RU2382047C1 - Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents - Google Patents

Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents Download PDF

Info

Publication number
RU2382047C1
RU2382047C1 RU2008138961/04A RU2008138961A RU2382047C1 RU 2382047 C1 RU2382047 C1 RU 2382047C1 RU 2008138961/04 A RU2008138961/04 A RU 2008138961/04A RU 2008138961 A RU2008138961 A RU 2008138961A RU 2382047 C1 RU2382047 C1 RU 2382047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagents
subtype
producing
oligonucleotide
dyes
Prior art date
Application number
RU2008138961/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Николаевич Тимофеев (RU)
Эдуард Николаевич Тимофеев
Александр Васильевич Чудинов (RU)
Александр Васильевич Чудинов
Дмитрий Александрович Грядунов (RU)
Дмитрий Александрович Грядунов
Александр Сергеевич Заседателев (RU)
Александр Сергеевич Заседателев
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН
Федеральное агентство по науке и инновациям
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 Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Федеральное агентство по науке и инновациям filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН
Priority to RU2008138961/04A priority Critical patent/RU2382047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382047C1 publication Critical patent/RU2382047C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: reagents are phosphoramidites of fluorescent dyes. Method of producing said reagents involves reaction of corresponding activated ethers of indocarbocyanine dyes with a functional amino-linker, with subsequent reaction of the obtained product with 2-cyanethyl-N,N,N',N'-tetraisopropylphosphoramidite.
EFFECT: design of a novel method of producing novel reagents containing indocarbocyanine dyes which fluoresce in a narrow wavelength range with maximum on 550-555 nm, which allows for avoiding superposition of the internal control fluorescence signal on signals of detected samples which are marked with indocarbocyanine dyes with maximum emission in the 650-660 nm range.
2 cl, 3 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области молекулярной диагностики, молекулярной биологии, вирусологии и биоорганической химии. Предлагаются новые реагенты для введения внутреннего флуоресцентного контроля в методе идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С (ВГС) с использованием специализированного олигонуклеотидного микрочипа (биочипа). Новые реагенты представляют собой реакционноспособные фосфорамидиты флуоресцентных красителей (Фиг.1), аналогов цианинового красителя Су3. Внутренний флуоресцентный контроль на микрочипах осуществляется путем введения в состав проб олигонуклеотидов, меченных новыми реагентами. Индокарбоцианиновые красители, входящие в состав реагентов, флуоресцируют в узком диапазоне длин волн с максимумом на 550-555 нм. Это позволяет избежать наложения флуоресцентного сигнала внутреннего контроля на сигналы детектируемых образцов, которые маркированы красителями индодикарбоцианинового ряда с максимумом эмиссии в диапазоне 650-660 нм.The invention relates to the field of molecular diagnostics, molecular biology, virology and bioorganic chemistry. New reagents are proposed for introducing internal fluorescence control in the method of identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus (HCV) using a specialized oligonucleotide microchip (biochip). New reagents are reactive phosphoramidites of fluorescent dyes (Figure 1), analogues of cyanine dye Cy3. The internal fluorescence control on microchips is carried out by introducing oligonucleotides labeled with new reagents into the composition of the samples. Indocarbocyanine dyes, which are part of the reagents, fluoresce in a narrow wavelength range with a maximum at 550-555 nm. This avoids the imposition of a fluorescent internal control signal on the signals of the detected samples, which are marked with dyes of the indodicarbocyanine series with an emission maximum in the range of 650-660 nm.

Биочипы для идентификации генотипа и подтипа ВГС представляют собой подложку, содержащую множество дискретных элементов, в каждом из которых иммобилизован уникальный олигонуклеотидный зонд, имеющий генотип-специфичную или подтип-специфичную последовательность фрагмента области NS5B генома ВГС.Biochips for identifying the HCV genotype and subtype are a substrate containing many discrete elements, each of which has a unique oligonucleotide probe immobilized having a genotype-specific or subtype-specific sequence of a fragment of the NS5B region of the HCV genome.

Метод определения генотипа и подтипа ВГС основан на двухстадийной ПЦР с получением флуоресцентно меченного, преимущественно одноцепочечного, фрагмента области NS5B с последующей гибридизацией этого фрагмента на биочипе, содержащем набор специфичных дискриминирующих олигонуклеотидов. Исследуемый фрагмент области NS5B образует совершенные гибридизационные дуплексы только с соответствующими (полностью комплементарными) олигонуклеотидами. Со всеми остальными олигонуклеотидами изучаемый фрагмент ДНК дает несовершенный дуплекс. Дискриминацию совершенных и несовершенных дуплексов выполняют путем сравнения интенсивностей флуоресценции ячеек, в которых образовались дуплексы. Идентификацию генотипа и подтипа ВГС проводят путем выявления ячеек, в которых образовались совершенные гибридизационные дуплексы.The method for determining the HCV genotype and subtype is based on two-stage PCR to obtain a fluorescently labeled, predominantly single-stranded fragment of the NS5B region, followed by hybridization of this fragment on a biochip containing a set of specific discriminating oligonucleotides. The studied fragment of the NS5B region forms perfect hybridization duplexes only with the corresponding (fully complementary) oligonucleotides. With all other oligonucleotides, the studied DNA fragment gives an imperfect duplex. Discrimination of perfect and imperfect duplexes is performed by comparing the fluorescence intensities of the cells in which the duplexes formed. The identification of the HCV genotype and subtype is carried out by identifying the cells in which perfect hybridization duplexes have formed.

