WO2003070741A1 - Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides - Google Patents

Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides Download PDF

Info

Publication number
WO2003070741A1
WO2003070741A1 PCT/FR2003/000562 FR0300562W WO03070741A1 WO 2003070741 A1 WO2003070741 A1 WO 2003070741A1 FR 0300562 W FR0300562 W FR 0300562W WO 03070741 A1 WO03070741 A1 WO 03070741A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
formula
cyanoethyl
compound
methyl
Prior art date
Application number
PCT/FR2003/000562
Other languages
French (fr)
Inventor
Pascale Clivio
Martial Thomas
Javier Ulises Ortiz Mayo
Original Assignee
Centre National De Recherche Scientifique (Cnrs)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National De Recherche Scientifique (Cnrs) filed Critical Centre National De Recherche Scientifique (Cnrs)
Priority to AU2003222938A priority Critical patent/AU2003222938A1/en
Publication of WO2003070741A1 publication Critical patent/WO2003070741A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • C07H21/04Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids with deoxyribosyl as saccharide radical

Definitions

  • the subject of the present invention is phosphoramidite precursors, their process for preparation, the phosphoramidites obtained and their use in the synthesis of oligonucleotides specifically containing photochemical lesions in defined position.
  • Exposure of cellular DNA to ultraviolet light causes lesions which form at the level of two adjacent pyrimidines and which are expressed at the molecular level by obtaining cyclobutanic dimers and pyrimidine-type adducts (6-4 pyrimidinone ) which can beomerized into Dewar-type adducts.
  • these lesions can cause errors in reading the polymerases and therefore be mutagenic. They can also induce a munosuppressive response which plays an important role in the development of the carcinogenesis process. These lesions are responsible in humans for most skin cancers. This represents a major public health problem in today's world.
  • R 2 CH 3
  • R 4 P (OCH 3 ) (NC 4 H 8 0)
  • the photolysis of 8 leads to the thymine dimer Cis- Syn 9 with a yield of 41% for 9a and 42% for 9b.
  • the 5 ′ hydroxyl function of compound 9 is protected by the dimethoxytrityl group (step i; yield: 60% and 76%), then the 3 ′ hydroxyl function is deprotected (step ii; yield: 73% and 78%) then functionalized in phosphoramidite (step iii; yield: 53% and 54%).
  • the order of the 5 'protection and 3' deprotection steps can be reversed (step iv and i).
  • Compound 8 is obtained according to the routes illustrated in scheme 2.
  • a dimethoxytrityl derivative in 5 ′ and phosphoramidite in 3 ′ of thymidine is condensed (10a-b) and a 3 'protected derivative of thymidine (11a described by Taylor JS; 11b described by Murata T.);
  • the chlorophosphite route (8a) in the 5 '->3' direction the 5 'tritylated derivative of thymidine (10c) is condensed with the 5' chlorophosphite derivative of thymidine protected at 3 '(lie described by Kosmoski JV).
  • the phosphite triester is then oxidized to the phosphate triester and the hydroxyl function in 5 'detritylated to yield 8a.
  • R 2 C 2 H4CN
  • R 3 Levulinyl
  • Patent application EP 0 787 740 describes a process for the preparation of a photoproduct (6-4) from a thymidine dimer of formula (II) wherein R 2 represents a methyl or cyanoethyl group and R 7 represents a levulinyl group, or tert-butyldimethylsilyl.
  • This preparation process includes:
  • the present invention therefore relates to derivatives corresponding to formula (1) in which A and B each independently of one another represent a substituent chosen from the group consisting of cytosine, uracil and thymine,
  • Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group
  • Lev represents a levulinyl group.
  • a and B each represent a thymine and the derivative corresponds to the O-cyanoethyl phosphate of 5'-O-levulinylthymidilyl (3 '-5') thymidine.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of the compounds of formula (2) in which
  • C represents a substituent chosen from and (B) in which Xi, X 2 , R 5 and R 6 are defined as illustrated in the following table:
  • R 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and - Lev represents a levulinyl group, by irradiation of a compound of formula (1).
  • R 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and Lev represents a levulinyl group, also form part of the invention.
  • the compounds of formula (2b) can be in cis-syn, trans-syn 1 or trans-syn 2 form.
  • C represents a substituent (bl) (bl)
  • the present invention also relates to compounds of formula (3) in which
  • C represents a substituent chosen from (a) and (b) as defined above,
  • Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group
  • R 2 represents a group (X 3 ) or (X 4 ) ⁇ 3 ⁇ where R 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and R 4 represents a substituent chosen from the groups -NR'R '', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2, 2, 6, 6, -tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R''each being a (C ⁇ -C) alkyl group, and
  • Lev represents a levulinyl group, in particular the compound of formula
  • the compounds of formula (3) can be prepared by a process comprising the following steps: irradiation of the compound of formula (1) to obtain a compound of formula (2), reaction of the compound of formula (2) with a compound of formula ( 4)
  • R 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group
  • R 4 represents a group chosen from the groups -NR'R '', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2,2,6,6, -tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R "each being a group (C ⁇ -C 4 ) alkyl to obtain the compound of formula (3).
  • the compound of formula (1) can be irradiated with a UV radiation at 254 nm in an aqueous acetonitrile solution, at a temperature between 0 and 20 ° C.
  • irradiation can be carried out under conventional conditions known to a person skilled in the art, in particular at a wavelength greater than 290 nm in an aqueous solution of acetonitrile in the presence of 'acetone.
  • the compounds of formula (3) can be used for the preparation of DNA containing photochemical lesions of formula (a) and (b) using a DNA synthesizer according to conventional methods known to those skilled in the art.
  • reaction mixture placed under an argon atmosphere, is stirred at room temperature for 30 minutes.
  • a 0.36 M iodine solution (2.5 ml) in the tetrahydrofuran / water / lutidine mixture (50/25/25) is then added.
  • the solution is concentrated under vacuum at room temperature and taken up in dichloromethane then a saturated solution of sodium thiosulfate is added dropwise until discoloration of the organic phase. After adding water until the two phases are equalized, the organic phase is washed and then dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to dryness.
  • the residue obtained is taken up in 2.5 ml of a 3% solution of trifluoroacetic acid in anhydrous dichloromethane and the solution is stirred for 10 minutes. After three successive coevaporations with methanol, the residue is purified by chromatography on silica gel. Elution is carried out with an increasing gradient of methanol (0-10%) in dichloromethane. The expected compound is obtained in the form of a white foam with an overall yield of 87% (194 mg; 0.27 mmol).
  • a 0.7 mM solution of the compound obtained in the previous step (400 ml) in a water / acetonitrile mixture (70:30) is placed in a 500 ml pyrex reactor. After bubbling argon for 30 minutes, 20 ml of acetone are added. Ultraviolet irradiation is carried out using a high-pressure mercury lamp (Hanau Q81; 80 watts) fitted with a refrigerated pyrex envelope, and positioned inside the reactor. The duration of irradiation is 4 hours. The photolysate is then concentrated and then purified by high performance liquid chromatography (HPLC) in reverse phase.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the fraction of retention time 54 minutes, obtained with a yield of 30%, corresponds to the expected compound. It consists of an equimolecular mixture of the two diastereoisomers of the Cis-Syn isomer.
  • the 54-minute retention time fraction is treated with a 32% aqueous ammonia solution overnight at room temperature.
  • Analysis of the NMR of the crude reaction X H spectrum shows the presence of a single compound. This is identified with the Cis-Syn cyclobutane dimer of the thymine dinucleotide of formula
  • Example 2 Synthesis of 10 and 32 mer oligonucleotides containing the cyclobutane cis-syn adduct of thymine
  • Example 1 The compound of Example 1 (es) was used to synthesize two oligonucleotides 10 and 32 mothers of sequence:
  • the syntheses were carried out on an Applied Biosystems DNA synthesizer, 392 DNA / RNA Synthesizer on a micromolar scale.
  • Standard phosphoramidites were used.
  • the phosphoramidite of Example 1 is used at a concentration of 0.1 M in a tetrahydrofuran / acetonitrile mixture (1/3).
  • a modified cycle was used during the coupling of this phosphoramidite.
  • the modifications compared to the standard cycle include: an extended coupling time to 20 minutes, a double styling (capping sleeve), and an additional rinsing, - elimination of the detritylation step replaced by deprotection of the levulinyl group with a solution of 0.5 M hydrazine monohydrate in a pyridine / acetic acid mixture (3/2, v / v) in two passages of 5 minutes followed by five washes of 30 seconds with 1 acetonitrile.
