RU2501802C1 - Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides - Google Patents

Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides Download PDF

Info

Publication number
RU2501802C1
RU2501802C1 RU2012145942/04A RU2012145942A RU2501802C1 RU 2501802 C1 RU2501802 C1 RU 2501802C1 RU 2012145942/04 A RU2012145942/04 A RU 2012145942/04A RU 2012145942 A RU2012145942 A RU 2012145942A RU 2501802 C1 RU2501802 C1 RU 2501802C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
oligodeoxyribonucleotide
cartridge
cartridges
washed
Prior art date
Application number
RU2012145942/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Головин
Алексей Михайлович Копылов
Галина Валериевна Павлова
Николай Николаевич Мудрик
Владимир Евстахиевич Бабий
Вадим Неронович Ташлицкий
Екатерина Николаевна Лапшева
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Апто-Фарм"
Priority to RU2012145942/04A priority Critical patent/RU2501802C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2501802C1 publication Critical patent/RU2501802C1/en

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of purifying G-rich oligodeoxyribonucleotides with size of 20-50 bases from silicic acid derivative impurities comprises the following consecutive steps: using oligodeoxyribonucleotides synthesised on controlled pore glass (CPG), where the last dimethoxytrityl protection is not removed; preparing an oligodeoxyribonucleotide solution by mixing 300 mcl of oligodeoxyribonucleotide with concentration of 0.5 mcm/ml with 25 ml of water and 0.5 ml of 2.0 M solution of an ion-pair reagent of triethylammonium acetate, hereinafter TEAA; the solutions are deposited on Glen Research Poly-Pak Cartridges, 60-1100-10, which contain a polymer carrier having dimethoxytrityl affinity; 50 ml Millipore, Plastic syringes, XX1105005, without plungers are connected to the cartridges; the cartridges with syringes are connected to a vacuum manifold CHROMBOND 730151; a 50 kPa vacuum is formed using a water-jet pump; the cartridges are washed with 2 ml aqueous solution of ammonia and TEAA of the following composition; 1/40 volume of 2.0 M TEAA solution is added to 20-fold diluted 25% ammonia solution; the cartridges are washed with 2 ml of water, 2 ml of 2% aqueous trifluoroacetic acid solution and 4 ml deionised water; the purified oligodeoxyribonucleotide is removed from the cartridges by washing the cartridges with 2 ml of a mixture of 95% ethyl alcohol with 25% ammonia solution; the purified oligodeoxyribonucleotide is separated from the solution by placing a test-tube with the solution of purified oligodeoxyribonucleotide into a concentrator, evaporating the solution for 10 hours at temperature of 60°C.
EFFECT: efficient method of purifying oligodeoxyribonucleotides with high output and high degree of purification from silicic acid derivatives suitable for large-scale synthesis.
3 ex

Description

Изобретение относится к области биохимии и молекулярной биологии, а именно - к способу очистки синтетических олигодезоксирибонуклеотидов.The invention relates to the field of biochemistry and molecular biology, and in particular to a method for the purification of synthetic oligodeoxyribonucleotides.

Синтез олигодезоксирибонуклеотидов и олигорибонуклеотидов является объектом, как интенсивных исследований, так и коммерческого использования (далее употребляется термин «олигонуклеотиды» в случае, когда природа сахара не имеет значения). Разработаны различные методы автоматического синтеза, имеется широкий ассортимент оборудования для автоматического синтеза, включая установки для крупномасштабного синтеза. Поскольку основной рынок синтетических олигонуклеотидов сосредоточен в сфере диагностики, а именно, применения полимеразной цепной реакции, большинство методов разработано для получения небольших количеств олигодезоксирибонуклеотидов. B этом случае количество и качество полученных олигодезоксирибонуклеотидов удовлетворяют большинству исследовательских и коммерческих целей. Напротив, к олигодезоксирибонуклеотидам, предназначенным для терапевтических целей (терапевтическим олигонуклеотидам), предъявляются более жесткие требования - в частности, касающиеся отсутствия как низкомолекулярных примесей, так и "орфографических ошибок" в последовательности нуклеотидов вследствие ошибок синтеза. Крупномасштабный синтез олигонуклеотидов приобрел большое значение в связи с высоким терапевтическим потенциалом аптамеров и малых интерферирующих РНК (миРНК, siRNA) [1].The synthesis of oligodeoxyribonucleotides and oligoribonucleotides is an object of both intensive research and commercial use (hereinafter, the term “oligonucleotides” is used when the nature of sugar does not matter). Various methods of automatic synthesis have been developed; there is a wide range of equipment for automatic synthesis, including installations for large-scale synthesis. Since the main market for synthetic oligonucleotides is concentrated in the field of diagnostics, namely, the use of the polymerase chain reaction, most methods are designed to produce small amounts of oligodeoxyribonucleotides. In this case, the quantity and quality of the oligodeoxyribonucleotides obtained satisfy most research and commercial purposes. In contrast, oligodeoxyribonucleotides intended for therapeutic purposes (therapeutic oligonucleotides) are subject to more stringent requirements, in particular, regarding the absence of both low molecular weight impurities and “spelling errors” in the nucleotide sequence due to synthesis errors. Large-scale synthesis of oligonucleotides has become of great importance due to the high therapeutic potential of aptamers and small interfering RNAs (siRNAs, siRNAs) [1].

Главной сложностью в продвижении практического применения терапевтических олигонуклеотидов является достижение высокой степени очистки продуктов автоматического синтеза. Для очистки олигонуклеотидов в небольшом масштабе (мг) удобным методом является обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (офВЭЖХ); она обладает оптимальным соотношением временных затрат и эффективности.The main difficulty in promoting the practical application of therapeutic oligonucleotides is the achievement of a high degree of purification of automatic synthesis products. For the purification of oligonucleotides on a small scale (mg), a convenient method is reverse phase high performance liquid chromatography (of HPLC); it has an optimal ratio of time costs and efficiency.

