WO2010079813A1 - イノシン誘導体の製造方法 - Google Patents

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WO2010079813A1
WO2010079813A1 PCT/JP2010/050117 JP2010050117W WO2010079813A1 WO 2010079813 A1 WO2010079813 A1 WO 2010079813A1 JP 2010050117 W JP2010050117 W JP 2010050117W WO 2010079813 A1 WO2010079813 A1 WO 2010079813A1
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English (en)
French (fr)
Inventor
稔浩 上田
弘一 植竹
Original Assignee
日本新薬株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/16Purine radicals
    • C07H19/167Purine radicals with ribosyl as the saccharide radical

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an inosine derivative represented by the following general formula (8).
  • WG 1 represents an electron-withdrawing group.
  • R 1 represents a substituent represented by the following general formula (5).
  • R ⁇ 11 >, R ⁇ 12> , R ⁇ 13> is the same or different and represents hydrogen or alkoxy.
  • Oligonucleic acid compounds are generally produced by solid phase synthesis.
  • a ribonucleic acid amidite compound is used as a raw material for the synthesis. So far, ribonucleic acid amidite compounds in which the 2′-position hydroxyl group of ribose is protected with a 2-cyanoethoxymethyl (CEM) group have been very useful as a synthetic raw material for efficiently synthesizing long oligo RNAs.
  • CEM 2-cyanoethoxymethyl
  • a ribonucleic acid amidite compound in which the 2′-position hydroxyl group of ribose is protected with a CEM group is produced, for example, through the following steps.
  • Step 1 introducing a CEM group into a ribonucleic acid derivative in which the hydroxyl groups at the 3′-position and the 5′-position are protected with a silicon substituent
  • Step 2 A step of removing a silicon substituent from the ribonucleic acid derivative produced in Step 1.
  • Step 3 Introducing 4,4′-dimethoxytrityl to the 5′-position hydroxyl group of the ribonucleic acid derivative produced in Step 2
  • Step 4 A step of amidating the ribonucleic acid derivative produced in Step 3.
  • Step 1 and Step 2 Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4
  • the nucleobase is adenine, guanine, cytosine, or uracil
  • the ribonucleic acid derivative produced in the above step 3 is difficult to crystallize and must be purified using a silica gel column.
  • An object of the present invention is to provide an efficient method for producing an inosine derivative represented by the following general formula (8).
  • WG 1 and R 1 are as defined above.
  • Examples of the “electron withdrawing group” according to WG 1 include cyano, nitro, alkylsulfonyl, arylsulfonyl which may be substituted, and halogen. Of these, cyano is preferred.
  • Examples of the “alkyl” part of “alkylsulfonyl” according to WG 1 include linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms.
  • aryl part of “arylsulfonyl” according to WG 1 include aryl having 6 to 12 carbon atoms. Specific examples include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl and biphenyl.
  • the aryl may be substituted, and examples of the substituent include halogen, alkyl, alkoxy, cyano, and nitro, and 1 to 3 of them may be substituted at any position.
  • substituents include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • halogen that is a substituent of the “aryl” part of the “arylsulfonyl” according to WG 1 include the same as the above “halogen”.
  • Examples of the “alkyl” that is a substituent of the “aryl” part of the “arylsulfonyl” according to WG 1 include linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms.
  • alkoxy that is a substituent of the “aryl” part of “arylsulfonyl” according to WG 1 include linear or branched alkoxy having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy and tert-butoxy.
  • alkoxy having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • alkoxy according to R 11 , R 12 , and R 13 include linear or branched alkoxy having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy and tert-butoxy. Of these, alkoxy having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and methoxy is particularly preferable.
  • Examples of the present invention include a method for producing an inosine derivative represented by the following general formula (8) including the following steps a to d.
  • WG 1 and R 1 are as defined above.
  • Step a By reacting the inosine derivative represented by the following general formula (1) with the monothioacetal compound represented by the following general formula (2), methanesulfonic acid and iodine, the following general formula (3) A step of producing the inosine derivative represented,
  • WG 1 has the same meaning as described above.
  • R 3 represents alkyl or optionally substituted aryl
  • A represents a silicon substituent represented by the following general formula (4a) or (4b).
  • R 6 represents alkyl.
  • alkyl related to R 3 include linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl and tert-pentyl. Of these, methyl is preferred.
  • aryl according to R 3 include the same “aryl” part of the “arylsulfonyl” according to WG 1 described above.
  • the aryl may be substituted, and examples of the substituent include halogen, alkyl, alkoxy, cyano, and nitro, and 1 to 3 of them may be substituted at any position.
  • substituents include halogen, alkyl, alkoxy, cyano, and nitro, and 1 to 3 of them may be substituted at any position.
  • halogen alkyl
  • alkoxy substituents of “aryl” according to R 3
  • halogen and halogen that are substituents of the “aryl” part of “arylsulfonyl” according to WG 1
  • alkyl and “alkoxy”
  • Examples of “alkyl” according to R 6 include linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms.
  • Step b A step of producing an inosine derivative represented by the following general formula (6) by allowing a reagent for removing a silicon substituent to act on the inosine derivative (3) produced in step a,
  • a and WG 1 are as defined above.
  • Step c By reacting R 1 X 3 represented by the following general formula (7) with the hydroxyl group at the 5′-position of the inosine derivative (6) produced in the step b, it is represented by the following general formula (8).
  • a process for producing an inosine derivative In the formula, R 1 and WG 1 are as defined above.
  • X 3 represents a halogen. Examples of the “halogen” according to X 3 include the same “halogen” according to WG 1 described above.
  • Step d A step of filtering out the crystalline inosine derivative (8) produced by suspending a residue obtained by extracting the reaction residue of step c in an organic solvent.
  • examples of the present invention include a method for producing an inosine amidite compound represented by the following general formula (9) including the steps a to d.
  • R 1 and WG 1 are as defined above.
  • R 2a and R 2b are the same or different and each represents alkyl, or represents a 5- or 6-membered saturated cyclic amino group formed by R 2a and R 2b together with the adjacent nitrogen atom.
  • Such a saturated cyclic amino group may have one oxygen atom or sulfur atom as a ring constituent atom in addition to the nitrogen atom.
  • WG 2 represents an electron-withdrawing group.
