RU2738093C9 - Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide - Google Patents

Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide Download PDF

Info

Publication number
RU2738093C9
RU2738093C9 RU2019143134A RU2019143134A RU2738093C9 RU 2738093 C9 RU2738093 C9 RU 2738093C9 RU 2019143134 A RU2019143134 A RU 2019143134A RU 2019143134 A RU2019143134 A RU 2019143134A RU 2738093 C9 RU2738093 C9 RU 2738093C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
acetonitrile
oligonucleotide
buffer
water
Prior art date
Application number
RU2019143134A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2738093C1 (en
Inventor
Владимир Викторович Нестерук
Вадим Юрьевич Балабаньян
Марат Феликсович Фазылов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Гелеспон"
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 "Гелеспон" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Гелеспон"
Priority to RU2019143134A priority Critical patent/RU2738093C9/en
Priority to PCT/RU2020/000563 priority patent/WO2021133212A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738093C1 publication Critical patent/RU2738093C1/en
Publication of RU2738093C9 publication Critical patent/RU2738093C9/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1003Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
    • C12N15/1006Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by means of a solid support carrier, e.g. particles, polymers
    • C12N15/101Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by means of a solid support carrier, e.g. particles, polymers by chromatography, e.g. electrophoresis, ion-exchange, reverse phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, particularly to a novel method of producing antisense compounds which can be used as pharmaceutical substances for ameliorating the symptoms of spinal muscular atrophy. Disclosed method of producing modified thiophosphate oligonucleotide containing 2'-O-(2-methoxyethyl) ribonucleotides of structure UCACUUUCAUAAUGCUGG, where each nucleoside contains 2 ' -O- (2-methoxyethyl) modified sugar residue provides for synthesis of oligonucleotide on a solid-phase support using an amidophosphite method. To obtain thiophosphate groups, 3-[(dimethylaminomethylene)amino]-3H-1,2,4-dithiazol-5-thione (DDTT) is used in 30 % solution of pyridine in acetonitrile, release is performed by adding a saturated ammonia solution in the presence of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid for 3 days at room temperature. Method then includes successively purifying oligonucleotides by ion exchange chromatography on Tosoh Super-Q 5PW column using Tris-HCl buffer, pH 7.0, with addition of 10 % acetonitrile in water, and then Tris-HCl buffer, pH 7.0, with addition of sodium perchlorate and 10 % acetonitrile in water, by reversed-phase chromatography on Waters xBridge WEN C18 column using a buffer, which is a solution of triethylammonium acetate in water, pH 7.0, and then a buffer which is a solution of triethylammonium acetate in 80 % aqueous solution of acetonitrile, pH 7.0, and gel filtration followed by extraction of the end product with drying by lyophilisation.
EFFECT: invention enables to obtain a product with higher degree of purification.
1 cl, 8 dwg, 4 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области химии и медицины и касается нового способа получения антисмысловых соединений, которые могли бы быть использованы в качестве фармацевтических субстанций препаратов для облегчения симптомов спинальной мышечной атрофии.The invention relates to the field of chemistry and medicine and relates to a new method for producing antisense compounds that could be used as pharmaceutical substances for drugs to alleviate the symptoms of spinal muscular atrophy.

Спинальная мышечная атрофия (СМА) или проксимальная спинальная амиотрофия - это наследственное заболевание, при котором происходит нарушение функции нервных клеток спинного мозга, приводящее к прогрессивному развитию слабости мышц, их атрофии, и в итоге, обездвиживанию пациента. До недавнего времени практически отсутствовали средства, способные вылечить эту болезнь или изменить ее течение. Спинальная мышечная атрофия развивается только при условии, что ребенок унаследовал дефектные копии гена SMN1 от обоих родителей, являющихся здоровыми гетерозиготными носителями заболевания. В результате ряда мутаций нарушается синтез функционально-активного белка SMN (survival of motor neuron protein, белок, способствующий выживанию моторных нейронов), защищающего двигательные нейроны. Отсутствие белка SMN приводит к гибели моторных нейронов спинного мозга и постепенному блокированию жизненно важных двигательных функций (в частности, способности к дыханию и глотанию).Spinal muscular atrophy (SMA) or proximal spinal amyotrophy is a hereditary disorder in which the function of the nerve cells of the spinal cord occurs, leading to the progressive development of muscle weakness, muscle atrophy, and ultimately immobilization of the patient. Until recently, there were practically no means capable of curing this disease or changing its course. Spinal muscular atrophy develops only if the child has inherited defective copies of the SMN1 gene from both parents who are healthy heterozygous carriers of the disease. As a result of a number of mutations, the synthesis of the functionally active protein SMN (survival of motor neuron protein, a protein that promotes the survival of motor neurons), which protects motor neurons, is disrupted. The lack of SMN protein leads to the death of motor neurons in the spinal cord and the gradual blockage of vital motor functions (in particular, the ability to breathe and swallow).

В настоящее время в медицине используется новый подход к терапии- с помощью антисмысловых нуклеотидов. Антисмысловые (antisense) олигонуклеотиды имеют нуклеотидную последовательность, которая комплементарна смысловому (т.е. кодирующему белок) участку цепи мРНК, что позволяет блокировать синтез белка после образования комплекса олигонуклеотид-мРНК. Синтетические и природные олигонуклеотиды быстро деградируют под действием эндогенных нуклеаз, поэтому терапевтические олигонуклеотиды должны быть химически модифицированы для увеличения стабильности и пролонгирования действия.Currently, medicine is using a new approach to therapy, using antisense nucleotides. Antisense oligonucleotides have a nucleotide sequence that is complementary to the sense (i.e., protein-coding) portion of the mRNA chain, which allows protein synthesis to be blocked after the oligonucleotide-mRNA complex is formed. Synthetic and natural oligonucleotides are rapidly degraded by endogenous nucleases; therefore, therapeutic oligonucleotides must be chemically modified to increase stability and prolong action.

Модификации олигонуклеотидов являются объектом ряда изобретений уровня техники.Oligonucleotide modifications are the subject of a number of prior art inventions.

В частности, патент US 6007995 (А) - 1999-12-28 раскрывает способ получения антисмыслового соединения, длиной от 8 до 30 нуклеотидов, нацеленного на молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую белок человека TNFR1, где указанное антисмысловое соединение ингибирует экспрессию белка человека TNFR1. Антисмысловые соединения получают с помощью метода твердофазного синтеза с использованием амидофосфитных производных защищенных нуклеозидов на автоматическом синтезаторе. Природные фосфодиэфирные производные получают путем окисления фосфитов раствором йода в пиридине в присутствии воды. Тиофосфатные производные получают с использованием растворов ряда тиолирующих реагентов, в том числе 3,Н-1,2-бензодитиол-3-она-1,1-диоксида (реагент Beaucage) в безводном ацетонитриле.In particular, US patent 6007995 (A) - 1999-12-28 discloses a method for producing an antisense compound, 8 to 30 nucleotides long, targeting a nucleic acid molecule encoding a human TNFR1 protein, wherein said antisense compound inhibits the expression of the human TNFR1 protein. Antisense compounds are obtained using the solid-phase synthesis method using amidophosphite derivatives of protected nucleosides on an automatic synthesizer. Natural phosphodiester derivatives are obtained by oxidation of phosphites with a solution of iodine in pyridine in the presence of water. Thiophosphate derivatives are prepared using solutions of a number of thiolating reagents, including 3, H-1,2-benzodithiol-3-one-1,1-dioxide (Beaucage reagent) in anhydrous acetonitrile.

Международная заявка WO 2010091308 - 12.08.2010 раскрывает способ синтеза антисмысловых соединений, которые позволяют получить субстраты для РНКазы Н. В предложенном способе используют твердофазный синтез и очистку методом хроматографии.International application WO 2010091308 - 08/12/2010 discloses a method for the synthesis of antisense compounds that make it possible to obtain substrates for RNase H. In the proposed method, solid-phase synthesis and purification by chromatography are used.

Патент US 6210892 В1 - 2001.04.03 раскрывает получение антисмыслового соединения, имеющего, по меньшей мере, один 2'-метоксиэтокси, 2'-диметиламинооксиэтокси, 2'-диметиламиноэтоксиэтокси, 2'-ацетамид, модификацию морфолино или пептидной нуклеиновой кислоты, которое специфически гибридизуется с указанной мишенью мРНК и не вызывает расщепления мишени мРНК при связывании, так что процессинг указанной мишени мРНК модулируется. Описаны полные 2'-метоксиэтокси фосфоротиоатные олигонуклеотиды.Patent US 6210892 B1 - 2001.04.03 discloses the production of an antisense compound having at least one 2'-methoxyethoxy, 2'-dimethylaminooxyethoxy, 2'-dimethylaminoethoxyethoxy, 2'-acetamide, a modification of morpholino or peptide nucleic acid, which specifically hybridizes with the specified mRNA target and does not cause cleavage of the mRNA target upon binding, so that the processing of the specified mRNA target is modulated. Complete 2'-methoxyethoxy phosphorothioate oligonucleotides are described.

Известные способы обеспечивают получение олигонуклеотидов для медицинских и исследовательских целей, в основном в области онкологии.Known methods provide for the production of oligonucleotides for medical and research purposes, mainly in the field of oncology.

В декабре 2016 в США было одобрено первое лекарство - олигонуклеотид для лечения спинальной мышечной атрофии - нусинерсен.In December 2016, the first drug, an oligonucleotide for the treatment of spinal muscular atrophy, nusinersen, was approved in the United States.