Ранее компанией Glen Research (США) была разработана стандартная методика твердофазной экстракции, которая применяется для очистки синтетических олигодезоксирибонуклеотидов, защищенных диметокситритильной группой [2].Earlier, Glen Research (USA) developed a standard solid-phase extraction technique that is used to purify synthetic oligodeoxyribonucleotides protected by a dimethoxytrityl group [2].

Также известен источник 2007132440/04 (30.01.2006), в котором описан способ очистки синтетических олигодезоксирибонуклеотидов длиной от 2 до 30 нуклеотидов, имеющих диметокситритильную защиту. Очистка включает в себя следующие стадии:Also known source 2007132440/04 (01/30/2006), which describes a method for purification of synthetic oligodeoxyribonucleotides with a length of from 2 to 30 nucleotides having dimethoxytrityl protection. Cleaning includes the following steps:

1) получение раствора защищенного олигодезоксирибонуклеотида в растворителе A (имеющем точку кипения ниже, чем точка кипения растворителя B);1) obtaining a solution of a protected oligodeoxyribonucleotide in solvent A (having a boiling point lower than the boiling point of solvent B);

2) нагревание раствора до 30°C, но ниже точки кипения растворителя A;2) heating the solution to 30 ° C, but below the boiling point of solvent A;

3) добавление растворителя B до видимого осаждения вещества. Растворитель B представляет собой спирт, содержащий от 1 до 6 атомов C; или диол, содержащий от 2 до 6 атомов C;3) the addition of solvent B to the visible precipitation of the substance. Solvent B is an alcohol containing from 1 to 6 C atoms; or a diol containing from 2 to 6 C atoms;

4) далее растворитель B нагревается до температуры 30°C, но ниже точки кипения растворителя B;4) then solvent B is heated to a temperature of 30 ° C, but below the boiling point of solvent B;

5) к нагретому растворителю B добавляется раствор защищенного олигодезоксирибонуклеотида в растворителе A до видимого осаждения вещества в растворе, затем раствор охлаждается при перемешивании до образования осадка, и удаляется супернатант.5) a solution of the protected oligodeoxyribonucleotide in solvent A is added to the heated solvent B until the substance precipitates in solution, then the solution is cooled with stirring until a precipitate forms and the supernatant is removed.

Основной задачей настоящего изобретения является устранение недостатков способов очистки известных из уровня техники и разработка эффективного способа очистки олигодезоксирибонуклеотидов, пригодного для крупномасштабного синтеза.The main objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the purification methods known from the prior art and the development of an effective method for purification of oligodeoxyribonucleotides suitable for large-scale synthesis.

Техническим результатом является получение продукта с высоким выходом и высокой степенью очистки от производных кремниевой кислоты.The technical result is to obtain a product with a high yield and a high degree of purification from derivatives of silicic acid.

В настоящее время появилась насущная потребность в эффективных способах очистки олигодезоксирибонуклеотидов с высоким содержанием остатков G. Они обладают сложной и стабильной третичной структурой, часто в виде т.н. G-квартетов и G-квадруплексов, что и обуславливает к ним интерес со стороны, как исследователей, так и фармакологов. B то же время, наличие большого количества остатков G настолько специфически меняет физико-химические свойства олигонуклеотидов, что делает невозможным простое применение ранее разработанных стандартных способов очистки.Currently, there is an urgent need for effective methods for purification of oligodeoxyribonucleotides with a high content of G residues. They have a complex and stable tertiary structure, often in the form of so-called G-quartets and G-quadruplexes, which causes interest in them from both researchers and pharmacologists. At the same time, the presence of a large number of G residues so specifically changes the physicochemical properties of oligonucleotides, which makes it impossible to simply use previously developed standard purification methods.

Поставленная техническая задача и получаемый технический результат достигаются новым предлагаемым способом очистки G-богатых олигодезоксирибонуклеотидов размером 20-50 оснований от примесей производных кремниевой кислоты, включающим следующие последовательные операции:The stated technical problem and the obtained technical result are achieved by the new proposed method for purification of G-rich oligodeoxyribonucleotides of 20-50 bases in size from impurities of silicic acid derivatives, including the following sequential operations:

- используют синтезированные на носителе CPG (controlled pore glass, СКРП - стекло с контролируемым размером пор) олигодезоксирибонуклеотиды, где концевая диметокситритильная защита не удалена- use oligodeoxyribonucleotides oligodeoxyribonucleotides synthesized on a carrier CPG (controlled pore glass, SCRP - glass with controlled pore size)

- готовят раствор олигодезоксирибонуклеотида, для чего к 300 мкл олигодезоксирибонуклеотида концентрацией 0,5 мкм/мл прибавляют 25 мл воды и 0,5 мл 2,0 М раствора ион-парного реагента триэтиламмония ацетата (далее TEAA)- prepare a solution of oligodeoxyribonucleotide, for which 25 ml of water and 0.5 ml of a 2.0 M solution of ion-pair reagent of triethylammonium acetate (hereinafter TEAA) are added to 300 μl of oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 0.5 μm / ml

- растворы наносят на картриджи Glen Research Poly-Pak Cartridge, 60-1100-10, содержащие полимерный носитель, имеющий сродство к диметокситритилу, к картриджам присоединяют шприцы без плунжеров Millipore, Plastic syringe 50 мл, XX1105005, картриджи со шприцами присоединяются к вакуумному манифолду CHROMBOND 730151, и при помощи водоструйного насоса создается вакуум порядка 50 кПа- solutions are applied to Glen Research Poly-Pak Cartridge 60-1100-10 cartridges containing a polymeric carrier having an affinity for dimethoxytrityl, syringes without plungers Millipore, Plastic syringe 50 ml, XX1105005 are attached to the cartridges, cartridges with syringes are attached to the CHROMBOND vacuum manifold 730151, and with the help of a water-jet pump, a vacuum of about 50 kPa is created

