиртом. Термин нуклеозид естественно включает рибонуклеозиды, дезоксирибонуклеозиды или любой другой нуклеозид, являющийся N-гликозидом или С-гликозидом основания. The term "nucleoside", as used here, refers to a base covalently attached to an amino alcohol / amino acid analogue and containing a linker between the base and the amino acid / amino alcohol. The term nucleoside naturally includes ribonucleosides, deoxyribonucleosides, or any other nucleoside that is an N-glycoside or a C-glycoside base.

Термин "нуклеотид", как использовано здесь, относится к нуклеозидам, имеющим фосфатную группу или аналог фосфата (группы с фосфором в той же степени окисления, как в фосфатной группе, например тиофосфат, амидат). The term "nucleotide", as used here, refers to nucleosides having a phosphate group or a phosphate analogue (groups with phosphorus in the same oxidation state as in the phosphate group, for example thiophosphate, amidate).

Термин "основание", как использовано здесь, относится к широкому ряду нуклеозидных оснований, включая пуриновые, пиримидиновые гетероциклы и аналоги гетероциклов и их таутомеры. Пурины включают в себя аденин, гуанин и ксантин, примером аналога пурина является 8-оксо-N6-метиладенин и 7-деазаксантин. Пиримидины включают в себя урацил и цитозин и их аналоги, такие как 5-метилцитозин, 5-(1-пропинилурацил), 5-(1-пропинилцитозин), 5-метилурацил и 4,4-этанцитозин. Когда "основания" включены в подходящую молекулярную рамку считывания, например фосфодиэфирный скелет, они способны принимать участие в спаривании оснований, которое имеет место в двунитевой ДНК или других двунитевых нуклеиновых кислотах со сходными структурами. Основания также способны принимать участие в спаривании оснований в нуклеиновой кислоте с тройной спиралью.The term "base", as used here, refers to a wide range of nucleoside bases, including purine, pyrimidine heterocycles and analogues of heterocycles and their tautomers. Purines include adenine, guanine, and xanthine; an example of a purine analogue is 8-oxo-N 6 -methyladenine and 7-deazaxanthin. Pyrimidines include uracil and cytosine and their analogues, such as 5-methylcytosine, 5- (1-propynyluracil), 5- (1-propynylcytosine), 5-methyluracil and 4,4-ethanocytosine. When “bases” are included in a suitable molecular reading frame, for example a phosphodiester skeleton, they are capable of participating in base pairing, which occurs in double-stranded DNA or other double-stranded nucleic acids with similar structures. Bases are also capable of participating in base pairing in a triple helix nucleic acid.

Термин "модификация сахара", как использован здесь, относится к любому остатку аминокислоты или аминоспирта, кроме 2'-дезоксирибозы. The term “sugar modification,” as used herein, refers to any residue of an amino acid or amino alcohol other than 2'-deoxyribose.

Термин "амино кислота/спирт", как использован здесь, относится к любым природным аминокислотам и спиртам, как "R'", так и "S'" изомерам. The term “amino acid / alcohol,” as used herein, refers to any naturally occurring amino acids and alcohols, both the “R '” and the “S'" isomers.

Термин "нуклеозидные связи", как использован здесь, относится к связи, которая существует внутри мономера. The term "nucleoside bonds," as used herein, refers to a bond that exists within a monomer.

Термин "связь", как использован здесь, относится к группировке, которая используется для соединения основания с аминокислотой/аминоспиртом и их производными. The term “bond,” as used herein, refers to a moiety that is used to couple a base with an amino acid / amino alcohol and derivatives thereof.

Термин "межнуклеотидные связи", как использован здесь, относится к фосфодиэфирной группировке (-O-Р(O)(O)O-) или любой другой функционально эквивалентной группировке, которая ковалентно связывает соседние нуклеомономеры. The term “internucleotide bonds,” as used herein, refers to a phosphodiester moiety (—O — P (O) (O) O—) or any other functionally equivalent moiety that covalently binds adjacent nucleomonomers.

Термин "заменяющие связи", как использован здесь, относится к любому аналогу нативной группы или любой подходящей группировке, которая ковалентно связывает соседние нуклеомономеры. Заменяющие связи включают в себя аналоги фосфодиэфиров, например, такие как фосфотиоаты и метилфосфонаты, и не содержащие фосфора связи, такие как амиды, гидроксаматы, гидроксиламин. Заменяющие связи включают в себя не содержащие фосфора связи (2',5' связи, 3',5' связи, 4',5' связи) по изобретению. The term “substitutional bonds,” as used herein, refers to any analog of a native group or any suitable moiety that covalently binds adjacent nucleomonomers. Substitutional bonds include phosphodiester analogs, for example, such as phosphothioates and methylphosphonates, and phosphorus-free bonds, such as amides, hydroxamates, hydroxylamine. Replacement bonds include phosphorus-free bonds (2 ′, 5 ′ bonds, 3 ′, 5 ′ bonds, 4 ′, 5 ′ bonds) of the invention.

Термин "перекрестносшивающая группировка", как использован здесь, относится к группе или группировке в олигомере, которая образует ковалентную связь с нуклеиновой кислотой-мишенью. Перекрестносшивающая группировка включает в себя ковалентно сшивающие виды, которые ковалентно связывают олигомер с нуклеиновыми кислотами-мишенями либо спонтанно (например N4, N4-этаноцитозин) или с помощью фотоактивации (например псорален) и т. п.The term “cross-linking moiety,” as used herein, refers to a group or moiety in an oligomer that forms a covalent bond with a target nucleic acid. The crosslinking moiety includes covalently crosslinking species that covalently bind the oligomer to target nucleic acids either spontaneously (e.g. N 4 , N 4 ethanocytosine) or by photoactivation (e.g. psoralen), etc.

Термин "блокирующие группы", как использован здесь, относится к заместителям, кроме H, которые ковалентно связаны с олигомерами или нуклеомономерами либо в качестве защитной группы, сочетающей группы для синтеза, OPO3-2, либо другого традиционного конъюгата, такого как твердая подложка, метка, антитело, моноклональное антитело или его фрагмент и т.п. Не подразумевается, что "блокирующая группа", как использовано здесь, сконструирована только как защитная группа, согласно слэнговой терминологии, но подразумевается, что она также включает, например, сочетающие группы, такие как H-фосфонаты или фосфорамидиты.The term “blocking groups” as used herein refers to substituents other than H which are covalently linked to oligomers or nucleomonomers either as a protecting group, combining synthesis groups, OPO 3-2 , or another conventional conjugate, such as a solid support, label, antibody, monoclonal antibody or fragment thereof, and the like. It is not intended that the “blocking group” as used herein is designed only as a protecting group according to slang terminology, but it is understood that it also includes, for example, combining groups such as H-phosphonates or phosphoramidites.

Термин "защитная группа", как использован здесь, относится к любой группе, способной защитить О-атом, S-атом или N-атом, к которому она присоединена, от участия в реакции или связывании. Такие защитные группы для N-атомов на основной группировке в нуклеомономере и их введение хорошо известны из уровня техники. Частными примерами подходящих защитных групп являются: диизобутилформамидин, бензоил, силил и т.п. Подходящими защитными группами для O-атомов и S-атомов являются, например, DMT, ММТ, FMOC или сложные эфиры. "Защитные группы", как использовано здесь, включают в себя любую группу, способную предотвращать участие O-атома, S-атома или N-атома, к которому она присоединена, в реакции или связывании. Такие защитные группы для O-, S- или N- атомов в нуклеомономерах описаны и способы их введения традиционно известны из уровня техники. Защитные группы также включают в себя любую группу, способную предотвратить реакцию и связывание на карбоновых кислотах, тиолах и т.п. The term “protecting group”, as used herein, refers to any group capable of protecting the O-atom, S-atom or N-atom to which it is attached from participation in a reaction or binding. Such protective groups for N-atoms on the main group in the nucleomonomer and their introduction are well known in the art. Particular examples of suitable protecting groups are: diisobutylformamidine, benzoyl, silyl and the like. Suitable protecting groups for O atoms and S atoms are, for example, DMT, MMT, FMOC or esters. “Protecting groups”, as used herein, include any group capable of preventing the participation of the O-atom, S-atom, or N-atom to which it is attached in a reaction or binding. Such protective groups for O-, S- or N-atoms in nucleomonomers are described and methods for their introduction are traditionally known in the art. Protecting groups also include any group capable of preventing a reaction and binding to carboxylic acids, thiols, and the like.

Термин "сочетающая группа", как использован здесь, относится к любой группе, способной создавать связь или заменяющую связь между нуклеомономерами, такой как гидрофосфонат и фосфорамидит. The term “combining group”, as used here, refers to any group capable of creating a bond or replacing a bond between nucleomonomers, such as hydrophosphonate and phosphoramidite.

Термин "конъюгат" или "конъюгатная группировка", как использован здесь, относится к любой группе, присоединенной к олигомеру на терминальном конце или внутри самого олигомера. Конъюгаты включают в себя твердые подложки, такие как силикагель, стекло с контролируемыми порами и полистерен; метки, такие как флюоресцентные, хемилюминисцентные, радиоактивные атомы или молекулы, ферментные группы и репортерные группы; транспортные агенты для олигомеров, такие как поликатионы, сывороточные белки и гликопротеины и полимеры и т.п. Другие конъюгатные группировки включают в себя О-холестерин, полиэтиленгликоль (ПЭГ), аминокислоты, интеркаляторы, выводящие полинуклеотиды группировки, перекрестносшивающие функциональности, липиды, гидроксаматы, алкилирующие агенты и т.п. The term “conjugate” or “conjugate moiety,” as used herein, refers to any group attached to an oligomer at the terminal end or within the oligomer itself. Conjugates include solid supports such as silica gel, pore controlled glass and polystyrene; labels, such as fluorescent, chemiluminescent, radioactive atoms or molecules, enzyme groups and reporter groups; transport agents for oligomers, such as polycations, whey proteins and glycoproteins and polymers and the like. Other conjugate groups include O-cholesterol, polyethylene glycol (PEG), amino acids, intercalators, polynucleotide-derived groups, cross-linking functionalities, lipids, hydroxamates, alkylating agents, and the like.

Термин "синтон", как использован здесь, относится к структурной единице внутри аналога олигонуклеотида по изобретению. The term "synton", as used here, refers to a structural unit within the oligonucleotide analogue of the invention.

Термин "трансфекция", как использован здесь, относится к любому способу, подходящему для усиленной доставки олигомеров в клетки. The term "transfection", as used here, refers to any method suitable for enhanced delivery of oligomers to cells.

Термин "субъект", как использован здесь, относится к растению или животному, включая млекопитающих, в частности человека. The term “subject,” as used herein, refers to a plant or animal, including mammals, in particular humans.

Термин "производные" и мономерные составляющие их олигомеры включают в себя все, традиционно известные их уровни техники. Например, олигонуклеотиды могут быть ковалентно связаны с различными группировками, такими как интеркаляторы, вещества, взаимодействующие именно с малой бороздкой двойной спирали ДНК и другими произвольно выбранными конъюгатами, такими как метки (радиоактивные, флюоресцентные, ферментные и т.д.). Производные этих добавочных группировок могут быть (но не обязательно) получены через модифицированную скелетную связь как часть самой связи. Например, интеркаляторы, такие как акридин, могут быть связаны через -R-CH2-, присоединенную через любой доступный -ОН или SH, например на концевом 5' положении РНК или ДНК, 2' положении РНК или ОН или SH, созданном в 5 положении пиримидинов, например вместо 5 метила цитозина, производное которого содержит -CH2CH2CH2OH или -CH2CH2CH2SH в 5 положении. Может быть присоединен широкий ряд заместителей, включая те, которые связываются традиционными связями. Согласно этому, указанные группировки ОН в олигомере формулы (1) могут быть заменены фосфонатными группами, защищенными стандартными защитными группами, или активированы для получения дополнительных связей с другими нуклеотидами, или могут быть связаны со сконъюгированным заместителем. 5'-концевой ОН традиционно является фосфорилированным; 2'-ОН или ОН заместители на 3'-конце также могут быть фосфорилированы. Также могут быть получены производные гидроксилов со стандартными защитными группами.The term "derivatives" and monomeric constituent oligomers thereof include all their conventionally known prior art. For example, oligonucleotides can be covalently linked to various groups, such as intercalators, substances that interact specifically with the small groove of the DNA double helix and other arbitrarily selected conjugates, such as labels (radioactive, fluorescent, enzymatic, etc.). Derivatives of these additional moieties can be (but not necessarily) obtained through a modified skeletal link as part of the link itself. For example, intercalators such as acridine can be linked via —R — CH 2 - attached via any available —OH or SH, for example, at the terminal 5 ′ position of RNA or DNA, the 2 ′ position of RNA or OH or SH created at 5 position of pyrimidines, for example, instead of 5 methyl cytosine, a derivative of which contains -CH 2 CH 2 CH 2 OH or -CH 2 CH 2 CH 2 SH in 5 position. A wide variety of substituents may be attached, including those that are linked by conventional bonds. Accordingly, these OH groups in the oligomer of formula (1) can be replaced by phosphonate groups protected by standard protecting groups, or activated to obtain additional bonds with other nucleotides, or may be linked to a conjugated substituent. The 5'-terminal OH is traditionally phosphorylated; 2'-OH or OH substituents at the 3'-end can also be phosphorylated. Hydroxyl derivatives with standard protecting groups can also be prepared.

Термин "аналог фосфодиэфира", как использован здесь, относится как к аналогу традиционной фосфодиэфирной связи, так и к альтернативным связывающим группам. Эти альтернативные связывающие группы включают в себя, но не ограничены воплощениями, в которых O-P(О) заменен на P(O)S, P(O)NR2, P(O)R, P(O)OR', где R является H или алкилом (1-7C) и R' является алкилом (1-7С). Не все аналоги фосфодиэфиров в одном и том же олигомере должны быть идентичными, единственным требованием является то, что по меньшей мере одна из этих связей является модифицированной межнуклеотидной связью, как здесь описано.The term “phosphodiester analogue” as used herein refers to both the analogue of the conventional phosphodiester bond and alternative linking groups. These alternative linking groups include, but are not limited to embodiments in which OP (O) is replaced by P (O) S, P (O) NR 2 , P (O) R, P (O) OR ', where R is H or alkyl (1-7C) and R 'is alkyl (1-7C). Not all phosphodiester analogues in the same oligomer must be identical, the only requirement is that at least one of these bonds is a modified internucleotide bond, as described herein.

"Аналоговые" формы пуринов и пиримидинов - это формы, известные из уровня техники, многие из которых используются в качестве химиотерапевтических агентов. Примеры включают в себя (но не исчерпываются этим списком):
4-ацетилцитозин, 8-гидрокси-N5-метиладенин, азиридинилцитозин, псевдоизоцитозин, 5- (карбоксигидроксиметил)урацил, 5-фторурацил, 5-бромурацил, 5- карбоксиметиламинометил-2-тиоурацил, 5- карбоксиметиламинометилурацил, дигидроурацил, инозин, N6- изопентениладенин, 1-метиладенин, 1-метилпсевдоурацил, 1-метилгуанин, 1-метилинозин, 2,2-диметилгуанин, 2-метиладенин, 2-метилгуанин, 3-метилцитозин, 5-метилцитозин, N6-метиладенин, 7-метиладенин, 7-метилгуанин, 5-метиламинометилурацил, 5-метоксиаминометил-2-тиоурацил, бета-D-маннозилгуанозин, 5'-метоксикарбонилметилурацил, 5-метоксиурацил, 2-метилтио-N6-изопентениладенин, метиловый эфир урацил-5-оксиуксусной кислоты, урацил-5-оксиуксусная кислота, оксибутоксозин, псевдоурацил, геозин, 2-тиоурацил, 4-тиоурацил, 5-метилурацил, метиловый эфир N-урацил-5-оксиуксусной кислоты, 2-тиоцитозин и 2,6-диаминопурин. Особенно предпочтительным аналогом является 5-метилцитозин (используемая здесь аббревиатура: Cme).
"Analogous" forms of purines and pyrimidines are forms known in the art, many of which are used as chemotherapeutic agents. Examples include (but are not limited to this list):
4-acetylcytosine, 8-hydroxy-N 5 -methyladenine, aziridiniltsitozin, psevdoizotsitozin, 5- (karboksigidroksimetil) uracil, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5- karboksimetilaminometil-2-thiouracil, 5- karboksimetilaminometiluratsil, dihydrouracil, inosine, N 6 - isopentenyladenine, 1-methyladenine, 1-methylpsevdouracil, 1-methylguanine, 1-methylinosine, 2,2-dimethylguanine, 2-methyladenine, 2-methylguanine, 3-methylcytosine, 5-methylcytosine, N 6 -methyladenine, 7-methyladenine, 7-methylguanine, 5-methylaminomethyluracil, 5-methoxyaminomethyl-2-thiouracil, beta-D-mannosylguanosine, 5'-methoxycarbonylme tiluracil, 5-methoxyuracil, 2-methylthio-N 6 -isopentenyladenine, uracil-5-hydroxyacetic acid methyl ester, uracil-5-hydroxyacetic acid, oxybutoxosin, pseudouracil, geosin, 2-thiouracil, 4-thiouracil, N-uracil-5-hydroxyacetic acid ester, 2-thiocytosine and 2,6-diaminopurin. A particularly preferred analogue is 5-methylcytosine (abbreviation used here: Cme).

Термин "изостеричный", как использован здесь, относится к пространственным и ориентационным свойствам межнуклеозидной связи; фактом является то, что эти свойства являются настолько похожими на свойства нативной фосфодиэфирной связи, что модифицированный олигонуклеотид, содержащий изостерическую связь, будет заменять, замещать, имитировать и/или гибридизоваться с нативным олигонуклеотидом. The term "isosteric", as used here, refers to the spatial and orientational properties of the internucleoside bond; it is a fact that these properties are so similar to those of the native phosphodiester bond that a modified oligonucleotide containing an isosteric bond will replace, replace, mimic and / or hybridize with the native oligonucleotide.

Термин "рибозоамид", как использован здесь, относится к межнуклеотидной связи, существующей между двумя нуклеооснованиями. Эта рибозоамидная межнуклеотидная связь содержит комбинацию рибоза/(2'-дезокси) и аминокислотной функциональностей. The term "riboseamide," as used herein, refers to an internucleotide bond existing between two nucleobases. This ribose-amide internucleotide linkage contains a combination of ribose / (2'-deoxy) and amino acid functionality.

В данном описании использованы различные аббревиатуры для функциональных групп и соединений. Эти аббревиатуры понятны специалисту в области органической химии, например "Ph" обозначает фенил, "Me"- метил, "(1-7С)" обозначает, что данная цепь содержит от 1 до 7 углеродов, и т.д. In this description, various abbreviations for functional groups and compounds are used. These abbreviations are understood by a person skilled in the field of organic chemistry, for example, “Ph” means phenyl, “Me” means methyl, “(1-7C)” means that this chain contains from 1 to 7 carbons, etc.

Описание изобретения
Согласно данному изобретению предложены новые аналоги олигонуклеотидов, содержащие модифицированные аминокислотные/аминоспиртовые связи между основаниями и скелетами (фосфодиэфир, фосфоротиоаты и другие, как показано в табл. А), также называемые модифицированными нуклеотидными связями. Эти модификации или их функциональные эквиваленты заменяют сахарную группировку, которая лежит между скелетом и основаниями, на производные аминокислоты, например как показано в формуле 24. Согласно настоящему изобретению также предложены новые нуклеомономеры и способы их включения в состав олигомеров, содержащих эти нуклеомономеры.
Description of the invention
The present invention provides new oligonucleotide analogs containing modified amino acid / amino alcohol bonds between bases and skeletons (phosphodiester, phosphorothioates and others, as shown in Table A), also called modified nucleotide bonds. These modifications or their functional equivalents replace the sugar moiety that lies between the skeleton and the bases with amino acid derivatives, for example as shown in Formula 24. The present invention also provides novel nucleomonomers and methods for incorporating them into oligomers containing these nucleomonomers.

Согласно данному изобретению предложены различные нуклеомономерные соединения, имеющие структуры формул 1-23. The invention provides various nucleomonomer compounds having structures of the formulas 1-23.

Figure 00000004

Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

Figure 00000009

Figure 00000010

Figure 00000011

Figure 00000012

Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Figure 00000017

Figure 00000018

Figure 00000019

Figure 00000020

Figure 00000021

Figure 00000022

Figure 00000023

Figure 00000024

Figure 00000025

Figure 00000026

Олигомеры по изобретению являются полимерами, содержащими одно или несколько интересующих нас мономерных соединений, соединенных так, чтобы обеспечить структурный аналог ДНК или РНК. Олигомеры по изобретению содержат два или большее число нуклеомономеров и могут содержать фактически любое число нуклеомономеров, хотя олигомеры, состоящие из 200 или меньшего числа нуклеомономеров, обычно легче синтезировать. Соединения формул 1-23 могут быть присоединены друг к другу через 4'-5' связи, 3'-5' связи и 2'-5' связи, как видно из формул 24-41.
Figure 00000004

Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

Figure 00000009

Figure 00000010

Figure 00000011

Figure 00000012

Figure 00000013

Figure 00000014

Figure 00000015

Figure 00000016

Figure 00000017

Figure 00000018

Figure 00000019

Figure 00000020

Figure 00000021

Figure 00000022

Figure 00000023

Figure 00000024

Figure 00000025

Figure 00000026

The oligomers of the invention are polymers containing one or more of the monomeric compounds of interest to us, connected to provide a structural analogue of DNA or RNA. The oligomers of the invention contain two or more nucleomonomers and can contain virtually any number of nucleomonomers, although oligomers consisting of 200 or fewer nucleomonomers are usually easier to synthesize. The compounds of formulas 1-23 can be attached to each other via 4'-5 'bonds, 3'-5' bonds and 2'-5 'bonds, as can be seen from formulas 24-41.

Figure 00000027

Figure 00000028

Figure 00000029

Нуклеотидные связи в соединениях по изобретению получены из аминокислот серина и глицина или их производных. Олигонуклеотиды по изобретению являются стабильными in vivo, устойчивыми к действию эндогенных нуклеаз и способны гибридизоваться с нуклеотидными последовательностями - мишенями. Примеры соединений по изобретению показаны в формулах 24-41, они являются конформационно более ограниченными по сравнению с фосфодиэфирными связями, имеющимися в немодифицированных ДНК и РНК. Это конформационное ограничение может частично содействовать усилению связывающих свойств интересующего нас соединения в отношении комплементарных полинуклеотидных последовательностей-мишеней; однако применение данного изобретения не зависит от этой теории усиления связывающих свойств.
Figure 00000027

Figure 00000028

Figure 00000029

The nucleotide bonds in the compounds of the invention are derived from the amino acids of serine and glycine or their derivatives. The oligonucleotides of the invention are stable in vivo, resistant to endogenous nucleases, and are capable of hybridizing with target nucleotide sequences. Examples of the compounds of the invention are shown in formulas 24-41; they are conformationally more limited than the phosphodiester bonds found in unmodified DNA and RNA. This conformational limitation may partially contribute to enhancing the binding properties of the compound of interest to us with respect to complementary target polynucleotide sequences; however, the application of the present invention is independent of this theory of enhancing binding properties.

В другом воплощении настоящее изобретение направлено на модифицированные олигонуклеотиды или их производные, в которых фуранозная группировка природного олигонуклеотида, например ДНК или РНК, заменена аминокислотной/аминоспиртовой группировкой, другие модификации, содержащие заместитель в аминокислотных позициях, показаны в формулах 25-41. Межнуклеотидные связи между соседними нуклеомономерами являются связями между 4' и 5' позициями соседних нуклеомономеров. Другими словами, фосфодиэфирная межнуклеотидная связь или ее функциональный эквивалент начинается в 5'-положении одного нуклеомономера и присоединяется к 4'-положению соседнего мономера, как показано в примерах соединений формул 24-33

Figure 00000030

Figure 00000031

Figure 00000032

Figure 00000033

Figure 00000034

Figure 00000035

Figure 00000036

Figure 00000037

Figure 00000038

Figure 00000039

Figure 00000040

Figure 00000041

Figure 00000042

Figure 00000043

Figure 00000044

Figure 00000045

Figure 00000046

Figure 00000047

Figure 00000048

Figure 00000049

Figure 00000050

Где каждый "R" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.In another embodiment, the present invention is directed to modified oligonucleotides or their derivatives in which the furanose moiety of a natural oligonucleotide, such as DNA or RNA, is replaced by an amino acid / amino alcohol moiety, other modifications containing a substituent at amino acid positions are shown in formulas 25-41. Internucleotide bonds between adjacent nucleomonomers are bonds between the 4 'and 5' positions of neighboring nucleomonomers. In other words, the phosphodiester internucleotide bond or its functional equivalent begins at the 5'-position of one nucleomonomer and attaches to the 4'-position of the adjacent monomer, as shown in examples of compounds of formulas 24-33
Figure 00000030

Figure 00000031

Figure 00000032

Figure 00000033

Figure 00000034

Figure 00000035

Figure 00000036

Figure 00000037

Figure 00000038

Figure 00000039

Figure 00000040

Figure 00000041

Figure 00000042

Figure 00000043

Figure 00000044

Figure 00000045

Figure 00000046

Figure 00000047

Figure 00000048

Figure 00000049

Figure 00000050

Where each "R" independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and “F” means NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) (O ) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждое основание ("base") независимо является нуклеотидным основанием. Where each base ("base") is independently a nucleotide base.

Где каждый "R1" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 1 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R2" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 2 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R3" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 3 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R4" независимо представляет собой H, OH, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 4 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "А" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "A" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "B" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "B" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "X" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, О, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "X" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, O, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "Z" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "Z" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" means 1- 7 carbon.

R5 является H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этилом, пропилом, низшим алкилом (1-7С), Me, гетероалкилом (1-7С), арилом (6-7С), -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7С и "F" независимо обозначает H, OH, SH, OCH3, CN, SCH3, ONH3, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.R 5 is H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH 3 , ONH 2 , ethyl, propyl, lower alkyl (1-7C), Me, heteroalkyl (1-7C), aryl (6-7C), - (CH 2 ) x —F, where “x” is 1-7C and “F” is independently H, OH, SH, OCH 3 , CN, SCH 3 , ONH 3 , ONH (CH 3 ), SNH 2 , S ( O) NH 2 , S (O) (O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "V" независимо представляет собой аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенфосфонаты, фосфорамидаты, ацетамидаты, оксиформамидо, оксиацетамидо, диизопропилсилил, карбамат, диметиленсульфид, диметилен сульфоксид, диметиленсульфон и/или межнуклеотидную связь длиной от двух до четырех атомов, выбранных из углерода, азота, кислорода, серы и селена. Длина этого олигомера может варьировать от димера до 200-мера или быть еще больше. Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи, включая структуры "V", показаны в табл. А. Where each "V" independently represents an analogue of phosphodiester, phosphorothioates, methylphosphonates, phosphorodithioates, borophosphonates, selenophosphonates, phosphoramidates, acetamidates, oxyformamido, oxyacetamido, diisopropylsilyl, carbamate, dimethylene sulfonyl dimethylene sulfonyl dimethylene sulfonate selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur and selenium. The length of this oligomer can vary from dimer to 200 mers or even more. Preferred modified internucleotide bonds, including structure "V", are shown in table. A.

Дополнительно соединения этих формул могут быть сконъюгированы с одной или большим числом конъюгационных группировок. Подходящие конъюгационные группировки включают в себя О-холестерин, полиэтиленгликоль, аминокислоты, интеркаляторы, отщепляемые группировки (например имидазол), перекрестносшивающие функциональности (например псорален), липиды, пептиды, алкилирующие агенты, гидроксамы и флюоресцентные метки. Такая конъюгационная группировка может независимо заменять один или несколько радикалов из R, R1, R2, R3, R4 и R5.Additionally, compounds of these formulas can be conjugated to one or more conjugation moieties. Suitable conjugation moieties include O-cholesterol, polyethylene glycol, amino acids, intercalators, cleavable moieties (e.g. imidazole), cross-linking functionalities (e.g. psoralen), lipids, peptides, alkylating agents, hydroxams, and fluorescent labels. Such a conjugation moiety can independently replace one or more radicals from R, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 .

В еще одной реализации согласно изобретению предложены олигомерные структуры, показанные в формулах 34-36, и их производные. In yet another embodiment, the invention provides oligomeric structures shown in formulas 34-36 and derivatives thereof.

Figure 00000051

Figure 00000052

Figure 00000053

Figure 00000054

Figure 00000055

Figure 00000056

В соединениях формул 34-36 связи между соседними нуклеомономерами являются 3'-5' связями.
Figure 00000051

Figure 00000052

Figure 00000053

Figure 00000054

Figure 00000055

Figure 00000056

In the compounds of formulas 34-36, bonds between adjacent nucleomonomers are 3'-5 'bonds.

Где каждый "R" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R" independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and “F” means NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) (O ) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждое основание ("base") независимо является нуклеотидным основанием. Where each base ("base") is independently a nucleotide base.

Где каждый "R1" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 1 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R2" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 2 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R3" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 3 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R4" независимо представляет собой H, ОН, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, ОН, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH2, Ph.Where each "R 4 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 2 , Ph.

Где каждый "А" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "A" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "B" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NОН, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "B" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "X" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, О, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5 где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "X" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, O, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 where "x" represents 1 -7 carbon.

Где каждый "Y" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, O, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "Y" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, O, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "Z" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "Z" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" represents 1- 7 carbon.

R5 является H, ОН, ОМе, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этилом, пропилом, низшим алкилом (1-7С), Me, гетероалкилом (1-7С), арилом (6-7С), - (CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7С и "F" независимо обозначает H, ОН, SH, OCH3, CN, SCH3, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.R 5 is H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH 3 , ONH 2 , ethyl, propyl, lower alkyl (1-7C), Me, heteroalkyl (1-7C), aryl (6-7C), - (CH 2 ) x —F, where “x” is 1-7C and “F” is independently H, OH, SH, OCH 3 , CN, SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), SNH 2 , S ( O) NH 2 , S (O) (O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "V" независимо представляет собой аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенфосфонаты, фосфорамидаты и/или межнуклеотидную связь длиной от двух до четырех атомов, выбранных из углерода, азота, кислорода, серы и селена. Длина этого олигомера может варьировать от димера до 200-мера или быть еще больше. Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи, включая структуры "V", показаны в табл. А. Where each "V" independently represents an analog of phosphodiester, phosphorothioates, methylphosphonates, phosphorodithioates, borophosphonates, selenophosphonates, phosphoramidates and / or an internucleotide bond from two to four atoms in length selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur and selenium. The length of this oligomer can vary from dimer to 200 mers or even more. Preferred modified internucleotide bonds, including structure "V", are shown in table. A.

В другом воплощении согласно изобретению предложены олигомеры формул 37-41 или их варианты, причем эти олигомеры содержат новые межнуклеотидные связи, являющиеся 2', 5' связями. Эти олигонуклеотиды стабильны in vivo и обладают улучшенной устойчивостью к действию эндогенных нуклеаз, и они способны к гибридизации
с олигонуклеотидными последовательностями-мишенями.
In another embodiment according to the invention, oligomers of formulas 37-41 or variants thereof are provided, wherein these oligomers contain novel internucleotide bonds, which are 2 ′, 5 ′ bonds. These oligonucleotides are stable in vivo and have improved resistance to endogenous nucleases, and they are capable of hybridization.
with oligonucleotide target sequences.

Figure 00000057

Figure 00000058

Figure 00000059

Figure 00000060

Figure 00000061

Figure 00000062

Figure 00000063

Figure 00000064

Figure 00000065

Figure 00000066

Где каждый "R" независимо представляет собой H, OH, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.
Figure 00000057

Figure 00000058

Figure 00000059

Figure 00000060

Figure 00000061

Figure 00000062

Figure 00000063

Figure 00000064

Figure 00000065

Figure 00000066

Where each "R" independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and “F” means NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) (O ) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждое основание ("base") независимо является нуклеотидным основанием. Where each base ("base") is independently a nucleotide base.

Где каждый "R1" независимо представляет собой H, OH, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 1 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R2" независимо представляет собой H, OH, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 2 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R3" независимо представляет собой H, OH, SH, СN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 3 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "R4" независимо представляет собой H, OH, SH, CN, CH3, OCH3, SCH3, ONH2, ONH(CH3), Ph, -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7 углерод и "F" обозначает NH2, SH, OH, COOH, OCH3, SCH3, SPh, NOH, NOH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.Where each "R 4 " independently represents H, OH, SH, CN, CH 3 , OCH 3 , SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), Ph, - (CH 2 ) x -F, where "x" denotes 1-7 carbon and "F" denotes NH 2 , SH, OH, COOH, OCH 3 , SCH 3 , SPh, NOH, NOH (CH 3 ), SNH 2 , S (O) NH 2 , S (O) ( O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "А" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "A" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "В" независимо представляет собой (CH2)x, CO, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3, NR5 и Se, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "B" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 , NR 5 and Se, where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "X" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, О, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "X" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, O, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" denotes 1-7 carbon.

Где каждый "Z" независимо представляет собой (CH2)x, СО, CS, S, S(O), S(O)(O), NH, NOH, NCH3 и NR5, где "x" обозначает 1-7 углерод.Where each "Z" independently represents (CH 2 ) x , CO, CS, S, S (O), S (O) (O), NH, NOH, NCH 3 and NR 5 , where "x" represents 1- 7 carbon.

R5 является H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этилом, пропилом, низшим алкилом (1-7С), Me, гетероалкилом (1-7С), арилом (6-7С), -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7С и "F" независимо обозначает H, OH, SH, OCH3, CN, SCH3, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph.R 5 is H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH 3 , ONH 2 , ethyl, propyl, lower alkyl (1-7C), Me, heteroalkyl (1-7C), aryl (6-7C), - (CH 2 ) x —F, where “x” is 1-7C and “F” is independently H, OH, SH, OCH 3 , CN, SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), SNH 2 , S ( O) NH 2 , S (O) (O) NH 2 , CH 3 , Ph.

Где каждый "V" независимо представляет собой аналог фосфодиэфира, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, фосфородитиоаты, борофосфонаты, селенфосфонаты, фосфорамидаты и/или межнуклеотидную связь длиной от двух до четырех атомов, выбранных из углерода, азота, кислорода, серы и селена. Длина этого олигомера может варьировать от димера до 200-мера. Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи, включая структуры "V", показаны в табл. А. Where each "V" independently represents an analog of phosphodiester, phosphorothioates, methylphosphonates, phosphorodithioates, borophosphonates, selenophosphonates, phosphoramidates and / or an internucleotide bond from two to four atoms in length selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur and selenium. The length of this oligomer can vary from dimer to 200 mers. Preferred modified internucleotide bonds, including structure "V", are shown in table. A.

В другом воплощении согласно изобретению предложен олигомер формулы 42 и его мономерные составляющие формул 85-90. In another embodiment according to the invention, an oligomer of formula 42 and its monomeric components of formulas 85-90 are provided.

Figure 00000067

Figure 00000068

Figure 00000069

Figure 00000070

Figure 00000071

Figure 00000072

где X выбран из группы, состоящей из (CH2)n, где n=1-3, CO(CH2)n, где n= 0-2, и (CH2)nSO2, где n=1-2,
Y выбран из группы, состоящей из CH2, СО, COOH, CS и SO2,
Y' выбран из группы, состоящей из CH2, СО, COOH, CS и SO2,
Z выбран из группы, состоящей из О, S, NH и CH2,
R выбран из группы, состоящей из CH2OH, CH2NH2, CH2NHCHO, CONH2 и COOH,
В является нуклеозидным основанием.
Figure 00000067

Figure 00000068

Figure 00000069

Figure 00000070

Figure 00000071

Figure 00000072

where X is selected from the group consisting of (CH 2 ) n , where n = 1-3, CO (CH 2 ) n , where n = 0-2, and (CH 2 ) n SO 2 , where n = 1-2 ,
Y is selected from the group consisting of CH 2 , CO, COOH, CS and SO 2 ,
Y 'is selected from the group consisting of CH 2 , CO, COOH, CS and SO 2 ,
Z is selected from the group consisting of O, S, NH and CH 2 ,
R is selected from the group consisting of CH 2 OH, CH 2 NH 2 , CH 2 NHCHO, CONH 2 and COOH,
B is a nucleoside base.

Figure 00000073

Figure 00000074

Figure 00000075

Figure 00000076

Figure 00000077

Figure 00000078

где X выбран из группы, состоящей из (CH2)n, где n=1-3, CO(CH2)n, где n= 0-2, и (CH2)nSO2, где n=1-2,
Y выбран из группы, состоящей из CH2, СО, COOH, CS и SO2,
Y' выбран из группы, состоящей из CH2, СО, COOH, CS и SO2,
Z выбран из группы, состоящей из О, S, NH и CH2,
R выбран из группы, состоящей из CH2OH, CH2NH2, CH2NHCHO, CONH2 и COOH,
B является нуклеозидным основанием.
Figure 00000073

Figure 00000074

Figure 00000075

Figure 00000076

Figure 00000077

Figure 00000078

where X is selected from the group consisting of (CH 2 ) n , where n = 1-3, CO (CH 2 ) n , where n = 0-2, and (CH 2 ) n SO 2 , where n = 1-2 ,
Y is selected from the group consisting of CH 2 , CO, COOH, CS and SO 2 ,
Y 'is selected from the group consisting of CH 2 , CO, COOH, CS and SO 2 ,
Z is selected from the group consisting of O, S, NH and CH 2 ,
R is selected from the group consisting of CH 2 OH, CH 2 NH 2 , CH 2 NHCHO, CONH 2 and COOH,
B is a nucleoside base.