  • Examples of the “alkyl” related to R 2a and R 2b include linear or branched alkyl having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the “5- or 6-membered saturated cyclic amino group formed by R 2a and R 2b together with the adjacent nitrogen atom” include pyrrolidin-1-yl, piperidin-1-yl, morpholine-4- Mention may be made of yl or thiomorpholin-4-yl.
  • Examples of the “electron withdrawing group” according to WG 2 include the same “electron withdrawing group” according to WG 1 .
  • examples of the present invention include inosine derivatives represented by the following general formula (11) (hereinafter referred to as “the present compound”).
  • R A represents hydrogen or a group represented by the following general formula (5)
  • R B represents hydrogen or a group represented by the following general formula (12)
  • R A and R Together with B represents a group represented by the following general formula (4a) or (4b).
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 2a , R 2b , R 6 , WG 1 , and WG 2 are as defined above.
  • the compound of the present invention is very useful as a raw material for synthesizing an oligonucleic acid containing inosine as a nucleotide constituting the oligonucleic acid.
  • the reaction when a raw material has a substituent (for example, hydroxy, amino, carboxy) that affects the reaction, the reaction is performed after protecting the raw material with an appropriate protective group in accordance with a known method in advance.
  • the protecting group can be finally removed according to a known method such as catalytic reduction, alkali treatment, acid treatment or the like.
  • Inosine derivative (8) can be produced from a known compound or an easily manufacturable intermediate, for example, by carrying out the following steps a to d. Details will be described below.
  • Step a This production method can be carried out by allowing a monothioacetal compound represented by the following general formula (2), methanesulfonic acid and iodine to act on the inosine derivative represented by the following general formula (1).
  • A, R 3 and WG 1 are as defined above.
  • Monothioacetal compound (2) can be manufactured by a well-known method (for example, international publication WO2006 / 022323A1 pamphlet).
  • This production method can be carried out by allowing a monothioacetal compound (2) and iodine to act on an inosine derivative (1) that is available as a commercial product or can be synthesized according to a method described in the literature in the presence of an acid. .
  • the amount of “iodine” used in the present production method is suitably in the range of 0.8 times to 20 times the molar ratio with respect to the inosine derivative (1), preferably from the same amount to 10 times the amount. Is within the range.
  • the reaction temperature is suitably in the range of ⁇ 20 ° C. to 20 ° C., preferably in the range of ⁇ 10 ° C. to 10 ° C., more preferably in the range of ⁇ 5 ° C. to 5 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of raw materials used, reaction temperature, etc., but is usually within the range of 5 minutes to 5 hours.
  • the amount of the “monothioacetal compound (2)” that can be used in the present production method is suitably in the range of 0.8 to 5 times by mole with respect to the inosine derivative (1), preferably Is in the range of 1 to 3 times the amount.
  • the amount of “methanesulfonic acid” used in the present production method is suitably in the range of 0.01 times to 10 times the molar ratio of inosine derivative (1), preferably 0.1 times.
  • the amount is in the range of 5 to 5 times.
  • the solvent to be used is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction.
  • THF tetrahydrofuran
  • Step b This step is a step of producing an inosine derivative represented by the following general formula (6) by allowing a reagent for removing a silicon substituent to act on the inosine derivative (3) produced in step a. It is.
  • a and WG 1 are as defined above.
  • the "reagent for eliminating a silicon substituent" used in this step include tetrabutylammonium fluoride, a salt of amine and hydrofluoric acid, or an amine and hydrofluoric acid in an appropriate solvent. What was mixed by the ratio of these can be mentioned.
  • tetrabutylammonium fluoride, a salt of amine and hydrofluoric acid, or a mixture of amine and hydrofluoric acid in an appropriate solvent in an arbitrary ratio is added with an appropriate acid.
  • This step can also be performed using the mixed reagent.
  • the acid that can be used at that time include acetic acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid.
  • the amount of the acid used is suitably in the range of 0.01 times to 10 times the molar ratio with respect to tetrabutylammonium fluoride or amine, preferably 0.1 times to 5 times the amount. Is within the range.
  • the solvent used examples include THF, acetonitrile, methanol, isopropanol, toluene, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, and any mixed solvent thereof.
  • THF and methanol are preferable.
  • ammonium fluoride methanol is preferable.
  • the amount of “reagent for removing the silicon substituent” that can be used in this step Is suitably in the range of 1 to 10 times the molar ratio of inosine derivative (3), preferably in the range of 1 to 1.5 times the molar amount.
  • the reaction temperature is suitably in the range of 0 ° C to 80 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of inosine derivative, the reagent for removing the silicon substituent to be used, the solvent used, the reaction temperature, etc., but it is usually within the range of 30 minutes to 10 hours.
  • Examples of the “amine and hydrofluoric acid salt” that can be used in this step include ammonium fluoride, trimethylamine hydrofluoride, trimethylamine dihydrofluoride, trimethylamine trishydrofluoride, trimethylamine tetrahydrofluoride, Trimethylamine pentahydrofluoride, trimethylamine hexahydrofluoride, triethylamine hydrofluoride, triethylamine dihydrofluoride, triethylamine trishydrofluoride, triethylamine tetrahydrofluoride, triethylamine 26 hydrofluoride, quinuclidine trishydrofluoride, triethylenediamine tetrahydrofluoride (For example, Journal Molecular Structure, 193, 247 (1 89), Pol.
  • ammonium fluoride and triethylamine trishydrofluoride are preferable.
  • Examples of the “mixed amine and hydrofluoric acid in an appropriate solvent at an arbitrary ratio” that can be used in this step include, for example, amines such as ammonia, triethylamine, quinuclidine, triethylenediamine, and hydrogen fluoride.
  • Acid in a suitable solvent eg, THF, acetonitrile, methanol, isopropanol, toluene
  • a mixing ratio molar ratio
  • amine hydrofluoric acid
  • Step c In this step, R 1 X 3 represented by the following general formula (7) is allowed to act on the inosine derivative (6) produced in step b in accordance with a known method, whereby the 5′-position of the inosine derivative (6)
  • This is a step of producing an inosine derivative represented by the following general formula (8) by introducing a protecting group (R 1 ) that is eliminated under acidic conditions into the hydroxyl group of
  • R 1 , WG 1 and X 3 are as defined above.
  • the amount of R 1 X 3 (7) to be used is suitably in the range of 0.8 to 20 times by molar ratio with respect to the inosine derivative (6), and preferably 1 to 10 times the amount. Is within the range.