Нусинерсен - это антисмысловой олигонуклеотид (ASO), созданный для изменения сплайсинга SMN2, гена, почти идентичного SMN1, для увеличения продукции полностью функционального белка SMN (https://www.accessdata.fda.gov/dragsatfda_docs/label/2016/209531 lbl.pdf).Nusinersen is an antisense oligonucleotide (ASO) designed to alter the splicing of SMN2, a gene nearly identical to SMN1, to increase production of a fully functional SMN protein (https://www.accessdata.fda.gov/dragsatfda_docs/label/2016/209531 lbl. pdf).

Известен патент US 8980853 (В2) - 2015-03-17, касающийся антисмыслового олигонуклеотида, комплементарного интрону 7 нуклеиновой кислоты, кодирующей пре-мРНК SMN2 человека, такого как нусинерсен. Данный патент может быть указан в качестве ближайшего аналога. Известное решение не ставит целью получения высокоочищенной субстанции антисмыслового олигонуклеотида.Known patent US 8980853 (B2) - 2015-03-17, relating to an antisense oligonucleotide complementary to intron 7 of a nucleic acid encoding a pre-mRNA SMN2 human, such as nusinersen. This patent can be indicated as the closest analogue. The known solution does not aim to obtain a highly purified antisense oligonucleotide substance.

Задачей изобретения является разработка и оптимизация синтеза антисмыслового нуклеотида.The objective of the invention is to develop and optimize the synthesis of an antisense nucleotide.

Задача решается новым способом получения модифицированного тиофосфатного олигонуклеотида (Nus-1), содержащего 2'-O-(2-метоксиэтил)рибонуклеотиды структуры UCACUUUCAUAAUGCUGG, где каждый нуклеозид содержит 2'-O-(2-метоксиэтил) (синоним - 2'-О-(метоксиэтил)) модифицированный остаток сахара, в котором осуществлен подбор оптимальных реактивов для химического синтеза олигонуклеотида, подбор оптимальных условий проведения очистки олигонуклеотида с оптимизацией последовательности очистки и оптимизацией условий хроматографии.The problem is solved by a new method of obtaining a modified thiophosphate oligonucleotide (Nus-1) containing 2'-O- (2-methoxyethyl) ribonucleotides of the structure UCACUUUCAUAAUGCUGG, where each nucleoside contains 2'-O- (2-methoxyethyl) (synonym - 2'-O - (methoxyethyl)) modified sugar residue, in which the selection of the optimal reagents for the chemical synthesis of the oligonucleotide, the selection of the optimal conditions for the purification of the oligonucleotide with the optimization of the purification sequence and the optimization of the chromatographic conditions.

Олигонуклеотид был синтезирован с использованием амидофосфитного метода на автоматическом синтезаторе MERMAID 12 (Bioautomation). Для синтеза использовали коммерчески доступные защищенные амидофосфиты 2'-O-(2-метоксиэтил)рибонуклеотидов и стекло с контролируемым размером пор 500 Å содержащее универсальный линкер. Так как значительную часть себестоимости олигонуклеотида составляют амидофосфитные производные нуклеозидов, то на первом этапе было проведено сравнение 0.1М и 0.05М раствора и было показано, что выходы продукта при использовании стандартного протокола не отличаются (3-кратный молярный избыток амидофосфита по сравнению с загрузкой твердофазного носителя). Далее использовался только 0.05М раствор амидофосфитных производных. Для получения тиофосфатных групп использовали реагент 3 - ((N-, N-диметиламинометилиден) амино) -3Н-1,2,4-дитиазол-5-тион (DDTT). Остальные реагенты применяли без изменений.The oligonucleotide was synthesized using the amidophosphite method on a MERMAID 12 automatic synthesizer (Bioautomation). For the synthesis, commercially available protected amidophosphites of 2'-O- (2-methoxyethyl) ribonucleotides and glass with a controlled pore size of 500 Å containing a universal linker were used. Since a significant part of the cost of the oligonucleotide is made up of amidophosphite derivatives of nucleosides, at the first stage, a comparison of 0.1 M and 0.05 M solutions was carried out and it was shown that the product yields when using the standard protocol did not differ (a 3-fold molar excess of amidophosphite compared to the loading of a solid-phase support ). Further, only a 0.05 M solution of amidophosphite derivatives was used. To obtain thiophosphate groups, the reagent 3 - ((N-, N-dimethylaminomethylidene) amino) -3Н-1,2,4-dithiazole-5-thione (DDTT) was used. The rest of the reagents were used unchanged.

Деблокирование олигонуклеотида и удаление защитных групп производили при помощи насыщенного раствора аммиака с добавлением нескольких кристаллов этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевой соли (ЭДТА). В случае деблокирования олигонуклеотида с 5'-диметокситрильной защитой перед упариванием в раствор добавляли несколько кристаллов Трис для минимизации потерь защитной группы.Unblocking of the oligonucleotide and removal of protective groups were carried out using a saturated ammonia solution with the addition of several crystals of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (EDTA). In the case of deprotection of the oligonucleotide with 5'-dimethoxytrile protection, several Tris crystals were added to the solution before evaporation to minimize the loss of the protecting group.

В способе использована комплексная очистка:The method uses complex cleaning:

- Очистка олигонуклеотидов методом ионно-обменной хроматографии;- Purification of oligonucleotides by ion exchange chromatography;

- Очистка олигонуклеотида методом обращенно-фазовой хроматографии;- Purification of the oligonucleotide by reverse phase chromatography;

- Очистка олигонуклеотидов методом гель-фильтрации.- Purification of oligonucleotides by gel filtration.

Целевой продукт высушивают методом лиофилизации.The target product is dried by lyophilization.

Условия хромато масс-спектрометрического контроля: Колонка Xbridge Peptide ВЕН С18, 2.1×50 mm 5 um (Waters). Буфер A: 20 mM HFIPA, 20 mM DIPA водный раствор. Буфер В: 20 mM HFIPA, 20 mM DIPA, ACN:H20 (8/2, v/v). Градиентная элюция 0-100% буфером В (1-3 мин) при 45°С (скорость потока 0.3 мл/мин). Детектирование: DAD детектор при длинах волн 260, 280 нм; ESI-MS детектирование в отрицательном диапазоне ионизации при настройках детектора, указанных выше.Conditions of chromatography-mass spectrometric control: Column Xbridge Peptide VEN C18, 2.1 × 50 mm 5 um (Waters). Buffer A: 20 mM HFIPA, 20 mM DIPA aqueous solution. Buffer B: 20 mM HFIPA, 20 mM DIPA, ACN: H20 (8/2, v / v). Gradient elution with 0-100% buffer B (1-3 min) at 45 ° C (flow rate 0.3 ml / min). Detection: DAD detector at wavelengths of 260, 280 nm; ESI-MS detection in the negative ionization range with the detector settings indicated above.

Подбор условий постсинтетического деблокирования и удаления защитных группSelection of conditions for post-synthetic deblocking and removal of protective groups

Сегодня для деблокирования олигонуклеотида с твердофазного носителя и удаления защитных групп чаще всего используется газообразный метиламин или смесь насыщенных водных растворов метиламина и аммиака. Это позволяет быстро и селективно удалять защитные группы - известны протоколы длительностью всего 15-30 минут при нагревании. Однако такая обработка возможна только для олигонуклеотидов при синтезе которых используются производные с ацетильными (в том числе замещенными, например, феноксиацетильные) защитными группами для экзоциклической аминогруппы цитидина. В случае бензоильных защит происходит побочная реакция с образованием N-метилцитидина (Схема 1). Из-за недостаточной растворимости ацетильного производного 2'-O-(2-метоксиэтил)-5-метилцитидина в ацетонитриле, он доступен только в виде бензоильного производного. Поэтому деблокирование метиламином может приводить к образованию побочного продукта.Today, gaseous methylamine or a mixture of saturated aqueous solutions of methylamine and ammonia is most often used to unblock an oligonucleotide from a solid-phase carrier and remove protective groups. This allows for fast and selective removal of protecting groups - protocols are known that last only 15-30 minutes with heating. However, such processing is possible only for oligonucleotides in the synthesis of which derivatives with acetyl (including substituted, for example, phenoxyacetyl) protecting groups for the exocyclic amino group of cytidine are used. In the case of benzoyl protections, a side reaction occurs with the formation of N-methylcytidine (Scheme 1). Due to the insufficient solubility of the acetyl derivative of 2'-O- (2-methoxyethyl) -5-methylcytidine in acetonitrile, it is available only as a benzoyl derivative. Therefore, deblocking with methylamine can lead to the formation of a by-product.

Figure 00000001
Figure 00000001

Схема 1. Образование побочного продукта при деблокировании олигонуклеотида nus-1 смесью насыщенных водных растворов аммиак-метиламин (1:1, v/v) (АМА).Scheme 1. Formation of a by-product upon unblocking of nus-1 oligonucleotide with a mixture of saturated aqueous solutions of ammonia-methylamine (1: 1, v / v) (AMA).

Для того чтобы избежать этого был использовали метод деблокирования с использованием насыщенного водного раствора аммиака. Для оптимизации изучен процесс при разных температурах и разной длительности: а) 65°С, 48 часов; б) 65°С, 24 часа; в) 45°С, 48 часов; г) комнатная температура, 72 часа. Результаты масс-спетрометрического анализа реакционной смеси представлены на Фиг. 1.In order to avoid this, a deblocking method was used using a saturated aqueous ammonia solution. For optimization, the process was studied at different temperatures and different durations: a) 65 ° C, 48 hours; b) 65 ° C, 24 hours; c) 45 ° C, 48 hours; d) room temperature, 72 hours. The results of mass spectrometric analysis of the reaction mixture are shown in FIG. one.