  • the coupling yields of the phosphoramidite of Example 1 were evaluated by the conductimetric measurement of the Dmt + cation released for subsequent couplings compared to couplings preceding the incorporation of said phosphoramidite.
  • the coupling efficiency for the phosphoramidite used (position 5) and the following one (A6) compared to that preceding the modified phosphoramidite (A4) is of the order of 87%.
  • the coupling yield for the phosphoramidite used (position 14), the preceding one (C13) and the two following ones (G15 and G16) with respect to C12 is of the order of 91%.
  • oligonucleotides are deprotected and "unhooked" from the support by the action of a 32% aqueous ammonia solution for 24 h at room temperature, protected from light. After evaporation to dryness, the tritylated oligonucleotides are purified by HPLC in reverse phase polarity.
  • tritylated oligonucleotides are detritylated by treatment with an aqueous solution of 40% acetic acid for 2 hours then purified by HPLC in reverse phase polarity.
  • MALDI mass spectrometry analysis (positive mode) of oligonucleotides 10 and 32 mothers is as follows: 10 mother Mass (M + H) + calculated 2988.005, measured

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to compound of formula (1) where A and B independently = a substituent group selected from cytosine, uracil or thymine, R1 = methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl and Lev = levulinyl.

Description

PHOSPHORAMIDITES ET LEUR UTILISATION DANS LA PREPARATION D ' OLIGONUCLEOTIDESPHOSPHORAMIDITES AND THEIR USE IN THE PREPARATION OF OLIGONUCLEOTIDES
La présente invention a pour objet des précurseurs de phosphoramidites, leur procédé de préparation, les phosphoramidites obtenus et leur utilisation dans la synthèse d' oligonucléotides renfermant spécifiquement des lésions photochimiques en position définie. L'exposition de l'ADN cellulaire aux ultraviolets provoque des lésions qui se forment au niveau de deux pyrimidine adjacentes et qui se traduisent à l'échelle moléculaire par l'obtention de dimères cyclobutaniques et d'adduits de type pyrimidine (6-4 pyrimidinone) qui peuvent s'isomériser en adduits de type Dewar.The subject of the present invention is phosphoramidite precursors, their process for preparation, the phosphoramidites obtained and their use in the synthesis of oligonucleotides specifically containing photochemical lesions in defined position. Exposure of cellular DNA to ultraviolet light causes lesions which form at the level of two adjacent pyrimidines and which are expressed at the molecular level by obtaining cyclobutanic dimers and pyrimidine-type adducts (6-4 pyrimidinone ) which can beomerized into Dewar-type adducts.
En absence de réparation et lors de la réplication de l'ADN endommagé, ces lésions peuvent entraîner des erreurs de lecture des polymérases et donc être mutagènes . Elles peuvent également induire une réponse i muno- suppressive qui joue un rôle important dans le développement du processus de carcinogénèse. Ces lésions sont responsables chez l'homme de la plupart des cancers de la peau. Ceci représente dans le monde actuel un problème majeur de santé publique.In the absence of repair and during the replication of damaged DNA, these lesions can cause errors in reading the polymerases and therefore be mutagenic. They can also induce a munosuppressive response which plays an important role in the development of the carcinogenesis process. These lesions are responsible in humans for most skin cancers. This represents a major public health problem in today's world.
Exacerbée par la diminution de la couche d'ozone, on peut s ' attendre à ce que 1 ' augmentation du rayonnement UVB capable de traverser l'atmosphère entraîne également sur d'autres organismes vivants des répercussions incontrôlables qui pourraient modifier dramatiquement l'équilibre de nombreux écosystèmes. C'est pourquoi les inventeurs se sont intéressés à des composés synthétiques contenant spécifiquement ce type de lésions en position définie et qui permettent d'étudier ces dommages. Actuellement, il existe trois voies de synthèse de phosphoramidites qui permettent d'obtenir, sur un support solide, des oligo-nucléotides renfermant spécifiquement et en position définie 1 ' adduit cyclobutanique cis-syn de thymine (Taylor J.S, Brockie I.R., O'Day CL., "A building block for the sequence-specific introduction of cis-syn thymine di ers into oligonucleotides ", Solid- phase synthesis of TpT [c, s]pTpT. J. Am . Chem . Soc.Exacerbated by the depletion of the ozone layer, it can be expected that the increase in UVB radiation capable of crossing the atmosphere will also have uncontrollable repercussions on other living organisms which could dramatically alter the balance of many ecosystems. This is why the inventors are interested in synthetic compounds containing specifically this type of lesions in defined position and which make it possible to study this damage. Currently, there are three ways of synthesizing phosphoramidites which make it possible to obtain, on a solid support, oligonucleotides containing specifically and in a defined position the cis-syn cyclobutane adduct of thymine (Taylor JS, Brockie IR, O'Day CL., "A building block for the sequence-specific introduction of cis-syn thymine di ers into oligonucleotides", Solid-phase synthesis of TpT [c, s] pTpT. J. Am. Chem. Soc.
(1987), 109, 6735-6742; Murata T., Iwai S, Ohtsuka E,(1987), 109, 6735-6742; Murata T., Iwai S, Ohtsuka E,
"Synthesis and characterization of a substra te for T4 endonuclease V containing a phosphorodithioate linkage a t the thymine di er site ", Nucleic Acids Res . (1990) , 18, 7279-7286; Kosmoski J.V., Smerdon .J., "Synthesis and nucleosome structure of DNA containing a UV photoproduct at a spécifie site", Biochemistry (1999), 38, 9485-9494; Tommasi S., Swiderski P.M., Tu Y, Kaplan B.E., Pfeifer G. P., "Inhibition of transcription factor binding by ultraviolet-induced pyrimidine dimers " r Biochemistry (1996) , 35, 15693-15703) ."Synthesis and characterization of a substra te for T4 endonuclease V containing a phosphorodithioate linkage a t the thymine di er site", Nucleic Acids Res. (1990), 18, 7279-7286; Kosmoski JV, Smerdon. J., "Synthesis and nucleosome structure of DNA containing a UV photoproduct at a Specify Site", Biochemistry (1999), 38, 9485-9494; Tommasi S., Swiderski PM, Tu Y, Kaplan BE, Pfeifer GP, "Inhibition of transcription factor binding by ultraviolet-induced pyrimidine dimers" r Biochemistry (1996), 35, 15693-15703).
Les synthèses conduisant à ces phopshora idites suivent toutes la stratégie développée initialement par Taylor J.S et repose sur l'emploi, avant l'étape photochimique, d'un dinucléotide dont les fonctions phosphodiester et hydroxyle en 3' sont protégées.The syntheses leading to these phopshora idites all follow the strategy initially developed by Taylor J.S and are based on the use, before the photochemical step, of a dinucleotide whose phosphodiester and hydroxyl functions in 3 'are protected.
Les différences entre ces synthèses portent sur le choix des groupements protecteurs, le groupement protecteur de la fonction phosphate pouvant être un méthyle ou un cyanoéthyle, la fonction hydroxyle en 3' étant protégée soit sous forme d'éther de silyle, soit sous forme d'ester d'acide lévulinique.The differences between these syntheses relate to the choice of protective groups, the grouping protector of the phosphate function which may be methyl or cyanoethyl, the 3 'hydroxyl function being protected either in the form of silyl ether or in the form of a levulinic acid ester.
Le schéma 1 de ces synthèses est le suivant:Diagram 1 of these syntheses is as follows:
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000004_0001
7a R2=CH 3, R4=P(OCH3)(NC4H 80)7a R 2 = CH 3 , R 4 = P (OCH 3 ) (NC 4 H 8 0)
7a' R2=CH3, R4= P(OC2H4CN)N(CH(CH3)2)2 7a 'R 2 = CH 3 , R 4 = P (OC 2 H 4 CN) N (CH (CH 3 ) 2 ) 2
7b R2=C2H4CN, R4= P(OC2H4CN)N(CH(CH3)2)2 7b R 2 = C 2 H 4 CN, R 4 = P (OC 2 H 4 CN) N (CH (CH 3 ) 2) 2
Schéma 1Diagram 1
La photolyse de 8 conduit au dimère de thymine Cis- Syn 9 avec un rendement de 41% pour 9a et de 42% pour 9b. La fonction hydroxyle en 5 ' du composé 9 est protégée par le groupement diméthoxytrityle (étape i; rendement: 60% et 76%), puis la fonction hydroxyle en 3' est déprotégée (étape ii; rendement: 73% et 78%) puis fonctionnalisée en phosphoramidite (étape iii; rendement: 53% et 54%) . L'ordre des étapes de protection en 5 ' et déprotection en 3' peut être inversé (étape iv et i) .The photolysis of 8 leads to the thymine dimer Cis- Syn 9 with a yield of 41% for 9a and 42% for 9b. The 5 ′ hydroxyl function of compound 9 is protected by the dimethoxytrityl group (step i; yield: 60% and 76%), then the 3 ′ hydroxyl function is deprotected (step ii; yield: 73% and 78%) then functionalized in phosphoramidite (step iii; yield: 53% and 54%). The order of the 5 'protection and 3' deprotection steps can be reversed (step iv and i).