В других воплощениях согласно настоящему изобретению предложены способы лечения заболеваний, опосредованных наличием некой нуклеотидной последовательности, при которых на субъекта, нуждающегося в лечении, воздействуют таким количеством модифицированных выше олигонуклеотидов, способных специфически связывать такую нуклеотидную последовательность, которое способно инактивировать эту нуклеотидную последовательность. In other embodiments, the present invention provides methods of treating diseases mediated by the presence of a certain nucleotide sequence in which a subject in need of treatment is exposed to so many oligonucleotides modified above that are capable of specifically binding such a nucleotide sequence that is capable of inactivating this nucleotide sequence.

В олигонуклеотидах по изобретению по меньшей мере одна из фосфодиэфирных групп, входящая в число "V" формул 24-41, заменена описанными здесь модифицированными межнуклеотидными связями. Желательно, чтобы множественные фосфодиэфирные связи в немодифицированных олигонуклеотидах, замененные модифицированной межнуклеотидной связью, могли быть несколько раз использованы в такой структуре, или, если желательно, ряд модифицированных межнуклеотидных связей мог быть использован в одном индивидуальном олигонуклеотиде. В предпочтительном воплощении интересующих нас олигонуклеотидов эти заменяющие связи являются нехиральными и, таким образом, усиливают способность этих нуклеотидов гибридизовать желаемую мишень; однако полезные соединения по изобретению включают в себя и те воплощения, в которых использованы хиральные формы. In the oligonucleotides of the invention, at least one of the phosphodiester groups included in the “V” formulas 24-41 is replaced by the modified internucleotide bonds described herein. It is desirable that multiple phosphodiester bonds in unmodified oligonucleotides replaced by a modified internucleotide bond can be used several times in such a structure, or, if desired, a number of modified internucleotide bonds can be used in one individual oligonucleotide. In a preferred embodiment of the oligonucleotides of interest to us, these substitutional bonds are non-chiral and, thus, enhance the ability of these nucleotides to hybridize the desired target; however, useful compounds of the invention include those embodiments in which chiral forms are used.

Предпочтительные модифицированные межнуклеотидные связи включают в себя структуры "V", показанные в табл. А. Preferred modified internucleotide bonds include the structure "V" shown in the table. A.

R5 является H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH3, ONH2, этилом, пропилом, низшим алкилом (1-7С), Me, гетероалкилом (1-7С), арилом (6-7С), -(CH2)x-F, где "x" обозначает 1-7С и "F" независимо обозначает H, ОН, SH, OCH3, CN, SCH3, ONH2, ONH(CH3), SNH2, S(O)NH2, S(O)(O)NH2, CH3, Ph. Дополнительно одна или большее число конъюгационных группировок может быть присоединена к этой связи, так чтобы получился олигомерный конъюгат. Подходящие конъюгационные группировки включают в себя О-холестерин, полиэтилен гликоль, аминокислоты, интеркаляторы, отщепляемые группировки (например имидазол), перекрестносшивающие функциональности (например псорален), липиды, пептиды, алкилирующие агенты, гидроксаматы и флюоресцентные метки.R 5 is H, OH, OMe, CN, NH, NOH, ONCH 3 , ONH 2 , ethyl, propyl, lower alkyl (1-7C), Me, heteroalkyl (1-7C), aryl (6-7C), - (CH 2 ) x —F, where “x” is 1-7C and “F” is independently H, OH, SH, OCH 3 , CN, SCH 3 , ONH 2 , ONH (CH 3 ), SNH 2 , S ( O) NH 2 , S (O) (O) NH 2 , CH 3 , Ph. Additionally, one or more conjugation moieties can be attached to this bond so that an oligomeric conjugate is obtained. Suitable conjugation moieties include O-cholesterol, polyethylene glycol, amino acids, intercalators, cleavable moieties (e.g. imidazole), crosslinking functionalities (e.g. psoralen), lipids, peptides, alkylating agents, hydroxamates, and fluorescent labels.

Особенно предпочтительные 4'-5' связи включают в себя фосфодиэфиры, фосфоротиоаты, метилфосфонаты, карбоксамид, тиокарбоксамид, гидроксамат, сульфонамид, гидроксиламин и карбамат. Те же модификации предпочтительны и для 2'-5' и 3'-5' связей. Particularly preferred 4′-5 ′ bonds include phosphodiesters, phosphorothioates, methylphosphonates, carboxamide, thiocarboxamide, hydroxamate, sulfonamide, hydroxylamine and carbamate. The same modifications are preferred for 2′-5 ′ and 3′-5 ′ bonds.

Олигомеры по изобретению не ограничиваются олигомерами с гомогенным типом связей, сюда включены также олигомеры с чередующимися или случайно распределенными связями, включая 2', 5' связи. Так как при синтезе олигомеров по изобретению нуклеомономерные остатки могут быть добавлены по одному, то каждая индивидуальная связь, и/или заменяющая связь и природа каждого индивидуального заместителя "основания" может быть выбрана независимо, так чтобы получались олигонуклеотиды желаемой последовательности. The oligomers of the invention are not limited to oligomers with a homogeneous type of bonds, oligomers with alternating or randomly distributed bonds, including 2 ′, 5 ′ bonds, are also included. Since, when synthesizing oligomers of the invention, the nucleomonomer residues can be added one at a time, each individual bond and / or substitutional bond and nature of each individual substituent “base” can be independently selected so that oligonucleotides of the desired sequence are obtained.

Олигомеры по изобретению могут содержать любое желаемое количество заменяющих связей. Эти заменяющие связи могут быть идентичными друг другу или различаться из-за реализации, выбранной для "V", включая другие заменяющие связи не по изобретению. Так как эти олигомеры получают последовательно, то могут быть использованы любые образцы типов связи или заменяющей связи, оснований и модификаций сахаров. The oligomers of the invention may contain any desired number of substitution bonds. These substitutional bonds may be identical to each other or different due to the implementation selected for "V", including other non-invention substitutional bonds. Since these oligomers are obtained sequentially, any type of bond or substitute bond, base and sugar modification may be used.

В предпочтительном воплощении изобретения заменяющие связи чередуются в регулярном образце. Например, за одной заменяющей связью следуют две фосфодиэфирные связи, за которыми следует одна заменяющая связь по изобретению и т. д. Дополнительные воплощения включают в себя, например, чередующиеся связи, такие как заменяющая связь, за которой следует аналог фосфодиэфира (например тиоат и т.д.), за которым следует заменяющая связь по изобретению, за которой следует аналог фосфодиэфира и т.д., то есть олигомер по изобретению может содержать следующие друг за другом два типа чередующихся заменяющих связей. Олигомеры по изобретению, содержащие более чем один тип связи, могут иметь любое число регулярных образцов, образованных чередованием связей различных типов, находящихся между субъединицами олигомера. In a preferred embodiment of the invention, the substitution bonds alternate in a regular pattern. For example, one replacement bond is followed by two phosphodiester bonds, followed by one replacement bond according to the invention, etc. Additional embodiments include, for example, alternating bonds, such as a replacement bond, followed by an analog of a phosphodiester (e.g. thioate and t etc.), followed by the replacement bond of the invention, followed by the phosphodiester analog, etc., that is, the oligomer of the invention may contain two successive types of alternating replacement bonds. The oligomers of the invention containing more than one type of bond may have any number of regular samples formed by alternating bonds of various types located between the subunits of the oligomer.

Модификации сахаров могут быть выполнены для одного или большего числа нуклеомономерных остатков в олигомере по изобретению; однако, когда должны быть введены такие модификации, предпочтительны 4'-5', 3'-5' и 2'-5' нуклеотидные связи между аминокислотными остатками. В таком случае для обозначения последовательности оснований аналога олигонуклеотида может быть использована следующая аббревиатура. Например, в стандартной ДНК (или РНК) последовательности обычно обозначены только последовательностью оснований, например ATG CGC TGA. Как правило, просто установлено заранее, представляется ли это РНК или ДНК последовательность. Соответствующая система обозначений используется и здесь, чтобы представить аналоги нуклеотидов с данной последовательностью оснований. Sugar modifications can be made for one or more nucleomonomer residues in the oligomer of the invention; however, when such modifications are to be introduced, 4'-5 ', 3'-5' and 2'-5 'nucleotide bonds between amino acid residues are preferred. In this case, the following abbreviation can be used to indicate the base sequence of an oligonucleotide analog. For example, in standard DNA (or RNA), sequences are usually indicated only by a base sequence, for example, ATG CGC TGA. As a rule, it is simply established in advance whether this is an RNA or DNA sequence. The corresponding notation is also used here to represent nucleotide analogues with a given base sequence.

Дополнительные модификации нуклеомономеров
Олигомеры по изобретению также могут содержать ряд модификаций в дополнение к заменяющим связям по изобретению. Дополнительные модификации включают в себя олигомеры, где
(1) один или несколько нуклеомономерных остатков модифицированы в 2', 3', 4' и 5'-положениях,
(2) введены одна или несколько ковалентных перекрестносшитых группировок,
(3) включены другие заменяющие связи не по изобретению,
(4) включены другие аналоги оснований, такие как 8-оксо-N5-метиладенин, и
(5) включены конъюгаты, такие как интеркалирующие агенты или полилизин, которые соответственно усиливают сродство связывания с последовательностями нуклеиновых кислот-мишеней или усиливают ассоциацию олигомера с клетками.
Additional modifications of nucleomonomers
The oligomers of the invention may also contain a number of modifications in addition to the substitutional bonds of the invention. Additional modifications include oligomers where
(1) one or more nucleomonomer residues are modified at 2 ', 3', 4 'and 5'-positions,
(2) one or more covalent crosslinked moieties are introduced,
(3) other substitutional bonds not of the invention are included,
(4) other base analogs are included, such as 8-oxo-N 5- methyladenine, and
(5) conjugates such as intercalating agents or polylysine are included, which respectively enhance the binding affinity for target nucleic acid sequences or enhance the association of the oligomer with cells.

Способность олигомеров по изобретению к последовательность-специфичному связыванию полинуклеотидов по отношению к однонитевой или дуплексной мишени совместимо с дальнейшими модификациями олигомеров. Эти дальнейшие модификации также могут придать другие полезные свойства, такие как устойчивость к расщеплению нуклеазами (например в домене олигомера по изобретению, имеющего фосфодиэфирные связи) или усиление их способности проникать сквозь клеточные мембраны и т.п. The ability of the oligomers of the invention to sequence-specific binding of polynucleotides to a single-stranded or duplex target is compatible with further modifications of the oligomers. These further modifications can also give other useful properties, such as resistance to cleavage by nucleases (for example, in the domain of the oligomer according to the invention having phosphodiester bonds) or to enhance their ability to penetrate through cell membranes, etc.

Олигомеры по изобретению могут содержать одну или несколько заменяющих связей, таких как сульфидные или сульфоновые связи (Benner, S.A., международная публикация N WO 89/12060), сульфаматные связи (международная публикация N WO 91/15500), карбаматные или другие заменяющие связи в морфолино-связанных олигомерах (Stirchak, Е. Р. et al Nucleic Acids Res, 1989, 17, 6129-6141; Summerton, J., et al, международная публикация N 216 860) и родственные связи. The oligomers of the invention may contain one or more substituent bonds, such as sulfide or sulfone bonds (Benner, SA, international publication N WO 89/12060), sulfamate bonds (international publication N WO 91/15500), carbamate or other substitution bonds in morpholino -related oligomers (Stirchak, E.P. et al Nucleic Acids Res, 1989, 17, 6129-6141; Summerton, J., et al, international publication N 216 860) and related bonds.

Таким образом, примеры реализации олигомеров по изобретению включают в себя олигомеры, имеющие
(1) по меньшей мере одну заменяющую связь и аминокислоту, которая связана с соседним мономером, и
(2) одну или несколько заменяющих связей не по изобретению, выбранных из группы, состоящей из фосфоротиоата, метилфосфоната и тиометилфосфоната и/или
(3) одну или несколько фосфодиэфирных связей и/или
(4) аналоги пурина или пиримидина, которые усиливают сродство связывания комплементарных последовательностей-мишеней.
Thus, examples of implementation of the oligomers of the invention include oligomers having
(1) at least one replacement bond and an amino acid that is linked to an adjacent monomer, and
(2) one or more non-inventive substitution bonds selected from the group consisting of phosphorothioate, methylphosphonate and thiomethylphosphonate and / or
(3) one or more phosphodiester bonds and / or
(4) purine or pyrimidine analogs that enhance the binding affinity of complementary target sequences.

Другие примеры олигонуклеотидов будут включать
(1) олигомеры, имеющие заменяющие связи по изобретению на 3'- и/или 5'-концах и фосфоротиоатные связи в других местах олигомера,
(2) олигомеры, имеющие заменяющие связи по изобретению и стандартные пуриновые или пиримидиновые основания (например аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил);
(3) олигомеры, имеющие заменяющие связи по изобретению и одно или несколько оснований, усиливающих сродство связывания или проникающую способность олигомера (например 5-метилцитозин, 5'(1-пропинил)урацил, 5-(1-пропинил)цитозин. Включаются также олигомеры, содержащие остатки нуклеомономеров, связанные через гидроксаматы.
Other examples of oligonucleotides will include
(1) oligomers having substitutional bonds of the invention at the 3'- and / or 5'-ends and phosphorothioate bonds in other places of the oligomer,
(2) oligomers having substituent bonds according to the invention and standard purine or pyrimidine bases (for example adenine, guanine, cytosine, thymine or uracil);
(3) oligomers having replacement bonds of the invention and one or more bases enhancing the binding affinity or penetration of the oligomer (eg 5-methylcytosine, 5 '(1-propynyl) uracil, 5- (1-propynyl) cytosine. Oligomers are also included containing nucleomonomer residues bound via hydroxamates.

Синтез олигомеров
Олигомеры по изобретению могут быть образованы с использованием лишь нуклеомономеров по изобретению или в комбинации с традиционными нуклеомономерами и синтезированы с использованием стандартных методик синтеза олигомеров в твердой фазе (или в фазе раствора), которые сейчас имеются в продаже. В общем, олигомеры по изобретению могут быть синтезированы с помощью способа, включающего в себя стадии, на которых: синтезируют нуклеомономер или олигомерный синтон, имеющий защитную группу и основание и сочетающую группу, способную сочетаться с нуклеомономером или олигомером; сочетают нуклеомономер или олигомерный синтон с акцепторным нуклеомономером или акцепторным олигомером; удаляют защитную группу; повторяют по необходимости этот цикл до тех пор, пока не будет синтезирован желаемый олигомер.
Synthesis of Oligomers
The oligomers of the invention can be formed using only the nucleomonomers of the invention or in combination with conventional nucleomonomers and synthesized using standard solid phase (or solution phase) oligomer synthesis techniques that are currently commercially available. In general, the oligomers of the invention can be synthesized using a method comprising the steps of: synthesizing a nucleomonomer or oligomeric synthon having a protecting group and a base and combining a group capable of combining with the nucleomonomer or oligomer; combine a nucleomonomer or oligomeric synthon with an acceptor nucleomonomer or an acceptor oligomer; remove the protective group; repeat this cycle as necessary until the desired oligomer is synthesized.

Олигомеры по изобретению могут иметь любую длину, включая олигомеры, содержащие более 40, 50, 100, 200 или 500 нуклеомономеров. В общем, предпочтительные олигомеры содержат 2-30 нуклеомономеров. Длины, равные или большие чем 8-20 нуклеомономеров, могут быть полезны для терапевтического или диагностического применений, если они имеют подходящую последовательность оснований. Короткие олигомеры, содержащие 2, 3, 4 или 5 нуклеомономеров, включены в данное изобретение конкретно и могут быть использованы в качестве синтонов. The oligomers of the invention can be of any length, including oligomers containing more than 40, 50, 100, 200 or 500 nucleomonomers. In general, preferred oligomers contain 2-30 nucleomonomers. Lengths equal to or greater than 8-20 nucleomonomers may be useful for therapeutic or diagnostic applications if they have a suitable base sequence. Short oligomers containing 2, 3, 4 or 5 nucleomonomers are specifically included in the present invention and can be used as synthons.

Олигомеры, имеющие случайную последовательность и содержащие порядка 6, 7 или 8 нуклеомономеров, могут быть использованы в качестве праймеров, которые используют в протоколах клонирования или амплификации, где используются случайные последовательности праймеров, при условии, что такой олигомер содержит порядка 1 или 2 остатков на 3'-конце, которые могут служить в качестве праймера для полимераз или обратных транскриптаз или, в противном случае, не влияют на полимеразную активность. Oligomers having a random sequence and containing about 6, 7 or 8 nucleomonomers can be used as primers that are used in cloning or amplification protocols using random primer sequences, provided that such an oligomer contains about 1 or 2 residues of 3 the 'end, which can serve as a primer for polymerases or reverse transcriptases or, otherwise, do not affect the polymerase activity.

Дополнительно к связям, описанным здесь сначала, олигомеры по изобретению могут содержать традиционные фосфодиэфирные связи или могут содержать другие заменяющие связи, такие как фосфорамидатные связи, в дополнение к заменяющим связям по изобретению. Эти заменяющие связи включают в себя, но не ограничиваются воплощениями, в которых группировка формулы -O- P(O)(S)-O ("фосфоротиоат"), -O-P(O)(NR211)-X2, -O-P(O)(R11)-O-, -O-Р(S)(R11)-O- ("тионоалкилфосфонат"), -P(O)(OR9)-X2, O-C(O)-X2 или -O-C(O)(NR211)-X2-, где R11 является H (или солью) или алкилом (1-12C, включая метил и этил) и R9 является алкилом (1-9С), и связь присоединена к соседним нуклеомономерам через -О- или -S-, связанные с углеродом нуклеомономера, и X2 обозначает О или S. Фосфоротиоатные и фосфодиэфирные связи хорошо известны. Особенно предпочтительные заменяющие связи для применения в олигомерах по изобретению включают в себя фосфодиэфирные, фосфоротиоатные, метилфосфонатные и тиометилфосфонатные заменяющие связи. Фосфоротиоатные и метилфосфонатные заменяющие связи придают дополнительную стабильность олигомеру, который должен быть идентичным, особенно предпочтительные олигомеры по изобретению содержат одну или несколько фосфоротиоатных и метилфосфонатных заменяющих связей.In addition to the bonds described here first, the oligomers of the invention may contain conventional phosphodiester bonds or may contain other substitutional bonds, such as phosphoramidate bonds, in addition to the substitutional bonds of the invention. These substitutional bonds include, but are not limited to embodiments in which a group of the formula —O — P (O) (S) —O (“phosphorothioate”), —OP (O) (NR 2 11 ) —X 2 , —OP (O) (R 11 ) -O-, -O-P (S) (R 11 ) -O- ("thionoalkylphosphonate"), -P (O) (OR 9 ) -X 2 , OC (O) -X 2 or —OC (O) (NR 2 11 ) —X 2 -, where R 11 is H (or a salt) or alkyl (1-12C, including methyl and ethyl) and R 9 is alkyl (1-9C), and the bond is attached to adjacent nucleomonomers via —O— or —S— bonded to the carbon of the nucleomonomer, and X 2 is O or S. Phosphorothioate and phosphodiester bonds are well known. Particularly preferred substitution bonds for use in the oligomers of the invention include phosphodiester, phosphorothioate, methylphosphonate and thiomethylphosphonate substitution bonds. Phosphorothioate and methylphosphonate substituent bonds give additional stability to an oligomer that must be identical, especially preferred oligomers of the invention contain one or more phosphorothioate and methylphosphonate substituent bonds.

Олигомеры по изобретению и их сегменты могут быть синтезированы с использованием известных специалисту способов. Способы синтеза, известные из уровня техники и описанные здесь, могут быть применены для синтеза олигомеров, содержащих заменяющие связи по изобретению, а также другие связи или заменяющие связи, известные из уровня техники, с использованием подходящим образом защищенных нуклеомономеров. Способы синтеза олигомеров, имеющих фосфоросодержащие связи, известны (Froehler, В., et al., Nucleic Acids Res., 1986, 14, 5399-5467; Nucleic Acids Res., 1988, 16, 4831-4839; Nucleosides & Nucleotides 1987, 6, 287-291; Froehler, В., Tetrahedron Letts., 1986, 27, 5575-5578; Caruthers, M.H. in Oligodeoxynucleotides Antisense Inhibitions of Gene Expression, 1989, J.S. Cohen, editor, CRC Press, Boca Raton, p. 7-24; Reese, C. B. et al. Tetrahedron Letts., 1985, 26, 2245-2248. Синтез олигомеров, связанных метилфосфонатом, с помощью фосфонамидитной химии также известен (Agrawal, S. et al., Tetrahedron Letts., 1987, 28, 3539-3542; Klem, R. E., et al, международная публикация WO 92/07864). The oligomers of the invention and their segments can be synthesized using methods known to those skilled in the art. Synthesis methods known in the art and described herein can be used to synthesize oligomers containing substitutional bonds of the invention, as well as other bonds or substitutional bonds known in the art, using suitably protected nucleomonomers. Methods for synthesizing oligomers having phosphorus bonds are known (Froehler, B., et al., Nucleic Acids Res., 1986, 14, 5399-5467; Nucleic Acids Res., 1988, 16, 4831-4839; Nucleosides & Nucleotides 1987, 6, 287-291; Froehler, B., Tetrahedron Letts., 1986, 27, 5575-5578; Caruthers, MH in Oligodeoxynucleotides Antisense Inhibitions of Gene Expression, 1989, JS Cohen, editor, CRC Press, Boca Raton, p. 7 -24; Reese, CB et al. Tetrahedron Letts., 1985, 26, 2245-2248. The synthesis of oligomers bound by methylphosphonate using phosphonamidite chemistry is also known (Agrawal, S. et al., Tetrahedron Letts., 1987, 28, 3539-3542; Klem, RE, et al, International Publication WO 92/07864).

Олигомеры, содержащие связи по изобретению, также удобно синтезировать путем приготовления димерных или тримерных соединений с помощью химии растворенных фаз с последующим превращением синтона в производное, которое вводят в олигомеры с помощью химии твердых или растворенных фаз. Типичными синтонами являются 5' DMT или ММТ блокированные 3' фосфонатные или фосфорамидатные производные, которые получены стандартными способами (см. Gait, М.J. ed., Oligonucleotide Synthesis; A Practical Approach 1984, IRL Press, Oxford). It is also convenient to synthesize oligomers containing the bonds of the invention by preparing dimeric or trimeric compounds using the chemistry of dissolved phases, followed by the conversion of synthon to a derivative, which is introduced into oligomers using the chemistry of solid or dissolved phases. Typical synthons are 5 'DMT or MMT blocked 3' phosphonate or phosphoramidate derivatives, which are obtained by standard methods (see Gait, M. J. ed., Oligonucleotide Synthesis; A Practical Approach 1984, IRL Press, Oxford).

Синтоны, включенные в рамки настоящего изобретения, включают в себя димеры, тримеры, тетрамеры, гексамеры и более протяженные олигомеры, полученные с помощью синтеза в твердой или растворенной фазе. Тримеры и более протяженные синтоны могут содержать более одного типа связей. Эти синтоны могут включать в себя любое основание, как описано выше, или 2', 3', 4' или 5'-группы, такие как ОН, DMTO, MMTO, О-аллил, фосфат, фосфонат или амидит, как описано выше. Synthons included in the scope of the present invention include dimers, trimers, tetramers, hexamers and longer oligomers obtained by synthesis in solid or dissolved phase. Trimers and longer synthons may contain more than one type of relationship. These synthons can include any base as described above, or 2 ′, 3 ′, 4 ′ or 5′-groups, such as OH, DMTO, MMTO, O-allyl, phosphate, phosphonate or amidite, as described above.

Рибозоамидные олигонуклеотиды могут быть синтезированы с использованием стандартных условий твердофазного синтеза пептидов (Fmoc химия) (см. фиг. 26). Ribose amide oligonucleotides can be synthesized using standard solid-phase peptide synthesis conditions (Fmoc chemistry) (see FIG. 26).

Блокирующие группы для синтеза соединений по изобретению
1. Сочетающие группы
Подходящими сочетающими группами являются, например, H-фосфонат, метилфосфонамидит или фосфорамидит. Фосфорамидиты, которые могут быть использованы, включают в себя β-цианоэтилфосфорамидиты (они предпочтительны). Также могут быть использованы метилфосфонамидиты, алкилфосфонамидиты (включая этилфосфонамидиты и пропилфосфонамидиты). Примеры фосфорамидитов показаны на фиг. 1-21.
Blocking groups for the synthesis of compounds of the invention
1. Combining groups
Suitable combining groups are, for example, H-phosphonate, methylphosphonamidite or phosphoramidite. Phosphoramidites that may be used include β-cyanoethylphosphoramidites (these are preferred). Methylphosphonamidites, alkylphosphonamidites (including ethylphosphonamidites and propylphosphonamidites) may also be used. Examples of phosphoramidites are shown in FIG. 1-21.

Подходящие "сочетающие группы" в 2', 3', 4' или 5' положении для синтеза олигомера средствами фосфорамидиттриэфирной химии, называемой здесь "амидитной" химией, включают в себя N,N-диизопропиламино-β-цианоэтоксифосфин, N,N-диизопропиламино-метоксифосфин, N,N-диэтиламино-цианоэтоксифосфин и (N-морфолино)-метоксифосфин (Moore, M.F. et al., J.Org. Chem. , 1985, 50, 2019-2025; Uznanski, A.W., et al., Tetrahedron Letts., 1987, 28, 3401-3404; Bjergarde, К. , et al, Nucl Acids Res., 1991, 19, 5843-5850; Dahl, O. Sulfur Reports, 1991, 11, 167-192). Родственные сочетающие группы, такие как N,N-диизопропиламино-метил-фосфин или N,N-диэтиламино-метил-фосфин, также могут быть использованы для получения метилфосфонатов. Метилфосфонатные олигомеры могут быть удобным образом синтезированы с использованием сочетающих групп, таких как N,N-диизопропиламино-метилфосфорамидит. Синтез нуклеомономерных амидитов по изобретению может быть осуществлен традиционными способами (например Gryaznov, S.M., et al., Nucl Acids Res. , 1992, 20, 1879- 1882; Vinayak, R., et al., Nucl Acids Res., 1992, 20, 1265-1269; Sinha, N. D. , et al., Nucl Acids Res., 1984, 12, 4539-4557; и другие указанные здесь ссылки). Suitable “combining groups” at the 2 ′, 3 ′, 4 ′ or 5 ′ position for oligomer synthesis by means of phosphoramiditriether chemistry, referred to herein as “amidite” chemistry, include N, N-diisopropylamino-β-cyanoethoxyphosphine, N, N-diisopropylamino methoxyphosphine, N, N-diethylamino-cyanoethoxyphosphine and (N-morpholino) methoxyphosphine (Moore, MF et al., J. Org. Chem., 1985, 50, 2019-2025; Uznanski, AW, et al., Tetrahedron Letts., 1987, 28, 3401-3404; Bjergarde, K., et al, Nucl Acids Res., 1991, 19, 5843-5850; Dahl, O. Sulfur Reports, 1991, 11, 167-192). Related coupling groups, such as N, N-diisopropylamino-methylphosphine or N, N-diethylamino-methylphosphine, can also be used to produce methylphosphonates. Methylphosphonate oligomers can be conveniently synthesized using combining groups such as N, N-diisopropylamino-methylphosphoramidite. The synthesis of nucleomonomeric amidites according to the invention can be carried out by conventional methods (e.g. Gryaznov, SM, et al., Nucl Acids Res., 1992, 20, 1879-1882; Vinayak, R., et al., Nucl Acids Res., 1992, 20 , 1265-1269; Sinha, ND, et al., Nucl Acids Res., 1984, 12, 4539-4557; and other references cited herein).

2. Защитные группы
Защитные группы, такие как диизобутилформамидин, бензоил, изобутирил, FMOC, диалкилформамидин, диалкилацетамидин или другие группы, известные из уровня техники, могут быть использованы для защиты экзоциклического азота цитозинового, аденинового или гуанинового гетероциклов. В альтернативном случае цитидин может быть непосредственно введен в олигомеры без защитной группы на экзоциклическом азоте с использованием описанных способов (Gryaznov, S. M. et al., J. Amer.Chem.Soc., 1991, 113, 5876-5877; Gryaznov, S. M., et al., Nucl Acids Res., 1992, 20, 1879-1882; Kung, P.-P. et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33, 5869-5872).
2. Protective groups
Protecting groups such as diisobutylformamidine, benzoyl, isobutyryl, FMOC, dialkylformamidine, dialkylacetamidine or other groups known in the art can be used to protect exocyclic nitrogen from cytosine, adenine or guanine heterocycles. Alternatively, cytidine can be directly introduced into oligomers without a protective group on exocyclic nitrogen using the methods described (Gryaznov, SM et al., J. Amer.Chem.Soc., 1991, 113, 5876-5877; Gryaznov, SM, et al., Nucl Acids Res., 1992, 20, 1879-1882; Kung, P.-P. et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33, 5869-5872).

Подходящими защитными группами являются DMT (диметокситритил), Bz (бензоил), Bu (изобутирил), феноксиацетил, ММТ (монометокситритил) или FMOC на 5'-конце и/или гидрофосфонат, метилфосфорамидит, метилфосфонамидит, β-цианоэтилфосфорамидит, TBS (трет-бутилдиметилсилил) или TBDPS (трет-бутилдифенилсилил) на 3'-конце. Suitable protecting groups are DMT (dimethoxytrityl), Bz (benzoyl), Bu (isobutyryl), phenoxyacetyl, MMT (monomethoxytrityl) or FMOC at the 5'-end and / or hydrophosphonate, methylphosphoramidite, methylphosphonamidite, β-cyanoethylphosphoramidylamide, ) or TBDPS (tert-butyldiphenylsilyl) at the 3'-end.

Предпочтительными защитными группами являются Bz (бензоил), DMT (диметокситритил), ММТ (монометокситритил) или FMOC на 5'-конце или положении и/или TBS, гидрофосфонат, метилфосфорамидит, метилфосфонамидит, β-цианоэтилфосфорамидит на 3'-конце. Однако предполагается, что положения защитных групп можно поменять местами (например фосфорамидит в 5'-положении и DMT в 3'-положении). В общем, могут быть получены производные нуклеомономеров и олигомеров по изобретению с такими "блокирующими группами", как показано в соответствующих формулах, известными из уровня техники способами. Preferred protecting groups are Bz (benzoyl), DMT (dimethoxytrityl), MMT (monomethoxytrityl) or FMOC at the 5'-end or position and / or TBS, hydrophosphonate, methylphosphoramidite, methylphosphonamidite, β-cyanoethylphosphoramidite at the 3'end. However, it is contemplated that the positions of the protecting groups can be reversed (e.g., phosphoramidite at the 5'-position and DMT at the 3'-position). In general, derivatives of the nucleomonomers and oligomers of the invention with such “blocking groups” as shown in the corresponding formulas by methods known in the art can be obtained.

Конъюгаты
Согласно данному изобретению также предложены "конъюгаты" олигомеров по изобретению. "Конъюгаты" традиционных олигомеров известны специалисту. Например, олигомеры по изобретению могут быть ковалентно связаны с различными группировками, такими как, например, интеркаляторы и соединения, которые специфически взаимодействуют с малой бороздкой двойной спирали ДНК. Другие группировки для конъюгации с интересующими нас олигомерами включают в себя метки (например радиоактивные, флюоресцентные, ферментные) или группировки, облегчающие ассоциацию клеток при помощи отщепляемых линкеров и т.п. Подходящие радиоактивные метки включают в себя 32P, 35S, 3H, 131I и 14С; подходящие флюоресцентные метки включают в себя флюоресценс, резоруфин, родамин, BODIPY (молекулярные зонды) и Texas красный; подходящие ферменты включают в себя щелочную фосфатазу и пероксидазу хрена. Другие соединения, которые могут быть использованы в качестве ковалентно связанных группировок, включают в себя биотин, антитела или фрагменты антител, азиалогликопротеин, трансферрин и HIV Tat белок, которые также могут быть ковалентно присоединены к олигомерам по изобретению.
Conjugates
The invention also provides “conjugates” of the oligomers of the invention. The "conjugates" of traditional oligomers are known to those skilled in the art. For example, the oligomers of the invention can be covalently linked to various moieties, such as, for example, intercalators and compounds that specifically interact with the minor groove of the DNA double helix. Other groups for conjugation to the oligomers of interest to us include labels (for example, radioactive, fluorescence, enzyme) or groups that facilitate the association of cells using cleavable linkers, etc. Suitable radioactive labels include 32 P, 35 S, 3 H, 131 I and 14 C; suitable fluorescence labels include fluorescence, resorufin, rhodamine, BODIPY (molecular probes) and Texas red; suitable enzymes include alkaline phosphatase and horseradish peroxidase. Other compounds that can be used as covalently linked moieties include biotin, antibodies or antibody fragments, azialoglycoprotein, transferrin and HIV Tat protein, which can also be covalently attached to the oligomers of the invention.

Производные этих дополнительных группировок могут быть получены с помощью любой удобной группировки. Например, интеркаляторы, такие как акридин или псорален, могут быть связаны с олигомером по изобретению через любую доступную -ОН или -SH группу, например в концевом 5'-положении олигомера, 2'-положении РНК, или ОН, NH2, COOH или SH, введенную в 5'-положение пиримидинов. Удобны их производные, которые содержат, например, -CH2CH2CH2OH или - CH2CH2CH2SH в 5'-положении пиримидинов. Конъюгаты, включая полилизин или лизин, могут быть синтезированы как описано и могут далее усилить сродство связывания олигомера с последовательностью нуклеиновых кислот - мишенью (Lemaitre, М. et al., Proc NatI Acad Sci. USA, 1987, 84, 648-652; Lemaitre M. et al., Nucleosides and Nucleotides, 1987, 60, 311- 315).Derivatives of these additional groupings can be obtained using any convenient grouping. For example, intercalators, such as acridine or psoralen, can be coupled to the oligomer of the invention via any available —OH or —SH group, for example, at the terminal 5′-position of the oligomer, 2′-position of RNA, or OH, NH 2 , COOH or SH introduced at the 5'-position of the pyrimidines. Convenient derivatives thereof include, for example, —CH 2 CH 2 CH 2 OH or —CH 2 CH 2 CH 2 SH at the 5′-position of the pyrimidines. Conjugates, including polylysine or lysine, can be synthesized as described and can further enhance the binding affinity of the oligomer to the target nucleic acid sequence (Lemaitre, M. et al., Proc NatI Acad Sci. USA, 1987, 84, 648-652; Lemaitre M. et al., Nucleosides and Nucleotides, 1987, 60, 311- 315).

Может быть присоединен широкий ряд заместителей, включая те, которые связываются через связи и заменяющие связи. Группировки - ОН в олигомерах могут быть заменены фосфатными группами, защищенными стандартными защитными группами, или сочетающими группами для получения дополнительных связей с другими нуклеомономерами, или связаны с конъюгированным заместителем. 5'-концевой ОН может быть фосфорилирован; 2'-ОН или заместитель ОН на 3'-конце также может быть фосфорилирован. Производные гидроксилов также могут быть получены с помощью стандартных защитных групп. A wide variety of substituents may be attached, including those which are linked via bonds and substitute bonds. The - OH moieties in oligomers can be replaced by phosphate groups, protected by standard protecting groups, or by combination groups to obtain additional bonds with other nucleomonomers, or linked to a conjugated substituent. 5'-terminal OH can be phosphorylated; The 2'-OH or OH substituent at the 3'-end may also be phosphorylated. Hydroxyl derivatives can also be prepared using standard protecting groups.

Могут быть получены ковалентные производные олигомеров по изобретению с группировками, которые облегчают ассоциацию клеток, используя отщепляемые линкеры. Подходящие конъюгаты также включают в себя твердые подложки для синтеза олигомеров и для облегчения определения последовательностей нуклеиновых кислот. Твердые подложки включают в себя, но не ограничиваются силикагелем, стеклом с контролируемым размером пор, полистиреном и ферромагнитной стеклянной дробью. Covalent derivatives of the oligomers of the invention can be prepared with moieties that facilitate cell association using cleavable linkers. Suitable conjugates also include solid supports for the synthesis of oligomers and to facilitate the determination of nucleic acid sequences. Solid substrates include, but are not limited to silica gel, glass with controlled pore size, polystyrene, and ferromagnetic glass beads.

Модификации сахара
Производные могут быть получены путем замещения сахаров. Оказываются, что среди предпочтительных производных олигомеров по изобретению 2'-O-аллильная и 3'-аллильные группы усиливают способность проникновения и устойчивость к расщеплению нуклеазами, но незаметно, чтобы они уменьшали сродство олигомера к однонитевой или дуплексной мишеням. В частности, в олигонуклеотиды с рибозоамидным скелетом могут быть введены различные функциональности в 1', 2', 3', 4' и 5'-положения рибозной группировки для улучшения фармакокинетических свойств соответствующих олигонуклеотидов.
Sugar Modifications
Derivatives can be prepared by substituting sugars. Among the preferred derivatives of the oligomers of the invention, the 2'-O-allyl and 3'-allyl groups increase the penetration ability and resistance to cleavage of nucleases, but imperceptibly, they reduce the affinity of the oligomer to single-stranded or duplex targets. In particular, various functionalities at the 1 ′, 2 ′, 3 ′, 4 ′, and 5 ′ positions of the ribose moiety can be introduced into oligonucleotides with a ribose amide skeleton to improve the pharmacokinetic properties of the corresponding oligonucleotides.