Следует отметить, что с уменьшением температуры деблокирования уменьшается количество побочных продуктов. Во-первых, при нагревании наблюдается реакция десульфирования (превращение тиофосфата в фосфат - массы -16, -32, -48 Da). Во-вторых, при меньшей температуре, но больше продолжительности деблокирования наблюдается меньше аддуктов с большей массой, то есть более полно удаляются защитные группы. Из литературы известно, что следовые количества переходных металлов способны катализировать реакцию десульфирования в основной среде (Схема 2), поэтому в дальнейшем мы проводили деблокирование олигонуклеотида Nus-1 водным раствором аммиака при комнатной температуре в течение 3 дней с добавлением небольшого количества ЭДТА. Это позволило практически полностью подавить десульфирование.It should be noted that as the deblocking temperature decreases, the amount of by-products decreases. First, when heated, a desulfurization reaction is observed (the conversion of thiophosphate to phosphate - masses -16, -32, -48 Da). Secondly, at a lower temperature, but for a longer deblocking time, fewer adducts with a higher mass are observed, that is, the protective groups are removed more completely. It is known from the literature that trace amounts of transition metals are capable of catalyzing the desulfurization reaction in a basic medium (Scheme 2); therefore, we subsequently deblocked the Nus-1 oligonucleotide with an aqueous ammonia solution at room temperature for 3 days with the addition of a small amount of EDTA. This made it possible to almost completely suppress desulfurization.

Figure 00000002
Figure 00000002

Схема 2. Образование продукта десульфирования олигонуклеотида nus-1 при деблокировании насыщенным раствором аммиака.Scheme 2. Formation of the product of desulfurization of the nus-1 oligonucleotide upon deblocking with a saturated ammonia solution.

Подбор условий очистки олигонуклеотида Nus-1 методами ионообменной и обращенно-фазовой ВЭЖХSelection of conditions for purification of oligonucleotide Nus-1 by ion exchange and reverse phase HPLC

Для оптимизации очистки олигонуклеотида Nus-1 методом анионо-обменной хроматографии было проведено сравнение трех колонок ВЭЖХ разных производителей с использованием нескольких буферных систем с разным рН. Данные колонки рекомендованы производителями для очистки олигонуклеотидов, в том числе тиофосфатных. Буферные системы традиционны для очистки олигонуклеотидов, однако оптимальную систему для определенного олигонуклеотида можно подобрать только экспериментально. Перхлорат, бромид и хлорид обладают разной хаотропностью, что важно для очистки олигонуклеотидов, способных к внутри- и межмолекулярным взаимодействиям с образованием различных вторичных и третичных структур. Ацетонитрил необходим для минимизации неспецифических гидрофобных взаимодействий олигонуклеотида с сорбентом. Уже первые эксперименты показали, что рН=7 предпочтительно, поэтому далее использовали буферы с рН 7.To optimize the purification of Nus-1 oligonucleotide by anion exchange chromatography, three HPLC columns from different manufacturers were compared using several buffer systems with different pH. These columns are recommended by manufacturers for the purification of oligonucleotides, including thiophosphate. Buffer systems are traditional for the purification of oligonucleotides; however, the optimal system for a particular oligonucleotide can only be selected experimentally. Perchlorate, bromide, and chloride have different chaotropy, which is important for the purification of oligonucleotides capable of intra- and intermolecular interactions with the formation of various secondary and tertiary structures. Acetonitrile is required to minimize nonspecific hydrophobic interactions of the oligonucleotide with the sorbent. Already the first experiments showed that pH = 7 is preferable; therefore, buffers with pH 7 were then used.

Колонки: Tosoh Tskgel superQ-5pw 10 um 7.5×75 mm; Thermo DNAPac PA-100 Analytical 4×250 mm; GE MonoQ 4,6×100 mm.Speakers: Tosoh Tskgel superQ-5pw 10 um 7.5 × 75 mm; Thermo DNAPac PA-100 Analytical 4 x 250 mm; GE MonoQ 4.6 × 100 mm.

Figure 00000003
Figure 00000003

Составы буферных систем для ионо-обменной ВЭЖХ представлены в Таблице 1.The compositions of buffer systems for ion exchange HPLC are presented in Table 1.

Каждый пик был собран в виде нескольких фракций объемом 1 мл, и каждая фракция была проанализирована методом масс-спектрометрии. Все фракции, содержащие >90% целевого олигонуклеотида, были объединены и обессолены методом высаживания ацетоном и этанолом. Результаты анализа показали, что наиболее высокий сигнал и симметричный пик на хроматограмме наблюдается при очистке олигонуклеотида nus-1 с использованием колонки TOSOH, при этом различия между буферными системами 2 и 3 отсутствуют. Во всех случаях чистота продукта составила 91-93%, причем примеси, которые можно отделить методом ионного обмена не детектировались. Результаты масс-спектрометрического анализа олигонуклеотидов после очистки методом ионообменной хроматографии представлены на Фиг. 5.Each peak was collected as several 1 ml fractions and each fraction was analyzed by mass spectrometry. All fractions containing> 90% of the target oligonucleotide were pooled and desalted by precipitation with acetone and ethanol. The results of the analysis showed that the highest signal and symmetric peak in the chromatogram was observed when the nus-1 oligonucleotide was purified using a TOSOH column, while there were no differences between buffer systems 2 and 3. In all cases, the purity of the product was 91-93%, and impurities that could be separated by ion exchange were not detected. The results of mass spectrometric analysis of oligonucleotides after purification by ion exchange chromatography are shown in FIG. 5.

Figure 00000004
Figure 00000004

Для дальнейшей работы была выбрана колонка TOSOH, так как при ее применении эффективно отделяются примеси олигонуклеотида Nus-1, наблюдаются минимальные потери вещества (Таблица 2), и эта колонка обладает максимальной емкостью среди представленных. Это важно для масштабирования очистки олигонуклеотида, так как при максимальной емкости требуется меньше сорбента и буферных растворов. Как следствие, снижается стоимость процесса и уменьшается время очистки.For further work, the TOSOH column was chosen, since during its use the impurities of the Nus-1 oligonucleotide are effectively separated, minimal losses of substance are observed (Table 2), and this column has the maximum capacity among the presented ones. This is important for scaling up oligonucleotide purification, as less sorbent and buffer solutions are required at maximum capacity. As a result, the cost of the process is reduced and the cleaning time is reduced.

Для оптимизации условий обращенно-фазовой хроматографии было проведено сравнение трех колонок и двух буферных систем.To optimize the conditions for reversed-phase chromatography, three columns and two buffer systems were compared.

Колонки: Waters Xbdrige Peptide ВЕН C18 180А 4.6×250; Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 4.6×100 270A; Phenomenex Jupiter 5u C18 300A 250×4.6.Columns: Waters Xbdrige Peptide VEN C18 180A 4.6 × 250; Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 4.6 × 100 270A; Phenomenex Jupiter 5u C18 300A 250 × 4.6.

Figure 00000005
Figure 00000005

Составы буферных систем для обращенно-фазовой ВЭЖХ представлены в Таблице 3.Reverse phase HPLC buffer system compositions are shown in Table 3.

Результаты очистки приведены на Фиг. 6-8.The cleaning results are shown in FIG. 6-8.

Очистка методом ОФ ВЭЖХ в буферной системе 2 с использованием колонки Waters обеспечивала минимальное количество примесей и максимальный выход продукта (Таблица 4).Purification by RP HPLC in buffer system 2 using a Waters column provided the minimum amount of impurities and the maximum product yield (Table 4).

Figure 00000006
Figure 00000006

Полученные олигонуклеотиды были упарены при вакууме, а после высажены последовательно ацетоном и этиловым спиртом, для удаления ацетата аммония или триэтиламмония.The resulting oligonucleotides were stripped off under vacuum, and then precipitated sequentially with acetone and ethyl alcohol to remove ammonium or triethylammonium acetate.

Краткое описание фигур чертежей, иллюстрирующих заявляемое изобретение, представлено следующим образом.A brief description of the figures of the drawings illustrating the claimed invention is presented as follows.

Фиг. 1 демонстрирует данные масс-спектрометрического анализа олигонуклеотида nus-1 после деблокирования насыщенным раствором аммиака при различных условиях: а) 65°С, 48 часов; б) 65°С, 24 часа; в) 45°С, 48 часов; г) комнатная температура, 72 часа.FIG. 1 shows the data of mass spectrometric analysis of oligonucleotide nus-1 after deblocking with saturated ammonia solution under various conditions: a) 65 ° C, 48 hours; b) 65 ° C, 24 hours; c) 45 ° C, 48 hours; d) room temperature, 72 hours.

Фиг. 2 отображает результаты хроматографического разделения реакционных смесей олигонуклеотида nus-1 методом ионообменной ВЭЖХ. Буферная система 1. рН 7. А) Колонка Tosoh, Б) Колонка Thermo, В) Колонка GE.FIG. 2 shows the results of the chromatographic separation of the reaction mixtures of the nus-1 oligonucleotide by ion exchange HPLC. Buffer system 1. pH 7. A) Tosoh column, B) Thermo column, C) GE column.

На Фиг. 3 представлены результаты хроматографического разделения реакционных смесей олигонуклеотида nus-1 методом ионообменной ВЭЖХ. Буферная система 2. рН 7. А) Колонка Tosoh, Б) Колонка Thermo, В) Колонка GE.FIG. 3 shows the results of the chromatographic separation of the reaction mixtures of the nus-1 oligonucleotide by ion exchange HPLC. Buffer system 2. pH 7. A) Tosoh column, B) Thermo column, C) GE column.