Применение реагентов для внутреннего флуоресцентного контроля позволяет проводить оценку концентрации специфичных олигонуклеотидов, иммобилизованных в элементах биочипа, и нормировать гибридизационные флуоресцентные сигналы с учетом концентраций олигонуклеотидов. Нормировка флуоресцентных сигналов используется для точного вычисления дискриминационных отношений между ячейками, в которых образовались совершенные и несовершенные гибридизационные дуплексы, что необходимо для однозначного определения генотипа и подтипа ВГС.The use of reagents for internal fluorescence control allows the concentration of specific oligonucleotides immobilized in biochip elements to be estimated and hybridization fluorescence signals to be normalized taking into account the concentration of oligonucleotides. The normalization of fluorescence signals is used to accurately calculate the discriminatory relationships between cells in which perfect and imperfect hybridization duplexes have formed, which is necessary to uniquely determine the genotype and subtype of HCV.

Настоящее изобретение рассматривает новые реагенты для введения индокарбоцианиновой флуоресцентной метки в синтетические олигонуклеотиды, используемые при анализе на биочипах. Такого рода реагенты могут быть использованы для флуоресцентного мечения олигонуклеотидов, используемых в различных областях молекулярной биологии и медицины.The present invention contemplates novel reagents for introducing an indocarbocyanine fluorescent label into synthetic oligonucleotides used in biochip assays. Such reagents can be used for fluorescence labeling of oligonucleotides used in various fields of molecular biology and medicine.

Синтетические олигонуклеотиды могут быть маркированы цианиновыми красителями либо после автоматического синтеза, либо во время автоматического синтеза на ДНК синтезаторе. Первый способ широко известен и основан на использовании активированных производных красителей - сукцинимидных эфиров, нитрофениловых эфиров и т.д. Таким образом можно присоединить флуоресцентную метку к синтетическому олигонуклеотиду, содержащему аминогруппу. Другой способ основан на использовании фосфорамидитов цианиновых красителей и позволяет проводить флуоресцентное мечение олигонуклеотидов в процессе их синтеза. Помимо этого, для введения метки в данном случае не требуется наличие аминогруппы. Более того, аминогруппа может быть введена в состав олигонуклеотида независимо, наряду с флуоресцентной меткой. Последнее обстоятельство является очень важным для синтеза контрольных флуоресцентно меченных олигонуклеотидных проб.Synthetic oligonucleotides can be labeled with cyanine dyes either after automatic synthesis or during automatic synthesis on a DNA synthesizer. The first method is widely known and based on the use of activated derivatives of dyes - succinimide esters, nitrophenyl ethers, etc. In this way, a fluorescent label can be attached to a synthetic oligonucleotide containing an amino group. Another method is based on the use of phosphoramidites of cyanine dyes and allows fluorescence labeling of oligonucleotides during their synthesis. In addition, the introduction of a label in this case does not require the presence of an amino group. Moreover, the amino group can be introduced into the oligonucleotide independently, along with a fluorescent label. The latter circumstance is very important for the synthesis of control fluorescently labeled oligonucleotide samples.

Существует целый ряд фосфорамидитов красителей цианинового ряда. Описаны как гидрофобные, так и гидрофильные фосфорамидиты на основе индоцианинов с числом атомов в полиметиновой цепи от 3 до 7 [1-7]. Некоторые из этих соединений могут служить лишь терминаторами в олигонуклеотидном синтезе, другие позволяют продолжать синтез цепи после своего включения.There are a number of phosphoramidites of cyanine dyes. Both hydrophobic and hydrophilic phosphoramidites based on indocyanines with the number of atoms in the polymethine chain from 3 to 7 are described [1-7]. Some of these compounds can only serve as terminators in oligonucleotide synthesis, while others allow chain synthesis to continue after they are turned on.