  • the solvent to be used is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction, and examples thereof include acetonitrile, THF and the like.
  • the “base” include pyridine, 2,6-dimethylpyridine, 2,4,6-trimethylpyridine, N-methylimidazole, triethylamine, tributylamine, N, N-diisopropylethylamine, 1,8-diazabicyclo [5.4. And organic bases such as .0] -7-undecene.
  • the amount of such “base” to be used is suitably in the range of 0.8 to 20 times the molar ratio with respect to the inosine derivative (6), preferably in the range of 1 to 10 times the amount. It is.
  • the reaction temperature is suitably in the range of 0 ° C to 120 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of raw materials used, reaction temperature, etc., but is usually in the range of 30 minutes to 24 hours.
  • Step d This step is a step of filtering out the crystalline inosine derivative (8) produced by suspending the residue obtained by extracting the reaction residue in step c in an organic solvent.
  • the solvent for extracting the reaction residue in step c include ethyl acetate and dichloromethane.
  • ethyl acetate can be mentioned, for example.
  • the amount of the solvent used is suitably 3.5 to 5 times (ml / g) relative to the weight of the residue. Since the inosine derivative (8) produced by the above steps a to d is a compound with good crystallinity, a highly purified product can be obtained without purification by a silica gel column. II.
  • Inosine amidite compound (9) can be produced from a known compound or an easily manufacturable intermediate, for example, by carrying out the following steps a to e.
  • Step a This step is the same as the manufacturing method of the aforementioned I step a.
  • Step b This step is the same as the manufacturing method of the aforementioned I step b.
  • Step c This process is the same as the manufacturing method of the above-mentioned I process c.
  • Step d This step is the same as the manufacturing method of the aforementioned I step d.
  • Step e In this step, the inosine derivative (8) produced in step d is reacted with a phosphoramidite forming reagent and, if necessary, an activator so that the hydroxyl group at the 3 ′ position is converted to phosphoramidite.
  • the amidite compound (9) is produced.
  • R 1 , R 2a , R 2b , WG 1 , and WG 2 are as defined above.
  • Examples of the “phosphoramidation reagent” include compounds represented by the following general formulas (10a) and (10b). In the formula, R 2a , R 2b and WG 2 are as defined above.
  • X 1 represents halogen.
  • halogen related to X 1 examples include the same “halogen” related to WG 1 .
  • the solvent to be used is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction, and examples thereof include acetonitrile, THF and the like.
  • the amount of the “phosphoramidation reagent” that can be used in this step is suitably within the range of 0.8 to 20 times in molar ratio to inosine derivative (8), preferably equal It is in the range of double amount to 10 times amount.
  • activator examples include diisopropylamine tetrazolide, 1H-tetrazole, 5-ethylthiotetrazole, 4,5-dichloroimidazole, 4,5-dicyanoimidazole, benzotriazole triflate, imidazole triflate, pyridinium triflate, Examples thereof include N, N-diisopropylethylamine and 2,4,6-collidine / N-methylimidazole.
  • the amount of such “activator” used is suitably within the range of 0.8 to 20 times by mole, preferably from 1 to 10 times the molar amount of inosine derivative (8). Within range.
  • the reaction temperature is suitably in the range of 0 ° C to 120 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of raw materials used, reaction temperature, etc., but is usually in the range of 30 minutes to 24 hours.
  • the inosine amidite compound (9) thus produced is separated and purified by means known per se, for example, concentration, liquid conversion, phase transfer, solvent extraction, crystallization, recrystallization, fractional distillation, chromatography, etc. can do.
  • the residue was dissolved in ethyl acetate and washed successively with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, saturated brine, 0.5 M potassium dihydrogen phosphate aqueous solution and saturated brine. After drying over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and ethyl acetate (200 mL) was added to the residue to form a powder. The precipitated crystals were collected by filtration, washed with ice-cooled ethyl acetate (100 mL), and dried to obtain 76 g of the target compound (yield 75%).
  • Step 2 2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3 ′, 5′-O- (tetraisopropyldisiloxane-1,3-diyl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine ( 37 g, 62.3 mmol) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (130 mL), triethylamine trishydrofluoride (10 g, 62.3 mmol) was added, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was ice-cooled, the supernatant was removed, methanol (80 mL) was added to the residue, and the mixture was cooled with ice and crystallized.
  • Example 1 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3′-O- (2-cyanoethyl N, N-diisopropyl phosphoramidite) Step 1 3 ′, 5′-O- (Tetraisopropyldisiloxane-1,3-diyl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3 ′, 5′-O- (tetraisopropyldisiloxane- 1,3-diyl) inosine (54 g, 105.7 mmol) and molecular sieves 4A (18 g) were added with dehydrated tetrahydrofuran (211 mL), and cooled in an ice / methanol bath, methanesulfonic acid (20.3 g, 211.5 mmol).
  • Example 2 5'-O- (4,4'-dimethoxytrityl) -2'-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine Step 1 3 ', 5'-O- (Tetraisopropyldisiloxane -1,3-diyl) -2'-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3 ', 5'-O- (tetraisopropyldisiloxane-1,3-diyl) inosine (51 g, 100 mmol) and dehydrated tetrahydrofuran (200 mL) was added, and methanesulfonic acid (13.0 mL, 200 mmol) was added dropwise while cooling in an ice / methanol bath.
  • methanesulfonic acid 13.0 mL, 200 mmol
  • Step 2 2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 3 ′, 5′-O- (tetraisopropyldisiloxane-1,3-diyl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine (
  • the above crude product (94.3 g, 100 mmol) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (200 mL), triethylamine trishydrofluoride (19.6 g, 120 mmol) was added, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 3 hours.
  • Test Example 1 Synthesis of 5′-O- (4,4′-dimethoxytrityl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine 5 ′ obtained by Reference Example 3 and Examples 1 and 2 above
  • the synthesis yield of —O— (4,4′-dimethoxytrityl) -2′-O- (2-cyanoethoxymethyl) inosine is shown in Table 1.
  • N-iodosuccinimide is used as the oxidizing agent and trifluoromethanesulfonic acid is used as the acid in the step of introducing the CEM group.
  • the target compound with high purity could not be obtained unless it was purified with a silica gel column.
  • Example 1 since the compound can be obtained by filtering the precipitate in each step, the target compound can be obtained simply and at low cost without using a silica gel column as in Reference Example 3.
  • Example 2 the compound can be obtained by filtering the precipitate only in the step of protecting the 5 ′ position of ribose with 4,4′-dimethoxytrityl. It is clear that the target compound can be obtained in a simpler, lower cost and higher yield by this method.