- картридж промывают 2 мл водного раствора аммиака и TEAA следующего состава: к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA- the cartridge is washed with 2 ml of an aqueous solution of ammonia and TEAA of the following composition: 1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a diluted 20 times 25% ammonia solution

- картридж промывают 2 мл воды- the cartridge is washed with 2 ml of water

- картридж промывают 2 мл 2% водного раствора трифторуксусной кислоты- the cartridge is washed with 2 ml of a 2% aqueous solution of trifluoroacetic acid

- картридж промывают 4 мл деионизованной воды- the cartridge is washed with 4 ml of deionized water

- выделяют очищенный олигодезоксирибонуклеотид из картриджа, для чего картридж промывают 2 мл смеси 95% этилового спирта с 25% водным аммиаком- emit purified oligodeoxyribonucleotide from the cartridge, for which the cartridge is washed with 2 ml of a mixture of 95% ethyl alcohol with 25% aqueous ammonia

- выделяют очищенный олигодезоксирибонуклеотид из раствора, для чего пробирки с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещают в концентратор, производят испарение раствора в течение 10 часов при температуре 60°C- isolated purified oligodeoxyribonucleotide is isolated from the solution, for which test tubes with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide are placed in a concentrator, the solution is evaporated for 10 hours at a temperature of 60 ° C

Итак, сущность изобретения состоит в применении смесей определенного состава определенных растворителей, а именно:So, the essence of the invention consists in the use of mixtures of a certain composition of certain solvents, namely:

1) в добавлении ион-парного реагента триэтиламмония ацетата к раствору аммиака, используемому для отмывания производных кремниевой кислоты1) in the addition of an ion-pair reagent of triethylammonium acetate to the ammonia solution used to wash the derivatives of silicic acid

2) в использовании водного раствора аммиака и этилового спирта для снятия очищенного олигодезоксирибонуклеотида с сорбента Poly Pak. Оба раствора имеют хорошую летучесть, что определяет легкость их последующего удаления упариванием в вакууме.2) in the use of aqueous ammonia and ethyl alcohol to remove the purified oligodeoxyribonucleotide from the Poly Pak sorbent. Both solutions have good volatility, which determines the ease of their subsequent removal by evaporation in vacuum.

Выход продукта - чистого олигонуклеотида, составляет от 30 до 70% с содержанием силикатов менее 10-6% по массе.The yield of the product is pure oligonucleotide, ranges from 30 to 70% with a silicate content of less than 10 -6 % by weight.

Подробное описание сущности изобретения и обоснование его преимуществ.A detailed description of the invention and the rationale for its advantages.

Для синтеза олигодезоксирибонуклеотидов, в основном, применяются два типа носителей: полистирольный носитель и стеклянный носитель с контролируемым размером пор (СКРП; controlled pore glass, CPG). B случае использования СКРП по завершению синтеза снятие олигодезоксирибонуклеотида с носителя осуществляется в щелочной среде (чаще всего водным раствором аммиака или смеси аммиака с метиламином), поэтому стекло выщелачивается и продукт, олигодезоксирибонуклеотид, загрязняется производными кремниевой кислоты [3]. Присутствие производных кремниевой кислоты делает невозможным клиническое применение олигодезоксирибонуклеотида без специальной очистки и разработки методов контроля качества.For the synthesis of oligodeoxyribonucleotides, two types of carriers are mainly used: a polystyrene carrier and a glass carrier with a controlled pore size (SCRP; controlled pore glass, CPG). In the case of using SCRP, upon completion of the synthesis, the removal of oligodeoxyribonucleotide from the carrier is carried out in an alkaline medium (most often aqueous ammonia or a mixture of ammonia with methylamine); therefore, the glass is leached and the product, oligodeoxyribonucleotide, is contaminated with silicic acid derivatives [3]. The presence of silicic acid derivatives makes the clinical use of oligodeoxyribonucleotide impossible without special purification and development of quality control methods.

Вопрос об очистке олигодезоксирибонуклеотидов от производных кремниевой кислоты малоизучен [4].The question of purification of oligodeoxyribonucleotides from derivatives of silicic acid is poorly understood [4].

Стандартный метод очистки на полимерном сорбенте Poly Pak, предлагаемый Glen Research [2], заключается в связывании диметокситритил-олигодезоксирибонуклеотида с сорбентом Poly Pak за счет гидрофобных взаимодействий, а в присутствии ион-парного реагента - ацетата триэтиламмония, и самого олигонуклеотида. Такая стабильная сорбция позволяет проводить многократную промывку аммиаком без существенной десорбции олигонуклеотида.The standard method of purification on a polymer sorbent Poly Pak, proposed by Glen Research [2], is the binding of dimethoxytrityl-oligodeoxyribonucleotide to the Poly Pak sorbent due to hydrophobic interactions, and in the presence of an ion-pair reagent triethylammonium acetate, and the oligonucleotide itself. Such stable sorption allows multiple washing with ammonia without significant desorption of the oligonucleotide.

Однако описанный стандартный способ не подходит для очистки G-богатых олигодезоксирибонуклеотидов, поскольку такие олигонуклеотиды смываются с носителя при промывании разбавленным аммиаком, что связано с плохой сорбцией, являющейся особенностью G-богатых олигонуклеотидов.However, the described standard method is not suitable for purification of G-rich oligodeoxyribonucleotides, since such oligonucleotides are washed off the carrier by washing with diluted ammonia, which is associated with poor sorption, which is a feature of G-rich oligonucleotides.