Из этого ряда соединений известен лишь один фосфорамидитный реагент (Фиг.2), позволяющий осуществлять маркирование олигонуклеотидов в процессе их автоматического синтеза индокарбоцианиновым красителем с приемлемыми для целей внутреннего контроля спектральными характеристиками. Этот продукт поставляется компанией Glen Research по лицензии корпорации Amersham. Данный фосфорамидит содержит индокарбоцианиновое ядро и две функциональные боковые цепи, присоединенные к атомам азота. Наличие защищенного 4-метокси-трифенилметильной (MMTr) группой гидроксипропильного фрагмента в структуре фосфорамидита позволяет, при необходимости, вводить флуорофор в произвольное положение олигонуклеотида (кроме 3' положения). В молекуле отсутствуют какие-либо гидрофильные заместители, которые могли бы увеличить растворимость красителя в воде. Деблокирование флуоресцентно меченных олигонуклеотидов, т.е. удаление защитных групп, после автоматического синтеза проводят в мягких условиях, чтобы избежать разрушения цианинового фрагмента.Of this series of compounds, only one phosphoramidite reagent is known (Figure 2), which allows the labeling of oligonucleotides during their automatic synthesis with an indocarbocyanine dye with spectral characteristics acceptable for internal control purposes. This product is supplied by Glen Research under license from Amersham Corporation. This phosphoramidite contains an indocarbocyanine nucleus and two functional side chains attached to nitrogen atoms. The presence of a hydroxypropyl fragment protected by a 4-methoxy-triphenylmethyl (MMTr) group in the phosphoramidite structure allows, if necessary, the introduction of a fluorophore into an arbitrary position of the oligonucleotide (except for the 3 'position). There are no hydrophilic substituents in the molecule that could increase the solubility of the dye in water. The release of fluorescently labeled oligonucleotides, i.e. the removal of protective groups, after automatic synthesis, is carried out under mild conditions in order to avoid destruction of the cyanine fragment.

Вышеуказанный фосфорамидит обладает двумя существенными недостатками, которые осложняют использование его для целей флуоресцентного мечения контрольных олигонуклеотидных проб. Во-первых, он содержит в своем составе MMTr защитную группу, которая не является стандартной для олигонуклеотидного синтеза. Это приводит к необходимости корректировки протокола синтеза и невозможности адекватной оценки степени включения флуоресцентной метки во время синтеза. Во-вторых, гидрофобный характер красителя приводит к повышенной склонности проб к самоассоциации, что негативно сказывается на результатах анализа.The above phosphoramidite has two significant drawbacks that complicate its use for the purpose of fluorescent labeling of control oligonucleotide samples. First, it contains an MMTr protecting group, which is not standard for oligonucleotide synthesis. This leads to the need to adjust the synthesis protocol and the impossibility of an adequate assessment of the degree of inclusion of the fluorescent label during synthesis. Secondly, the hydrophobic nature of the dye leads to an increased tendency of the samples to self-associate, which negatively affects the results of the analysis.

В основу изобретения положена задача синтеза фосфорамидитов индокарбоцианиновых красителей, содержащих в своем составе гидрофильный заместитель и стандартную 4,4'-диметокси-трифенилметильную группу (DMTr), характеризующихся заданными спектральными характеристиками и позволяющих проводить флуоресцентное мечение в процессе автоматического синтеза олигонуклеотида как по 5' концу, так и в середине цепи.The basis of the invention is the synthesis of indo-carbocyanine dye phosphoramidites containing a hydrophilic substituent and a standard 4,4'-dimethoxy-triphenylmethyl group (DMTr), characterized by predetermined spectral characteristics and allowing fluorescence labeling during automatic synthesis of the oligonucleotide as at the 5 'end in the middle of the chain.

Задача решена тем, что гидрофильный сульфозамещенный индокарбоцианин присоединен к фунциональному линкеру, содержащему первичную гидроксильную группу, защищенную DMTr фрагментом (Фиг.3). Полученный конъюгат преобразуется в дальнейшем в реакционноспособный фосфорамидит. Для синтеза функционального линкера используется 1,2,6-гексантриол. Вицинальный диол селективно защищают изопропилиденовой группой, после чего производят трасформацию гидроксильной группы в положении 6 в амин через стадию азида. Первичный гидроксил диольной системы селективно защищают DMTr группой после удаления изопропилиденовой защиты. Синтез фосфорамидита после конъюгации красителя с функциональным линкером осуществляется с использованием 2-O-цианэтил-N,N,N',N'-тетраизопропилфосфорамидита в присутствии тетразолида пиридиния.The problem is solved in that the hydrophilic sulfosubstituted indocarbocyanin is attached to a functional linker containing a primary hydroxyl group protected by a DMTr fragment (Figure 3). The resulting conjugate is subsequently converted to reactive phosphoramidite. For the synthesis of a functional linker, 1,2,6-hexanetriol is used. The vicinal diol is selectively protected with an isopropylidene group, after which the hydroxyl group at position 6 is transformed into an amine via the azide step. The primary hydroxyl of the diol system is selectively protected by the DMTr group after removal of the isopropylidene protection. The synthesis of phosphoramidite after conjugation of the dye with a functional linker is carried out using 2-O-cyanoethyl-N, N, N ', N'-tetraisopropylphosphoramidite in the presence of pyridinium tetrazolid.