Заменяющие связи
Олигомеры по изобретению могут также содержать одну или несколько "заменяющих связей" в дополнение к описанным здесь 2'- 5,' 3'-5' и 4'-5' связям, что в общем понятно из уровня техники. Эти "заменяющие связи" включают в себя фосфоротиоат, метилфосфонат, тиометилфосфонат, фосфородитиоат, алкилфосфонат, морфолиносульфамиды, борофосфаты (-O-Р(OCH3)(BH3)-O-), силоксан (-O-Si (X4) (X4) -O-; X4 представляет собой 1-6C алкил или фенил) и фосфорамидаты (метоксиэтиламин (-O-P(OCH2CH2OCH3) (О)-О-) и т.п.) и могут быть синтезированы известными способами (Sood, A., et al J.Am.Chem. Soc., 1990, 112, 9000-9001; WO 91/08213; WO 09/15065; WO 91/15500; Stirchak, E.P. et al Nucleic Acid Res., 1989, 17, 6129-6141; патент США 5 034 506; патент США 5 142 047; Hewitt, J. M. et al., Nucleosides & Nucleotides, 1992, 11, 1661- 1666; Summerton, J. et al., международная публикация N 216 860). Заменяющие связи, которые могут быть использованы в описанных здесь олигомерах, включают также сульфонамид (-O-SO2-NH-), сульфид (-CH2-S-CH2-), сульфонат (-O-SO2-CH2-), карбамат (O-C(O)- NH-, -NH-C(O)-О-), диметилгидразино (-CH2-NCH3-), сульфамат (-O-S(O) (O)-N-; -N-S(O)(O)-N-), 3'-амин (-NH-CH2-, N-метилгидроксиламин (-CH2-NCH3-О-) и 2',5' связи (такие как 2',5' карбамат (2'-N(H)-C(O)-O-5'), 5', 2' карбамат (2'-O- C(O)-N(H)-5'), 5',2' метилкарбамат (2'-O-С(O)-N(CH3)-5') и 5',2' тиоформацеталь (2'-O-CH2-S-5'). Дополнительные подходящие заменяющие связи включают амидные связи, описанные Бухардом (Buchardt, О., et al.) (международная публикация N WO 92/20702), описанные Куком (Cook, P.D. et al.) (международная публикация N WO 92/20822), описанные Де Месмэкером (De Mesmaeker. A., et al.) (международная публикация N WO 92/20823) и описанные в PCT/US 92/04294.
Replacements
The oligomers of the invention may also contain one or more "substitutional bonds" in addition to the 2'-5, '3'-5' and 4'-5 'bonds described herein, which is generally understood from the prior art. These “substituent bonds” include phosphorothioate, methylphosphonate, thiomethylphosphonate, phosphorodithioate, alkylphosphonate, morpholinosulfamides, borophosphates (—O — P (OCH 3 ) (BH 3 ) —O—), siloxane (—O — Si (X 4 ) ( X 4 ) —O—; X 4 represents 1-6C alkyl or phenyl) and phosphoramidates (methoxyethylamine (—OP (OCH 2 CH 2 OCH 3 ) (O) —O—) and the like) and can be synthesized by known methods (Sood, A., et al J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 9000-9001; WO 91/08213; WO 09/15065; WO 91/15500; Stirchak, EP et al Nucleic Acid Res ., 1989, 17, 6129-6141; US patent 5,034,506; US patent 5,142,047; Hewitt, JM et al., Nucleosides & Nucleotides, 1992, 11, 1661-1666; Summerton, J. et al., International publication N 216 860). Substituent bonds that can be used in the oligomers described herein also include sulfonamide (—O — SO 2 —NH—), sulfide (—CH 2 —S — CH 2 -), sulfonate (—O — SO 2 —CH 2 - ), carbamate (OC (O) - NH-, -NH-C (O) -O-), dimethylhydrazino (-CH 2 -NCH 3 -), sulfamate (-OS (O) (O) -N-; - NS (O) (O) -N-), 3'-amine (-NH-CH 2 -, N-methylhydroxylamine (-CH 2 -NCH 3 -O-) and 2 ', 5' bonds (such as 2 ' 5 'carbamate (2'-N (H) -C (O) -O-5'), 5 ', 2' carbamate (2'-O-C (O) -N (H) -5 '), 5 ', 2' methyl carbamate (2'-O-C (O) -N (CH 3 ) -5 ') and 5', 2 'thioformacetal (2'-O-CH 2 -S-5'). Further suitable substituent bonds include amide bonds described by Buchard (Buchardt, O., et al.) (International Publication No. WO 92/20702) described by Cook (Cook, PD et al.) (International publication N WO 92/20822), described by De Mesmaeker. A., et al. (International publication N WO 92/20823) and described in PCT / US 92/04294.

Если не указано иное, то заменяющие связи, такие как формацетальная связь, -O-CH2-O-, присоединены к какому-либо из 4', 3', 2' углеродов нуклеомономера с левой стороны и 5' углероду нуклеомономера с правой стороны. Обозначения 4', 3', 2' или 5' углерод могут быть модифицированы соответственно, когда к соседнему нуклеомономеру присоединена структура иная, чем рибоза, дезоксирибоза или арабиноза. Такие структуры включают ксилозу, гексозу, морфолиновое кольцо, карбоциклическое кольцо (например циклопентан) и т.п.Unless otherwise indicated, substitutional bonds, such as the formalcetal bond, —O — CH 2 —O—, are attached to any of the 4 ′, 3 ′, 2 ′ carbon monomer on the left side and 5 ′ carbon nucleomonomer on the right side . The designations 4 ', 3', 2 'or 5' carbon can be modified, respectively, when a structure other than ribose, deoxyribose or arabinose is attached to the adjacent nucleomonomer. Such structures include xylose, hexose, morpholine ring, carbocyclic ring (e.g. cyclopentane) and the like.

Известно применение карбаматных, карбонатных, сульфидных, сульфоксидных, сульфоновых, N- метилгидроксиламинных и диметилгидразино связей в синтонах или олигомерах (Vaseur, J.J. et al., J.Amer. Chem. Soc., 1992, 114, 4006-4007; WO 89/12060; Musicki, В. et al., J. Org Chem., 1990, 55, 4231-4233; Reynolds, R. C. et al., J. Org Chem., 1992, 51, 2983-2985; Mertes, M.P., et al. , J. Med. Chem., 1969, 12, 154-157; Mungall, W.S., et al., J. Org Chem., 1977, 42, 703-706; Stirchak, E.P., et al., J. Org Chem., 1987, 52, 4202-4206; Wang, H., et al. Tetrahedron Letts. 1991, 32, 7385-7388; международная публикация N PCT/US 91/03680). Заменяющая связь может быть использована в олигомерах для многих целей, таких как дальнейшее облегчение связывания с комплементарными последовательностями нуклеиновых кислот-мишеней и/или повышение устойчивости олигомеров к действию нуклеаз. The use of carbamate, carbonate, sulfide, sulfoxide, sulfonic, N-methylhydroxylamine and dimethylhydrazino bonds in synthons or oligomers is known (Vaseur, JJ et al., J. Amer. Chem. Soc., 1992, 114, 4006-4007; WO 89/400/4007; 12060; Musicki, B. et al., J. Org Chem., 1990, 55, 4231-4233; Reynolds, RC et al., J. Org Chem., 1992, 51, 2983-2985; Mertes, MP, et al., J. Med. Chem., 1969, 12, 154-157; Mungall, WS, et al., J. Org Chem., 1977, 42, 703-706; Stirchak, EP, et al., J. Org Chem., 1987, 52, 4202-4206; Wang, H., et al. Tetrahedron Letts. 1991, 32, 7385-7388; international publication N PCT / US 91/03680). The substitutional bond can be used in oligomers for many purposes, such as further facilitating binding to complementary target nucleic acid sequences and / or increasing the resistance of oligomers to the action of nucleases.

Основания
Подходящими основаниями для использования в качестве нуклеотидных оснований в соединениях по изобретению являются не только встречающиеся в природе пуриновые и пиримидиновые основания, но также аналоги этих гетероциклических оснований и их таутомеры. Такие аналоги включают в себя алкилированные пурины или пиримидины, ацилированные пурины или пиримидины или другие гетероциклы. Такие "аналогичные пурины" или "аналогичные пиримидины" или аналоги пуринов или пиримидинов являются хорошо известными из уровня техники, некоторые из них используются в качестве химиотерапевтических агентов. Их примерный, но не исчерпывающий список включает в себя N4,N4 - этанцитозин, 7-деазаксантозин, 7-деадзагуанозин, 8-оксо-N6 -метиладенин, 4-ацетилцитозин, 5-(карбоксигидроксиметил)урацил, 5-фторурацил, 5-бромурацил, 5-карбоксиметиламинометил-2 - тиоурацил, 5-карбоксиметиламинометилурацил, инозин, N6 -изопентениладенин, 1-метиладенин, 2-метилгуанин, 5-мeтилцитoзин, N6-метиладенин, 7-метилгуанин, 5- метиламинометилурацил, 5-метокси аминометил-2-тиоурацил, 2-тиоурацил, 4-тиоурацил, 5-(1-пропинил)-4-тиоурацил, 5-(1-пропинил)-2-тиоурацил, 5-(1-пропинил)-2-тиоцитозин, 2-тиоцитозин и 2,6-диаминопурин. В дополнение к этим аналогам оснований в олигомеры по изобретению могут быть удобным образом введены аналоги пиримидина, включая 6-азацитозин, 6-азатимидин и 5-трифторметилурацил, описанные Куком (Cook, D.P., et al.) в международной публикации WO 92/02258.
Grounds
Suitable bases for use as nucleotide bases in the compounds of the invention are not only naturally occurring purine and pyrimidine bases, but also analogues of these heterocyclic bases and their tautomers. Such analogs include alkylated purines or pyrimidines, acylated purines or pyrimidines, or other heterocycles. Such “similar purines” or “similar pyrimidines” or analogs of purines or pyrimidines are well known in the art, some of which are used as chemotherapeutic agents. Their approximate, but not exhaustive list includes N 4 , N 4 - ethanocytosine, 7-deazaxanthosine, 7-deazaguanosine, 8-oxo-N 6- methyladenine, 4-acetylcytosine, 5- (carboxyhydroxymethyl) uracil, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5-carboxymethylaminomethyl-2-thiouracil, 5-carboxymethylaminomethyl-aracil, inosine, N 6 -isopentenyladenine, 1-methyladenine, 2-methylguanine, 5-methylcytosine, N 6 -methyladenine, 5-methylguanine, 5-methylguanine methoxy aminomethyl-2-thiouracil, 2-thiouracil, 4-thiouracil, 5- (1-propynyl) -4-thiouracil, 5- (1-propynyl) -2-thiouracil, 5- (1-propynyl) -2-thiocytosine 2-thio cytosine and 2,6-diaminopurin. In addition to these base analogs, pyrimidine analogs, including 6-azacytosine, 6-azatimidine and 5-trifluoromethyluracil described by Cook (Cook, DP, et al.) In international publication WO 92/02258 can conveniently be introduced into the oligomers of the invention.

Известно введение 4-тиоуридина и 2-тиотимидина в олигомеры (Nikiforov, Т.Т. et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33, 2379-2382; Clivio, P., et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33:65-63; Nikiforov, T.T. et al. Tetrahedron Letts., 1991, 32: 2505-2508; Xu, Y.-Z., et al. Tetrahedron Letts., 1991, 32: 2817-2320; Clivio, P., et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33: 69-72; Connolly, В.A. , et al., Nucleic Acids Res., 1989 17: 4957-4974). Предпочтительные основания включают в себя аденин, гуанин, тимин, урацил, цитозин, 5-метилцитозин, 5-(1-пропинил)урацил, 5-(1-пропинил)цитозин, 8-оксо-N6 -метиладенин, 7-деаза-7-метилгуанин, 7-деаза-7-метиладенин и 7-деазаксантозин.The introduction of 4-thiouridine and 2-thiothymidine into oligomers is known (Nikiforov, T.T. et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33, 2379-2382; Clivio, P., et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33:65 -63; Nikiforov, TT et al. Tetrahedron Letts., 1991, 32: 2505-2508; Xu, Y.-Z., et al. Tetrahedron Letts., 1991, 32: 2817-2320; Clivio, P., et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33: 69-72; Connolly, B. A., et al., Nucleic Acids Res., 1989 17: 4957-4974). Preferred bases include adenine, guanine, thymine, uracil, cytosine, 5-methylcytosine, 5- (1-propynyl) uracil, 5- (1-propynyl) cytosine, 8-oxo-N 6- methyladenine, 7-deaza- 7-methylguanine, 7-dease-7-methyladenine and 7-deazaxanthosine.

Ковалентно связывающая группировка
В некоторые олигомеры по изобретению включена группировка, способная осуществлять по меньшей мере одну ковалентную связь между олигомером и дуплексом. Множественные ковалентные связи также могут быть образованы путем обеспечения множественности таких перекрестносшивающих группировок. Ковалентная связь предпочтительно создается с остатком основания в нити-мишени, но может быть создана и с другой частью мишени, включая сахарид или фосфоодиэфир. Реакционная природа группировки, которая осуществляет перекрестную сшивку, определяет природу мишени в дуплексе. Предпочтительные перекрестносшивающие группировки включают в себя ацилирующие и алкилирующие агенты и, в частности, те, которые расположены относительно придающей специфичность части последовательности так, чтобы могла произойти реакция с мишенью в нити.
Covalently linking group
Some oligomers of the invention include a moiety capable of at least one covalent bond between the oligomer and the duplex. Multiple covalent bonds can also be formed by providing a plurality of such cross-linking moieties. A covalent bond is preferably created with the remainder of the base in the target yarn, but can also be created with another part of the target, including a saccharide or phosphodiester. The reaction nature of the group that cross-links determines the nature of the target in the duplex. Preferred cross-linking moieties include acylating and alkylating agents and, in particular, those that are positioned relative to the specificity portion of the sequence so that a reaction with the target in the strand can occur.

Очевидно, что гетероцикл не обязательно является пурином или пиримидином; в самом деле, псевдооснование, к которому присоединена реакционная функция, вовсе не должно быть гетероциклом. Любые средства присоединения реакционной группы удовлетворительны настолько, насколько корректно занимаемое положение. Obviously, the heterocycle is not necessarily purine or pyrimidine; in fact, the pseudo base to which the reaction function is attached should not be a heterocycle at all. Any means of joining the reaction group are satisfactory as long as the position is correctly occupied.

Полярность олигомеров
В самом общем виде символ 3'----5'обозначает направление олигомера, в котором связи последовательно образованы между 5'-гидроксилом аминокислотного остатка нуклеомономера с левой стороны и 3'- (или 2'- для олигомеров, имеющих 2'-5' связи, или 4' для олигомеров, имеющих 4'-5' связи) гидроксилом аминокислотного остатка нуклеомономера с правой стороны (то есть область единообразной полярности), оставляя таким образом 5'-гидроксил самого правого аминокислотного остатка нуклеомономера свободным для дополнительной конъюгации. Аналогично, 5'----3' обозначает направление олигомера в противоположной ориентации, когда связи последовательно образованы между 3'-гидроксилом аминокислотного остатка левого нуклеомономера с 5'-гидроксилом аминокислотного остатка нуклеомономера с правой стороны, оставляя таким образом 3'-гидроксил самого правого нуклеомономерного остатка свободным для дополнительной конъюгации. То же самое верно для 5'----4' нити олигомеров.
Polarity of Oligomers
In its most general form, the symbol 3 ′ ---- 5 ′ denotes the direction of the oligomer in which bonds are sequentially formed between the 5′-hydroxyl of the amino acid residue of the nucleomonomer on the left side and 3′- (or 2′- for oligomers having 2′-5 'bonds, or 4' for oligomers having 4'-5 'bonds) with the hydroxyl of the amino acid residue of the nucleomonomer on the right side (i.e., a region of uniform polarity), thus leaving the 5'-hydroxyl of the rightmost amino acid residue of the nucleomonomer free for further conjugation. Similarly, 5 '---- 3' denotes the direction of the oligomer in the opposite orientation, when bonds are sequentially formed between the 3'-hydroxyl of the amino acid residue of the left nucleomonomer with the 5'-hydroxyl of the amino acid residue of the nucleomonomer on the right side, thus leaving the 3'-hydroxyl itself the right nucleomonomer residue free for additional conjugation. The same is true for 5 '---- 4' strands of oligomers.

Фармацевтически приемлемые соли
Согласно данному изобретению также предложены различные соли всех описанных здесь соединений, включая фармацевтически приемлемые соли для воздействия на животных или человека. Фармацевтически приемлемые соли и образующие их материалы хорошо известны из уровня техники. Фармацевтически приемлемые соли преимущественно представляют собой соли металла или аммония олигомеров по изобретению и включают в себя соли щелочных и щелочно-земельных металлов, например соль натрия, калия, магния или кальция; или преимущественно легко кристаллизуемые аммонийные соли - производные аммония или органических аминов, такие как моно-, ди- или три-(низший алкил, циклоалкил или гидроксиалкил)-амиды, низшие алкилендиамины или (низший гидроксиалкил или арилалкил)-алкиламмонийные основания (например метиламин, диэтиламин, триэтиламин, дициклогексиламин, триэтаноламин, этилендиамин, трис-(гидроксиметил)-аминометан или гидроксид бензил-триметиламмония. Олигомеры по изобретению могут образовывать соли, полученные в результате присоединения кислот, предпочтительно терапевтически приемлемых неорганических или органических кислот, таких как сильные минеральные кислоты, например гидрофильные, в частности хлороводородная или бромоводородная кислота; серная, фосфорная; алифатические или ароматические карбоновые или сульфоновые кислоты, например муравьиная, уксусная, пропионовая, янтарная, гликолевая, молочная, яблочная, винная, глюконовая, лимонная, аскорбиновая, малеиновая, фумаровая, гидроксималеиновая, пировиноградная, фенилуксусная, бензойная, 4-аминобензойная, антраниловая, 4-гидроксибензойная, салициловая, 4-аминосалициловая, метансульфоновая, этансульфоновая, гидроксиэтансульфоновая, бензолсульфоновая, сульфанилиновая или циклогексилсульфаминовая кислота и т. п.
Pharmaceutically Acceptable Salts
The invention also provides various salts of all of the compounds described herein, including pharmaceutically acceptable salts for use in animals or humans. Pharmaceutically acceptable salts and their constituent materials are well known in the art. The pharmaceutically acceptable salts are advantageously the metal or ammonium salts of the oligomers of the invention and include alkali and alkaline earth metal salts, for example, a sodium, potassium, magnesium or calcium salt; or predominantly easily crystallizable ammonium salts - derivatives of ammonium or organic amines, such as mono-, di- or tri- (lower alkyl, cycloalkyl or hydroxyalkyl) -amides, lower alkylenediamines or (lower hydroxyalkyl or arylalkyl) -alkylammonium bases (e.g. methylamine, diethylamine, triethylamine, dicyclohexylamine, triethanolamine, ethylenediamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane or benzyl trimethylammonium hydroxide The oligomers of the invention can form salts obtained by the addition of acids, pre appropriately therapeutically acceptable inorganic or organic acids, such as strong mineral acids, for example hydrophilic, in particular hydrochloric or hydrobromic acid; sulfuric, phosphoric; aliphatic or aromatic carboxylic or sulfonic acids, for example formic, acetic, propionic, succinic, glycolic, lactic, malic , wine, gluconic, citric, ascorbic, maleic, fumaric, hydroxymaleic, pyruvic, phenylacetic, benzoic, 4-aminobenzoic, anthranilic, 4-hydrox ibenzoic, salicylic, 4-aminosalicylic, methanesulfonic, ethanesulfonic, hydroxyethanesulfonic, benzenesulfonic, sulfanilinic or cyclohexyl sulfamic acid, etc.

Применимость и воздействие
Так как олигомеры по изобретению обладают значительной связывающей активностью по отношению к одноцепочечным или двухцепочечныым нуклеиновым кислотам-мишеням с образованием дуплексов, триплексов или других форм стабильной ассоциации с встречающимися в природе полинуклеотидами или их структурными аналогами, то олигомеры по изобретению могут быть использованы в большинстве способов, применяющих традиционные олигомеры. Таким образом, олигомеры по изобретению могут быть использованы в качестве, например, полинуклеотидных гибридизационных зондов, праймеров для полимеразной цепной реакции и схожих циклических реакций амплификации, праймеров для секвенирования и т.п. Олигомеры по изобретению могут также быть использованы в диагностике и терапии болезней. Терапевтические применения олигомеров по изобретению включают в себя специфическое ингибирование экспрессии генов (или ингибирование трансляции РНК последовательностей, кодируемых этими генами), которые связаны либо с развитием, либо с поддержанием патологического состояния, с помощью антисмысловых олигомеров. Олигомеры по изобретению могут быть использованы для осуществления антисмыслового ингибирования многих генетических мишеней. Примерами генов или РНК, кодируемых этими генами, которые могут являться мишенями при антисмысловом использовании олигомеров, являются те, которые кодируют ферменты, гормоны, сывороточные белки, трансмембранные белки, молекулы адгезии (LFA-1, GPIIa/IIIa, ELAM-1, VACM-1, IСАМ-1, E-селекция и т. п. ), молекулы рецепторов, включая рецепторы цитокинов, цитокины (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6 и т.п.), онкогены, факторы роста и интерлейкины. Гены или РНК-мишени могут быть ассоциированы с любым патологическим состоянием, например с воспалительными состояниями, сердечно-сосудистыми заболеваниями, иммунными реакциями, раком, вирусными инфекциями, бактериальными инфекциями, дрожжевыми инфекциями, паразитическими инфекциями и т.п.
Applicability and Impact
Since the oligomers of the invention have significant binding activity towards single or double stranded target nucleic acids with the formation of duplexes, triplexes or other forms of stable association with naturally occurring polynucleotides or their structural analogues, the oligomers of the invention can be used in most methods, using traditional oligomers. Thus, the oligomers of the invention can be used as, for example, polynucleotide hybridization probes, primers for polymerase chain reaction and similar cyclic amplification reactions, primers for sequencing, and the like. The oligomers of the invention can also be used in the diagnosis and treatment of diseases. The therapeutic uses of the oligomers of the invention include specific inhibition of gene expression (or inhibition of translation of RNA sequences encoded by these genes), which are associated either with the development or maintenance of a pathological state using antisense oligomers. The oligomers of the invention can be used to antisense inhibition of many genetic targets. Examples of genes or RNA encoded by these genes that can be targets for antisense use of oligomers are those that encode enzymes, hormones, serum proteins, transmembrane proteins, adhesion molecules (LFA-1, GPII a / III a , ELAM-1, VACM-1, ICAM-1, E-selection, etc.), receptor molecules, including cytokine receptors, cytokines (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, etc. .), oncogenes, growth factors and interleukins. Genes or target RNAs can be associated with any pathological condition, for example, inflammatory conditions, cardiovascular diseases, immune reactions, cancer, viral infections, bacterial infections, yeast infections, parasitic infections, and the like.

Олигомеры по изобретению подходят для использования как для in vivo, так и для ex vivo терапевтических применений. The oligomers of the invention are suitable for use in both in vivo and ex vivo therapeutic applications.

Показания для ex vivo применений включают обработку клеток, таких как костный мозг или периферическая кровь, в состояниях, таких как лейкемия (хроническая миелогенная лейкемия, острая лимфоцитная лейкемия) или вирусная инфекция. Гены-мишени или РНК, кодируемые этими генами, которые могут служить мишенями для лечения рака, включают онкогены, такие как ras, k-ras, bcl-2, c-myb, bcr, c-myc, c-abl, или сверхэкспрессированные последовательности, такие как mdm2, онкостатин М, IL-6 (саркома Капоши (Kaposi's)), HER-2, и транслокации, такие как bcr-abl. Вирусные генные последовательности или РНК, кодируемые этими генами, такими как гены полимеразы или обратной транскриптазы вирусов герпеса, таких как CMV, HSV-1, HSV-2, ретровирусов, таких как HTLV-1, HIV-1, HIV-2, или других ДНК или РНК вирусов, таких как HBV, HPV, VZV, вируса гриппа, аденовирусов, флавивирусов, риновируса и т.п. также являются подходящими мишенями. Применение специфически связывающих олигомеров может быть осуществлено совместно с другими терапевтическими воздействиями. Другие терапевтические применения олигомеров по изобретению включают в себя (1) модуляцию воспалительных ответов путем модуляции экспрессии генов, таких как IL-1 рецептор, IL-1, ICAM-1 или E-селекция, играющих роль в опосредовании воспалений, и (2) модуляцию пролиферации клеток в состояниях, таких как закупорка артерий (рестеноз) после ангиоплазии, путем модуляции экспрессии (а) факторов роста или митогенных факторов, таких как немышечный миозин, myc, fox, PCNA, PDGF или FGF или их рецепторов, или (б) факторов пролиферации клеток, таких как c-myb. Другие подходящие факторы пролиферации или факторы сигнальной трансдукции, такие как TGFx IL-6, gINF, протеинкиназа С, тирозинкиназы (такие как p210, p190), могут являться мишенями для лечения псориаза и других состояний. Дополнительно, EGF рецептор, TGFa или MHC аллели могут быть мишенями при аутоиммунных заболеваниях.Indications for ex vivo applications include treating cells, such as bone marrow or peripheral blood, in conditions such as leukemia (chronic myelogenous leukemia, acute lymphocytic leukemia) or viral infection. Target genes or RNAs encoded by these genes that can serve as targets for cancer treatment include oncogenes such as ras, k-ras, bcl-2, c-myb, bcr, c-myc, c-abl, or overexpressed sequences such as mdm2, oncostatin M, IL-6 (Kaposi's sarcoma), HER-2, and translocations such as bcr-abl. Viral gene sequences or RNA encoded by these genes, such as polymerase or reverse transcriptase genes of herpes viruses such as CMV, HSV-1, HSV-2, retroviruses such as HTLV-1, HIV-1, HIV-2, or others DNA or RNA of viruses such as HBV, HPV, VZV, influenza virus, adenoviruses, flaviviruses, rhinovirus and the like. are also suitable targets. The use of specific binding oligomers can be carried out in conjunction with other therapeutic effects. Other therapeutic uses of the oligomers of the invention include (1) modulation of inflammatory responses by modulating the expression of genes such as IL-1 receptor, IL-1, ICAM-1 or E-selection, which play a role in mediating inflammation, and (2) modulation cell proliferation in conditions such as clogged arteries (restenosis) after angioplasia by modulating the expression of (a) growth factors or mitogenic factors such as non-muscle myosin, myc, fox, PCNA, PDGF or FGF or their receptors, or (b) factors cell proliferation, such as c-myb. Other suitable proliferation factors or signal transduction factors, such as TGF x IL-6, gINF, protein kinase C, tyrosine kinases (such as p210, p190), can be targets for the treatment of psoriasis and other conditions. Additionally, the EGF receptor, TGFa, or MHC alleles can be targets in autoimmune diseases.

Доставка олигомеров по изобретению в клетки может быть усилена любым подходящим методом, включая трансфекцию с помощью фосфата кальция, DMSO, глицериновую или декстрановую трансфекцию, электропорацию или применение катионных, анионных и/или нейтральных липидных композиций или липосом известными способами (международные публикации N WO 90/14074, WO 91/16024, WO 91/17424, патент США 4897355). Олигомеры по изобретению могут быть введены в клетки путем образования комплексов с катионными липидами, такими как DOTMA (который может или не может образовывать липосомы), после чего эти комплексы приводят в контакт с клетками. Подходящие катионные липиды включают в себя N-(2,3-ди(9-(Z) -октадеценилокси))-проп-1-ил-N,N,N-триметиламмоний (DOTMA) и его соли, 1-O-олеил-2-O-олеил-3 -диметиламинопропил-β-гидроксиэтиламмоний и его соли и 2,2-бис(олеилокси)-3- (триметиламмонио) пропан и его соли, но не ограничены ими. The delivery of the oligomers of the invention to cells can be enhanced by any suitable method, including calcium phosphate transfection, DMSO, glycerol or dextran transfection, electroporation or the use of cationic, anionic and / or neutral lipid compositions or liposomes by known methods (international publication N WO 90 / 14074, WO 91/16024, WO 91/17424, U.S. Patent 4,897,355). The oligomers of the invention can be introduced into cells by complexing with cationic lipids, such as DOTMA (which may or may not form liposomes), after which these complexes are brought into contact with the cells. Suitable cationic lipids include N- (2,3-di (9- (Z) octadecenyloxy)) - prop-1-yl-N, N, N-trimethylammonium (DOTMA) and its salts, 1-O-oleyl -2-O-oleyl-3-dimethylaminopropyl-β-hydroxyethylammonium and its salts; and 2,2-bis (oleyloxy) -3- (trimethylammonio) propane and its salts, but are not limited to.

Усиленная доставка олигомеров по изобретению также может быть достигнута путем использования (1) вирусов, таких как вирус Сендая (Sendai) (Bartzatt, R. , Biotechnol. Appl. Biochem., 1989, 11, 133-135) или аденовирус (Wagner, E. et al. , Proc Nati Acad Sci, USA, 1992, 89, 6099-6013); (2) полиаминных или поликатионных
конъюгатов с использованием соединений, таких как полилизин, протамин или Na, N12-бис(этил)спермин (Wagner, Е. et al., Proc Nati Acad Sci. USA, 1991, 88, 4255-4259; Zenke, M. et al., Proc Natl Acad Sci. USA, 1990, 87, 3655-3659; Chank, B. K. et al. , Biochem Biophys Res Commun., 1988, 157, 264-270; патент США 5138045); (3) комплексов липополиамина с использованием соединений, таких как липоспермин (Berh, J.-P. et al., Proc Natl Acad Sci. USA, 1989, 86, 6982-6986; Loeffler, J.Р. et al., J.Neurochem., 1990, 54, 1812-1815); (4) анионных, нейтральных или pH чувствительных липидов с использованием соединений, включающих анионные фосфолипиды, такие как фосфатидилглицерин, кардиолипин, фосфатидную кислоту или фосфатидилэтаноламин (Lee, K. -D. et al., Biochem Biophys ACTA, 1992, 1103, 185-197; Cheddar, G. et al. Arch Biochem Biophys, 1992, 294, 188-192; Yoshimura, Т., et al., Biochem Int. , 1990, 20, 697-706); (5) конъюгатов с соединениями, такими как трансферрин или биотин или (6) конъюгатов с белками (включая альбумин или антитела), гликопротеинами или полимерами (включая полиэтиленгликоль), что усиливает фармакокинетические свойства олигомеров в субъекте. Термин трансфекция используется здесь в отношении любого способа, который подходит для доставки олигомеров в клетки. Любой реагент, такой как липид, или любой агент, такой как вирус, который может быть использован в протоколе трансфекции, обозначается здесь как "усиливающий проницаемость агент". Доставка олигомеров в клетки может быть осуществлена путем котрансфекции с другими нуклеиновыми кислотами, такими как (1) способные к экспрессии фрагменты ДНК, кодирующие белок (белки) или фрагмент белка или (2) способные к трансляции РНК, кодирующие белок (белки) или фрагмент белка.
Enhanced delivery of oligomers according to the invention can also be achieved by using (1) viruses, such as Sendai virus (Sendai) (Bartzatt, R., Biotechnol. Appl. Biochem., 1989, 11, 133-135) or adenovirus (Wagner, E . et al., Proc Nati Acad Sci, USA, 1992, 89, 6099-6013); (2) polyamine or polycationic
conjugates using compounds such as polylysine, protamine or Na, N 12 bis (ethyl) spermine (Wagner, E. et al., Proc Nati Acad Sci. USA, 1991, 88, 4255-4259; Zenke, M. et al., Proc Natl Acad Sci. USA, 1990, 87, 3655-3659; Chank, BK et al., Biochem Biophys Res Commun., 1988, 157, 264-270; U.S. Patent 5138045); (3) lipopolyamine complexes using compounds such as lipospermin (Berh, J.-P. et al., Proc Natl Acad Sci. USA, 1989, 86, 6982-6986; Loeffler, J.P. et al., J Neurochem., 1990, 54, 1812-1815); (4) anionic, neutral, or pH sensitive lipids using compounds comprising anionic phospholipids, such as phosphatidylglycerol, cardiolipin, phosphatidic acid or phosphatidylethanolamine (Lee, K.-D. et al., Biochem Biophys ACTA, 1992, 1103, 185- 185- 197; Cheddar, G. et al. Arch Biochem Biophys, 1992, 294, 188-192; Yoshimura, T., et al., Biochem Int., 1990, 20, 697-706); (5) conjugates with compounds such as transferrin or biotin; or (6) conjugates with proteins (including albumin or antibodies), glycoproteins, or polymers (including polyethylene glycol), which enhances the pharmacokinetic properties of oligomers in the subject. The term transfection is used herein in relation to any method that is suitable for delivery of oligomers to cells. Any reagent, such as a lipid, or any agent, such as a virus, that can be used in a transfection protocol, is referred to herein as a “penetration enhancing agent”. Oligomers can be delivered to cells by cotransfection with other nucleic acids, such as (1) expression fragments of DNA encoding a protein (s) or a fragment of protein or (2) capable of translating RNA encoding a protein (s) or protein fragment .

Олигомеры по изобретению, таким образом, могут быть включены в состав любого подходящего препарата, который усиливает доставку олигомеров в клетки. Подходящие фармацевтические препараты также включают в себя те препараты, которые обычно используют, когда соединения доставляют в клетки или ткани путем местного применения. Соединения, такие как полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, азон, ноноксонил-9, олеиновая кислота, DMSO, полиамины или липополиамины, могут быть использованы в препаратах для местного применения, которые содержат олигомеры. The oligomers of the invention can thus be incorporated into any suitable formulation that enhances the delivery of oligomers to cells. Suitable pharmaceutical preparations also include those which are usually used when the compounds are delivered to cells or tissues by topical application. Compounds such as polyethylene glycol, propylene glycol, azone, nonoxonil-9, oleic acid, DMSO, polyamines or lipopoliamines can be used in topical preparations that contain oligomers.

Олигомеры по изобретению могут быть удобным образом использованы в качестве реагентов для целей исследования или продуцирования, когда желательно ингибирование экспрессии генов. В настоящее время доступно лишь очень небольшое число реагентов, которые способны эффективно и специфично ингибировать экспрессию генов-мишеней в соответствии с каким-либо механизмом. Олигомеры, о способности которых ингибировать экспрессию гена-мишени сообщалось раньше, в большинстве случаев обладают неспецифичным действием; и/или не снижают экспрессию гена-мишени до очень низких уровней (менее чем около 40% от неингибированных уровней). The oligomers of the invention can conveniently be used as reagents for research or production purposes, when inhibition of gene expression is desired. Currently, only a very small number of reagents are available that are capable of effectively and specifically inhibiting the expression of target genes in accordance with any mechanism. Oligomers whose ability to inhibit the expression of a target gene have been reported previously, in most cases, have a nonspecific effect; and / or do not reduce the expression of the target gene to very low levels (less than about 40% of uninhibited levels).

Таким образом, олигомеры, как описано здесь, составляют реагент, который может быть использован в способах ингибирования экспрессии выбранного белка или белков в субъекте или в клетках, когда эти белки кодируются ДНК последовательностями и эти белки транслируются с последовательностей РНК, включающих в себя стадии, на которых: вводят олигомер по изобретению в клетки; позволяют этому олигомеру образовать триплекс с ДНК или РНК или дуплекс с ДНК или РНК, в результате чего ингибируется экспрессия белка или белков. Способы и соединение по изобретению подходят для модуляции экспрессии генов как в прокариотических, так и в эукариотических клетках, таких как бактерии, грибные паразиты, дрожжи или клетки млекопитающих. Thus, oligomers, as described herein, constitute a reagent that can be used in methods of inhibiting the expression of a selected protein or proteins in a subject or in cells, when these proteins are encoded by DNA sequences and these proteins are translated from RNA sequences, including steps, to which: introduce the oligomer of the invention into cells; allow this oligomer to form triplex with DNA or RNA, or duplex with DNA or RNA, resulting in inhibition of protein or protein expression. The methods and compound of the invention are suitable for modulating gene expression in both prokaryotic and eukaryotic cells, such as bacteria, fungal parasites, yeast, or mammalian cells.

РНаза H "компетентные" или РНаза H "некомпетентные" олигомеры могут быть легко созданы с использованием заменяющих связей по изобретению. РНаза H компетентные олигомеры могут содержать один или большее число РНаза H компетентных доменов, состоящих из соединенных РНаза H компетентных нуклеомономеров. Олигомеры, имеющие модификации, такие как 2'-замещения (2'-O- аллил и т.п.) или некоторые незаряженные связи (метилфосфонат, фосфорамидат и т.п.), являются обычно некомпетентными как субстрат, который узнается и/или на который воздействует РНаза Н. РНаза Н компетентность может облегчить антисмысловую функцию олигомера путем деградирования РНК мишени в дуплексе РНК-олигомер (Dagle, J.М. et al., Nucl Acids Res., 1990, 18, 4751-4757; Walder, J. A. et al., международная публикация N WO 89/05358). Этот фермент отщепляет РНК в РНК-ДНК дуплексах. RNase H "competent" or RNase H "incompetent" oligomers can be easily created using the substitution bonds of the invention. RNase H competent oligomers may contain one or more RNase H competent domains consisting of connected RNase H competent nucleomonomers. Oligomers having modifications, such as 2'-substitutions (2'-O-allyl, etc.) or some uncharged bonds (methylphosphonate, phosphoramidate, etc.), are usually incompetent as a substrate that is recognized and / or which is affected by RNase N. RNase N competence can facilitate the antisense function of the oligomer by degradation of the target RNA in the RNA oligomer duplex (Dagle, J.M. et al., Nucl Acids Res., 1990, 18, 4751-4757; Walder, JA et al., international publication N WO 89/05358). This enzyme cleaves RNA in RNA DNA duplexes.