Заявленное изобретение касается следующего метода очистки для G-богатых олигонуклеотидов. Очистка олигодезоксирибонуклеотида производится с помощью картриджей фирмы Glen Research (Poly-Pak Cartridge 60-1100-10) объемом 0,5 мл с присоединенными шприцами фирмы Millipore на 50 мл (XX1105005) без плунжеров, которые монтируются на вакуумном манифолде на 24 колонки CHROMABOND 730151 фирмы Macherey-Nagel (Германия). При помощи водоструйного насоса создается вакуум 50-60 кПа. Растворы в соответствии с приведенной далее схемой наносятся на картриджи.The claimed invention relates to the following purification method for G-rich oligonucleotides. The oligodeoxyribonucleotide is purified using 0.5 ml Glen Research cartridges (Poly-Pak Cartridge 60-1100-10) with 50 ml Millipore syringes attached (XX1105005) without plungers that are mounted on a 24 column CHROMABOND 730151 vacuum manifold Macherey-Nagel (Germany). Using a water-jet pump, a vacuum of 50-60 kPa is created. Solutions in accordance with the following scheme are applied to cartridges.

Используется деионизованная вода, полученная очисткой на Milli-Q Advantage А10 Ultrapure Water Purification System (США).Used deionized water obtained by purification on Milli-Q Advantage A10 Ultrapure Water Purification System (USA).

Первая стадия очистки - нанесение на картридж. По завершении твердофазного автоматического синтеза с использованием СКРП (синтезатор Mermade 48) и после снятия с носителя 300 мкл аммиачного раствора олигодезоксирибонуклеотида (концентрация - 0,5 мкм/мл; 0,5 мМ) разбавляют 25 мл воды и добавляют 0,5 мл 2,0 М раствора триэтиламмония ацетата (TEAA), раствор наносится на картридж объемом 0,5 мл. При этом олигонуклеотид сорбируется на носитель картриджа.The first stage of cleaning is application to the cartridge. Upon completion of the solid-phase automatic synthesis using SKRP (Mermade 48 synthesizer) and after removing 300 μl of an ammonia solution of oligodeoxyribonucleotide (concentration - 0.5 μm / ml; 0.5 mmol) from the carrier, dilute with 25 ml of water and add 0.5 ml of 2, 0 M solution of triethylammonium acetate (TEAA), the solution is applied to a 0.5 ml cartridge. In this case, the oligonucleotide is adsorbed onto the cartridge carrier.

Вторая стадия очистки - промывка раствором аммиака и TEAA. Картридж промывается 2 мл водного раствора аммиака и TEAA следующего состава: к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA. При этом удаляются производные кремниевой кислоты и прочие растворимые примеси.The second stage of purification is washing with a solution of ammonia and TEAA. The cartridge is washed with 2 ml of aqueous ammonia and TEAA of the following composition: 1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a 20% diluted 25% ammonia solution. The derivatives of silicic acid and other soluble impurities are removed.

Третья стадия очистки - промывка водой (2 мл). Удаляется избыток аммиака и TEAA.The third stage of purification is washing with water (2 ml). Excess ammonia and TEAA are removed.

Четвертая стадия очистки - удаление 5'-концевой защитной группы, промывка 2 мл 2% водного раствора трифторуксусной кислоты (ТФУ). Картридж промывается 2 мл 2% раствора ТФУ, при этом удаляется диметокситритильная группа.The fourth stage of purification is the removal of the 5'-terminal protective group, washing with 2 ml of a 2% aqueous solution of trifluoroacetic acid (TFA). The cartridge is washed with 2 ml of a 2% solution of TFA, while the dimethoxytrityl group is removed.

Пятая стадия очистки - промывка 4 мл деионизованной воды. Картридж промывается 4 мл деионизованной воды; при этом удаляется избыток ТФУ, что обнаруживается при помощи универсальной индикаторной бумаги.The fifth stage of purification is washing with 4 ml of deionized water. The cartridge is washed with 4 ml of deionized water; this removes excess TFU, which is detected using universal indicator paper.

Шестая стадия очистки - элюция с носителя. Картридж промывается 2 мл смеси 95% спирта с 25% аммиаком (3:7 по объему). Олигодезоксирибонуклеотид, отмытый от примесей, переходит в раствор.The sixth stage of purification is elution from the carrier. The cartridge is washed with 2 ml of a mixture of 95% alcohol with 25% ammonia (3: 7 by volume). Oligodeoxyribonucleotide, washed from impurities, passes into the solution.

Регенерация картриджей для последующей очистки. Для подготовки к следующей очистке картридж последовательно промывается 2 мл ацетонитрила и 2 мл деионизованной воды для удаления возможных сорбированных примесей.Cartridge regeneration for subsequent cleaning. To prepare for the next cleaning, the cartridge is washed successively with 2 ml of acetonitrile and 2 ml of deionized water to remove possible sorbed impurities.

Полученный раствор переносят в пробирку на 2 мл. Пробирку с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещаются в концентратор Eppendorf (Eppendorf Concentrator plus). Раствор упаривают в течение 10 часов при 60°C.The resulting solution was transferred to a 2 ml tube. A tube with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide is placed in an Eppendorf concentrator (Eppendorf Concentrator plus). The solution was evaporated for 10 hours at 60 ° C.