Фиг. 4 демонстрирует результаты хроматографического разделения реакционных смесей олигонуклеотида nus-1 методом ионообменной ВЭЖХ. Буферная система 3. рН 7. А) Колонка Tosoh, Б) Колонка Thermo, В) Колонка GE.FIG. 4 shows the results of chromatographic separation of the reaction mixtures of oligonucleotide nus-1 by ion exchange HPLC. Buffer system 3. pH 7. A) Tosoh column, B) Thermo column, C) GE column.

Фиг.5 отображает масс-спектры объединенных чистых фракций, содержащих олигонуклеотид nus-1 после очистки методом ионообменной хроматографии на колонке a) Tosoh, б) GE, в) Thermo (Целевая масса Nus-1 7125.0 Da).Figure 5 shows mass spectra of pooled pure fractions containing nus-1 oligonucleotide after purification by ion exchange chromatography on a) Tosoh, b) GE, c) Thermo (Nus-1 target mass 7125.0 Da).

На Фиг. 6. представлены результаты хроматографического разделения реакционных смесей олигонуклеотида nus-1 методом обращенно-фазовой ВЭЖХ в буферной системе 1 на колонках: a) Waters, б) Phenomenex, в) Agilent.FIG. 6.presents the results of chromatographic separation of reaction mixtures of oligonucleotide nus-1 by reverse phase HPLC in buffer system 1 on columns: a) Waters, b) Phenomenex, c) Agilent.

Фиг. 7 демонстрирует результаты хроматографического разделения реакционных смесей олигонуклеотида nus-1 методом обращенно-фазовой ВЭЖХ в буферной системе 2 на колонках: a) Waters, б) Phenomenex, в) Agilent.FIG. 7 shows the results of chromatographic separation of reaction mixtures of oligonucleotide nus-1 by reversed-phase HPLC in buffer system 2 on columns: a) Waters, b) Phenomenex, c) Agilent.

Фиг. 8. Показывает масс-спектры объединенных чистых фракций, содержащих олигонуклеотид nus-1 после очистки методом обращенно-фазовой хроматографии на колонках: A) Waters, Б) Phenomenex, В) Agilent.FIG. 8. Shows mass spectra of pooled pure fractions containing nus-1 oligonucleotide after purification by reverse phase chromatography on columns: A) Waters, B) Phenomenex, C) Agilent.

Возможность осуществления изобретения может быть продемонстрирована ниже представленными примерами.The possibility of carrying out the invention can be demonstrated by the examples presented below.

Пример 1.Example 1.

Синтез олигонуклеотида Nus-1Synthesis of Nus-1 oligonucleotide

Олигонуклеотид nus (nus-1 UsCsAsCsUsUsUsCsAsUsAsAsUsGsCsUsGsG) был синтезирован на твердофазном носителе с использованием автоматизированного олигонуклеотидного синтезатора Mermade 6/12 (Биоаутомейшн, Инк) по амидофосфитной схеме. А - 2'-МОЕ-аденозин, С - 2'-МОЕ -5-метилцитидин, G - 2'-МОЕ -гуанозин, U - 2'-МОЕ -5-метилуридин.The nus oligonucleotide (nus-1 UsCsAsCsUsUsUsCsAsUsAsAsUsGsCsUsGsG) was synthesized on a solid-phase carrier using an automated Mermade 6/12 oligonucleotide synthesizer (Bioautomation, Inc.) according to the amidophosphite scheme. A - 2'-MOE-adenosine, C - 2'-MOE-5-methylcytidine, G - 2'-MOE-guanosine, U - 2'-MOE-5-methyluridine.

МОЕ -Метоксиэтил.MOE - Methoxyethyl.

А. Синтез олигонуклеотидаA. Synthesis of oligonucleotide

Объем колонки - 20 мл.Column volume - 20 ml.

Твердофазный носитель: 4-(((3aS,4S,5R,6R,7R,7aR)-6-гидрокси-2-метил-1,3-диоксооктагидро-1Н-4,7-эпоксиизоиндол-5-ил)окси)-4-оксобутаноиламид, присоединенный к стеклу с контролиуемым размером пор (500 Å).Solid-phase support: 4 - (((3aS, 4S, 5R, 6R, 7R, 7aR) -6-hydroxy-2-methyl-1,3-dioxooctahydro-1H-4,7-epoxyisoindol-5-yl) oxy) - 4-oxobutanoylamide attached to controlled pore glass (500 Å).

Масса твердофазного носителя - стекла с контролируемым размером пор с иммобилизованным первым звеном (Unprotected USS; Labile N-Me Linker-CPG), загрузка 45-50 мкмоль/г - 2 гMass of solid-phase carrier - glass with controlled pore size with an immobilized first link (Unprotected USS; Labile N-Me Linker-CPG), loading 45-50 μmol / g - 2 g

Всего было проведено 17 полных синтетических цикла: МОЕ -А=4,: МОЕ -С=4,: МОЕ -G=3,: МОЕ -U=6, все с тиооксилением.A total of 17 complete synthetic cycles were carried out: MOE -A = 4,: MOE -C = 4,: MOE -G = 3,: MOE -U = 6, all with thiooxylation.

Синтез nus-1 осуществлялся по следующему циклу для присоединения каждого мономера:The synthesis of nus-1 was carried out according to the following cycle for the addition of each monomer:

Figure 00000007
Figure 00000007

По окончании синтеза проводилась постобработка по следующему циклу.At the end of the synthesis, post-processing was carried out according to the next cycle.

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

В процессе каждой процедуры Deblock происходит 4 подачи реагента по 6,00 млDuring each Deblock procedure, there are 4 reagent feeds of 6.00 ml each

В процессе каждой процедуры Coupling происходит 1 подача 2,00 мл 0.05 М раствора соответствующего амидофосфита и 1 подача 2,25 мл раствора активатора реакции. В процессе каждой процедуры Capping происходит 1 подача 3,00 мл реактива Сар А и 1 подача 3,00 мл реактива СарВ.In the course of each Coupling procedure, 1 supply of 2.00 ml of a 0.05 M solution of the corresponding amidophosphite and 1 supply of 2.25 ml of a solution of a reaction activator occurs. During each Capping procedure, 1 supply of 3.00 ml of Cap A reagent and 1 supply of 3.00 ml of SarB reagent occurs.

В процессе каждой процедуры Oxidize происходят 2 подачи по 6,00 мл реагента.During each Oxidize procedure, 2 feeds of 6.00 ml of reagent occur.

В процессе процедуры Acn Wash происходят 2 подачи по 8,00 мл ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза.During the Acn Wash procedure, 2 feeds of 8.00 ml of acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis occur.

В процессе процедуры Altwash1 происходит 1 подача 10 мл 10% раствора диэтиламина в ацетонитриле качества Gradient Grade.During the Altwash1 procedure, 1 supply of 10 ml of a 10% solution of diethylamine in acetonitrile of Gradient Grade quality occurs.

В процессе процедуры Altwash2 происходит 1 подача 8,00 мл ацетонитрила качества Gradient Grade.During the Altwash2 procedure, 1 supply of 8.00 ml of Gradient Grade acetonitrile occurs.

1. Удаление тритильной защиты - 17 циклов по 8 подач по 6,00 мл плюс две подачи по 5,00 мл после окончания синтеза.1. Removal of trityl protection - 17 cycles of 8 feeds of 6.00 ml each plus two feeds of 5.00 ml each after the end of the synthesis.

Общий объем реагента Deblock=17*8*6 мл+2*5 мл=136+10=146 мл.The total volume of Deblock reagent = 17 * 8 * 6 ml + 2 * 5 ml = 136 + 10 = 146 ml.

Состав реагента: 3% трихлоруксусная кислота в дихлорметане.Reagent composition: 3% trichloroacetic acid in dichloromethane.

Трихлоруксусной кислоты: 0.03*282=4,38 г.Trichloroacetic acid: 0.03 * 282 = 4.38 g.

Дихлорметана: 146 мл.Dichloromethane: 146 ml.

2. Промывка ацетонитрилом качества For DNA/RNA synthesis- 17 циклов по 2 подачи по 8,00 мл.2. Washing with acetonitrile of quality For DNA / RNA synthesis - 17 cycles, 2 feeds of 8.00 ml each.

Общий объем ацетонитрила качества For DNA/RNA synthesis 17*2*8,00 мл = 272 млTotal volume of acetonitrile quality For DNA / RNA synthesis 17 * 2 * 8.00 ml = 272 ml

3. Промывка Altwash1 - 2 подачи по 10,00 мл после окончания синтеза.3. Washing Altwash1 - 2 feeds of 10.00 ml after the end of the synthesis.

Общий объем промывки Altwash1 20 мл.Total flush volume Altwash1 20 ml.

Состав промывки: 10% диэтиламин в ацетонитриле качества Gradient Grade.Wash composition: 10% diethylamine in Gradient Grade acetonitrile.

Диэтиламина: 0,1*20 мл=2 мл.Diethylamine: 0.1 * 20 ml = 2 ml.

Ацетонитрила качества Gradient Grade = 20-2=18,0 мл.Acetonitrile Gradient Grade = 20-2 = 18.0 ml.

4. Промывка Altwash2 - 17 циклов по 7 подач по 8,00 мл плюс 3 подачи по 8,00 мл после окончания синтеза.4. Flushing Altwash2 - 17 cycles of 7 feeds of 8.00 ml plus 3 feeds of 8.00 ml after the end of the synthesis.

Общий объем промывки Altwash1=17*7*8,00 мл+3*8,00 мл=976 мл.Altwash1 total wash volume = 17 * 7 * 8.00 ml + 3 * 8.00 ml = 976 ml.

Состав реагента: ацетонитрил качества PS.Reagent composition: PS quality acetonitrile.