С использованием полученного гидрофильного сульфозамещенного фосфорамидита синтезируют флуоресцентные контрольные олигонуклеотиды, содержащие также аминогруппу для иммобилизации на чипах для генотипирования вируса гепатита С. Деблокирование модифицированных олигонуклеотидов проводят концентрированным водным аммиаком в мягких условиях.Using the obtained hydrophilic sulfosubstituted phosphoramidite, fluorescent control oligonucleotides are also synthesized, which also contain an amino group for immobilization on hepatitis C genotyping chips. Modified oligonucleotides are released by concentrated aqueous ammonia under mild conditions.

Биочипы для идентификации генотипа и подтипа вируса гепатита С получают путем фотоинициируемой полимеризации микрокапель, содержащих необходимые мономеры и флуоресцентно меченный олигонуклеотид по методу, описанному ранее [8].Biochips for identifying the genotype and subtype of hepatitis C virus are obtained by photoinitiated polymerization of microdrops containing the necessary monomers and fluorescently labeled oligonucleotide according to the method described previously [8].

Пример 1Example 1

3,3,3',3'-Тетраметил-5-сульфо-1-этил-1'-N-[6-0-(4,4'-диметокстритил)-5-гидроксигексил]карбоксамидопентил индокарбоцианин3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-5-sulfo-1-ethyl-1'-N- [6-0- (4,4'-dimethocrystyl) -5-hydroxyhexyl] carboxamidopentyl indocarbocyanine

К раствору карбоцианина (R=H, R1=C2H5) (100 мг, 0.18 ммоль) и N-гидроксисукцинимида (30 мг, 0.27 ммоль) в безводном диметилформамиде (2 мл) добавили дициклогексилкарбодиимид (50 мг, 0.24 ммоль). Дополнительные порции дициклогексилкарбодиимида (20 мг, 0.097 ммоль) добвляли каждые 12 ч до полной конверсии. Ход реакции контролировали по обращено-фазной ТСХ. Затем смесь отфильтровали и добавили к ней раствор линкера (150 мг, 0.345 ммоль) и iPr2EtN (50 мкл, 0.287 ммоль) в диметилформамиде (300 мкл). Через 20 мин реакционная смесь была разбавлена этилацетатом (30 мл). Осадок конъюгата красителя был отделен центрифугированием и высушен. Выход 130 мг (73.9%). 1Н NMR (DMSO-d6, 400MHz) δ 8.35 (1Н, t, J13.5, β-СН), 6.86-7.95 (20Н, m, DMTr and dye aromatics), 6.51 (2H, d, J13.5, α,α'-CH), 4.00-4.20 (6H, m., CH3 CH 2N+, CH2 CH 2N+, CH 2NHCO), 3.73 (6H, s, OCH3), 3.50-3.51 (1H, m, CHOH), 2.70-3.05 (2H, m, CH 2ODMTr), 2.04 (2H, t, J7.16, CH 2CONH), 1.69 and 1.70 (12H, s, 4×CH3), 1.15-1.61 (15H, m,