После упаривания очищенный олигодезоксирибонуклеотид растворяют в воде. Выход олигодезоксирибонуклеотида, определяемый по УФ-спектру по разности величин поглощения на длинах волн 260 и 320 нанометров, составляет от 30 до 70%. Коэффициент экстинкции рассчитывают по формуле:After evaporation, the purified oligodeoxyribonucleotide is dissolved in water. The yield of oligodeoxyribonucleotide, determined by the UV spectrum from the difference in absorbance values at wavelengths of 260 and 320 nanometers, ranges from 30 to 70%. The extinction coefficient is calculated by the formula:

□=N1*15200+N2*12010+N3*7050+N4*8400,□ = N 1 * 15200 + N 2 * 12010 + N 3 * 7050 + N 4 * 8400,

где N1 - число аденинов, N2 - число цитозинов, N3 - число гуанинов, N4 - число тиминов в последовательности.where N 1 is the number of adenines, N 2 is the number of cytosines, N 3 is the number of guanines, N 4 is the number of thymines in the sequence.

В растворах полученного олигодезоксирибонуклеотида с концентрацией 100 нмоль/мл (100 Мкм) кремний не обнаруживается, т.е. концентрация кремния в растворе олигонуклеотида - ниже 10-6% по массе.In solutions of the obtained oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 100 nmol / ml (100 μm), silicon is not detected, i.e. the concentration of silicon in the oligonucleotide solution is below 10 -6 % by weight.

Способ очистки иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими заявленное изобретение.The cleaning method is illustrated by the following examples, not limiting the claimed invention.

Пример 1. Очистка олигодезоксирибонуклеотида dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGG.Example 1. Purification of the oligodeoxyribonucleotide dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGG.

Указанный олигодезоксирибонуклеотид был синтезирован на ДНК-РНК синтезаторе ММ48 (BioAutomation, США) [5] с использованием стандартного протокола на 1 мкмоль продукта. Протокол, входящий в программное обеспечение прибора, разработан для синтеза на колонках со стеклянным носителем СКРП.The indicated oligodeoxyribonucleotide was synthesized on an MM48 DNA-RNA synthesizer (BioAutomation, USA) [5] using the standard protocol for 1 μmol of the product. The protocol included in the instrument software is designed for synthesis on columns with a glass carrier SKRP.

К 300 мкл раствора олигодезоксирибонуклеотида dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGG (концентрация - 0,5 мкм/мл; 0,5 мМ) прибавляют 25 мл воды и 0,5 мл 2,0 М раствора триэтиламмоний ацетата. Раствор наносится на картридж; картридж промывается 2 мл водного раствора аммиака и TEAA следующего состава: к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA. При этом удаляются растворенные производные кремниевой кислоты. Далее картридж промывают 2 мл воды, что удаляет избыток аммиака и TEAA. Картридж промывается 2 мл 2% раствора ТФУ, при этом удаляется диметокситритильная защита. Затем картридж промывается 4 мл деионизованной воды, при этом удаляется избыток ТФУ. Для элюции очищенного олигодезоксирибонуклеотида картридж промывается 2 мл смеси 95% этилового спирта с водным аммиаком 25% (3:7 по объему).To 300 μl of a solution of oligodeoxyribonucleotide dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGG (concentration - 0.5 μm / ml; 0.5 mmol) add 25 ml of water and 0.5 ml of a 2.0 M solution of triethylammonium acetate. The solution is applied to the cartridge; the cartridge is washed with 2 ml of an aqueous solution of ammonia and TEAA of the following composition: 1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a diluted 20 times 25% ammonia solution. This removes the dissolved derivatives of silicic acid. Next, the cartridge is washed with 2 ml of water, which removes excess ammonia and TEAA. The cartridge is washed with 2 ml of a 2% solution of TFU, while the dimethoxytrityl protection is removed. Then the cartridge is washed with 4 ml of deionized water, while the excess of TFA is removed. To elute the purified oligodeoxyribonucleotide, the cartridge is washed with 2 ml of a mixture of 95% ethyl alcohol with 25% aqueous ammonia (3: 7 by volume).

Полученный раствор переносят в пробирку на 2 мл. Пробирку с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещаются в концентратор Eppendorf (Eppendorf Concentrator plus). Раствор упаривают в течение 10 часов при 60°C.The resulting solution was transferred to a 2 ml tube. A tube with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide is placed in an Eppendorf concentrator (Eppendorf Concentrator plus). The solution was evaporated for 10 hours at 60 ° C.

После упаривания очищенный олигодезоксирибонуклеотид растворяют в воде. Выход олигодезоксирибонуклеотида определяют по УФ-спектру по разности величин поглощения на длинах волн 260 и 320 нанометров.After evaporation, the purified oligodeoxyribonucleotide is dissolved in water. The yield of oligodeoxyribonucleotide is determined by the UV spectrum by the difference in absorbance values at wavelengths of 260 and 320 nanometers.

В растворах полученного олигодезоксирибонуклеотида с концентрацией 100 нмоль/мл кремний не обнаруживается.In solutions of the obtained oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 100 nmol / ml silicon is not detected.

Пример 2. Очистка олигодезоксирибонуклеотида dGTTGGTGTGGTTGGTGT.Example 2. Purification of the oligodeoxyribonucleotide dGTTGGTGTGGTTGGTGT.

Указанный олигодезоксирибонуклеотид был синтезирован на ДНК-РНК синтезаторе ММ48 [5] с использованием стандартного протокола на 1 мкмоль продукта. Протокол, входящий в программное обеспечение прибора, разработан для синтеза на колонках с носителем СКРП.The indicated oligodeoxyribonucleotide was synthesized on an MM48 DNA-RNA synthesizer [5] using the standard protocol for 1 μmol of product. The protocol included in the instrument software is designed for synthesis on columns with SCRP media.