Ацетонитрила качества PS 976 мл.Acetonitrile quality PS 976 ml.

5. Блокирование непрореагировавших 5'-гидроксилов.5. Blocking of unreacted 5'-hydroxyls.

Реагент СарА - 17 циклов по 3 подачи по 3,00 мл.Reagent SarA - 17 cycles of 3 feeds of 3.00 ml.

Общий объем реагента: 17*3*3,00 мл=153 мл.Total reagent volume: 17 * 3 * 3.00 ml = 153 ml.

Состав реагента: Ацетонитрил качества Gradient Grade: пропионовый ангидрид:пиридин перегнанный (76:14:10).Reagent composition: Gradient Grade acetonitrile: propionic anhydride: distilled pyridine (76:14:10).

Ацетонитрила качества Gradient Grade: 153 мл*0,76=116,3 мл.Gradient Grade Acetonitrile: 153 ml * 0.76 = 116.3 ml.

Пропионового ангидрида: 153 мл*0,14=21,4 мл.Propionic anhydride: 153 ml * 0.14 = 21.4 ml.

Пиридина перегнанного: 153 мл*0,10=15,3 мл.Distilled pyridine: 153 ml * 0.10 = 15.3 ml.

Реагент СарВ -17 циклов по 3 подачи по 3,00 мл.Reagent SarB -17 cycles of 3 feeds of 3.00 ml.

Общий объем реагента: 17*3*3,00 мл=153 мл.Total reagent volume: 17 * 3 * 3.00 ml = 153 ml.

Состав реагента: Ацетонитрил качества Gradient Grade:N-метилимидазол (84:16).Reagent composition: Gradient Grade acetonitrile: N-methylimidazole (84:16).

Ацетонитрила качества Gradient Grade: 153 мл*0,84=128,52 мл.Gradient Grade Acetonitrile: 153 ml * 0.84 = 128.52 ml.

N-метилимидазола: 153 мл*0,16=24,48 мл.N-methylimidazole: 153 ml * 0.16 = 24.48 ml.

6. Тиоокисление - 17 циклов по 2 подачи по 6,00 мл.6. Thiooxidation - 17 cycles of 2 feeds of 6.00 ml each.

Общий объем реагента: 17*2*6,00 мл=204 мл.Total reagent volume: 17 * 2 * 6.00 ml = 204 ml.

Состав реагента: 0,02М 3 - [(Диметиламинометилен) амино] -3Н-1,2,4-дитиазол-5-тион (DDTT) (концентрация 4 г/л) в 30% растворе пиридина в ацетонитриле качества Gradient Grade.Reagent composition: 0.02M 3 - [(Dimethylaminomethylene) amino] -3H-1,2,4-dithiazole-5-thione (DDTT) (concentration 4 g / l) in a 30% pyridine solution in acetonitrile of Gradient Grade quality.

DDTT: 0,204 л*4 г/л=0,816 г.DDTT: 0.204 L * 4 g / L = 0.816 g.

Пиридина перегнанного: 204 мл * 0,3=61,2 мл.Distilled pyridine: 204 ml * 0.3 = 61.2 ml.

Ацетонитрила качества Gradient Grade: 204 мл *0,7=142,8 млGradient Grade Acetonitrile: 204 ml * 0.7 = 142.8 ml

7. Реакция конденсации МОЕ -А7. Condensation reaction MOE -A

Мономер: 3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N6-бензоил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)аденозина- FW=932.01.Monomer: 3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 6 -benzoyl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) adenosine- FW = 932.01.

Состав реагента: 0,05 М раствор мономера в ацетонитриле качества для DNA/RNA синтеза.Reagent composition: 0.05 M monomer solution in acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis.

Расход на цикл: 4 подач по 2,00 мл=8,00 мл.Consumption per cycle: 4 feeds of 2.00 ml = 8.00 ml.

Общий расход: 4*8,00 мл=32,00 мл.Total consumption: 4 * 8.00 ml = 32.00 ml.

Ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза: 32,0 млAcetonitrile quality for DNA / RNA synthesis: 32.0 ml

3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N6-бензоил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)аденозина: 932,01 г/М*0,05М*0,032=1,49 г3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 6- benzoyl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) adenosine: 932, 01 g / M * 0.05M * 0.032 = 1.49 g

8. Реакция конденсации метоксиэтил (МОЕ)-С8. Condensation reaction of methoxyethyl (MOE) -C

Мономер: 3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N4-бензоил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)цитидина FW=922.01Monomer: 3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 4- benzoyl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) cytidine FW = 922.01

Состав реагента: 0,05 М раствор мономера в ацетонитриле качества для DNA/RNA синтеза.Reagent composition: 0.05 M monomer solution in acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis.

Расход на цикл: 4 подач по 2,00 мл=8,00 мл.Consumption per cycle: 4 feeds of 2.00 ml = 8.00 ml.

Общий расход: 4*8,00 мл=32,00 мл.Total consumption: 4 * 8.00 ml = 32.00 ml.

Ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза: 32,0 мл.Acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis: 32.0 ml.

3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N4-бензоил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)цитидина 922,01 г/М*0,05М*0,032=1,48 г.3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 4- benzoyl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) cytidine 922.01 g / M * 0.05M * 0.032 = 1.48 g.

9. Реакция конденсации МОЕ -G9. Condensation reaction MOE -G

Мономер: 3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N2-изобутирил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)гуанозина FW=913,99.Monomer: 3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 2 -isobutyryl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) guanosine FW = 913.99.

Состав реагента: 0,05 М раствор мономера в ацетонитриле качества для DNA/RNA синтеза.Reagent composition: 0.05 M monomer solution in acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis.

Расход на цикл: 4 подач по 2,00 мл=8,00 мл. Общий расход: 3*8,00 мл=24,00 мл.Consumption per cycle: 4 feeds of 2.00 ml = 8.00 ml. Total consumption: 3 * 8.00 ml = 24.00 ml.

Ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза: 24,0 мл.Acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis: 24.0 ml.

3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит N2-изобутирил-5'-O-(4,4'-диметокситритил)-2'-O-(2-метоксиэтил)гуанозина 913,99*0,05*0,024=1,10 г.3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite N 2 -isobutyryl-5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-methoxyethyl) guanosine 913.99 * 0.05 * 0.024 = 1.10 g.

10. Реакция конденсации МОЕ -U10. Condensation reaction MOE -U

Мономер: 3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит 5'-O-(4,4'-диметокситритил)-5-метил-2'-O-(2-метоксиэтил)уридина FW=818.89.Monomer: 3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite 5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -5-methyl-2'-O- (2-methoxyethyl) uridine FW = 818.89.

Состав реагента: 0,05 М раствор мономера в ацетонитриле качества для DNA/RNA синтеза.Reagent composition: 0.05 M monomer solution in acetonitrile quality for DNA / RNA synthesis.

Расход на цикл: 4 подач по 2,00 мл=8,00 мл.Consumption per cycle: 4 feeds of 2.00 ml = 8.00 ml.

Общий расход: 6*8,00 мл=48,00 мл.Total consumption: 6 * 8.00 ml = 48.00 ml.

Ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза: 48,0 млAcetonitrile quality for DNA / RNA synthesis: 48.0 ml

3'-O-((2-цианоэтил)-N,N-диизопропиламидофосфит 5'-O-(4,4'-диметокситритил)-5-метил-2'-O-(2-метоксиэтил)уридина: 818,89*0,05*0,048=1,97 г.3'-O - ((2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylamidophosphite 5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -5-methyl-2'-O- (2-methoxyethyl) uridine: 818.89 * 0.05 * 0.048 = 1.97 g.

11. Активация реакции конденсации.11. Activation of the condensation reaction.

Активатор: 5-этилтиотетразол FW=130.17 - 0,25М раствор в ацетонитриле качества для DNA/RNA синтеза.Activator: 5-ethylthiotetrazole FW = 130.17 - 0.25M solution in acetonitrile for DNA / RNA synthesis.

Расход на цикл: 4 подачи по 2,25 мл=10,00 мл.Consumption per cycle: 4 feeds of 2.25 ml = 10.00 ml.

Общий расход: 17*10,00 мл=170,00 мл.Total consumption: 17 * 10.00 ml = 170.00 ml.

Ацетонитрила качества для DNA/RNA синтеза: 170,0 млAcetonitrile quality for DNA / RNA synthesis: 170.0 ml

5-этилтиотетразол: 130,17*0,25*0,17=5,53 г.5-ethylthiotetrazole: 130.17 * 0.25 * 0.17 = 5.53 g.

Б. Деблокирование олигонуклеотидаB. Unblocking oligonucleotide

После окончания синтеза твердофазный носитель переносили в пробирки объемом 15 мл с завинчивающимися крышками, добавляли 10 мл насыщенного раствора аммиака (25-27% водный раствор), добавляли несколько кристаллов этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевой соли - ЭДТА, и помешивали 3 суток при комнатной температуре. После окончания деблокирования пробирки охлаждали в течение 30 минут при -20°С, отфильтровывали осадок и промывали его водой качества MilliQ (3*7 мл). Далее объединенные растворы разбавляли водой качества milliQ (12 мл) и упаривали досуха с использованием центрифужного испарителя Labconco Centrivap. Полученный сухой осадок растворяли в 5 мл воды качества milliQ и центрифугировали при 13400 об/мин в течение 10 минут (Eppendorf Centrifuge 5804), затем раствор nus-1 перенесли в чистую пробирку и хранили до очистки на ВЭЖХ при -20°С.After the end of the synthesis, the solid-phase support was transferred into 15 ml screw-top test tubes, 10 ml of saturated ammonia solution (25-27% aqueous solution) was added, several crystals of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt - EDTA were added, and stirred for 3 days at room temperature. After the end of unblocking, the tubes were cooled for 30 minutes at -20 ° C, the precipitate was filtered off and washed with MilliQ quality water (3 * 7 ml). The combined solutions were then diluted with milliQ quality water (12 ml) and evaporated to dryness using a Labconco Centrivap centrifugal evaporator. The resulting dry precipitate was dissolved in 5 ml of milliQ quality water and centrifuged at 13400 rpm for 10 minutes (Eppendorf Centrifuge 5804), then the nus-1 solution was transferred to a clean tube and stored until purified on HPLC at -20 ° C.