Figure 00000001
CH 3CH2). 13C NMR (DMSO-d6, 100MHz) δ 173.9, 173.6, 171.5, 157.9, 149.9, 145.9, 145.1, 141.8, 141.3, 140.6, 140.0, 135.9, 135.8, 129.6, 128.6, 127.7, 127.6, 126.4, 126.2, 125.2, 122.4, 119.9, 113.0, 111.5, 110.3, 102.7, 102.4, 84.9, 68.9, 67.6, 54.9, 48.9, 48.8, 47.4, 45.6, 43.7, 35.1, 33.5, 33.3, 29.2, 27.4, 27.3, 26.7, 25.7, 25.3, 25.2, 24.8, 24.4, 22.4, 12.2. MS (MALDI): m/z=968.4 (M+), рассч. для C58H69N3O8S 968.24.To a solution of carbocyanine (R = H, R 1 = C 2 H 5 ) (100 mg, 0.18 mmol) and N-hydroxysuccinimide (30 mg, 0.27 mmol) in anhydrous dimethylformamide (2 ml) was added dicyclohexylcarbodiimide (50 mg, 0.24 mmol) . Additional portions of dicyclohexylcarbodiimide (20 mg, 0.097 mmol) were added every 12 hours to complete conversion. The progress of the reaction was monitored by reverse phase TLC. Then the mixture was filtered and a solution of linker (150 mg, 0.345 mmol) and iPr 2 EtN (50 μl, 0.287 mmol) in dimethylformamide (300 μl) were added to it. After 20 minutes, the reaction mixture was diluted with ethyl acetate (30 ml). The precipitate of the dye conjugate was separated by centrifugation and dried. Yield 130 mg (73.9%). 1 H NMR (DMSO-d 6 , 400 MHz) δ 8.35 (1 H, t, J13.5, β-CH), 6.86-7.95 (20 H, m, DMTr and dye aromatics), 6.51 (2H, d, J13.5 , α, α'-CH), 4.00-4.20 (6H, m., CH 3 CH 2 N + , CH 2 CH 2 N + , CH 2 NHCO), 3.73 (6H, s, OCH 3 ), 3.50-3.51 (1H, m, CH OH), 2.70-3.05 (2H, m, CH 2 ODMTr), 2.04 (2H, t, J7.16, CH 2 CONH), 1.69 and 1.70 (12H, s, 4 × CH 3 ) 1.15-1.61 (15H, m,
Figure 00000001
CH 3 CH 2 ). 13 C NMR (DMSO-d 6 , 100MHz) δ 173.9, 173.6, 171.5, 157.9, 149.9, 145.9, 145.1, 141.8, 141.3, 140.6, 140.0, 135.9, 135.8, 129.6, 128.6, 127.7, 127.6, 126.4, 126.2, 125.2, 122.4, 119.9, 113.0, 111.5, 110.3, 102.7, 102.4, 84.9, 68.9, 67.6, 54.9, 48.9, 48.8, 47.4, 45.6, 43.7, 35.1, 33.5, 33.3, 29.2, 27.4, 27.3, 26.7, 25.7, 25.3, 25.2, 24.8, 24.4, 22.4, 12.2. MS (MALDI): m / z = 968.4 (M + ), calc. for C 58 H 69 N 3 O 8 S 968.24.

Пример 2Example 2

3,3,3',3'-Тетраметил-5-сульфо-1-этил-1'-N-{6-O-[4,4'-диметокситритил]-5-O-[(N,N-диизопропиламино)(2-цианэтокси)фосфинил]гексил}карбоксамидопентил индокарбоцианин3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-5-sulfo-1-ethyl-1'-N- {6-O- [4,4'-dimethoxytrityl] -5-O - [(N, N-diisopropylamino ) (2-cyanoethoxy) phosphinyl] hexyl} carboxamidopentyl indocarbocyanine

Конъюгат красителя с линкером (60 мг, 62 мкмоль) растворили в 300 мкл безводного MeCN. К раствору добавили тетразол (22 мг, 310 мкмоль), сухой пиридин, (30 мл) и молекулярные сита (4Å; прибл. 5% по объему). Через 30 мин 2-цианэтил N,N,N',N'-тетраизопропилфосфорамидит (92 мкл, 310 мкмоль) был добавлен к смеси при интенсивном перемешивании. Фосфитилирование прошло за 15 мин по данным ТСХ. Затем в реакционную смесь был добавлен холодный насыщенный водный NaHCO3 (30 мл) и продукт экстрагирован хлористым метиленом (30 мл). Органический слой был высушен над Na2SO4, раствор сконцентрирован при пониженном давлении. К остатку добавили этилацетат (30 ml). Осадок продукта отделяли центрифугированием и высушивали. Выход 60 мг (86%). 1Н NMR (DMSO-d6, 400MHz), выборочные сигналы δ 8.36 (1H, t, J13.4, β-CН), 6.85-7.82 (20Н, m, DMTr и ароматика), 6.52 (2Н, d, J13.4, α,α'-CH), 4.10-4.20 (4Н, m., СН3 CH 2N+, CH2 CH 2N+), 3.73 (6Н, s, ОСН3), 2.04 (2Н, m, CH 2CONH), 1.69 and 1.70 (12Н, s, 4×СН3), 0.96-1.62 (15Н, m,