Для того чтобы сохранить РНаза H компетентность, олигомер должен иметь РНаза H компетентный домен из трех или большего числа компетентных смежных нуклеомономеров, локализованный в нем (Quartin, R.S., et al., Nucl Acids Res. , 1989, 17, 7253-7262). Конструкция олигомеров, устойчивых к действию нуклеаз, должна содержать модификации терминальной связи, сахара и/или основания для обеспечения устойчивости к нуклеазе. Таким образом, может быть сконструирован олигомер, имеющий модифицированные нуклеомономерные остатки либо на одном, либо на обоих 5'- и/или 3'-концах, имеющий при этом внутренний РНаза компетентный домен. Являющиеся примерами олигомеры, которые сохраняют РНаза H компетентность, должны обычно иметь единообразную полярность и должны содержать от примерно 2 до примерно 12 нуклеомономеров на 5'-конце и на 3'-конце, делающих олигомер устойчивым к деградации нуклеазами, и от около 3 до около 26 нуклеомономеров, которые функционируют в качестве РНаза H компетентного домена между РНаза H некомпетентными 3'- и 5'-концами. Вариации такого олигомера должны включать (1) более короткий РНаза H компетентный домен, содержащий 1 или 2 РНаза H компетентных связи или заменяющих связи; (2) более длинный РНаза H некомпетентный домен, содержащий до 15, 20 или большего числа заменяющих связей или нуклеомономеров; (3) более длинный РНаза H компетентный домен, содержащий до 30, 40 или большего числа связей; (4) олигомеры только с единственным РНаза H некомпетентным доменом на 3'-конце или 5'-конце. In order to maintain RNase H competency, the oligomer must have a RNase H competent domain of three or more competent adjacent nucleomonomers located in it (Quartin, R.S., et al., Nucl Acids Res., 1989, 17, 7253-7262). The design of oligomers resistant to the action of nucleases should contain modifications of the terminal bond, sugar and / or base to ensure resistance to nuclease. Thus, an oligomer having modified nucleomonomer residues at either one or both of the 5 ′ and / or 3 ′ ends, while having an internal RNase competent domain, can be designed. Exemplary oligomers that retain Rnase H competency should typically have uniform polarity and should contain from about 2 to about 12 nucleomonomers at the 5'-end and 3'-end, making the oligomer resistant to degradation by nucleases, and from about 3 to about 26 nucleomonomers that function as RNase H competent domain between RNase H incompetent 3'- and 5'-ends. Variations of such an oligomer should include (1) a shorter RNase H competent domain containing 1 or 2 RNase H competent bonds or substitute bonds; (2) a longer RNase H incompetent domain containing up to 15, 20 or more replacement bonds or nucleomonomers; (3) a longer RNase H competent domain containing up to 30, 40 or more bonds; (4) oligomers with only a single RNase H incompetent domain at the 3'-end or 5'-end.

Олигомеры, содержащие всего лишь 8 нуклеомономеров, могут быть использованы для осуществления ингибирования экспрессии белка (белков) - мишени путем образования дуплексных или триплексных структур с последовательностями нуклеиновых кислот - мишенями. Однако линейные олигомеры, используемые для ингибирования экспресии белка-мишени путем образования дуплекса или триплекса, должны предпочтительно иметь от около 10 до около 20 нуклеомономерных остатков. Oligomers containing only 8 nucleomonomers can be used to inhibit the expression of target protein (s) by forming duplex or triplex structures with target nucleic acid sequences. However, the linear oligomers used to inhibit the expression of the target protein by forming a duplex or triplex should preferably have from about 10 to about 20 nucleomonomer residues.

Олигомеры, содержащие заменяющие связи по изобретению, могут удобным образом быть циркуляризованы известным образом (международная публикация N WO 92/19732; Kool, Е.Т. J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 6265-6266; Prakash, G. et al. , J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 3523-3527). Такие олигомеры подходят для связывания с однонитевыми или двунитевыми нуклеиновыми кислотами-мишенями. Кольцевые олигомеры могут быть разного размера. Такие олигомеры размером около 22-50 нуклеомономеров могут быть приготовлены удобным образом. Кольцевые олигомеры могут иметь от около 3 до около 6 остатков нуклеомономеров в области петли, которая разделяет связывающие домены олигомера, как описано (Prakash, G. ibid). Олигомеры могут быть циркуляризованы ферментативно через концевые фосфаты лигазой или химически - путем образования связи между 5'- и 3'-концевыми сахарами и/или основаниями. Oligomers containing substitute bonds of the invention can conveniently be circulated in a known manner (international publication N WO 92/19732; Kool, ET J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 6265-6266; Prakash, G . et al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 3523-3527). Such oligomers are suitable for binding to single-stranded or double-stranded target nucleic acids. Ring oligomers can be of different sizes. Such oligomers of about 22-50 nucleomonomers in size can be conveniently prepared. Ring oligomers can have from about 3 to about 6 nucleomonomer residues in the region of the loop that separates the binding domains of the oligomer as described (Prakash, G. ibid). Oligomers can be circularly enzymatically circulated through terminal phosphates by ligase or chemically by bonding between the 5'- and 3'-terminal sugars and / or bases.

Олигомеры могут быть использованы для модулирования экспрессии гена-мишени путем ингибирования взаимодействия связывающих нуклеиновую кислоту белков, ответственных за модуляцию транскрипции (Maher, L.J., et al. Science, 1989, 245, 725-730) или трансляции. Эти олигомеры, таким образом, пригодны в качестве последовательность-специфичных агентов, конкурирующих со связывающими нуклеиновую кислоту белками (включая рибосомы, РНК-полимеразы, ДНК-полимеразы, факторы инициации трансляции, факторы транскрипции, которые либо увеличивают, либо снижают транскрипцию, факторы транскрипции белков-гормонов и т.п.). Подходящим образом сконструированные олигомеры, таким образом, могут быть использованы для увеличения синтеза белков-мишеней с помощью такого механизма, как связывание с регуляторным сайтом (или вблизи него), который факторы транскрипции используют для репрессии экспрессии, или путем ингибирования экспрессии самого выбранного репрессорного белка. Oligomers can be used to modulate the expression of a target gene by inhibiting the interaction of nucleic acid-binding proteins responsible for modulating transcription (Maher, L.J., et al. Science, 1989, 245, 725-730) or translation. These oligomers are thus suitable as sequence-specific agents competing with nucleic acid binding proteins (including ribosomes, RNA polymerases, DNA polymerases, translation initiation factors, transcription factors that either increase or decrease transcription, protein transcription factors hormones, etc.). Appropriately engineered oligomers can thus be used to enhance the synthesis of target proteins using a mechanism such as binding to or near the regulatory site that transcription factors use to repress expression, or by inhibiting the expression of the chosen repressor protein itself.

Олигомеры по изобретению, содержащие дополнительные модификации, которые усиливают сродство связывания, могут быть сконструированы так, чтобы они содержали вторичные или третичные структуры, такие как псевдоузлы или псевдополуузлы (Есker, D.J. et al. Science, 1992, 257, 958- 961). Такие структуры могут иметь более стабильную вторичную или третичную структуру, чем соответствующие немодифицированные олигомеры. Усиленная стабильность таких структур должна опираться на возросшее сродство связывания между областями самокомплементарности в одиночном олигомере или областями комплементарности между двумя или большим числом олигомеров, которые образуют данную структуру. The oligomers of the invention, containing additional modifications that enhance binding affinity, can be designed to contain secondary or tertiary structures such as pseudo-nodes or pseudo-half-nodes (Esker, D.J. et al. Science, 1992, 257, 958-961). Such structures may have a more stable secondary or tertiary structure than the corresponding unmodified oligomers. The enhanced stability of such structures should be based on the increased binding affinity between the regions of self-complementarity in a single oligomer or the regions of complementarity between two or more oligomers that form this structure.

Такие структуры могут быть использованы для имитации таких структур, как HIV TAR структура, для того, чтобы препятствовать связыванию белком HIV Tat (белок, который связывается с TAR). Сходный подход может быть использован для других факторов транскрипции или трансляции, которые узнают структуры нуклеиновых кислот более высокого порядка, такие как стволы, петли, шпильки, узлы и т.п. В альтернативном случае олигомеры по изобретению могут быть использованы для (1) разрушения или (2) связывания с такими структурами как способ (1) препятствия или (2) усиления связывания белков со структурами нуклеиновых кислот. Such structures can be used to mimic structures such as the HIV TAR structure in order to inhibit the binding of HIV Tat protein (a protein that binds to TAR). A similar approach can be used for other transcription or translation factors that recognize higher-order nucleic acid structures, such as trunks, loops, hairpins, knots, etc. Alternatively, the oligomers of the invention can be used to (1) disrupt or (2) bind to structures such as (1) an obstacle or (2) enhance protein binding to nucleic acid structures.

Дополнительно к использованию в антисмысловой терапии или терапии триплетной спирали олигомеры по изобретению также могут быть применены как терапевтические или диагностические агенты, которые действуют прямой заменой одной нити в дуплексной нуклеиновой кислоте. Замена нити в естественном дуплексе, таком как хромосомная ДНК или дуплексная вирусная ДНК, РНК или гибрид ДНК/РНК, возможна для олигомеров с высоким сродством связывания, для которых комплементарная им последовательность не настолько велика, чтобы эффективно заменить нить ДНК или РНК в дуплексе. Терапевтическая эффективность олигомеров, которые действуют путем образования D-петли, должна проистекать из связывания с высоким сродством с комплементарной последовательностью, что приводит к модуляции нормальной биологической функции, связанной с нуклеиновой кислотой-мишенью. Типы нуклеиновых кислот-мишеней включают в себя, но не ограничены (1) генными последовательностями, включая экзоны, интроны, сочленения экзон/интрон, области промотор/энхансер и 5' или 3' нетранслируемые области, (2) областями нуклеиновых кислот, которые для функционирования используют вторичные структуры (например HIV TAR ствол-петля элемент или тРНКазы), (3) нуклеиновыми кислотами, которые выполняют структурные или другие функции, такими как теломеры, центромеры или сайты начала (ориджины) репликации (вирусов, бактерий и т. п.), и (4) любыми другими дуплексными областями. Очевидно, что могут быть синезированы олигомеры с дискретными функциональными доменами, в которых одна область олигомера связывает мишень путем образования D-петли, а соседняя область связывает молекулу-мишень путем образования триплексной спирали или связывания с белком в качестве аптамера. В альтернативном случае D-выпетленный олигомер может связываться с каждой нитью в дуплексе путем переключения нити, с которой связывается олигомер (то есть имея одну область олигомера, которая связывает одну нить, и другую область, которая связывает комплементарную нить). Контролирующие элементы, предписывающие тип связывания (триплекс, дуплекс или D-петля) представляют собой последовательность олигомера и свойственное олигомеру сродство. Основные правила узнавания в Уотсон - Криковском дуплексном связывании отличаются от правил контролируемого триплексного связывания Хугстена (Hoogsteen). Из-за этого последовательность оснований олигомера может быть использована для определения типа правил связывания олигомера, который будет использован. D-петлевые структуры образуются в природе путем ферментопосредованных процессов (Harris, L. D. et al., J.Biol Chem., 1987, 262, 9285-9292) или ассоциированы с областями, где происходит репликация ДНК (Jacobs, Н.Т. et al., Nucl Acids Res, 1989, 17, 8949-8966). D-петли, возникающие при связывании олигомеров, могут получаться в результате одно- или двухступенчатого процесса. Прямая замена нити-мишени приведет к возникновению D-петли как единичного события связывания. Однако образование D-петли может также произойти путем образования триплексной спирали, которая облегчает событие замены нити, ведущее к D-петле. In addition to being used in antisense therapy or triplet helix therapy, the oligomers of the invention can also be used as therapeutic or diagnostic agents that act by directly replacing one strand in a duplex nucleic acid. Replacement of a strand in a natural duplex, such as chromosomal DNA or duplex viral DNA, RNA, or a DNA / RNA hybrid, is possible for oligomers with high binding affinities for which their complementary sequence is not so large as to effectively replace a DNA or RNA strand in a duplex. The therapeutic efficacy of oligomers that act by forming a D-loop should result from binding with high affinity to a complementary sequence, which modulates the normal biological function associated with the target nucleic acid. Types of target nucleic acids include, but are not limited to (1) gene sequences, including exons, introns, exon / intron junctions, promoter / enhancer regions, and 5 'or 3' untranslated regions, (2) nucleic acid regions that for they use secondary structures (e.g. HIV TAR stem-loop element or tRNAse), (3) nucleic acids that perform structural or other functions, such as telomeres, centromeres, or sites of origin (viruses) of replication (viruses, bacteria, etc.). ), and (4) any other duplex areas. Obviously, oligomers with discrete functional domains can be synced, in which one region of the oligomer binds the target by forming a D-loop, and the neighboring region binds the target molecule by forming a triplex helix or binding to a protein as an aptamer. Alternatively, a D-woven oligomer may bind to each strand in the duplex by switching the strand to which the oligomer binds (i.e., having one region of the oligomer that binds one strand and another region that binds the complementary strand). The control elements prescribing the type of binding (triplex, duplex or D-loop) are the oligomer sequence and the affinity characteristic of the oligomer. The basic rules for recognizing in Watson-Crick's duplex binding are different from the rules of controlled triplex binding of Hoogsteen. Because of this, the oligomer base sequence can be used to determine the type of oligomer binding rule to be used. D-loop structures are formed in nature by enzyme-mediated processes (Harris, LD et al., J. Biol Chem., 1987, 262, 9285-9292) or are associated with regions where DNA replication occurs (Jacobs, N.T. et al ., Nucl Acids Res, 1989, 17, 8949-8966). D-loops arising from the binding of oligomers can be obtained as a result of a one- or two-step process. Direct replacement of the target strand will result in a D-loop as a single binding event. However, the formation of a D-loop can also occur by the formation of a triplex helix, which facilitates the thread change event leading to the D-loop.

Рибозимы, содержащие заменяющие связи по изобретению, могут быть сконструированы для того, чтобы создать виды с измененными характеристиками. Известны рибозимы, которые расщепляют однонитевую РНК или ДНК (Robertson, D.L. , et al. Nature, 1990, 344, 467-468). Известны терапевтические применения рибозимов (Sarver, N. et al. Science, 1990, 247, 1222-1225; международная публикация N WO 91/04319). На вторичную и третичную структуру, необходимую для функционирования рибозимов, можно воздействовать путем создания соответствующих олигомерных последовательностей. Например, рибозимы, имеющие устойчивые к действию нуклеаз домены связи с мишенями, содержащие заменяющие связи по изобретению, могут иметь более высокое сродство к последовательностям-мишеням, сохраняя специфичность спаривания оснований. Из-за более высокого сродства и/или устойчивости к действию нуклеаззаменяющих связей по изобретению в рибозиме могут быть сконструированы более короткие узнающие домены (преимущество при производстве), что может привести к более рациональному функциональному циклу субстрата (преимущество в действии рибозима). Ribozymes containing substitute bonds according to the invention can be constructed in order to create species with altered characteristics. Ribozymes are known that cleave single-stranded RNA or DNA (Robertson, D.L., et al. Nature, 1990, 344, 467-468). Therapeutic uses of ribozymes are known (Sarver, N. et al. Science, 1990, 247, 1222-1225; international publication N WO 91/04319). The secondary and tertiary structure necessary for the functioning of ribozymes can be influenced by creating the corresponding oligomeric sequences. For example, ribozymes having nuclease-resistant target binding domains containing substitutional bonds of the invention may have higher affinity for target sequences while maintaining the specificity of base pairing. Due to the higher affinity and / or resistance to the action of the nuclease substitutions of the invention, shorter recognition domains can be constructed in the ribozyme (production advantage), which can lead to a more rational functional cycle of the substrate (advantage in the action of the ribozyme).

В терапевтических применениях олигомеры по изобретению могут быть использованы подходящим для лечения различных состояний образом с ингибированием экспрессии соответствующих генов-мишеней. Для такой терапии олигомеры могут быть включены в состав препаратов для различных форм применения, включая системное, местное или локализованное применение. Методики и препараты в основном описаны (Remington's Pharmaceutical Sciences, Merck Publishing Co., Easton, PA, последнее издание). Олигомерный активный ингредиент обычно объединяют с носителем, таким как разбавитель или эксципиент, который может включать в себя наполнители, удешевляющие добавки, связующие вещества, смачивающие агенты, разрыхлители, поверхностно-активные агенты или смазывающие вещества, в зависимости от типа введения и дозовых форм. Типичные дозовые формы включают в себя таблетки, порошки, жидкие препараты, включая суспензии, эмульсии и растворы, гранулы, капсулы и суппозитории, а также жидкие препараты для инъекций, включая препараты липосом. In therapeutic applications, the oligomers of the invention can be used in a manner suitable for treating various conditions by inhibiting the expression of the corresponding target genes. For such therapy, oligomers may be formulated for various forms of use, including systemic, local or localized use. Methods and drugs are mainly described (Remington's Pharmaceutical Sciences, Merck Publishing Co., Easton, PA, latest edition). The oligomeric active ingredient is usually combined with a carrier, such as a diluent or excipient, which may include excipients, cheaper additives, binders, wetting agents, disintegrants, surfactants or lubricants, depending on the type of administration and dosage forms. Typical dosage forms include tablets, powders, liquid preparations, including suspensions, emulsions and solutions, granules, capsules and suppositories, as well as liquid injectable preparations, including liposome preparations.

Для системного введения предпочтительны инъекции, включая внутримышечные, внутривенные, внутрибрюшинные и подкожные. Для инъекций готовят препарат олигомеров по изобретению в жидких растворах, предпочтительно в физиологически совместимых буферах, таких как раствор Ханка (Hank's) или раствор Ринджера (Ringer's). Кроме того, могут быть приготовлены препараты олигомеров по изобретению в твердой форме, которые перерастворяют или суспендируют непосредственно перед использованием. Пригодны также лиофилизированные формы. Дозы, которые могут быть использованы для системного введения, предпочтительно находятся в пределах от 0,001 мг/кг до 50 мг/кг для введения один или два раза в день. Однако могут быть использованы различные схемы введения доз в зависимости от (1) способности индивидуального олигомера ингибировать активность ДНК или РНК мишени, (2) силы и продолжительности патологического болезненного состояния, ассоциированного с данным геном-мишенью, или (3) формакокинетическими свойствами данного олигомера. For systemic administration, injections are preferred, including intramuscular, intravenous, intraperitoneal and subcutaneous. For injection, a preparation of the oligomers of the invention is prepared in liquid solutions, preferably in physiologically compatible buffers, such as Hank's solution or Ringer's solution. In addition, solid formulations of the oligomers of the invention can be prepared which are redissolved or suspended immediately before use. Lyophilized forms are also suitable. Doses that can be used for systemic administration are preferably in the range of 0.001 mg / kg to 50 mg / kg for administration once or twice daily. However, different dosage regimens may be used depending on (1) the ability of an individual oligomer to inhibit the activity of a target’s DNA or RNA, (2) the strength and duration of a pathological disease state associated with a given target gene, or (3) the form-kinetic properties of this oligomer.

Системное введение также может быть осуществлено через слизистую оболочку или через кожу, либо соединение может вводиться перорально. Для введения через слизистую оболочку или через кожу в препаратах используют способствующие проникновению вещества, позволяющие осуществить прохождение через такой барьер. Такие способствующие проникновению вещества в основном известны из уровня техники и включают в себя, например, желчные соли и производные фузидной кислоты для введения через слизистую оболочку. Дополнительно для облегчения проникновения могут быть использованы детергенты. Введение через слизистую оболочку может быть осуществлено с помощью назальных аэрозолей, например, или суппозиториев. Для перорального введения готовят препараты олигомеров в традиционной для перорального введения форме, такой как капсулы, таблетки или тоники. Systemic administration may also be via the mucous membrane or through the skin, or the compound may be administered orally. For the introduction through the mucous membrane or through the skin in the preparations, penetrating substances are used in the preparations, allowing passage through such a barrier. Such penetration promoting agents are generally known in the art and include, for example, bile salts and fusidic acid derivatives for administration through the mucosa. Additionally, detergents can be used to facilitate penetration. The introduction through the mucous membrane can be carried out using nasal aerosols, for example, or suppositories. For oral administration, oligomer preparations are prepared in a conventional oral form, such as capsules, tablets or tonics.

Для местного введения готовят препараты олигомеров по изобретению в виде мазей, гелей или кремов, что хорошо известно из уровня техники. Препараты олигомеров по изобретению для введения при поражениях глаз, таких как вирусные инфекции, должны основываться на стандартных составах, известных из уровня техники. For local administration, oligomer preparations of the invention are prepared in the form of ointments, gels or creams, which is well known in the art. Formulations of the oligomers of the invention for administration in eye lesions such as viral infections should be based on standard formulations known in the art.

Кроме использования в терапии олигомеры по изобретению могут быть использованы в качестве диагностических реагентов для определения наличия или отсутствия последовательностей нуклеиновых кислот-мишеней, с которыми они специфично связываются. Усиленное сродство связывания олигомеров по изобретению дает преимущество при их использовании в качестве праймеров или зондов. Диагностические тесты могут проводиться путем гибридизации с образованием двойной или тройной спирали, которую затем выявляют традиционными методами. Например, олигомеры могут быть помечены радиоактивными, флюоресцентными или хромогенными метками, и будет определяться наличие метки, связанной с твердой подложкой. В альтернативном случае наличие двойной или тройной спирали может быть определено с помощью антител, которые специфично узнают эти формы. Средства для осуществления таких анализов с использованием таких олигомеров в качестве зондов в основном известны. In addition to being used in therapy, the oligomers of the invention can be used as diagnostic reagents to determine the presence or absence of target nucleic acid sequences with which they specifically bind. The enhanced binding affinity of the oligomers of the invention provides an advantage when used as primers or probes. Diagnostic tests can be carried out by hybridization with the formation of a double or triple helix, which is then detected by traditional methods. For example, oligomers can be labeled with radioactive, fluorescent, or chromogenic labels, and the presence of the label bound to the solid support will be determined. Alternatively, the presence of a double or triple helix can be determined using antibodies that specifically recognize these forms. Means for carrying out such assays using such oligomers as probes are generally known.

Применение олигомеров с заменяющими связями по изобретению в качестве диагностических агентов путем образования триплексов является преимущественным, так как тройные спирали образуются в мягких условиях, и анализ может быть проведен без подвергания тестируемого образца жестким условиям. Диагностические анализы, основанные на определении РНК для идентификации последовательностей бактерий, грибов или простейших часто требуют выделения РНК из образцов или организмов, выращенных в лаборатории, что отнимает силы и время, поскольку РНК чрезвычайно чувствительна к убихитозным нуклеазам. The use of oligomers with substitutional bonds according to the invention as diagnostic agents by the formation of triplexes is advantageous, since triple helices are formed under mild conditions, and analysis can be carried out without subjecting the test sample to harsh conditions. Diagnostic tests based on RNA determination to identify sequences of bacteria, fungi, or protozoa often require isolation of RNA from samples or organisms grown in the laboratory, which takes time and energy because RNA is extremely sensitive to ubiquitous nucleases.

Олигомерные зонды также могут включать дополнительные модификации, такие как модифицированные сахара и/или заменяющие связи, которые придают олигомеру особенную стабильность к действию нуклеаз, и, таким образом, могут быть полезны для анализов, проводимых в присутствии клеточных или тканевых экстрактов, обычно имеющих нуклеазную активность. Олигомеры, содержащие концевые модификации, часто сохраняют свою способность связывать комплементарные последовательности без потери специфичности (Uhlmann et al. Chemical Reviews, 1990, 90, 543-584). Как установлено выше, зонды по изобретению могут также содержать линкеры, которые позволяют специфически связывать альтернативные нити ДНК путем включения в их состав линкера, позволяющего осуществлять такое связывание (Froehler, B. C. et al. Bioche mistry, 1992, 31, 1603-1609; Home et al., J. Am Chem Soc., 1990, 112, 2435-2437). Oligomeric probes may also include additional modifications, such as modified sugars and / or substitution bonds, which give the oligomer particular stability to the action of nucleases, and thus, may be useful for assays performed in the presence of cell or tissue extracts, usually having nuclease activity . Oligomers containing terminal modifications often retain their ability to bind complementary sequences without loss of specificity (Uhlmann et al. Chemical Reviews, 1990, 90, 543-584). As stated above, the probes of the invention may also contain linkers that allow specific binding of alternative DNA strands by incorporating a linker allowing such binding (Froehler, BC et al. Biochemical, 1992, 31, 1603-1609; Home et al., J. Am Chem Soc., 1990, 112, 2435-2437).

Введение аналогов оснований по изобретению в зонды, которые также содержат ковалентные перекрестносшивающие агенты, дает возможность увеличить чувствительность и уменьшить фон в анализах для диагностики или определения. Дополнительно применение перекрестносшивающих агентов позволит осуществить новые модификации анализов, такие как (1) применение перекрестной сшивки для усиления распознавания зонда, (2) введение стадии денатурации водой для уменьшения фона и (3) осуществление гибридизации и перекрестной сшивки при или вблизи температуры плавления гибрида для частичного разрушения вторичной структуры мишени и увеличения специфичности зонда. Известны модификации условий гибридизации (Camper et al., Nucleic Acids Res., 1986, 14, 9943). The introduction of analogues of the bases of the invention into probes, which also contain covalent cross-linking agents, makes it possible to increase the sensitivity and decrease the background in the assays for diagnosis or determination. Additionally, the use of cross-linking agents will allow new modifications of the analyzes, such as (1) the use of cross-linking to enhance the recognition of the probe, (2) the introduction of a stage of denaturation with water to reduce the background, and (3) hybridization and cross-linking at or near the melting point of the hybrid for partial destruction of the secondary structure of the target and increase the specificity of the probe. Modifications of hybridization conditions are known (Camper et al., Nucleic Acids Res., 1986, 14, 9943).

Олигомеры по изобретению подходят для использования в диагностических анализах, использующих способы, в которых либо олигомер, либо нуклеиновая кислота, которые должны быть определены, ковалентно связаны с твердой подложкой (как описано в патенте США 4775619). Эти олигомеры также подходят для использования в диагностических анализах, которые основываются на технике полимеразной цепной реакции для амплификации последовательностей-мишеней, согласно уровню техники (публикация европейского патента N 0393744). Олигомеры по изобретению, содержащие 3'-конец, который может служить в качестве праймера, совместимы с полимеразами, используемыми в технике полимеразной цепной реакции, такими как Taq или Vent (New England Biolabs) полимеразы. Олигомеры по изобретению, таким образом, могут быть использованы в протоколах ПЦР. The oligomers of the invention are suitable for use in diagnostic assays using methods in which either the oligomer or nucleic acid to be determined is covalently linked to a solid support (as described in US Pat. No. 4,775,619). These oligomers are also suitable for use in diagnostic assays that are based on the polymerase chain reaction technique for amplifying target sequences according to the prior art (European Patent Publication No. 0393744). The oligomers of the invention containing the 3'-end, which can serve as a primer, are compatible with polymerases used in the polymerase chain reaction technique, such as Taq or Vent (New England Biolabs) polymerase. The oligomers of the invention can thus be used in PCR protocols.

Олигомеры по изобретению полезны в качестве праймеров, которые имеют дискретные последовательности, или в качестве праймеров с произвольной последовательностью. Праймеры с произвольной последовательностью обычно имеют длину около 6, 7 или 8 нуклеомономеров. Такие праймеры могут быть использованы в различных протоколах амплификации нуклеиновых кислот (ПЦР, лигазная цепная реакция и т.д.) или в протоколах клонирования. Заменяющие связи по изобретению обычно не препятствуют способности олигомера работать в качестве праймера. Олигомеры по изобретению, имеющие 2'-модификации в сайтах, не являющихся 3'-концевыми остатками, другие модификации, которые придают олигомеру РНаза H некомпетентность или иную устойчивость к действию нуклеаз, могут быть с успехом использованы в качестве зондов или праймеров для РНК или ДНК последовательностей в клеточных экстрактах или других растворах, содержащих нуклеазы. Таким образом, олигомеры могут быть использованы в протоколах для амплификации нуклеиновых кислот в образце путем смешивания олигомера с образцом, содержащим нуклеиновую кислоту-мишень, с последующей гибридизацией олигомера с нуклеиновой кислотой-мишенью и амплификацией нуклеиновой кислоты-мишени с помощью ПЦР, ЛЦР или других подходящих методов. The oligomers of the invention are useful as primers that have discrete sequences, or as primers with an arbitrary sequence. Random sequence primers typically have a length of about 6, 7, or 8 nucleomonomers. Such primers can be used in various nucleic acid amplification protocols (PCR, ligase chain reaction, etc.) or in cloning protocols. The substitute bonds of the invention generally do not interfere with the ability of the oligomer to function as a primer. Oligomers according to the invention having 2'-modifications at sites that are not 3'-terminal residues, other modifications that give the RNase H oligomer incompetence or other resistance to the action of nucleases, can be successfully used as probes or primers for RNA or DNA sequences in cell extracts or other solutions containing nucleases. Thus, oligomers can be used in protocols for amplifying nucleic acids in a sample by mixing the oligomer with a sample containing the target nucleic acid, followed by hybridization of the oligomer with the target nucleic acid and amplification of the target nucleic acid using PCR, LCR or other suitable methods.

Производные олигомеры, полученные с помощью хелатирующих агентов, таких как EDTA, DTPA или аналогов 1,2-диаминциклогексануксусной кислоты, могут быть использованы в различных in vitro диагностических анализах (патенты США 4772548, 4707440 и 4707352). В альтернативном случае могут быть получены производные олигомеров по изобретению с помощью перекрестносшивающих агентов, таких как 5-(3-йодацетамидопроп-1- ил)2'-дезоксиуридин или 5-(3-(4-бромбутирамидо)проп-1-ил)-2'- дезоксиуридин, и использованы в различных методах анализов или наборах (международная публикация WO 90/14353). Derived oligomers obtained with chelating agents such as EDTA, DTPA, or 1,2-diaminocyclohexanacetic acid analogs can be used in various in vitro diagnostic assays (US Pat. Nos. 4,772,548, 4,707,440 and 4,707,352). Alternatively, derivatives of the oligomers of the invention can be prepared using cross-linking agents such as 5- (3-iodoacetamidoprop-1-yl) 2'-deoxyuridine or 5- (3- (4-bromobutyramido) prop-1-yl) - 2'-deoxyuridine, and used in various assay methods or kits (international publication WO 90/14353).

Дополнительно к указанным выше применениям способность олигомеров по изобретению ингибировать экспрессию генов может быть проверена в in vitro системе путем измерения уровней экспрессии в клетках-субъектах или в рекомбинантных системах любыми подходящими методами (Graessmann, М. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 53-59). In addition to the above applications, the ability of the oligomers of the invention to inhibit gene expression can be tested in an in vitro system by measuring expression levels in subject cells or in recombinant systems using any suitable method (Graessmann, M. et al., Nucleic Acids Res., 1991, 19, 53-59).

Описанное выше изобретение иллюстрируется данными ниже примерами для лучшего его понимания. Примеры предназначены для иллюстрации изобретения и не должны пониматься как ограничивающие это изобретение. The invention described above is illustrated by the following examples to better understand it. The examples are intended to illustrate the invention and should not be construed as limiting this invention.

Примеры
Обзор синтеза нуклеомономерных синтонов и олигомеров
Олигомеры по изобретению могут быть синтезированы с использованием реакций, известных из уровня техники для синтеза производных олигонуклеотидов (Flandor, J. and Yam, S.Y., Tetrahedron Letts., 1990, 31, 597-600; Mattson, R. J. et al., J. Org Chem., 1990, 55, 2552-2554; Chung, С.К. et al., J. Org Chem., 1989, 54, 2767-2769).
Examples
Overview of the synthesis of nucleomonomer synthons and oligomers
The oligomers of the invention can be synthesized using reactions known in the art for the synthesis of oligonucleotide derivatives (Flandor, J. and Yam, SY, Tetrahedron Letts., 1990, 31, 597-600; Mattson, RJ et al., J. Org Chem., 1990, 55, 2552-2554; Chung, C.K. et al., J. Org Chem., 1989, 54, 2767-2769).

Как видно из разнообразия заменяющих связей, конкретно перечисленных в табл. А, заменяющие связи по изобретению могут варьироваться таким образом, чтобы содержать в своей структуре один или несколько атомов азота, серы и/или кислорода. Положения этих атомов в заменяющих связях могут быть различными и находиться на "5'"-конце, "в середине", на "2'" или "3'" и "4'"-конце. В этом разделе приводится ряд чертежей, представляющих реакции синтеза, которые показывают, какими способами можно добиться различного местоположения и комбинаций атомов азота и кислорода в заменяющих связях. As can be seen from the variety of substitute bonds specifically listed in table. And, the substituent bonds according to the invention can be varied so as to contain one or more nitrogen, sulfur and / or oxygen atoms in their structure. The positions of these atoms in the substituent bonds can be different and can be located at the “5 '” end, “in the middle”, at the “2'” or “3 '” and “4'” end. This section provides a series of drawings representing synthesis reactions that show how to achieve different locations and combinations of nitrogen and oxygen atoms in the substituent bonds.

Метод синтеза, показанный на фиг. 1-25, может быть модифицирован известным для специалиста в области олигонуклеотидной химии образом. Например, хотя этап защиты оснований не всегда указан на чертежах, он может быть желателен и осуществлен с использованием реагентов и методик, известных из уровня техники (см., например, Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Greene, John Wiley and Sons, 1981). Аналогично, хотя применение защитных групп в некоторых случаях указано, но не всегда необходима блокировка реагентов для синтеза иллюстрирующих изобретение олигомеров. The synthesis method shown in FIG. 1-25, can be modified in a manner known to those skilled in the art of oligonucleotide chemistry. For example, although the step of protecting the bases is not always indicated in the drawings, it may be desirable and carried out using reagents and techniques known in the art (see, for example, Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Greene, John Wiley and Sons, 1981). Similarly, although the use of protective groups is indicated in some cases, blocking of reagents for the synthesis of oligomers illustrating the invention is not always necessary.

Пример 1
Первые пять стадий, показанных на фиг. 1, относятся к получению изобутирилзащищенного аминокислотного спирта серинола. Шестая и последующие стадии на фиг.1 направлены на синтез серинолзамещенного тиминфосфорамидитного строительного блока.
Example 1
The first five stages shown in FIG. 1 relate to the preparation of isobutyryl-protected amino acid alcohol of serinol. The sixth and subsequent stages in FIG. 1 are directed to the synthesis of a serine-substituted thymine phosphoramidite building block.

На стадии 1 фиг. 1 аминогруппу аминокислоты серина защищают путем взаимодействия 1 с ди-трет-бутилдикарбонатом с получением соединения 2. Могут быть использованы другие эквивалентные защитные группы. На следующей стадии β-гидроксильную группу соединения 2 блокируют дигидропираном с получением полностью защищенной аминокислоты 3. Аминокислоту 3 затем подвергают взаимодействию с диборан-диметилсульфидным комплексом с получением спирта 4, который под воздействием изобутирилхлорида дает 5. Эта реакция восстановления может также быть осуществлена с использованием изобутилхлорформиата и борогидрида натрия (Ramasamy, R.K. Olsen and Т. Emery, Synthesis 1982, 42). Взаимодействие 5 с трифторуксусной кислотой в течение 30 мин с последующим промыванием NaHCO3 дает 6.In step 1 of FIG. The amino group 1 of the serine amino acid is protected by reacting 1 with di-tert-butyl dicarbonate to give compound 2. Other equivalent protecting groups may be used. In the next step, the β-hydroxyl group of compound 2 is blocked with dihydropyran to give fully protected amino acid 3. The amino acid 3 is then reacted with the diborane-dimethyl sulfide complex to give alcohol 4, which gives 5 under the influence of isobutyryl chloride. This reduction reaction can also be carried out using isobutyl chloroformate and sodium borohydride (Ramasamy, RK Olsen and T. Emery, Synthesis 1982, 42). Reaction of 5 with trifluoroacetic acid for 30 minutes followed by washing with NaHCO 3 gives 6.