Состав реагента деблокирования: насыщенный водный раствор аммиака,Deblocking reagent composition: saturated aqueous ammonia solution,

Общий объем реагента: 10 млTotal reagent volume: 10 ml

Количество воды качества milliQ:MilliQ quality water quantity:

Общий объем 3*7+12 мл=33 млTotal volume 3 * 7 + 12 ml = 33 ml

В. Хроматографическая очистка олигонуклеотидов методом ионообменной ВЭЖХB. Chromatographic purification of oligonucleotides by ion exchange HPLC

Очистку олигонуклеотидов проводили с использованием системы ВЭЖХ Dionex Ultimate 3000 с колонками Tosoh Super-Q 5PW 21,5 мм × 150 мм в соответствии с рекомендациями производителя. Для этого раствор олигонуклеотида в воде (5 мл) наносили на колонку. За один раз на колонку загружалось не более 50% вещества. Для элюции олигонуклеотида использовался градиент 5-50% буфера Б (Буфер А - 20 мМ Трис-HCl (рН 7.0), 10% ацетонитрила в воде, буфер Б -20 мМ Трис-HCl (рН 7.0), 600 мМ перхлорат натрия, 10% ацетонитрила в воде) в течение 300 минут со скоростью потока 1 мл/мин. Были собраны все фракции с поглощением выше 200 mAu при 260 нм, чистота олигонуклеотида в каждой была проверена методом масс-спектрометрии. Далее все фракции, в которых содержание олигонуклеотида превышало 90%, были объединены и упарены примерно в 10 раз. Далее к раствору nus-1 добавляли десятикратный объем ацетона, смесь тщательно перемешивали и охлаждали при -20°С в течение 1 часа. Далее олигонуклеотид выделяли центрифугированием в течение 10 мин при 13000 g, осадок высушивали от остатков ацетона с использованием центрифужного упаривателя и растворяли в воде качества milliQ (1 мл).The oligonucleotides were purified using a Dionex Ultimate 3000 HPLC system with Tosoh Super-Q 5PW 21.5 mm × 150 mm columns according to the manufacturer's recommendations. For this, a solution of the oligonucleotide in water (5 ml) was applied to the column. No more than 50% of the substance was loaded onto the column at a time. For elution of the oligonucleotide, a gradient of 5-50% buffer B was used (Buffer A - 20 mM Tris-HCl (pH 7.0), 10% acetonitrile in water, buffer B -20 mM Tris-HCl (pH 7.0), 600 mM sodium perchlorate, 10 % acetonitrile in water) for 300 minutes at a flow rate of 1 ml / min. Were collected all fractions with absorption above 200 mAu at 260 nm, the purity of the oligonucleotide in each was verified by mass spectrometry. Further, all fractions in which the oligonucleotide content exceeded 90% were combined and evaporated by about 10 times. Next, a tenfold volume of acetone was added to the nus-1 solution, the mixture was thoroughly mixed and cooled at -20 ° C for 1 hour. Then, the oligonucleotide was isolated by centrifugation for 10 min at 13000 g, the precipitate was dried from acetone residues using a centrifugal evaporator and dissolved in milliQ water (1 ml).

На одну очистку требуется 300*2,5=750 мл буфера (550 мл буфера А и 200 мл буфера В):One purification requires 300 * 2.5 = 750 ml of buffer (550 ml of buffer A and 200 ml of buffer B):

Ацетонитрила 75 мл, воды качества milliQ = 750-75=675 мл,Acetonitrile 75 ml, milliQ quality water = 750-75 = 675 ml,

Трис = 121,14 г/М*0,02М*0,75=1,82 гTris = 121.14 g / M * 0.02 M * 0.75 = 1.82 g

HCl = 69 мл*0,02М*0,75=1,03 млHCl = 69 ml * 0.02 M * 0.75 = 1.03 ml

Перхлорат натрия 122,45 г/М*0,8М*0,2 л = 19,52 гSodium perchlorate 122.45 g / M * 0.8 M * 0.2 L = 19.52 g

Ацетон = 100 млAcetone = 100 ml

Общий расход:Total consumption:

Ацетонитрила качества HPLC: 75 мл*2=150 млHPLC quality acetonitrile: 75 ml * 2 = 150 ml

Воды качества milliQ: 675 мл*2=1350 млMilliQ quality water: 675 ml * 2 = 1350 ml

Трис: 1,82 г*2=3,64 гTris: 1.82g * 2 = 3.64g

HCl: 1,03 мл*2=2,06 млHCl: 1.03 ml * 2 = 2.06 ml

Перхлорат натрия: 19,52 г*2=39,04 гSodium perchlorate: 19.52 g * 2 = 39.04 g

Ацетон: 100 мл*2=200 млAcetone: 100 ml * 2 = 200 ml

Г. Хроматографическая очистка олигонуклеотидов методом обращенно-фазовой ВЭЖХD. Chromatographic purification of oligonucleotides by reversed-phase HPLC

Очистку олигонуклеотида nus-1 проводили с использованием системы ВЭЖХ Agilent Infinity 1260 с колонкой Waters xBridge ВЕН С18 10 мм × 250 мм в соответствии с рекомендациями производителя. Для этого раствор олигонуклеотида в воде (1 мл) наносили на колонку. Для элюции олигонуклеотида использовался градиент 0-100 буфера Б (Буфер А - 0.05 М раствор ацетата аммония в воде (рН 7.0), Буфер Б - 0.05 М раствор ацетата аммония в 80% водном растворе ацетонитрила (рН 7.0) в течение 60 минут со скоростью потока 2,5 мл/минуту. Были собраны все фракции с поглощением выше 500 mAu при 260 нм, чистота олигонуклеотида в каждой была проверена методом масс-спектрометрии. Далее все фракции, в которых чистота олигонуклеотида превышала 95%, были объединены и упарены до объема 10 мл. Далее к раствору олигонуклеотида добавляли десятикратный объем этанола (100 мл), смесь тщательно перемешивали и охлаждали при -20°С в течение 1 часа. Далее nus-1 выделяли центрифугированием в течение 10 мин при 13000 g, осадок высушивали от остатков этанола с использованием центрифужного упаривателя и растворяли в воде качества milliQ (1 мл).The nus-1 oligonucleotide was purified using an Agilent Infinity 1260 HPLC system with a Waters xBridge BEN C18 10 mm × 250 mm column according to the manufacturer's recommendations. For this, a solution of the oligonucleotide in water (1 ml) was applied to the column. To elute the oligonucleotide, a 0-100 gradient of buffer B was used (Buffer A - 0.05 M ammonium acetate solution in water (pH 7.0), Buffer B - 0.05 M ammonium acetate solution in 80% aqueous acetonitrile solution (pH 7.0) for 60 minutes at a rate flow rate of 2.5 ml / minute All fractions with absorption above 500 mAu at 260 nm were collected, the purity of the oligonucleotide in each was checked by mass spectrometry. Then all fractions in which the purity of the oligonucleotide exceeded 95% were combined and evaporated to volume 10 ml Next, a tenfold volume of ethanol (100 ml) was added to the oligonucleotide solution, the mixture was thoroughly mixed and cooled at -20 ° C for 1 hour. Then nus-1 was isolated by centrifugation for 10 min at 13000 g, the precipitate was dried from ethanol residues using a centrifugal evaporator and dissolved in milliQ quality water (1 ml).

На одну очистку методом ОФ ВЭЖХ требуется 60*2,5=150 мл буфера (75 мл буфера А и 75 мл буфера В):One RP HPLC purification requires 60 * 2.5 = 150 ml of buffer (75 ml of buffer A and 75 ml of buffer B):

Ацетонитрила качества HPLC 60 мл, воды качества milliQ 90 мл, ацетата аммония 0,5 г, этанола 100 мл.Acetonitrile HPLC quality 60 ml, milliQ water 90 ml, ammonium acetate 0.5 g, ethanol 100 ml.

Общий расход:Total consumption:

Ацетонитрила качества HPLC 60 мл*2=120 млHPLC quality acetonitrile 60 ml * 2 = 120 ml

воды качества milliQ 90 мл*2=180 млmilliQ quality water 90 ml * 2 = 180 ml

ацетата аммония 0.5 г*2=1 гammonium acetate 0.5 g * 2 = 1 g

этанола 100 мл*2=200 млethanol 100 ml * 2 = 200 ml

Е. Гель-фильтрационное обессолевание олигонуклеотидаE. Gel filtration desalination of the oligonucleotide

Очистку олигонуклеотидов проводили с использованием системы ВЭЖХ Dionex Ultimate 3000 с колонкой GE Healthcare HiPrep 26/10 Desalting 10 см × 26 мм. Гель-фильтрацию проводили в воде качества milliQ. Наносилось 15 мл на скорости 5 мл/мин. Элюция проводилась водой, контролируя выходящий сигнал по диодно-матричному детектору на длине волны 260 нм и по кондуктометрическому детектору. Были собраны все фракции с поглощением выше 200 mAu и проводимостью не больше 30 mS/cm, чистота олигонуклеотида в каждой фракции была проверена методом масс-спектрометрии. Далее все фракции, в которых содержание олигонуклеотида превышало 95%, были объединены, упарены на центрифужном испарителе и перерастворены в 10 мл воды для замера концентрации олигонуклеотида.Purification of oligonucleotides was carried out using a Dionex Ultimate 3000 HPLC system with a GE Healthcare HiPrep 26/10 Desalting 10 cm × 26 mm column. Gel filtration was carried out in milliQ water. 15 ml was applied at a rate of 5 ml / min. Elution was carried out with water, monitoring the output signal with a diode-array detector at a wavelength of 260 nm and with a conductometric detector. All fractions with an absorbance above 200 mAu and a conductivity of no more than 30 mS / cm were collected, the purity of the oligonucleotide in each fraction was verified by mass spectrometry. Further, all fractions in which the oligonucleotide content exceeded 95% were combined, evaporated on a centrifugal evaporator, and redissolved in 10 ml of water to measure the oligonucleotide concentration.