Figure 00000001
СН 3СН2), 13С NMR (DMSO-d6, 100MHz) δ173.9, 173.7, 171.5, 158.0, 149.9, 146.0, 144.9, 141.8, 141.2, 140.6, 140.1, 135.7, 135.6, 129.6, 128.6, 127.7, 126.5, 126.2, 125.2, 122.4, 119.9, 113.0, 111.5, 110.3, 102.7, 102.4, 85.2, 65.6, 58.0, 57.8, 55.0, 54.8, 48.8, 45.7, 43.7, 42.5, 42.4, 35.1, 33.0, 32.7, 29.1, 27.4, 27.3, 26.7, 25.7, 25.5, 24.9, 24.3, 24.3, 24.2, 24.1, 22.6, 21.9, 21.7, 19.7, 19.7, 19.0, 12.1. 31P NMR (DMSO-d6, 162MHz) δ 150.2. MS (MALDI): m/z=1168.4 (M+), рассч. для C67Н86N5O9S 1168.47.The dye conjugate conjugate (60 mg, 62 μmol) was dissolved in 300 μl of anhydrous MeCN. Tetrazole (22 mg, 310 μmol), dry pyridine, (30 ml) and molecular sieves (4Å; approx. 5% by volume) were added to the solution. After 30 minutes, 2-cyanoethyl N, N, N ′, N′-tetraisopropylphosphoramidite (92 μl, 310 μmol) was added to the mixture with vigorous stirring. Phosphitylation took place in 15 minutes according to TLC. Then, cold saturated aqueous NaHCO 3 (30 ml) was added to the reaction mixture and the product was extracted with methylene chloride (30 ml). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 , the solution was concentrated under reduced pressure. Ethyl acetate (30 ml) was added to the residue. The precipitate of the product was separated by centrifugation and dried. Yield 60 mg (86%). 1 N NMR (DMSO-d 6 , 400 MHz), selective signals δ 8.36 (1H, t, J13.4, β-CH), 6.85-7.82 (20Н, m, DMTr and aromatics), 6.52 (2Н, d, J13 .4, α, α'-CH), 4.10-4.20 (4Н, m., CH 3 CH 2 N + , CH 2 CH 2 N + ), 3.73 (6Н, s, OCH 3 ), 2.04 (2Н, m , CH 2 CONH), 1.69 and 1.70 (12H, s, 4 × CH 3 ), 0.96-1.62 (15H, m,
Figure 00000001
CH 3 CH 2 ), 13 C NMR (DMSO-d 6 , 100 MHz) δ173.9, 173.7, 171.5, 158.0, 149.9, 146.0, 144.9, 141.8, 141.2, 140.6, 140.1, 135.7, 135.6, 129.6, 128.6, 127.7 , 126.5, 126.2, 125.2, 122.4, 119.9, 113.0, 111.5, 110.3, 102.7, 102.4, 85.2, 65.6, 58.0, 57.8, 55.0, 54.8, 48.8, 45.7, 43.7, 42.5, 42.4, 35.1, 33.0, 32.7, 29.1 , 27.4, 27.3, 26.7, 25.7, 25.5, 24.9, 24.3, 24.3, 24.2, 24.1, 22.6, 21.9, 21.7, 19.7, 19.7, 19.0, 12.1. 31 P NMR (DMSO-d 6 , 162MHz) δ 150.2. MS (MALDI): m / z = 1168.4 (M + ), calc. for C 67 H 86 N 5 O 9 S 1168.47.

Пример 3Example 3

Синтез олигонуклеотидовSynthesis of Oligonucleotides

Олигонуклеотиды синтезировали на автоматическом ДНК синтезаторе ASM-102U (Biosset Ltd., Россия) или ABI 3400 (Applied Biosystems, Forster City, CA, USA) фосфорамидитным способом в масштабе 0.2-мкмоль.Oligonucleotides were synthesized on an automatic DNA synthesizer ASM-102U (Biosset Ltd., Russia) or ABI 3400 (Applied Biosystems, Forster City, CA, USA) using a 0.2 μmol phosphoramidite method.

Деблокирование флуоресцентно меченных олигонуклеотидов проводили в концентрированном водном аммиаке при 25°C в течение 8 ч.The release of fluorescently labeled oligonucleotides was carried out in concentrated aqueous ammonia at 25 ° C for 8 h.

Очистку олигонуклеотидов проводили с использованием обращено-фазовой хроматографии на колонке Hypersil (5 мм; 4.6×250 мм) в градиенте ацетонитроила (0-50%) в 0.05 М ТЕАА (рН 7.0). Скорость потока - 1 мл/мин.The oligonucleotides were purified using reverse phase chromatography on a Hypersil column (5 mm; 4.6 × 250 mm) in an acetonitroil gradient (0-50%) in 0.05 M TEAA (pH 7.0). The flow rate is 1 ml / min.

Нуклеотидные последовательности контрольных олигонуклеотидовNucleotide sequences of control oligonucleotides

GCC TGT CGA GC(C/T) GC олигонуклеотид для идентификации генотипа 1 ВГСGCC TGT CGA GC (C / T) GC oligonucleotide for identification of HCV genotype 1

ТАС AGG CG(C/T) TG(C/T) CGC олигонуклеотид для идентификации генотипа 2 ВГСTAC AGG CG (C / T) TG (C / T) CGC oligonucleotide for identification of HCV genotype 2

AC TGA GAG CGA CAT СС олигонуклеотид для идентификации подтипа 1а ВГСAC TGA GAG CGA CAT SS oligonucleotide for identification of HCV subtype 1a

ATA A(A/G)G TCG СТС АСА GAG олигонуклеотид для идентификации подтипа lb ВГСATA A (A / G) G TCG STS ASA GAG oligonucleotide for identification of the HCV lb subtype

ТАС ACT CGC TGA CTG AGA олигонуклеотид для идентификации подтипа 2а ВГСTAC ACT CGC TGA CTG AGA oligonucleotide for identification of the HCV subtype 2a

ТАС ACT CGC ТСА CTG AGA олигонуклеотид для идентификации подтипа 2b ВГСTAC ACT CGC TCA CTG AGA oligonucleotide for identification of the HCV subtype 2b

Краткое описание фигурBrief Description of the Figures

Фиг.1. Новые фосфорамидитные реагенты.Figure 1. New phosphoramidite reagents.