Le composé 8 est obtenu selon les voies illustrées par le schéma 2. Par la voie des phosphoramidites (8a-b) dans le sens 3'->5', on condense un dérivé diméthoxytrityle en 5 ' et phosphoramidite en 3' de la thymidine (lOa-b) et un dérivé protégé en 3 ' de la thymidine (lia décrit par Taylor J.S; 11b décrit par Murata T.); par la voie des chlorophosphites (8a) dans le sens 5'->3', on condense le dérivé tritylé en 5 ' de la thymidine (10c) avec le dérivé chlorophosphite en 5 ' de la thymidine protégée en 3' (lie décrit par Kosmoski J.V.) . Le phosphite triester est ensuite oxydé en phosphate triester et la fonction hydroxyle en 5' détritylée pour conduire à 8a.
Figure imgf000005_0001
Compound 8 is obtained according to the routes illustrated in scheme 2. By the phosphoramidite route (8a-b) in the 3 ′ -> 5 ′ direction, a dimethoxytrityl derivative in 5 ′ and phosphoramidite in 3 ′ of thymidine is condensed (10a-b) and a 3 'protected derivative of thymidine (11a described by Taylor JS; 11b described by Murata T.); by the chlorophosphite route (8a) in the 5 '->3' direction, the 5 'tritylated derivative of thymidine (10c) is condensed with the 5' chlorophosphite derivative of thymidine protected at 3 '(lie described by Kosmoski JV). The phosphite triester is then oxidized to the phosphate triester and the hydroxyl function in 5 'detritylated to yield 8a.
Figure imgf000005_0001
8a R^CHa R3=Silyl8a R ^ CHa R 3 = Silyl
8b R2=C2H4CN, R3=Lévulinyl8b R 2 = C 2 H4CN, R 3 = Levulinyl
Schéma 2 L'inconvénient majeur de cette voie générale de synthèse, lié au fait que le groupement diméthoxytrityle 03 00562Diagram 2 The major drawback of this general synthetic route, linked to the fact that the dimethoxytrityl group 03 00562
n'est pas compatible avec l'étape d'irradiation photochimique, est de déprotéger la fonction hydroxyle en 5' du précurseur de 8 (Schéma 2, étape iii et i') puis de reprotéger cette fonction au niveau de 9 pour obtenir le phosphoramidite 7 (Schéma 1, étape i) . Ces différentes étapes entraînent une perte de rendement d'au moins 44%. De plus, 1 ' adduit photochimique 9 doit être déprotégé en 3' pour obtenir le phosphoramidite 7, ce qui représente une perte supplémentaire d'au moins 22% du photoproduit.is not compatible with the photochemical irradiation step, is to deprotect the hydroxyl function in 5 'of the precursor of 8 (Diagram 2, step iii and i') then to reprotect this function at level 9 to obtain the phosphoramidite 7 (Diagram 1, step i). These different stages cause a yield loss of at least 44%. In addition, the photochemical adduct 9 must be deprotected at 3 'to obtain phosphoramidite 7, which represents an additional loss of at least 22% of the photoproduct.
La demande de brevet EP 0 787 740 décrit un procédé de préparation d'un photoproduit (6-4) à partir d'un dimère de thymidine de formule (II)
Figure imgf000006_0001
dans laquelle R2 représente un groupe methyle ou cyanoéthyle et R7 représente un groupe lévulinyle, ou tert-butyldiméthylsilyle .
Patent application EP 0 787 740 describes a process for the preparation of a photoproduct (6-4) from a thymidine dimer of formula (II)
Figure imgf000006_0001
wherein R 2 represents a methyl or cyanoethyl group and R 7 represents a levulinyl group, or tert-butyldimethylsilyl.
Ce procédé de préparation comprend:This preparation process includes:
- une étape d'irradiation du composé de formule II,a step of irradiating the compound of formula II,
- une étape de protection du groupe 5 'OH, une étape de déprotection du groupe 3 'OH, puis la réaction du produit obtenu avec, par exemple, un dérivé phosphochloré, pour obtenir le phosphoramidite attendu de formule (I)
Figure imgf000007_0001
a step for protecting the 5 ′ OH group, a step for deprotecting the 3 ′ OH group, then the reaction of the product obtained with, for example, a phosphochlorinated derivative, to obtain the expected phosphoramidite of formula (I)
Figure imgf000007_0001
Bien que ce procédé pallie les inconvénients des procédés connus de l'état antérieur de la technique, il comprend encore quatre étapes, dont plusieurs étapes de protection et de déprotection successives qui nuisent au bon rendement du procédé.Although this method overcomes the drawbacks of the methods known from the prior art, it still comprises four steps, including several successive protection and deprotection steps which harm the good performance of the process.
Or, les inventeurs ont découvert que, si l'on protégeait l' hydroxyle en position 5' par un groupe lévulinyle, il n'était pas nécessaire de supprimer ce groupe avant l'étape d'irradiation photochimique. Ce groupe s'est avéré à la fois stable aux conditions d'irradiation et compatible avec les conditions de synthèse sur support solide.However, the inventors have discovered that, if the hydroxyl in the 5 ′ position is protected by a levulinyl group, it was not necessary to remove this group before the photochemical irradiation step. This group was found to be both stable under irradiation conditions and compatible with the conditions for synthesis on a solid support.
La présente invention a en conséquence pour objet des dérivés répondant à la formule (1)
Figure imgf000007_0002
dans laquelle A et B représentent chacun indépendamment l'un de l'autre un substituant choisi dans le groupe constitué par la cytosine, l'uracile et la thymine,
The present invention therefore relates to derivatives corresponding to formula (1)
Figure imgf000007_0002
in which A and B each independently of one another represent a substituent chosen from the group consisting of cytosine, uracil and thymine,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle,Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group,
2-silyléthyle ou allyle, et2-silylethyl or allyl, and
Lev représente un groupe lévulinyle.Lev represents a levulinyl group.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention,In a preferred embodiment of the invention,
A et B représentent chacun une thymine et le dérivé correspond au O-cyanoéthyle phosphate de la 5'-0- lévulinylthymidilyl (3' -5' ) thymidine.A and B each represent a thymine and the derivative corresponds to the O-cyanoethyl phosphate of 5'-O-levulinylthymidilyl (3 '-5') thymidine.
La présente invention a également pour objet un procédé de préparation des composés de formule (2)
Figure imgf000008_0001
dans laquelle
The present invention also relates to a process for the preparation of the compounds of formula (2)
Figure imgf000008_0001
in which
C représente un substituant choisi parmi
Figure imgf000008_0002
et (b) dans lesquelles Xi, X2, R5 et R6 sont définis comme illustrés au tableau suivant:
Figure imgf000009_0001
C represents a substituent chosen from
Figure imgf000008_0002
and (B) in which Xi, X 2 , R 5 and R 6 are defined as illustrated in the following table:
Figure imgf000009_0001
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, et - Lev représente un groupe lévulinyle, par irradiation d'un composé de formule (1).R 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and - Lev represents a levulinyl group, by irradiation of a compound of formula (1).