К 300 мкл раствора олигодезоксирибонуклеотида GTTGGTGTGGTTGGTGT (концентрация - 0,5 мкм/мл) прибавляют 25 мл воды и 0,5 мл 2,0 М раствора ион-парного реагента-триэтиламмония ацетата. Подготовленный таким образом раствор олигодезоксирибонуклеотида наносится на картридж. Диметокситритильная группа, имеющая сродство к сорбенту Poly Pak, обеспечивает сорбцию олигодезоксирибонуклеотида на сорбенте. Картридж промывается 2 мл водного раствора аммиака и TEAA следующего состава: к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA. При этом удаляется растворенная кремниевая кислота. Осуществляют промывку 2 мл воды (удаляется избыток аммиака и TEAA). Картридж промывается 2 мл 2% раствора ТФУ, при этом удаляется диметокситритильная защита. Картридж промывают 4 мл деионизованной воды, при этом удаляется избыток ТФУ. Выделяют очищенный олигодезоксирибонуклеотид. Картридж промывают 2 мл смеси этилового спирта 95% с водным аммиаком 25% (3:7 по объему). Полученный раствор переносят в пробирку на 2 мл. Пробирку с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещают в концентратор Eppendorf (Eppendorf Concentrator plus). Раствор упаривают в течение 10 часов при 60°C.To 300 μl of a solution of oligodeoxyribonucleotide GTTGGTGTGGTTGGTGT (concentration - 0.5 μm / ml), 25 ml of water and 0.5 ml of a 2.0 M solution of ion-pair reagent-triethylammonium acetate are added. The oligodeoxyribonucleotide solution thus prepared is applied to the cartridge. A dimethoxytrityl group having an affinity for the Poly Pak sorbent provides sorption of the oligodeoxyribonucleotide on the sorbent. The cartridge is washed with 2 ml of aqueous ammonia and TEAA of the following composition: 1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a 20% diluted 25% ammonia solution. This removes the dissolved silicic acid. Rinse with 2 ml of water (excess ammonia and TEAA are removed). The cartridge is washed with 2 ml of a 2% solution of TFU, while the dimethoxytrityl protection is removed. The cartridge is washed with 4 ml of deionized water, while the excess of TFA is removed. Purified oligodeoxyribonucleotide is isolated. The cartridge is washed with 2 ml of a mixture of ethyl alcohol 95% with aqueous ammonia 25% (3: 7 by volume). The resulting solution was transferred to a 2 ml tube. A tube with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide is placed in an Eppendorf concentrator (Eppendorf Concentrator plus). The solution was evaporated for 10 hours at 60 ° C.

После упаривания очищенный олигодезоксирибонуклеотид растворяют в воде. Выход олигодезоксирибонуклеотида определяют по УФ-спектру по разности величин поглощения на длинах волн 260 и 320 нанометров.After evaporation, the purified oligodeoxyribonucleotide is dissolved in water. The yield of oligodeoxyribonucleotide is determined by the UV spectrum by the difference in absorbance values at wavelengths of 260 and 320 nanometers.

В растворах полученного олигодезоксирибонуклеотида с концентрацией 100 нмоль/мл кремний не обнаруживается.In solutions of the obtained oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 100 nmol / ml silicon is not detected.

Пример 3. Очистка олигодезоксирибонуклеотида dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGGTTGGTGTGGTTGGTG.Example 3. Purification of the oligodeoxyribonucleotide dGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGGTTGGTGTGGTTGGTG.

Указанный олигодезоксирибонуклеотид был синтезирован на ДНК-РНК синтезаторе ММ48 [5] с использованием стандартного протокола на 1 мкмоль продукта. Протокол, входящий в программное обеспечение прибора, разработан для синтеза на колонках с носителем СКРП.The indicated oligodeoxyribonucleotide was synthesized on an MM48 DNA-RNA synthesizer [5] using the standard protocol for 1 μmol of product. The protocol included in the instrument software is designed for synthesis on columns with SCRP media.

К 300 мкл раствора олигодезоксирибонуклеотида GGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGGTTGGTGTGGTTGGTG (концентрация - 0,5 мкм/мл) прибавляют 25 мл воды и 0,5 мл 2,0 М раствора ион-парного реагента-триэтиламмоний ацетата. Подготовленный таким образом раствор олигодезоксирибонуклеотида наносят на картридж. Диметокситритильная группа, имеющая сродство к сорбенту Poly Pak обеспечивает олигодезоксирибонуклеотида на сорбенте. Картридж промывают 2 мл водного раствора аммиака и TEAA следующего состава: к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA. При этом удаляется растворенная кремниевая кислота. Осуществляют промывку 2 мл воды (удаляется избыток аммиака и TEAA). Картридж промывается 2 мл 2% раствора ТФУ, при этом диметокситритил. Картридж промывается 4 мл деионизированной воды, при этом удаляется избыток ТФУ. Патрон промывают 2 мл смеси этилового спирта 95% с водным аммиаком 25% (3:7 по объему). Полученный раствор переносят в пробирку на 2 мл. Пробирку с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещаются в концентратор Eppendorf (Eppendorf Concentrator plus). Раствор упаривают в течение 10 часов при 60°C.To 300 μl of a solution of oligodeoxyribonucleotide GGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGGTTGGTGTGGTTGGTG (concentration - 0.5 μm / ml) add 25 ml of water and 0.5 ml of a 2.0 M solution of ion-pair reagent-triethylammonium acetate. The oligodeoxyribonucleotide solution thus prepared is applied to the cartridge. A dimethoxytrityl group having an affinity for the Poly Pak sorbent provides oligodeoxyribonucleotide on the sorbent. The cartridge is washed with 2 ml of aqueous ammonia and TEAA of the following composition: 1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a 20% diluted 25% ammonia solution. This removes the dissolved silicic acid. Rinse with 2 ml of water (excess ammonia and TEAA are removed). The cartridge is washed with 2 ml of a 2% solution of TFA, while dimethoxytrityl. The cartridge is washed with 4 ml of deionized water, while the excess of TFA is removed. The cartridge is washed with 2 ml of a mixture of ethyl alcohol 95% with aqueous ammonia 25% (3: 7 by volume). The resulting solution was transferred to a 2 ml tube. A tube with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide is placed in an Eppendorf concentrator (Eppendorf Concentrator plus). The solution was evaporated for 10 hours at 60 ° C.