Тиминуксусная кислота 7 была приготовлена как описано в литературе (L. Kosynkina, W.Wang and Т. С. Liang, Tetrahedron Letts, 1994, 35, 5173). Сочетание 7 с 6 в смешанных ангидридных условиях дает 8. Диметокситритилирование соединения 8 с помощью DMTCI дает соединение 9, которое после гидролиза основанием дает 10. Фосфитилирование соединения 10 в стандартных условиях дает связанный с серинолом тиминовый строительный блок 11. Этот синтон затем может быть добавлен к растущему олигомеру методами традиционной химии. Любая химия синтеза ДНК, такая как фософорамидатная или фосфонатная химия, может быть использована для связывания мономеров или димеров аналогичным указанному выше образом. Thymine acetic acid 7 was prepared as described in the literature (L. Kosynkina, W. Wang and T. C. Liang, Tetrahedron Letts, 1994, 35, 5173). A combination of 7 with 6 under mixed anhydride conditions gives 8. Dimethoxytrilation of compound 8 with DMTCI gives compound 9, which, after hydrolysis with a base, gives 10. Phosphitylation of compound 10 under standard conditions gives a thymine building block bound to serinol 11. This synthon can then be added to growing oligomer using traditional chemistry methods. Any DNA synthesis chemistry, such as phosphosoramidate or phosphonate chemistry, can be used to bind monomers or dimers in the same manner as above.

Пример 2
На реакционной схеме фиг. 2 тимин ацетальдегид 13 получают путем обработки тимина диметилацеталем бромацетальдегида с последующим гидролизом соединения 12 водной TFA. Альдегид 13 и амин 6 затем сочетают и трансформируют соответствующее промежуточное соединение в фосфорамидитный строительный блок 17 способом, аналогичным стадии, использованной на фиг. 1.
Example 2
In the reaction scheme of FIG. 2 thymine acetaldehyde 13 is obtained by treating thymine with bromoacetaldehyde dimethylacetal followed by hydrolysis of compound 12 with aqueous TFA. Aldehyde 13 and amine 6 are then combined and transformed into the corresponding intermediate compound into the phosphoramidite building block 17 in a manner analogous to the step used in FIG. 1.

Пример 3
На реакционной схеме фиг. 3 исходным материалом является β-замещенная аминокислота 18. Замещенная аминокислота должна быть трансформирована в фосфорамидитный строительный блок 27 с последующими стадиями, использованными на фиг. 1 и 2.
Example 3
In the reaction scheme of FIG. 3, the starting material is a β-substituted amino acid 18. The substituted amino acid must be transformed into the phosphoramidite building block 27 with the subsequent steps used in FIG. 1 and 2.

Пример 4
На фиг. 4 исходный аминоспирт 21 окисляют смесью CrO3/пиридин с получением альдегида 28. Этот альдегид при взаимодействии с алкилгалогенидом в присутствии основания должен дать соединение 29. Аминоспирт 29 затем может быть трансформирован в строительный блок 35 способом, аналогичным стадиям, использованным на фиг. 1 и 2.
Example 4
In FIG. 4, starting amino alcohol 21 is oxidized with a mixture of CrO 3 / pyridine to give aldehyde 28. This aldehyde, when reacted with an alkyl halide in the presence of a base, should give compound 29. Amino alcohol 29 can then be transformed into building block 35 in a manner similar to the steps used in FIG. 1 and 2.

Пример 5
На фиг. 5 первые четыре стадии по существу аналогичны первым четырем стадиям, использованным на фиг. 1, только вместо серина используют аспарагиновую кислоту. Метиловый эфир аспарагиновой кислоты 36 дает полностью защищенный спирт 40, который после селективного снятия защиты уксусной кислотой дает 41. Окисление 41 смесью CrO3/пиридин дает соответствующий альдегид 42. Восстановительное аминирование альдегида 42 о-бензилгидроксиламином в присутствии триацетоксиборогидрида натрия должно дать 43 (T. Kolasa and М.J. Miller, J. Org. Chem., 1990, 55, 1711). Спирт 39 затем превращают в альдегид 46, используя по существу те же реакционные условия, как указанные выше, но с аллильной защитной группой для гидроксильной функции 39. Сочетание альдегида 46 и гидроксиламина 43 в присутствии триацетоксиборогидрида натрия с последующим снятием защиты аминозащищающих групп должно привести к бисамину 48. Бисамин 48 может быть затем превращен в димер 53 с последующими стадиями, использованными на фиг. 1.
Example 5
In FIG. 5, the first four stages are essentially the same as the first four stages used in FIG. 1, only aspartic acid is used instead of serine. Aspartic acid methyl ester 36 gives a fully protected alcohol 40 which, after selective deprotection with acetic acid, gives 41. Oxidation of 41 with CrO 3 / pyridine gives the corresponding aldehyde 42. The reductive amination of aldehyde 42 with o-benzylhydroxylamine in the presence of sodium triacetoxyborohydride should give 43 (T. Kolasa and M.J. Miller, J. Org. Chem., 1990, 55, 1711). Alcohol 39 is then converted to aldehyde 46 using essentially the same reaction conditions as above but with an allyl protecting group for hydroxyl function 39. The combination of aldehyde 46 and hydroxylamine 43 in the presence of sodium triacetoxyborohydride followed by deprotection of the amino protecting groups should result in bisamine 48. Bisamine 48 can then be converted to dimer 53, followed by the steps used in FIG. 1.

Пример 6
На фиг. 6 сочетание спирта 54 с О-бензилгидроксиламином 55 в условиях реакции Митсунобу (Mitsunobu, Sinthesis, 1981, 1) дает соединение 56. Промежуточное соединение 56 при гидрогенизации с последующим ацетилированием должно привести к 57. Под действием TFA в соединении 57 деблокируются "TBDMSI" защитные группы и получается 58. Сочетание 58 с 7 с последующим диметокситритилированием должно дать 60. Финальный строительный блок 62 получают из 60 основным гидролизом с последующим фосфитилированием.
Example 6
In FIG. 6, the combination of alcohol 54 with O-benzylhydroxylamine 55 under the Mitsunobu reaction (Mitsunobu, Sinthesis, 1981, 1) gives compound 56. Intermediate 56 during hydrogenation followed by acetylation should lead to 57. “TBDMSI” protective compounds are released under the action of TFA in compound 57 groups and it turns out 58. A combination of 58 with 7 followed by dimethoxytritylation should give 60. The final building block 62 is obtained from 60 by basic hydrolysis followed by phosphitylation.

Пример 7
На фиг. 7 серинол 4 превращают в галогенид 59 и алкилируют с тимином с получением 63. Защитные группы в 63 удаляют, сочетают с DMT-защищенной гидроксиуксусной кислотой и фосфитилируют с получением 66.
Example 7
In FIG. 7, serinol 4 is converted to halide 59 and alkylated with thymine to give 63. The protecting groups of 63 are removed, combined with DMT-protected hydroxyacetic acid and phosphitylated to give 66.

Пример 8
На фиг. 8 спирт 64 сочетают с N-гидроксиламинопропановой кислотой 69 с получением 70. Алкилирование тимина галогенидом 73 дает 74, которое после снятия защиты, сочетания с 76 с последующим гидролизом должно привести к 78. Конденсация 78 с 70 с последующим фосфитилированием должна дать гидроксаматный димер 80.
Example 8
In FIG. 8, alcohol 64 is combined with N-hydroxylaminopropanoic acid 69 to give 70. Alkylation of thymine with halide 73 gives 74, which, after deprotection, combination with 76 followed by hydrolysis, should result in 78. Condensation of 78 with 70 followed by phosphitylation should give hydroxamate dimer 80.

Пример 9
На фиг. 9 N-гидроксиламинопропановый альдегид 81 используют для сочетания со спиртом 64. Димер 88 получают из 83 и 86 с последующими стадиями, использованными на фиг. 8.
Example 9
In FIG. 9, N-hydroxylaminopropane aldehyde 81 is used to combine with alcohol 64. Dimer 88 is obtained from 83 and 86 followed by the steps used in FIG. 8.

Пример 10
На фиг. 10 алкилирование (T.Kolasa and М.J. Miller, J. Org Chem., 1990, 55, 4246) метилового эфира α-бром-β-аминопропановой кислоты 89 тимином дает 90. Промежуточное соединение 90 при гидролизе гидроксидом натрия дает кислоту 91, которую сочетают с 6 с получением 92. Соединение 92 затем превращают в фосфорамидитный строительный блок 95, используя стадии, описанные на фиг. 1.
Example 10
In FIG. 10 alkylation (T. Kolasa and M.J. Miller, J. Org Chem., 1990, 55, 4246) of α-bromo-β-aminopropanoic acid methyl ester 89 with thymine gives 90. Intermediate 90 upon hydrolysis with sodium hydroxide gives acid 91 which is combined with 6 to give 92. Compound 92 is then converted to phosphoramidite building block 95 using the steps described in FIG. 1.

Пример 11
На фиг. 11 тимин алкилируют алкиламиногалогенидом 96 (получение аминоалкилгалогенида смотри R. K. Olsen, К. Ramasamy and Т. Emery, J.Org. Chem., 1984, 49, 3527 and Islam et al., J.Med. Chem., 1994, 37, 293-304) с получением 97. Соединение 97 под действием TFA с последующим алкилированием даст 100. Строительный блок 103 получают из 100 путем диметокситритилирования, гидролиза и последующего фосфитилирования.
Example 11
In FIG. 11 thymine is alkylated with alkylamino halide 96 (for the production of aminoalkyl halide see RK Olsen, K. Ramasamy and T. Emery, J. Org. Chem., 1984, 49, 3527 and Islam et al., J. Med. Chem., 1994, 37, 293 -304) to give 97. Compound 97 under the influence of TFA followed by alkylation will give 100. Building block 103 is obtained from 100 by dimethoxytritylation, hydrolysis and subsequent phosphitylation.

Пример 12
На фиг. 12 показан альтернативный путь получения димера 111 с гидроксаматным скелетом из N-гидроксиламина 43 и альдегида 107, который в свою очередь получают из аспарагиновой кислоты.
Example 12
In FIG. 12 shows an alternative way of producing a dimer 111 with a hydroxamate skeleton from N-hydroxylamine 43 and aldehyde 107, which in turn is derived from aspartic acid.

Пример 13
На фиг. 13 димер 115 получают из промежуточного соединения 108 и 13 с последующими стадиями, описанными на фиг. 2.
Example 13
In FIG. 13, dimer 115 is prepared from intermediate 108 and 13, followed by the steps described in FIG. 2.

Пример 14
На фиг. 14 получают N-гидроксилтимин (смотри Kim, C.U., et al. Tetrahedron Letts. , 1992, 33, 25-28) и сочетают с N-гидроксифталимидом с получением 117, который под действием гидразина в этаноле должен дать 118. Обработка 118 DMT-защищенным эпоксидом глицерина 119 дает 120. Промежуточное соединение 120 затем превращают в фосфорамидит 121, используя стандартные методики. Во втором синтезе соединение 118 сочетают с аминокислотным альдегидом 122 в условиях восстановительного аминирования с получением 123. Защита вторичной аминофункциональности с помощью FMOCCI с последующим гидролизом дает 125.
Example 14
In FIG. 14 receive N-hydroxylthymine (see Kim, CU, et al. Tetrahedron Letts., 1992, 33, 25-28) and combine with N-hydroxyphthalimide to give 117, which should give 118 under the action of hydrazine in ethanol. Treatment 118 DMT- protected glycerol epoxide 119 gives 120. Intermediate 120 is then converted to phosphoramidite 121 using standard techniques. In the second synthesis, compound 118 is combined with amino acid aldehyde 122 under reductive amination conditions to give 123. Protection of secondary amino functionality with FMOCCI followed by hydrolysis gives 125.

Пример 15
На фиг. 15 1,2-гидроксипропановую кислоту 126 сочетают с N-гидроксиламин тимином 118 с получением 127, который затем трансформируют в фосфорамидитный синтон 129 в стандартных условиях. Соединение 118 также сочетают с адипиновой кислотой и трансформируют в нуклеинокислотный строительный блок 133.
Example 15
In FIG. 15 1,2-hydroxypropanoic acid 126 is combined with N-hydroxylamine thymine 118 to give 127, which is then transformed into phosphoramidite synthon 129 under standard conditions. Compound 118 is also combined with adipic acid and transformed into the nucleic acid building block 133.

Пример 16
На фиг. 16 первый строительный блок 136 синтезируют из 118 и 134 схожим с описанным на фиг. 1 образом. Сочетание 139 со 118 даст 140. Обработка 137 с помощью 118 должна дать 138, который при конденсации со 140 дает димер 141.
Example 16
In FIG. 16, the first building block 136 is synthesized from 118 and 134 similar to that described in FIG. 1 way. The combination of 139 with 118 will give 140. Processing 137 with 118 should give 138, which when condensed with 140 gives a dimer 141.

Пример 17
На Фиг. 17 альдегид 142 и бензиловый эфир глицина сочетают с получением 143. Обработка 143 с помощью 7 дает 145, который под действием уксусной кислоты дает 148. Митсундовское алкилирование 148 с помощью Boc-NH-O-ацетилгидроксиламина дает 147, который при гидрогенизации дает строительный блок 150. Схожим образом, сочетание 143 с 13 с такими же, как указано выше, последующими реакциями дает синтон 149.
Example 17
In FIG. 17 aldehyde 142 and glycine benzyl ester are combined to give 143. Treatment 143 with 7 gives 145, which under the action of acetic acid gives 148. Mitsunda alkylation 148 with Boc-NH-O-acetylhydroxylamine gives 147, which, when hydrogenated, gives building block 150 Similarly, a combination of 143 with 13 with the same as above, subsequent reactions gives synthone 149.

Пример 18
На фиг. 18 восстановительное аминирование альдегида 142 и Boc-NH-O-бензилгидроиламина дает 151. Гидрогенизация 151 с последующим алкилированием 152 гликолевой кислотой 153 (B.C. Borer and D.C. Balogh, Tetrahederon Letts, 1991, 32, 1039) даст 154. Обработка 154 с помощью TFA удалит Boc защитную группу, что при сочетании даст 155. Гидроксилзащитные группы на 155 могут быть селективно удалены уксусной кислотой с получением 156. Затем соединение будет трансформировано в строительный блок 157 с использованием стандартных реакционных условий. Схожим образом строительный блок 158 будет получен путем сочетания 154 с 13 с последующими стадиями, используемыми для получения 157.
Example 18
In FIG. 18 reductive amination of aldehyde 142 and Boc-NH-O-benzylhydroylamine gives 151. Hydrogenation 151 followed by alkylation of 152 with glycolic acid 153 (BC Borer and DC Balogh, Tetrahederon Letts, 1991, 32, 1039) will yield 154. Processing 154 with TFA will remove Boc is a protecting group, which when combined will give 155. Hydroxyl protecting groups at 155 can be selectively removed with acetic acid to give 156. Then the compound will be transformed into building block 157 using standard reaction conditions. Similarly, building block 158 will be obtained by combining 154 with 13 followed by the steps used to make 157.

Пример 19
На фиг. 19 алкилирование тимин-N-гидроксиламина 160 спиртом 162 приведет к 163. Соединение 163 может быть трансформировано в фосфорамидитный строительный блок 166 с помощью последующих стадий, использованных на фиг. 1.
Example 19
In FIG. 19, the alkylation of thymine-N-hydroxylamine 160 with alcohol 162 will result in 163. Compound 163 can be transformed into phosphoramidite building block 166 using the subsequent steps used in FIG. 1.

Пример 20
На фиг. 20 первое промежуточное соединение 169 синтезируют из глутаминовой кислоты с использованием стандартных реакционных условий. Алкилирование тимина с помощью 169 даст 170, которое при обработке с помощью TFA даст 171. Промежуточное соединение 171 можно сочетать с Boc-глицином с получением 173, который при гидролизе дает мономерный синтон 174. Схожим образом 172 сочетают со 118 и Boc-аминоуксусным альдегидом с последующим гидролизом бензилового эфира.
Example 20
In FIG. 20, the first intermediate 169 is synthesized from glutamic acid using standard reaction conditions. Alkylation of thymine with 169 will give 170, which, when processed with TFA, will give 171. Intermediate 171 can be combined with Boc-glycine to give 173, which upon hydrolysis gives monomeric synthon 174. Similarly, 172 is combined with 118 and Boc-aminoacetic aldehyde with subsequent hydrolysis of benzyl ether.

Пример 21
На фиг. 21 промежуточное соединение 177 получают из Boc-NH-O-бензилгидроксиламина и 175, используя стандартные условия реакции. Гидрогенизирование 177 с последующим сочетанием с N-гидрокситимином 116 даст 178. Удаление ТНР защитной группы с последующим диметокситритилированием и фосфитилированием даст синтон строительного блока 181. Схожим образом 182 может быть получен, следуя указанным выше реакциям с использованием ТНР-гидроксиуксусного альдегида вместо ТНР-гидроксиуксусной кислоты.
Example 21
In FIG. 21 intermediate 177 was prepared from Boc-NH-O-benzylhydroxylamine and 175 using standard reaction conditions. Hydrogenation of 177 followed by coupling with N-hydroxythymine 116 will give 178. Removal of the THP protecting group followed by dimethoxytritylation and phosphitylation will produce a building block synthone 181. Similarly, 182 can be obtained by following the above reactions using THP-hydroxyacetic aldehyde instead of THP-hydroxyux .

Пример 22
На фиг. 22 строительный блок 191 может быть получен с использованием известного исходного материала 183, следуя условиям реакций, указанным внизу на фиг. 22.
Example 22
In FIG. 22, a building block 191 can be obtained using known starting material 183 following the reaction conditions indicated below in FIG. 22.

Пример 23
На фиг. 23 синтез строительного блока 199 может быть осуществлен с использованием исходного материала 183, следуя условиям реакций, указанным внизу на фиг. 23.
Example 23
In FIG. 23, the synthesis of building block 199 can be carried out using starting material 183, following the reaction conditions indicated below in FIG. 23.

Пример 24
На фиг. 24 исходный материал 200 трансформируют в строительный блок 207, следуя условиям реакций, указанным внизу на фиг. 24.
Example 24
In FIG. 24, the source material 200 is transformed into a building block 207, following the reaction conditions indicated below in FIG. 24.

Пример 25
Соединения, используемые и получаемые в этом примере, показаны на фиг. 1.
Example 25
The compounds used and prepared in this example are shown in FIG. 1.

Серин (1): Тимин (37,8 г, 300 ммоль) растворяли в растворе гидроксида калия (64,5 г, 1150 ммоль) в 200 мл воды. Пока раствор нагревался на 40oC-ной водной бане, в течение 1 ч добавляли раствор бромуксусной кислоты (62,5 г, 450 ммоль) в 100 мл воды. Реакционную смесь перемешивали еще 1 ч при такой температуре. Позволяли смеси остыть до комнатной температуры и подводили pH до 5,5 с помощью конц. HCl. Затем раствор охлаждали в холодильнике в течение 2 ч. Любой осадок (непрореагировавший тимин) удаляли фильтрацией. Затем раствор доводили до pH 2 с помощью конц. HCl и помещали в морозильную камеру на 2 ч. Белый осадок собирали фильтрацией и высушивали в вакуумной печи при 40oC в течение 6 ч. Выход составлял 44 г (88%).Serine (1): Thymine (37.8 g, 300 mmol) was dissolved in a solution of potassium hydroxide (64.5 g, 1150 mmol) in 200 ml of water. While the solution was heated in a 40 ° C water bath, a solution of bromoacetic acid (62.5 g, 450 mmol) in 100 ml of water was added over 1 h. The reaction mixture was stirred for another 1 h at this temperature. The mixture was allowed to cool to room temperature and the pH was adjusted to 5.5 with conc. HCl. The solution was then cooled in the refrigerator for 2 hours. Any precipitate (unreacted thymine) was removed by filtration. Then the solution was adjusted to pH 2 with conc. HCl and placed in a freezer for 2 hours. A white precipitate was collected by filtration and dried in a vacuum oven at 40 ° C for 6 hours. The yield was 44 g (88%).

Метиловый эфир N-Boc-L-серина (2):
Метиловый эфир L-серина (15,6 г, 100 ммоль) суспендировали в смеси THF/DMF (100 мл каждого) при комнатной температуре. К этой перемешиваемой смеси добавляли триэтиламин (11,13 г, 110 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (24,0 г, 110 ммоль) и перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение 30 мин. Добавляли воду (20 мл) и раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 8 ч. Раствор выпаривали досуха. Остаток суспендировали в этилацетате (250 мл) и обрабатывали гидросульфатом калия (0,25 N раствор, 100 мл). Этот продует затем немедленно экстрагировали раствором этилацетата. Органический экстракт промывали водой (100 мл), рассолом (100 мл) и высушивали над безводным сульфатом натрия. Выпаривание органического растворителя давало маслянистый остаток в количестве 26 г (90%).
N-Boc-L-Serine methyl ester (2):
L-serine methyl ester (15.6 g, 100 mmol) was suspended in a mixture of THF / DMF (100 ml each) at room temperature. Triethylamine (11.13 g, 110 mmol) was added to this stirred mixture, followed by di-tert-butyl dicarbonate (24.0 g, 110 mmol) and stirring was continued at room temperature for 30 minutes. Water (20 ml) was added and the solution was stirred at room temperature for 8 hours. The solution was evaporated to dryness. The residue was suspended in ethyl acetate (250 ml) and treated with potassium hydrosulfate (0.25 N solution, 100 ml). This purge was then immediately extracted with ethyl acetate solution. The organic extract was washed with water (100 ml), brine (100 ml) and dried over anhydrous sodium sulfate. Evaporation of the organic solvent gave an oily residue in an amount of 26 g (90%).

Метиловый эфир N-Boc-L-серина (OTHP) (3):
Соединение 2 (15 г, 68,49 ммоль) растворяли в сухом CH2Cl2 (100 мл) и обрабатывали 3,4-дигидро-2H-пираном (8,4 г, 100 ммоль) и каталитическим количеством п-толуолсульфоновой кислоты (100 мг) при комнатной температуре. Реакционную смесь оставляли перемешиваться при комнатной температуре на 12 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в этилацетате (200 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (50 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха. Такой остаток является достаточно чистым для использования на следующей стадии, и используется как таковой. Выход 15 г (72%).
N-Boc-L-Serine Methyl Ether (OTHP) (3):
Compound 2 (15 g, 68.49 mmol) was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (100 ml) and treated with 3,4-dihydro-2H-pyran (8.4 g, 100 mmol) and a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid ( 100 mg) at room temperature. The reaction mixture was allowed to stir at room temperature for 12 hours and evaporated to dryness. The residue was dissolved in ethyl acetate (200 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (50 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. Such a residue is pure enough for use in the next step, and is used as such. Yield 15 g (72%).

N-Boc-L-серинол (OTHP) (4):
Метиловый эфир серина (ОТНР) (10 г, 33 ммоль) растворяли в сухом THF (100 мл) и охлаждали до 0oC на ледяной бане в атмосфере аргона. К этому охлажденному перемешанному раствору добавляли борометилсульфидный комплекс (2 М раствор в THF, 100 мл, 200 ммоль) в течение 1 ч при 0oC. После добавления бора реакционную смесь нагревали до комнатной температуры и выдерживали при 40oC в течение 6 ч. Охлаждали реакционную смесь до 0oC, нейтрализовали водой и уксусной кислотой до pH 6-7 и экстрагировали эфиром (3 х 100 мл). Эфирный экстракт промывали водой (2 х 200 мл) и рассолом (100 мл), высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде масла. Из этого масла при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексана->ацетона в качестве элюента получали 8 г (88%) чистого продукта.
N-Boc-L-Serinol (OTHP) (4):
Serine methyl ester (OTHR) (10 g, 33 mmol) was dissolved in dry THF (100 ml) and cooled to 0 ° C. in an ice bath under argon atmosphere. To this cooled mixed solution was added a boromethyl sulfide complex (2 M solution in THF, 100 ml, 200 mmol) for 1 h at 0 ° C. After adding boron, the reaction mixture was warmed to room temperature and kept at 40 ° C for 6 hours. The reaction mixture was cooled to 0 ° C., neutralized with water and acetic acid to a pH of 6-7, and extracted with ether (3 x 100 ml). The ether extract was washed with water (2 x 200 ml) and brine (100 ml), dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as an oil. From this oil, purification by flash chromatography on silica gel using hexane -> acetone as the eluent gave 8 g (88%) of pure product.

N-Boc-L-серин (OTHP) OIb (5):
К перемешанному раствору соединения 4 (8 г, 29,09 ммоль) в сухом CH2Cl2 (100 мл) при 0oC добавляли TEA (3,54 г, 35 ммоль), а затем изобутирилхлорид (3,71 г, 35 ммоль) в течение 30 мин. Затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 4 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (200 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (50 мл), водой (50 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде масла. Из этого масла при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексана->ацетона в качестве элюента получали 7,9 г (79%) чистого продукта.
N-Boc-L-Serine (OTHP) OIb (5):
To a mixed solution of compound 4 (8 g, 29.09 mmol) in dry CH 2 Cl 2 (100 ml) at 0 ° C was added TEA (3.54 g, 35 mmol), followed by isobutyryl chloride (3.71 g, 35 mmol) for 30 minutes Then the reaction mixture was stirred at room temperature for 4 hours and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (200 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (50 ml), water (50 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as an oil. From this oil, purification by flash chromatography on silica gel using hexane -> acetone as the eluent gave 7.9 g (79%) of pure product.

L-серинол (OIb) (6):
Соединение 5 (10 г, 28,98 ммоль) растворяли в CH2Cl2 (100 мл), оставляли перемешиваться при комнатной температуре с TFA (50 мл) в течение 1 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в метаноле (50 мл) и снова выпаривали. Остаток растворяли в CH2Cl2 (200 мл), промывали насыщенным раствором NaHSO3 (2 х 100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением 4,5 г (96%) продукта в виде масла.
L-Serinol (OIb) (6):
Compound 5 (10 g, 28.98 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (100 ml), allowed to stir at room temperature with TFA (50 ml) for 1 h and evaporated to dryness. The residue was dissolved in methanol (50 ml) and evaporated again. The residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (200 ml), washed with saturated NaHSO 3 solution (2 x 100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give 4.5 g (96%) of the product as an oil.

N-(тиминилацетил)-L-серинол (OIb) (8):
Тиминуксусную кислоту (7) (7,3 г, 4 ммоль) и N-метилморфолин (4,4 мл, 40 ммоль) растворяли в 100 мл DMF. Позволяли раствору охладиться до -20oC в атмосфере аргона. К этому холодному перемешанному раствору однократно добавляли изобутилхлорформиат (5,2 мл, 40 ммоль). Через 15 мин добавляли раствор 6 (6,44 г, 40 моль) в 30 мл DMF (охлажденный до той же температуры). Реакционную смесь перемешивали при -20oC в течение 30 минут, нагревали до комнатной температуры и продолжали перемешивание в течение 1 часа. Реакционную смесь выпаривали досуха, и растворяли остаток в CH2Cl2 (200 мл). Органический раствор промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде пены. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента получали 12 г (92%) чистого продукта.
N- (thyminylacetyl) -L-serine (OIb) (8):
Thymine acetic acid (7) (7.3 g, 4 mmol) and N-methylmorpholine (4.4 ml, 40 mmol) were dissolved in 100 ml of DMF. Allowed the solution to cool to -20 o C in an argon atmosphere. To this cold stirred solution, isobutyl chloroformate (5.2 ml, 40 mmol) was added once. After 15 minutes, a solution of 6 (6.44 g, 40 mol) in 30 ml of DMF (cooled to the same temperature) was added. The reaction mixture was stirred at -20 ° C. for 30 minutes, warmed to room temperature and stirring was continued for 1 hour. The reaction mixture was evaporated to dryness and the residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (200 ml). The organic solution was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as a foam. 12 g (92%) of pure product were obtained from this crude product by purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent.

4,4'-Диметокситритил-N-(тиминилацетил)-L-серинол (OIb) (9):
Соединение 8 (10 г, 30,58 ммоль) подвергали совместному выпариванию с сухим пиридином (3 х 50 мл) и растворяли в сухом пиридине (100 мл). К этому раствору добавляли TEA (3,54 г, 35 ммоль), а затем DMTCl (11,83 г, 35 ммоль) при комнатной температуре в атмосфере аргона. Реакционную смесь перемешивали в течение 12 ч, нейтрализовали метанолом (20 мл) и перемешивали в течение 30 мин. Раствор выпаривали досуха и растворяли в CH2Cl2 (200 мл). Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHСО3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-слой высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде пены. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента получали 17 г (88%) чистого продукта.
4,4'-Dimethoxytrityl-N- (thyminylacetyl) -L-serinol (OIb) (9):
Compound 8 (10 g, 30.58 mmol) was coevaporated with dry pyridine (3 x 50 ml) and dissolved in dry pyridine (100 ml). To this solution was added TEA (3.54 g, 35 mmol), followed by DMTCl (11.83 g, 35 mmol) at room temperature under argon. The reaction mixture was stirred for 12 hours, neutralized with methanol (20 ml) and stirred for 30 minutes. The solution was evaporated to dryness and dissolved in CH 2 Cl 2 (200 ml). The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 layer was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as a foam. From this crude product, purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as the eluent gave 17 g (88%) of pure product.

1-O-(4,4'-диметокситритил)-2- [амино(тиминилацетил)] -L-пропан-1,3-диол (10):
Соединение 9 (10 г, 15,89 ммоль) растворяли в метаноле (20 мл). К этому раствору добавляли 1 N раствор NaOH (20 мл, 20 ммоль) при 0oC. Реакционную смесь перемешивали в течение 1 ч, нейтрализовали уксусной кислотой до pH 7. Раствор экстрагировали EtOAc (2 х 100 мл). Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). EtOAc-слой высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде пены. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента получали 8,2 г (92%) чистого продукта.
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -L-propan-1,3-diol (10):
Compound 9 (10 g, 15.89 mmol) was dissolved in methanol (20 ml). To this solution was added 1 N NaOH solution (20 ml, 20 mmol) at 0 ° C. The reaction mixture was stirred for 1 h, neutralized with acetic acid to pH 7. The solution was extracted with EtOAc (2 x 100 ml). The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The EtOAc layer was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as a foam. 8.2 g (92%) of pure product were obtained from this crude product during purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent.

1'-О-(4,4'-диметокситритил) -2-[амино(тиминилацетил)] -L-пропан-3'-О- (N,N-диизопропил)-β-цианоэтилфосфорамидит (11):
Соединение 10 (8,00 г, 14,31 ммоль) подвергали совместному выпариванию с сухим пиридином (3 х 50 мл) и высушивали над твердым NaOH в течение ночи под вакуумом. Высушенный материал растворяли в сухом CH2Cl2 (100 мл) и охлаждали до 0oC в атмосфере аргона. К этому охлажденному раствору добавляли N,N-диизопропилэтиламин (5,23 г, 25 ммоль), а затем 2-цианоэтил-N,N-диизопропилхлорфосфорамидит (4,72 г, 20,00 ммоль) в атмосфере аргона. Реакционную смесь перемешивали при 0oC в течение 1 ч и при комнатной температуре в течение 1 ч. Реакционную смесь разводили CH2Cl2 (100 мл). CH2Cl2-раствор промывали 5%-ным раствором NaH-СО3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-слой высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха с получением сырого продукта в виде пены. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона, содержащего 0,1% TEA, в качестве элюента получали 10 г чистого продукта. Эту пену высушивали над твердым NaОН в вакууме в течение ночи. Растворяли пену в CH2Cl2 (15 мл) и добавляли по каплям в перемешанный раствор сухого гексана (2000 мл) в аргоне в течение 1 ч. После добавления CH2Cl2-раствора образовавшийся осадок перемешивали еще 1 ч и фильтровали, промывали сухим гексаном (200 мл) и высушивали над твердым NaOH в течение ночи. Выход 9,5 г (87%).
1'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -L-propan-3'-O- (N, N-diisopropyl) -β-cyanoethylphosphoramidite (11):
Compound 10 (8.00 g, 14.31 mmol) was coevaporated with dry pyridine (3 x 50 ml) and dried over solid NaOH overnight under vacuum. The dried material was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (100 ml) and cooled to 0 ° C. under argon. To this cooled solution was added N, N-diisopropylethylamine (5.23 g, 25 mmol), followed by 2-cyanoethyl-N, N-diisopropylchlorophosphoramidite (4.72 g, 20.00 mmol) under argon. The reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and at room temperature for 1 hour. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (100 ml). The CH 2 Cl 2 solution was washed with 5% NaH-CO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 layer was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give the crude product as a foam. From this crude product, upon purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone containing 0.1% TEA, 10 g of pure product was obtained as eluent. This foam was dried over solid NaOH in vacuo overnight. The foam was dissolved in CH 2 Cl 2 (15 ml) and added dropwise to a stirred solution of dry hexane (2000 ml) in argon for 1 h. After adding the CH 2 Cl 2 solution, the resulting precipitate was stirred for another 1 h and filtered, washed with dry hexane (200 ml) and dried over solid NaOH overnight. Yield 9.5 g (87%).

Пример 26 (см. фиг. 26)
N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-L-серин (2):
О-бензил-L-серин (1) (10 г, 51,28 ммоль) суспендировали в смеси THF/H2O (8:2, 100 мл) при комнатной температуре. К этой перемешанной смеси добавляли триэтиламин (6,06 г, 60 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (13,08 г, 60 ммоль), и перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение ночи. Гомогенный раствор выпаривали досуха и остаток растворяли в этилацетате (300 мл). Органический экстракт промывали 0,5 N раствором гидросульфата калия (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Этилацетатный экстракт высушивали над безводным сульфатом натрия и выпаривали досуха с получением 14 г (93%) маслянистого остатка.
Example 26 (see FIG. 26)
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serine (2):
O-benzyl-L-serine (1) (10 g, 51.28 mmol) was suspended in a mixture of THF / H 2 O (8: 2, 100 ml) at room temperature. To this stirred mixture was added triethylamine (6.06 g, 60 mmol) and then di-tert-butyl dicarbonate (13.08 g, 60 mmol), and stirring was continued at room temperature overnight. The homogeneous solution was evaporated to dryness and the residue was dissolved in ethyl acetate (300 ml). The organic extract was washed with 0.5 N potassium hydrogen sulfate solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The ethyl acetate extract was dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness to give 14 g (93%) of an oily residue.

N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-L-серинол (3):
N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-L-серин (2) (6,0 г, 20,34 ммоль) растворяли в сухом THF и охлаждали до -20oC в атмосфере аргона. К этому холодному перемешанному раствору добавляли TEA (2,32 г, 23 ммоль) и изобутилхлорформиат (3,13 г, 23 ммоль). Перемешивание продолжали в течение 30 мин при -20oC в атмосфере аргона. Реакционную смесь немедленно фильтровали под слоем аргона, осадок промывали сухим THF (50 мл). Объединенный фильтрат медленно добавляли в холодный (0oC) раствор NaBH4 (7,4 г, 200 ммоль) в смеси THF/вода (80: 20, 200 мл) в течение 10 мин. После этого добавления реакционную смесь перемешивали в течение 2 ч при 0oC и подводили pH до 7 уксусной кислотой. Раствор выпаривали досуха, фракционировали в смеси этилацетат/вода (300:150 мл) и экстрагировали в этилацетате. Органический экстракт промывали рассолом (100 мл), высушивали над безводным сульфатом натрия и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали колоночной флэш- хроматографией на силикагеле, используя в качестве элюента CH2Cl2->EtOAc. Фракции, содержащие чистый продукт, объединяли и высушивали досуха с получением 4,7 г (82%) чистого продукта в виде масла.
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serinol (3):
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serine (2) (6.0 g, 20.34 mmol) was dissolved in dry THF and cooled to -20 ° C under argon. To this cold mixed solution were added TEA (2.32 g, 23 mmol) and isobutyl chloroformate (3.13 g, 23 mmol). Stirring was continued for 30 minutes at -20 ° C. under argon. The reaction mixture was immediately filtered under a layer of argon, and the precipitate was washed with dry THF (50 ml). The combined filtrate was slowly added to a cold (0 ° C) solution of NaBH 4 (7.4 g, 200 mmol) in a mixture of THF / water (80: 20, 200 ml) over 10 minutes. After this addition, the reaction mixture was stirred for 2 hours at 0 ° C. and the pH was adjusted to 7 with acetic acid. The solution was evaporated to dryness, fractionated in ethyl acetate / water (300: 150 ml) and extracted in ethyl acetate. The organic extract was washed with brine (100 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. The fractions containing the pure product were combined and dried to dryness to give 4.7 g (82%) of the pure product as an oil.

1H-ЯМР (CDCl3): δ 1,41 (s, 9H, Boc), 3,60-3,70 (m, 4H), 3,82 (d, 2H), 4,53 (s, 2H, OCH2Ph), 5,20 (bs, 1H, NH), 7,30-7,40 (m, 5H, Ph). 1 H-NMR (CDCl 3 ): δ 1.41 (s, 9H, Boc), 3.60-3.70 (m, 4H), 3.82 (d, 2H), 4.53 (s, 2H , OCH 2 Ph), 5.20 (bs, 1H, NH), 7.30-7.40 (m, 5H, Ph).