Les composés de formule (2a) , dans laquelle C représente un substituant (a) tel que défini précédemment, - Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, et Lev représente un groupe lévulinyle; et les composés de formule (2b) dans laquelleThe compounds of formula (2a), in which C represents a substituent (a) as defined above, - Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and Lev represents a levulinyl group; and the compounds of formula (2b) in which
C représente un substituant (b) tel que défini précédemment,C represents a substituent (b) as defined above,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, et Lev représente un groupe lévulinyle, font également partie de l'invention. Les composés de formule (2b) peuvent se présenter sous forme cis-syn, trans-syn 1 ou trans-syn 2.R 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and Lev represents a levulinyl group, also form part of the invention. The compounds of formula (2b) can be in cis-syn, trans-syn 1 or trans-syn 2 form.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, C représente un substituant (bl)
Figure imgf000010_0001
(bl) La présente invention a également pour objet des composés de formule (3)
Figure imgf000010_0002
dans laquelle
In a preferred embodiment of the invention, C represents a substituent (bl)
Figure imgf000010_0001
(bl) The present invention also relates to compounds of formula (3)
Figure imgf000010_0002
in which
C représente un substituant choisi parmi (a) et (b) tels que définis précédemment,C represents a substituent chosen from (a) and (b) as defined above,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle,Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group,
2-silyléthyle ou allyle, et2-silylethyl or allyl, and
R2 représente un groupe (X3) ou (X4)
Figure imgf000010_0003
χ3 Λ où R3 représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, et R4 représente un substituant choisi parmi les groupes -NR'R'', morpholino, N-pyrrolidinyle et 2, 2, 6, 6, -tétraméthyl-N-pipéridyle, R' et R' ' étant chacun un groupe (Cι-C) alkyle, et
R 2 represents a group (X 3 ) or (X 4 )
Figure imgf000010_0003
χ 3 Λ where R 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and R 4 represents a substituent chosen from the groups -NR'R '', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2, 2, 6, 6, -tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R''each being a (Cι-C) alkyl group, and
Lev représente un groupe lévulinyle, notamment le composé de formule
Figure imgf000011_0001
Lev represents a levulinyl group, in particular the compound of formula
Figure imgf000011_0001
Les composés de formule (3) peuvent être préparés par un procédé comprenant les étapes suivantes: irradiation du composé de formule (1) pour obtenir un composé de formule (2) , réaction du composé de formule (2) avec un composé de formule (4)The compounds of formula (3) can be prepared by a process comprising the following steps: irradiation of the compound of formula (1) to obtain a compound of formula (2), reaction of the compound of formula (2) with a compound of formula ( 4)
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0002
(4a) (4b) dans laquelle(4a) (4b) in which
R3 représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, etR 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and
R4 représente un groupe choisi parmi les groupes -NR'R'', morpholino, N-pyrrolidinyle et 2,2,6,6,-tétraméthyl-N-pipéridyle, R' et R" étant chacun un groupe (Cι-C4) alkyle pour obtenir le composé de formule (3) .R 4 represents a group chosen from the groups -NR'R '', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2,2,6,6, -tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R "each being a group (Cι-C 4 ) alkyl to obtain the compound of formula (3).
Pour obtenir un composé de formule (2a) , on peut réaliser l'irradiation du composé de formule (1) par un rayonnement UV à 254 nm dans une solution aqueuse d' acétonitrile, à une température comprise entre 0 et 20°C.To obtain a compound of formula (2a), the compound of formula (1) can be irradiated with a UV radiation at 254 nm in an aqueous acetonitrile solution, at a temperature between 0 and 20 ° C.
Pour la préparation des composés de formule (2b) , on peut réaliser l'irradiation dans des conditions classiques connues de l'homme du métier, notamment à une longueur d'onde supérieure à 290 nm dans une solution aqueuse d' acétonitrile en présence d'acétone.For the preparation of the compounds of formula (2b), irradiation can be carried out under conventional conditions known to a person skilled in the art, in particular at a wavelength greater than 290 nm in an aqueous solution of acetonitrile in the presence of 'acetone.
La préparation des composés de formule (3) à partir des composés de formule (2) et de formule (4) est réalisée par des méthodes connues de l'homme du métier.The preparation of the compounds of formula (3) from the compounds of formula (2) and of formula (4) is carried out by methods known to those skilled in the art.
Les composés de formule (3) peuvent être utilisés pour la préparation d'ADN contenant des lésions photochimiques de formule (a) et (b) en utilisant un synthétiseur d'ADN selon des méthodes classiques connues de l'homme du métier.The compounds of formula (3) can be used for the preparation of DNA containing photochemical lesions of formula (a) and (b) using a DNA synthesizer according to conventional methods known to those skilled in the art.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention.The following examples illustrate the invention.
Exemple 1 : Synthèse du O-cyanoéthyle phosphate 5' -O- lévulinyl-P- (2-cyanoéthyl) -T (cis-syn) T-3 ' - (2-cyanoéthyl) - N,N-diisopropylphosphoramidite:Example 1: Synthesis of O-cyanoethyl phosphate 5 '-O- levulinyl-P- (2-cyanoethyl) -T (cis-syn) T-3' - (2-cyanoethyl) - N, N-diisopropylphosphoramidite:
1.1. Synthèse du O-cyanoéthyle phosphate de la δ'-O- lévulinylthymidilyl (3' -5' ) thymidine.
Figure imgf000013_0001
1.1. Synthesis of O-cyanoethyl phosphate of δ'-O-levulinylthymidilyl (3 '-5') thymidine.
Figure imgf000013_0001
A une solution de 3'-Or(4,4'- diméthoxytrityl) thymidine préparée selon la méthode décrite par Wagner T. et coll., Nucleosides and Nucleotides (1997), 16, 1657-1660 (168 mg ; 0,31 mmole) dans 1 ' acétonitrile anhydre (20 ml) sont additionnées par canulation, une solution de tétrazole (71 mg; 1,023 mmole; 3,3 eq) dans l' acétonitrile anhydre (10 ml) puis une solution de 5' -O-lévulinylthymidine-3' - (2- cyanoéthyl) -N, N-diisopropylphosphoramidite (Che.mGe.nes Corp. , Ashland, MA, USA) (250 mg; 0,46 mmole; 1,5 eq) dans l' acétonitrile anhydre (20 ml). Le mélange réactionnel, placé sous atmosphère d'argon, est agité à température ambiante pendant 3Q minutes. Une solution d'iode 0,36 M (2,5 ml) dans le mélange tétrahydrofurane/eau/lutidine (50/25/25) est ensuite ajoutée. Après 20 minutes d'agitation, la solution est concentrée sous vide à température ambiante et reprise par du dichlorométhane puis une solution saturée de sodium thiosulfate est ajoutée goutte à goutte jusqu'à décoloration de la phase organique. Après addition d'eau jusqu'à égalisation des deux phases, la phase organique est lavée puis séchée sur sulfate de sodium anhydre et concentrée à sec. Le résidu obtenu est repris par 2,5 ml d'une solution à 3% d'acide trifluoroacétique dans le dichlorométhane anhydre et la solution est agitée pendant 10 minutes. Après trois coevaporations successives avec du méthanol, le résidu est purifié par chromatographie sur gel de silice. L'élution est effectuée par un gradient croissant de méthanol (0-10 %) dans le dichlorométhane. Le composé attendu est obtenu sous forme d'une mousse blanche avec un rendement global de 87 % (194 mg; 0,27 mmole) .To a solution of 3'-O r (4,4'-dimethoxytrityl) thymidine prepared according to the method described by Wagner T. et al., Nucleosides and Nucleotides (1997), 16, 1657-1660 (168 mg; 0.31 mmol) in anhydrous acetonitrile (20 ml) are added by cannulation, a solution of tetrazole (71 mg; 1.023 mmol; 3.3 eq) in anhydrous acetonitrile (10 ml) then a solution of 5 '-O- levulinylthymidine-3 '- (2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylphosphoramidite (Che.mGe.nes Corp., Ashland, MA, USA) (250 mg; 0.46 mmol; 1.5 eq) in anhydrous acetonitrile (20 ml). The reaction mixture, placed under an argon atmosphere, is stirred at room temperature for 30 minutes. A 0.36 M iodine solution (2.5 ml) in the tetrahydrofuran / water / lutidine mixture (50/25/25) is then added. After 20 minutes of stirring, the solution is concentrated under vacuum at room temperature and taken up in dichloromethane then a saturated solution of sodium thiosulfate is added dropwise until discoloration of the organic phase. After adding water until the two phases are equalized, the organic phase is washed and then dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to dryness. The residue obtained is taken up in 2.5 ml of a 3% solution of trifluoroacetic acid in anhydrous dichloromethane and the solution is stirred for 10 minutes. After three successive coevaporations with methanol, the residue is purified by chromatography on silica gel. Elution is carried out with an increasing gradient of methanol (0-10%) in dichloromethane. The expected compound is obtained in the form of a white foam with an overall yield of 87% (194 mg; 0.27 mmol).