После упаривания очищенный олигодезоксирибонуклеотид растворяют в воде. Выход олигодезоксирибонуклеотида определяют по УФ-спектру по разности величин поглощения на длинах волн 260 и 320 нанометров.After evaporation, the purified oligodeoxyribonucleotide is dissolved in water. The yield of oligodeoxyribonucleotide is determined by the UV spectrum by the difference in absorbance values at wavelengths of 260 and 320 nanometers.

В растворах полученного олигодезоксирибонуклеотида с концентрацией 100 нмоль/мл кремний не обнаруживается.In solutions of the obtained oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 100 nmol / ml silicon is not detected.

В таблице 1 приведены результаты опытов по очистке олигодезоксирибонуклеотидов.Table 1 shows the results of experiments on the purification of oligodeoxyribonucleotides.

Таблица 1Table 1 Выходы олигодезоксирибонуклеотидов, очищенных предлагаемым способом.The outputs of oligodeoxyribonucleotides purified by the proposed method. Номер образцаSample Number Число нуклеотидов в последовательностиThe number of nucleotides in the sequence Первичная структураPrimary structure Выход, %Exit, % 1one 20twenty GTTGGTGTGGTTGGTGTGTTGGTGTGGTTGGTGT 4848 22 3131 GGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGG 4343 33 50fifty GGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGG TTGGTGTGGTTGGTGGGTTGGTGTGGTTGGTGGTTGGTGTGGTTGGG TTGGTGTGGTTGGTG 3232

Таким образом, описанный способ применим для очистки G-богатых олигодезоксирибонуклеотидов. Использование TEAA позволяет надежно сорбировать G-богатый олигодезоксирибонуклеотид на колонках Poly Pak, что позволяет их эффективно промывать для удаления примесей производных кремниевой кислоты. Метод применим для очистки терапевтических олигодезоксирибонуклеотидов.Thus, the described method is applicable for the purification of G-rich oligodeoxyribonucleotides. Using TEAA allows reliable sorption of the G-rich oligodeoxyribonucleotide on Poly Pak columns, which allows them to be washed effectively to remove impurities of silicic acid derivatives. The method is applicable for the purification of therapeutic oligodeoxyribonucleotides.

ЛитератураLiterature

1. Wuming Gong, Yongliang Ren, Qiqi Xu, Yejun Wang, Dong Lin, Haiyan Zhou and Tongbin Li. (2006) BMC Bioinformatics, 7, 5161. Wuming Gong, Yongliang Ren, Qiqi Xu, Yejun Wang, Dong Lin, Haiyan Zhou and Tongbin Li. (2006) BMC Bioinformatics, 7, 516

2. McCarthy, S., Gilar, M., Gebler J. (2009) Analytical Biochemistry, 390, 181-1882. McCarthy, S., Gilar, M., Gebler J. (2009) Analytical Biochemistry, 390, 181-188

3. Makino, K., Ozaki, H., Matsumoto, Т., Imaishi, H., Takeuchi, T. (1987) Journal of Chromatography, 400, 211-2773. Makino, K., Ozaki, H., Matsumoto, T., Imaishi, H., Takeuchi, T. (1987) Journal of Chromatography, 400, 211-277

4. Gilar M., Bouvier, E. (2000) Journal of Chromatography A, 890, 167-1774. Gilar M., Bouvier, E. (2000) Journal of Chromatography A, 890, 167-177

5. http://www.glenresearch.com//Technical/PolvPakBooklet.pdf5. http://www.glenresearch.com//Technical/PolvPakBooklet.pdf

6. http://www.glenresearch.com/GlenReports/GR19-2.pdf6. http://www.glenresearch.com/GlenReports/GR19-2.pdf

7. Syrzhikov, S., Timofeev, E., Chernov В., Golova, J., Mirzabekov, A. (2000) Nucl. Acids Res., 28, e297. Syrzhikov, S., Timofeev, E., Chernov, B., Golova, J., Mirzabekov, A. (2000) Nucl. Acids Res., 28, e29

8. http://www.bioautomation.com/Synthesizers-MerMade%2048.html8.http: //www.bioautomation.com/Synthesizers-MerMade%2048.html

Claims (1)