N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-L-серинол-O-Ib (4):
К высушенному раствору N-(трет-бутилоксикарбонил) -O-бензил-L-серинола (3) (4,3 г, 14,3 ммоль) в сухом пиридине (50 мл) добавляли TEA (2,02 г, 20 ммоль) при комнатной температуре. К этому перемешанному раствору добавляли изомасляный ангидрид (3,16 г, 20 ммоль) и перемешивание продолжали в течение ночи в атмосфере аргона. Реакционную смесь выпаривали досуха, фракционировали в смеси EtOAc (100 мл) и NaHCO3 (5%-ный раствор, 100 мл) и экстрагировали в EtOAc. Органический экстракт промывали водой (100 мл), рассолом (50 мл) и высушивали над безводным Na2SO4. Высушенный раствор выпаривали досуха с получением сырого остатка. Этот остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента гексан->ЕtOАс. Объединяли чистые фракции и выпаривали с получением 4,5 г (84%) маслянистого продукта.
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serinol-O-Ib (4):
To a dried solution of N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serinol (3) (4.3 g, 14.3 mmol) in dry pyridine (50 ml) was added TEA (2.02 g, 20 mmol) at room temperature. To this stirred solution was added isobutyric anhydride (3.16 g, 20 mmol) and stirring was continued overnight in an argon atmosphere. The reaction mixture was evaporated to dryness, fractionated in a mixture of EtOAc (100 ml) and NaHCO 3 (5% solution, 100 ml) and extracted into EtOAc. The organic extract was washed with water (100 ml), brine (50 ml) and dried over anhydrous Na 2 SO 4 . The dried solution was evaporated to dryness to give a crude residue. This residue was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. The pure fractions were combined and evaporated to give 4.5 g (84%) of an oily product.

1H-ЯМР(CDCl3): δ 1,04 (d, 6Н, IbCH3), 1,39 (s, 9H, Boc), 2,46 (m, 1H, IbCH), 3,40 (m, 2H), 3,92 (m, 2H), 4,12 (m, 1H), 4,46 (s, 2H, OCH2Ph), 6,84 (d, 1H, NH), 7,24-7,40 (m, 5H, Ph). 1 H-NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.39 (s, 9H, Boc), 2.46 (m, 1H, IbCH), 3.40 (m, 2H), 3.92 (m, 2H), 4.12 (m, 1H), 4.46 (s, 2H, OCH 2 Ph), 6.84 (d, 1H, NH), 7.24-7 40 (m, 5H, Ph).

N-(тиминилацетил)-О-бензил-L-серинол-О-Ib (6):
N-(трет-бутилоксикарбонил)-О-бензил-L-серинол-О-Ib (4) (4,3 г, 12,02 ммоль) оставляли перемешиваться при комнатной температуре в трифторуксусной кислоте (20 мл) и CH2Cl2 (20 мл) в течение 30 мин. Реакционную смесь выпаривали досуха, растворяли в сухом CH3OH (10 мл) и снова выпаривали досуха. Остаток высушивали над твердым КОН под вакуумом в течение 12 ч. Высушенный остаток использовали как таковой для дальнейших реакций без анализа.
N- (thyminylacetyl) -O-benzyl-L-serinol-O-Ib (6):
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-L-serinol-O-Ib (4) (4.3 g, 12.02 mmol) was allowed to stir at room temperature in trifluoroacetic acid (20 ml) and CH 2 Cl 2 (20 ml) for 30 minutes. The reaction mixture was evaporated to dryness, dissolved in dry CH 3 OH (10 ml) and evaporated again to dryness. The residue was dried over solid KOH under vacuum for 12 hours. The dried residue was used as such for further reactions without analysis.

Тиминуксусную кислоту 5 (2,76 г, 15 ммоль) растворяли в сухом DMF (75 мл) и охлаждали до -20oC в аргоне. К этому холодному перемешанному раствору добавляли N-метилморфолин (1,72 г, 17 ммоль), а затем изобутил хлорформиат (2,31 г, 17 ммоль). Через 15 мин перемешивания раствор указанной выше соли TFA в сухом DMF (50 мл) нейтрализовали N-метилморфолином (1,72 г, 17 ммоль) и в один прием добавляли в холодный перемешанный раствор тиминуксусной кислоты. Реакционную смесь перемешивали при -20oC в течение 1 ч, нагревали до комнатной температуры и продолжали перемешивание в течение ночи. Раствор выпаривали досуха и растворяли остаток в CH2Cl2 (250 мл) и воде (100 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением сырого продукта. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента получали 4,8 г (94%) чистого продукта. Этот чистый продукт кристаллизировали из смеси CH2Cl2/гексан. Т.пл. 122-124oC.Thymine acetic acid 5 (2.76 g, 15 mmol) was dissolved in dry DMF (75 ml) and cooled to -20 ° C in argon. To this cold mixed solution was added N-methylmorpholine (1.72 g, 17 mmol), and then isobutyl chloroformate (2.31 g, 17 mmol). After 15 minutes of stirring, a solution of the above TFA salt in dry DMF (50 ml) was neutralized with N-methylmorpholine (1.72 g, 17 mmol) and thymine acetic acid was added in a cold mixed solution. The reaction mixture was stirred at -20 ° C for 1 h, warmed to room temperature and stirring was continued overnight. The solution was evaporated to dryness and the residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (250 ml) and water (100 ml) and extracted in CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give a crude product. 4.8 g (94%) of pure product were obtained from this crude product by purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. This pure product was crystallized from a mixture of CH 2 Cl 2 / hexane. Mp 122-124 o C.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,44 (m, 1H, IbCH), 3,42 (m, 2H), 4,06 (m, 2H), 4,18 (m, 1H), 4,30 (s, 2H), 4,46 (s, 2H, OCH3Ph), 7,24-7,40 (m, 6H, С6H и Ph), 8,22 (d, 1H, NH) и 11,22 (s, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.44 (m, 1H, IbCH), 3.42 (m, 2H), 4.06 (m, 2H), 4.18 (m, 1H), 4.30 (s, 2H), 4.46 (s, 2H, OCH 3 Ph), 7.24-7.40 (m, 6H, C 6 H and Ph), 8.22 (d, 1H, NH) and 11.22 (s, 1H, NH).

N-(тиминилацетил)-L-серинол-O-Ib (7):
N-(тиминилацетил)-O-бензил-L-серинол-O-Ib (6) (2,08 г, 5 ммоль) растворяли в этаноле (50 мл). К этому раствору при комнатной температуре добавляли Pd(OH)2 (0,6 г) и циклогексен (5 мл). Реакционную смесь нагревали при 70oC в течение 12 ч. Катализатор отфильтровывали и промывали метанолом (20 мл). Фильтрат выпаривали досуха с получением белого твердого вещества. Белое твердое вещество растворяли в минимальном количестве MeOH и охлаждали до комнатной температуры. Этот продукт кристаллизировали в виде тонкого порошка. Т.пл. 196-198oC. Выход: 1,48 г (91%).
N- (thyminylacetyl) -L-serinol-O-Ib (7):
N- (thyminylacetyl) -O-benzyl-L-serinol-O-Ib (6) (2.08 g, 5 mmol) was dissolved in ethanol (50 ml). Pd (OH) 2 (0.6 g) and cyclohexene (5 ml) were added to this solution at room temperature. The reaction mixture was heated at 70 ° C. for 12 hours. The catalyst was filtered off and washed with methanol (20 ml). The filtrate was evaporated to dryness to give a white solid. The white solid was dissolved in a minimum amount of MeOH and cooled to room temperature. This product was crystallized as a fine powder. Mp 196-198 o C. Yield: 1.48 g (91%).

1H ЯМР (Me2SO-d6): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,42 (m, 1H, IbCH), 3,40 (m, 2H), 3,94 (m, 2H), 4,06 (m, 1H), 4,28 (s, 2H), 4,90 (t, 1H, OH), 7,20 (8, 1H, C6Н), 8,12 (d, 1H, NH), 11,22 (s, 1H, NH). 1 H NMR (Me 2 SO-d 6 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.42 (m, 1H, IbCH), 3, 40 (m, 2H), 3.94 (m, 2H), 4.06 (m, 1H), 4.28 (s, 2H), 4.90 (t, 1H, OH), 7.20 (8 , 1H, C 6 H), 8.12 (d, 1H, NH), 11.22 (s, 1H, NH).

4,4'-диметокситритил-N-(тиминилацетил)-L-серинол-O-Ib (8):
N-(тиминилацетил)-L-серинол-O-Ib (7) (1,48 г, 4,5 ммоль) растворяли в сухом пиридине (50 мл) в аргоне. К этому перемешанному раствору добавляли TEA (0,51 г, 5 ммоль) и N,N- диметиламинопиридин (0,10 г). Через 10 мин добавили 4,4'- диметокситритилхлорид (1,69 г, 5 ммоль) и продолжали перемешивание при комнатной температуре в аргоне в течение ночи. Реакционную смесь нейтрализовали с помощью MeOH (10 мл), перемешивали в течение 10 мин и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (200 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 2,5 г (88%) пены.
4,4'-dimethoxytrityl-N- (thyminylacetyl) -L-serine-O-Ib (8):
N- (thyminylacetyl) -L-serynol-O-Ib (7) (1.48 g, 4.5 mmol) was dissolved in dry pyridine (50 ml) in argon. To this stirred solution were added TEA (0.51 g, 5 mmol) and N, N-dimethylaminopyridine (0.10 g). After 10 minutes, 4.4'-dimethoxytrityl chloride (1.69 g, 5 mmol) was added and stirring was continued at room temperature in argon overnight. The reaction mixture was neutralized with MeOH (10 ml), stirred for 10 minutes and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (200 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 2.5 g (88%) of a foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,40 (m, 1H, IbCH), 3,38 (m, 2H), 3,72 (s, 6H, 2•OCH3), 4,12 (m, 2H), 4,20 (m, 1H), 4,32 (d, 2H), 6,84 (m, 4H, Ph), 7,20-7,40 (m, 12H, С6H и Ph), 8,30 (d, 1H, NH), 11,28 (s, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.40 (m, 1H, IbCH), 3.38 (m, 2H), 3.72 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 4.12 (m, 2H), 4.20 (m, 1H), 4.32 (d, 2H), 6.84 (m, 4H, Ph), 7.20-7.40 (m, 12H, C 6 H and Ph), 8.30 (d, 1H, NH), 11.28 (s, 1H, NH).

1-O-(4,4'-диметокситритил)-2-[амино(тиминилацетил)] -L-пропан-1,3-диол (9):
4,4' -диметокситритил-N-(тиминилацетил) -L-серинол-O-Ib (8) (3,4 г, 5,41 ммоль) растворяли в MeOH (30 мл) и охлаждали до 0oC на ледяной бане. К этому холодному перемешанному раствору добавляли 2 N NaOH (10 мл, 20 ммоль) и продолжали перемешивание в течение 30 мин при 0oC. Подводили pH раствора до 7 уксусной кислотой и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси воды (50 мл) и CH2Cl2 (150 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Водный слой снова экстрагировали CH2Cl2 (50 мл). Объединенный органический экстракт промывали рассолом (50 мл), высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента CH2Cl2-> ацетон. Выход: 3,0 г (99%).
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -L-propan-1,3-diol (9):
4,4'-dimethoxytrityl-N- (thyminylacetyl) -L-serinol-O-Ib (8) (3.4 g, 5.41 mmol) was dissolved in MeOH (30 ml) and cooled to 0 ° C. in an ice bath . To this cold stirred solution was added 2 N NaOH (10 ml, 20 mmol) and stirring was continued for 30 minutes at 0 ° C. The solution was adjusted to pH 7 with acetic acid and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of water (50 ml) and CH 2 Cl 2 (150 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 . The aqueous layer was again extracted with CH 2 Cl 2 (50 ml). The combined organic extract was washed with brine (50 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. Yield: 3.0 g (99%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,72 (s, 3H, CH3), 3,0 (m, 2H), 3,42 (m, 2H), 3,72 (s, 6H, 2•OCH3), 3,94 (m, 1H), 4,32 (d, 2H), 4,68 (m, 1H, ОН), 6,84 (m, 4H, Ph), 7,20-7,40 (m, 12H, С6H и Ph), 8,06 (d, 1H, NH), 11,28 (bs, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 3.0 (m, 2H), 3.42 (m, 2H), 3.72 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 3.94 (m, 1H), 4.32 (d, 2H), 4.68 (m, 1H, OH), 6.84 (m, 4H, Ph), 7.20-7.40 (m, 12H, C 6 H and Ph), 8.06 (d, 1H, NH), 11.28 (bs, 1H, NH).

1-O-(4,4' -диметокситритил)-2-[анино (тиминилацетил)]-L- пропaн-3-O- (N, N-диизoпpoпил)-β-циaнoэтилфocфорамидит (10):
1-O-(4,4'-диметокситритил) -2-[амино(тиминилацетил)] -L-пpoпан-1,3-диол (9) (3,1 г, 5,55 ммоль) высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи и растворяли в сухом CH2Cl2 (100 мл). Этот раствор охлаждали до 0oC в атмосфере аргона. К холодному перемешанному раствору добавляли N,N-диизопропилэтиламин (1,29 г, 10 ммоль), а затем 2-цианоэтил-N,N-диизопропил-хлор-фосфорамидит (1,96 г, 8,3 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 0oC в течение 1 ч и при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную смесь разводили CH2Cl2 (100 мл) и промывали органический слой 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением маслянистого остатка. Этот остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc, содержащего 0,1% TEA, в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением пены. Эту пену высушивали на твердом NaOH под вакуумом в течение ночи. Высушенную пену растворяли в сухом CH2Cl2 (20 мл) и добавляли по каплям в перемешанный раствор сухого гексана (2000 мл) под аргоном в течение 1 ч. После добавления образованный осадок перемешивали еще 1 ч и фильтровали, промывали сухим гексаном (100 мл) и твердое вещество высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение 4 ч. Выход: 3,5 г (83%).
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [anino (thyminylacetyl)] - L-propan-3-O- (N, N-diisopropyl) -β-cyanoethylphosphoramidite (10):
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -L-propan-1,3-diol (9) (3.1 g, 5.55 mmol) was dried over solid NaOH under vacuum overnight and dissolved in dry CH 2 Cl 2 (100 ml). This solution was cooled to 0 ° C. under argon. To the cold mixed solution was added N, N-diisopropylethylamine (1.29 g, 10 mmol), followed by 2-cyanoethyl-N, N-diisopropyl-chloro-phosphoramidite (1.96 g, 8.3 mmol). The reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and at room temperature for 2 hours. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (100 ml) and the organic layer was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give an oily residue. This residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc containing 0.1% TEA as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give a foam. This foam was dried on solid NaOH under vacuum overnight. The dried foam was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (20 ml) and added dropwise to a stirred solution of dry hexane (2000 ml) under argon for 1 h. After addition, the precipitate formed was stirred for another 1 h and filtered, washed with dry hexane (100 ml ) and the solid was dried over solid NaOH in vacuo for 4 hours. Yield: 3.5 g (83%).

Пример 27 (см. фиг. 27)
N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-D-серин (12):
O-бензил-D-серин (11) (5 г, 25,64 ммоль) суспендировали в смеси THF/H2O (8: 2, 70 мл) при комнатной температуре. К этой перемешанной смеси добавляли триэтиламин (4,04 г, 40 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (6,54 г, 30 ммоль) и продолжали перемешивание при комнатной температуре в течение ночи. Гомогенный раствор выпаривали досуха и остаток растворяли в этилацетате (150 мл). Органический экстракт промывали 0,5 N раствором гидросульфата калия (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Этилацетатный экстракт высушивали над безводным сульфатом натрия и выпаривали досуха с получением 7,56 г (100%) маслянистого остатка.
Example 27 (see FIG. 27)
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serine (12):
O-benzyl-D-serine (11) (5 g, 25.64 mmol) was suspended in a mixture of THF / H 2 O (8: 2, 70 ml) at room temperature. To this stirred mixture was added triethylamine (4.04 g, 40 mmol), followed by di-tert-butyl dicarbonate (6.54 g, 30 mmol) and stirring was continued at room temperature overnight. The homogeneous solution was evaporated to dryness and the residue was dissolved in ethyl acetate (150 ml). The organic extract was washed with 0.5 N potassium hydrogen sulfate solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The ethyl acetate extract was dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness to give 7.56 g (100%) of an oily residue.

N-(трет-бутилоксикарбонил)-О-бензил-D-серинол (13):
N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-D-серин (12) (7,56 г, 25,63 ммоль) растворяли в сухом THF и охлаждали до -20oC в атмосфере аргона. К этому холодному перемешанному раствору добавляли TEA (3,03 г, 30 ммоль) и изобутил хлорформиат (4,08 г, 30 ммоль). Перемешивание продолжали в течение 30 мин при -20oC в атмосфере аргона. Реакционную смесь немедленно фильтровали под слоем аргона, осадок промывали сухим THF (50 мл). Объединенный фильтрат медленно добавляли в холодный (0oC) раствор NaBH4 (7,4 г, 200 ммоль) в смеси THF/вода (80: 20, 200 мл) в течение 10 мин. После этого добавления реакционную смесь перемешивали в течение 2 ч при 0oC и подводили pH до 7 уксусной кислотой. Раствор выпаривали досуха, фракционировали в смеси этилацетат/вода (300: 150 мл) и экстрагировали в этилацетат. Органический экстракт промывали рассолом (100 мл), высушивали над безводным сульфатом натрия и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле, используя в качестве элюента CH2Cl2->EtOAc. Фракции, содержащие чистый продукт, объединяли и высушивали досуха с получением 6,68 г (92%) чистого продукта в виде масла.
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serynol (13):
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serine (12) (7.56 g, 25.63 mmol) was dissolved in dry THF and cooled to -20 ° C under argon. To this cold mixed solution was added TEA (3.03 g, 30 mmol) and isobutyl chloroformate (4.08 g, 30 mmol). Stirring was continued for 30 minutes at -20 ° C. under argon. The reaction mixture was immediately filtered under a layer of argon, and the precipitate was washed with dry THF (50 ml). The combined filtrate was slowly added to a cold (0 ° C) solution of NaBH 4 (7.4 g, 200 mmol) in a mixture of THF / water (80: 20, 200 ml) over 10 minutes. After this addition, the reaction mixture was stirred for 2 hours at 0 ° C. and the pH was adjusted to 7 with acetic acid. The solution was evaporated to dryness, fractionated in ethyl acetate / water (300: 150 ml) and extracted into ethyl acetate. The organic extract was washed with brine (100 ml), dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. The fractions containing the pure product were combined and dried to dryness to give 6.68 g (92%) of the pure product as an oil.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,41 (s, 9H, Boc), 3,60-3,70 (m, 4H), 3,82 (d, 2H), 4,53 (s, 2H, OCH2Ph), 5,20 (bs, 1H, NH), 7,30- 7,40 (m, 5H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.41 (s, 9H, Boc), 3.60-3.70 (m, 4H), 3.82 (d, 2H), 4.53 (s, 2H, OCH 2 Ph), 5.20 (bs, 1H, NH), 7.30-7.40 (m, 5H, Ph).

N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-D-серинол-O-Ib (14):
К высушенному раствору N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-D-серинола (13) (6,6 г, 23,5 ммоль) в сухом пиридине (50 мл) добавляли TEA (3,03 г, 30 ммоль) при комнатной температуре. К этому перемешанному раствору добавляли изомасляный ангидрид кислоты (4,74 г, 30 ммоль) и перемешивание продолжали в течение ночи в атмосфере аргона. Реакционную смесь выпаривали досуха, фракционировали в смеси EtOAc (100 мл) и NaHCO3 (5%-ный раствор, 100 мл) и экстрагировали в EtOAc. Органический экстракт промывали водой (100 мл), рассолом (50 мл) и высушивали над безводным Na2SO4. Высушенный раствор выпаривали досуха с получением сырого остатка. Этот остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента гексан->EtOAc. Объединяли чистые фракции и выпаривали с получением 8,0 г (97%) маслянистого продукта.
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serynol-O-Ib (14):
To a dried solution of N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serinol (13) (6.6 g, 23.5 mmol) in dry pyridine (50 ml) was added TEA (3.03 g, 30 mmol) at room temperature. Isobutyric acid anhydride (4.74 g, 30 mmol) was added to this stirred solution, and stirring was continued overnight under argon. The reaction mixture was evaporated to dryness, fractionated in a mixture of EtOAc (100 ml) and NaHCO 3 (5% solution, 100 ml) and extracted into EtOAc. The organic extract was washed with water (100 ml), brine (50 ml) and dried over anhydrous Na 2 SO 4 . The dried solution was evaporated to dryness to give a crude residue. This residue was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. The pure fractions were combined and evaporated to give 8.0 g (97%) of an oily product.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,39 (s, 9H, Boc), 2,46 (m, 1H, IbCH), 3,40 (m, 2H), 3,92 (m, 2H), 4,12 (m, 1H), 4,46 (s, 2H, OCH2Ph), 6,84 (d, 1H, NH), 7,24-7,40 (m, 5H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.39 (s, 9H, Boc), 2.46 (m, 1H, IbCH), 3.40 (m, 2H ), 3.92 (m, 2H), 4.12 (m, 1H), 4.46 (s, 2H, OCH 2 Ph), 6.84 (d, 1H, NH), 7.24-7, 40 (m, 5H, Ph).

N-(тиминилацетил)-О-бензил-D-серинол-О-Ib (15):
N-(трет-бутилоксикарбонил)-O-бензил-D-серинол-O-Ib (14) (5,0 г, 14,25 ммоль) оставляли перемешиваться при комнатной температуре в трифторуксусной кислоте (20 мл) и CH2Cl2 (20 мл) в течение 30 мин. Реакционную смесь выпаривали досуха, растворяли в сухом CH3OH (10 мл) и снова выпаривали досуха. Остаток растворяли в CH2Cl2 (150 мл), подводили pH до 7 с помощью 5%-ного раствора NaHCO3 и экстрагировали в CH2Cl2. Органический слой промывали водой (50 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха. Полученный остаток высушивали над твердым КОН под вакуумом в течение 12 ч. Высушенный остаток использовали как таковой для дальнейших реакций без анализа.
N- (thyminylacetyl) -O-benzyl-D-serynol-O-Ib (15):
N- (tert-butyloxycarbonyl) -O-benzyl-D-serynol-O-Ib (14) (5.0 g, 14.25 mmol) was allowed to stir at room temperature in trifluoroacetic acid (20 ml) and CH 2 Cl 2 (20 ml) for 30 minutes. The reaction mixture was evaporated to dryness, dissolved in dry CH 3 OH (10 ml) and evaporated again to dryness. The residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (150 ml), adjusted to pH 7 with a 5% NaHCO 3 solution, and extracted into CH 2 Cl 2 . The organic layer was washed with water (50 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness. The resulting residue was dried over solid KOH under vacuum for 12 hours. The dried residue was used as such for further reactions without analysis.

Тиминуксусную кислоту 5 (2,57 г, 14 ммоль) растворяли в сухом DMF (50 мл) и охлаждали до -20oC в аргоне. К этому холодному перемешанному раствору добавляли N-метилморфолин (1,52 г, 15 ммоль), а затем изобутилхлорформиат (2,04 г, 15 ммоль). Через 15 мин перемешивания раствор указанного выше амина в сухом DMF (50 мл) добавляли в холодный перемешанный раствор тиминуксусной кислоты. Реакционную смесь перемешивали при -20oC в течение 1 ч, нагревали до комнатной температуры и продолжали перемешивание в течение ночи. Раствор выпаривали досуха и растворяли остаток в CH2Cl2 (250 мл) и воде (100 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением сырого продукта. Из этого сырого продукта при очистке флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента получают 2,8 г (54%) чистого продукта.Thymine acetic acid 5 (2.57 g, 14 mmol) was dissolved in dry DMF (50 ml) and cooled to -20 ° C in argon. To this cold mixed solution was added N-methylmorpholine (1.52 g, 15 mmol), followed by isobutyl chloroformate (2.04 g, 15 mmol). After 15 minutes of stirring, a solution of the above amine in dry DMF (50 ml) was added to a cold stirred solution of thymine acetic acid. The reaction mixture was stirred at -20 ° C for 1 h, warmed to room temperature and stirring was continued overnight. The solution was evaporated to dryness and the residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (250 ml) and water (100 ml) and extracted in CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give a crude product. 2.8 g (54%) of pure product are obtained from this crude product by purification by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,44 (m, 1H, IbCH), 3,42 (m, 2H), 4,06 (m, 2H), 4,18 (m, 1H), 4,30 (s, 2H), 4,46 (s, 2H, OCH2Ph), 7,24-7,40 (m, 6H, C6H и Ph), 8,22 (d, 1H, NH) и 11,22 (s, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.44 (m, 1H, IbCH), 3.42 (m, 2H), 4.06 (m, 2H), 4.18 (m, 1H), 4.30 (s, 2H), 4.46 (s, 2H, OCH 2 Ph), 7.24-7.40 (m, 6H, C 6 H and Ph), 8.22 (d, 1H, NH) and 11.22 (s, 1H, NH).

Указанное в заголовке соединение было также получено путем использования способа для получения L изомера. Использованные реагенты: тиминуксусная кислота (2,2 г, 12 ммоль); изобутилхлорформиат (1,77 г, 13 ммоль); N-метилморфолин (1,52 г, 15 ммоль); соль TFA (3,65 г, 10 ммоль); N-метилморфолин (1,5 г, 15 ммоль) и сухой DMF (100 мл). Выход: 3,5 г (84%). The title compound was also obtained by using the method for the preparation of the L isomer. Reagents used: thyminacetic acid (2.2 g, 12 mmol); isobutyl chloroformate (1.77 g, 13 mmol); N-methylmorpholine (1.52 g, 15 mmol); TFA salt (3.65 g, 10 mmol); N-methylmorpholine (1.5 g, 15 mmol) and dry DMF (100 ml). Yield: 3.5 g (84%).

N-(тиминилацетил)-D-серинол-O-Ib (16):
N-(тиминилацетил)-O-бензил-D-серинол-O-Ib (15) (3,5 г, 8,39 ммоль) растворяли в этаноле (50 мл). К этому раствору при комнатной температуре добавляли Pd(OH)2 (1,00 г) и циклогексен (10 мл). Реакционную смесь нагревали при 70oC в течение 12 ч. Катализатор отфильтровывали и промывали метанолом (20 мл). Фильтрат выпаривали досуха с получением белого твердого вещества. Выход: 2,7 г (98%).
N- (thyminylacetyl) -D-serynol-O-Ib (16):
N- (thyminylacetyl) -O-benzyl-D-serynol-O-Ib (15) (3.5 g, 8.39 mmol) was dissolved in ethanol (50 ml). Pd (OH) 2 (1.00 g) and cyclohexene (10 ml) were added to this solution at room temperature. The reaction mixture was heated at 70 ° C. for 12 hours. The catalyst was filtered off and washed with methanol (20 ml). The filtrate was evaporated to dryness to give a white solid. Yield: 2.7 g (98%).

1H ЯМР (Me2SO-d6): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,42 (m, 1H, IbCH), 3,40 (m, 2H), 3,94 (m, 2H), 4,06 (m, 1H), 4,28 (s, 2H), 4,90 (t, 1H, OH), 7,20 (s, 1H, С6H), 8,12 (d, 1H, NH), 11,22 (s, 1H, NH). 1 H NMR (Me 2 SO-d 6 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.42 (m, 1H, IbCH), 3, 40 (m, 2H), 3.94 (m, 2H), 4.06 (m, 1H), 4.28 (s, 2H), 4.90 (t, 1H, OH), 7.20 (s , 1H, C 6 H), 8.12 (d, 1H, NH), 11.22 (s, 1H, NH).

4,4'-диметокситритил-N-(тиминилацетил)-D-серинол-O-Ib (17):
N-(тиминилацетил)-D-серинол-O-Ib (16) (2,7 г, 8,26 ммоль) растворяли в сухом пиридине (50 мл) в аргоне. К этому перемешанному раствору добавляли TEA (1,01 г, 10 ммоль), а затем 4,4'-диметокситритил хлорид (3,38 г, 10 ммоль) и продолжали перемешивание при комнатной температуре в аргоне в течение ночи. Реакционную смесь нейтрализовали с помощью MeOH (10 мл), перемешивали в течение 10 мин и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOАс (250 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 5,0 г (96%) пены.
4,4'-dimethoxytrityl-N- (thyminylacetyl) -D-serine-O-Ib (17):
N- (thyminylacetyl) -D-serynol-O-Ib (16) (2.7 g, 8.26 mmol) was dissolved in dry pyridine (50 ml) in argon. To this stirred solution was added TEA (1.01 g, 10 mmol) followed by 4,4'-dimethoxytrityl chloride (3.38 g, 10 mmol) and stirring was continued at room temperature in argon overnight. The reaction mixture was neutralized with MeOH (10 ml), stirred for 10 minutes and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (250 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 5.0 g (96%) of a foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,72 (s, 3H, CH3), 2,40 (m, 1H, IbCH), 3,38 (m, 2H), 3,72 (s, 6Н, 2•OCH3), 4,12 (m, 2H), 4,20 (m, 1H), 4,32 (d, 2H), 6,84 (m, 4H, Ph), 7,20-7,40 (m, 12H, С6H и Ph), 8,30 (d, 1H, NH), 11,28 (s, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 2.40 (m, 1H, IbCH), 3.38 (m, 2H), 3.72 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 4.12 (m, 2H), 4.20 (m, 1H), 4.32 (d, 2H), 6.84 (m, 4H, Ph), 7.20-7.40 (m, 12H, C 6 H and Ph), 8.30 (d, 1H, NH), 11.28 (s, 1H, NH).

1-O-(4,4'-диметокситритил)-2-[амино(тиминилацетил)] -D-пропан-1,3-диол (18):
4,4'-диметокситритил-N-(тиминилацетил)-D-серинол-O-Ib (17) (5,0 г, 7,95 ммоль) растворяли в MeOH (30 мл) и охлаждали до 0oC на ледяной бане. К этому холодному перемешанному раствору добавляли 2 N NaOH (10 мл, 20 ммоль) и продолжали перемешивание в течение 30 мин при 0oC. Подводили pH раствора до 7 уксусно й кислотой и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси воды (50 мл) и CH2Cl2 (250 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Водный слой снова экстрагировали CH2Cl2 (50 мл). Объединенный органический экстракт промывали рассолом (50 мл), высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента CH2Cl2->ацетон. Выход: 4,0 г (90%).
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -D-propan-1,3-diol (18):
4,4'-dimethoxytrityl-N- (thyminylacetyl) -D-serinol-O-Ib (17) (5.0 g, 7.95 mmol) was dissolved in MeOH (30 ml) and cooled to 0 ° C. in an ice bath . To this cold stirred solution was added 2 N NaOH (10 ml, 20 mmol) and stirring was continued for 30 minutes at 0 ° C. The solution was adjusted to pH 7 with acetic acid and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of water (50 ml) and CH 2 Cl 2 (250 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 . The aqueous layer was again extracted with CH 2 Cl 2 (50 ml). The combined organic extract was washed with brine (50 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. Yield: 4.0 g (90%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,72 (s, 3H, CH3), 3,0 (m, 2H), 3,42 (m, 2H), 3,72 (s, 6H, 2•OCH3), 3,94 (m, 1H), 4,32 (d, 2H), 4,68 (m, 1H, OH), 6,84 (m, 4H, Ph), 7,20-7,40 (m, 12H, С6H и Ph), 8,06 (d, 1H, NH), 11,28 (bs, 1H, NH). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 3.0 (m, 2H), 3.42 (m, 2H), 3.72 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 3.94 (m, 1H), 4.32 (d, 2H), 4.68 (m, 1H, OH), 6.84 (m, 4H, Ph), 7.20-7.40 (m, 12H, C 6 H and Ph), 8.06 (d, 1H, NH), 11.28 (bs, 1H, NH).

1-O-(4,4'-диметокситритил)-2-[амино(тиминилацетил)] -D-пропан-3-0-(N, N-диизопропил)- β-цианоэтилфосфорамидит (19):
1-О-(4,4'-диметокситритил)-2-[амино(тиминилацетил)] -D-пропан-1,3-диол (18) (2,79 г, 5,0 ммоль) высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи и растворяли в сухом CH2Cl2 (100 мл). Этот раствор охлаждали до 0oC в атмосфере аргона. К холодному перемешанному раствору добавляли N,N-диизопропилэтиламин (1,29 г, 10 ммоль), а затем 2-цианоэтил- N,N-диизопропил-хлорфосфорамидит (1,96 г, 8,3 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 0oC в течение 1 ч и при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную смесь разводили CH2Cl2 (100 мл) и промывали органический слой 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением маслянистого остатка. Этот остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc, содержащего 0,1% TEA, в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением пены. Эту пену высушивали на твердом NaOH под вакуумом в течение ночи. Высушенную пену растворяли в сухом CH2Cl2 (20 мл) и добавляли по каплям в перемешанный раствор сухого гексана (2000 мл) под аргоном в течение 1 ч. После добавления образованный осадок перемешивали еще 1 ч и фильтровали, промывали сухим гексаном (100 мл) и твердое вещество высушивали на твердом NaOH под вакуумом в течение 4 ч. Выход: 3,3 г (87%).
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -D-propan-3-0- (N, N-diisopropyl) - β-cyanoethylphosphoramidite (19):
1-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2- [amino (thyminylacetyl)] -D-propane-1,3-diol (18) (2.79 g, 5.0 mmol) was dried over solid NaOH under vacuum overnight and dissolved in dry CH 2 Cl 2 (100 ml). This solution was cooled to 0 ° C. under argon. N, N-diisopropylethylamine (1.29 g, 10 mmol) was added to the cold stirred solution, followed by 2-cyanoethyl N, N-diisopropyl chlorophosphoramidite (1.96 g, 8.3 mmol). The reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and at room temperature for 2 hours. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (100 ml) and the organic layer was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give an oily residue. This residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc containing 0.1% TEA as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give a foam. This foam was dried on solid NaOH under vacuum overnight. The dried foam was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (20 ml) and added dropwise to a stirred solution of dry hexane (2000 ml) under argon for 1 h. After addition, the precipitate formed was stirred for another 1 h and filtered, washed with dry hexane (100 ml ) and the solid was dried on solid NaOH under vacuum for 4 hours. Yield: 3.3 g (87%).

Пример 28 (фиг. 28)
1-O-бензил-2- [(трет-бутилоксикарбонил) амино] -3-[N3-бензоил(тиминил)-L-пропанол (21):
К перемешанному раствору N3-бензоилтимин (20) (5,75 г, 25 ммоль) в сухом THF (200 мл) под аргоном добавляли трифенилфосфин (10,48 г, 40 ммоль) и Nα-трет- бутилоксикарбонил-β-бензилокси -L-серинол 3 (5,3 г, 18,86 ммоль) при комнатной температуре. Через 15 мин медленно в течение 30 мин добавляли диэтилазодикарбоксилат (6,96 г, 40 ммоль). Реакционную смесь накрывали алюминиевой фольгой и оставляли перемешиваться при комнатной температуре под аргоном в течение 24 ч. Растворитель выпаривали досуха и остаток растворяли в EtOAc (300 мл). Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (100 мл) и высушивали над безводным Na2SO4. Высушенный EtOAc экстракт выпаривали досуха с получением оранжевого масла. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексан->EtOAc в качестве элюента. Фракции, содержащие требуемый продукт, объединяли и выпаривали с получением бледно-розового масла. Выход: 8,0 г (86%).
Example 28 (Fig. 28)
1-O-benzyl-2- [(tert-butyloxycarbonyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propanol (21):
To a mixed solution of N 3 -benzoylthymine (20) (5.75 g, 25 mmol) in dry THF (200 ml) under argon was added triphenylphosphine (10.48 g, 40 mmol) and Nα-tert-butyloxycarbonyl-β-benzyloxy - L-serinol 3 (5.3 g, 18.86 mmol) at room temperature. After 15 minutes, diethyl azodicarboxylate (6.96 g, 40 mmol) was added slowly over 30 minutes. The reaction mixture was covered with aluminum foil and allowed to stir at room temperature under argon for 24 hours. The solvent was evaporated to dryness and the residue was dissolved in EtOAc (300 ml). The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (100 ml) and dried over anhydrous Na 2 SO 4 . Dried EtOAc extract was evaporated to dryness to give an orange oil. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. Fractions containing the desired product were combined and evaporated to give a pale pink oil. Yield: 8.0 g (86%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,41 (s, 9H, Boc), 1,72 (s, 3H, CH3), 3,56 (m, 2H), 4,20 (m, 2H), 4,32 (m, 1H), 4,52 (d, 2H, OCH2Ph), 5,20 (d, 1H, NH), 7,06 (s, 1H, С6Н), 7,20-7,60 (m, 10H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.41 (s, 9H, Boc), 1.72 (s, 3H, CH 3 ), 3.56 (m, 2H), 4.20 (m, 2H), 4.32 (m, 1H), 4.52 (d, 2H, OCH 2 Ph), 5.20 (d, 1H, NH), 7.06 (s, 1H, C 6 H), 7.20- 7.60 (m, 10H, Ph).

2-[(трет-бутилоксикарбонил)амино]-3-[N3 -бензоил (тиминил)-L-пропан-1-ол (22):
1-O-бензил-2-[(трет-бутилоксикарбонил)амино] -3-[N3-бензоил(тиминил)- L-пропанол (21) (4,93 г, 10 ммоль) растворяли в MeOH (100 мл) и обрабатывали Pd/C (10%, 1 г). Реакционную смесь гидрогенизировали при 50 пси водорода в течение 12 ч. Катализатор отфильтровывали, промывали MeOH (50 мл) и фильтрат выпаривали досуха. Остаток кристаллизовали из ацетон/гексана с получением 3,70 r (92%) чистого продукта. Т.пл. 156-159oC.
2 - [(tert-butyloxycarbonyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propan-1-ol (22):
1-O-benzyl-2 - [(tert-butyloxycarbonyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) - L-propanol (21) (4.93 g, 10 mmol) was dissolved in MeOH (100 ml) and treated with Pd / C (10%, 1 g). The reaction mixture was hydrogenated at 50 psi of hydrogen for 12 hours. The catalyst was filtered off, washed with MeOH (50 ml) and the filtrate was evaporated to dryness. The residue was crystallized from acetone / hexane to give 3.70 r (92%) of pure product. Mp 156-159 o C.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,42 (s, 9H, Boc), 1,94 (s, 3H, CH3), 3,64 (m, 4H), 3,84 (m, 1H), 4,14 (m, 1H), 5,22 (d, 1H, NH), 7,18 (s, 1H, С6Н), 7,48 (t, 2H, Ph), 7,62 (t, 1H, Ph), 7,98 (d, 2H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.42 (s, 9H, Boc), 1.94 (s, 3H, CH 3 ), 3.64 (m, 4H), 3.84 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 5.22 (d, 1H, NH), 7.18 (s, 1H, C 6 H), 7.48 (t, 2H, Ph), 7.62 (t, 1H, Ph), 7.98 (d, 2H, Ph).