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Abstract

本発明の目的は、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体の効率的な製造方法を提供することにある。 下記工程a~dを含む、イノシン誘導体(8)の製造方法。 工程a:イノシン誘導体(1)にモノチオアセタール化合物(2)とメタンスルホン酸とヨウ素を作用させることによってイノシン誘導体(3)を製造する工程、 工程b:工程aにおいて製造されるイノシン誘導体(3)に、ケイ素置換基を脱離するための試薬を作用させることによって、イノシン誘導体(6)を製造する工程、 工程c:工程bにおいて製造されるイノシン誘導体(6)の5'位の水酸基に、Rを作用させることによってイノシン誘導体(8)を製造する工程、 工程d:工程cの反応残渣を抽出操作して得られる残渣を有機溶媒に懸濁することによって生じる結晶性のイノシン誘導体(8)をろ取する工程。

Description

イノシン誘導体の製造方法
 本発明は、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体の製造方法に関するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式中、WGは電子吸引性基を表す。Rは、次の一般式(5)で表される置換基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式中、R11、R12、R13は、同一または異なって、水素またはアルコキシを表す。
 オリゴ核酸化合物は固相合成で製造されるのが一般的である。その合成原料としてリボ核酸アミダイト化合物が利用されている。
 これまでに、リボースの2’位水酸基が2-シアノエトキシメチル(CEM)基で保護されたリボ核酸アミダイト化合物が、長鎖オリゴRNAを効率的に合成するための合成原料として非常に有用であることが報告されている(特許文献1、非特許文献1、非特許文献2)。
 リボースの2’位水酸基がCEM基で保護されたリボ核酸アミダイト化合物は、例えば、次の工程を経て製造される。
工程1:3’位と5’位の水酸基がケイ素置換基で保護されたリボ核酸誘導体に対してCEM基を導入する工程、
工程2:工程1において製造されるリボ核酸誘導体からケイ素置換基を脱離する工程、
工程3:工程2において製造されるリボ核酸誘導体の5’位水酸基に4,4’-ジメトキシトリチルを導入する工程、
工程4:工程3において製造されるリボ核酸誘導体をアミダイト化する工程。
 
 これまで、上記工程1および工程2については、改良方法が報告されている(特許文献2、特許文献3、特許文献4)。これら改良方法によって、当該工程ではシリカゲルカラムを使用して生成物を精製することが不要となり、当該リボ核酸アミダイト化合物の製造コストが低減する。
 しかしながら、核酸塩基がアデニン、グアニン、シトシン、ウラシルである場合、上記工程3で製造されるリボ核酸誘導体は結晶化させることが困難であるため、シリカゲルカラムを使用して精製しなければならない。
 なお、これまでに、核酸塩基がヒポキサンチンであり、リボースの2’位水酸基がCEM基で保護されているリボ核酸アミダイト化合物は報告されていない。
 
国際公報WO2006/022323 A1 国際公報WO2008/016079 A1 国際公報WO2008/090829 A1 特開2008-174524 大木ら,ORGANIC LETTERS,Vol.7,3477(2005) 柴ら,NUCLEIC ACID RESEARCH,Vol.35,3287(2007)
 本発明の目的は、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体の効率的な製造方法を提供することにある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式中、WG、Rは、前記と同義である。
 
 WGに係る「電子吸引性基」としては、例えば、シアノ、ニトロ、アルキルスルホニル、置換されていてもよいアリールスルホニル、ハロゲンを挙げることができる。なかでも、シアノが好ましい。
 WGに係る「アルキルスルホニル」の「アルキル」部分としては、例えば、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1~5のアルキルを挙げることができる。具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチルを挙げることができる。
 WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分としては、例えば、炭素数6~12のアリールを挙げることができる。具体的には、例えば、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニルを挙げることができる。当該アリールは置換されていてもよく、かかる置換基としては、例えば、ハロゲン、アルキル、アルコキシ、シアノ、ニトロを挙げることができ、これらが任意の位置に1~3個置換されていてもよい。
 WGに係る「ハロゲン」としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を挙げることができる。
 WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分の置換基である「ハロゲン」としては、前記「ハロゲン」と同じものを挙げることができる。
 WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分の置換基である「アルキル」としては、例えば、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1~5のアルキルを挙げることができる。具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチルを挙げることができる。
 WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分の置換基である「アルコキシ」としては、例えば、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1~4のアルコキシを挙げることができる。具体的には、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシを挙げることができる。なかでも炭素数1~3の該アルコキシが好ましい。
 R11、R12、R13に係る「アルコキシ」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~4のアルコキシを挙げることができる。具体的には、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシを挙げることができる。なかでも炭素数1~3の該アルコキシが好ましく、とりわけメトキシが好ましい。
 本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意検討した結果、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
 本発明としては、次の工程a~dを含む、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体の製造方法を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式中、WG、Rは、前記と同義である。
 
工程a:
 次の一般式(1)で表されるイノシン誘導体に、次の一般式(2)で表されるモノチオアセタール化合物とメタンスルホン酸とヨウ素を作用させることによって、次の一般式(3)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式中、WGは、前記と同義である。Rは、アルキルまたは置換されていてもよいアリールを表し、Aは、次の一般式(4a)または(4b)で表されるケイ素置換基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式中、Rは、アルキルを表す。

 Rに係る「アルキル」としては、例えば、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1~5のアルキルを挙げることができる。具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチルを挙げることができる。なかでもメチルが好ましい。
 Rに係る「アリール」としては、前記WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分と同じものを挙げることができる。当該アリールは置換されていてもよく、かかる置換基としては、例えば、ハロゲン、アルキル、アルコキシ、シアノ、ニトロを挙げることができ、これらが任意の位置に1~3個置換されていてもよい。
 Rに係る「アリール」の置換基である「ハロゲン」、「アルキル」、「アルコキシ」としては、前記WGに係る「アリールスルホニル」の「アリール」部分の置換基である「ハロゲン」、「アルキル」、「アルコキシ」と同じものを挙げることができる。
 Rに係る「アルキル」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1~5のアルキルを挙げることができる。具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチルを挙げることができる。

工程b:
 工程aにおいて製造されるイノシン誘導体(3)に、ケイ素置換基を脱離するための試薬を作用させることによって、次の一般式(6)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式中、A、WGは、前記と同義である。
 
工程c:
 工程bにおいて製造されるイノシン誘導体(6)の5’位の水酸基に、次の一般式(7)で表されるRを作用させることによって、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式中、R、WGは、前記と同義である。Xは、ハロゲンを表す。
 Xに係る「ハロゲン」としては、前記WGに係る「ハロゲン」と同じものを挙げることができる。
 
工程d:
 工程cの反応残渣を抽出操作して得られる残渣を有機溶媒に懸濁することによって生じる結晶性のイノシン誘導体(8)をろ取する工程。
 
 また、本発明としては、上記工程a~工程dの工程を含む、次の一般式(9)で表されるイノシンアミダイト化合物の製造方法を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(9)中、R、WGは、前記と同義である。R2a、R2bは、同一または異なって、アルキルを表すか、または、R2a、R2bが隣接する窒素原子と一緒になって形成する、5または6員の飽和環状アミノ基を表す。かかる飽和環状アミノ基は、窒素原子の他に環構成原子として酸素原子または硫黄原子を1個有していてもよい。WGは、電子吸引性基を表す。
 