Способ очистки G-богатых олигодезоксирибонуклеотидов размером 20-50 оснований от примесей производных кремниевой кислоты, включающий следующие последовательные стадии:
- используют синтезированные (на подложке CPG (СКРП, controlled pore glass)) олигодезоксирибонуклеотиды, где концевая диметокситритильная защита не удалена,
- готовят раствор олигодезоксирибонуклеотида, для чего к 300 мкл олигодезоксирибонуклеотида концентрацией 0,5 мкм/мл прибавляют 25 мл воды и 0,5 мл 2,0 М раствора ион-парного реагента триэтиламмония ацетата, далее TEAA,
- растворы наносят на картриджи Glen Research Poly-Pak Cartridge, 60-1100-10, содержащие полимерный носитель, имеющий сродство к диметокситритилу, к картриджам присоединяют шприцы без плунжеров Millipore, Plastic syringe 50 мл, XXI 105005, картриджи со шприцами присоединяются к вакуумному манифолду CHROMBOND 730151, и при помощи водоструйного насоса создается вакуум порядка 50 кПа,
- картридж промывают 2 мл водного раствора аммиака и ТЕАА следующего состава:
к разбавленному в 20 раз 25% раствору аммиака добавляют 1/40 объема 2,0 М раствора TEAA,
- картридж промывают 2 мл воды,
- картридж промывают 2 мл 2% водного раствора трифторуксусной кислоты,
- картридж промывают 4 мл деионизированной воды,
- выделяют очищенный олигодезоксирибонуклеотид из картриджа, для чего картридж промывают 2 мл смеси 95% этилового спирта с 25% водным аммиаком,
- выделяют очищенный олигодезоксирибонуклеотид из раствора, для чего пробирки с раствором очищенного олигодезоксирибонуклеотида помещают в концентратор, и производят испарение раствора в течение 10 ч при температуре 60°C.
The method of purification of G-rich oligodeoxyribonucleotides of 20-50 bases in size from impurities of derivatives of silicic acid, comprising the following successive stages:
- use synthesized (on a CPG substrate (SCRP, controlled pore glass)) oligodeoxyribonucleotides, where the terminal dimethoxytrityl protection is not removed,
- prepare a solution of oligodeoxyribonucleotide, for which to 300 μl of oligodeoxyribonucleotide with a concentration of 0.5 μm / ml add 25 ml of water and 0.5 ml of a 2.0 M solution of ion-pair reagent of triethylammonium acetate, then TEAA,
- solutions are applied to Glen Research Poly-Pak Cartridge 60-1100-10 cartridges containing a polymeric carrier having an affinity for dimethoxytrityl, syringes without plungers Millipore, Plastic syringe 50 ml, XXI 105005 are attached to the cartridges, cartridges with syringes are attached to the vacuum manifold CHROMBOND 730151, and using a water-jet pump, a vacuum of about 50 kPa is created,
- the cartridge is washed with 2 ml of an aqueous solution of ammonia and TEAA of the following composition:
1/40 volume of a 2.0 M TEAA solution is added to a diluted 20 times 25% ammonia solution,
- the cartridge is washed with 2 ml of water,
- the cartridge is washed with 2 ml of a 2% aqueous solution of trifluoroacetic acid,
- the cartridge is washed with 4 ml of deionized water,
- emit purified oligodeoxyribonucleotide from the cartridge, for which the cartridge is washed with 2 ml of a mixture of 95% ethyl alcohol with 25% aqueous ammonia,
- isolate the purified oligodeoxyribonucleotide from the solution, for which tubes with a solution of purified oligodeoxyribonucleotide are placed in a concentrator, and the solution is evaporated for 10 hours at a temperature of 60 ° C.
RU2012145942/04A 2012-10-29 2012-10-29 Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides RU2501802C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145942/04A RU2501802C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145942/04A RU2501802C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2501802C1 true RU2501802C1 (en) 2013-12-20

Family

ID=49785156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012145942/04A RU2501802C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2501802C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1541215A1 (en) * 1988-04-08 1990-02-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт "Биотехнология" Method of producing oligodesoxyribonucleotides
US20080287670A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Gregory Scott Systems and methods for the purification of synthetic trityl-on oligonucleotides
RU2401272C2 (en) * 2005-01-28 2010-10-10 Гириндус Аг Oligonucleotide purification

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1541215A1 (en) * 1988-04-08 1990-02-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт "Биотехнология" Method of producing oligodesoxyribonucleotides
RU2401272C2 (en) * 2005-01-28 2010-10-10 Гириндус Аг Oligonucleotide purification
US20080287670A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Gregory Scott Systems and methods for the purification of synthetic trityl-on oligonucleotides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Е. LeProust et al., "Characterization of oligodeoxyribonucleotide synthesis on glass plates". Nucleic Acids Res., 2001 (15 May); vol.29, n.10, pp.2171-2180. F. Ganachaud et al., "Effect of Triton X-405 on the Adsorption and Desorption of Single-Stranded DNA Fragments onto Positively Charged Latex Particles", Langmuir, 1997, vol.13, n.26, pp.7021-7029. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2007333147B2 (en) Oligonucleotides containing high concentrations of guanine monomers
KR20100130219A (en) Removal of acids from tertiary amide solvents
Zlatev et al. Solid‐Phase Chemical Synthesis of 5′‐Triphosphate DNA, RNA, and Chemically Modified Oligonucleotides
KR102190852B1 (en) Method of preparing oligomeric compounds using modified coupling protocols
JP7377228B2 (en) Guanine rich oligonucleotide
CN101429220A (en) Separation and purification process for sucrose trichloride
CN105461772A (en) Trifluridine intermediate and preparation method of trifluridine
CN103492405A (en) Purification of triphosphorylated oligonucleotides using capture tags
CN1176094C (en) Synthesis of trichlorosucrose
US5801237A (en) Method for the purification of short nucleic acids
JP2010248084A (en) Method of synthesizing oligonucleotide using novel cleaning solvent
JPH06503356A (en) Chromatographic separation of phosphorothioate oligonucleotides
CN112771062B (en) Method for purifying oligonucleotides
CN104744540A (en) Preparation method for regadenoson
RU2501802C1 (en) Method of purifying g-rich oligodeoxyribonucleotides
US20160215010A1 (en) Method for purifying double-stranded ribonucleic acid
CN103755678A (en) Preparation of cyclicpolybutylece terephthalate dimer
JPS59502025A (en) Method for producing oligonucleoside phosphonates
CN113621014A (en) Ammonolysis pretreatment solution and ammonolysis method for solid-phase synthesis of DNA
KR20230145318A (en) Detritylation method for oligonucleotides
CN102718810B (en) After-treatment method of benzylation reaction product
CN101580528B (en) Method for purifying cytidine (deoxidation) and derivatives thereof
CN116768910B (en) Refining method of rifabutin
CN102911230A (en) Synthesis method of fludarabine
US20080287670A1 (en) Systems and methods for the purification of synthetic trityl-on oligonucleotides

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220228