RMN lE (δ, pp ; J, Hz) (CD3OD, 300 MHz) 1 E NMR (δ, pp; J, Hz) (CD 3 OD, 300 MHz)
7,53 et 7,51 (1H, si, H6 Tpa) ; 7,47 (1H, s, H6 pTa) ; 6,26 (1H, t, J=6,8, Hl' pT) ; 6,23 (1H, t, J=7,0, Hl ' Tp) ; 5,12 (1H, m, H3' Tp) ; 4,49-4,25 (8H, m, H3' pT, H4' Tpb , H5'H5" pT, H5'H5" Tp, OCH2 CH2CN) ; 4,08 (1H, s, H4' pTb) ; 2,93 (2H, m, OCH2CH2CN) ; 2,82 (2H, m, OCOCH2CH2COMe) ; 2,70-2,80 (3H, m, OCOCH2CH2COMe, H2'pT ); 2,47 (1H, m, H2" Tpc) ; 2,29 (2H, m, H2'H2"pT) ; 2,16 (3H, s, OCOCH2CH2COMe) ; 1,89 (3H, s, Me pTd) ; 1.88 (3H, s, Me Tpd) . RMN 13C (δ, ppm) (CD3OD, 75 MHz)7.53 and 7.51 (1H, si, H6 Tp a ); 7.47 (1H, s, H6 pT a ); 6.26 (1H, t, J = 6.8, H1 'pT); 6.23 (1H, t, J = 7.0, Hl 'Tp); 5.12 (1H, m, H3 'Tp); 4.49-4.25 (8H, m, H3 'pT, H4' Tp b , H5'H5 "pT, H5'H5" Tp, OCH 2 CH 2 CN); 4.08 (1H, s, H4 'pT b ); 2.93 (2H, m, OCH 2 CH 2 CN); 2.82 (2H, m, OCOCH 2 CH 2 COMe); 2.70-2.80 (3H, m, OCOCH 2 CH 2 COMe, H2'pT); 2.47 (1H, m, H2 "Tp c ); 2.29 (2H, m, H2'H2"pT); 2.16 (3H, s, OCOCH 2 CH 2 COMe); 1.89 (3H, s, Me pT d ); 1.88 (3H, s, Me Tp d ). 13 C NMR (δ, ppm) (CD 3 OD, 75 MHz)
209,6 (OCOCH2CH2COMe) ; 174,3 (OCOCH2CH2COMe) ; 166,4 (C4 Tp, C4 pT); 152,4 (C2 Tpa) ; 152,3 (C2 pTa) ; 138,0 (C6 Tp*) ; 137,6 (C6 pTb) ; 118,0 (CN) ; 112,2 (C5 Tp, C5 pT) ; 86,7 (Cl' Tp, Cl' pT) ; 86,1 (C4' pTc) ; 84,2 (C4' Tpc) ; 80,1 (C3' Tp) ; 71,8 (C3' pT) ; 69,5 (C5' pT) ; 64,7 (C5'Tp, OCH2CH2CN) ; 40,5 (C2' pT) ; 39,1 (C2' Tp) ; 38,8 (COCH2CH2COMe) ; 29,9 (OCOCH2CH2COMe) 28,9 (OCOCH2CH2COMe) ; 20,4 (OCH2CH2CN) ; 12,7 (CH3 pT, CH3 Tp) . RMN 31P (δ, ppm) : -1,65 (CD3OD, 121 MHz) SM HR (FAB) : (M+H)+ calculé pour C28H374N5P 698,2074, trouvé 698,2092.209.6 (OCOCH 2 CH 2 COMe); 174.3 (OCOCH 2 CH 2 COMe); 166.4 (C4 Tp, C4 pT); 152.4 (C2 Tp a ); 152.3 (C2 pT a ); 138.0 (C6 Tp *); 137.6 (C6 pT b ); 118.0 (CN); 112.2 (C5 Tp, C5 pT); 86.7 (Cl 'Tp, Cl'pT); 86.1 (C4 'pT c ); 84.2 (C4 'Tp c ); 80.1 (C3 'Tp); 71.8 (C3 'pT); 69.5 (C5 'pT); 64.7 (C5'Tp, OCH 2 CH 2 CN); 40.5 (C2 'pT); 39.1 (C2 'Tp); 38.8 (COCH 2 CH 2 COMe); 29.9 (OCOCH 2 CH 2 COMe) 28.9 (OCOCH 2 CH 2 COMe); 20.4 (OCH 2 CH 2 CN); 12.7 (CH 3 pT, CH 3 Tp). 31 P NMR (δ, ppm): -1.65 (CD 3 OD, 121 MHz) SM HR (FAB): (M + H) + calculated for C 28 H 374 N 5 P 698,2074, found 698,2092.
1.2. Synthèse de
Figure imgf000015_0001
1.2. Synthesis of
Figure imgf000015_0001
Une solution 0,7 mM du composé obtenu à l'étape précédente (400 ml) dans un mélange eau/acétonitrile (70:30) est placée dans réacteur en pyrex de contenance 500 ml. Après bullage d'argon pendant 30 minutes, 20 ml d'acétone sont ajoutés. L'irradiation ultraviolette est réalisée à l'aide d'une lampe à mercure haute pression (Hanau Q81; 80 watts) munie d'une enveloppe réfrigérée en pyrex, et positionnée à l'intérieur du réacteur. La durée de l'irradiation est de 4 heures. Le photolysat est ensuite concentré puis purifié par chromatographie liquide haute performance (CLHP) en phase inverse.A 0.7 mM solution of the compound obtained in the previous step (400 ml) in a water / acetonitrile mixture (70:30) is placed in a 500 ml pyrex reactor. After bubbling argon for 30 minutes, 20 ml of acetone are added. Ultraviolet irradiation is carried out using a high-pressure mercury lamp (Hanau Q81; 80 watts) fitted with a refrigerated pyrex envelope, and positioned inside the reactor. The duration of irradiation is 4 hours. The photolysate is then concentrated and then purified by high performance liquid chromatography (HPLC) in reverse phase.
Colonne préparative: Waters Preppak Cartrige, bondapakPreparatory column: Waters Preppak Cartrige, bondapak
C18, 125Â (15-20 μ ) , 47x300 mm.C18, 125Â (15-20 μ), 47x300 mm.
Conditions: Détection: 230 nm, Débit: 50 ml/minutes Table du gradient
Figure imgf000016_0001
Conditions: Detection: 230 nm, Flow rate: 50 ml / minutes Gradient table
Figure imgf000016_0001
La fraction de temps de rétention 54 minutes, obtenue avec un rendement de 30%, correspond au composé attendu. Elle est constituée d'un mélange équimoléculaire des deux diastéréoisomères de l'isomère Cis-Syn.The fraction of retention time 54 minutes, obtained with a yield of 30%, corresponds to the expected compound. It consists of an equimolecular mixture of the two diastereoisomers of the Cis-Syn isomer.
RMN 1H (δ, ppm; J, Hz) (D20, 400 MHz) 1 H NMR (δ, ppm; J, Hz) (D 2 0, 400 MHz)
6,25 (0,5H, t, J=6,5, Hl' pT) ; 6,06 (0,5H, m, Hl ' pT) ; 5,74 (0,5H, dd, J ≈ 10,4; 4,2 Hl' Tp) ; 5,38 (0,5H, dd, J = 10,2; 4,2, Hl' Tp) , 5,11; 5,07 (1H, si, H3 ' Tp) ; 1,61 (3H, s, CH3 Tp*); 1,54 (3H, s, CH3 pT*).6.25 (0.5H, t, J = 6.5, H1 'pT); 6.06 (0.5H, m, H1 'pT); 5.74 (0.5H, dd, J ≈ 10.4; 4.2 Hl 'Tp); 5.38 (0.5H, dd, J = 10.2; 4.2, Hl 'Tp), 5.11; 5.07 (1H, si, H3 'Tp); 1.61 (3H, s, CH 3 Tp *); 1.54 (3H, s, CH 3 pT *).
RMN 31 P (δ, ppm) -4,02, -4,52 (D20, 243 MHz)31 P NMR (δ, ppm) -4.02, -4.52 (D 2 0, 243 MHz)
SM HR (FAB): (M+H)+ calculé pour C28H374N5P 698,2074, trouvé 698,2076.SM HR (FAB): (M + H) + calculated for C 28 H 374 N 5 P 698,2074, found 698,2076.