1-O- Изобутирил-2-[(трет-бутилоксикарбонил)амино] -3-[N3- бензоил(тиминил)-L-пропанол (23):
2-[(трет-бутилоксикарбонил)амино] - 3-[N3-бензоил(тиминил)-L-пропан-1-ол (22) (1,60 г, 3,97 ммоль) растворяли в сухом пиридине (30 мл) и оставляли перемешиваться при комнатной температуре под аргоном. К этому перемешанному раствору добавляли TEA (0,51 г, 5 ммоль) и изомасляный ангидрид (0,79 г, 5 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (150 мл) и промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 1,6 г (85%) пены. Чистый продукт кристаллизовали из ацетона/гексана. Т.пл. 165-167oC.
1-O- Isobutyryl-2 - [(tert-butyloxycarbonyl) amino] -3- [N 3 - benzoyl (thyminyl) -L-propanol (23):
2 - [(tert-butyloxycarbonyl) amino] - 3- [N 3- benzoyl (thyminyl) -L-propan-1-ol (22) (1.60 g, 3.97 mmol) was dissolved in dry pyridine (30 ml ) and left to mix at room temperature under argon. To this mixed solution were added TEA (0.51 g, 5 mmol) and isobutyric anhydride (0.79 g, 5 mmol). The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (150 ml) and washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 1.6 g (85%) of a foam. The pure product was crystallized from acetone / hexane. Mp 165-167 o C.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,16 (d, 6H, IbCH3), 1,42 (s, 9H, Boc), 1,94 (s, 3H, CH3), 2,52 (m, 1H), 3,64 (m, 4H), 3,84 (m, 1H), 4,14 (m, 1H), 5,22 (d, 1H, NH), 7,18 (s, 1H, C6H), 7,48 (t, 2H, Ph), 7,62 (t, 1H, Ph), 7,98 (d, 2H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.16 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.42 (s, 9H, Boc), 1.94 (s, 3H, CH 3 ), 2.52 (m, 1H), 3.64 (m, 4H), 3.84 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 5.22 (d, 1H, NH), 7.18 (s, 1H, C 6 H), 7.48 (t, 2H, Ph), 7.62 (t, 1H, Ph), 7.98 (d, 2H, Ph).

1-O-Изобутирил-2- [(β-гидроксиацетил)амино] -3-[N3-бензоил (тиминил) -L-пропанол (24):
1-O-Изобутирил-2- [(трет-бутилоксикарбонил)амино] -3-[N3- -бензоил(тиминил)-L-пропанол (23) (1,6 г, 3,38 ммоль) оставляли перемешиваться в смеси TFA (5 мл) и CH2Cl2 (10 мл) при комнатной температуре в течение 30 мин и выпаривали досуха. Остаток растворяли в сухом MeOH (10 мл) и выпаривали снова. Полученный остаток высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи. Высушенный материал использовали как таковой для следующей реакции.
1-O-Isobutyryl-2- [(β-hydroxyacetyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propanol (24):
1-O-Isobutyryl-2- [(tert-butyloxycarbonyl) amino] -3- [N 3 - benzoyl (thyminyl) -L-propanol (23) (1.6 g, 3.38 mmol) was allowed to mix in a mixture TFA (5 ml) and CH 2 Cl 2 (10 ml) at room temperature for 30 minutes and evaporated to dryness. The residue was dissolved in dry MeOH (10 ml) and evaporated again. The resulting residue was dried over solid NaOH in vacuo overnight. The dried material was used as such for the next reaction.

К перемешанному раствору гликолевой кислоты (0,53 г, 7 ммоль) в сухом DMF (50 мл) добавляли 1-гидроксибензотриазол (0,67 г, 5 ммоль) и гидрохлорид 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)- карбодиимида (EDC) (1,91 г, 10 ммоль). После перемешивания в течение 15 мин добавляли при комнатной температуре TEA (1,01 г, 10 ммолъ) и вышеуказанную соль TFA в DMF (20 мл). Реакционную смесь перемешивали в течение 12 ч и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси CH2Cl2 (150 мл) и воды (100 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали рассолом (50 мл), высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2 -> ацетона в качестве элюента. Фракции, содержавшие требуемый продукт, объединяли и выпаривали с получением 1,35 г (92%) пены.To a mixed solution of glycolic acid (0.53 g, 7 mmol) in dry DMF (50 ml) was added 1-hydroxybenzotriazole (0.67 g, 5 mmol) and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride ( EDC) (1.91 g, 10 mmol). After stirring for 15 min, TEA (1.01 g, 10 mmol) and the above TFA salt in DMF (20 ml) were added at room temperature. The reaction mixture was stirred for 12 hours and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of CH 2 Cl 2 (150 ml) and water (100 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with brine (50 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. Fractions containing the desired product were combined and evaporated to give 1.35 g (92%) of a foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,16 (d, 6H, IbCH3), 1,94 (s, 3H, CH3), 2,52 (m, 1H), 3,20 (bs, 1H), 3,80-4,30 (m, 6H), 4,56 (m, 1H), 7,14 (d, 2H, C6H и NH), 7,50 (t, 2H, Ph), 7,64 (t, 1H, Ph), 7,94 (d, 2H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.16 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.94 (s, 3H, CH 3 ), 2.52 (m, 1H), 3.20 (bs, 1H) 3.80-4.30 (m, 6H); 4.56 (m, 1H); 7.14 (d, 2H; C 6 H and NH); 7.50 (t, 2H; Ph); 7 64 (t, 1H, Ph); 7.94 (d, 2H, Ph).

1-O-Изобутирил-2-[(β-(4,4' -диметокситритил)-O-ацетил)амино] - 3-[N3-бензоил(тиминил)-L-пропанол (25):
1-O-Иэобутирил-2-[(β-гидроксиацетил) амино]-3-[N3-бензоил (тиминил)-L-пропанол (24) (1,2 г, 2,78 ммоль) растворяли в сухом пиридине (50 мл) и оставляли нагреваться при комнатной температуре в атмосфере аргона. К этому перемешанному раствору добавляли TEA (0,35 г, 3,5 ммоль) и 4,4'-диметокситритилхлорид (1,18 г, 3,5 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч, нейтрализовали с помощью MeOH (10 мл) и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (150 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха. Остаток очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 1,7 г (83%) чистого продукта.
1-O-Isobutyryl-2 - [(β- (4,4'-dimethoxytrityl) -O-acetyl) amino] - 3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propanol (25):
1-O-Ieobutyryl-2 - [(β-hydroxyacetyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propanol (24) (1.2 g, 2.78 mmol) was dissolved in dry pyridine ( 50 ml) and allowed to warm at room temperature in an argon atmosphere. To this stirred solution were added TEA (0.35 g, 3.5 mmol) and 4.4'-dimethoxytrityl chloride (1.18 g, 3.5 mmol). The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours, neutralized with MeOH (10 ml) and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (150 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 1.7 g (83%) of pure product.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,16 (d, 6H, IbCH3), 1,94 (s, 3H, CH3), 2,52 (m, 1H), 3,74 (s, 6H, 2•OCH3), 3,80-4,30 (m, 6H), 4,56 (m, 1H), 6,82 (d, 4H, Ph), 7,14 (d, 2H, C6H и NH), 7,26-8,00 (m, 14H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.16 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.94 (s, 3H, CH 3 ), 2.52 (m, 1H), 3.74 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 3.80-4.30 (m, 6H), 4.56 (m, 1H), 6.82 (d, 4H, Ph), 7.14 (d, 2H, C 6 H and NH), 7.26-8.00 (m, 14H, Ph).

2-[(β-(4,4'-диметокситритил) -О-ацетил)амино] -3 -тиминил-L-пропанол (26):
1-O-Изобутирил-2-[(β-(4,4'- диметокситритил)-O-ацетил)амино] -3-[N3-бензоил(тиминил)-L- пропанол (25) (1,55 г, 2,05 ммоль) растворяли в MeOH (20 мл) и охлаждали до 0oC в ледяной бане. К этому холодному перемешанному раствору добавляли 2 N NaOH (5 мл, 10 ммоль) и продолжали перемешивание в течение 30 мин при 0oC. pH раствора подводили до 7 уксусной кислотой и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси вода (50 мл) и CH2Cl2 (50 мл) и экстрагировали в CH2Cl2 (50 мл). Объединенный органический экстракт промывали рассолом (50 мл), высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента. Выход: 1,0 г (99%).
2 - [(β- (4,4'-dimethoxytrityl) -O-acetyl) amino] -3-thyminyl-L-propanol (26):
1-O-Isobutyryl-2 - [(β- (4,4'-dimethoxytrityl) -O-acetyl) amino] -3- [N 3 -benzoyl (thyminyl) -L-propanol (25) (1.55 g , 2.05 mmol) was dissolved in MeOH (20 ml) and cooled to 0 ° C. in an ice bath. To this cold stirred solution was added 2 N NaOH (5 ml, 10 mmol) and stirring was continued for 30 minutes at 0 ° C. The pH of the solution was adjusted to 7 with acetic acid and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of water (50 ml) and CH 2 Cl 2 (50 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 (50 ml). The combined organic extract was washed with brine (50 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. Yield: 1.0 g (99%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,94 (s, 3H, CH3), 3,74 (s, 6H, 2•OCH3), 3,80-4,30 (m, 6H), 4,56 (m, 1H), 6,82 (d, 4H, Ph), 7,14 (d, 2H, C6H и NH), 7,26-8,00 (m, 14H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.94 (s, 3H, CH 3 ), 3.74 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 3.80-4.30 (m, 6H), 4, 56 (m, 1H), 6.82 (d, 4H, Ph), 7.14 (d, 2H, C 6 H and NH), 7.26-8.00 (m, 14H, Ph).

2-[(β-(4,4'-диметокситритил)-O-ацетил)амино]-3- тиминил-L-пропан-1-O-(N, N -диизопропил)-β-цианоэтил-фосфорамидит (27):
2-[(β-(4,4'-диметокситритил) -O-ацетил)амино]-3-тиминил L-пропанол (26) (1,00 г, 2,09 ммоль) высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи и растворяли в сухом CH2Cl2 (50 мл). Раствор охлаждали до 0oC в атмосфере аргона. К этому холодному перемешанному раствору добавляли N,N-диизопропилэтиламин (0,54 г, 4,2 ммоль), а затем 2-цианоэтил-N,N-диизопропилхлорфосфорамидит (0,73 г, 3,1 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 0oC в течение 1 ч и при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную смесь разбавляли CH2Cl2 (100 мл) и органический слой промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением маслянистого остатка. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc, содержащего 0,1 TEA, в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением пены. Эту пену высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи. Высушенную пену растворяли в сухом CH2Cl2 (10 мл) и по каплям добавляли в перемешанный раствор сухого гексана (800 мл) под аргоном в течение 30 мин. После добавления образованный осадок перемешивали еще 30 мин и фильтровали, промывали сухим гексаном (100 мл) и твердое вещество высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение 4 ч. Выход: 1,3 г (82%).
2 - [(β- (4,4'-dimethoxytrityl) -O-acetyl) amino] -3-thyminyl-L-propan-1-O- (N, N-diisopropyl) -β-cyanoethyl-phosphoramidite (27) :
2 - [(β- (4,4'-dimethoxytrityl) -O-acetyl) amino] -3-thyminyl L-propanol (26) (1.00 g, 2.09 mmol) was dried over solid NaOH under vacuum for overnight and dissolved in dry CH 2 Cl 2 (50 ml). The solution was cooled to 0 ° C. under argon. To this cold mixed solution was added N, N-diisopropylethylamine (0.54 g, 4.2 mmol), followed by 2-cyanoethyl-N, N-diisopropylchlorophosphoramidite (0.73 g, 3.1 mmol). The reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and at room temperature for 2 hours. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (100 ml) and the organic layer was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give an oily residue. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc containing 0.1 TEA as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give a foam. This foam was dried over solid NaOH in vacuo overnight. The dried foam was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (10 ml) and was added dropwise to a mixed solution of dry hexane (800 ml) under argon for 30 minutes. After addition, the precipitate formed was stirred for another 30 minutes and filtered, washed with dry hexane (100 ml) and the solid was dried over solid NaOH under vacuum for 4 hours. Yield: 1.3 g (82%).

Пример 29 (фиг. 29)
Nα-трет-бутилоксикарбонил -О-бензилгидроксиламин (28):
О-бензил гидроксиламингидрохлорид (15,9 г, 100 ммоль) суспендировали в смеси THF (150 мл) и воды (50 мл). К этой перемешанной смеси добавляли TEA (15,15 г, 150 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (23,98 г, 110 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси EtOAc (250 мл) и воды (200 мл) и экстрагировали в EtOAc. EtOAc-экстракт промывали гидросульфатом калия (100 мл) и рассолом (100 мл), высушивали и выпаривали досуха с получением 15 г (91%) прозрачного масла.
Example 29 (Fig. 29)
Nα-tert-butyloxycarbonyl-O-benzylhydroxylamine (28):
O-benzyl hydroxylamine hydrochloride (15.9 g, 100 mmol) was suspended in a mixture of THF (150 ml) and water (50 ml). To this stirred mixture was added TEA (15.15 g, 150 mmol) followed by di-tert-butyl dicarbonate (23.98 g, 110 mmol). The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of EtOAc (250 ml) and water (200 ml) and extracted into EtOAc. The EtOAc extract was washed with potassium hydrogen sulfate (100 ml) and brine (100 ml), dried and evaporated to dryness to give 15 g (91%) of a clear oil.

1-Хлор-2-(тетрагидропиранил)окси-этан (29):
1-Хлор-этанол (8,06 г, 100 ммоль) растворяли в сухом CH2Cl2 (100 мл) и охлаждали до 0oC на ледяной бане под аргоном. К этому перемешанному раствору добавляли дигидропиран (12,6 г, 150 ммоль), а затем пиридин-р-толуол-4-сульфонат (1,25 г, 5 ммоль) и продолжали перемешивание в течение ночи. Реакционную смесь выпаривали досуха и растворяли в EtOAc (200 мл). EtOAc-экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (100 мл). Органический экстракт высушивали и выпаривали досуха. Сырой остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента гексан->CH2Cl2. Объединяли чистые фракции и выпарывали с получением 11 г (67%) чистого продукта.
1-Chloro-2- (tetrahydropyranyl) oxy-ethane (29):
1-Chloro-ethanol (8.06 g, 100 mmol) was dissolved in dry CH 2 Cl 2 (100 ml) and cooled to 0 ° C in an ice bath under argon. To this stirred solution was added dihydropyran (12.6 g, 150 mmol), followed by pyridin-p-toluene-4-sulfonate (1.25 g, 5 mmol) and stirring was continued overnight. The reaction mixture was evaporated to dryness and dissolved in EtOAc (200 ml). The EtOAc extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (100 ml). The organic extract was dried and evaporated to dryness. The crude residue was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> CH 2 Cl 2 as eluent. The pure fractions were combined and evaporated to give 11 g (67%) of pure product.

N-трет-бутилоксикарбонил-N-[(тетрагидропиранил)окси] - этил-O-бензилгидроксиламин (30):
К перемешанному раствору N- трет-бутилоксикарбонил-О-бензилгидроксиламина (28) (5,79 г, 25,96 ммоль) в сухом DMF (50 мл) медленно добавляли NaH (60%, 1,2 г, 30 ммоль) в течение 15 мин в атмосфере аргона при 0oC. Реакционную смесь оставляли перемешиваться при 0oC в течение 30 мин и при комнатной температуре в течение 1 ч. Добавляли 1-хлор-2- (тетрагидропиранил)окси-этан 29 (4,95 г, 30 ммоль) и нагревали реакционную смесь при 80oC в течение 12 ч. Реакционную смесь охлаждали и выпаривали досуха. Остаток суспендировали в воде (50 мл), pH раствора подводили до 7 и экстрагировали в EtOAc (150 мл). EtOAc-экстракт промывали водой и рассолом, высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента гексан->CH2Cl2. Требуемые фракции объединяли и выпаривали с получением 6,0 г (66%) маслянистого продукта.
N-tert-butyloxycarbonyl-N - [(tetrahydropyranyl) oxy] - ethyl-O-benzylhydroxylamine (30):
To a stirred solution of N-tert-butyloxycarbonyl-O-benzylhydroxylamine (28) (5.79 g, 25.96 mmol) in dry DMF (50 ml) was slowly added NaH (60%, 1.2 g, 30 mmol) over a 15 minutes under argon at 0 ° C. The reaction mixture was allowed to stir at 0 ° C. for 30 minutes and at room temperature for 1 hour. 1-Chloro-2- (tetrahydropyranyl) oxy-ethane 29 (4.95 g) was added. 30 mmol) and the reaction mixture was heated at 80 ° C. for 12 hours. The reaction mixture was cooled and evaporated to dryness. The residue was suspended in water (50 ml), the pH of the solution was adjusted to 7 and extracted into EtOAc (150 ml). The EtOAc extract was washed with water and brine, dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> CH 2 Cl 2 as eluent. The desired fractions were combined and evaporated to give 6.0 g (66%) of an oily product.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,48 (s, 9H, Boc), 1,49-1,84 (m, 6H, 3•CH2), 3,48-3,70 (m, 4H, 2•CH2), 3,86 (m, 2H, CH2), 4,60 (t, 1H, CH), 4,84 (s, 2H, CH2Ph) и 7,32-7,42 (m, 5H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.48 (s, 9H, Boc), 1.49-1.84 (m, 6H, 3 • CH 2 ), 3.48-3.70 (m, 4H, 2 • CH 2 ), 3.86 (m, 2H, CH 2 ), 4.60 (t, 1H, CH), 4.84 (s, 2H, CH 2 Ph) and 7.32-7.42 ( m, 5H, Ph).

N-трет-бутилоксикарбонил-N-[(2-гидрокси)этил] -O-бензилгидроксиламин (31):
Перемешанный раствор N-трет-бутилоксикарбонил-N- [(тетрагидропиранил) окси] этил-O-бензилгидроксиламина (30) (3,51 г, 10 ммоль) в THF:вода:AcOH (1:1:1, 100 мл) нагревали при 70oC в течение 3 ч. Реакционную смесь охлаждали до 0oC и подводили pH до 7 твердым NaHCO3. Реакционную смесь экстрагировали EtOAc (2 х 75 мл). Объединенные органические экстракты промывами водой (100 мл) и рассолом (100 мл), высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием в качестве элюента CH2Cl2->EtOAc. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 2,5 г (94%) пены.
N-tert-butyloxycarbonyl-N - [(2-hydroxy) ethyl] -O-benzylhydroxylamine (31):
A mixed solution of N-tert-butyloxycarbonyl-N- [(tetrahydropyranyl) oxy] ethyl-O-benzylhydroxylamine (30) (3.51 g, 10 mmol) in THF: water: AcOH (1: 1: 1, 100 ml) was heated at 70 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was cooled to 0 ° C. and the pH was adjusted to 7 with solid NaHCO 3 . The reaction mixture was extracted with EtOAc (2 x 75 ml). The combined organic extracts were washed with water (100 ml) and brine (100 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 2.5 g (94%) of a foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,48 (s, 9H, Boc), 3,60 (t, 2H, CH2), 3,74 (m, 2H, CH2), 4,84 (s, 2H, CH2Ph) и 7,32-7,42 (m, 5H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.48 (s, 9H, Boc), 3.60 (t, 2H, CH 2 ), 3.74 (m, 2H, CH 2 ), 4.84 (s, 2H, CH 2 Ph) and 7.32-7.42 (m, 5H, Ph).

N-трет-бутилоксикарбонил-N-[[(2-изобутирил)окси] этил] -O- -бензилгидроксиламин (32):
К перемешанному раствору N-трет-бутилоксикарбонил-N-[(2-гидрокси) этил] -O-бензилгидроксиламина (31) (4,2 г, 16,6 ммоль) в сухом пиридине (50 мл) добавляли TEA (2,02 г, 20 ммоль), а затем изомасляный ангидрид (3,16 г, 20 ммоль) при комнатной температуре в атмосфере аргона. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (200 мл), промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2 в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 4,5 г (80%) чистого соединения.
N-tert-butyloxycarbonyl-N - [[(2-isobutyryl) oxy] ethyl] -O- -benzylhydroxylamine (32):
To a stirred solution of N-tert-butyloxycarbonyl-N - [(2-hydroxy) ethyl] -O-benzylhydroxylamine (31) (4.2 g, 16.6 mmol) in dry pyridine (50 ml) was added TEA (2.02 g, 20 mmol) and then isobutyric anhydride (3.16 g, 20 mmol) at room temperature under argon. The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (200 ml), washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water and brine (50 ml). The organic extract was dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 4.5 g (80%) of pure compound.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,04 (d, 6H, IbCH3), 1,48 (s, 9H, Boc), 2,44 (m, 1H, IbCH), 3,60 (t, 2H, CH2), 3,74 (m, 2H, CH2), 4,84 (s, 2H, CH2Ph) и 7,32-7,42 (m, 5H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.04 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.48 (s, 9H, Boc), 2.44 (m, 1H, IbCH), 3.60 (t, 2H , CH 2 ), 3.74 (m, 2H, CH 2 ), 4.84 (s, 2H, CH 2 Ph) and 7.32-7.42 (m, 5H, Ph).

N-(тиминилацетил)-N-[[(2- изобутирил)окси] этил]-O-бензил-гидроксиламин (33):
N-трет-бутилоксикарбонил-N-[[(2-изобутирил)окси] этил] -О- бензилгидроксиламин (32) (5,0 г, 14,84 ммоль) растворяли в CH2Cl2 (10 мл) и оставляли перемешиваться при комнатной температуре в трифторуксусной кислоте (12 мл) в течение 30 мин. Реакционную смесь выпаривали досуха, растворяли в сухом метаноле (10 мл). Снова выпаривали досуха и высушивали над твердым NaOH под вакуумом в течение ночи. Высушенный материал использовали как таковой для дальнейших реакций без анализа.
N- (thyminylacetyl) -N - [[(2-isobutyryl) oxy] ethyl] -O-benzyl-hydroxylamine (33):
N-tert-butyloxycarbonyl-N - [[(2-isobutyryl) oxy] ethyl] -O-benzylhydroxylamine (32) (5.0 g, 14.84 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (10 ml) and allowed to mix at room temperature in trifluoroacetic acid (12 ml) for 30 minutes The reaction mixture was evaporated to dryness, dissolved in dry methanol (10 ml). Again evaporated to dryness and dried over solid NaOH in vacuo overnight. The dried material was used as such for further reactions without analysis.

Тиминуксусную кислоту 5 (3,13 г, 17 ммоль) растворяли в сухом DMF (75 мл) и охлаждали до -20oC под аргоном. К этому холодному перемешанному раствору добавляли N-метилморфолин (2,02 г, 20 ммоль), а затем изобутилхлорформиат (2,72 г, 20 ммоль). Через 15 мин перемешивания раствор указанной выше соли TFA в сухом DMF (50 мл) нейтрализовали N-метилморфолином (2,02 г, 20 ммоль) и в один прием немедленно добавляли в холодный перемешанный раствор тиминуксусной кислоты. Реакционную смесь перемешивали при -20oC в течение 1 ч, нагревали до комнатной температуры и продолжали перемешивание в течение ночи. Раствор выпаривали досуха и растворяли остаток в CH2Cl2 (250 мл) и воде (100 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). CH2Cl2-экстракт высушивали и выпаривали досуха с получением сырого продукта. Этот сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->ацетона в качестве элюента. Собирали необходимые фракции и выпаривали с получением 4,0 г (70%) чистого продукта. Этот чистый продукт кристаллизовали из смеси CH2Cl2/гексан. Т.пл. 185-188oC.Thymine acetic acid 5 (3.13 g, 17 mmol) was dissolved in dry DMF (75 ml) and cooled to -20 ° C under argon. To this cold mixed solution was added N-methylmorpholine (2.02 g, 20 mmol) and then isobutyl chloroformate (2.72 g, 20 mmol). After 15 minutes of stirring, a solution of the above TFA salt in dry DMF (50 ml) was neutralized with N-methylmorpholine (2.02 g, 20 mmol) and immediately added to a cold mixed solution of thymine acetic acid. The reaction mixture was stirred at -20 ° C for 1 h, warmed to room temperature and stirring was continued overnight. The solution was evaporated to dryness and the residue was dissolved in CH 2 Cl 2 (250 ml) and water (100 ml) and extracted in CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The CH 2 Cl 2 extract was dried and evaporated to dryness to give a crude product. This crude product was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> acetone as eluent. The necessary fractions were collected and evaporated to give 4.0 g (70%) of pure product. This pure product was crystallized from a mixture of CH 2 Cl 2 / hexane. Mp 185-188 o C.

1H ЯМР (Me2SO-d6): δ 1,00 (d, 6H, IbCH3), 1,74 (s, 3H, CH3), 2,44 (m, 1H, IbCH), 3,92 (m, 2H), 4,18 (t, 2H), 4,68 (bs, 2H), 4,98 (s, 2H,), 7,34 (s, 1H, C6H), 7,40-7,50 (m, 5H, Ph) и 11,32 (bs, 1H, NH). 1 H NMR (Me 2 SO-d 6 ): δ 1.00 (d, 6H, IbCH 3 ), 1.74 (s, 3H, CH 3 ), 2.44 (m, 1H, IbCH), 3, 92 (m, 2H), 4.18 (t, 2H), 4.68 (bs, 2H), 4.98 (s, 2H,), 7.34 (s, 1H, C 6 H), 7, 40-7.50 (m, 5H, Ph); and 11.32 (bs, 1H, NH).

Пример 30 (фиг. 30)
(2R,4R)-2-карбометокси-4- гидроксипирролидин (35):
В круглодонную колбу емкостью 250 мл, оборудованную магнитной мешалкой и дефлегматором, помещали сухой метанол (40 мл) и охлаждали на ледяной бане в атмосфере аргона. К этому перемешанному раствору добавляли ацетилхлорид (4,32 г, 55 ммоль), а затем цис-4-гидрокси-D-пролин (34) (5,00 г, 38,17 ммоль). Полученный раствор нагревали при дефлегмации в течение 7-8 ч и охлаждали до комнатной температуры. Раствор разводили эфиром и собирали образующееся твердое белое вещество отсасыванием, промывали эфиром и высушивали под вакуумом над твердым NaOH. Выход: 6,9 г (100%).
Example 30 (Fig. 30)
(2R, 4R) -2-carbomethoxy-4-hydroxypyrrolidine (35):
Dry methanol (40 ml) was placed in a 250 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and a reflux condenser and cooled in an ice bath under argon atmosphere. Acetyl chloride (4.32 g, 55 mmol) was added to this mixed solution, followed by cis-4-hydroxy-D-proline (34) (5.00 g, 38.17 mmol). The resulting solution was heated under reflux for 7-8 hours and cooled to room temperature. The solution was diluted with ether and the resulting white solid was collected by suction, washed with ether and dried under vacuum over solid NaOH. Yield: 6.9 g (100%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 2,09 (2dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,49-3,73 (m, 3H), 3,79 (s, 3H, CH3), 4,34 (m, 2H). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 2.09 (2dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.49-3.73 (m, 3H), 3.79 (s, 3H, CH 3 ), 4.34 (m, 2H).

(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-карбометокси-4- гидроксипирролидин (36):
К перемешанному раствору (2R,4R)-2-кapбoметокси-4-гидроксипирролидина (35) (6,9 г, 38,12 ммоль) в THF/вода (8:2, 150 мл) добавляли TEA (10,1 г, 100 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (10,9 г, 50 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 6 ч и выпаривали досуха. Остаток растворяли в EtOAc (200 мл) и промывали 0,5 N гидросульфатом калия (50 мл), водой (100 мл) и рассолом (50 мл). Органический экстракт высушивали над Na2SO4 и выпаривали досуха с получением 7,8 г (84%) маслянистого продукта. Маслянистый продукт при высушивании давал бесцветное твердое вещество. Т.пл. 75-77oC.
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-carbomethoxy-4-hydroxypyrrolidine (36):
To a mixed solution of (2R, 4R) -2-carbomethoxy-4-hydroxypyrrolidine (35) (6.9 g, 38.12 mmol) in THF / water (8: 2, 150 ml) was added TEA (10.1 g, 100 mmol) and then di-tert-butyl dicarbonate (10.9 g, 50 mmol) at room temperature. The reaction mixture was stirred at room temperature for 6 hours and evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOAc (200 ml) and washed with 0.5 N potassium hydrogen sulfate (50 ml), water (100 ml) and brine (50 ml). The organic extract was dried over Na 2 SO 4 and evaporated to dryness to give 7.8 g (84%) of an oily product. The oily product upon drying gave a colorless solid. Mp 75-77 o C.

1H ЯMP (CDCl3): δ 1,45(s, 9H, Boc), 2,09 (2 dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,49-3,73 (m, 3H), 3,79 (s, 3H, CH3), 4,34 (m, 2H). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 2.09 (2 dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.49-3.73 (m, 3H ), 3.79 (s, 3H, CH 3 ), 4.34 (m, 2H).

(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил-4- гидроксипирролидин (37):
(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2- карбометокси-4-гидроксипирролидин (36) (7,0 г, 28,6 ммоль) растворяли в сухом THF (100 мл) и охлаждали на ледяной солевой бане в атмосфере аргона. К этому холодному раствору добавляли борогидрид лития (1,88 г, 85,8 ммоль) маленькими порциями в течение 15 мин. После добавления борогидрида лития реакционную смесь оставляли перемешиваться при 0oC в течение 1 ч, а затем 15 мин при комнатной температуре под аргоном. Раствор охлаждали до 0oC, разводили водой (50 мл) и подводили pH до 6 с помощью AcOH. Реакционную смесь выпаривали досуха и растворяли в EtOAc (200 мл), промывали водой (100 мл) и рассолом (100 мл). EtOAc-экстракт высушивали и выпаривали досуха. Остаток очищали колоночной флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Собирали чистые фракции и выпаривали досуха с получением 5,00 г (81%) прозрачного масла. Это масло при стоянии образовывало бесцветное твердое вещество. Т.пл. 95-97oC.
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-hydroxypyrrolidine (37):
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- carbomethoxy-4-hydroxypyrrolidine (36) (7.0 g, 28.6 mmol) was dissolved in dry THF (100 ml) and cooled in an ice salt bath in argon atmosphere. To this cold solution was added lithium borohydride (1.88 g, 85.8 mmol) in small portions over 15 minutes. After adding lithium borohydride, the reaction mixture was allowed to stir at 0 ° C for 1 h, and then 15 min at room temperature under argon. The solution was cooled to 0 ° C., diluted with water (50 ml) and adjusted to pH 6 with AcOH. The reaction mixture was evaporated to dryness and dissolved in EtOAc (200 ml), washed with water (100 ml) and brine (100 ml). The EtOAc extract was dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. The pure fractions were collected and evaporated to dryness to give 5.00 g (81%) of a clear oil. This oil formed a colorless solid upon standing. Mp 95-97 o C.

1H ЯMP (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90(dd, 1H) 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H) 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H), 4.00 (m, 2H); 4.28 (bs, 1H); 4.44 (m, 1H).

(2R,4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4' - диметокситритил)оксиметил-4-гидроксипирролидин (38):
(2R,4R)-1- (трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил-4-гидроксипирролидин (37) (4,4 г, 20,28 ммоль) растворяли в сухом пиридине (50 мл) и оставляли перемешиваться в атмосфере аргона. К этому перемешанному раствору добавляли TEA (2,53 г, 25 ммоль), а затем 4,4'- диметокситритилхлорид (7,45 г, 22 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч и нейтрализовали MeOH (10 мл). Раствор выпаривали досуха и растворяли в EtOAc (200 мл). EtOAc-слой промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом. Органический экстракт высушивали над безводным Na2SO4 и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Требуемые фракции объединяли и выпаривали с получением 8,09 г (100%) оранжевой пены.
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4.4 '- dimethoxytrityl) oxymethyl-4-hydroxypyrrolidine (38):
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-hydroxypyrrolidine (37) (4.4 g, 20.28 mmol) was dissolved in dry pyridine (50 ml) and allowed to mix under argon. To this stirred solution was added TEA (2.53 g, 25 mmol), followed by 4.4'-dimethoxytrityl chloride (7.45 g, 22 mmol). The reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours and neutralized with MeOH (10 ml). The solution was evaporated to dryness and dissolved in EtOAc (200 ml). The EtOAc layer was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine. The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. The desired fractions were combined and evaporated to give 8.09 g (100%) of an orange foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 3,74 (s, 6H, 2•OCH3), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H), 6,82 (d, 4H, Ph), 7,26-8,00 (m, 9H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H) 3.74 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 4.00 (m, 2H), 4.28 (bs, 1H), 4.44 (m, 1H), 6.82 (d, 4H, Ph), 7.26-8.00 (m, 9H, Ph).

(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4'-диметокситритил) оксиметил)-4-[(п-толуолсульфонил)окси]пирролидин (39):
(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4'-диметокситритил) оксиметил-4-гидроксипирролидин (38) (8,09 г, 20,27 ммоль) растворяли в сухом пиридин/CH2Cl2 (2: 1, 200 мл) и охлаждали на ледяной бане в атмосфере аргона. К этому холодному раствору добавляли TEA (3,03 г, 30 ммоль), а затем п-толуолсульфонилхлорид (5,7 г, 30 ммоль). Оставляли реакционную смесь перемешиваться при 0oC в течение 3 ч и ниже 30oC в течение 8 ч. Реакционную смесь выпаривали досуха, фракционировали в смеси EtOAc (200 мл) и 5%-ного раствора NaHCO3 (100 мл) и экстрагировали в EtOAc. EtOAc-экстракт промывали водой (100 мл) и рассолом (100 мл), высушивали и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексан->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 12,2 г (89%) оранжевого масла.
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4,4'-dimethoxytrityl) oxymethyl) -4 - [(p-toluenesulfonyl) oxy] pyrrolidine (39):
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4,4'-dimethoxytrityl) oxymethyl-4-hydroxypyrrolidine (38) (8.09 g, 20.27 mmol) was dissolved in dry pyridine / CH 2 Cl 2 (2: 1, 200 ml) and cooled in an ice bath under argon atmosphere. To this cold solution was added TEA (3.03 g, 30 mmol) and then p-toluenesulfonyl chloride (5.7 g, 30 mmol). The reaction mixture was allowed to mix at 0 ° C for 3 hours and below 30 ° C for 8 hours. The reaction mixture was evaporated to dryness, fractionated in a mixture of EtOAc (200 ml) and 5% NaHCO 3 solution (100 ml) and extracted into EtOAc. The EtOAc extract was washed with water (100 ml) and brine (100 ml), dried and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. The pure fractions were combined and evaporated to give 12.2 g (89%) of an orange oil.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 2,40 (s, 3H, CH3), 3,40-3,62 (m, 3H), 3,74 (s, 6H, 2•OCH3), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H), 6,82 (d, 4H, Ph), 7,26-8,00 (m, 13H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 2.40 (s, 3H, CH 3 ), 3.40-3.62 (m, 3H), 3.74 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 4.00 (m, 2H), 4.28 (bs, 1H), 4.44 (m , 1H); 6.82 (d, 4H, Ph); 7.26-8.00 (m, 13H, Ph).

(2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4'-диметокситритил) оксиметил)-4-азидо-пирролидин (40):
(2R, 4R)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4'-диметокситритил)оксиметил) -4-[п-толуолсульфонил)окси] пирролидин (39) (5,1 г, 7,58 ммоль) растворяли в диметилформамиде (50 мл) и разбавляли водой (5 мл). К этому перемешанному раствору добавляли азид натрия (0,65 г, 10 ммоль) и нагревали при 80oC в течение 8 ч. Охлаждали и выпаривали досуха. Остаток фракционировали в смеси CH2Cl2 (200 мл) и вода (100 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали рассолом (50 мл), высушивали над Na2SO4 и выпаривали досуха. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексан->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 3,8 г (92%) прозрачного масла.
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4,4'-dimethoxytrityl) oxymethyl) -4-azido-pyrrolidine (40):
(2R, 4R) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4,4'-dimethoxytrityl) oxymethyl) -4- [p-toluenesulfonyl) oxy] pyrrolidine (39) (5.1 g, 7.58 mmol ) was dissolved in dimethylformamide (50 ml) and diluted with water (5 ml). Sodium azide (0.65 g, 10 mmol) was added to this stirred solution and heated at 80 ° C. for 8 hours. It was cooled and evaporated to dryness. The residue was fractionated in a mixture of CH 2 Cl 2 (200 ml) and water (100 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with brine (50 ml), dried over Na 2 SO 4 and evaporated to dryness. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. The pure fractions were combined and evaporated to give 3.8 g (92%) of a clear oil.