 R2a、R2bに係る「アルキル」としては、例えば、直鎖状または分枝鎖状の炭素数1~5のアルキルを挙げることができる。具体的には、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチルを挙げることができる。
 「R2a、R2bが隣接する窒素原子と一緒になって形成する、5または6員の飽和環状アミノ基」としては、例えば、ピロリジン-1-イル、ピペリジン-1-イル、モルホリン-4-イルまたはチオモルホリン-4-イルを挙げることができる。
 WGに係る「電子吸引性基」としては、前記WGに係る「電子吸引性基」と同じものを挙げることができる。

 さらに、本発明としては、次の一般式(11)で表されるイノシン誘導体(以下、「本発明化合物」という。)を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 式中、Rは水素もしくは次の一般式(5)で表される基を表し、Rは水素もしくは次の一般式(12)で表される基を表すか、または、RとRとが一緒になって、次の一般式(4a)もしくは(4b)で表される基を表す。
 式中、R11、R12、R13、R2a、R2b、R、WG、WGは、前記と同義である。
 
 本発明化合物は、オリゴ核酸を構成するヌクレオチドとしてイノシンを含有するオリゴ核酸を合成するための原料として非常に有用である。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 以下に示す製法において、原料が反応に影響を及ぼす置換基(例えば、ヒドロキシ、アミノ、カルボキシ)を有する場合は、原料をあらかじめ公知の方法に従い、適当な保護基で保護した後に反応を行う。保護基は、最終的に、接触還元、アルカリ処理、酸処理などの公知の方法に従い脱離することができる。
I.イノシン誘導体(8)の製法
 イノシン誘導体(8)は、公知化合物または容易に製造可能な中間体から、例えば、次の工程a~工程dを実施することにより製造することができる。
 
 以下、詳細に説明する。
(1)工程a:
 本製法は、次の一般式(1)で表されるイノシン誘導体に、次の一般式(2)で表されるモノチオアセタール化合物とメタンスルホン酸とヨウ素を作用させることによって実施することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式中、A、R、WGは、前記と同義である。
 モノチオアセタール化合物(2)は、公知の方法(例えば、国際公開公報WO2006/022323A1パンフレット)により製造することができる。
 本製法は、酸存在下、市販品として入手可能なまたは文献記載の方法に従い合成可能なイノシン誘導体(1)に、モノチオアセタール化合物(2)とヨウ素とを作用させることにより実施することができる。本製法で使用する「ヨウ素」の量は、イノシン誘導体(1)に対して、モル比で0.8倍量~20倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~10倍量の範囲内である。反応温度は、-20℃~20℃の範囲内が適当であり、好ましくは、-10℃~10℃の範囲内であり、より好ましくは、-5℃~5℃の範囲内である。反応時間は、使用する原料の種類、反応温度等によって異なるが、通常5分間~5時間の範囲内が適当である。本製法で使用しうる「モノチオアセタール化合物(2)」の使用量は、イノシン誘導体(1)に対して、モル比で0.8倍量~5倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~3倍量の範囲内である。本製法で使用する「メタンスルホン酸」の量は、イノシン誘導体体(1)に対して、モル比で0.01倍量~10倍量の範囲内が適当であり、好ましくは0.1倍量~5倍量の範囲内である。使用する溶媒は、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン(以下、「THF」という。)、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミドまたはこれら任意の混合溶媒を挙げることができる。特に、THFが好ましい。
(2)工程b:
 本工程は、工程aにおいて製造されるイノシン誘導体(3)に、ケイ素置換基を脱離するための試薬を作用させることによって、次の一般式(6)で表されるイノシン誘導体を製造する工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式中、A、WGは、前記と同義である。
 本工程で使用する「ケイ素置換基を脱離するための試薬」としては、テトラブチルアンモニウムフロリド、アミンとフッ化水素酸との塩または適当な溶媒中においてアミンとフッ化水素酸とを任意の比で混合したものを挙げることができる。
 また、場合によっては、テトラブチルアンモニウムフロリド、アミンとフッ化水素酸との塩または適当な溶媒中においてアミンとフッ化水素酸とを任意の比で混合したものに、さらに適当な酸を添加した混合試薬を使用して本工程を実施することもできる。その時に使用することができる酸としては、例えば、酢酸、塩酸、硫酸を挙げることができる。かかる酸の使用量としては、テトラブチルアンモニウムフロリドまたはアミンに対して、モル比で0.01倍量~10倍量の範囲内が適当であり、好ましくは0.1倍量~5倍量の範囲内である。
 使用する溶媒としては、例えば、THF、アセトニトリル、メタノール、イソプロパノール、トルエン、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミドまたはこれらの任意の混合溶媒を挙げることができる。特に、THF、メタノールが好ましい。また、フッ化アンモニウムの場合には、メタノールが好ましい。
 イノシン誘導体(3)の種類、用いるケイ素置換基を脱離するための試薬、使用する溶媒等によって異なるが、本工程で使用しうる「ケイ素置換基を脱離するための試薬」の使用量としては、イノシン誘導体(3)に対して、モル比で等倍量~10倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~1.5倍量の範囲内である。反応温度は、0℃~80℃の範囲内が適当である。反応時間は、イノシン誘導体の種類、用いるケイ素置換基を脱離するための試薬、使用する溶媒、反応温度等によって異なるが、通常30分間~10時間の範囲内が適当である。
 本工程で使用しうる「アミンとフッ化水素酸との塩」としては、具体的には、アンモニウムフロリド、トリメチルアミンヒドロフロリド、トリメチルアミンジヒドロフロリド、トリメチルアミントリスヒドロフロリド、トリメチルアミンテトラヒドロフロリド、トリメチルアミンペンタヒドロフロリド、トリメチルアミンヘキサヒドロフロリド、トリエチルアミンヒドロフロリド、トリエチルアミンジヒドロフロリド、トリエチルアミントリスヒドロフロリド、トリエチルアミンテトラヒドロフロリド、トリエチルアミン26ヒドロフロリド、キヌクリジントリスヒドロフロリド、トリエチレンジアミンテトラヒドロフロリド等を挙げることができる(例えば、Journal Molecular Structure,193,247(1989)、Pol.J.Chem,67(2),281(1993)、Chem.Europ.J.,4(6),1043(1998)、J.Fluorine.Chem.,118(1-2),123(2002)を参照)。とりわけ、アンモニウムフロリド、トリエチルアミントリスヒドロフロリドが好ましい。
 また、本工程で使用しうる「適当な溶媒中においてアミンとフッ化水素酸とを任意の比で混合したもの」としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、キヌクリジン、トリエチレンジアミン等のアミンとフッ化水素酸とを、適当な溶媒中(例えば、THF、アセトニトリル、メタノール、イソプロパノール、トルエン)、例えば、1:1~1:30(アミン:フッ化水素酸)の範囲内の混合比(モル比)で混合したものを挙げることができる。
(3)工程c:
 本工程は、工程bにおいて製造されるイノシン誘導体(6)に、公知の方法に従い、次の一般式(7)で表されるRを作用させ、イノシン誘導体(6)の5’位の水酸基に酸性条件下において脱離する保護基(R)を導入することによって、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体を製造する工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式中、R、WG、Xは、前記と同義である。
 