La fraction de temps de rétention 54 minutes est traitée par une solution aqueuse ammoniacale à 32% pendant une nuit à température ambiante. L'analyse du spectre de RMN XH du brut reactionnel montre la présence d'un seul composé. Celui-ci est identifié au dimère cyclobutanique Cis-Syn du dinucléotide de thymine de formule The 54-minute retention time fraction is treated with a 32% aqueous ammonia solution overnight at room temperature. Analysis of the NMR of the crude reaction X H spectrum shows the presence of a single compound. This is identified with the Cis-Syn cyclobutane dimer of the thymine dinucleotide of formula
Figure imgf000017_0001
par comparaison avec les données de RMN du proton de la littérature ((a) Kemmink J., Boelens R., Kaptein R., "Eur. Biophys . J" (1987), 14, 293-299. (b) Koning T.M. G., Van Soest J.J.G., Kaptein R., "Eur. J. Biochem . " (1991) , 195, 29-40) . Le composé obtenu correspond effectivement au mélange diastéréoisomérique de l'isomère Cis-Syn.
Figure imgf000017_0001
by comparison with the proton NMR data from the literature ((a) Kemmink J., Boelens R., Kaptein R., "Eur. Biophys. J" (1987), 14, 293-299. (b) Koning TMG , Van Soest JJG, Kaptein R., "Eur. J. Biochem." (1991), 195, 29-40). The compound obtained effectively corresponds to the diastereoisomeric mixture of the Cis-Syn isomer.
RMN XH (δ, ppm ; J, Hz) (D20, 300 MHz) X H NMR (δ, ppm; J, Hz) (D 2 0, 300 MHz)
5,98 (IH, dd, J=5,7 et 8,8, Hl'pT); 5,66 (IH, dd, J = 5,3; 8,6, Hl'Tp); 4,65 (IH, m, H3 ' Tp) ; 4,33 (2H, m, H6 pT, H3' pT); 4,25 (IH, d, J=5,9, H6 Tp) ; 4,19-3,89 (4H, m, H4' Tp, H4' pT, H5'H5" pT) ; 3,70 (2H, m, H5'H5" Tp) ; 2,61 (IH, ddd, J=13,8; 8,6; 5,3, H2 ' Tp) ; 2,43-2,25 (2H, m, H2" Tp, H2' pT) ; 2,09 (IH, ddd, J=13,6; 5,7; 3,5 H2"5.98 (1H, dd, J = 5.7 and 8.8, Hl'pT); 5.66 (1H, dd, J = 5.3; 8.6, Hl'Tp); 4.65 (1H, m, H3 'Tp); 4.33 (2H, m, H6 pT, H3 'pT); 4.25 (1H, d, J = 5.9, H6 Tp); 4.19-3.89 (4H, m, H4 'Tp, H4' pT, H5'H5 "pT); 3.70 (2H, m, H5'H5" Tp); 2.61 (1H, ddd, J = 13.8; 8.6; 5.3, H2 'Tp); 2.43-2.25 (2H, m, H2 "Tp, H2 'pT); 2.09 (1H, ddd, J = 13.6; 5.7; 3.5 H2"
1.3. Synthèse de 5' -O-lévulinyl-P- (2-cyanoéthyl) - (cis- syn) T-3 ' - (2-cyanoéthyl) -N,N-diisopropylphosphoramidite .1.3. Synthesis of 5 '-O-levulinyl-P- (2-cyanoethyl) - (cis-syn) T-3' - (2-cyanoethyl) -N, N-diisopropylphosphoramidite.
Le photoproduit obtenu à l'étape précédente (100 mg, 0,14 mmol) , séché pendant une nuit sous vide dans un dessicateur contenant du pentoxyde de phosphore, est repris dans un mélange de tétrahydrofurane/acétonitrileThe photoproduct obtained in the previous step (100 mg, 0.14 mmol), dried overnight under vacuum in a desiccator containing phosphorus pentoxide, is taken up in a mixture of tetrahydrofuran / acetonitrile
(1/1) anhydre (2ml) . Après avoir ajouté la diisopropyléthylamine (100 μl, 0,57 mmol, 4 éq) , la réaction est agitée 30 minutes à température ambiante, sous atmosphère d'argon. Le chloro- (2-cyanoéthyl) -bis- N, N'-diisopropylphosphoramidite (64 μl, 0.28 mmol, 2 éq) est additionné et la réaction agitée pendant 10 minutes. Le mélange reactionnel est ensuite concentré puis repris par du dichlorométhane et une solution saturée de bicarbonate de sodium. Après lavage, la phase organique est séchée sur sulfate de sodium anhydre puis évaporée. Le résidu obtenu est purifié par chromatographie sur gel de silice (granulométrie 6-35 microns) avec un gradient d'acétone dans l'acétate d'éthyle (0-40%). Le composé attendu est obtenu sous forme d'une laque translucide avec un rendement de 58 % (75 mg) . RM 31P (δ, ppm): 149,78; 149,63; -4,06 (CD3CΝ, 243 MHz)(1/1) anhydrous (2ml). After adding the diisopropylethylamine (100 μl, 0.57 mmol, 4 eq), the reaction is stirred for 30 minutes at room temperature, under an argon atmosphere. The chloro- (2-cyanoethyl) -bis- N, N'-diisopropylphosphoramidite (64 μl, 0.28 mmol, 2 eq) is added and the reaction stirred for 10 minutes. The reaction mixture is then concentrated and then taken up in dichloromethane and a saturated solution of sodium bicarbonate. After washing, the organic phase is dried over anhydrous sodium sulfate and then evaporated. The residue obtained is purified by chromatography on silica gel (particle size 6-35 microns) with a gradient of acetone in ethyl acetate (0-40%). The expected compound is obtained in the form of a translucent lacquer with a yield of 58% (75 mg). RM 31 P (δ, ppm): 149.78; 149.63; -4.06 (CD 3 CΝ, 243 MHz)
Exemple 2 : Synthèse d'oligonucléotides 10 et 32 mères renfermant l'adduit cis-syn cyclobutanique de thymineExample 2: Synthesis of 10 and 32 mer oligonucleotides containing the cyclobutane cis-syn adduct of thymine
Le composé de l'exemple 1 (es) a été employé pour synthétiser deux oligonucléotides 10 et 32 mères de séquence:The compound of Example 1 (es) was used to synthesize two oligonucleotides 10 and 32 mothers of sequence:
10 mère: CGCAT [es] TACGC10th mother: CGCAT [es] TACGC
32 mère : GATCTCGGCGACATCGGT [es] TCCGTCCTAACTCG32 mother: GATCTCGGCGACATCGGT [es] TCCGTCCTAACTCG
2.1. Synthèse sur support solide .2.1. Synthesis on solid support.
Les synthèses ont été réalisées sur un synthétiseur d'ADN Applied Biosystems, 392 DNA/RNA Synthesizer à l'échelle micromolaire.The syntheses were carried out on an Applied Biosystems DNA synthesizer, 392 DNA / RNA Synthesizer on a micromolar scale.
Les phosphoramidites standards ont été employés. Le phosphoramidite de l'exemple 1 est utilisé à une concentration de 0,1 M dans un mélange tétrahydrofurane/acétonitrile (1/3) .Standard phosphoramidites were used. The phosphoramidite of Example 1 is used at a concentration of 0.1 M in a tetrahydrofuran / acetonitrile mixture (1/3).
Un cycle modifié a été utilisé lors du couplage de ce phosphoramidite. Les modifications par rapport au cycle standard comprennent: un temps de couplage rallongé à 20 minutes, un double coiffage (douille capping) , et un rinçage supplémentaire, - une suppression de l'étape de détritylation remplacée par une déprotection du groupement lévulinyle avec une solution de monohydrate d'hydrazine 0,5 M dans un mélange pyridine/acide acétique (3/2, v/v) en deux passages de 5 minutes suivie de cinq lavages de 30 secondes à 1 ' acétonitrile.A modified cycle was used during the coupling of this phosphoramidite. The modifications compared to the standard cycle include: an extended coupling time to 20 minutes, a double styling (capping sleeve), and an additional rinsing, - elimination of the detritylation step replaced by deprotection of the levulinyl group with a solution of 0.5 M hydrazine monohydrate in a pyridine / acetic acid mixture (3/2, v / v) in two passages of 5 minutes followed by five washes of 30 seconds with 1 acetonitrile.