Фиг.2. Коммерчески доступный фосфорамидитный реагент с приемлемыми для целей внутреннего контроля спектральными характеристиками.Figure 2. Commercially available phosphoramidite reagent with acceptable spectral characteristics for internal control purposes.

Фиг.3. Синтез линкера и фосфорамидитов, R=Н, SO3H; R1=алкил С1-С3. Условия реакций: (i) ацетон, п-толуолсульфокислота, хлороформ, кипячение с азеотропной отгонкой воды; (ii) MsCl в пиридине, 25°C, 12 часов; (iii) LiN3 в ДМФА, 12 часов, 70°C; (iv) 80% АсОН, 15 мин, 60°C; (v) DMTrCl в пиридине, 25°C, 12 часов; (vi) Ph3P в пиридине; (vii) активированные эфиры красителей в ДМФА, 25°C, 2 часа; (viii) 2-цианэтил-N,N,N',N'-тетраизопропилфосфорамидит, тетразол, пиридин в MeCN, 25°С, 30 мин.Figure 3. Synthesis of linker and phosphoramidites, R = H, SO 3 H; R 1 = alkyl C1-C3. Reaction conditions: (i) acetone, p-toluenesulfonic acid, chloroform, boiling with azeotropic distillation of water; (ii) MsCl in pyridine, 25 ° C, 12 hours; (iii) LiN 3 in DMF, 12 hours, 70 ° C; (iv) 80% AcOH, 15 min, 60 ° C; (v) DMTrCl in pyridine, 25 ° C, 12 hours; (vi) Ph 3 P in pyridine; (vii) activated dye esters in DMF, 25 ° C, 2 hours; (viii) 2-cyanoethyl-N, N, N ', N'-tetraisopropylphosphoramidite, tetrazole, pyridine in MeCN, 25 ° C, 30 min.

ЛитератураLiterature

1. Квач М.В., Гонтарев СВ., Прохоренко И.А., Степанова И.А., Шменай В.В., Коршун В.А. Известия АН, Серия химическая, 2006, 154-158.1. Kvach M.V., Gontarev SV., Prokhorenko I.A., Stepanova I.A., Shmenay V.V., Korshun V.A. Izvestia AN, Chemical Series, 2006, 154-158.

2. Anderson, Е.Synthesis of a Carbocyanine Phosophoramidite and its use in Oligonucleotide Labeling; International Conference on Nucleic Acid Medical Applications, Jan. 25-29, Cancun, Mexico, 1993.2. Anderson, E. Synthesis of a Carbocyanine Phosophoramidite and its use in Oligonucleotide Labeling; International Conference on Nucleic Acid Medical Applications, Jan. 25-29, Cancun, Mexico, 1993.

3. Narayanan, N., Little, G., Lugade, A., Gibson, J., Prescott, C, Raghavachari, R., Reimen, K., Roemer, S., Sutter, S., Draney D. New NIR Dyes: Synthesis, Spectral Properties and Applications in DNA Analyses; Daehne, S.; Resch-Genger, U.,3. Narayanan, N., Little, G., Lugade, A., Gibson, J., Prescott, C, Raghavachari, R., Reimen, K., Roemer, S., Sutter, S., Draney D. New NIR Dyes: Synthesis, Spectral Properties and Applications in DNA Analyzes; Daehne, S .; Resch-Genger, U.,

Wolfbeis, О.S. Eds. Near-infrared Dyes for High Technology Applications, Kluwer Academic Publishers, 1998, 141-158.Wolfbeis, O.S. Eds. Near-infrared Dyes for High Technology Applications, Kluwer Academic Publishers, 1998, 141-158.

4. Michael M.A., Farooqui F., Reddy M.P., Li H. Патент США 7,230,117, 2007.4. Michael M.A., Farooqui F., Reddy M.P., Li H. U.S. Patent 7,230,117, 2007.

5. Brush C.K., Anderson E.D. Патент США 5,556,959, 1996.5. Brush C.K., Anderson E.D. U.S. Patent 5,556,959, 1996.

6. Brush C.K., Anderson E.D. Патент США 5,808,044, 1998.6. Brush C.K., Anderson E.D. U.S. Patent 5,808,044, 1998.

7. Reddy M.P., Farooqui F., Michael M.A. Патент США 6,331,632, 2001.7. Reddy M.P., Farooqui F., Michael M.A. U.S. Patent 6,331,632, 2001.