1H ЯMP (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 3,74 (s, 6H, 2•OCH3), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H), 6,82 (d, 4H, Ph), 7,26-8,00 (m, 9H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H) 3.74 (s, 6H, 2 • OCH 3 ), 4.00 (m, 2H), 4.28 (bs, 1H), 4.44 (m, 1H), 6.82 (d, 4H, Ph), 7.26-8.00 (m, 9H, Ph).

(2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил-4-амино- пирролидин (41):
(2R,4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-(4,4' - диметокситритил)оксиметил)-4-азидо-пирролидин (40) (2,72 т, 5 ммоль) в метаноле (75 мл) гидрогенизировали в присутствии 10% палладия на угле (0,3 г) при комнатной температуре и давлении 5 атм. Через 12 ч катализатор отфильтровывали, промывали метанолом (20 мл) и удаляли растворитель под вакуумом. Выход 1,0 г (93%).
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-amino-pyrrolidine (41):
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- (4,4'-dimethoxytrityl) oxymethyl) -4-azido-pyrrolidine (40) (2.72 t, 5 mmol) in methanol (75 ml) hydrogenated in the presence of 10% palladium on charcoal (0.3 g) at room temperature and a pressure of 5 atm. After 12 hours, the catalyst was filtered off, washed with methanol (20 ml) and the solvent was removed in vacuo. Yield 1.0 g (93%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H) 4.00 (m, 2H); 4.28 (bs, 1H); 4.44 (m, 1H).

(2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил-4-фталимидо- пирролидин (42):
(2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил-4- амино-пирролидин (42) (1,00 г, 4,63 ммоль) растворяли в сухом метаноле (20 мл) и обрабатывали N-этоксикарбонилфталимидом (1,09 г, 5 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали в течение 6 ч и выпаривали досуха. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием CH2Cl2->EtOAc в качестве элюента. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением 1,5 г (94%) чистого соединения в виде пены.
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-phthalimidopyrrolidine (42):
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-amino-pyrrolidine (42) (1.00 g, 4.63 mmol) was dissolved in dry methanol (20 ml) and treated with N-ethoxycarbonylphthalimide (1.09 g, 5 mmol) at room temperature. The reaction mixture was stirred for 6 hours and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 -> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give 1.5 g (94%) of pure compound as a foam.

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,45 (s, 9H, Boc), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H), 7,3-7,6 (m, 4H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.45 (s, 9H, Boc), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H) 4.00 (m, 2H); 4.28 (bs, 1H); 4.44 (m, 1H); 7.3-7.6 (m, 4H, Ph).

(2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-[N3-бензоил (тимин-1-ил)]метил-4-фталимидо-пирролидин (43):
К перемешанному раствору N3-бензоилтимина (20) (1,15 г, 5 ммоль) в сухом THF (70 мл) под аргоном добавляли трифенилфосфин (2,62 г, 10 ммоль) и (2R, 4S)-1-(трет-бутилоксикарбонил)-2-гидроксиметил- 4-фталимидо-пирролидин (1,4 г, 4,05 ммоль) при комнатной температуре. Через 15 мин медленно, в течение 10 мин добавляли диэтилазодикарбоксилат (1,74 г, 10 ммоль). Реакционную смесь накрывали алюминиевой фольгой и оставляли перемешиваться при комнатной температуре под аргоном в течение 24 ч. Растворитель выпаривали досуха и растворяли остаток в EtOAc (150 мл). Органический экстракт промывали 5%-ным раствором NaHCO3 (100 мл), водой (100 мл) и рассолом (100 мл) и высушивали над безводным Na2SO4. Высушенный EtOAc-экстракт выпаривали досуха с получением оранжевого масла. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием гексан->EtOAc в качестве элюента. Фракции, содержавшие требуемый продукт, объединяли и выпаривали с получением бледно-розового масла. Выход 2,0 г (89%).
(2R, 4S) -1- (tert-butyloxycarbonyl) -2- [N 3 -benzoyl (thymin-1-yl)] methyl-4-phthalimido-pyrrolidine (43):
Triphenylphosphine (2.62 g, 10 mmol) and (2R, 4S) -1- (tert) were added to a mixed solution of N 3 -benzoylthymine (20) (1.15 g, 5 mmol) in dry THF (70 ml) under argon. -butyloxycarbonyl) -2-hydroxymethyl-4-phthalimido-pyrrolidine (1.4 g, 4.05 mmol) at room temperature. After 15 minutes, diethyl azodicarboxylate (1.74 g, 10 mmol) was added slowly over 10 minutes. The reaction mixture was covered with aluminum foil and allowed to stir at room temperature under argon for 24 hours. The solvent was evaporated to dryness and the residue was dissolved in EtOAc (150 ml). The organic extract was washed with 5% NaHCO 3 solution (100 ml), water (100 ml) and brine (100 ml) and dried over anhydrous Na 2 SO 4 . Dried EtOAc extract was evaporated to dryness to give an orange oil. The crude product was purified by flash chromatography on silica gel using hexane -> EtOAc as eluent. The fractions containing the desired product were combined and evaporated to give a pale pink oil. Yield 2.0 g (89%).

1H ЯМР (CDCl3): δ 1,41 (s, 9H, Boc), 1,72 (s, 9H, CH3), 1,90 (dd, 1H), 2,34 (m, 1H), 3,40-3,62 (m, 3H), 4,00 (m, 2H), 4,28 (bs, 1H), 4,44 (m, 1H), 7,06 (s, 1H, C2Н), 7,20-7,60 (m, 9H, Ph). 1 H NMR (CDCl 3 ): δ 1.41 (s, 9H, Boc), 1.72 (s, 9H, CH 3 ), 1.90 (dd, 1H), 2.34 (m, 1H), 3.40-3.62 (m, 3H), 4.00 (m, 2H), 4.28 (bs, 1H), 4.44 (m, 1H), 7.06 (s, 1H, C 2 H), 7.20-7.60 (m, 9H, Ph).

(2R, 4S)-1-(гидроксиацетил)-2-[N3-бензоил(тимин-1 -ил)]метил-4-фталимидо-пирролидин (44):
К перемешанному раствору соединения (43) (1,12 г, 2 ммоль) в метиленхлориде (10 мл) добавляли TFA (10 мл) при комнатной температуре и продолжали перемешивание в течение 1 часа. Реакционную смесь выпаривали досуха. Остаток подвергали трехкратному совместному выпариванию с сухим метанолом (10 мл) и полученный остаток сушили над твердым NaOH в течение ночи.
(2R, 4S) -1- (hydroxyacetyl) -2- [N 3 -benzoyl (thymin-1-yl)] methyl-4-phthalimido-pyrrolidine (44):
To a stirred solution of compound (43) (1.12 g, 2 mmol) in methylene chloride (10 ml) was added TFA (10 ml) at room temperature and stirring was continued for 1 hour. The reaction mixture was evaporated to dryness. The residue was co-evaporated three times with dry methanol (10 ml) and the resulting residue was dried over solid NaOH overnight.

Смесь вышеуказанной TFA соли, гликолевой кислоты (0,78 г, 10 ммоль) и HBTU (321 мг, 10 ммоль) оставляли перемешиваться в сухом CH3CN (50 мл) при комнатной температуре в атмосфере аргона. К этому перемешанному раствору добавляли N-метилморфолин (1,01 г, 10 ммоль) и перемешивание продолжали в течение ночи. Реакционную смесь выпаривали досуха. Остаток фракционировали между CH2Cl2 (100 мл) и 5%-ным раствором NaHCO3 (50 мл) и экстрагировали в CH2Cl2. Органический экстракт промывали водой (50 мл) и рассолом (50 мл), сушили и выпаривали досуха. Остаток очищали посредством флэш-хроматографии на силикагеле, используя в качестве элюента CH2Cl2 ---> EtOAc. Чистые фракции объединяли и выпаривали с получением пенистого продукта.A mixture of the above TFA salt, glycolic acid (0.78 g, 10 mmol) and HBTU (321 mg, 10 mmol) was allowed to mix in dry CH 3 CN (50 ml) at room temperature under argon. To this stirred solution was added N-methylmorpholine (1.01 g, 10 mmol) and stirring was continued overnight. The reaction mixture was evaporated to dryness. The residue was partitioned between CH 2 Cl 2 (100 ml) and 5% NaHCO 3 solution (50 ml) and extracted into CH 2 Cl 2 . The organic extract was washed with water (50 ml) and brine (50 ml), dried and evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel using CH 2 Cl 2 ---> EtOAc as eluent. Pure fractions were combined and evaporated to give a foamy product.

Пример 31
Синтез олигонуклеотидов:
Олигонуклеотиды, содержащие модифицированные аминокислотами нуклеиново-кислотные скелеты, синтезировали на автоматизированном ДНК-синтезаторе (Applied Biosystems model 394) с использованием стандартной фосфорамидитной химии. β-Цианоэтилфосфорамидиты, реагенты для синтеза и CPG полистиреновую колонку получили от Applied Biosystems (Foster City, CA). Для фосфоротиоатных олигонуклеотидов заменяли стандартную бутыль для окисления на тетраэтилтиурамдисульфид/ацетонитрил, а для ступенчатого введения серы в фосфорные связи использовали стандартную ABI фосфоротиоатную программу. После удаления со стеклянной колонки с контролируемым размером пор снимали защитные группы путем обработки олигонуклеотидов концентрированным гидроксидом аммония при 55oC в течение 8 ч. Олигонуклеотиды (с DMT) очищали с помощью HPLC (высокоэффективной жидкостной хроматографии) с использованием полуприготовленной C3 колонки с обращенной фазой (ABI) с линейным градиентом 5%-ного ацетонитрила в 0,1 М ацетате триэтиламмония (буфер А) и ацетонитрила (буфер В). DMT-защитные группы отщепляли путем обработки 80%-ной уксусной кислотой и продукт осаждали этанолом. Чистоту продукта контролировали с помощью HPLC с использованием аналитической C18 колонки (Beckman). Модифицированные аминокислотами мономеры нуклеиновых кислот включали в состав ДНК последовательности на 3'-конце, 5'-конце и в середине со 100%-ной эффективностью сочетания. Гомополимер, содержащий 16 модифицированных аминокислотами тиминов, также был получен без каких-либо проблем.
Example 31
Synthesis of oligonucleotides:
Oligonucleotides containing amino acid-modified nucleic acid skeletons were synthesized using an automated DNA synthesizer (Applied Biosystems model 394) using standard phosphoramidite chemistry. β-Cyanoethylphosphoramidites, synthesis reagents, and a CPG polystyrene column were obtained from Applied Biosystems (Foster City, CA). For the phosphorothioate oligonucleotides, the standard oxidation bottle was replaced with tetraethylthiuram disulfide / acetonitrile, and the standard ABI phosphorothioate program was used for the stepwise introduction of sulfur into phosphorus bonds. After removal from the glass column with a controlled pore size, the protective groups were removed by treating the oligonucleotides with concentrated ammonium hydroxide at 55 ° C for 8 hours. Oligonucleotides (with DMT) were purified using HPLC (high performance liquid chromatography) using a semi-prepared C 3 column with reverse phase (ABI) with a linear gradient of 5% acetonitrile in 0.1 M triethylammonium acetate (buffer A) and acetonitrile (buffer B). DMT protecting groups were cleaved by treatment with 80% acetic acid and the product was precipitated with ethanol. Product purity was monitored by HPLC using an analytical C 18 column (Beckman). Amino acid-modified nucleic acid monomers were included in the DNA sequence at the 3'-end, 5'-end and in the middle with 100% combination efficiency. A homopolymer containing 16 amino acid-modified thymines was also prepared without any problems.

Пример 32
Гибридизационный анализ:
Способность модифицированных аминокислотами олигонуклеотидов по изобретению гибридизоваться с комплементарными им РНК и ДНК последовательностями определяют анализом плавления концов. РНК-комплемент был синтезирован Genset корпорацией (La Jolla, CA) и очищен с помощью электрофореза в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях с мочевиной (PAGE). Антисмысловые последовательности, естественные или содержащие какие-либо функции в конкретных положениях, добавляли либо к РНК, либо к ДНК комплементу в стехиометрических концентрациях для формирования гибридных дуплексов. Зависимость абсорбционной (260 нм) гиперхромности от температуры при переходе от дуплекса к беспорядочному клубку регистрировали, используя Varian Cary 1E UV-Visible спектрофотометр. Измерения осуществляли в буфере из 10 мМ Na-фосфата, pH 7,4, 0,1 мМ EDTA и NaCl, имеющем ионную силу либо 0,1 М, либо 1,0 М. Данные анализируют путем графического представления зависимости 1/Tm от ln[Ct], где Ct - это общая концентрация олигонуклеотидов. По результатам этого анализа определяют термодинамические параметры. Основываясь на полученной информации относительно стабильности образованного дуплекса или гетеродуплекса, положение модифицированного пиримидина в олигонуклеотидах оценивают по его влиянию на стабильность спирали. Модификации, которые коренным образом изменяют стабильность гибрида, показывают снижение или повышение свободной энергии (ΔG), и делаются заключения относительно их пригодности в качестве антисмысловых олигонуклеотидов.
Example 32
Hybridization Analysis:
The ability of the amino acid-modified oligonucleotides of the invention to hybridize with their complementary RNA and DNA sequences is determined by end-melting analysis. The RNA complement was synthesized by Genset Corporation (La Jolla, CA) and purified by polyacrylamide gel electrophoresis under denaturing urea (PAGE). Antisense sequences, natural or containing any functions at specific positions, were added either to RNA or to DNA complement in stoichiometric concentrations to form hybrid duplexes. The temperature dependence of the absorption (260 nm) hyperchromia during the transition from a duplex to a random coil was recorded using a Varian Cary 1E UV-Visible spectrophotometer. The measurements were carried out in a buffer of 10 mM Na-phosphate, pH 7.4, 0.1 mM EDTA and NaCl having an ionic strength of either 0.1 M or 1.0 M. The data was analyzed by graphically representing 1 / Tm versus ln [Ct], where Ct is the total concentration of oligonucleotides. The results of this analysis determine the thermodynamic parameters. Based on the information obtained regarding the stability of the formed duplex or heteroduplex, the position of the modified pyrimidine in the oligonucleotides is evaluated by its effect on the stability of the helix. Modifications that fundamentally change the stability of the hybrid show a decrease or increase in free energy (ΔG), and conclusions are made regarding their suitability as antisense oligonucleotides.

Исследования гибридизации проводились на олигонуклеотидах, содержавших модифицированный аминокислотами нуклеиново-кислотный скелет как на 3'-конце, так и на 5'-конце. Предварительные исследования показали, что модифицированные олигонуклеотиды образуют дуплекс с комплементарными им РНК и ДНК последовательностями так же, как и немодифицированные олигонуклеотиды. Hybridization studies were conducted on oligonucleotides containing an amino acid-modified nucleic acid skeleton at both the 3'-end and 5'-end. Preliminary studies have shown that modified oligonucleotides form a duplex with complementary RNA and DNA sequences in the same way as unmodified oligonucleotides.

Пример 33
Устойчивость к действию нуклеаз. Естественные, фосфоротиоатные и модифицированные олигонуклеотиды по изобретению исследуют на их устойчивость к действию сывороточных нуклеаз путем инкубации этих олигонуклеотидов в среде, содержащей различные концентрации фетальной сыворотки теленка или сыворотки взрослого человека. Меченые олигонуклеотиды инкубируют в течение различных промежутков времени, обрабатывают протеазой К и затем анализируют гель-электрофорезом в 20%-ных полиакриламидных денатурирующих гелях с мочевиной с последующей авторадиографией или фосфорографией. Авторадиограммы анализируют с помощью лазерной денситометрии. Исходя из положений модификаций и известной длины олигонуклеотида возможно определить действие конкретной модификации на расщепление нуклеазой. Для цитоплазматических нуклеаз используют HL60 клеточную линию. Постмитохондриальный супернатант готовят путем дифференциального центрифугирования и меченые олигонуклеотиды инкубируют в этом супернатанте различные промежутки времени. После инкубации олигонуклеотиды исследуют на деградацию, как описано выше для сывороточной нуклеолитической деградации. Результаты авторадиографии обсчитывают для сравнения немодифицированных, то есть фосфоротиоатных, и модифицированных олигонуклеотидов.
Example 33
Resistance to the action of nucleases. The natural, phosphorothioate and modified oligonucleotides of the invention are tested for their resistance to serum nucleases by incubating these oligonucleotides in a medium containing various concentrations of fetal calf or adult serum. Labeled oligonucleotides are incubated for various periods of time, treated with protease K and then analyzed by gel electrophoresis in 20% polyacrylamide denaturing urea gels followed by autoradiography or phosphorography. Autoradiograms are analyzed using laser densitometry. Based on the provisions of the modifications and the known length of the oligonucleotide, it is possible to determine the effect of a particular modification on nuclease cleavage. For cytoplasmic nucleases, an HL60 cell line is used. The postmitochondrial supernatant is prepared by differential centrifugation, and labeled oligonucleotides are incubated at various time intervals in this supernatant. After incubation, oligonucleotides are tested for degradation as described above for serum nucleolytic degradation. The results of autoradiography are calculated to compare unmodified, i.e. phosphorothioate, and modified oligonucleotides.

Предварительные исследования модифицированных аминокислотами олигонуклеотидов показали, что они устойчивы к фосфодиэстеразе яда змеи. Preliminary studies of amino acid-modified oligonucleotides have shown that they are resistant to snake venom phosphodiesterase.

Включение по ссылке
Все процитированные патенты, заявки на патенты и публикации включены в описание путем ссылки.
Inclusion by reference
All cited patents, patent applications, and publications are incorporated herein by reference.

Эквиваленты
Данное описание рассматривается как достаточное для того, чтобы специалист в данной области смог осуществить данное изобретение. Изобретение может иметь различные формы выполнения, которые являются очевидными для специалистов в области молекулярной биологии, органической химии, или родственных областей, и они включены в объем следующих пунктов формулы изобретения.
Equivalents
This description is considered sufficient to enable a person skilled in the art to make this invention. The invention may take various forms of execution, which are obvious to experts in the field of molecular biology, organic chemistry, or related fields, and they are included in the scope of the following claims.

Методами фосфорамидитной химии, описанными в примере 31 настоящей заявки на изобретение, получили ряд олигонуклеотидов, в которых по различным положениям включены соединения, представляющие собой:
а) соединение 27, получение которого описано в примере 28, которое является соединением группы II по п.1 (L-и D-изомер), и
б) соединение 19, получение которого описано в примере 27, которое является соединением группы 1 по п.1.
By the methods of phosphoramidite chemistry described in Example 31 of the present application for the invention, a number of oligonucleotides were obtained in which at different positions compounds are included, which are
a) compound 27, the preparation of which is described in example 28, which is a compound of group II according to claim 1 (L and D isomer), and
b) compound 19, the preparation of which is described in example 27, which is a compound of group 1 according to claim 1.

Синтезированные модифицированные олигонуклеотиды представлены в табл. 1 и 2 (олигонуклеотиды, содержащие соединение 27) и в табл. 3 (олигонуклеотиды, содержащие соединение 19). Гибридизационный анализ проводили, как описано в примере 32 настоящей заявки. Для этого синтезировали комплементарную ДНК (5' GAA AGG AAG CGG AGA GAT 3'), a комплементарную РНК (5' GAA AGG AAG CGG AGA GAU 3') получали из Genset, San Diego. Образцы для измерений Tm содержали 2 мкМ модифицированных олигонуклеотидов и 2,0 мкМ либо комплементарной ДНК, либо комплементарной РНК. Кривые зависимости поглощения от температуры для дуплексов измеряли в диапазоне температур от 20 до 90oC. На основании этих результатов вычисляли значения Tm, представленные в табл. 1, 2 и 3. Устойчивость к действию ферментов исследовали с помощью следующей методики. Олигонуклеотиды (0,75 OD) инкубировали с фосфодиэстеразой из змеиного яда (1,2 единицы) в 1,5 мл буфера (0,1 М Трис.HCl, pH 7,5; 0,1 М NaCl; 14 мМ MgCl2) в кювете спектрофотометра Varian UV при 25oC, и регистрировали возрастание поглощения при 260 нм в течение периода разложения каждые 30 секунд. Из этих кривых поглощения рассчитывали периоды полужизни олигонуклеотидов. Полученные результаты представлены в табл. 1 и 2; Tm - это температура в серединной точке кривой плавления; концентрации были следующими: олигомерные нити, по 2 мкМ каждой; температуры плавления (Tm) определяли путем измерения изменения поглощения при 260 нм (кювета, длина пути 1 мм) как функции температуры в натрий фосфатном буфере. Все значения представляли собой средние из по меньшей мере трех экспериментов. Обозначение "t" относится к модифицированному аминоспиртом тимидину по изобретению (соединение 27). Δ Tm/мод. представляет собой изменение Tm на одну модификацию. Отрицательные значения свидетельствуют о снижении значения Tm на одно включение "t".The synthesized modified oligonucleotides are presented in table. 1 and 2 (oligonucleotides containing compound 27) and in table. 3 (oligonucleotides containing compound 19). Hybridization analysis was performed as described in example 32 of this application. For this, complementary DNA (5 'GAA AGG AAG CGG AGA GAT 3') was synthesized, and complementary RNA (5 'GAA AGG AAG CGG AGA GAU 3') was obtained from Genset, San Diego. Samples for Tm measurements contained 2 μM of modified oligonucleotides and 2.0 μM of either complementary DNA or complementary RNA. The temperature dependence of the absorption curves for duplexes was measured in the temperature range from 20 to 90 o C. Based on these results, the values of Tm presented in Table 1 were calculated. 1, 2 and 3. Resistance to the action of enzymes was investigated using the following methods. Oligonucleotides (0.75 OD) were incubated with snake venom phosphodiesterase (1.2 units) in 1.5 ml buffer (0.1 M Tris. HCl, pH 7.5; 0.1 M NaCl; 14 mM MgCl 2 ) in a cuvette of a Varian UV spectrophotometer at 25 ° C., and an increase in absorbance at 260 nm was recorded during the decomposition period every 30 seconds. From these absorption curves, half-lives of oligonucleotides were calculated. The results are presented in table. 1 and 2; Tm is the temperature at the midpoint of the melting curve; concentrations were as follows: oligomeric filaments, 2 μM each; melting points (Tm) were determined by measuring the change in absorbance at 260 nm (cuvette, path length 1 mm) as a function of temperature in sodium phosphate buffer. All values were averages of at least three experiments. The designation "t" refers to the amino alcohol-modified thymidine of the invention (compound 27). Δ Tm / mod. represents the change in Tm by one modification. Negative values indicate a decrease in the value of Tm by one inclusion of "t".

Как видно из результатов, представленных в табл. 1, по сравнению с немодифицированной ДНК, замена Т на "t" по 3'-концу олигонуклеотида оказывает очень незначительное действие на стабильность дуплекса. Для одной замены значение Tm снижалось на 0,8oC (строка 3). Эта тенденция сохранялась вплоть до трех включений "t" по 3'-концу (строка 4). Аналогичное поведение при связывании наблюдали и в том случае, когда "t" включали также и 5'-концу (строка 5). С другой стороны, замена на "t" в середине олигонуклеотидной последовательности сильно сказывалась на гибридизационных свойствах, и температура плавления дуплекса снижалась на 8,7oC на одно включение (строка 6). Дуплекс, образованный модифицированным олигонуклеотидом и целевой РНК, характеризовался аналогичным поведением. Для выявления конформационного воздействия аминоспиртовой нуклеиновой кислоты на стабильность дуплекса, авторами был получен соответствующий D-изомер "t" и осуществлено его включение в олигонуклеотидные последовательности, связывающие свойства которых были изучены.As can be seen from the results presented in table. 1, compared with unmodified DNA, replacing T with "t" at the 3'-end of the oligonucleotide has very little effect on the stability of the duplex. For one replacement, the value of Tm decreased by 0.8 o C (line 3). This trend continued up to three inclusions “t” at the 3'-end (line 4). A similar binding behavior was also observed when "t" was also included at the 5'-end (line 5). On the other hand, the substitution of “t” in the middle of the oligonucleotide sequence strongly affected the hybridization properties, and the melting point of the duplex decreased by 8.7 ° C per inclusion (line 6). The duplex formed by the modified oligonucleotide and the target RNA was characterized by a similar behavior. To identify the conformational effect of aminoalcohol nucleic acid on the stability of the duplex, the authors obtained the corresponding D-isomer "t" and made it into oligonucleotide sequences, the binding properties of which were studied.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

Включение D-изомера "t" в олигонуклеотидные последовательности благоприятно сказывалось на связывании с РНК. Присутствие D-изомера "t" в середине олигопоследовательности (строка 6) значительно снижало температуру плавления (ΔTm = -6,78oC) дуплекса с ДНК, в то время как стабильность дуплекса с РНК уменьшалась менее значительно (ΔTm = -3,8oC). Тем не менее, одиночная замена по 3' или 5'-концу олигонуклеотида не приводит к серьезной дестабилизации гибридизации.The inclusion of the D-isomer "t" in oligonucleotide sequences favorably affected RNA binding. The presence of the D-isomer "t" in the middle of the oligos sequence (line 6) significantly reduced the melting temperature (ΔTm = -6.78 o C) of the duplex with DNA, while the stability of the duplex with RNA decreased less significantly (ΔTm = -3.8 o C). However, a single substitution at the 3 ′ or 5 ′ end of the oligonucleotide does not lead to severe destabilization of hybridization.

Олигонуклеотиды, содержащие L или D-изомер "t" по 3'-концу, продемонстрировали повышенную во много раз устойчивость к действию экзонуклеаз по сравнению с немодифицированной ДНК. Полученные результаты представлены на фиг. 33 и 34. Как видно из этих чертежей, немодифицированный олигонуклеотид полностью разлагался в течение 20 минут и имел период полужизни 4, 68 минут. Олигонуклеотид, содержавший D-аминоспиртовой нуклеозидный мономер по 3'-концу (табл. 2, последовательность 3, фиг. 34, последовательность 7), имел период полужизни, равный 72 минутам, а олигонуклеотид, содержавший L-аминоспиртовой мономер (табл. 1, последовательность 3, фиг. 33, последовательность 1), имел период полужизни около 60 минут. Замена более чем одним модифицированным аминоспиртом нуклеозидом по 3'-концу делает олигонуклеотиды очень устойчивыми к действию нуклеаз (t1/2 > 180 минут, фиг. 34, последовательность 2 и фиг. 33, последовательность 3).Oligonucleotides containing the L or D-isomer "t" at the 3'-end showed many times greater resistance to the action of exonucleases compared to unmodified DNA. The results are presented in FIG. 33 and 34. As can be seen from these drawings, the unmodified oligonucleotide completely decomposed within 20 minutes and had a half-life of 4, 68 minutes. The oligonucleotide containing the D-amino alcohol nucleoside monomer at the 3'-end (Table 2, sequence 3, FIG. 34, sequence 7) had a half-life of 72 minutes, and the oligonucleotide containing the L-amino alcohol monomer (Table 1, sequence 3, Fig. 33, sequence 1), had a half-life of about 60 minutes. Replacing more than one modified amino alcohol with a nucleoside at the 3'-end makes the oligonucleotides very resistant to the action of nucleases (t 1/2 > 180 minutes, FIG. 34, sequence 2 and FIG. 33, sequence 3).

Claims (8)

1. Производные аминокислот или аминоспиртов формулы 1 в любой из групп I, II
Figure 00000079

где N обозначают азот,
Группа I
Х обозначает CHR2OH, где R2 обозначает Н, (низший алкил)амин или (низший алкил)имидазол;
Y обозначает Base-(CH2)n-, где Base обозначает негалогенизированное вариабельное нуклеозидное основание, где n = 1 - 7;
А обозначает карбонил;
Z обозначает Н или OR3, где R3 обозначает Н, низший алкил, (низший алкил)амин или (низший алкил)имидазол;
W обозначает CHR4OH, где R4 обозначает Н, (низший алкил)амин или (низший алкил)имидазол;
Группа II
А обозначает карбонил;
Х обозначает Base-(CH2)n-, где Base обозначает негалогенизированное вариабельное нуклеозидное основание, где n = 1 - 3;
Y обозначает -СН2ОН;
W обозначает -СН2ОН;
Z обозначает Н.
1. Derivatives of amino acids or aminoalcohols of the formula 1 in any of groups I, II
Figure 00000079

where N is nitrogen,
Group I
X is CHR 2 OH, where R 2 is H, (lower alkyl) amine or (lower alkyl) imidazole;
Y is Base- (CH 2 ) n -, where Base is a non-halogenated variable nucleoside base, where n = 1 - 7;
A is carbonyl;
Z is H or OR 3 , where R 3 is H, lower alkyl, (lower alkyl) amine or (lower alkyl) imidazole;
W is CHR 4 OH, where R 4 is H, (lower alkyl) amine or (lower alkyl) imidazole;
Group II
A is carbonyl;
X is Base- (CH 2 ) n- , where Base is a non-halogenated variable nucleoside base, where n = 1 to 3;
Y is —CH 2 OH;
W is —CH 2 OH;
Z is N.
2. Олигонуклеотид, в состав которого включены соединения по п.1 таким образом, что межнуклеотидные связи находятся между W и Х в группе I, W и Y в группе II. 2. The oligonucleotide, the composition of which includes compounds according to claim 1 so that the internucleotide bonds are between W and X in group I, W and Y in group II. 3. Олигонуклеотид по п.2, где межнуклеотидная связь содержит фосфодиэфир. 3. The oligonucleotide according to claim 2, where the internucleotide bond contains a phosphodiester. 4. Олигонуклеотид по п.2, где межнуклеотидная связь содержит фосфоротиоат. 4. The oligonucleotide according to claim 2, where the internucleotide bond contains phosphorothioate. 5. Олигонуклеотид по п.2, где межнуклеотидная связь содержит фосфорамидат. 5. The oligonucleotide according to claim 2, where the internucleotide bond contains phosphoramidate. 6. Олигонуклеотид по п.2, где межнуклеотидная связь содержит гидроксамат. 6. The oligonucleotide according to claim 2, where the internucleotide bond contains hydroxamate. 7. Олигонуклеотид по п.2, в котором различимо множество мономеров, где по меньшей мере один из мономеров содержит 2'-дезоксирибозный нуклеозид, и дополнительно содержит по меньшей мере две различных межнуклеотидных связи из группы, состоящей из фосфодиэфира, фосфортиоата, фосфорамидата и гидроксамата. 7. The oligonucleotide according to claim 2, in which many monomers are distinguishable, where at least one of the monomers contains a 2'-deoxyribose nucleoside, and further comprises at least two different internucleotide bonds from the group consisting of phosphodiester, phosphorothioate, phosphoramidate and hydroxamate . 8. Олигонуклеотид по п.7, который имеет 2'-дезоксирибознонуклеозидное пентафуранозильное кольцо, в котором кольцевой кислород замене одной из групп S, CH2 или NR6, где R6является ацетилом, низшим алкилом, карбонилом, карбонил(низший алкил)амином или карбонил(низший алкил)имидазолом.8. The oligonucleotide according to claim 7, which has a 2'-deoxyribononucleoside pentafuranosyl ring, in which ring oxygen is replaced by one of the groups S, CH 2 or NR 6 , where R 6 is acetyl, lower alkyl, carbonyl, carbonyl (lower alkyl) amine or carbonyl (lower alkyl) imidazole.
RU97108680/04A 1994-11-02 1995-11-02 Nucleic acids modified with amino acids RU2154638C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33389594A 1994-11-02 1994-11-02
US08/333,895 1994-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97108680A RU97108680A (en) 1999-04-27
RU2154638C2 true RU2154638C2 (en) 2000-08-20

Family

ID=23304698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97108680/04A RU2154638C2 (en) 1994-11-02 1995-11-02 Nucleic acids modified with amino acids

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0789707A4 (en)
JP (1) JPH10508312A (en)
KR (1) KR100393336B1 (en)
CN (1) CN1171112A (en)
AU (1) AU693622B2 (en)
CA (1) CA2202274A1 (en)
HU (1) HU218086B (en)
MX (1) MX9703188A (en)
PL (1) PL185852B1 (en)
RU (1) RU2154638C2 (en)
SI (1) SI9520112A (en)
UA (1) UA48150C2 (en)
WO (1) WO1996014330A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460721C1 (en) * 2011-02-25 2012-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) Method of producing amidophosphite monomer of achiral non-nucleotide insert for modifying oligonucleotides
RU2606627C2 (en) * 2007-11-15 2017-01-10 Серепта Терапьютикс,Инк. Method for synthesis of morpholine oligomers
RU2693827C2 (en) * 2014-05-16 2019-07-05 Угизензе Аг Novel monomers and oligomers of peptide nucleic acids

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840879A (en) * 1996-12-06 1998-11-24 Wang; Edge R. Reagents and solid supports for improved synthesis and labeling of polynucleotides
JP4594588B2 (en) * 2001-04-10 2010-12-08 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リランド スタンフォード ジュニア ユニヴァーシティ Therapeutic and diagnostic uses of antibody-specific profiles
JP5199519B2 (en) 2010-11-30 2013-05-15 独立行政法人科学技術振興機構 Nucleoside analogs or salts thereof, oligonucleotide analogs, gene expression inhibitors, and nucleic acid probes for gene detection
EP3643706B1 (en) * 2017-06-16 2023-11-15 Eisai R&D Management Co., Ltd. Modified nucleic acid monomers and oligonucleic acid analogues, with high biological stability and target gene silencing activity, for use in therapy and diagnosis of cancer and viral diseases
CN113956183B (en) * 2021-10-28 2023-06-20 成都市科隆化学品有限公司 Boc-Ser (Bzl) -OH and preparation method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0215942B1 (en) * 1985-03-15 1995-07-12 Antivirals Inc. Polynucleotide assay reagent and method
DK51092D0 (en) * 1991-05-24 1992-04-15 Ole Buchardt OLIGONUCLEOTIDE ANALOGUE DESCRIBED BY PEN, MONOMERIC SYNTHONES AND PROCEDURES FOR PREPARING THEREOF, AND APPLICATIONS THEREOF

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3. NIELSEN, P.E. et al., Bioconjug. Chem., 1994, V.5: N 1, PP.3-7. 4. СТЕЦЕНКО Д.А. и др., Доклады Акад.Наук, 1994, т.338, N 5, с.695-697. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606627C2 (en) * 2007-11-15 2017-01-10 Серепта Терапьютикс,Инк. Method for synthesis of morpholine oligomers
RU2460721C1 (en) * 2011-02-25 2012-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) Method of producing amidophosphite monomer of achiral non-nucleotide insert for modifying oligonucleotides
RU2693827C2 (en) * 2014-05-16 2019-07-05 Угизензе Аг Novel monomers and oligomers of peptide nucleic acids

Also Published As

Publication number Publication date
EP0789707A4 (en) 1999-02-24
UA48150C2 (en) 2002-08-15
MX9703188A (en) 1997-12-31
JPH10508312A (en) 1998-08-18
EP0789707A1 (en) 1997-08-20
KR970707144A (en) 1997-12-01
KR100393336B1 (en) 2003-12-24
PL320084A1 (en) 1997-09-15
CA2202274A1 (en) 1996-05-17
CN1171112A (en) 1998-01-21
SI9520112A (en) 1998-08-31
HUT77435A (en) 1998-04-28
AU693622B2 (en) 1998-07-02
WO1996014330A1 (en) 1996-05-17
PL185852B1 (en) 2003-08-29
AU4234196A (en) 1996-05-31
HU218086B (en) 2000-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5434257A (en) Binding compentent oligomers containing unsaturated 3',5' and 2',5' linkages
EP0643720B1 (en) Binding competent oligomers containing 2', 5' linkages
JP3739785B2 (en) Enhanced triple and double helix shaping using oligomers containing modified pyrimidines
US5792608A (en) Nuclease stable and binding competent oligomers and methods for their use
US5830653A (en) Methods of using oligomers containing modified pyrimidines
JP5342881B2 (en) 6-modified bicyclic nucleic acid analogues
US6380368B1 (en) Enhanced triple-helix and double-helix formation with oligomers containing modified pyrimidines
US5955599A (en) Process for making oligonucleotides containing o- and s- methylphosphotriester internucleoside linkages
JP2004500330A (en) Guanidinium-functionalized oligomers and their preparation
EP0695306A1 (en) Enhanced triple-helix and double-helix formation with oligomers containing modified purines
JP2002522449A (en) 2'-O-aminoethyloxyethyl modified oligonucleotides
WO1992010590A1 (en) Inhibition of transcription by formation of triple helixes
US5969135A (en) Oligonucleotide analogs with an amino acid or a modified amino alcohol residue
EP0906329B1 (en) 2'-substituted nucleosides and oligonucleotide derivatives
RU2154638C2 (en) Nucleic acids modified with amino acids
CZ10042U1 (en) Nucleosides with modified sugar
EP0616612A1 (en) Nuclease stable and binding competent oligomers and methods for their use
US10260089B2 (en) Compositions and methods for recognition of RNA using triple helical peptide nucleic acids
Li Novel oligonucleotide mimics for antisense therapeutics: Design, syntheses, biophysical and sequence-selective DNA cleavage studies of hydroxamate linked oligomers
WO2000011013A1 (en) Modified nucleomonomers and methods of use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031103