На одну очистку требуется 60 мл воды качества milliQ.One cleaning requires 60 ml of milliQ quality water.

Ж. Определение количества nus-1G. Determination of the amount of nus-1

Концентрацию олигонуклеотида определяли спектрофотометрически. Для этого из раствора, полученного на предыдущей стадии, отбирали аликвоту (2 мкл), растворяли в воде качества milliQ (1 мл) и измеряли концентрацию при помощи прибора Nanodrop 2000 (Термо Сайентифик).The oligonucleotide concentration was determined spectrophotometrically. For this, an aliquot (2 μl) was taken from the solution obtained at the previous stage, dissolved in milliQ water (1 ml), and the concentration was measured using a Nanodrop 2000 instrument (Thermo Scientific).

Пример 2.Example 2.

Терапевтическая эффективность и безопасность использования описываемого соединения, полученного по Примеру 1Therapeutic efficacy and safety of using the described compound obtained according to Example 1

Эффективность была изучена на модели спинальной мышечной атрофии у животных.The efficacy was studied in an animal model of spinal muscular atrophy.

Исследования проводились на модели т.н. СМА-мыши (СМА - спинальная мышечная атрофия), в качестве контрольной группы брали обычные гетерозиготные мыши без СМА. СМА-мыши - это мыши имеющие ген, кодирующий белок SMN (survival motor neuron - белок выживаемости моторных нейронов), подобный гену SMN1. SMN-ген кодирует белок, необходимый для работы двигательных (моторных) нейронов. Отсутствие этого гена и/или некорректная работа ведет к гибели спинальных моторных нейронов. Очень похожая структура SMN1-гена, называемая SMN2, имеется у человека и отвечает за тяжесть заболевания. Молекулярно-биологической основой СМА, (по аутосомно-рецессивному типу), и есть гомозиготная потеря гена SMN1. Мышиные модели имеют только один ген (SMN), эквивалентный гену SMN1. Гомозиготная потеря этого гена критична для эмбрионов и провоцирует массированную гибель моторных нейронов, что указывает на то, что экспрессия гена SMN и важна для выживания и функционирования клеток.Research was carried out on the model of the so-called. SMA mice (SMA - spinal muscular atrophy), normal heterozygous mice without SMA were taken as a control group. SMA mice are mice that have a gene encoding a survival motor neuron (SMN) protein, similar to the SMN1 gene. The SMN gene encodes a protein that is required for motor neurons to function. The absence of this gene and / or incorrect operation leads to the death of spinal motor neurons. A very similar structure of the SMN1 gene, called SMN2, exists in humans and is responsible for the severity of the disease. The molecular biological basis of SMA (by an autosomal recessive type), and there is a homozygous loss of the SMN1 gene. Mouse models have only one gene (SMN) that is equivalent to the SMN1 gene. Homozygous loss of this gene is critical for embryos and provokes massive death of motor neurons, which indicates that the expression of the SMN gene is important for the survival and functioning of cells.

Мышам с СМА (по жесткому типу) сразу после рождения, полученное соединение в течение 5-ти дней вводили ежедневно интратекальными инъекциями в дозах, 0,5 мг-экв/кг, 1 мг-экв/кг или 1,5 мг-экв\кг или физиологический раствор каждый день, или контрольная группа без СМА физраствор интратекально (5 СМА, 6 СМА контроль, 5) (6 СМА, 5 контроль, 4) и (5 СМА, 5 СМА контроль, 6) в экспериментальном исследовании для оценки выживаемости. Доза 0,5 мг/кг оказывала, но несколько ниже, чем две другие дозы, влияние на выживаемость мышей с моделью СМА. Мыши с СМА, получавшие физ. раствор, погибали к 12-му дню после рождения. Воздействие изучаемым соединением значительно увеличивало продолжительность жизни в 1,6 раза, это при том, что изменение медианы выживаемости мышей с СМА (15,9 против 11,4 дней; критерий Мантеля-Кокса, р=0,0003). Единственная мышь СМА прожила более месяца и через полный 31 день и была подвергнута умерщвлению. Эти данные показывают, что изучаемое соединение, статистически оказывает влияние на выживаемость на мышиной модели СМА.In mice with SMA (of the rigid type) immediately after birth, the resulting compound was injected daily for 5 days by intrathecal injections at doses of 0.5 mEq / kg, 1 mEq / kg or 1.5 mEq. kg or saline every day, or control group without MCA saline intrathecal (5 MCA, 6 MCA control, 5) (6 MCA, 5 control, 4) and (5 MCA, 5 MCA control, 6) in an experimental study to assess survival ... The 0.5 mg / kg dose had, but slightly lower than the other two doses, an effect on the survival of mice with the SMA model. Mice with SMA that received physical. solution, died by the 12th day after birth. Exposure to the studied compound significantly increased lifespan by 1.6 times, despite the fact that the change in the median survival of mice with SMA (15.9 versus 11.4 days; Mantel-Cox test, p = 0.0003). A single SMA mouse survived for over a month and a full 31 days later and was sacrificed. These data indicate that the compound under study statistically affects survival in the SMA mouse model.

Наблюдались отличительные изменения в структуре массы тела у мышей СМА, получавшие исследуемое вещество; Мыши с СМА, при введении исследуемого вещества демонстрировали умеренный устойчивый прирост массы тела, достигая плато к 18 дню. В то время, как мыши с СМА получавшие физраствор значимо медленно набирали массу, после рождения, а после 5-го дня могли и терять вес. На 8-й день эксперимента, проводили рефлекторный рефлекс и тест подвески задних лап и обнаружили улучшения моторного поведения животных с СМА, ежедневно получавших 1 и 1,5 мг-экв/кг, по сравнению с мышами СМА, получавшими физиологический раствор. Тесты в открытом поле проводили, также начиная с 8-го дня эксперимента, для оценки мышечной силы передних конечностей. Мыши СМА, получавшие 1 и 1,5 мг-экв/мг, действовали приближенно к интактной группе в анализе антигравитационного зависания (двухфакторная дисперсия ANOVA по Тюки, была незначительной).Distinctive changes in body weight structure were observed in SMA mice treated with the test substance; Mice with SMA, when administered with the test substance, demonstrated moderate sustained weight gain, reaching a plateau by day 18. While mice with SMA receiving saline significantly slowly gained weight after birth, and after the 5th day they could lose weight. On the 8th day of the experiment, a reflex reflex and a suspension test of the hind paws were performed and an improvement in the motor behavior of animals with SMA, which received 1 and 1.5 mEq / kg daily, was found, compared to SMA mice that received saline. Open field tests were also carried out starting from the 8th day of the experiment to assess the muscle strength of the forelimbs. SMA mice treated with 1 and 1.5 mEq / mg acted close to the intact group in the antigravity hover assay (Tyuki two-way ANOVA variance was insignificant).

Все группы мышей демонстрировали в той или иной степени подвижность в тесте «открытое поле», который проводился между 8-м и 10-м днями от начала эксперимента. На 12-й день, т.н. день автономной ходьбы, группы которым вводили исследуемое вещество и контрольные мыши, показали повышенную активность, перемещаясь и, пересекая большее число квадратов. Группа мышей с СМА демонстрировали небольшие амбулаторные движения. Исследуемое вещество явно улучшало подвижность мышей СМА, о чем свидетельствует увеличенное число, о чем свидетельствует увеличенное число пересечений, аналогичное контролю до 22 дня эксперимента. Эти данные указывают на то, что исследуемое вещество оказывает влияние на сниженную активность мышей СМА.All groups of mice showed some degree of mobility in the "open field" test, which was carried out between the 8th and 10th days from the beginning of the experiment. On the 12th day, the so-called. a day of autonomous walking, the test substance groups and control mice showed increased activity by walking and crossing more squares. A group of SMA mice exhibited small ambulatory movements. The test substance clearly improved the motility of SMA mice, as evidenced by the increased number, as evidenced by the increased number of crossings, similar to the control before day 22 of the experiment. These data indicate that the test substance has an effect on the decreased activity of SMA mice.

После окончания эксперимента, были сделаны гистологические срезу нейронов поясничного отдела и использованием иммуннофлуоресцентной метки.After the end of the experiment, histological sections of lumbar neurons were made using an immunofluorescent label.