Les rendements de couplages du phosphoramidite de l'exemple 1 ont été évalués par la mesure conductimétrique du cation Dmt+ libéré pour des couplages suivants par rapport à des couplages précédants l'incorporation dudit phosphoramidite. Dans le cas du 10 mère, le rendement de couplage pour le phosphoramidite utilisé (position 5) et le suivant (A6) par rapport à celui précédent le phosphoramidite modifié (A4) est de l'ordre de 87%. Dans le cas du 32 mère, le rendement de couplage pour le phosphoramidite utilisé (position 14), le précèdent (C13) et les deux suivants (G15 et G16) par rapport à C12 est de l'ordre de 91%.The coupling yields of the phosphoramidite of Example 1 were evaluated by the conductimetric measurement of the Dmt + cation released for subsequent couplings compared to couplings preceding the incorporation of said phosphoramidite. In the case of the 10 mer, the coupling efficiency for the phosphoramidite used (position 5) and the following one (A6) compared to that preceding the modified phosphoramidite (A4) is of the order of 87%. In the case of the 32 mother, the coupling yield for the phosphoramidite used (position 14), the preceding one (C13) and the two following ones (G15 and G16) with respect to C12 is of the order of 91%.
2.2. Déprotection et purification . 2.2.1. Déprotection des bases nucléiques, du phosphate triester et décrochage du support Les oligonucléotides sont déprotégés et "décrochés" du support par action d'une solution aqueuse ammoniacale à 32% pendant 24 h à température ambiante, à l'abri de la lumière. Après évaporation à sec, les oligonucléotides tritylés sont purifiés par CLHP en polarité de phase inverse .2.2. Deprotection and purification. 2.2.1. Deprotection of nucleic bases, phosphate triester and release of the support The oligonucleotides are deprotected and "unhooked" from the support by the action of a 32% aqueous ammonia solution for 24 h at room temperature, protected from light. After evaporation to dryness, the tritylated oligonucleotides are purified by HPLC in reverse phase polarity.
Colonne semiprépara tive: aters Prepak Delta-Pak C18 25 x 100 mm (15 μm, 300 À) .Semi-preparative column: Aters Prepak Delta-Pak C18 25 x 100 mm (15 μm, 300 A).
Conditions : Détection à 260 nm, Débit 3 ml/minutesConditions: Detection at 260 nm, Flow rate 3 ml / minutes
Table de gradient
Figure imgf000020_0001
Gradient table
Figure imgf000020_0001
Temps de rétention du 32 mère: 41 minutes.32 mother retention time: 41 minutes.
2. 2.2. Détritylation des oligonucléotides .2. 2.2. Detritylation of oligonucleotides.
Les oligonucléotides tritylés sont détritylés par traitement par une solution aqueuse d'acide acétique 40% pendant 2 heures puis purifiés par CLHP en polarité de phase inverse. Colonne analytique: Waters Delta-Pak C18 3,9 x 150 mmThe tritylated oligonucleotides are detritylated by treatment with an aqueous solution of 40% acetic acid for 2 hours then purified by HPLC in reverse phase polarity. Analytical column: Waters Delta-Pak C18 3.9 x 150 mm
(5μm, 300 Â) .(5μm, 300 Â).
Conditions: Détection à 260 nm, Débit 1 ml/minuteConditions: Detection at 260 nm, Flow rate 1 ml / minute
Table de gradientGradient table
EluantEluent
Temps Acétate de TEA CH3CN (minutes) 0,1 M pH 7Time TEA CH 3 CN acetate (minutes) 0.1 M pH 7
Initial 95Initial 95
30 60 4030 60 40
Temps de rétention du 10 mère: 12,8 minutes. Temps de rétention du 32 mère: 11,9 minutes. 2.2.3. Caractérisation .Retention time of the 10th mother: 12.8 minutes. 32 mother retention time: 11.9 minutes. 2.2.3. Characterization .
L'analyse en spectrométrie de masse MALDI (mode positif) des oligonucléotides 10 et 32 mères est la suivante: 10 mère Masse (M+H)+ calculée 2988.005, mesuréeMALDI mass spectrometry analysis (positive mode) of oligonucleotides 10 and 32 mothers is as follows: 10 mother Mass (M + H) + calculated 2988.005, measured
2988.7 +/- 0,5u2988.7 +/- 0.5u
32 mère Masse (M+H)+ calculée 9767.371, mesurée 9764.3 +/- 5u. Ainsi, l'utilisation de dérivés de formule (1) selon l'invention permet d'obtenir de manière rapide et économique des adduits de formule (3) qui peuvent être incorporés dans des oligonucléotides aptes à être utilisés par des biophysiciens et des physicochimistes pour des études structurales, par des biochimistes et des biologistes pour des études dans le domaine de la réparation de l'ADN, de la transcription et de son contrôle, dans le domaine immunitaire et dans le domaine de la transduction de signaux consécutifs à l'exposition cellulaire du rayonnement UV. 32 dam Mass (M + H) + calculated 9767.371, measured 9764.3 +/- 5u. Thus, the use of derivatives of formula (1) according to the invention makes it possible to quickly and economically obtain adducts of formula (3) which can be incorporated into oligonucleotides suitable for use by biophysicists and physicochemists for structural studies, by biochemists and biologists for studies in the field of DNA repair, transcription and its control, in the immune field and in the field of signal transduction following exposure UV radiation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dérivé répondant à la formule (1)
Figure imgf000022_0001
dans laquelle
1. Derivative corresponding to formula (1)
Figure imgf000022_0001
in which
A et B représentent chacun indépendamment l'un de l'autre un substituant choisi dans le groupe constitué par la cytosine, l'uracile et la thymine,A and B each independently of one another represent a substituent chosen from the group consisting of cytosine, uracil and thymine,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle,Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group,
2-silyléthyle ou allyle, et2-silylethyl or allyl, and
Lev représente un groupe lévulinyle.Lev represents a levulinyl group.
2. Dérivé selon la revendication 1, pour lequel A et B représentent chacun une thymine et qui correspond au O- cyanoéthyle phosphate de la 5' -O-lévulinylthymidilyl (3' - 5' ) thymidine.2. A derivative according to claim 1, for which A and B each represent a thymine and which corresponds to the O-cyanoethyl phosphate of 5 '-O-levulinylthymidilyl (3' - 5 ') thymidine.
3. Procédé de préparation des composés de formule (2)
Figure imgf000022_0002
dans laquelle C représente un substituant choisi parmi
Figure imgf000023_0001
dans lesquelles Xi, X2, R5 et Rε sont définis comme illustrés au tableau suivant:
Figure imgf000023_0002
3. Process for the preparation of the compounds of formula (2)
Figure imgf000022_0002
in which C represents a substituent chosen from
Figure imgf000023_0001
in which Xi, X 2 , R 5 and Rε are defined as illustrated in the following table:
Figure imgf000023_0002
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, etR 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and
Lev représente un groupe lévulinyle par irradiation d'un composé de formule (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2.Lev represents a levulinyl group by irradiation of a compound of formula (1) according to any one of claims 1 and 2.
4. Composés de formule (2a) dans laquelle4. Compounds of formula (2a) in which
C représente un substituant (a) tel que défini à la revendication 3,C represents a substituent (a) as defined in claim 3,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle,Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group,
2-silyléthyle ou allyle, et - Lev représente un groupe lévulinyle.2-silylethyl or allyl, and - Lev represents a levulinyl group.
Composés de formule (2b) dans laquelle C représente un substituant (b) tel que défini à la revendication 3,Compounds of formula (2b) in which C represents a substituent (b) as defined in claim 3,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle 2-silyléthyle ou allyle, et Lev représente un groupe lévulinyle sous forme cis-syn, trans-syn 1 ou trans-syn 2.R 1 represents a methyl, 2-cyanoethyl 2-silylethyl or allyl group, and Lev represents a levulinyl group in cis-syn, trans-syn 1 or trans-syn 2 form.