 R(7)の使用量は、イノシン誘導体(6)に対して、モル比で0.8倍量~20倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~10倍量の範囲内である。使用する溶媒は、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、アセトニトリル、THF等を挙げることができる。「塩基」としては、ピリジン、2,6-ジメチルピリジン、2,4,6-トリメチルピリジン、N-メチルイミダゾール、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンなどの有機塩基を挙げることができる。かかる「塩基」の使用量は、イノシン誘導体(6)に対して、モル比で0.8倍量~20倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~10倍量の範囲内である。反応温度は、0℃~120℃の範囲内が適当である。反応時間は、使用する原料の種類、反応温度等によって異なるが、通常30分間~24時間の範囲内が適当である。
(4)工程d:
 本工程は、工程cの反応残渣を抽出操作して得られる残渣を有機溶媒に懸濁することによって生じる結晶性のイノシン誘導体(8)をろ取する工程である。
 工程cの反応残渣を抽出するための溶媒としては、例えば、酢酸エチル、ジクロロメタンを挙げることができる。
 また、濃縮して得られる残渣を懸濁するための有機溶媒としては、例えば、酢酸エチルを挙げることができる。当該溶媒の使用量は、残渣重量に対して3.5~5倍量(ml/g)が適当である。
 
 上記工程a~工程dにより製造されるイノシン誘導体(8)は結晶性のよい化合物であるから、シリカゲルカラムによる精製を行うことなく、高純度のものを得ることができる。
 
II.イノシンアミダイト化合物(9)の製造方法
 イノシンアミダイト化合物(9)は、公知化合物または容易に製造可能な中間体から、例えば、次の工程a~工程eを実施することにより製造することができる。

(1)工程a:
 本工程は、前述I工程aの製法と同じである。
(2)工程b:
 本工程は、前述I工程bの製法と同じである。
(3)工程c:
 本工程は、前述I工程cの製法と同じである。
(4)工程d:
 本工程は、前述I工程dの製法と同じである。
(5)工程e:
 本工程は、工程dにおいて製造されるイノシン誘導体(8)にホスホロアミダイト化試薬と、必要に応じて活性化剤とを作用させ、3’位の水酸基がホスホロアミダイト化させることによって、イノシンアミダイト化合物(9)を製造する工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
                  
 式中、R、R2a、R2b、WG、WGは、前記と同義である。  
 「ホスホロアミダイト化試薬」としては、例えば、次の一般式(10a)、(10b)で表される化合物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式中、R2a、R2b、WGは、前記と同義である。Xは、ハロゲンを表す。
 Xに係る「ハロゲン」としては、前記WGに係る「ハロゲン」と同じものを挙げることができる。
 使用する溶媒は、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、アセトニトリル、THF等を挙げることができる。
 本工程で使用しうる「ホスホロアミダイト化試薬」の使用量は、イノシン誘導体(8)に対して、モル比で0.8倍量~20倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~10倍量の範囲内である。「活性化剤」としては、例えば、ジイソプロピルアミンテトラゾリド、1H-テトラゾール、5-エチルチオテトラゾール、4,5-ジクロロイミダゾール、4,5-ジシアノイミダゾール、ベンゾトリアゾールトリフラート、イミダゾールトリフラート、ピリジニウムトリフラート、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、2,4,6-コリジン/N-メチルイミダゾールを挙げることができる。かかる「活性化剤」の使用量は、イノシン誘導体(8)に対して、モル比で0.8倍量~20倍量の範囲内が適当であり、好ましくは等倍量~10倍量の範囲内である。反応温度は、0℃~120℃の範囲内が適当である。反応時間は、使用する原料の種類、反応温度等によって異なるが、通常30分間~24時間の範囲内が適当である。
 
 このようにして製造されるイノシンアミダイト化合物(9)は、それ自体公知の手段、例えば、濃縮、液性変換、転溶、溶媒抽出、結晶化、再結晶、分留、クロマトグラフィー等により分離精製することができる。
 以下に実施例を揚げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらのみに限定されない。
参考例1 メチルチオメチル 2-シアノエチルエーテル
 32gの3-ヒドロキシプロピオニトリル(450mmol)を450mLのジメチルスルホキシドに溶解し、324mLの無水酢酸、231mLの酢酸を加え室温で24時間攪拌した。990gの炭酸水素ナトリウムを4.5Lの水に溶解したものを調製し、これに反応液を一時間かけて滴下した。滴下終了後、そのまま一時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加えて抽出操作を行った。酢酸エチル層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した後、酢酸エチルを留去し得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、無色油状物の目的化合物を41g得た(収率70%)。
H-NMR(CDCl): 2.18(s,3H);2.66(t,2H,J=6.3Hz);3.77(t,2H,J=6.3Hz);4.69(s,2H)
参考例2 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン
 イノシン(53g,197.6mmol)、イミダゾール(26.9g,395.2mmol)に脱水ピリジン(430mL)を加え、氷冷下、1,3-ジクロロ-1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン(65.4g,207.3mmol)を滴下し、室温で終夜撹拌した。反応液にメタノール(20mL)を加えて減圧濃縮後、残渣を酢酸エチルに溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水、0.5M リン酸二水素カリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去し、残渣に酢酸エチル(200mL)を加えて粉末化した。析出晶をろ取し、氷冷した酢酸エチル(100mL)で洗浄後、乾燥し、76gの目的化合物を得た(収率75%)。
ESI-Mass:511[M+H]
元素分析値 (C2238Si・0.1HOとして)
計算値(%) C:51.55 H:7.51 N:10.93
分析値(%) C:51.17 H:7.51 N:10.97
参考例3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンの製造
工程1 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン(48.0g,94.0mmol)、モレキュラーシーブス4A(24g)に脱水テトラヒドロフラン(200mL)を加え、-45℃に冷却下、トリフルオロメタンスルホン酸(28.2g,187.9mmol)を20分かけて滴下した。次いで、2-シアノエチル メチルチオメチルエーテル(14.8g,112.8mmol)を加えた後、N-ヨードスクシンイミド(31.71g,140.9mmol)を加え、15分間撹拌した。反応液にトリエチルアミン(26.6mL)を加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/1)にあけ、酢酸エチルで抽出操作を行った。飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、37.0gの3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:66%)。
工程2 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(37g,62.3mmol)を脱水テトラヒドロフラン(130mL)に溶解し、トリエチルアミントリスヒドロフルオリド(10g,62.3mmol)を加えて45℃にて2時間撹拌した。反応液を氷冷後、上清を除き、残渣にメタノール(80mL)を加え氷冷して結晶化した。析出晶をろ取し、氷冷したメタノール(50mL)で洗浄後乾燥して2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:84%)。
工程3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(18.4g,52.4mmol)、に脱水テトラヒドロフラン(150mL)と脱水ピリジン(150mL)を加え、さらに4,4’-ジメトキシトリチルクロライド(23.1g,68.1mmol)を加えて室温で終夜撹拌した。反応液を氷冷し、メタノール(10mL)を加えて室温で10分撹拌後、減圧濃縮した。残渣を酢酸エチル(150mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率:90%)。
参考例4 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)
 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(51.6g,78.9mmol)、ジイソプロピルアミンテトラゾリド(17.6g,102.6mmol)、モレキュラーシーブス4A(20g)に脱水アセトニトリル(416mL)を加えた後、ビス(ジイソプロピルアミン)シアノエチルホスファイト(30.9g,102.6mmol)を加えて40℃で7時間撹拌した。反応液を氷冷後ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、55.5gの目的化合物を得た(収率82%)。
31P NMR(202MHz,CDCl): 152.598,152.812
実施例1 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン 3’-O-(2-シアノエチル N,N-ジイソプロピルホスホロアミダイト)
工程1 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン(54g、105.7mmol)、モレキュラーシーブス4A(18g)に脱水テトラヒドロフラン(211mL)を加え、氷/メタノール浴で冷却下、メタンスルホン酸(20.3g,211.5mmol)を滴下した。次いで、2-シアノエチル メチルチオメチルエーテル(20.8g,159.0mmol)を加えた後、ヨウ素(161g,634.4mmol)を加え、30分撹拌した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/1)にあけ、酢酸エチルで抽出操作を行った。酢酸エチル層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/1)、飽和食塩水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去して固化した。これに氷冷した酢酸エチル(100mL)を加えてろ取し、乾燥して32.9gの3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率52%)。
ESI-Mass:594[M+H],616[M+Na]
元素分析値 (C2643Si・0.3HOとして)
計算値(%) C:52.11 H:7.33 N:11.69
分析値(%) C:52.43 H:7.37 N:11.31
工程2 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(32.7g,55.1mmol)を脱水テトラヒドロフラン(90mL)に溶解し、トリエチルアミントリスヒドロフルオリド(8.9g,55.1mmol)を加えて45℃にて2時間撹拌した。反応液を氷冷後、上清を除き、残渣にメタノール(200mL)を加え氷冷して結晶化した。析出晶をろ取し、氷冷したメタノール(100mL)で洗浄後乾燥して15.35gの2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(収率79%)。
ESI-Mass:350[M-H]
元素分析値 (C1417・HOとして)
計算値(%) C:45.53 H:5.19 N:18.96
分析値(%) C:45.57 H:4.39 N:19.12
工程3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(27.3g,77.7mmol)、モレキュラーシーブス4A(10g)に脱水テトラヒドロフラン(130mL)と脱水ピリジン(130mL)を加え、さらに4,4’-ジメトキシトリチルクロライド(31.6g,93.3mmol)を加えて室温で終夜撹拌した。反応液を氷冷し、メタノール(20mL)を加えて室温で10分撹拌後、ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣を酢酸エチル(1000mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣に酢酸エチル(200mL)を加えて氷冷し、析出晶をろ取、乾燥して46.8gの目的化合物を得た(収率92%)。
ESI-Mass:652[M-H]
元素分析値 (C3535・0.2HOとして)
計算値(%) C:63.96 H:5.43 N:10.65
分析値(%) C:63.62 H:5.01 N:10.43
実施例2 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
工程1 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)イノシン(51g,100mmol)に脱水テトラヒドロフラン(200mL)を加え、氷/メタノール浴で冷却下、メタンスルホン酸(13.0mL,200mmol)を滴下した。次いで、2-シアノエチル メチルチオメチルエーテル(19.7g,150.0mmol)を加えた後、ヨウ素(152g,600mmol)を加え、30分撹拌した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/2)にあけ、酢酸エチルで抽出操作を行った。酢酸エチル層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和チオ硫酸ナトリウムの混合溶液(1/1)、飽和食塩水で順次洗浄した。無水硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧下溶媒を留去し、乾燥して94.3gの3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た。
工程2 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 3’,5’-O-(テトライソプロピルジシロキサン-1,3-ジイル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(上記粗生成物94.3g,100mmol)を脱水テトラヒドロフラン(200mL)に溶解し、トリエチルアミントリスヒドロフルオリド(19.6g,120mmol)を加えて45℃にて3時間撹拌した。反応液を氷冷後、上清を除き、乾燥して36.8gの2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た。
工程3 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン
 2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシン(上記粗生成物25.5g,69mmol)に脱水テトラヒドロフラン(200mL)と脱水ピリジン(200mL)を加え、さらに4,4’-ジメトキシトリチルクロライド(30.5g,90mmol)を加えて室温で終夜撹拌した。メタノール(20mL)を加えて室温で10分撹拌後、減圧濃縮した。残渣を酢酸エチル(500mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、減圧下溶媒を留去した。残渣に酢酸エチル(150mL)を加えて氷冷し、析出晶をろ取、乾燥して30.1gの5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンを得た(3工程の収率67%)。
試験例1 5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンの合成比較
 上記参考例3、実施例1および2により得られた5’-O-(4,4’-ジメトキシトリチル)-2’-O-(2-シアノエトキシメチル)イノシンの合成収率を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
 参考例3では、CEM基を導入する工程において酸化剤としてN-ヨードスクシンイミドを、酸としてトリフルオロメタンスルホン酸を使用している。
 参考例3では、シリカゲルカラムにより精製しなければ、純度の高い目的化合物を得ることができなかった。また、全3工程の合成収率も50%であり好ましい結果ではなかった。
 実施例1と2では、CEM基を導入する工程において酸化剤としてヨウ素を、酸としてメタンスルホン酸を使用している。
 実施例1では工程ごとに析出物をろ取することによって化合物を取得できるので、参考例3のようにシリカゲルカラムを使用しなくても、目的化合物が簡便、低コストで得られる。
 実施例2ではリボースの5’位を4,4’-ジメトキシトリチルで保護する工程のみ析出物をろ取することによって化合物を取得することができる。この方法によって、目的化合物がより簡便、低コスト、高収率で得られることが明らかである。

Claims (11)

  1. 下記工程a~dを含む、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    式中、WGは、電子吸引性基を表す。Rは、次の一般式(5)で表される置換基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    式中、R11、R12、R13は、同一または異なって、水素またはアルコキシを表す。
     
    工程a:
    次の一般式(1)で表されるイノシン誘導体に、次の一般式(2)で表されるモノチオアセタール化合物とメタンスルホン酸とヨウ素を作用させることによって、次の一般式(3)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    式中、WGは、前記と同義である。Rは、アルキルまたは置換されていてもよいアリールを表し、Aは、次の一般式(4a)または(4b)で表されるケイ素置換基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    式中、Rは、アルキルを表す。
     
    工程b:
    工程aにおいて製造されるイノシン誘導体(3)に、ケイ素置換基を脱離するための試薬を作用させることによって、次の一般式(6)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    式中、A、WGは、前記と同義である。
     
    工程c:
    工程bにおいて製造されるイノシン誘導体(6)の5’位の水酸基に、次の一般式(7)で表されるRを作用させることによって、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    式中、R、WGは、前記と同義である。Xは、ハロゲンを表す。
     
    工程d:
    工程cの反応残渣を抽出操作して得られる残渣を有機溶媒に懸濁することによって生じる結晶性のイノシン誘導体(8)をろ取する工程。
  2. がメチルである、請求項1に記載のイノシン誘導体の製造方法。
  3. WGがシアノ、ニトロ、アルキルスルホニル、置換されていてもよいアリールスルホニル、ハロゲンである、請求項1または2のいずれかに記載のイノシン誘導体の製造方法。
  4. WGがシアノである、請求項1または2のいずれかに記載のイノシン誘導体の製造方法。
  5. 下記工程a~eを含む、次の一般式(9)で表されるイノシンアミダイト化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    式中、R2a、R2bは、同一または異なって、アルキルを表すか、または、R2a、R2bが隣接する窒素原子と一緒になって形成する5または6員の飽和環状アミノ基を表す。かかる飽和環状アミノ基は、窒素原子の他に環構成原子として酸素原子または硫黄原子を1個有していてもよい。WG、WGは、同一または異なって、電子吸引性基を表す。Rは、次の一般式(5)で表される置換基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    式中、R11、R12、R13は、同一または異なって、水素またはアルコキシを表す。
     
    工程a:
    次の一般式(1)で表されるイノシン誘導体に、次の一般式(2)で表されるモノチオアセタール化合物とメタンスルホン酸とヨウ素を作用させることによって、次の一般式(3)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    式中、WGは、前記と同義である。Rは、アルキルまたは置換されていてもよいアリールを表し、Aは、次の一般式(4a)または(4b)で表されるケイ素置換基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    式中、Rは、アルキルを表す。
     
    工程b:
    工程aにおいて製造されるイノシン誘導体(3)に、ケイ素置換基を脱離するための試薬を作用させることによって、次の一般式(6)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    式中、A、WGは、前記と同義である。
     
    工程c:
    工程bにおいて製造されるイノシン誘導体(6)の5’位の水酸基に、次の一般式(7)で表されるRを作用させることによって、次の一般式(8)で表されるイノシン誘導体を製造する工程、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    式中、R、WGは、前記と同義である。Xは、ハロゲンを表す。
     
    工程d:
    工程cの反応残渣を抽出操作して得られる残渣を有機溶媒に懸濁することによって生じる結晶性のイノシン誘導体(8)をろ取する工程、
     
    工程e:
    工程dにおいてろ取された結晶性のイノシン誘導体(8)にホスホロアミダイト化試薬と、必要に応じて活性化剤とを作用させることによって、次の一般式(9)で表されるイノシンアミダイト化合物を製造する工程。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    式中、R、R2a、R2b、WG、WGは、前記と同義である。
  6. がメチルである、請求項5に記載のイノシンアミダイト化合物の製造方法。
  7. WGがシアノ、ニトロ、アルキルスルホニル、置換されていてもよいアリールスルホニル、ハロゲンである、請求項5または6のいずれかに記載のイノシンアミダイト化合物の製造方法。
  8. WGがシアノである、請求項5~7のいずれかに記載のイノシンアミダイト化合物の製造方法。
  9. ホスホロアミダイト化試薬が、次の一般式(10a)または(10b)で表される化合物である、請求項5~8のいずれかに記載のイノシンアミダイト化合物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    式中、R2a、R2bは、同一または異なって、アルキルを表すか、または、R2a、R2bが隣接する窒素原子と一緒になって形成する5または6員の飽和環状アミノ基を表す。かかる飽和環状アミノ基は、窒素原子の他に環構成原子として酸素原子または硫黄原子を1個有していてもよい。WGは、電子吸引性基を表し、Xは、ハロゲンを表す。
  10. 工程eにおいて使用する活性化剤が、ジイソプロピルアミンテトラゾリド、1H-テトラゾール、5-エチルチオテトラゾール、5-ベンジルメルカプト-1H-テトラゾール、4,5-ジクロロイミダゾール、4,5-ジシアノイミダゾール、ベンゾトリアゾールトリフラート、イミダゾールトリフラート、ピリジニウムトリフラート、N,N-ジイソプロピルエチルアミンまたは2,4,6-コリジン/N-メチルイミダゾールである、請求項5~9のいずれかに記載のイノシンアミダイト化合物の製造方法。
  11. 次の一般式(11)で表されるイノシン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    式中、Rは水素もしくは次の一般式(5)で表される基を表し、Rは水素もしくは次の一般式(12)で表される基を表すか、または、RとRとが一緒になって、次の一般式(4a)もしくは(4b)で表される基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    式中、R11、R12、R13は、同一または異なって、それぞれ水素またはアルコキシを表す。R2a、R2bは、同一もしくは異なって、それぞれ置換されていてもよいアルキルを表すか、または、R2aとR2bとが隣接する窒素原子と一緒になって形成される、5または6員の飽和環状アミノ基を表す。Rはアルキルを表す。WG、WGは、同一または異なって、電子吸引性基を表す。
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