Таким образом, пытались определить влияние исследуемого вещества на локализацию белка SMN (survival motor neuron - белок выживаемости моторных нейронов) в ядерных телах мотонейронов спинного мозга мышей. Иммунофлуоресцентное мечение гистологических препаратов поперечных срезов поясничного отдела спинного мозга антителами к коилину в тельцах Кахаля и к SMN приводило к тому, что у леченных физ. раствором мышей СМА, было меньше SMN-положительных телец Кахаля, чем у контрольных. Леченные исследуемым веществом мыши СМА демонстрировали увеличение SMN-положительных телец Кахаля в 1,7 раза в двигательных нейронах. SMN также присутствует в других ядерных телах, которые лишены коилина. Результаты наблюдения за экспериментом, демонстрируют, что исследуемое вещество фиксирует SMN в ядерных телах мотонейронов у мышей СМА.Thus, an attempt was made to determine the effect of the test substance on the localization of the SMN (survival motor neuron) protein in the nuclear bodies of mice spinal cord motor neurons. Immunofluorescent labeling of histological preparations of cross sections of the lumbar spinal cord with antibodies to coilin in Cajal bodies and to SMN led to the fact that in the treated nat. solution of SMA mice, there were fewer SMN-positive Cajal bodies than control ones. SMA mice treated with the test substance showed a 1.7-fold increase in SMN-positive Cajal bodies in motor neurons. SMN is also present in other nuclear bodies that are devoid of coilin. The experimental observation results demonstrate that the test substance fixes SMN in the nuclear bodies of motor neurons in SMA mice.

Затем с помощью ОТ-ПЦР-РВ мы оценили уровни сплайсосомной snRNA в срезах из головного и спинного мозга мышей, получавших исследуемое вещество и физ.раствор. Снижение уровней snRNA наблюдалось у мышей SMA, включая минорный сплайсосомный U12, который был уменьшен до 1/3 в процентном отношении в головном и спинном мозге по сравнению с соответствующим контролем. Введение исследуемого вещества положительно влияло на уровни U2, U4, U5 и U6 в спинном мозге и snRNA U1 в головном и спинном мозге мышей SMA. Данные этих экспериментов показывают, что исследуемое вещество может регулировать и относительное соотношение между snRNAs.Then, using RT-PCR-RT, we estimated the levels of splicosomal snRNA in sections from the brain and spinal cord of mice treated with the test substance and saline. Decreases in snRNA levels were observed in SMA mice, including the minor spliceosomal U12, which was reduced to 1/3 percent in the brain and spinal cord compared to the corresponding controls. The administration of the test substance positively affected the levels of U2, U4, U5 and U6 in the spinal cord and snRNA U1 in the brain and spinal cord of SMA mice. The data from these experiments show that the test substance can also regulate the relative ratio between snRNAs.

Claims (1)

Способ получения модифицированного тиофосфатного олигонуклеотида, содержащего 2'-O-(2-метоксиэтил)рибонуклеотиды структуры UCACUUUCAUAAUGCUGG, где каждый нуклеозид содержит 2'-O-(2-метоксиэтил) модифицированный остаток сахара, характеризующийся тем, что олигонуклеотид синтезируют на твердофазном носителе с использованием амидофосфитного метода, в котором для получения тиофосфатных групп используют 3-[(диметиламинометилен) амино] -3Н-1,2,4-дитиазол-5-тион (DDTT) в 30% растворе пиридина в ацетонитриле, проводят деблокирование добавлением насыщенного раствора аммиака в присутствии этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевой соли в течение 3 суток при комнатной температуре, проводят последовательно очистку олигонуклеотидов методом ионно-обменной хроматографии на колонке Tosoh Super-Q 5PW с использованием Трис-HCl буфера, рН 7.0, с добавлением 10% раствора ацетонитрила в воде, и затем Трис-HCl буфера, рН 7.0, с добавлением перхлората натрия и 10% раствора ацетонитрила в воде, методом обращенно-фазовой хроматографии на колонке Waters xBridge ВЕН С18 с использованием буфера, представляющего собой раствор ацетата триэтиламмония в воде, рН 7.0, и затем буфера, представляющего собой раствор ацетата триэтиламмония в 80% водном растворе ацетонитрила, рН 7.0, и методом гель-фильтрации с последующим выделением целевого продукта при высушивании лиофилизацией.A method of obtaining a modified thiophosphate oligonucleotide containing 2'-O- (2-methoxyethyl) ribonucleotides of the structure UCACUUUCAUAAUGCUGG, where each nucleoside contains a 2'-O- (2-methoxyethyl) modified sugar residue, characterized in that the oligonucleotide is synthesized on a solid-phase support amidophosphite method, in which 3 - [(dimethylaminomethylene) amino] -3H-1,2,4-dithiazole-5-thione (DDTT) in a 30% solution of pyridine in acetonitrile is used to obtain thiophosphate groups, deblocking is carried out by adding a saturated solution of ammonia to in the presence of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt for 3 days at room temperature, the oligonucleotides are sequentially purified by ion exchange chromatography on a Tosoh Super-Q 5PW column using Tris-HCl buffer, pH 7.0, with the addition of a 10% acetonitrile solution in water, and then Tris-HCl buffer, pH 7.0, with the addition of sodium perchlorate and 10% acetonitrile solution in water, by phase chromatography on a Waters xBridge BEN C18 column using a buffer, which is a solution of triethylammonium acetate in water, pH 7.0, and then a buffer, which is a solution of triethylammonium acetate in an 80% aqueous solution of acetonitrile, pH 7.0, and the method of gel filtration with subsequent isolation of the target product upon drying by lyophilization.
RU2019143134A 2019-12-23 2019-12-23 Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide RU2738093C9 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143134A RU2738093C9 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide
PCT/RU2020/000563 WO2021133212A1 (en) 2019-12-23 2020-10-21 Method for synthesizing 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143134A RU2738093C9 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2738093C1 RU2738093C1 (en) 2020-12-08
RU2738093C9 true RU2738093C9 (en) 2020-12-29

Family

ID=73792429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143134A RU2738093C9 (en) 2019-12-23 2019-12-23 Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2738093C9 (en)
WO (1) WO2021133212A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114573652A (en) * 2022-03-15 2022-06-03 通用生物(滁州)有限公司 Process for synthesizing medicinal nucleic acid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8980853B2 (en) * 2009-06-17 2015-03-17 Isis Pharmaceuticals, Inc. Compositions and methods for modulation of SMN2 splicing in a subject
WO2018007475A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Biomarin Technologies B.V. Pre-mrna splice switching or modulating oligonucleotides comprising bicyclic scaffold moieties, with improved characteristics for the treatment of genetic disorders
RU2708237C2 (en) * 2014-08-22 2019-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "НооГен" Modified oligonucleotides and method for production thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8980853B2 (en) * 2009-06-17 2015-03-17 Isis Pharmaceuticals, Inc. Compositions and methods for modulation of SMN2 splicing in a subject
RU2708237C2 (en) * 2014-08-22 2019-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "НооГен" Modified oligonucleotides and method for production thereof
WO2018007475A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-11 Biomarin Technologies B.V. Pre-mrna splice switching or modulating oligonucleotides comprising bicyclic scaffold moieties, with improved characteristics for the treatment of genetic disorders

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MD. ARIFUL ISLAM et al. "In vitro and in vivo biophysical properties of oligonucleotides containing 5'-thio nucleosides", October 2016, Drug discoveries & therapeutics, 10 (5): 263-270, DOI: 10.5582 / ddt.2016.01055, abstract. *
MD. ARIFUL ISLAM et al. "In vitro and in vivo biophysical properties of oligonucleotides containing 5'-thio nucleosides", October 2016, Drug discoveries & therapeutics, 10(5):263-270, DOI: 10.5582/ddt.2016.01055, реферат. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021133212A1 (en) 2021-07-01
RU2738093C1 (en) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2708237C2 (en) Modified oligonucleotides and method for production thereof
US6670461B1 (en) Oligonucleotide analogues
CA2574603C (en) Oligonucleotides comprising a ligand tethered to a modified or non-natural nucleobase
JP5677716B2 (en) Kits and methods comprising oligonucleotide analogues and use of oligonucleotide analogues
US8034909B2 (en) Oligonucleotide analogues
JP7095893B2 (en) Antisense oligonucleic acid
EP0729474A1 (en) Synthetic oligomers having chirally pure phosphonate internucleosidyl linkages mixed with non-phosphonate internucleosidyl linkages
JP2012510460A (en) Method for synthesizing phosphorous atom-modified nucleic acid
JP2001505543A (en) Solid phase synthesis method
RU2740501C2 (en) Modified oligonucleotides which activate rnase h
EP0767668A1 (en) Polynucleoside chain having multiple nucleosides, the nucleosides coupled by guanidyl linkages
WO1995013833A1 (en) Synthetic oligomers having phosphonate internucleosidyl linkages of undefined chirality mixed with non-phosphonate internucleosidyl linkages
RU2738093C9 (en) Synthesis method of 2'-o-(2-methoxyethyl) thiophosphate oligonucleotide
WO2015011694A2 (en) Isotopologues of smad7 antisense oligonucleotides
JP2020528910A (en) Method for preparing oligonucleotide compounds
EA035885B1 (en) Methods of polynucleotide preparation using multivalent cation salt compositions
KR101622326B1 (en) Process for the manufacture of oligonucleotides
Kundu et al. Synthesis of Chlorophosphoramidate Monomer Morpholinos and PMOs
US20230022489A1 (en) Identifying non-productive splice sites
Grajkowski et al. An expedient process for reducing the formation of process-related impurities during solid-phase synthesis of potential nucleic acid-based drugs
JP2003513883A (en) Oligomer synthesis method using phosphoramidite composition
WO2021207085A1 (en) Synthetic elaboration of native dna by rass (sendr)
JP7311642B2 (en) Methods for Deprotecting Oligonucleotides
EP3715469B1 (en) Labeling method for nucleic acid
WO1991018898A1 (en) Nucleic acid homolog

Legal Events

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

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 34-2020 FOR INID CODE(S) (72)

TH4A Reissue of patent specification