8. Rubina A.Yu., Pan'kov S.V., Dementieva E.I., Pen'kov D.N., Butygin A.V., Vasiliskov V.A., Chudinov A.V., Mikheikin A.L., Mikhailovich V.M, Mirzabekov A.D. Anal. Biochem. 2004, V.325, 92-106.8. Rubina A.Yu., Pan'kov S.V., Dementieva E.I., Pen'kov D.N., Butygin A.V., Vasiliskov V.A., Chudinov A.V., Mikheikin A.L., Mikhailovich V.M., Mirzabekov A.D. Anal. Biochem. 2004, V.325, 92-106.

Claims (2)

1. Фосфорамидитные реагенты формулы
Figure 00000002

где R=H, SO3Н; R1=алкил С1-С3.
1. Phosphoramidite reagents of the formula
Figure 00000002

where R = H, SO 3 H; R 1 = alkyl C1-C3.
2. Способ синтеза фосфорамидита формулы (1) по п.1, отличающийся тем, что способ осуществляют посредством реакции функционального аминолинкера формулы (2) с соответствующими активированными эфирами индокарбоцианиновых красителей, после чего полученные конъюгаты красителей формулы (3) подвергают взаимодействию с 2-цианэтил-N,N,N',N'-тетраизопропилфосфорамидитом, получая фосфорамидитный реагент формулы (1) по п.1
Figure 00000003
Figure 00000004

где R=H, SO3H; R1=алкил С1-С3, DMTr - диметокситритильная группа.
2. A method for synthesizing phosphoramidite of formula (1) according to claim 1, characterized in that the method is carried out by reacting a functional aminolinker of formula (2) with the corresponding activated esters of indocarbocyanine dyes, after which the resulting dye conjugates of formula (3) are reacted with 2-cyanethyl -N, N, N ', N'-tetraisopropylphosphoramidite to obtain the phosphoramidite reagent of formula (1) according to claim 1
Figure 00000003
Figure 00000004

where R = H, SO 3 H; R 1 = alkyl C1-C3; DMTr is a dimethoxytrityl group.
RU2008138961/04A 2008-10-01 2008-10-01 Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents RU2382047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138961/04A RU2382047C1 (en) 2008-10-01 2008-10-01 Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138961/04A RU2382047C1 (en) 2008-10-01 2008-10-01 Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2382047C1 true RU2382047C1 (en) 2010-02-20

Family

ID=42127015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138961/04A RU2382047C1 (en) 2008-10-01 2008-10-01 Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382047C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КВАЧ М.В. И ДР. Известия АН, Серия химическая, 2006, 154-158. US 7230117 (В2), 12.06.2007. US 5556959 (А), 17.09.1996. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6541618B1 (en) Nitro-substituted non-fluorescent asymmetric cyanine dye compounds
AU671928B2 (en) Infra-red dye-labelled nucleotides and their use in nucleic acid detection
BR112019027944A2 (en) compositions and methods for chemically cleaving and deprotecting surface-bound oligonucleotides
US10647740B2 (en) Multisignal labeling reagents and processes and uses therefor
US20080038745A1 (en) Nucleotide analogs with six-membered rings
CN101605743A (en) Be used to produce the click chemistry of reporter molecules
US20210079034A1 (en) Fluorescent dyes and methods of use thereof
JP5975524B2 (en) Compound, nucleic acid, method for producing nucleic acid, and kit for producing nucleic acid
CN101631796B (en) Compound having structure derived from mononucleoside or mononucleotide, nucleic acid, labeling substance, and method and kit for detection of nucleic acid
JP2004203878A (en) Mannitol and glucitol derivative
RU2382047C1 (en) Reagents for internal fluorescent control when determing genotype and subtype of hepatitis c virus on oligonucleotide microchip and method of producing said reagents
JP2005536211A (en) Oligonucleotide-tagged nucleoside triphosphate (OTNTP) for gene analysis
ES2931081T3 (en) Coumarin-based compounds and related methods
JP4779147B2 (en) Nucleotide derivatives and uses thereof
US7759469B2 (en) Labeling reagent
WO2011105610A1 (en) Insulator and use thereof
JP2007031389A6 (en) Nucleotide derivatives and uses thereof
JP4963015B2 (en) Nucleotide derivatives and uses thereof
JP4467930B2 (en) Nucleotide labeling reagent and oligonucleotide derivative incorporating the same
EP1466919A1 (en) Nucleotide analogs with six membered rings
WO2011097437A1 (en) Double displacement probes for nucleic acid detection
Misra et al. Synthesis of terminally labelled RNA sequences: Fluorescence and hybridisation study of RNA-DNA duplexes

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 5-2010 FOR TAG: (73)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111002

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140627

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181002