6. Composés selon la revendication 5 dans laquelle C représente un substituant (bl)
Figure imgf000024_0001
6. Compounds according to claim 5 in which C represents a substituent (bl)
Figure imgf000024_0001
7. Composés de formule (3)
Figure imgf000024_0002
dans laquelle
7. Compounds of formula (3)
Figure imgf000024_0002
in which
C représente un substituant choisi parmi (a) et (b) tels que définis à la revendication 3,C represents a substituent chosen from (a) and (b) as defined in claim 3,
Ri représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle,Ri represents a methyl, 2-cyanoethyl group,
2-silyléthyle ou allyle, et2-silylethyl or allyl, and
R2 représente un groupe (X3) ou (X4)
Figure imgf000024_0003
R 2 represents a group (X 3 ) or (X 4 )
Figure imgf000024_0003
X4 où R3 représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2- silyléthyle ou allyle, et R4 représente un substituant choisi parmi les groupes -NR'R'', morpholino, N- pyrrolidinyle et 2, 2, 6, 6, -tétraméthyl-N-pipéridyle, R' et R' ' étant chacun un groupe (Cι~C4) alkyle, et Lev représente un groupe lévulinyle.X4 where R 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and R 4 represents a substituent chosen from the groups -NR'R '', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2, 2, 6, 6, - tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R''each being a group (Cι ~ C 4 ) alkyl, and Lev represents a levulinyl group.
8. Composés selon la revendication 7 répondant à la formule8. Compounds according to claim 7 corresponding to the formula
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0001
9. Procédé de préparation des composés selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, comprenant les étapes suivantes: irradiation du composé de formule (1) pour obtenir un composé de formule (2), et réaction du composé de formule (2) avec un composé de formule (4)9. A method of preparing the compounds according to any one of claims 7 and 8, comprising the following steps: irradiation of the compound of formula (1) to obtain a compound of formula (2), and reaction of the compound of formula (2) with a compound of formula (4)
Figure imgf000025_0002
Figure imgf000025_0002
(4a) 4b) dans laquelle R3 représente un groupe methyle, 2-cyanoéthyle, 2-silyléthyle ou allyle, et R4 représente un groupe choisi parmi les groupes -NR' R' ' , morpholino, N-pyrrolidinyle et 2, 2, 6, 6, -tétraméthyl-N-pipéridyle, R' et R' ' étant chacun un groupe (Cι-C4) alkyle pour obtenir le composé de formule (3) .(4a) 4b) in which R 3 represents a methyl, 2-cyanoethyl, 2-silylethyl or allyl group, and R 4 represents a group chosen from the groups -NR 'R'', morpholino, N-pyrrolidinyl and 2, 2, 6, 6, -tetramethyl-N-piperidyl, R 'and R''each being a (Cι-C 4 ) alkyl group to obtain the compound of formula (3).
10. Utilisation des composés de formule (3) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 pour la préparation d' oligonucléotides . 10. Use of the compounds of formula (3) according to any one of claims 7 and 8 for the preparation of oligonucleotides.
PCT/FR2003/000562 2002-02-20 2003-02-20 Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides WO2003070741A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003222938A AU2003222938A1 (en) 2002-02-20 2003-02-20 Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR02/02129 2002-02-20
FR0202129A FR2836145B1 (en) 2002-02-20 2002-02-20 PRECURSORS OF PHOSPHORAMIDITES, PHOSPHORAMIDITES OBTAINED AND THEIR USE IN THE PREPARATION OF OLIGONUCLEOTIDES CONTAINING PHOTOCHEMICAL LESIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003070741A1 true WO2003070741A1 (en) 2003-08-28

Family

ID=27636330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2003/000562 WO2003070741A1 (en) 2002-02-20 2003-02-20 Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003222938A1 (en)
FR (1) FR2836145B1 (en)
WO (1) WO2003070741A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0787740A2 (en) * 1996-01-31 1997-08-06 Biomolecular Engineering Research Institute Coupling unit of (6-4)photoproduct, process for preparing the same, process for preparing oligonucleotide containing (6-4) photoproduct by using the same and process for preparing DNA containing (6-4) photoproduct by using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0787740A2 (en) * 1996-01-31 1997-08-06 Biomolecular Engineering Research Institute Coupling unit of (6-4)photoproduct, process for preparing the same, process for preparing oligonucleotide containing (6-4) photoproduct by using the same and process for preparing DNA containing (6-4) photoproduct by using the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE ROOIJ, J. F. M. ET AL: "Synthesis of complementary DNA fragments via phosphotriester intermediates", RECL. TRAV. CHIM. PAYS-BAS (1979), 98(11), 537-48, XP001109201 *
MURATA T ET AL: "SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF A SUBSTRATE FOR T4 ENDONUCLEASE V CONTAINING A PHOSPHORODITHIOATE LINKAGE AT THE THYMINE DIMER SITE", NUCLEIC ACIDS RESEARCH, OXFORD UNIVERSITY PRESS, SURREY, GB, vol. 18, no. 24, 1990, pages 7279 - 7286, XP002049481, ISSN: 0305-1048 *
TAYLOR J-S ET AL: "A BUILDING BLOCK FOR THE SEQUENCE-SPECIFIC INTRODUCTION OF CIS-SYN THYMINE DIMERS INTO OLIGONUCLEOTIDES. SOLID-PHASE SYNTHESIS OF TPT(C,S)PTPT", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, WASHINGTON, DC, US, vol. 109, 1987, pages 6735 - 6742, XP002049480, ISSN: 0002-7863 *
VAN DER MAREL, G. A. ET AL: "Phosphotriester synthesis of DNA fragments on cellulose and polystyrene solid supports", RECL.: J. R. NETH. CHEM. SOC. (1982), 101(7-8), 234-41, XP008010066 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2836145B1 (en) 2004-07-02
FR2836145A1 (en) 2003-08-22
AU2003222938A1 (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0241363B1 (en) Nucleoside derivatives and their use in the synthesis of oligonucleotides
EP0117777B1 (en) Compounds containing an oligonucleotide bonded to an intercallating agent, a process for their preparation and their application
Gupta et al. A general method for the synthesis of 3′-sulfhydryl and phosphate group containing oligonucleotides
FR2575751A1 (en) NOVEL NUCLEOSIDES OF ADENOSINE DERIVATIVES, THEIR PREPARATION AND BIOLOGICAL APPLICATIONS
FR2607507A1 (en) New alpha -D-oligonucleotide derivatives, their preparation and their use.
EP3778619A1 (en) Segment for oligonucleotide synthesis, production method for same, and oligonucleotide synthesis method using same
US4950745A (en) Process for synthesis of oligonucleotides and compound for forming polymeric protecting group
EP0290583B1 (en) $g(a) OLIGONUCLEOTIDES
EP0422090B1 (en) Derivatives of nucleosides which may be used for the synthesis of marked oligonucleotides, and oligonucleotides obtained from these derivatives and their synthesis
FR2531962A1 (en) NOVEL DERIVATIVES OF DESOXYURIDINE, THEIR PREPARATION AND THEIR USE AS MEDICAMENTS
FR2500838A1 (en) DERIVATIVES OF NEPLANOCIN A
WO2003070741A1 (en) Phosphoramidites and use thereof in the preparation of oligonucleotides
EP0315499B1 (en) Nucleoside derivatives, particularly of 2'-deoxycytidine, and their use in the synthesis of oligonucleotides
FR2636633A1 (en) PROCESS FOR SYNTHESIS OF ALPHA OLIGORIBONUCLEOTIDES AND COMPOUNDS USEFUL IN THE PROCESS
US7355036B2 (en) Two-stage protective groups for the synthesis of biopolymers
JPH0291088A (en) Phosphite and nucleoside-3'-phosphite derivative and synthesis of oligonucleotide using the same
Ustinov et al. Oligonucleotides containing arylacetylene residues: Synthesis and post-synthetic modification via [3+ 2] cycloaddition
WO2020010560A1 (en) Phosphoramidite compound, preparation method therefor and use thereof
Matus et al. Synthesis of the TT pyrimidine (6–4) pyrimidone photoproduct–thio analogue phosphoramidite building block
Dioubankova et al. Phosphoramidites and solid supports based on N-substituted 2, 4-dihydroxybutyramides: universal reagents for synthesis of modified oligonucleotides
JPH06135988A (en) Nucleotide derivative
Clivio et al. Synthesis of deoxydinucleoside phosphates containing 4-thio substituted pyrimidine nucleobases
Wojczewski et al. Synthesis of 3′‐Thioamido‐Modified 3′‐Deoxythymidine 5′‐Triphosphates by Regioselective Thionation and Their Use as Chain Terminators in DNA Sequencing
JPH09268196A (en) Coupling unit of (6-4) photoreaction product and production of dna containing the unit
FR2529892A1 (en) New support for the synthesis of polynucleotides, in particular by the triester method and process for its preparation.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP