RU2819631C1 - Способ синтеза в растворе макромолекул из звеньев производных углеводов - Google Patents
Способ синтеза в растворе макромолекул из звеньев производных углеводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819631C1 RU2819631C1 RU2023101312A RU2023101312A RU2819631C1 RU 2819631 C1 RU2819631 C1 RU 2819631C1 RU 2023101312 A RU2023101312 A RU 2023101312A RU 2023101312 A RU2023101312 A RU 2023101312A RU 2819631 C1 RU2819631 C1 RU 2819631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monomer
- oligomer
- synthesis
- chain
- polyolefin
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 78
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 title claims abstract description 40
- 150000001719 carbohydrate derivatives Chemical class 0.000 title 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 57
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims abstract description 50
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims abstract description 47
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims abstract description 46
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 46
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 claims description 28
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 claims description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 7
- 238000009739 binding Methods 0.000 claims description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 5
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 150000002771 monosaccharide derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 45
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 70
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 19
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 18
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 16
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 16
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 13
- -1 dimethoxytrityl Chemical group 0.000 description 13
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 13
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 13
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002515 oligonucleotide synthesis Methods 0.000 description 12
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 11
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 11
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 11
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 11
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 11
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 9
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 8
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 8
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 8
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N thiomalic acid Chemical compound OC(=O)CC(S)C(O)=O NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N dichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)Cl JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 2-deoxy-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)CC=O ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 5
- UBTJZUKVKGZHAD-UPRLRBBYSA-N 1-[(2r,4s,5r)-5-[[bis(4-methoxyphenyl)-phenylmethoxy]methyl]-4-hydroxyoxolan-2-yl]-5-methylpyrimidine-2,4-dione Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(C=1C=CC(OC)=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)OC[C@@H]1[C@@H](O)C[C@H](N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)O1 UBTJZUKVKGZHAD-UPRLRBBYSA-N 0.000 description 4
- 125000002103 4,4'-dimethoxytriphenylmethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)(C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H])C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 229960000549 4-dimethylaminophenol Drugs 0.000 description 4
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 7H-purine Chemical compound N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N Beta-D-1-Arabinofuranosylthymine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 DWRXFEITVBNRMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N beta-L-thymidine Natural products O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(CO)C(O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- 125000003147 glycosyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 4
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 4
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940104230 thymidine Drugs 0.000 description 4
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGJBHEZMOKVTIM-UHFFFAOYSA-N N-formylglycine Chemical compound OC(=O)CNC=O UGJBHEZMOKVTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 3
- 229960005215 dichloroacetic acid Drugs 0.000 description 3
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 3
- 125000001981 tert-butyldimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([H])(C([H])([H])[H])[*]C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 2
- QPAHNQHIWZZUKH-UHFFFAOYSA-N 1-benzylsulfanyltetrazole Chemical compound C=1C=CC=CC=1CSN1C=NN=N1 QPAHNQHIWZZUKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 3-mercapto-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCS OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010048843 Cytomegalovirus chorioretinitis Diseases 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical class CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 229930182474 N-glycoside Natural products 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006819 RNA synthesis Effects 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical class C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010064930 age-related macular degeneration Diseases 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 2
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 2
- MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactosamine Natural products NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 2
- 208000001763 cytomegalovirus retinitis Diseases 0.000 description 2
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 2
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002341 glycosylamines Chemical class 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 208000002780 macular degeneration Diseases 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OGOMAWHSXRDAKZ-RUOAZZEASA-N (2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-tris(phenylmethoxy)-6-(phenylmethoxymethyl)oxan-2-ol Chemical compound C([C@H]1O[C@@H]([C@@H]([C@@H](OCC=2C=CC=CC=2)[C@@H]1OCC=1C=CC=CC=1)OCC=1C=CC=CC=1)O)OCC1=CC=CC=C1 OGOMAWHSXRDAKZ-RUOAZZEASA-N 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical class O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 description 1
- PVXYBJYRHZYLGR-MZIUKZFCSA-N (3r,4s,5r,6r)-6-(hydroxymethyl)-3,4,5-tris(phenylmethoxy)oxan-2-ol Chemical compound O([C@H]1C(O)O[C@@H]([C@H]([C@@H]1OCC=1C=CC=CC=1)OCC=1C=CC=CC=1)CO)CC1=CC=CC=C1 PVXYBJYRHZYLGR-MZIUKZFCSA-N 0.000 description 1
- ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 1-Hydroxybenzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N(O)N=NC2=C1 ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazole-4,5-dicarbonitrile Chemical compound N#CC=1N=CNC=1C#N XGDRLCRGKUCBQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-GASJEMHNSA-N 2-amino-2-deoxy-D-galactopyranose Chemical compound N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose Chemical compound N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-CBPJZXOFSA-N 2-amino-2-deoxy-D-mannopyranose Chemical compound N[C@@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-CBPJZXOFSA-N 0.000 description 1
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNOTXUFIWPRZJX-CEXSRUIHSA-N 3-[[(2r,3s,5r)-2-[[bis(4-methoxyphenyl)-phenylmethoxy]methyl]-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-3-yl]oxy-[di(propan-2-yl)amino]phosphanyl]oxypropanenitrile Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(C=1C=CC(OC)=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)OC[C@@H]1[C@@H](OP(OCCC#N)N(C(C)C)C(C)C)C[C@H](N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)O1 UNOTXUFIWPRZJX-CEXSRUIHSA-N 0.000 description 1
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKAFVHUJZPVWND-UHFFFAOYSA-N 5-fluoro-2-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(F)C=C1C=O KKAFVHUJZPVWND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WLCZTRVUXYALDD-IBGZPJMESA-N 7-[[(2s)-2,6-bis(2-methoxyethoxycarbonylamino)hexanoyl]amino]heptoxy-methylphosphinic acid Chemical compound COCCOC(=O)NCCCC[C@H](NC(=O)OCCOC)C(=O)NCCCCCCCOP(C)(O)=O WLCZTRVUXYALDD-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 1
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-OUBTZVSYSA-N Carbon-13 Chemical compound [13C] OKTJSMMVPCPJKN-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- 125000000824 D-ribofuranosyl group Chemical group [H]OC([H])([H])[C@@]1([H])OC([H])(*)[C@]([H])(O[H])[C@]1([H])O[H] 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 208000030673 Homozygous familial hypercholesterolemia Diseases 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100170604 Mus musculus Dmap1 gene Proteins 0.000 description 1
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBBZMMPHUWSWHV-BDVNFPICSA-N N-methylglucamine Chemical compound CNC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBBZMMPHUWSWHV-BDVNFPICSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- SYGBFJRFGRQQHE-UHFFFAOYSA-N O1CCN(CC1)[P] Chemical compound O1CCN(CC1)[P] SYGBFJRFGRQQHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229930182475 S-glycoside Natural products 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010045261 Type IIa hyperlipidaemia Diseases 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-UHFFFAOYSA-N alpha-D-glucopyranose Natural products OCC1OC(O)C(O)C(O)C1O WQZGKKKJIJFFOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXNGKCPRVRBHPO-VIXGDSECSA-N alpha-L-Fucp-(1->2)-beta-D-Galp-(1->3)-[alpha-L-Fucp-(1->4)]-D-GlcNAc Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](CO)OC(O)[C@@H]2NC(C)=O)O[C@H]2[C@H]([C@H](O)[C@H](O)[C@H](C)O2)O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OXNGKCPRVRBHPO-VIXGDSECSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000007860 aryl ester derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006254 arylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical class OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 1
- 239000005549 deoxyribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- FFHWGQQFANVOHV-UHFFFAOYSA-N dimethyldioxirane Chemical compound CC1(C)OO1 FFHWGQQFANVOHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007876 drug discovery Methods 0.000 description 1
- 239000012039 electrophile Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- CEIPQQODRKXDSB-UHFFFAOYSA-N ethyl 3-(6-hydroxynaphthalen-2-yl)-1H-indazole-5-carboximidate dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.C1=C(O)C=CC2=CC(C3=NNC4=CC=C(C=C43)C(=N)OCC)=CC=C21 CEIPQQODRKXDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000005111 flow chemistry technique Methods 0.000 description 1
- XCWFZHPEARLXJI-UHFFFAOYSA-N fomivirsen Chemical compound C1C(N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OC(CO)C1OP(O)(=S)OCC1OC(N(C)C(=O)\N=C(\N)C=C)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)CC1OP(O)(=S)OCC1OC(N2C(N=C(N)C=C2)=O)CC1OP(O)(=S)OCC(C(C1)OP(S)(=O)OCC2C(CC(O2)N2C(N=C(N)C=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(N=C(N)C=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(N=C(N)C=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C(N=C(N)C=C2)=O)OP(O)(=S)OCC2C(CC(O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)OC1N1C=C(C)C(=O)NC1=O XCWFZHPEARLXJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001447 fomivirsen Drugs 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical class OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002442 glucosamine Drugs 0.000 description 1
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010493 gram-scale synthesis Methods 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002401 hexose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002540 isothiocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000010667 large scale reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229960003194 meglumine Drugs 0.000 description 1
- NLWBJPPMPLPZIE-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(bromomethyl)benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(CBr)C=C1 NLWBJPPMPLPZIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- OSGPYAHSKOGBFY-KMHHXCEHSA-A mipomersen sodium Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].N1([C@H]2C[C@@H]([C@H](O2)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP([O-])(=O)S[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)COP([O-])(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP([O-])(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP([O-])(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP([O-])(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP([O-])(=O)S[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2CO)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP([O-])(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP([O-])(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP([O-])(=O)OC[C@H]2O[C@H](C[C@@H]2SP([O-])(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H]([C@@H](O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OCCOC)SP([O-])(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP([O-])(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)OCCOC)SP([O-])(=O)OC[C@H]2[C@@H]([C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)SP([O-])(=O)OC[C@H]2[C@H](O)[C@@H]([C@H](O2)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OCCOC)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)C=C(C)C(N)=NC1=O OSGPYAHSKOGBFY-KMHHXCEHSA-A 0.000 description 1
- 229960000602 mipomersen sodium Drugs 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007040 multi-step synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 229940046166 oligodeoxynucleotide Drugs 0.000 description 1
- 229940124276 oligodeoxyribonucleotide Drugs 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 229940005014 pegaptanib sodium Drugs 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical class OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 125000006245 phosphate protecting group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000865 phosphorylative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002342 ribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 150000003290 ribose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000548 ribosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000007970 thio esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000003569 thioglycosides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K thiophosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=S RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к синтезу макромолекул, состоящих из моносахаридных или олигосахаридных звеньев. Предложен способ синтеза макромолекул, состоящих из звеньев, представляющих собой моносахариды или производные моносахаридов, путём последовательного удлинения цепи на мономер или олигомер, обладающий по меньшей мере двумя функциональными группами, где на первой стадии происходит заякоривание мономера или концевого звена олигомера якорной молекулой с последующим удалением защитной группы, оставляя свободную функциональную группу, к которой затем присоединяется второй мономер или олигомер, который может содержать свободную функциональную группу, защищённую защитной группой, при этом указанная якорная молекула содержит полиолефиновую цепь, или полиолефиновый олигомер, или полиалкен с по меньшей мере от 10 до 50 мономерными звеньями, указанная полиолефиновая цепь представляет собой разветвленную цепь и предпочтительно полиизобутеновую цепь; а также применение указанного способа для синтеза олигонуклеотидов или олигосахаридов. Технический результат – упрощение способа синтеза макромолекул, состоящих из моносахаридных или олигосахаридных звеньев, с уменьшением воздействия на окружающую среду. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 пр.
Description
Техническая область изобретения
Настоящее изобретение относится к области синтеза органических макромолекул. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу получения представляющих интерес макромолекул из моносахаридных или олигосахаридных звеньев или производных таких звеньев. Этот способ осуществляется в жидкой фазе (растворе) и в нем используются якорные молекулы, растворимые в органической среде и, в частности, в неполярных растворителях. Эти якорные молекулы (или жидкая подложка) придают интересующим макромолекулам (или промежуточным продуктам), когда они связаны с ними, следующее: временную защиту по меньшей мере одной химической функциональной группы и превосходную растворимость в неполярных органических растворителях и, следовательно, очистку путем простой экстракции или фильтрации на силикагеле. Макромолекулы-мишени могут, в частности, представлять собой макромолекулы, представляющие биологический интерес, такие как олигонуклеотиды и олигосахариды, и они могут содержать звенья, которые не являются моно- или олигосахаридами.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к новому способу синтеза макромолекул, содержащих звенья моносахаридов, и/или олигосахаридов, и/или их производных; эти звенья могут быть или могут содержать, в частности, пентозы или гексозы. Таким образом, и более конкретно, настоящее изобретение относится к синтезу олигонуклеотидов (или их производных) и синтезу олигосахаридов (или их производных).
Обычно олигонуклеотиды получают в лабораторных масштабах путем синтеза на твердой подложке с помощью автоматов. Многочисленные усилия были предприняты для улучшения этого оборудования на промышленной стадии для более крупных производств (>1 кг). Однако с конца прошлого века число терапевтических олигонуклеотидов значительно расширилось, вызвав настоящий интерес к этим молекулярным видам. На сегодняшний день более 100 олигонуклеотидов проходят клинические испытания, и восемь препаратов были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) (см. Y.S. Sanghvi, «А Status Update for Modified Oligonucleotides for Chemotherapeutics Applications», Curr. Protoc. Nucleic Acid Chem. 2011, 46:4.1.1-4.1.22.).
Первым одобренным олигонуклеотидом был фомивирсен или Vitravene™ (см. М.D. de Smet et al, «Fomovirsen - a phosphorothioate oligonucleotide for the treatment of CMV retinitis»r Ocul. Immunol. Inflamm. 1999, 7, 189-198, и S.T. Cooke et al, «RNA-Targeted Therapeutics», Cell Metabolism, 2018, 27, 714-739), олигодезоксинуклеотид, состоящий из 21 звена, связанных фосфоротиоатными связями. Применяется при лечении цитомегаловирусного ретинита.
Позже в 2004 и 2013 годах были последовательно одобрены Macugen™ (пегаптаниб натрия) и Kynamro™ (мипомерсен натрия), показанные для лечения неоваскулярной (влажной) формы возрастной дегенерации желтого пятна (AMD) и гомозиготной семейной гиперхолестеринемии, соответственно (см. Sanghvi and Schulte, Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 2004, 6, 765).
До сих пор твердофазный синтез олигонуклеотидов обычно производил олигонуклеотиды в килограммовом масштабе с хорошими качествами (см. Sanghvi, Y.S. (2019) «Large-scale automated synthesis of therapeutic oligonucleotides: A status update», published in S. Agrwal & M.J. Gait (Eds.) Advances in nucleic acid therapeutic (pp. 453-473)). Несмотря на то, что было предпринято много усилий по оптимизации, еще есть возможности для улучшения методов получения олигонуклеотидов. Синтез олигонуклеотидов в жидкой фазе все чаще позиционируется как эффективный ответ на производство олигонуклеотидов.
Независимо от того, в какой фазе (твердая (гетерогенная) или жидкая (раствор)), в которой протекает реакция, синтез олигонуклеотидов сводится к образованию фосфорно-эфирных связей между нуклеозидами в определенном порядке (см. Н. Lonneberg, «Synthesis of oligonucleotides on a soluble support», Beilstein J. Org. Chem., 2017, 13, 1368-1387, и A. Molina & Y.S. Sanghvi, «Liquid-Phase Oligonucleotide Synthesis: Past, Present, and Future Predictions», Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry, 2019, 77 (1)). Часто жидкофазный синтез олигонуклеотидов (дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК)) начинается с присоединения якорной молекулы к 3'-концу нуклеозида; удлинение происходит от 3' до 5'. На этой стадии начинается первый цикл синтеза производного нуклеозида, фосфорилированного в 3'-положении (фосфорамидит, или Н-фосфинат, или фосфотриэфир), который будет взаимодействовать со спиртом в 5'-положении нуклеозида, заякоренного на носителе синтеза.
За исключением реагирующего спирта, все остальные нуклеофильные функциональные группы должны быть заранее защищены. Так, амины нуклеиновых оснований предпочтительно защищены ацилированием (бензоил для цитозина и аденина, изобутил для гуанина), тогда как спиртовые функциональные группы дезоксирибозы и рибозы соответственно маскируются тритиловыми (диметокситритиловыми или монометокситритиловыми) эфирами в 5'-положении и/или силиловыми (трет-бутилдиметилсилиловыми или триизопропилсилилоксиметиловыми) эфирами в положении 2'.
В зависимости от природы выбранного фосфорилированного нуклеозида рабочие условия реакции сочетания различны. В случае нуклеозидных фосфорамидитов (см. S.L. Beaucage & М.Н. Caruthers, «Deoxynucleoside Phosphoramidites - A new Class of Key Intermediates for Deoxypolynucleotide Synthesis», Tetrahedron Letters, 1981, 22, 1859-1862) и нуклеозидных H-фосфонатов за реакциями сочетания следует реакция окисления с получением соответствующих фосфотриэфиров. В случае нуклеозидфосфатов соответствующие фосфотриэфиры получают путем этерификации с предшествующим нуклеозидом (см. С.В. Reese & Z. Pei-Zhuo, «Phosphotriester Approach to the Synthesis of Oligonucleotides: A Reappraisal», J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1, 1993, 2291-2301, V.A. Efimov et al, Application of new catalytic phosphate protecting groups for the highly efficient phosphotriester oligonucleotide synthesis», Nucleic Acids Res. 1986, 14, 6525-6540, G. van der Marel et al, «A New Approach to the Synthesis of Phosphotriester Intermediates of Nucleosides and Nucleic Acids,» Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3887-3890, и E. de Vroom et al, «Use of a 1-hydroxybenzotriazole activated phosphorylating reagent towards the synthesis of short RNA fragments in solution», Nucleic Acids Res. 1986, 14, 5885-5900).
Различные якорные молекулы были описаны в литературе в связи с синтезом олигонуклеотидов в жидкой фазе. Исторически основа для синтеза олигонуклеотидов была заложена в работах Hayatsu и Khorana (см. «Deoxyribooligonucleotide Synythesis on a Polymer Support», J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 13, 3182-3183). Этот подход, вдохновленный методологией синтеза пептидов, описанной Меррифилдом, использовал растворимый полистирол в качестве привитой якорной молекулы (5'-О-монометокситритил (MMTr)). Однако этот полистирол становится нерастворимым в органических растворителях за пределами трех нуклеотидов, и в результате выделение продукта становится плохим.
Были изучены и другие полимеры, такие как целлюлоза (Biochemistry 1968, 7, 8, 2809-2813) или поливиниловый спирт (Н. Schott et al., «Liquid-Phase-Synthese von Oligothymidylphosphaten», Die Makromolekulare Chemie, 1973, 173, 247-251). В обоих случаях при включении первого нуклеозида в носитель необходима так называемая реакция копирования свободных (нефункционализированных) гидроксильных групп во избежание появления укороченных олигонуклеотидов в конце синтеза.
В 1990-х годах в качестве якорной молекулы широко изучался другой класс полимеров: полиэтиленгликоль (или ПЭГ). Используя этот тип растворимых носителей, группа Боноры достигла синтеза олигонуклеотидов в масштабе грамма при значительном сокращении времени обработки (см. «HELP (High Efficiency Liquid Phase) new oligonucleotide synthesis on soluble polymeric support», Nucleic Acids Research, 1990, 18, 3155-3159, и «Large scale, liquid phase synthesis of oligonucleotides by the phosphoramidite approach», Nucleic Acids Research, 1993, 21, 1213-1217).
Совсем недавно группа Ливингстона разработала и использовала мембраны для молекулярного разделения с помощью нанофильтрации (см. P. R. J. Gaffney et al, «Liquid-Phase Synthesis of 2'-Methyl-РИА on a Homos tar Support through Organic-Solvent Nanofiltration», Chem. Eur. J., 2015, 21, 9535-9543, и J.F. Kim et al, «Organic Solvent Nanofimltration (OSN): A New Technology Platform for Liquid-Phase Oligonucleotide Synthesis (LPOS)», Org. Proc. Res. Dev., 2016, 20, 1439-1452). Они облегчают и ускоряют стадии очистки растущих олигонуклеотидов.
В общем, использование полиэтиленгликолей (ПЭГ) в качестве якорной матрицы имеет несколько преимуществ, таких как: использование ацетонитрила в качестве растворителя; получение олигонуклеотидов, имеющих хорошую чистоту; упрощенные очистки (на каждой стадии); возможность получения разумных количеств олигонуклеотидов; универсальность на уровне реакций связывания (фосфорамидиты, Н-фосфонат (см. K.J. Padiya et al, «Large Scale, Liquid Phase Oligonucleotide Synthesis by Alkyl H-phosphonate Approach», Bioorg. Med. Chem., 2000, 8, 337-342) и фосфаты) и уменьшение количества вовлеченных мономеров.
Основными препятствиями для использования ПЭГ в промышленных масштабах являются: большое количество стадий осаждения; перерасход растворителей и стоимость нанофильтрационных мембран.
В 2017 году было описано использование производного адамантана в качестве якорной молекулы для жидкофазного синтеза олигонуклеотидов (A. Schwenger et al., «Solution-Phase Synthesis of Branched Oligonucleotides with up to 32 Nucleotides and the Reversible Formation of Materials», Eur. J. Org. Chem., 2017, 5852-5864). Одним из преимуществ этой подложки является очистка простой экстракцией. Основным недостатком этой якорной молекулы является ее низкий Е-фактор (который выражает желаемое массовое отношение отходов к продукту), поскольку для различных стадий экстракционной очистки требуется большой объем растворителя. Та же исследовательская группа описала тетразамещенное производное адамантана в качестве якорной молекулы для жидкофазного синтеза олигонуклеотидов. Опять же, большой объем растворителя, необходимого для очистки, и избыток фосфорамидитных мономеров сдерживают его промышленное развитие.
В 2006 г. была описана первая молекула ионного якоря, в данном случае имидазолиевого типа (R. A. Donga et al., «А Novel Approach to Oligonucleotide Synthesis Using an Imidazolium Ion Tag as a Soluble Support», J. Org. Chem., 2006, 71, 7907-7910). Очистку удлиненного олигонуклеотида осуществляют осаждением и экстракцией. С промышленной точки зрения эта жидкая подложка утяжеляется большим объемом растворителя, необходимого для очистки растущего олигонуклеотида.
Было показано, что якорные молекулы растворимого типа [3-циклодекстрина на основе D-глюкопиранозы эффективны для синтеза олигонуклеотидов в жидкой фазе (A. Gimenez Molina et al., «Acetylated and Methylated β-Cyclodextrins as Viable Soluble Supports for the Synthesis of Short 2'-Oligodeoxyribonucleotides in Solution», Molecules, 2012, 17, 12102-12120). Преимущества, связанные с этими растворимыми носителями, заключаются в их стоимости и уменьшении количества мономеров, необходимых для стадий связывания.
Слабые стороны этих матриц заключаются в способе очистки. Действительно, для каждого цикла обязательна очистка на хроматографической колонке.
Описан другой класс якорных молекул, состоящий из функционализированных производных пентаэритрита. Они были использованы для синтеза ДНК (V. Kungurtsev et al., «Solution-Phase Synthesis of Short O1igo-2'-deoxyribonucleotides by Using Clustered Nucleosides as a Soluble Support», (Eur. J. Org. Chem., 2013, 6687-6693) и РНК (A. Gimenez Molina et al., «Solution phase synthesis of short oligoribonucleotides on a precipitative tetrapodal support», Beilstein J. Org. Chem., 2014, 10, 2279-2285 and Current Organic Synthesis, 2014, 12, 202-207). Преимущества этой жидкой подложки: возможность проведения реакций удлинения в химии фосфорамидитов или фосфотриэфиров; стабильность матрицы; наличие четырех анкерных площадок; и очистки осаждением.
Основными препятствиями для индустриализации этой жидкой подложки являются использование двух гидрофобных защитных групп (в 2' и 5') при синтезе РНК, а также использование некоммерческих мономеров и многочисленные очистки путем осаждения.
Производные галловой кислоты в качестве растворимого носителя также использовали для получения олигонуклеотидов в растворе (см. JP 2010-275254 and WO 2013/179412, а также публикации S. Kim et al, «Liquid-Phase RNA Synthesis by Using Alkyl-Chain-Soluble Support», Chem. Eur. J., 2013, 19, 8615-8 620, and T. Shoji et al, «Synthesis of Conjugated Oligonucleotide in Solution Phase Using Alkyl-chain-soluble Support», Chem. - Lett. 2014, 43, 1251-1253). При использовании последнего в сочетании с фосфорамидитной химией был достигнут синтез (21-мерной) РНК с отличным выходом (26%) и хорошей чистотой (78%). Однако многочисленные стадии очистки (>50) делают эти якорные молекулы непригодными для промышленного использования.
В том же ключе были описаны якорные молекулы, названные Ajiphase™, для получения олигонуклеотидов (см. S. Katayama & K. Hirai, «Liquid-phase synthesis of oligonucleotides», published in S. Obika & M. Sekine (Eds.), «Synthesis of therapeutic oligonucleotides» (pp. 83-95), Springer Singapore, 2018). Использование Ajiphase™ в качестве якорной молекулы для получения олигонуклеотидов имеет некоторые преимущества: заякоренные олигомеры можно очистить путем простого осаждения в ацетонитриле или метаноле; количество эквивалентов фосфорамидита невелико (<2 эквивалентов); общий выход улучшается, а потребление растворителя снижается. Однако основным ограничением этого метода остается очистка (одно осаждение за цикл).
Настоящее изобретение также относится к олигосахаридам, ранее называемым «углеводами». Они участвуют в нескольких биологических процессах и играют важную роль в живом мире. Действительно, сахара участвуют в структуре основных молекул, таких как нуклеиновые кислоты (рибоза и дезоксирибоза). Олигосахариды и полисахариды состоят из моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. С точки зрения понимания роли Сахаров в живом мире химики добились концептуальных и практических достижений, которые открывают доступ ко все более сложным олигосахаридам (М. Panza et al., «Automated Chemical Oligosaccharide Synthesis: Novel Approach to Traditional Challenges», Chem. Rev. 2018, 118, 17, 8105-8150, и M. Guberman & P.H. Seeberger, «Automated Glycan Assembly: A Perspective», J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 14, 5581-5592).
После работы Меррифилда в 1960-х годах по синтезу пептидов на твердой подложке многие химики разработали аналогичные методы, адаптированные к синтезу олигосахаридов, чтобы извлечь выгоду из преимуществ этой методологии, а именно: использование избыточных реагентов и очистки путем простой промывки твердой подложки. Однако этот подход к синтезу олигосахаридов связан с некоторыми проблемами, такими как: выбор твердой подложки, дизайн спейсера, выбор защитных групп, мониторинг реакций, выбор донорных или акцепторных мономеров и окончательное отцепление целевого олигосахарида от матрицы (см. P.Н. Seeberger & S.J. Danishefsky, «Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharides and Glycoconj ugates by the Glycal Assembly Method: A Five Year Retrospective», Acc. Chem. Res. 1998, 31, 685-695; P.H. Seeberger & W.-C. Haase, «Solid-Phase Oligosaccharide Synthesis and Combinatorial Carbohydrate Libraries», Chem. Rev. 2000, 100, 4349-4393, и P.H. Seeberger, «Automated oligosaccharide synthesis», Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 19-28).
В 1973 г. был описан первый твердофазный синтез трисахарида (см. J.М. Frechet & С. Schuerch, «Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharides. I. Prepapration of the Solid Support. Poly[p-(1-propen-3-ol-l-yl)styrene]», J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 492-496; Frechet, J.M. in «Polymer-Supported Reactions in Organic Synthesis», Hodge, P., Sherrington, D.C., Eds.; John Wiley & Sons Ltd: Chichester, UK, 1980, pp 407-434, и Carbohydr. Res. 1972, 399-412).
Вдохновленные этой работой, Seeberger et al. разработали машину для автоматизированного синтеза олигосахаридов (Р.Н. Seeberger, «Solid Phase Oligosaccharide Synthesis», J. Carbohydr. Chem, 2002, 21, 613-643, и M. Weishaupt et al, «Solid Phase Synthesis of Oligosaccharides», published in Methods in Enzymology, 2010, 478, 463-484). Так, они описали синтез нескольких сложных олигосахаридов, таких как производные додекамера β-глюкана.
Использование гликаля для целей гликозидного связывания изучалось на твердой подложке (J.Т. Randolph et al, «Major Simplifications in Oligosaccharide Synthesis Arising from a Solid-Phase Based Method: An Application to the Synthesis of the Lewis b Antigen», J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5712-5719; C. Zheng et al, «Solid Support Oligosaccharide Synthesis: Construction of [3-Linked Oligosaccharides by Coupling of Glycal Derived Thioethyl Glycosyl Donors», J. Org. Chem, 1998, 63, 1126-1130, и K.A. Savin et al, «A New Polymer Support Silylene Linking Method for Hindered Hydroxy1-Bearing Systems», J. Org. Chem. 1999, 64, 4183-4186). Эта концепция гликозидного сочетания основана на активации гликаля электрофилом (например, диметилдиоксираном).
В результате только что изложенного основными проблемами твердофазного синтеза олигосахаридов являются: использование избыточных мономерных звеньев, невозможность контролировать аномерность каждого вводимого мономера, экстраполяция на любой тип гликозидных связей, низкая кинетика расщепления спейсеров, сложный синтез спейсеров, потребность в специальном оборудовании (способном работать до -20°С) и небольшие производственные мощности.
Короче говоря, производство макромолекул, олигонуклеотидов и олигосахаридов в промышленных масштабах с низкими затратами и с низким воздействием на окружающую среду является иллюзорным при существующих методологиях. Именно это и является целью настоящего изобретения. Действительно, авторы изобретения разработали ряд защитных групп (или якорных молекул, или солюбилизирующих молекул, или якорных матриц), способных обеспечить синтез олигонуклеотидов и олигосахаридов с низкой стоимостью, низким воздействием на окружающую среду и низкой сложностью. Другими словами, использование этих якорных молекул позволяет сочетать преимущества жидкофазного синтеза и твердофазного синтеза (гомогенность реакционной среды за счет растворимости носителей, что обеспечивает линейную кинетику; возможность уменьшить количество дорогие реагенты, а также растворители; возможность проведения крупномасштабных реакций (периодическое); упрощение очистки удлиняющихся макромолекул, избытка реагентов и побочных продуктов, основанное именно на физико-химических свойствах и природе якорной молекулы, их чаще всего проводят жидкостно-жидкостной экстракцией, основанной на селективном распределении (или коэффициенте распределения, или коэффициенте распределения) растворенных веществ в двух практически несмешивающихся жидкостях.
Объект изобретения
В настоящем изобретении предлагается решить трудности, обнаруженные в предшествующем уровне техники, в частности, в отношении техники очистки, с одной стороны, путем дериватизации защитных групп, которые могут быть растворимы в неполярных растворителях, и, с другой стороны, с использованием полиолефинов или олигомеров полиолефинов или полиалкенов, способных вызывать избирательную растворимость при получении биологических макромолекул (олигонуклеотидов и олигосахаридов) в жидкой фазе (или растворе). Действительно, авторы изобретения обнаружили, что использование полиолефинов и, в частности, производных полиизобутена (PIB), в качестве защитных групп, или якорных молекул, или жидких носителей, или якорных матриц позволяет синтезировать эти макромолекулы в растворе (галогенированном и/или негалогенированном растворителе), облегчая их очистку жидкостно-жидкостной экстракцией.
Таким образом, настоящее изобретение относится к синтезу макромолекул путем последовательного удлинения различных звеньев, которые в основном являются производными углеводов, которые могут быть идентичными или разными. Указанные макромолекулы могут, в частности, представлять собой олигонуклеотиды или олигосахариды.
Первой целью настоящего изобретения является способ синтеза макромолекул, состоящих из звеньев U, которые в основном представляют собой моносахариды или производные моносахаридов, которые могут быть идентичными или разными, указанные макромолекулы имеют первый и второй концы, где указанный способ синтеза осуществляется путем последовательного удлинения указанного второго конца мономером или олигомером М, имеющим по меньшей мере две функциональные группы, и указанный способ характеризуется следующим:
- на первой так называемом стадии заякоривания первое звено U1 указанной макромолекулы, соответствующее мономеру M1 или концевому звену олигомера M1, присоединяется посредством ковалентной связи (эфирной, сложноэфирной или любой другой функциональной связи, совместимой с настоящим способом) к якорной молекуле, растворимой в органических растворителях, указанная ковалентная связь является результатом взаимодействия первой из функциональных групп указанного мономера M1 или указанного олигомера M1 с функциональной группой указанной якорной молекулы, второй конец, возможно, представляет собой другую функциональную группу указанного мономера M1 или указанного олигомера M1, защищенной до указанной реакции по меньшей мере первой защитной группой GP1 и, возможно, второй защитной группой GP2 и n-й защитной группой GPn;
- на второй так называемой стадии удаления защиты удаляют одну из указанных защитных групп GP1, или GP2, или GPn, оставляя по меньшей мере одну свободную химическую функциональную группу на указанном мономере M1 или указанном олигомере M1;
- на третьей так называемой стадии связывания второй мономер М2 или олигомер М2, несущий по меньшей мере одну свободную химическую функциональную группу и по меньшей мере одну химическую функциональную группу, защищенную защитной группой GP3, вступает в реакцию таким образом, что его свободная химическая функциональная группа образует в результате взаимодействия с указанной свободной функциональной группой указанного первого мономера M1 или олигомера M1 ковалентную связь, таким образом создавая новую молекулу, образованную указанным мономером M1 или олигомером M1, присоединенным своим первым концом к указанной якорной молекуле, и указанным мономером М2 или олигомером М2, присоединенным к другому из ее концов, и указанный способ характеризуется тем, что указанная якорная молекула содержит полиолефиновую цепь, или полиолефиновый олигомер, или полиалкен по меньшей мере с 5 мономерными звеньями, предпочтительно, от 10 до 50 мономерными звеньями, при этом указанная полиолефиновая цепь представляет собой разветвленную цепь и, предпочтительно, полиизобутеновую цепь.
Таким образом, путем сочетания можно добавить n-й мономер Mn или олигомер Mn; этот способ позволяет синтезировать макромолекулы.
Способ включает по меньшей мере одну стадию, на которой указанную макромолекулу, присоединенную к указанной якорной молекуле, выделяют из реакционной среды методом жидкостной экстракции в неполярном органическом растворителе с несмешивающимся полярным растворителем (или в смеси полярных растворителей). Таким образом, реальной задачей является сохранение селективной растворимости заякоренного мономера или олигомера M1 после реакций удаления защиты и связывания по отношению к побочным продуктам указанных реакций.
Именно разветвленный характер полиолефиновой цепи якорной молекулы обеспечивает ей превосходную растворимость в неполярных растворителях и очень низкую растворимость в полярных растворителях, что необходимо для выделения якорной молекулы из реакционной среды методом жидкостной экстракции.
Способ может включать стадию полного удаления защиты у указанной макромолекулы. После связывания последнего мономера или олигомера защитные группы макромолекулы удаляются.
Указанные моносахаридные звенья или производные моносахаридов представляют собой, в частности, производные пентоз (и, в частности, нуклеозидов) или гексоз. Среди пентоз можно назвать, например, нуклеозиды, такие как С-нуклеозиды, ациклические нуклеозиды, карбоксильные нуклеозиды, имино-С-нуклеозиды, нуклеозиды с модифицированными основаниями; все эти молекулы должны использоваться в соответственно защищенной форме. Другими пригодными для использования производными моносахаридов являются озамины (аминосахара), такие как глюкозамин, галактозамин, маннозамин, меглумин.
Связь между двумя последовательными звеньями представляет собой озидную (предпочтительно, гликозидную) или фосфорилированную (особенно озо-1-фосфатную) или углеводную, или N-гетерозидную, или S-гетерозидную связь.
В одном варианте осуществления способа некоторые из звеньев U могут не быть моносахаридами или производными моносахаридов. В частности, такие звенья U могут быть выбраны из аминокислот и липидов (производных изопрена).
Упомянутая якорная молекула, преимущественно, имеет среднемассовую молекулярную массу от 300 до 20000, предпочтительно, от 500 до 15000. Ее полиолефиновая цепь представляет собой олигомер или полимер, построенный из мономеров, которые предпочтительно являются идентичными.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения указанную полиолефиновую цепь или полиолефиновый или полиалкеновый олигомер получают полимеризацией мономера. Этот мономер преимущественно получают из биоресурсов.
В одном конкретном варианте осуществления изобретения указанная полиолефиновая или полиалкеновая олигомерная цепь содержит ненасыщенные углерод-углеродные связи в количестве, не превышающем 5% и, предпочтительно, не превышающем 3%.
Второй целью изобретения является применение способа согласно любому из вариантов осуществления изобретения для синтеза олигонуклеотидов или олигосахаридов.
В случае олигонуклеотидов мономерное звено обычно состоит из соответствующим образом защищенного фосфорилированного нуклеозида (или олигонуклеотидной цепи) (схема 1). Это звено будет взаимодействовать со спиртом в 5'-положении защищенного соответствующим образом нуклеозида (или олигонуклеотидной цепи) на нуклеиновой основе и/или во 2'-положении сахара и заякориваться в 3'-положении на жидком носителе.
[Химические формулы 1]
В случае олигосахаридов мономерная единица обычно состоит из соответствующим образом защищенного или незащищенного донорного гликозила (или олигосахаридной цепи), несущего группу Z в аномерном положении, которая может быть, но не ограничивается этим, циклическим полуацеталем, ацетатом, тиогликозидом, фосфатом или имидатом. Спиртовая функциональная группа соответствующим образом защищенного или незащищенного акцепторного гликозида (или олигосахаридной цепи), заякоренного на жидком носителе, будет взаимодействовать с указанным мономерным звеном (схема 2).
[Химические формулы 2]
Вообще говоря, способ по изобретению можно осуществлять с использованием одинаковых или различных устройств. Таким образом, например, может быть синтезирован олигосахарид, который представляет собой гомополимер, а именно: состоит из идентичных моносахаридных звеньев. Олигосахарид также может быть синтезирован из различных моносахаридных звеньев. Также можно использовать звенья, которые представляют собой дисахариды, трисахариды или более длинные олигосахариды.
Точно так же олигонуклеотиды могут быть синтезированы из одинаковых или разных фосфорилированных нуклеозидных (или олигонуклеотидных) звеньев.
Например, для получения олигонуклеотидов можно использовать нуклеозиды 3'-(2-цианоэтил-N,N-диалкилфосфорамидит) или нуклеозиды 3'-(Н-фосфонаты) или нуклеозидфосфаты (ди- или триэфиры). В синтезе олигосахаридов можно использовать соответствующим образом защищенные или незащищенные донорные гликозилы. В обоих случаях применяют реакции связывания, известные специалистам в данной области техники.
Способ по изобретению также позволяет синтезировать смешанные полисахариды, включающие моносахаридные звенья и нуклеотидные звенья.
Способ по изобретению также позволяет вводить в макромолекулу звенья, которые не являются или не содержат ни олигосахаридов, ни олигонуклеотидов.
Одним существенным признаком способа по изобретению является использование якорных молекул, или солюбилизирующих молекул, или якорных матриц. Они должны быть растворимы в неполярном растворителе. Они состоят из полиолефиновой цепи, содержащей не менее 5 мономерных звеньев, предпочтительно, от 10 до 50 звеньев; они представляют собой полиолефины или олигомеры полиолефинов или полиалкенов. Преимущественно, якорные молекулы функционализированы, по меньшей мере, на одном из своих концов, чтобы обеспечить защиту или присоединение исходного мономерного (или олигомерного) звена.
Указанная якорная молекула может содержать в каждом из своих звеньев идентичные или неидентичные алкильные группы, которые, предпочтительно, выбраны из группы, включающей метил и этил. Указанная полиолефиновая цепь, преимущественно, имеет среднемассовую молекулярную массу от 300 до 20000, предпочтительно, от 500 до 15000. Указанная полиолефиновая цепь может содержать ненасыщенные углерод-углеродные связи в количестве, не превышающем 5% и, предпочтительно, не превышающем 3%. Предпочтительно, она представляет собой полиизобутеновую (сокращенно PIB) цепь. На схеме 3 показаны некоторые PIB, применимые в рамках изобретения; в этих формулах X представляет собой спейсер, который выполняет функцию, предназначенную для взаимодействия с первым звеном U1 макромолекулы для заякоривания на жидком носителе.
[Химические формулы 3]
Способ по изобретению позволяет получить макромолекулы высокой чистоты. Этот способ индуцирует выгодный Е-фактор (фактор окружающей среды), поскольку очистка выполняется методом жидкостной экстракции с разумными количествами растворителя, что позволяет свести к минимуму стадии очистки с помощью хроматографических колонок; генерируя, следовательно, финансовую экономию. Таким образом, реакции дериватизации побочных продуктов, растворимых в неполярных растворителях, можно проводить до жидкостно-жидкостной экстракции.
В одном конкретном варианте осуществления изобретения указанная якорная молекула содержит полиолефиновую цепь (или представляет собой полиолефиновую цепь), оканчивающуюся по меньшей мере одной группой, выбранной из группы (спейсер), состоящей из алифатической цепи (разветвленной или неразветвленной, ненасыщенной или ненасыщенной), (гетеро)кольца и/или (гетеро)арила (замещенного или незамещенного).
В одном преимущественном осуществлении изобретения среднемассовая молекулярная масса якорных молекул, за исключением их концевой функциональной группы, составляет от 300 до 20000, предпочтительно, от 500 до 15000. При средней молекулярной массе около 20000 эти молекулы могут проявлять чрезмерную вязкость, что ограничивает их растворимость в органических растворителях.
Некоторые производные PIB, используемые в рамках настоящего изобретения, коммерчески доступны в качестве лигандов для гомогенного катализа. Например, могут быть использованы 2-метил-3-[полиизобутил(12)]пропанол (среднемассовая молекулярная масса 7 57, включая концевую функциональную группу) или 4-[полиизобутил(18)]фенол (среднемассовая молекулярная масса 1104, включая концевую функциональную группу), которые распространяются, соответственно, под номерами ссылок 06-1037 и 06-104 8 компанией Strem Chemicals. Эти две молекулы являются производными полиизобутена, цепь которого оканчивается, соответственно, группой -СН2-С(СН3) (Н)-СН2-ОН (то есть изопропанолом) и группой -СН2-С(СН3)2-С6Н4-ОН (то есть фенолом).
В соответствии с одним признаком изобретения якорные молекулы действуют как защитные группы, спиртовые функциональные группы и/или любые другие функциональные группы, которые должны быть инертными в условиях способа, являющегося предметом настоящего изобретения.
В случае синтеза олигонуклеотидов спиртовая функциональная группа в 3'-положении рибозы/дезоксирибозы и/или амина нуклеооснования может быть замаскирована, одновременно или нет, по меньшей мере одной солюбилизирующей защитной группой.
В случае синтеза олигосахаридов исходная аномерная функциональная группа заякоривается (защищается) солюбилизирующей защитной группой.
Эти дериватизации позволяют солюбилизировать мономеры и олигомеры в неполярных растворителях, таких как циклогексан, гептан(ы) или гексан(ы).
Согласно другому признаку изобретения использование якорных молекул, растворимых в органических растворителях, описанных выше (и, более конкретно, использование полиолефинов), и нерастворимых в некоторых полярных растворителях (таких как вода, и/или этанол, и/или ацетонитрил), облегчает очистку заякоренных мономеров и олигомеров простой жидкостной экстракцией или простой фильтрацией на силикагеле.
В соответствии с еще одним признаком изобретения используются коммерчески доступные якорные молекулы или якорные молекулы, которые могут быть синтезированы простым и прямым способом из коммерчески доступных предшественников, включая некоторые производные полиизобутена. Другими словами, к PIB могут быть присоединены обычные защитные группы, такие как бензил, силил или производные карбоновой кислоты.
На схеме 4 ниже представлены некоторые не исчерпывающие структуры, способные играть роль защитной группы в синтезе олигонуклеотидов.
[Химические формулы 4]
На схеме 5 ниже приведены некоторые не исчерпывающие структуры, способные играть роль защитной группы в синтезе олигосахаридов.
[Химические формулы 5]
Согласно еще одному признаку изобретения исходный мономер (или олигомер) присоединяется к якорной молекуле в соответствии с известными реакциями, зависящими от химический функциональных групп, в соответствующем растворителе, таком как (галогенированные или негалогенированные) смеси растворителей, и при температура от -50°С до 150°С.
Согласно еще одному признаку изобретения химические функциональные группы мономера (или олигомера), которые несовместимы с этим способом, могут быть временно замаскированы соответствующими защитными группами, такими как трет-бутилдиметилсилил (сокращенно TBDMS или TBS), диметокситритил (сокращенно DMTr) или любой другой защитной группой, совместимой с данным способом.
Согласно еще одному признаку изобретения после стадии удаления защиты защитные группы могут быть дериватизированы, предпочтительно, in situ с образованием соединений, растворимых в полярном растворителе (или смеси полярных растворителей). Таким образом, мономер (или олигомер), связанный с производным PIB, первичный спирт которого защищен тритильной группой, расщепляется в кислой среде в присутствии соответствующего акцептора карбокатиона (тритила), что делает его растворимым в водной (или полярной) фазе. Поглотители тритилкарбокатионов включают, но не ограничиваются ими, тиогликолевую кислоту, 3-меркаптопропроновую кислоту, 3-меркапто-1-пропансульфоновую кислоту, цистеин или тиомалиновую кислоту (или меркаптоянтарную кислоту).
В соответствии с еще одним признаком изобретения указанная якорная молекула взаимодействует с надлежащим образом защищенным первым мономером (или олигомером), что приводит к ковалентной связи, такой как сложноэфирная или О-гликозидная связь, между этими двумя видами молекул.
Согласно еще одному признаку изобретения мономеры, имеющие химические функциональные группы, несовместимые с условиями реакции цикла удлинения (или итерации), могут быть временно замаскированы солюбилизирующей защитной группой. В этом случае, в зависимости от длины макромолекулы-мишени, химические функциональные группы могут быть замаскированы одной или несколькими солюбилизирующими защитными группами и одной или несколькими обычными защитными группами, такими как: бензоил, ацетил, трет-бутилдиметилсилил.
В соответствии с еще одним признаком изобретения способ синтеза макромолекул осуществляется с использованием в качестве отправной точки мономерных звеньев (или олигомеров), связанных с якорной молекулой.
В случае синтеза олигонуклеотидов первый цикл элонгации начинается с селективного удаления защиты с 5'-защитной группы заякоренного нуклеозида в кислой среде и в присутствии поглотителя, если это тритильное производное.
В случае синтеза олигосахаридов первый цикл элонгации начинается с реакции между подходящим образом защищенным или незащищенным донорным гликозилом и гликозидом, заякоренным и лишенным защиты на спиртовой функциональной группе, которая будет участвовать в реакции. Опять же, если защитная группа представляет собой производное тритила, с нее снимают защиту в кислой среде в присутствии поглотителя.
В соответствии с еще одним признаком изобретения интеграция звена (или повторения) мономера требует нескольких стадий.
В случае синтеза олигонуклеотидов для нуклеозидфосфатов необходимы две стадии (присоединение и удаление защиты со спирта в 5'-положении) и три стадии для нуклеозидфосфорамидитов или Н-фосфонатов (связывание, окисление и удаление защиты со спирта в 5'-положении).
В случае синтеза олигосахаридов необходимы две стадии (связывание и удаление защиты).
Согласно еще одному признаку изобретения указанная макромолекула образована n мономерными звеньями с химической функциональной группой, связанной с якорной молекулой. В ходе осуществления способа олигомерная цепь растет за счет последовательного удлинения (или цикла) или итерации, и на каждой из этих стадий к свободному спиртовому концу добавляется мономерное или олигомерное звено.
Согласно еще одному признаку изобретения в указанной олигомерной цепи могут быть использованы природные и/или неприродные, и/или синтетические мономеры (или олигомеры).
В соответствии с еще одним признаком изобретения в указанной олигомерной цепи можно использовать одно или несколько подходящим образом защищенных аналоговых звеньев мономера (или олигомера), таких как мономеры морфолинофосфора или мономеры N-ацетилмоносахарида.
В соответствии с еще одним признаком изобретения по меньшей мере одна стадия, на которой указанную олигомерную цепь выделяют из реакционной среды путем экстракции в не смешивающемся с водой аполярном органическом растворителе (или не смешивающемся со смесью вода/этанол или смесью вода/ацетонитрил) или фильтрованием на силикагеле. В качестве неполярного органического растворителя предпочтительными являются углеводороды, содержащие только атомы углерода и водорода, такие как линейные алканы, разветвленные алканы и циклоалканы, и особенно предпочтительными являются циклогексан, гептаны и гексаны.
В соответствии с еще одним признаком изобретения способ позволяет получать олигомеры высокой чистоты после полного удаления защиты и расцепления якорных молекул для их предполагаемого использования, например, в качестве активного начала для доклинических испытаний, клинической помощи или любых других применений.
Согласно еще одному признаку изобретения в способе согласно изобретению якорные молекулы могут быть использованы повторно (рециклированы).
В соответствии с еще одним признаком изобретения экстракционные растворители могут быть использованы повторно (рециклированы) в способе по изобретению.
Способ по изобретению может быть автоматизирован и/или реализован в проточной химии.
Подробное описание
В настоящем изобретении приведенные ниже термины используются в следующем значении, которое соответствует терминологии Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC), и любые другие используемые термины также следует понимать в соответствии с определением IUPAC.
Термин «углевод» включает моносахариды, олигосахариды и полисахариды, а также соединения, полученные из моносахаридов путем восстановления карбонильной функциональной группы (особенно альдегидной или кетоновой функциональной группы), путем окисления по меньшей мере одной функциональной группы на конце цепи до карбоксильной группы, кислотой или заменой одной или нескольких гидроксильных групп атомом водорода, аминогруппой, тиольной группой или любым подобным атомом. Этот термин также включает производные таких соединений.
Термин «моносахарид» относится к мономеру углеводов.
Термин «гликозиламин» означает соединение, в котором углевод связан с аминогруппой в аномерном положении.
Термин «нуклеозид» относится к рибозил- или дезоксирибозилпроизводным некоторых пиримидиновых или пуриновых оснований, точнее гликозиламинов, состоящих из нуклеооснования, связанного с аномерным атомом углерода пентозного остатка, обычно рибозы (рибонуклеозида) или дезоксирибозы (дезоксирибонуклеозида), посредством гликозидная связь от атома N1 пиримидина или атома N9 пурина.
Термин «нуклеотид» относится к органической молекуле, которая является строительным блоком нуклеиновой кислоты, такой как ДНК или РНК; эта молекула состоит из нуклеинового основания, пятиуглеродной азы и, наконец, от одной до трех фосфатных групп.
Термин «защитная группа» относится к молекуле, используемой для обратимой защиты функциональной группы во время химической реакции, чтобы сделать указанную функциональную группу нереакционноспособной в указанном процессе химической реакции, который преобразовал бы указанную незащищенную функциональную группу.
Термин «функциональная группа» означает атом или группу атомов, которые могут реагировать с другими функциональными группами. Примерами функциональных групп являются следующие: альдегид, карбоновая кислота, фосфорная кислота, фосфоновая кислота, сульфоновая кислота, первичный или вторичный амин, кетон, алкилгалогенид, гидразин, гидроксиламин, гидроксил, изоцианат, изотиоцианат, тиол.
Термин «макромолекула» относится к молекуле с высокой молекулярной массой, созданной из последовательности единиц с низкой молекулярной массой. Эти единицы могут быть связаны индивидуально и последовательно, чтобы сформировать цепочку; олигомер, содержащий несколько таких звеньев, также может быть связан. Вообще говоря, эти единицы могут быть одинаковыми или разными. Макромолекулы могут иметь синтетическое или биологическое происхождение или их комбинацию. Они могут включать одну или несколько функциональных групп. Используемый в настоящем документе термин «макромолекула» включает полимеры; в случае полимера указанное звено называется мономером.
Термин «полимер» относится к макромолекуле, включающей повторяющиеся структурные единицы, а именно мономеры, соединенные химическими связями линейным, кольцевым, разветвленным, сшитым, дендримерным образом или их комбинацией. Понятно, что полимер может, например, также содержать по меньшей мере одну функциональную группу. Полимер называется «гомополимером», если полимер состоит из одних и тех же мономеров, и называется «сополимером», если полимер состоит из разных мономеров.
В соответствии с одним признаком изобретения, который более подробно описан ниже, якорные молекулы или солюбилизирующие защитные группы или якорная матрица представляют собой полиолефины или, точнее, полиолефиновые олигомеры (полиолефины также называются полиалкенами) и их производные, то есть они несут хотя бы одну функциональную группу.
В одном предпочтительном варианте осуществления в способ по изобретению используются полиолефины или, точнее, олигомеры полиолефинов (полиолефины также называют полиалкенами) и их производные в качестве якорной молекулы или защитной группы или якорной матрицы из нескольких функциональных групп различных мономеров, по меньшей мере, монофункциональных, связанных ковалентной связью (сложный эфир, амид, простой эфир, тиоэфир или любые другие подходящие химические функциональные группы), образуя новое мономерное производное растворим в неполярной жидкой фазе. Молекулы полиолефинов состоят из цепочки атомов углерода, связанных одинарными связями. Они могут включать разветвления, состоящие из одинаковых или разных, но предпочтительно одинаковых алкильных групп. Предпочтительно, полимеры состоят из мономерных звеньев в количестве по меньшей мере 10 и, предпочтительно, от 15 до 50. Предпочтительны гомополимеры, но можно использовать и сополимеры (насыщенные или ненасыщенные). В случае ненасыщенных полимеров или сополимеров количество ненасыщенных связей в цепи атомов углерода, предпочтительно, не превышает 5% и, предпочтительно, не превышает 3%.
В одном предпочтительном варианте осуществления они представляют собой производные полиизобутенов (PIB), класс полимеров, известный с 1930-х годов, но также могут быть использованы производные полипропиленов.
Эти якорные молекулы, используемые в способе согласно изобретению, предпочтительно, находятся в форме функционализированных производных. Предыдущие схемы 4 и 5 показывают ряд производных PIB.
В соответствии с одним признаком изобретения эти якорные молекулы связаны с мономерным (или олигомерным) звеном ковалентной связью, такой как амидная, простая эфирная, тиоэфирная, тиоэфирная, сульфонилгидразидная или ацилгидразидная (неполный список). Это предполагает, что задействованные производные PIB соответствующим образом функционализированы. Эта функционализация якорных молекул, как правило, происходит в концевом положении, а именно, предпочтительно, на одном из концов цепи атомов углерода.
Согласно изобретению многофункциональные мономеры (или олигомеры) могут быть функционализированы производными PIB посредством ковалентной связи в виде сложного эфира, простого эфира, простого тиоэфира, сложного тиоэфира или любой другой химической функциональной группы, совместимой с настоящим способом. Это действует как солюбилизирующая защитная группа для мономеров (или олигомеров).
Полиолефиновые олигомеры, используемые в качестве якорных молекул, обычно характеризуются среднемассовой молекулярной массой, но также можно использовать «чистые» олигомеры, которые имеют идентичные молекулы с заданной длиной цепи.
Взаимодействие между якорной молекулой и мономером (или олигомером) приводит к образованию новой молекулы с низкой растворимостью в воде (<30 мг/мл).
В соответствии с другим признаком изобретения функционализация PIB в результате химических реакций приводит к различным молекулярным структурам, способным действовать в качестве солюбилизирующих защитных групп по меньшей мере интересующей бифункциональной молекулы (или промежуточного продукта) в процессе многостадийного синтеза. Подразумевается, что защитная группа также является по меньшей мере монофункциональной. В противном случае химическая функциональная группа, не участвующая в связывании между производным PIB и интересующей молекулой (или промежуточным продуктом), должна быть инертной или должным образом защищена, чтобы избежать любых ложных продуктов или побочных реакций.
В соответствии с другим признаком изобретения химические функциональные группы мономера (или олигомера), не вовлеченные в ковалентную связь с производным PIB, прямо или нет, должны быть пассивными или должным образом защищены, чтобы избежать образования нежелательных продуктов.
В другом аспекте изобретения молекула, полученная в результате реакции между производным PIB и мономером (или олигомером) посредством образования ковалентной связи, прямо или косвенно, характеризуется тем, что она имеет низкую растворимость в воде (<30 мг/мл). Другими словами, производное PIB действует как солюбилизирующая молекула.
Согласно другому признаку изобретения молекула, образующаяся в результате взаимодействия между производным PIB и мономером (или олигомером) посредством образования ковалентной связи, прямо или косвенно, характеризуется тем, что производное PIB значительно повышает растворимость мономера (или олигомера) в неполярных растворителях (циклогексан, гептан(ы), гексан(ы) или ароматические растворители) или в любом другом подходящем растворителе. Таким образом, новое мономерное (или олигомерное) производное обладает селективной растворимостью (высоким коэффициентом распределения) для неполярного растворителя при жидкостно-жидкостной экстракции (в присутствии воды или смеси вода/этанол или вода/ацетонитрил), что делает процесс очистки простым, быстрым и дешевым.
Реакцию введения защитных групп между производным PIB и мономером (или олигомером) посредством образования ковалентной связи, прямо или косвенно (спейсер), проводят в любом растворителе или инертной жидкости, которые могут растворять реагенты, при соответствующей температуре. Применимые растворители, чистые или в виде смесей, включают, но не ограничиваются ими, галогенированные или негалогенированные углеводороды. Предпочтительными растворителями являются дихлорметан и толуол (отдельно или в присутствии N-N-диметилформамида).
В зависимости от свободных химических функциональных групп мономера (или олигомера) и якорной молекулы возможны различные химические реакции. Таким образом, образование нового мономера или производного олигомера можно проводить всеми способами, известными специалисту в данной области. В качестве неисчерпывающих примеров применимые реакции включают реакции этерификации, реакции амидирования или реакции этерификации. Следовательно, условия реакции (растворитель(и), температура(и), концентрация(и), продолжительность(и)) должны быть адаптированы для каждой реакции введения защитных групп.
В зависимости от химической природы связи между мономером (или олигомером) и якорной молекулой стадии удаления защитных групп можно проводить с использованием условий реакции, известных специалисту в данной области. Не будучи исчерпывающим, можно упомянуть омыление, гидролиз и гидрирование. Точнее, способ растворения подходящим образом защищенного и заякоренного мономера (или олигомера) посредством ковалентной связи согласно изобретению характеризуется тем, что его растворяют в органическом растворителе. Другими словами, якорная молекула действует как солюбилизирующая молекула и защитная группа химической функциональной группы мономера (или олигомера).
Мономер (или олигомер), надлежащим образом защищенный и ковалентно связанный с якорной молекулой (различного типа), характеризуется низкой растворимостью в воде (<30 мг/мл). Другими словами, якорная матрица действует как солюбилизирующее вещество. Эта дериватизация значительно увеличивает растворимость новой молекулы до такой степени, что она становится растворимой в неполярных органических растворителях. Следовательно, мономеры (или олигомеры), связанные с производным PIB, имеют высокий коэффициент распределения (селективную растворимость (или селективное распределение)) для неполярной органической фазы во время жидкостно-жидкостной экстракции в присутствии циклогексана, или гептана(ов), или гексана(ов) и воды, или смеси вода/этанол или вода/ацетонитрил, что обеспечивает простую и быструю очистку.
Настоящее изобретение открывает возможность конвергентного синтеза длинных олигомеров, который может быть достигнут с использованием по меньшей мере двух подходящим образом защищенных олигомерных фрагментов, по меньшей мере один из которых связан с якорной молекулой.
На приведенной ниже схеме реакции 6 показана полная последовательность получения олигонуклеотида. Точнее, на первой так называемой стадии заякоривания первое мономерное звено (в данном случае производное дезоксирибозы), защищенное защитной группой (в данном случае DMTr), присоединяется к молекуле жидкого носителя согласно изобретению; полученный продукт очищают жидкостно-жидкостной экстракцией. На второй так называемой стадии удаления защиты защитную группу (DMTr) удаляют и убирают в кислой среде в присутствии поглотителя, а полученный продукт очищают жидкостно-жидкостной экстракцией.
Предпочтительно выполнять заякоривание и удаление защиты (с очисткой) без выделения промежуточного защищенного спирта.
[Химические формулы 6]
После стадии удаления защиты защитные группы могут быть дериват из ированы, предпочтительно, in situ с образованием соединений, растворимых в полярном растворителе (или их смеси). Таким образом, мономер (или олигомер), связанный с производным PIB, первичный спирт которого защищен тритильной группой, расщепляется в кислой среде в присутствии поглотителя соответствующего карбокатиона (тритила) для придания ему растворимости в водной (или полярной) фазе. Поглотители тритилкарбокатиона могут быть предпочтительно выбраны из группы, включающей: тиогликолевая кислота, 3-меркаптопропионовая кислота, 3-меркапто-1-пропансульфокислота, цистеин, тиомалиновая кислота, меркаптоянтарная кислота. Пример такого удаления защиты представлен на схеме 7 ниже.
[Химические формулы 7]
На третьей так называемом стадии связывания/окисления (сульфуризации) вводится второе мономерное звено (в данном случае фосфорилированное производное рибозы), защищенное защитной группой (в данном случае DMTr). Б случае химии фосфорамидитов реакцию сочетания проводят в присутствии тетразола или любых других подходящих реагентов (бензилтио-1Н-тетразол (ВТТ), 4,5-дицианимидазол) с последующей реакцией окисления (метахлорпербензойная кислота (мХПБК), йод, пероксид 2-бутанона). Таким образом получают динуклеотид; реагенты и побочные продукты разделяют экстракцией.
На четвертой стадии, называемой общим снятием защиты, с этого динуклеотида, который все еще связан с молекулой жидкого носителя согласно изобретению, можно удалить защиту, а затем отсоединить от этого носителя. В качестве альтернативы он может войти в новый цикл для добавления третьего звена и так далее.
На схеме реакции 8 ниже показана полная последовательность получения олигосахарида. Точнее, на первой так называемой стадии заякоривания первое мономерное звено (в данном случае производное гексозы), защищенное или не защищенное первой, более сильной защитной группой (GP) и второй, более лабильной защитной или незащитной группой, называемой временной (GPt), присоединено к молекуле жидкого носителя в аномерном положении согласно изобретению; это соединение очищают экстракцией. На второй так называемой стадии селективного удаления защиты указанную вторую защитную группу (GPt) удаляют, и соединение очищают экстракцией. На третьей так называемой стадии гликозилирования добавляют второе мономерное звено (в данном случае защищенное или незащищенное донорное гликозилпроизводное) и связывают с указанным первым звеном с образованием заякоренного дисахарида; реагенты и побочные продукты удаляются жидкостно-жидкостной экстракцией. На четвертой так называемом стадии полного удаления защиты с этого дисахарида удаляют защиту, а затем отделяют от жидкой подложки. Альтернативно, он может вступить в новый цикл, после селективного удаления защиты функциональной группы, при необходимости инициировать новый цикл и так далее.
[Химические формулы 8]
Среди якорных молекул предпочтительны те, которые могут быть получены методом полимеризации из простых мономеров. Это относится к полиизобутенам (PIB), которые представляют собой один особенно предпочтительный тип молекул-якорей. Мономер полиизобутенов, а именно изобутен, может быть изготовлен в промышленных масштабах из биосырья, и PIB могут быть получены из изобутена биологического происхождения путем простой полимеризации. Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано с использованием якорных молекул из биологического источника и, в частности, из биоисточника PIB.
Концепция содержания биоресурсов определена в стандарте ISO 16620-1:2015 «Plastics - Biosourced Content - Part 1: General Principles», включая определение терминов «синтетический полимер, полученный из биоресурсов», «содержание синтетического полимера, полученного из биоресурсов», «содержание» и «массовое содержание биосырья», а также в ISO 16620-2:2015 «Plastlcs Biobased Content - Part 2: Determination of Blobased Carbon Content», и ISO 16620-3:2015 «Plastics - Biosourced Content Part 3: Determination of Biobased Synthetic Polymer Content», для методов определения и количественной оценки биоресурсов.
Преимущественно якорные молекулы, используемые в настоящем изобретении, имеют содержание углерода из биологического источника более 90%, предпочтительно, более 93% и, еще более предпочтительно, более 95%.
Способ по изобретению имеет много преимуществ.
Первое преимущество заключается в том, что он позволяет получать олигомеры, связанные с матрицей, с хорошей чистотой путем простой жидкостной экстракции в неполярном органическом растворителе и воде или в смеси вода/этанол или вода/ацетонитрил, или путем фильтрации на силикагеле, что приводит к удалению побочных продуктов (солей, избыточных реагентов или любых других молекулярных частиц), которые не связаны с полиолефиновыми или полиалкеновыми олигомерными производными. Неполярные органические растворители, такие как циклогексан, гептан(ы), гексан(ы), которые имеют температуру воспламенения <15°С, подходят для солюбилизации полиолефина или олигомера полиолефина или производных полиалкена в процессе экстракции или промывки. Таким образом, способ по изобретению упрощает стадии очистки и дает меньше отходов (эффлюенты и стационарная фаза).
Вторым особенно интересным преимуществом является возможность автоматизации способа по изобретению.
Третьим преимуществом является возможность повторного использования растворителей для экстракции, а также якорных молекул (полиолефинов или олигомеров полиолефинов или полиалкенов), особенно в промышленных масштабах. Действительно, эти защитные группы могут быть легко удалены в конце синтеза с помощью реакций, обычно используемых в органическом синтезе (таких как гидролиз, омыление, гидрирование или любая другая реакция, совместимая с настоящим способом) и использованы повторно. Это доказывает, что способ по изобретению соответствует экологически чистой или устойчивой химии, в отличие от существующих способов производства.
Четвертое преимущество изобретения заключается в возможности получения больших олигомеров либо путем модулирования размера молекулы-якоря, либо путем перехода к конвергентному синтезу, либо путем введения одной или нескольких молекул-якорей в мономерные звенья.
Пятым преимуществом является возможность контролировать чистоту олигомера в процессе синтеза на каждой стадии с помощью различных аналитических методов, таких как масс-спектрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография, протонный или углерод-13 ядерный магнитный резонанс.
Шестым преимуществом является возможность реализации в промышленных масштабах без дорогостоящего оборудования.
Благодаря своей высокой чистоте макромолекулы, полученные этим способом, могут быть использованы в качестве фармацевтических препаратов, косметических средств,
фитосанитарных продуктов или сельскохозяйственных пищевых продуктов или для получения доступа к любому из этих продуктов.
Еще одно преимущество заключается в том, что предпочтительные якорные молекулы, а именно производные полиизобутена, могут быть получены из изобутена биологического происхождения, как объяснялось выше.
Примеры:
Следующие примеры иллюстрируют синтез некоторых функционализированных якорных молекул, которые можно использовать для реализации способа по изобретению.
Если не указано иное, известные производные PIB были получены из предшественников и описанными способами (Tetrahedron, 2005, 61, 12081) и коммерческих реагентов.
Пример 1: Общий способ О-арилирования
[Химические формулы 9]
К смеси производного PIB-CH£-CH (СН3)-CH2-OMs (1 эквивалент) и фенола (3 эквивалента) в смеси толуол/N-N-диметилформамид (1/1) (0,1 М) добавляли карбонат калия (5 эквивалентов), а затем реакционную среду нагревали при температуре 120°С в течение 16 ч, а затем охлаждали до комнатной температуры. Реакционную среду трижды экстрагировали циклогексаном и смесью ацетонитрила/воды или этанола/воды (90/10), промывали насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если это необходимо, с получением соответствующего О-арильного производного.
Пример 2:
[Химические формулы 10]
Закрепленный альдегид (1 эквивалент) растворяли в смеси (0,1 М) тетрагидрофуран/этанол (1/1) и затем охлаждали до температуры 0°С в течение 5 минут. В реакционную смесь (небольшими частями) добавляли боргидрид натрия (3 эквивалента) и затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 3 0 минут. Реакционную среду концентрировали при пониженном давлении, и затем к остатку последовательно добавляли 1н раствор гидроксида натрия и циклогексан. Органическую фазу промывали насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего бензилового спирта.
Пример 3:
[Химические формулы 11]
Закрепленный метиловый эфир (1 эквивалент) растворяли в смеси (0,1 М.) тетрагидрофуран/ДМСО/вода (8/1/1). В реакционную среду добавляли гидроксид лития (3 эквивалента) и затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 12 ч. Реакционную смесь три раза экстрагировали циклогексаном и последовательно промывали раствором соляной кислоты (1 н), смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующей карбоновой кислоты.
Пример 4:
[Химические формулы 12]
К смеси производного PIB-фенола (1 экв.) и метил-4-(бромметил)бензоата (3 экв.) в смеси (0,1 М) толуол/N-N-диметилформамид (1/1) добавляли карбонат калия (5 эквивалентов), затем реакционную смесь нагревали при температуре 120°С в течение 16 ч, затем охлаждали до комнатной температуры. Реакционную смесь три раза экстрагировали циклогексаном и последовательно промывали смесью ацетонитрил/вода или этанол/вода, насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении, и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующего О-арильного производного.
Пример 5:
[Химические формулы 13]
К раствору производного PIB-фенола (1 эквивалент) в толуоле (0,1 М.) при перемешивании и при комнатной температуре добавляли янтарный ангидрид (2 эквивалента), а затем триэтиламин (3 эквивалента). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 16 ч и затем охлаждали до комнатной температуры. После добавления раствора (1 н) соляной кислоты реакционную смесь три раза экстрагировали циклогексаном и органическую фазу последовательно промывали смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующего сложного эфира.
Пример 6:
[Химические формулы 14]
К раствору производного PIB-фенола (1 эквивалент) в толуоле/ДМФ (1/1) (0,1 М) при перемешивании и при комнатной температуре добавляли 5-фтор-2-нитробензальдегид (3 эквивалента) и затем карбонат калия (3 эквивалента). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 4 В ч и затем охлаждали до комнатной температуры. Реакционную смесь три раза экстрагировали циклогексаном и промывали смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующего арилового эфира.
Пример 7:
[Химические формулы 15]
Заякоренный альдегид (1 эквивалент) растворяли в смеси (0,1 М) тетрагидрофуран/этанол (1/1) и затем в течение 5 минут охлаждали до температуры 0°С. В реакционную среду (небольшими частями) добавляли боргидрид натрия (3 эквивалента) и затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут. Реакционную среду концентрировали при пониженном давлении, и затем 1н раствор гидроксида натрия и циклогексан к остатку последовательно добавляли. Органическую фазу промывали насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего бензилового спирта.
Пример 8:
[Химические формулы 16]
К раствору производного PIB-спирта (1 эквивалент) в дихлорметане (0,1 М) при перемешивании, в инертной атмосфере и при комнатной температуре добавляли янтарный ангидрид (1,1 эквивалент) и затем триэтиламин (1.2 эквивалент). Реакционную смесь нагревали при температуре 40°С в течение 1 В ч и затем охлаждали до комнатной температуры.
На этой стадии в реакционную среду последовательно добавляли 5'-О-(4,4'-диметокситритил)тимидин (1,1 эквивалент), гидрохлорид этил-(N,N-диметиламино) пропилкарбодиимида (EDCI) (1,1 эквивалент) и 4-(N,N-диметиламино) пиридин (DMAP) (0,5 эквивалента); затем реакционную смесь нагревали при температуре 40°С в течение 18 ч. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующего заякоренного тимидина.
Пример 9:
[Химические формулы 17]
К раствору производного PIB-карбоновой кислоты (1 эквивалент) в дихлорметане при перемешивании в инертной атмосфере и при комнатной температуре добавляли 5'-О-(4,4'-диметокситритил)тимидин (1,1 эквивалент), гидрохлорид этил-(N,N-диметиламино) пропилкарбрдиимида (EDCI) (1,1 эквивалента) и 4-(N,N-диметиламино) пиридин (DMAP) (0,5 эквивалента), и затем реакционную смесь нагревали при температуре 40°С в течение 18 ч. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении и остаток очищали фильтрованием на силикагеле, если необходимо, с получением соответствующего заякоренного тимидина.
Пример 10:
[Химические формулы 18]
К раствору производного заякоренного производного 5'-O-(4,4'-диметокситритил) тимидина (1 эквивалент) в смеси (0,1 М) ТГФ/Н2О при комнатной температуре добавляли меркаптоянтарную кислоту (5 эквивалентов), затем дихлоруксусную кислоту (5 об. %), и затем реакционную смесь перемешивали в течение 1 ч. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением производного соответствующего связанного тимидина с удаленной защитой.
Пример 11:
[Химические формулы 19]
К раствору производного PIB-карбоновой кислоты (1 эквивалент) в дихлорметане (0,1 М) при перемешивании в инертной атмосфере и при комнатной температуре добавляли 5'-О-(4,4'-диметокситритил)тимидин (1,.1 эквивалент), гидрохлорид этил-(N,N-диметиламино) пропилкарбодиимида (EDCI) (1,1 эквивалент) и 4-(N,N-диметиламино) пиридин (DMAP) (0,5 эквивалент). Затем реакционную смесь нагревали при температуре 45°С в течение 18 ч и затем упаривали.
Остаток солюбилизировали в смеси (0,1 М) ТГФ/H2O (9/1) при комнатной температуре и затем последовательно добавляли меркаптоянтарную кислоту (5 эквивалентов), дихлоруксусную кислоту (5 об. %), затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным раствором бикарбоната натрия, насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением производного соответствующего заякоренного тимидина с удаленной защитой.
Пример 12:
[Химические формулы 20]
Производное заякоренного тимидина С удаленной защитой (1 эквивалент) и DMT-dT фосфорамидит (2 эквивалента) выпаривали 3 раза совместно с безводным толуолом, а затем сушили в вакууме. К остатку в инертной атмосфере добавляли дихлорметан (0,1 М), затем раствор бензилтио-1Н-тетразола (ВТТ) (4,5 эквивалента) в ацетонитриле (0,01 М) и реакционную смесь перемешивали в течение 16 ч при комнатной температуре. К реакционной среде добавляли mCPBA (3 эквивалента), затем перемешивали в течение 1 часа и затем упаривали.
На этой стадии при комнатной температуре остаток растворяли в смеси (0,1 М) ТГФ/Н2О (9/1), затем последовательно добавляли меркаптоянтарную кислоту (5 эквивалентов), дихлоруксусную кислоту (5 об. %) и затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), водным раствором бикарбоната натрия (10%), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением димерного производного соответствующего заякоренного тимидина с удаленной защитой.
Пример 13:
[Химические формулы 21]
К раствору производного PIB-бензойной кислоты (1 эквивалент) в дихлорметане (0,1 М) при перемешивании в инертной атмосфере и при комнатной температуре добавляли N-гидроксисукцинимид (1,1 эквивалент), гидрохлорид этил-(N,N-диметиламино) пропилкарбодиимида (EDCI) (1,1 эквивалент) и 4-(N,N-диметиламино) пиридин (DMAP) (0,1 эквивалент), и затем реакционную смесь нагревали при температуре 40°С в течение 30 мин и затем охлаждали до комнатной температуры. В реакционную среду добавляли гидразин гидрат и затем нагревали при температуре 40°С в течение 30 мин. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего производного PIB-ацилгидразида.
Пример 14:
[Химические формулы 22]
К раствору производного PIB-арила (1 эквивалент) в дихлорметане (0,1 М) при перемешивании в инертной атмосфере и при комнатной температуре добавляли по каплям хлористый сульфурин (1,1 эквивалент), затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 30 мин. В реакционную среду добавляли гидразин гидрат (3 эквивалента) и затем перемешивали в течение 30 мин. Реакционную смесь упаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего производного PIB-сульфонилгидразида.
Пример 15:
[Химические формулы 23]
К смеси РIB-ацилгидразида (1 эквивалент) и 2,3,4,6-тетра-О-бензил-D-глюкопиранозы (1,5 эквивалента) в смеси (0,1 М) ДМФ/ТГФ (9/1) добавляли уксусной кислоту (0,01 эквивалента) и затем реакционную смесь нагревали при температуре 90°С в течение 18 часов. Реакционную среду выпаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего производного PIB-гликозилгидразида.
Пример 16:
[Химические формулы 24]
К смеси PIB-ацилгидразида (1 эквивалент) и 2,3,4-три-О-бензил-D-глюкопиранозы (1,5 эквивалента) в смеси (0,1 М) ДМФА/ТГФ (9/1) добавляли уксусную кислоту (0,01 эквивалента), затем реакционную смесь нагревали при температуре 90°С в течение 18 часов. Реакционную среду выпаривали и затем экстрагировали циклогексаном, промывали 3 раза смесью этанол/вода (90/10), насыщенным солевым раствором, сушили над сульфатом натрия, фильтровали, концентрировали при пониженном давлении с получением соответствующего производного PIB-гликозилгидразида.
Claims (15)
1. Способ синтеза макромолекул, состоящих из звеньев U, которые в основном представляют собой моносахариды или производные моносахаридов, которые могут быть идентичными или разными, при этом указанные макромолекулы имеют первый и второй конец, где указанный способ синтеза заключается в последовательном удлинении указанного второго конца на мономер или олигомер М, обладающий по меньшей мере двумя функциональными группами, причем указанный способ характеризуется следующим:
- на первой так называемой стадии заякоривания первое звено U1 указанной макромолекулы, соответствующее мономеру M1 или концевому звену олигомера M1, присоединяется ковалентной связью к якорной молекуле, растворимой в органических растворителях, указанная ковалентная связь является результатом взаимодействия первой из функциональных групп указанного мономера M1 или указанного олигомера M1 с функциональной группой указанной якорной молекулы, второй конец, возможно, представляет собой другую функциональную группу указанного мономера M1 или указанного олигомера M1, которая была защищена до указанного взаимодействия по меньшей мере с первой защитной группой GP1 и, возможно, со второй защитной группой GP2;
- на второй так называемой стадии удаления защиты удаляют одну из указанных защитных групп GP1 или GP2, оставляя так называемую свободную функциональную группу на указанном мономере M1 или олигомере M1;
- на третьей так называемой стадии связывания второй мономер М2 или олигомер М2, несущий по меньшей мере одну свободную функциональную группу и по меньшей мере одну функциональную группу, защищенную защитной группой GP3, вводят в реакцию, так что свободная функциональная группа образует в результате реакции с указанной свободной функциональной группой указанного первого мономера M1 или олигомера M1 ковалентную связь, создавая таким образом новую молекулу, образованную указанным мономером M1 или олигомером M1, присоединенным своим первым концом к указанной якорной молекуле, и указанным мономером М2 или олигомером М2, присоединенным к другому ее концу, и указанный способ отличается тем, что указанная якорная молекула содержит полиолефиновую цепь, или полиолефиновый олигомер, или полиалкен с по меньшей мере от 10 до 50 мономерными звеньями, указанная полиолефиновая цепь представляет собой разветвленную цепь.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная полиолефиновая цепь представляет собой полиизобутеновую цепь.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что n-й мономер Mn или олигомер Mn добавляют путем связывания.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что после связывания последнего мономера или олигомера проводят удаление защитных групп макромолекулы.
5. Способ по любому из пп. 1-3, включающий по меньшей мере одну стадию, на которой указанную макромолекулу, присоединенную к указанной якорной молекуле, выделяют из реакционной среды путем экстракции в неполярном органическом растворителе и/или путем экстракции или промывания полярным растворителем и/или фильтрованием.
6. Способ по любому из пп. 1-3, включающий стадию полного удаления защиты у указанной макромолекулы.
7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанные моносахаридные звенья или моносахаридные производные представляют собой производные пентозы и, в частности, нуклеозида или гексозы.
8. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что связь между двумя последовательными звеньями представляет собой связь озидного типа и, предпочтительно, гликозидного типа или фосфорилированного типа, в частности оза-1-фосфатного типа, или углеводного типа, или N-гетерозидного типа, или S-гетерозидного типа.
9. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанная якорная молекула имеет среднемассовую молекулярную массу от 300 до 20000, предпочтительно, от 500 до 15000.
10. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанная полиолефиновая или полиолефиновая олигомерная или полиалкеновая цепь содержит ненасыщенные углерод-углеродные связи в количестве, не превышающем 5% и предпочтительно не превышающем 3%.
11. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанную полиолефиновую цепь, или полиолефиновый олигомер, или полиалкен получают путем полимеризации мономера предпочтительно биологического происхождения.
12. Применение способа по любому из пп. 1-11 для синтеза олигонуклеотидов или олигосахаридов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2006615 | 2020-06-24 | ||
FR2006654 | 2020-06-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2819631C1 true RU2819631C1 (ru) | 2024-05-22 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012111728A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Nokodai Tlo Kk | 高分散性液相支持体を用いたオリゴヌクレオチド合成法 |
EP2857412B1 (en) * | 2012-05-30 | 2017-01-11 | Hokkaido System Science Co., Ltd. | Oligonucleotide synthesis method using highly dispersible liquid-phase support |
RU2017113219A (ru) * | 2014-09-29 | 2018-11-02 | Сульфотулс Гмбх | Способ пептидного синтеза и устройство для осуществления способа твердофазного пептидного синтеза |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012111728A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Nokodai Tlo Kk | 高分散性液相支持体を用いたオリゴヌクレオチド合成法 |
EP2857412B1 (en) * | 2012-05-30 | 2017-01-11 | Hokkaido System Science Co., Ltd. | Oligonucleotide synthesis method using highly dispersible liquid-phase support |
RU2017113219A (ru) * | 2014-09-29 | 2018-11-02 | Сульфотулс Гмбх | Способ пептидного синтеза и устройство для осуществления способа твердофазного пептидного синтеза |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Gravert D. J. et al. Organic synthesis on soluble polymer supports: liquid-phase methodologies. Chemical reviews. 1997, Т. 97, No 2, 489-510 pp. Takahashi D. et al. AJIPHASE®: a highly efficient synthetic method for one‐pot peptide elongation in the solution phase by an Fmoc strategy. Angewandte Chemie. 2017, Т. 129, No 27, 7911-7915 pp. * |
Kim S. et al. Liquid‐Phase RNA Synthesis by Using Alkyl‐Chain‐Soluble Support. Chemistry-A European Journal. 2013, Т. 19, No 26, 8615-8620 pp. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6262251B1 (en) | Method for solution phase synthesis of oligonucleotides | |
CA2437040C (en) | Process for the preparation of phosphorothioate oligonucleotides | |
US6768005B2 (en) | Process | |
US20090005550A1 (en) | Polynucleotide containing a phosphate mimetic | |
JP2002511840A (ja) | オリゴヌクレオチド及びペプチドの液相合成方法 | |
CN103889999B (zh) | 用于合成寡核糖核苷酸的离子标记 | |
JP2000502341A (ja) | オリゴヌクレオチド合成のための再利用可能の固体支持体、その製法、およびその使用法 | |
EP1175427B1 (en) | Linkers for synthesis of oligosaccharides on solid supports | |
RU2819631C1 (ru) | Способ синтеза в растворе макромолекул из звеньев производных углеводов | |
DE602005001414T2 (de) | Photolabile Schutzgruppen | |
AU2021296396B2 (en) | Method for synthesising macromolecules in solution from carbohydrate derivative units | |
WO2001096357A2 (en) | Universal solid supports for solid phase oligosynthesis and methods for their preparation and use | |
Castagner et al. | Automated solid phase oligosaccharide synthesis | |
WO2000069878A1 (en) | Universal solid supports suitable for the synthesis of nucleic acids | |
Tanaka et al. | Solid phase synthesis of oligoribonucleotides using o-nitrobenzyl protection of 2'-hydroxyl via a phosphotriester approach | |
US20030195351A1 (en) | Methods for the integrated synthesis and purification of oligonucleotides | |
Aviñó et al. | 1 Methods for the synthesis of oligonucleotides | |
US20240066509A1 (en) | Chiral phosphoric acids immobilized on solid support for the selective protection of hydroxyl groups | |
Yagodkin et al. | Universal linker phosphoramidite | |
Eritja | Nucleic Acids Chemistry: Modifications and Conjugates for Biomedicine and Nanotechnology | |
WO2002081476A1 (en) | Thiophosphate nucleic acid-based compounds | |
JP2011517695A (ja) | 5’−リン酸モノエステル又は5’−チオリン酸モノエステル末端を含むオリゴヌクレオチドの新規製造方法 | |
Traboni | FEDERICO II | |
Krepinski et al. | Polyethyleneglycol ω‐Monomethylether (MPEG)‐Supported Solution‐Phase Synthesis of Oligosaccharides | |
JP2005187440A (ja) | 糖鎖構築用新規リンカー |