WO2018088491A1 - 重合性化合物、化合物、及び、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法 - Google Patents

重合性化合物、化合物、及び、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法 Download PDF

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竜也 齋藤
友香 石井
陽平 額賀
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Definitions

  • the present disclosure relates to a polymerizable compound, a compound, and a method for producing a boranophosphate oligomer.
  • An antisense molecule having a base sequence complementary to the target nucleic acid forms a duplex complementary to the target nucleic acid, and can inhibit protein production from the target nucleic acid.
  • an antisense molecule directly acts on a disease-related gene, and thus has attracted attention as a drug effective for gene therapy.
  • Antisense molecules are mainly composed of cell membrane permeability, nuclease resistance, chemical stability in the body (for example, in an environment of pH 7.4), and from the viewpoint of efficiently inhibiting the production of a target protein. It is required to have a property of forming a stable duplex only with a specific base sequence.
  • the antisense molecule include an oligomer having a structure in which at least a part of the phosphoric acid diester structure of the nucleic acid oligomer is substituted with a phosphorothioate bond, and at least a part of the phosphoric acid diester structure of the nucleic acid oligomer having a boranophosphate structure.
  • boranophosphate oligomer having a structure substituted with
  • the boranophosphate structure refers to a bond obtained by substituting one of the non-bridging oxygen atoms with a borano group (—BH 3 ) in the phosphodiester structure.
  • Boranophosphate oligomers have high nuclease resistance, high RNAi (RNA interference) activity, higher affinity for RNA than DNA, low non-specific interaction with proteins, and boron neutron capture therapy (BNCT) This has the advantage that it can also be applied.
  • RNAi RNA interference
  • BNCT boron neutron capture therapy
  • the boranophosphate oligomer Since the boranophosphate oligomer has an asymmetric center at the phosphorus atom, it contains monomer units that are two types of stereoisomers (Rp and Sp forms) having different properties. Therefore, development of a method for stereoselectively synthesizing these isomers is required.
  • a boranophosphate oligomer containing a nucleoside having only a thymine (T) structure or a uracil (U) structure as a base is possible, but an adenine (A) structure, a cytosine (C) structure, or It has been difficult to synthesize boranophosphate oligomers containing a nucleoside having a base having an amino group (—NH 2 ), such as a guanine (G) structure.
  • T thymine
  • U uracil
  • A adenine
  • C cytosine
  • G guanine
  • stereoselectively synthesizing a boranophosphate oligomer means that one of the above-mentioned two types of stereoisomers (Rp-form or Sp-form) centering on a phosphorus atom is included as a monomer unit.
  • the synthesis is controlled for each (nucleotide unit in which one of the non-bridging oxygen atoms of the phosphodiester structure is substituted with a borano group (-BH 3 )).
  • -BH 3 borano group
  • the asymmetric auxiliary group has a tertiary carbon atom, and steric hindrance due to the asymmetric auxiliary group is present. large. For this reason, there is a problem that the reactivity of the polymerizable compound is low and the stereoselectivity of the condensation reaction is reduced, for example, to about 1 to 2%. Due to the problems described above, Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4361-4364. According to the method for synthesizing a boranophosphate oligomer according to the present invention, it was difficult to synthesize a long-chain oligomer such as a 10-mer or more.
  • the polymerizable compound according to the present disclosure is highly reactive and is an oligomer (eg, boranophosphate oligomer) regardless of whether the base in the nucleoside has an amino group. It has been found that the stereoselective synthesis is possible.
  • the monomer according to the present disclosure does not have the above-mentioned tertiary carbon atom and has high steric hindrance and thus has high reactivity, for example, a long chain of 10-mer or more.
  • the oligomer can be synthesized and, under acidic conditions, the protecting group in the base part is removed together with the asymmetric auxiliary group of the phosphorus atom, whether the base in the nucleoside has an amino group or not, for example DNA
  • a boranophosphate oligomer obtained by freely combining the four types of bases A, T, C, and G can be synthesized stereoselectively.
  • the compound which concerns on this indication is a synthetic intermediate of a boranophosphate oligomer, and is a novel compound.
  • a long-chain oligomer of 10-mer or more can be synthesized, and the base includes a polymerizable compound containing a nucleoside having an amino group, and a base. It has been found that boranophosphate oligomers freely combined with polymerizable compounds containing nucleosides having no amino group can be synthesized stereoselectively.
  • the problem to be solved by an embodiment of the present invention is that the reactivity is high and the polymerization property that enables stereoselective synthesis of boranophosphate oligomers regardless of whether the base in the nucleoside has an amino group or not. It is to provide a compound. Another problem to be solved by another embodiment of the present invention is to provide a novel compound. Further, another problem to be solved by another embodiment of the present invention is that the yield and stereoselectivity are high, and the stereoselectivity of the boranophosphate oligomer is independent of whether the base in the nucleoside has an amino group or not. It is an object of the present invention to provide a method for producing a boranophosphate oligomer that enables easy synthesis.
  • Means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1> A polymerizable compound represented by the following formula A-1 or A-2.
  • R 1 represents an electron donating group
  • n represents an integer of 1 ⁇ 5
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or -OR O
  • R O represents hydrogen A protecting group for an atom, an alkyl group or a hydroxy group
  • R 3 represents a protecting group for a hydrogen atom or a hydroxy group
  • X represents a structure represented by any one of formulas B-1 to B-5.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R pC , R pA, and R pG represent a protecting group that is removed under acidic conditions.
  • R pC2 represents an alkyl group
  • R pG2 represents a protecting group
  • R pG3 represents a protecting group or a hydrogen atom that is removed under acidic conditions
  • a wavy line represents a bonding site with another structure.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or -OR O
  • R O is a hydrogen atom, a protecting group for an alkyl group or a hydroxy group
  • Z is the formula B-6 ⁇ formula B-9 Represents a structure represented by any of the above, and * and ** represent binding sites with other structures.
  • R 1 represents an electron donating group
  • n represents an integer of 1 to 5
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or —OR 2 O
  • R 2 O represents hydrogen.
  • R 3 represents a protecting group for a hydrogen atom or a hydroxy group
  • X represents a structure represented by any one of formulas B-1 to B-5
  • represents a binding site with another structure.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R pC , R pA, and R pG represent a protecting group that is removed under acidic conditions.
  • R pC2 represents an alkyl group
  • R pG2 represents a protecting group
  • R pG3 represents a protecting group or a hydrogen atom that is removed under acidic conditions
  • a wavy line represents a bonding site with another structure.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R C , R A, and R G represent a hydrogen atom
  • the wavy line represents another structure. Represents the binding site.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or -OR O
  • R O is a hydrogen atom
  • Z is the formula B-6 ⁇
  • a structure represented by any one of the formulas B-9 is represented, and ** and ⁇ represent binding sites with other structures.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R C , R A, and R G represent a hydrogen atom
  • the wavy line represents another structure. Represents the binding site.
  • ⁇ 4> The manufacturing method of a boranophosphate oligomer including the process of condensing the polymeric compound as described in ⁇ 1>.
  • a polymerizable compound that is highly reactive and enables stereoselective synthesis of an oligomer regardless of whether or not the base in the nucleoside has an amino group.
  • Another embodiment of the present invention is to provide a novel compound.
  • stereoselectivity and yield are high, and stereoselective synthesis of boranophosphate oligomers is possible regardless of whether the base in the nucleoside has an amino group or not.
  • a method for producing a boranophosphate oligomer can be provided.
  • xx to yy represents a numerical range including xx and yy.
  • mass% and wt% are synonymous, and “part by mass” and “part by weight” are synonymous.
  • a combination of two or more preferred embodiments is a more preferred embodiment.
  • the notation of the group in the compound represented by the formula when there is no substitution or no substitution, the above group can further have a substituent unless otherwise specified. In addition to an unsubstituted group, a group having a substituent is also included.
  • R represents an alkyl group
  • R means “R represents an unsubstituted alkyl group or an alkyl group having a substituent”.
  • process is not only an independent process, but is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes.
  • the polymerizable compound according to the present disclosure is a compound represented by the following formula A-1 or A-2.
  • the polymerizable compound according to the present disclosure is preferably a polymerizable compound for forming a boranophosphate oligomer.
  • R 1 represents an electron donating group
  • n represents an integer of 1 ⁇ 5
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or -OR O
  • R O represents hydrogen A protecting group for an atom, an alkyl group or a hydroxy group
  • R 3 represents a protecting group for a hydrogen atom or a hydroxy group
  • X represents a structure represented by any one of formulas B-1 to B-5.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R pC , R pA, and R pG represent a protecting group that is removed under acidic conditions.
  • R pC2 represents an alkyl group
  • R pG2 represents a protecting group
  • R pG3 represents a protecting group or a hydrogen atom that is removed under acidic conditions
  • a wavy line represents a bonding site with another structure.
  • R 1 represents an electron donating group, preferably an alkoxy group, —NR N 2 , a hydroxy group, an aryl group, or an alkyl group, more preferably an alkoxy group, 1-4 alkoxy groups are more preferred, and methoxy groups are particularly preferred.
  • R N independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • n represents an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1. When n is 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different from each other.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or —OR 2 O.
  • R 2 O represents a protective group for a hydrogen atom, an alkyl group, or a hydroxy group.
  • the protective group for the hydroxy group for example, for protecting the hydroxy group at the 2-position of the ribose structure usually used in the synthesis of RNA or its derivatives.
  • the protecting group to be used a conventionally known protecting group can be used, and Green et al., Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc.
  • acetyl group, phenoxyacetyl group, pivaloyl group, benzyl group, 4-methoxybenzyl group, benzoyl group, triphenylmethyl group, 4,4′- Examples include dimethoxytrityl (DMTr) group, 4-methoxytrityl (MMTr) group, 9-phenylxanthenyl group, trimethylsilyl group, cyanomethoxymethyl group, 2- (cyanoethoxy) ethyl group, and cyanoethoxymethyl group.
  • DMTr dimethoxytrityl
  • MMTr 4-methoxytrityl
  • 9-phenylxanthenyl group trimethylsilyl group, cyanomethoxymethyl group, 2- (cyanoethoxy) ethyl group, and cyanoethoxymethyl group.
  • a 4,4′-dimethoxytrityl (DMTr) group may be mentioned.
  • R 3 represents a hydrogen atom or
  • Examples of the protecting group for a hydroxy group include Green et al., Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc.
  • 4,4′- Examples include dimethoxytrityl (DMTr) group, 4-methoxytrityl (MMTr) group, 9-phenylxanthenyl group, trimethylsilyl group, cyanomethoxymethyl group, 2- (cyanoethoxy) ethyl group, and cyanoethoxymethyl group.
  • DMTr dimethoxytrityl
  • MMTr 4-methoxytrityl
  • 9-phenylxanthenyl group trimethylsilyl group, cyanomethoxymethyl group, 2- (cyanoethoxy) ethyl group
  • X represents a structure represented by any of Formula B-1 to Formula B-5
  • Formula B-1 is a thymine structure or uracil structure
  • Formula B-2 is The cytosine structure
  • Formula B-3 corresponds to the adenine structure
  • Formula B-4 and Formula B-5 correspond to the guanine structure, respectively.
  • the thymine structure, uracil structure, cytosine structure, adenine structure, and guanine structure include each structure having a substituent.
  • R T represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group, and represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, Alternatively, an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms is preferable.
  • R pC , R pA and R pG represent protecting groups that are removed under acidic conditions and are described in Green et al., Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc.
  • R pC2 represents an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
  • R pG2 represents a protecting group.
  • a protecting group of a known hydroxy group can be used without limitation, but Green et al., Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, 1999, John Wiley & Sons. , Inc.
  • R pG2 is preferably a protecting group that is removed under acidic conditions.
  • R PG3 represents a protecting group or a hydrogen atom is removed under acidic conditions, the protecting groups include similar protecting groups and protecting groups are removed under acidic conditions in the above R PG, a preferred embodiment also the same It is.
  • R 1, n, R 2, R 3 and X are each the same meaning as R 1, n, R 2, R 3 and X in Formula A-1 or Formula A-2, the preferred embodiment also It is the same.
  • Compound 9a-d in the above scheme 1 can be synthesized using, for example, thymidine, uridine, cytidine, adenosine or guanosine as a raw material.
  • the manufacturing method of the boranophosphate oligomer which concerns on this indication is a manufacturing method of the boranophosphate oligomer which includes the process (henceforth a "condensation process") which condenses the polymeric compound which concerns on this indication.
  • a condensation process which condenses the polymeric compound which concerns on this indication.
  • R 1, n, R 2, R 3 and X are each the same meaning as R 1, n, R 2, R 3 and X in Formula A-1 or Formula A-2, the preferred embodiment also It is the same.
  • Z represents a structure represented by any one of formulas B-6 to B-9 described later.
  • R 3 is deprotected in compound 27 supported on a solid support.
  • the deprotection of R 3 is performed under acidic conditions, for example.
  • the oligomer chain is extended by repeating the condensation reaction and the asymmetric auxiliary group, the protecting group for the base, and the deprotection of R 3 using the polymerizable compound and the activator.
  • Deprotection of the asymmetric auxiliary group and the base protecting group is carried out under acidic conditions.
  • R 3 By using a protecting group removed under acidic conditions as R 3 , it becomes possible to deprotect R 3 simultaneously with the deprotection of the asymmetric auxiliary group and the protecting group of the base.
  • the polymerizable compounds 20a-d and the activator compound 21 are used, but the activator is not limited to this. Can be changed. Boronation is performed after formation of the H-phosphonate oligomer 23 to obtain boranophosphate oligomers 24a-d.
  • R 1 , n, R 2 , R 3 and X are each independently synonymous with R 1 , n, R 2 , R 3 and X in formula A-1 or formula A-2, and preferred The aspect is also the same.
  • n represents an integer of 0 to 100, preferably an integer of 1 to 100, more preferably an integer of 9 to 100, and still more preferably an integer of 11 to 100.
  • TfO (OTf) represents a triflate anion
  • Z represents a structure represented by any one of formulas B-6 to B-9 described later.
  • (Rp) or (SP) -20a-d which is a polymerizable compound according to the present disclosure, is hydroxylated at the 5 ′ position of the sugar structure at the end of the H-phosphonate substituted nucleotide in the presence of the activator 21. Combines with the group to form intermediate 28. Thereafter, the asymmetric auxiliary group, base protecting group and R 3 are deprotected from the intermediate 28 to form the oligomer 29. Furthermore, (Rp) or (SP) -20a-d is bonded to the hydroxy group at the 5 ′ position of the sugar structure at the end of the oligomer 29. By repeating this, the oligomer chain is extended.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or -OR O
  • R O is a hydrogen atom, a protecting group for an alkyl group or a hydroxy group
  • Z is the formula B-6 ⁇ formula B-9 Represents a structure represented by any of the above, and * and ** represent binding sites with other structures.
  • R 1 represents an electron donating group
  • n represents an integer of 1 to 5
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or —OR 2 O
  • R 2 O represents hydrogen.
  • R 3 represents a protecting group for a hydrogen atom or a hydroxy group
  • X represents a structure represented by any one of formulas B-1 to B-5
  • represents a binding site with another structure.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R pC , R pA, and R pG represent a protecting group that is removed under acidic conditions.
  • R pC2 represents an alkyl group
  • R pG2 represents a protecting group
  • R pG3 represents a protecting group or a hydrogen atom that is removed under acidic conditions
  • a wavy line represents a bonding site with another structure.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R C , R A, and R G represent a hydrogen atom
  • the wavy line represents another structure. Represents the binding site.
  • R 2 has the same meaning as R 2 in the formula A-1 or Formula A-2, preferable embodiments thereof are also the same.
  • * represents a binding site with another structure, and when synthesized by solid phase synthesis, it preferably represents a binding site with a carrier.
  • Z is preferably a structure represented by any of formulas B-6 to B-9, and is any one of a thymine structure, a uracil structure, a cytosine structure, an adenine structure, or a guanine structure.
  • Formula D-1 and Formula D-2 R 1, n , R 2, R 3 and X, R 1 in formula A-1 or Formula A-2, n, R 2 , R 3 and X as defined
  • the preferred embodiments are also the same.
  • Formulas B-1 to B-5 are synonymous with Formulas B-1 to B-5 in Formula A-1 or Formula A-2 described above, and preferred embodiments are also the same.
  • both boranophosphate DNA and boranophosphate RNA can be produced by selecting a polymerizable compound used in the condensation step.
  • boranophosphate DNA refers to DNA in which one of the non-bridging oxygen atoms in the phosphodiester structure of natural DNA is replaced with a borano group (—BH 3 ).
  • boranophosphate RNA refers to RNA in which one of the non-bridging oxygen atoms in the phosphodiester structure of natural RNA is substituted with a borano group (—BH 3 ).
  • the polymerizable compound according to this embodiment can be selected so as to have a base sequence that is complementary to the base sequence of the target nucleic acid, and can be synthesized.
  • the compound may further contain either or both of structural units represented by the following formula C-1 or C-2.
  • the structural unit represented by the following formula C-1 or C-2 is a structural unit that increases one by one by one cycle of the condensation cycle described in Scheme 4 above, and may have a plurality.
  • the total number of structural units represented by the formula C-1 or C-2 contained in the compound is preferably 9 to 100, and more preferably 11 to 50.
  • R 2 represents a hydrogen atom or an -OR O
  • R O represents a protecting group for a hydrogen atom, an alkyl group or a hydroxy group
  • Z is the formula B-6 ⁇
  • formula B- 9 represents a structure represented by any of 9 and ** and ⁇ represent a binding site with another structure.
  • RT represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group
  • R C , R A, and R G represent a hydrogen atom
  • the wavy line represents another structure. Represents the binding site.
  • Z and R 2 have the same meanings as Z and R 2 in the formula T-1, preferred embodiment is also the same.
  • Z and R 2 in the plurality of the formula C-1 or the formula C-2 may be the same or different.
  • Formulas B-6 to B-9 are synonymous with Formulas B-6 to B-9 in Formula T-1 described above, and preferred embodiments are also the same.
  • the compound may further include a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of polymerizable compounds represented by formulas E-1 to E-4 described below.
  • the boranophosphate oligomer produced by the method for producing a boranophosphate oligomer according to the present disclosure may be boranophosphate LNA.
  • LNA refers to an RNA derivative having a structure in which the 2′-position oxygen atom and the 4′-position carbon atom of the ribose ring are bridged via methylene
  • the boranophosphate LNA refers to the LNA phosphorous.
  • LNA in which one of non-bridging oxygen atoms in the acid diester structure is substituted with a borano group (—BH 3 ).
  • R 1, n , R 3 and X are the same as R 1, n, R 3 and X in the formula A-1 or Formula A-2, the preferred embodiment also It is the same.
  • R 4 represents a protecting group for a hydroxy group, and those exemplified as the protecting group for a hydroxy group in R 3 described above can be used without limitation.
  • R 5 represents a hydrogen atom, a hydroxy group having a protecting group, a halogen atom, or an alkoxy group.
  • the polymerizable compound represented by Formula E-1 or Formula E-2 when the polymerizable compound represented by Formula E-1 or Formula E-2 is used, the polymerizable compound represented by Formula A-1 or Formula A-2 is used. It can be synthesized by the same method as used. Further, in the synthesis method of boranophosphate oligomer according to the present disclosure, when a polymerizable compound represented by Formula E-3 or Formula E-4 is used, a known DNA or RNA synthesis method using a known condensing agent Can be synthesized. By using a polymerizable compound represented by Formula E-3 or Formula E-4, it is possible to synthesize a boranophosphate oligomer partially containing a phosphodiester structure.
  • the manufacturing method of the boranophosphate oligomer which concerns on this indication may further include the process (purification process) which produces
  • the boranophosphate oligomer is purified by a known purification method such as reverse phase high performance liquid chromatography (reverse phase HPLC), ion exchange HPLC, column chromatography, or recrystallization.
  • the method for producing a boranophosphate oligomer according to the present disclosure is preferably a method for producing a 10-mer to 100-mer boranophosphate oligomer, and a method for producing a 10-mer to 50-mer boranophosphate oligomer. More preferably, it is more preferably a process for producing a 12-mer to 50-mer boranophosphate oligomer.
  • the method for producing a boranophosphate oligomer according to the present disclosure it is possible to produce a boranophosphate oligomer in which the above-described Sp body and Rp body are freely combined. For example, it is possible to produce a boranophosphate oligomer with improved enzyme resistance by constituting only both ends of the boranophosphate oligomer as an Rp body and other structures as an Sp body.
  • the boranophosphate oligomer obtained by the method for producing a boranophosphate oligomer according to the present disclosure is designed to be complementary to the base sequence of the target nucleic acid, and thus has an excellent anti-duplex formation ability for the target nucleic acid. It can be used as a sense molecule.
  • the boranophosphate oligomer is preferably used for pharmaceutical use such as an antisense drug having a high translation inhibitory ability.
  • application to boron neutron capture therapy (BNCT) is also conceivable.
  • MMTr 4-methoxytrityl
  • DMTr 4,4'-dimethyltrityl
  • TBS tert-butyldimethylsilyl
  • TMS trimethylsilyl
  • DCA dichloroacetic acid
  • CDI 1,1'-carbonyldiimidazole
  • HMDS hexyldisilazane
  • DEAD diethylazodiboxylate
  • CMPT N- (cyanmethyl) pyrrolidinium tri fluoromethanesulfonate
  • DMAc N, N-dimethylacetamide
  • BSA N, O-bis (trimethylsilyl) acatamide
  • Th (T) thymine
  • the crude product (2S) -2 was repeatedly azeotropically dried with toluene, CHCl 3 to form a CH 2 Cl 2 (250 mL) solution, Et 3 N (55.75 mL, 400 mmol), MMTrCl (40.14 g , 130 mmol).
  • the reaction mixture was stirred at room temperature for 17 hours and saturated aqueous NH 4 Cl-concentrated aqueous NH 3 (2: 1, v / v) (150 mL) was added.
  • the organic layer was separated, washed with saturated aqueous NaHCO 3 (3 ⁇ 100 mL), and the collected washings were extracted with CH 2 Cl 2 (100 mL).
  • the reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours, cooled to 0 ° C., and H 2 O (5 mL), 15% aqueous NaOH solution (5 mL), and H 2 O (15 mL) were slowly added sequentially through a dropping funnel.
  • the reaction mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, anhydrous MgSO 4 was added and stirred for an additional 30 minutes.
  • the suspension was filtered through celite and washed with AcOEt (500 mL). The solution was evaporated under reduced pressure and CH 2 Cl 2 (300 ml) was added to the residue. Wash with saturated aqueous NaHCO 3 (3 ⁇ 100 mL) and extract the collected washings with CH 2 Cl 2 (100 mL).
  • the reaction solution was stirred at room temperature for 2 hours, and CHCl 3 (300 mL) and saturated aqueous NaHCO 3 solution (100 mL) were added.
  • the organic phase was separated, washed with saturated aqueous NaHCO 3 (2 ⁇ 100 mL) and the collected washings were extracted with CHCl 3 (100 mL).
  • the collected organic phase was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered, and concentrated under reduced pressure.
  • the residue was separated and purified by silica gel column chromatography [NH-silica gel, toluene-AcOEt (7: 3, v / v), Et 3 N 0.1%], and the fraction containing (Rp) -20a was collected and the solvent was collected.
  • Table 1 shows 9a to 9d (base protected by a protecting group) used for the synthesis of each monomer, the compound 18 used, the yield of each monomer, and the Rp and Sp forms contained in the obtained monomer.
  • the mass ratio is described.
  • the description of Th is thymine
  • the description of Cy MCbz is cytosine whose amino group is protected by the MCbz group
  • the description of Ad MCbz is adenine whose amino group is protected by the MCbz group
  • the description of Gu Tse is Each guanine with an amino group protected by a trimethylsilyl group is shown.
  • FIG. 1 shows a synthesis reaction solution of (A) (Rp) -T B T [(Rp) -24a] (crude) and a synthesis reaction solution of (B) (Sp) -T B T [(Sp) -24a].
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: A linear gradient from 0% to 10% of acetonitrile in 0.1M triethylammonium buffer (pH 7.0) for 30 minutes, followed by holding acetonitrile at 10% for 30 minutes. Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • FIG. 2 shows a synthesis reaction solution of (C) (Rp) -dC B T [(Rp) -24b] (crude) and a synthesis reaction solution of (D) (Sp) -dC B T [(Sp) -24b].
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: A linear gradient from 0% to 10% of acetonitrile in 0.1M triethylammonium buffer (pH 7.0) for 30 minutes followed by holding acetonitrile at 10% for 20 minutes. Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • FIG. 3 shows a synthesis reaction solution of (E) (Rp) -dA B T [(Rp) -24c] (crude) and a synthesis reaction solution of (D) (Sp) -dA B T [(Sp) -24c].
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: linear gradient of acetonitrile from 0% to 30% in 0.1 M triethylammonium buffer (pH 7.0) for 60 minutes. Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • FIG. 4 shows a synthesis reaction solution of (G) (Rp) -dA B T [(Rp) -24c] (crude) and a synthesis reaction solution of (H) (Sp) -dA B T [(Sp) -24c].
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: linear gradient of acetonitrile from 0% to 30% in 0.1 M triethylammonium buffer (pH 7.0) for 60 minutes. Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • FIG. 5 shows a synthesis reaction solution of (I) (Rp) -dG B T [(Rp) -24d] (crude) and a synthesis reaction solution of (J) (Sp) -dG B T [(Sp) -24d].
  • It is a HPLC chart which shows the result of the reverse phase HPLC of (crude).
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: linear gradient of acetonitrile from 0% to 30% in 0.1 M triethylammonium buffer (pH 7.0) for 60 minutes. Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • FIG 7 (K) all- (Rp) -d (C B A B G B T) purified product [25] and (L) all- (Sp) -d (C B A B G B T) [ 26] is an HPLC chart showing the results of reversed-phase HPLC of the purified product.
  • the measurement conditions of reverse phase HPLC were as follows. Gradient cycle: linear gradient of acetonitrile from 0% to 20% for 60 minutes in 0.1 M triethylammonium buffer (pH 7.0). Measurement temperature: 30 ° C Flow rate: 0.5 mL / min Column: ⁇ Bondasphere 5 ⁇ m C18 column (100 mm, 3.9 mm ⁇ 150 mm) (Waters)
  • the sequence of the obtained boranophosphate DNA (PB-DNA), the chemical formula [—H + ], the theoretical value of the molecular weight (MS), and the actually measured value by ESI-MS are shown in Table 3, respectively.
  • the description of Rp or Sp indicates whether the absolute configuration of the boranophosphate structure in the oligomer is Sp or Rp.
  • the description of all- (Rp) indicates that the absolute configuration of the boranophosphate structure in the oligomer is all Rp
  • the description of all- (Sp) indicates that the absolute configuration of the boranophosphate structure in the oligomer is all It shows that it is Sp.
  • a “ B ” indicates binding by boranophosphate structure.

Abstract

下記式A-1又は式A-2により表される重合性化合物。式A-1又は式A-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表す。

Description

重合性化合物、化合物、及び、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法
 本開示は、重合性化合物、化合物、及び、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法に関する。
 標的核酸と相補的な塩基配列を有するアンチセンス分子は、標的核酸と相補的な二重鎖を形成し、標的核酸からのタンパク質生成を阻害することができる。標的核酸として疾病関連遺伝子を選択した場合には、アンチセンス分子は、疾病関連遺伝子に直接働きかけるため、遺伝子治療に有効な医薬として注目されている。
 アンチセンス分子(核酸オリゴマー)は、標的となるタンパク質の生成を効率よく阻害する観点から主として、細胞膜透過性、ヌクレアーゼ耐性、体内(例えば、pH7.4の環境下)での化学的安定性、及び特定の塩基配列とのみ安定な二重鎖を形成する性質を有することが求められる。
 アンチセンス分子としては、例えば、核酸オリゴマーのリン酸ジエステル構造のうち、少なくとも一部をホスホロチオエート結合に置換した構造を有するオリゴマー、核酸オリゴマーのリン酸ジエステル構造のうち、少なくとも一部をボラノホスフェート構造に置換した構造を有するオリゴマー(以下、「ボラノホスフェートオリゴマー」と称する)等が知られており、これまでに多くの広汎な研究例があり、医薬品としても実用化されている。
 ボラノホスフェート構造とは、リン酸ジエステル構造における、非架橋酸素原子のうちの一つをボラノ基(-BH)により置換した結合をいう。
 ボラノホスフェートオリゴマーは、ヌクレアーゼ耐性が高く、高いRNAi(RNA interference)活性を有し、DNAよりもRNAに対する親和性が高く、タンパク質に対する非特異的相互作用が低く、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)への応用も可能であるという利点を有している。
 従来のボラノホスフェートオリゴマーの製造方法としては、J.AM.Chem.Soc. 1990,112,9000.、Tetrahedron Lett. 1997,38,4957.、J.AM.Chem.Soc. 1998,120,9417.、Tetrahedron Lett. 1998,39,3899.、T.Angew.Chem.INt.Ed. 2009,48,496-499、T.RSC Adv. 2015,5,2392-2395、及び、Tetrahedron Lett. 2012,53,4361-4364.に記載の方法が挙げられる。
 ボラノホスフェートオリゴマーは、リン原子が不斉中心であるため、互いに性質の異なる二種類の立体異性体(Rp体、Sp体)であるモノマー単位を含有する。
 そのため、これらの異性体を立体選択的に合成する手法の開発が求められている。
 J.AM.Chem.Soc. 1990,112,9000.、Tetrahedron Lett. 1997,38,4957.、J.AM.Chem.Soc. 1998,120,9417.、又は、Tetrahedron Lett. 1998,39,3899.に記載のボラノホスフェートオリゴマーの合成法においては、リン原子の立体制御ができないという問題点があった。
 T.Angew.Chem.INt.Ed. 2009,48,496-499、又は、T.RSC Adv. 2015,5,2392-2395に記載のボラノホスフェートオリゴマーの合成法は、リン原子の立体制御が可能となる点で有用であるが、リン原子のボラノ化の際に、保護基により保護された塩基部に副反応が起こるという問題点があった。
 上述の副反応により、塩基としてチミン(T)構造又はウラシル(U)構造のみを有するヌクレオシドを含むボラノホスフェートオリゴマーの合成は可能であるが、アデニン(A)構造、シトシン(C)構造、又は、グアニン(G)構造のような、アミノ基(-NH)を有する塩基を有するヌクレオシドを含むボラノホスフェートオリゴマーの合成は困難であった。
 Tetrahedron Lett. 2012,53,4361-4364.に記載のボラノホスフェートオリゴマーの合成法においては、酸性条件下において、リン原子の不斉補助基と共に塩基部の保護基が除去される。
 そのため、上述のボラノ化の際の塩基部の副反応が起こらず、チミン構造又はウラシル構造のみではなく、アデニン構造、シトシン構造、又は、グアニン構造といったアミノ基を有する塩基を有するヌクレオシドを含むボラノホスフェートオリゴマーを、立体選択的に合成することが可能である。
 本開示において、ボラノホスフェートオリゴマーを立体選択的に合成するとは、上述の、リン原子を不斉中心とした二種類の立体異性体(Rp体又はSp体)のいずれを含むかを、モノマー単位(リン酸ジエステル構造の非架橋酸素原子のうちの一つがボラノ基(-BH)に置換されたヌクレオチド単位)ごとに制御して合成することをいう。
 ここで、Tetrahedron Lett. 2012,53,4361-4364.に記載のボラノホスフェートオリゴマーの合成法においては、酸性条件下における脱保護を可能とするため、前記不斉補助基が第三級炭素原子を有しており、不斉補助基による立体障害が大きい。
 そのため、重合性化合物の反応性が低く、縮合反応の立体選択性も、例えば1~2%の程度で低下するという問題点があった。
 上述の問題点により、Tetrahedron Lett. 2012,53,4361-4364.に係るボラノホスフェートオリゴマーの合成法によれば、例えば10量体以上といった長鎖オリゴマーの合成は困難であった。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、本開示に係る重合性化合物は、反応性が高く、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かに関わらず、オリゴマー(例えば、ボラノホスフェートオリゴマー)の立体選択的な合成を可能とすることを見出した
 本開示に係るモノマーは、上述の第三級炭素原子を有さず、立体障害が小さいため反応性が高く、例えば10量体以上の長鎖オリゴマーが合成可能であり、かつ、酸性条件下において、リン原子の不斉補助基と共に塩基部の保護基が除去されるため、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かにかかわらず、例えばDNAの合成であれば、A、T、C、Gの4種の各塩基種を自由に組み合わせたボラノホスフェートオリゴマーを、立体選択的に合成可能であると考えられる。
 また、本開示に係る化合物は、ボラノホスフェートオリゴマーの合成中間体であり、新規な化合物である。
 更に、本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法によれば、例えば10量体以上の長鎖オリゴマーが合成可能であり、かつ、塩基がアミノ基を有するヌクレオシドを含む重合性化合物と、塩基がアミノ基を有しないヌクレオシドを含む重合性化合物とを自由に組み合わせたボラノホスフェートオリゴマーを、立体選択的に合成可能であることを見出した。
 本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、反応性が高く、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かに関わらず、ボラノホスフェートオリゴマーの立体選択的な合成を可能とする重合性化合物を提供することである。
 また、本発明の別の一実施形態が解決しようとする課題は、新規な化合物を提供することである。
 更に、本発明の別の一実施形態が解決しようとする課題は、収率及び立体選択性が高く、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かに関わらず、ボラノホスフェートオリゴマーの立体選択的な合成を可能とするボラノホスフェートオリゴマーの製造方法を提供することである。
 上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1>
 下記式A-1又は式A-2により表される
 重合性化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式A-1又は式A-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表す。
 式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
<2>
 下記式T-1により表される構成単位、及び、
 下記式D-1又はD-2により表される構成単位を含む
 化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式T-1中、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、*及び**は他の構造との結合部位を表す。
 式D-1又はD-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表し、TfOはトリフラートアニオンを表し、●は他の構造との結合部位を表す。
 式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
 式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
<3>
 下記式C-1又は式C-2により表される構成単位のいずれか又は両方を更に含む、
 <2>に記載の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式C-1又は式C-2中、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、**及び●は他の構造との結合部位を表す。
 式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
<4>
 <1>に記載の重合性化合物を縮合する工程を含む、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法。
 本発明の一実施形態によれば、反応性が高く、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かに関わらず、オリゴマーの立体選択的な合成を可能とする重合性化合物を提供することができる。
 また、本発明の別の一実施形態によれば、新規な化合物を提供することである。
 更に、本発明の別の一実施形態によれば、立体選択性及び収率が高く、ヌクレオシドにおける塩基がアミノ基を有するか否かに関わらず、ボラノホスフェートオリゴマーの立体選択的な合成を可能とするボラノホスフェートオリゴマーの製造方法を提供することができる。
(A)(Rp)-TT [(Rp)-24a]の合成反応液(クルード)及び(B)(Sp)-TT [(Sp)-24a]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (C)(Rp)-dCT [(Rp)-24b]の合成反応液(クルード)及び(D)(Sp)-dCT [(Sp)-24b]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (E)(Rp)-dAT [(Rp)-24c]の合成反応液(クルード)及び(D)(Sp)-dAT [(Sp)-24c]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (G)(Rp)-dAT [(Rp)-24c]の合成反応液(クルード)及び(H)(Sp)-dAT [(Sp)-24c]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (I)(Rp)-dGT [(Rp)-24d]の合成反応液(クルード)及び(J)(Sp)-dGT [(Sp)-24d]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (K)all-(Rp)-d (CT) [25]の合成反応液(クルード)及び(L)all-(Sp)-d (CT) [26]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (M)all-(Rp)-d (CT) [25]の精製物及び(N)all-(Sp)-d (CT) [26]の精製物の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (O)all-(Sp)-d(G(AT) [27] の合成反応液(クルード)及び(P)all-(Sp)-d(G(AT) [27]の精製物の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。 (Q)all-(Sp)-d(C2(C)T[28]の合成反応液(クルード)及び(R)all-(Rp)-d(C2(C)T[29]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 以下、本開示について詳細に説明する。
 なお、本明細書中、「xx~yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。
 また、本開示において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
 また、本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
 本明細書において、式で表される化合物における基の表記に関して、置換あるいは無置換を記していない場合、上記基が更に置換基を有することが可能な場合には、他に特に規定がない限り、無置換の基のみならず置換基を有する基も包含する。例えば、式において、「Rはアルキル基を表す」との記載があれば、「Rは無置換アルキル基又は置換基を有するアルキル基を表す」ことを意味する。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
 以下、本開示を詳細に説明する。
(重合性化合物)
 本開示に係る重合性化合物は、下記式A-1又は式A-2により表される化合物である。
 本開示に係る重合性化合物は、ボラノホスフェートオリゴマー形成用重合性化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式A-1又は式A-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表す。
 式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
 式A-1又は式A-2中、Rは電子供与性基を表し、アルコキシ基、-NR 、ヒドロキシ基、アリール基、又は、アルキル基が好ましく、アルコキシ基がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
 Rはそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表す。
 式A-1又は式A-2中、nは1~5の整数を表し、1~3の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。
 nが2以上である場合、複数のRは同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
 式A-1又は式A-2中、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表す。
 Rにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 Rは水素原子、アルキル基、又は、ヒドロキシ基の保護基を表し、ヒドロキシ基の保護基としては、例えば、RNA又はその誘導体の合成において通常用いられるリボース構造の2位のヒドロキシ基の保護に用いられる保護基として従来公知の保護基を使用することが可能であり、Greenら、Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Edition,1999,John Wiley&Sons,Inc.等の成書に記載の保護基を参照することもでき、例えば、アセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンジル基、4-メトキシベンジル基、ベンゾイル基、トリフェニルメチル基、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基、4-メトキシトリチル(MMTr)基、9-フェニルキサンテニル基、トリメチルシリル基、シアノメトキシメチル基、2-(シアノエトキシ)エチル基、シアノエトキシメチル基が挙げられ、好ましくは4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基が挙げられる。
 Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、ヒドロキシ基の保護基としては、Greenら、Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Edition,1999,John Wiley&Sons,Inc.等の成書に記載の保護基を参照することができ、例えば、アセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンジル基、4-メトキシベンジル基、ベンゾイル基、トリフェニルメチル基、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基、4-メトキシトリチル(MMTr)基、9-フェニルキサンテニル基、トリメチルシリル基、シアノメトキシメチル基、2-(シアノエトキシ)エチル基、シアノエトキシメチル基が挙げられ、好ましくは4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基が挙げられる。
 式A-1又は式A-2中、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表し、式B-1がチミン構造又はウラシル構造に、式B-2がシトシン構造に、式B-3がアデニン構造に、式B-4及び式B-5がグアニン構造に、それぞれ該当する。
 なお、上記チミン構造、ウラシル構造、シトシン構造、アデニン構造及びグアニン構造には、置換基を有するそれぞれの構造が含まれる。
 式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアルケニル基、又は、炭素数2~4のアルキニル基であることが好ましい。
 RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、Greenら、Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Edition,1999,John Wiley&Sons,Inc.等の成書に記載の保護基を参照することができ、例えば、tert-ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、4,4’-トリメトキシトリチル(TMTr)基、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基、4-メトキシトリチル(MMTr)基、又は、4-メトキシベンジルオキシカルボニル(MCBz)基が好ましく、立体障害が小さく、モノマーの反応性を向上させる観点から、4-メトキシベンジルオキシカルボニル(MCBz)基がより好ましい。
 RpC2はアルキル基を表し、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
 RpG2は保護基を表し、保護基としては、例えば、公知のヒドロキシ基の保護基を制限なく使用することが可能であるが、Greenら、Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Edition,1999,John Wiley&Sons,Inc.等の成書に記載の保護基を参照することもでき、例えば、アセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンジル基、4-メトキシベンジル基、ベンゾイル基、トリフェニルメチル基、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基、4-メトキシトリチル(MMTr)基、9-フェニルキサンテニル基、トリメチルシリル基、トリメチルシリルエチル基、シアノメトキシメチル基、2-(シアノエトキシ)エチル基、シアノエトキシメチル基が挙げられ、好ましくはトリメチルシリルエチル基が挙げられる。
 また、RpG2としては、酸性条件下で除去される保護基が好ましい。
 RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、保護基としては、上述のRPGにおける酸性条件下において除去される保護基と同様の保護基が挙げられ、好ましい態様も同様である。
<重合性化合物の製造方法>
 以下、本開示に係る重合性化合物の製造方法の一例について説明する。ただし、本開示はこれに限定されるものではない。
 本開示に係る重合性化合物は、例えば、下記スキーム1に従い合成することが可能である。
 下記スキーム1において、EtNはトリエチルアミンである。
 下記スキーム1中、(Rp)or(Sp)-20a-dが、式A-1又は式A-2により表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記スキーム1における、R、n、R、R及びXはそれぞれ、式A-1又は式A-2におけるR、n、R、R及びXと同義であり、好ましい態様も同様である。
 上記スキーム1における化合物9a-dは、例えば、チミジン、ウリジン、シチジン、アデノシン又はグアノシンを原料として合成することが可能である。
 上記スキーム1における化合物(4S,5R)-18は、例えば、下記スキーム2に従い合成することが可能である。
 下記スキーム2において、Meはメチル基、MMTrClは4-メトキシトリチルクロリド、EtNはトリエチルアミン、SO-Pyはピリジン-三酸化硫黄コンプレックス、DCAはジクロル酢酸、PClは三塩化リンである。
 なお、下記スキーム2はL-プロリンを出発物質としているが、D-プロリンを出発物質として同様の合成を行うことにより、(4R,5S)-18を合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法)
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法は、本開示に係る重合性化合物を縮合する工程(以下、「縮合工程」ともいう)を含む、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法である。
 以下、本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法の一例について説明する。ただし、本開示はこれに限定されるものではない。
<縮合工程>
 本開示における縮合工程は、例えば、下記スキーム3に従う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記スキーム3における、R、n、R、R及びXはそれぞれ、式A-1又は式A-2におけるR、n、R、R及びXと同義であり、好ましい態様も同様である。
 また、上記スキーム3中、Zは後述の式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表す。
 上記スキーム3においては、固相担体に担持された化合物27において、Rの脱保護を行う。上記Rの脱保護は、例えば、酸性条件下において行われる。
 続いて、重合性化合物及び活性化剤を使用して、縮合反応と、不斉補助基、塩基の保護基及びRの脱保護と、を繰り返すことにより、オリゴマー鎖を伸長する。上記不斉補助基、及び、塩基の保護基の脱保護は、酸性条件下において行われる。Rとして、酸性条件下において除去される保護基を使用することにより、上記不斉補助基、及び、塩基の保護基の脱保護と同時に、Rの脱保護を行うことが可能となる。
 上記スキーム3においては、重合性化合物20a-dと、活性化剤である化合物21(CMPT、N-(シアノメチル)ピロリジニウムトリフラート)を用いているが、活性化剤はこれに限定されず、変更することができる。
 H-ホスホネートオリゴマー23の形成後に、ホウ素化を行うことにより、ボラノホスフェートオリゴマー24a-dが得られる。
 上記スキーム3においては、固相法による合成方法を示したが、同様のスキームにより液相法による合成を行うことも可能である。
 立体選択性及び反応速度の観点からは、固相法により合成することが好ましい。
 上記スキーム3における、オリゴマー鎖の伸長反応の詳細を下記スキーム4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記スキーム4中、R、n、R、R及びXはそれぞれ独立に、式A-1又は式A-2におけるR、n、R、R及びXと同義であり、好ましい態様も同様である。
 nは0~100の整数を表し、1~100の整数であることが好ましく、9~100の整数であることがより好ましく、11~100の整数であることが更に好ましい。
 上記スキーム4中、TfO(OTf)はトリフラートアニオンを表し、Zは後述の式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表す。
 上記スキーム4において、本開示に係る重合性化合物である(Rp)or(SP)-20a-dが活性化剤21の存在下でH-ホスホネート置換ヌクレオチドの末端における糖構造の5’位におけるヒドロキシ基と結合し、中間体28を形成する。その後、中間体28から不斉補助基、塩基の保護基及びRが脱保護され、オリゴマー29が形成される。更に、オリゴマー29の末端における糖構造の5’位におけるヒドロキシ基に(Rp)or(SP)-20a-dが結合する。この繰り返しにより、オリゴマー鎖が伸長する。
 スキーム4においては、便宜上、中間体28やオリゴマー29に含まれるリン原子を不斉点とする全ての立体配置をS配置(Sp体)として記載しているが、モノマーとして式A-1により表される化合物と、式A-2により表される化合物とを使い分けることにより、S配置(Sp体)のH-ホスホネート構造と、R配置(Rp体)のH-ホスホネート構造と、を任意の位置に導入することができる。
 すなわち、上記中間体28は、下記式T-1により表される構成単位、及び、下記式D-1又はD-2により表される構成単位を含む化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 式T-1中、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、*及び**は他の構造との結合部位を表す。
 式D-1又はD-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表し、TfOはトリフラートアニオンを表し、●は他の構造との結合部位を表す。
 式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
 式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
 式T-1中、Rは式A-1又は式A-2中のRと同義であり、好ましい態様も同様である。
 式T-1中、*は他の構造との結合部位を表し、固相合成により合成される場合、担体との結合部位を表すことが好ましい。
 式T-1中、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造であることが好ましく、チミン構造、ウラシル構造、シトシン構造、アデニン構造、又は、グアニン構造のいずれかであることがより好ましい。
 式D-1及び式D-2中、R、n、R、R及びXは、式A-1又は式A-2中のR、n、R、R及びXと同義であり、好ましい態様も同様である。
 式B-1~式B-5は、上述の式A-1又は式A-2における式B-1~式B-5と同義であり、好ましい態様も同様である。
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法によれば、縮合工程において使用する重合性化合物の選択により、ボラノホスフェートDNA、ボラノホスフェートRNAがいずれも製造可能である。
 本開示において、ボラノホスフェートDNAとは、天然型DNAのリン酸ジエステル構造における、非架橋酸素原子のうちの一つをボラノ基(-BH)に置換したDNAをいう。
 本開示において、ボラノホスフェートRNAとは、天然型RNAのリン酸ジエステル構造における、非架橋酸素原子のうちの一つをボラノ基(-BH)に置換したRNAをいう。
 上記DNA及びRNAのいずれにおいても、標的核酸の塩基配列に相補的となる塩基配列となるように本実施形態に係る重合性化合物を選択して、合成を実施することが可能である。
 また、上記化合物は、下記式C-1又は式C-2により表される構成単位のいずれか又は両方を更に含んでもよい。
 下記式C-1又は式C-2により表される構成単位は、上述のスキーム4に記載した縮合サイクルの1サイクルにより、1つずつ増加する構成単位であり、複数有していてもよい。
 上記化合物に含まれる、式C-1又は式C-2により表される構成単位の合計数は、9~100であることが好ましく、11~50であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式C-1又は式C-2中、Rは水素原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、**及び●は他の構造との結合部位を表す。
 式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
 式C-1及び式C-2中、Z及びRは式T-1中のZ及びRとそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。
 式C-1又は式C-2により表される構造が複数存在する場合、複数の式C-1又は式C-2中のZ及びRは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 式B-6~式B-9は、上述の式T-1における式B-6~式B-9と同義であり、好ましい態様も同様である。
 また、上記化合物は、後述する式E-1~式E-4により表される重合性化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つに由来する構成単位を、更に含んでもよい。
 本開示における縮合工程においては、その他の重合性化合物として、式E-1~式E-4により表される重合性化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1つの重合性化合物を更に用いてもよい。
 すなわち、本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法により製造されるボラノホスフェートオリゴマーは、ボラノホスフェートLNAであってもよい。
 本開示において、LNAとは、リボース環の2’位の酸素原子と4’位の炭素原子がメチレンを介して架橋された構造を有するRNA誘導体をいい、ボラノホスフェートLNAとは、LNAのリン酸ジエステル構造における、非架橋酸素原子のうちの一つをボラノ基(-BH)に置換したLNAをいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式E-1~式E-4中、R、n、R及びXは、式A-1又は式A-2中のR、n、R及びXと同義であり、好ましい態様も同様である。
 式E-3及び式E-4中、Rはヒドロキシ基の保護基を表し、上述のRにおけるヒドロキシ基の保護基として例示したものを制限なく使用することが可能である。
 Rは、水素原子、保護基を有するヒドロキシ基、ハロゲン原子、又は、アルコキシ基を表す。
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの合成方法において、式E-1又は式E-2により表される重合性化合物を用いる場合、式A-1又は式A-2により表される重合性化合物を用いる場合と同様の方法により合成することが可能である。
 また、本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの合成方法において、式E-3又は式E-4により表される重合性化合物を用いる場合、公知の縮合剤を用いた、公知のDNA又はRNA合成方法により合成することが可能である。
 式E-3又は式E-4により表される重合性化合物を用いることにより、部分的にリン酸ジエステル構造を含むボラノホスフェートオリゴマーを合成することが可能となる。
<精製工程>
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法は、ボラノホスフェートオリゴマーを生成する工程(精製工程)を更に含んでいてもよい。
 精製工程においては、例えば、逆相高速液体クロマトグラフィー(逆相HPLC)、イオン交換HPLC、カラムクロマトグラフィー、再結晶等の公知の精製方法によりボラノホスフェートオリゴマーが精製される。
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法は、10量体~100量体のボラノホスフェートオリゴマーの製造方法であることが好ましく、10量体~50量体のボラノホスフェートオリゴマーの製造方法であることがより好ましく、12量体~50量体のボラノホスフェートオリゴマーの製造方法であることが更に好ましい。
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法によれば、上述のSp体とRp体を自由に組み合わせたボラノホスフェートオリゴマーを製造することが可能となる。
 例えば、ボラノホスフェートオリゴマーの両末端のみをRp体、その他の構造をSp体として構成することにより、酵素耐性を向上させたボラノホスフェートオリゴマーを製造することが可能となる。
 本開示に係るボラノホスフェートオリゴマーの製造方法により得られたボラノホスフェートオリゴマーは、標的核酸の塩基配列に相補的となるように設計することにより、標的核酸に対する二本鎖形成能に優れたアンチセンス分子として使用することができる。
 例えば、前記標的核酸が疾患関連遺伝子の部分配列に相当する場合には、前記ボラノホスフェートオリゴマーは、翻訳阻害能の高いアンチセンス医薬等の医薬用途に好ましく用いられる。
 その他、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)への応用も考えられる。
 以下、実施例により本開示を詳細に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。
 なお、以下の記載において、特に断りのない限り、「%」は質量基準である。
 実施例において使用された分析機器の詳細は、下記の通りである。
 H-核磁気共鳴スペクトル(H-NMR):JNM-LA 400(400MHz)
 31P-核磁気共鳴スペクトル(31P-NMR):JNM-LA 400(161.8MHz)
 なお、H-NMRにはテトラメチルシラン(TMS)を内部標準として用い、31P-NMRは85%HPOを外部標準として用いた。
 ESI-MS: Varian 910-MS
 実施例において使用した略語の詳細は下記の通りである。
 MMTr = 4-methoxytrityl
 DMTr = 4,4’-dimethoxytrityl
 TBS = tert-butyldimethylsilyl
 TMS = trimethylsilyl
 TFA = trifluoroacetic acid
 DCA = dichloroacetic acid
 MCbz = 4-methoxybenzyloxycarbonyl
 Tse = trimethylsilylethyl
 CDI = 1,1’-carbonyldiimidazole
 HMDS = hexamethyldisilazane
 DEAD = diethylazodicarboxylate
 CMPT = N-(cyanomethyl)pyrrolidinium tri fluoromethanesulfonate
 DMAc = N,N-dimethylacetamide
 BSA = N,O-bis(trimethylsilyl)acatamide
 Th (T) = thymine
 Cy (C) = cytosine
 Ad (A) = adenine
 Gu (G) = guanine
(実施例及び比較例)
<重合性化合物の合成>
〔(2S)-5の合成〕
 L-proline (1) (11.51g, 100 mmol) をMeOH (100 mL) 溶液とし、0 ℃に冷却した。この溶液にSOCl (14.42 mL, 200 mmol) を滴下ロートでゆっくりと加えた。反応混合物を室温で3時間撹拌し、溶媒を減圧留去後、粗生成物として(2S)-2を得た。(2S)-2はこれ以上の精製を行わず、次のステップに用いた。
 粗生成物 (2S)-2をtoluene、CHClで繰り返し共沸乾燥し、CHCl (250 mL) 溶液とし、EtN (55.75 mL, 400 mmol)、MMTrCl (40.14 g, 130 mmol) を加えた。反応混合物を室温で17時間撹拌し、飽和NHCl水溶液-濃NH水溶液 (2:1, v/v) (150 mL) を加えた。有機層を分離し、飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮し、粗生成物として(2S)-3を得た。(2S)-3はこれ以上の精製を行わず、次のステップに用いた。
 粗生成物 (2S)-3をpyridine、toluene、CHClで繰り返し共沸乾燥し、THF (100 mL) 溶液とした。この溶液を滴下ロートで、LiAlH (4.93 g, 130 mmol) のTHF (100 mL) 溶液に対し、0 ℃ でゆっくりと加えた。反応混合物を室温で12時間撹拌後、0 ℃ に冷却し、HO (5 mL)、15% NaOH水溶液 (5 mL)、HO (15 mL) を順次滴下ロートでゆっくりと加えた。反応混合物を室温で30分間撹拌し、無水MgSOを加え、更に30分間撹拌した。懸濁液をセライトろ過し、AcOEt (500 mL) で洗浄した。溶液を減圧留去し、残渣にCHCl (300 ml) を加えた。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮し、粗生成物として(2S)-4を得た。(2S)-4はこれ以上の精製を行わず、次のステップに用いた。
 粗生成物 (2S)-4をCHCl (400 mL) 溶液とし、EtN (83.18 mL, 600 mmol) を加えた。この溶液に、Pyridine - Sulfur Trioxide Complex (47.75 g, 300 mmol) のDMSO (100 mL) 溶液を0 ℃で加えた。反応混合物を室温で3時間撹拌し、飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加えた。有機層を分離し、飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を減圧下濃縮し、残渣にEtO (300 mL) を加え、飽和NaCl水溶液 (5 × 100 mL) で洗浄した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, hexane‐AcOEt (6:1, v/v), pyridine 1% ] で分離精製し、(2S)-5を含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、淡黄色フォーム状物質として、(2S)-5を得た。
H NMR (400 MHz, CDCl) δ9.84 (s, 1H), 7.55-7.43 (m, 6H), 7.28-7.14 (m, 6H), 6.82-6.78 (m, 2H), 3.78 (s, 3H), 3.29-3.23 (m, 1H), 2.93-2.87 (m, 1H), 1.64-1.55 (m, 2H), 1.47-1.37 (m, 1H), 1.19-1.10 (m, 1H), 0.90-0.77 (m, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 394.1783. Found; 394.1788
〔(2R)-5の合成〕
 (2R)-5 は、D-proline (1) を出発物質として、(2S)-5 と同様の方法により合成した。
 H NMR (300 MHz, CDCl) δ9.83 (s, 1H), 7.56-7.43 (m, 6H), 7.28-7.12 (m, 6H), 6.84-6.78 (m, 2H), 3.77 (s, 3H), 3.30-3.21 (m, 1H), 2.94-2.85 (m, 1H), 1.65-1.55 (m, 2H), 1.49-1.37 (m, 1H), 1.20-1.08 (m, 1H), 0.90-0.75 (m, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 394.1783. Found; 394.1784.
〔(αR,2S)-7の合成〕
 (2S)-5 (26.00 g, 70 mmol) をpyridine、toluene、CHClで繰り返し共沸乾燥し、EtO (300 mL) 溶液とし、-78 °Cに冷却した。この溶液に0.5 M 4-methoxyphenyl magnesium bromide / THF溶液 (420 mL, 210 mmol) を滴下ロートでゆっくりと加えた。反応混合物を室温で18時間撹拌し、飽和NHCl水溶液‐濃NH水溶液 (2:1, v/v) (300 mL) を0 ℃ で加えた。懸濁液をセライトろ過し、EtO (300 mL) で洗浄した。有機層を分離し、飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をEtO (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮し、粗生成物として(αR,2S)-6を得た。(αR,2S)-6はこれ以上の精製を行わず、次のステップに用いた。
 粗生成物 (αR,2S)-6に3% DCA / CHCl 溶液 (300 mL) を加えた。反応混合物を室温で10分間撹拌し、HO (300 mL) を加え、水層を分離し、CHCl (5 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液を水 (100 mL) で抽出した。集めた水層に5 M NaOH水溶液をpH 11になるまで加えた。これにCHCl (300 mL) を加え、有機層を分離し、飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮し、(αRS,2S)-7を得た。
 (αRS,2S)-7 (5.18 g, 25 mmol) にtrans-cinnamic acid (3.70 g, 25 mmol) を加え、EtOHを用いて再結晶を行った。析出した結晶に2 M KOH水溶液 (100 mL)、CHCl (100 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮し、(αR,2S)-7を淡黄色オイル状物質として得た。
H NMR (400 MHz, CDCl) δ7.30-7.27 (m, 2H), 6.89-6.86 (m, 2H), 4.68 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.42-3.37 (m, 1H), 3.05-2.99 (m, 1H), 2.96-2.91 (m, 1H), 2.43 (br, 2H), 1.79-1.62 (m, 3H), 1.55-1.47 (m, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 208.1338. Found; 208.1337.
〔(αS,2R)-7の合成〕
 (αS,2R)-7 は、(2R)-5 を出発物質として、(αR,2S)-7 と同様の方法により合成した。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ7.30-7.27 (m, 2H), 6.89-6.86 (m, 2H), 4.66 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.40-3.35 (m, 1H), 3.03-2.98 (m, 1H), 2.94-2.88 (m, 1H), 2.54 (br, 2H), 1.79-1.61 (m, 3H), 1.55-1.46 (m, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 208.1338. Found; 208.1338.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
〔5’-O-(DMTr)thymidine [9a]の合成〕
 thymidine (8) を出発物質として、文献記載の方法に従って合成した。H NMR スペクトルは、文献値と一致した。
〔3’,5’-O-bis(TBS) -2’-deoxycytidine [14]の合成〕
 2’-deoxycytidine (13) を出発物質として、文献記載の方法に従って合成した。H NMR スペクトルは、文献値と一致した。
〔3’, 5’-O-bis(TBS)- N-MCbz-2’-deoxycytidine [15].の合成〕
 3’, 5’-O-bis(TBS) -2’-deoxycytidine (14) (4.55 g, 10 mmol) をpyridine、toluene、CHClで繰り返し共沸乾燥し、1,2-dichloroethane (100 mL) 溶液とし、CDI (2.60 g, 16 mmol) を加え、20時間加熱還流させた。4-methoxybenzylalcohol (2.00 mL, 16 mmol) を加え、さらに18時間加熱還流した。飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, hexane‐AcOEt (1:1, v/v) ] で分離精製し、15を含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、15 (4.64 g, 7.49 mmol, 75%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (300 MHz, CDCl) δ8.38 (d, 1H), 7.46 (br, 1H), 7.34 (d, 2H), 7.18 (d, 1H), 6.93 (d, 2H), 6.25 (t, 1H), 5.15 (s, 2H), 4.41 (q, 1H), 3.98-3.94 (m, 2H), 3.82-3.76 (m, 4H), 2.56-2.47 (m, 1H), 2.17-2.08 (m, 1H), 0.93-0.88 (m, 18H), 0.12-0.05 (m, 12H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 620.3187. Found; 620.3187.
〔N-MCbz-5’-O-DMTr-2’-deoxycytidine [9b]の合成〕
 3’, 5’-O-bis(TBS)- N-MCbz-2’-deoxycytidine (15) (4.34 g, 7 mmol) をTHF (35 mL) 溶液とし、1 M TBAF / THF (35 mL) を加え、室温で1時間撹拌した。飽和NaHCO水溶液 (100 mL)、AcOEt (300 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をAcOEt (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣にpyridine (70 mL)、DMTrCl (2.37 g, 7 mmol) を加え、室温で14時間撹拌した。MeOH (30 mL)、CHCl (300 mL)、飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, CHCl - MeOH - pyridine (99:0.5:0.5 to 94.5:5:0.5, v/v) ] で分離精製し、9bを含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、9b (3.47 g, 5 mmol, 71%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (300 MHz, CDCl) δ8.25 (d, 1H), 7.44-7.39 (m, 3H), 7.34-7.22 (m, 9H), 7.02 (d, 1H), 6.92-6.84 (m, 6H), 6.25 (t, 1H), 5.13 (s, 2H), 4.47 (br, 1H), 4.09 (q, 1H), 3.80 (s, 9H), 3.55-3.39 (m, 2H), 2.71-2.62 (m, 1H), 2.30-2.22 (m, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 694.2765. Found; 694.2763.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
〔3’,5’-O-bis(TBS) -2’-deoxyadenosine [11]の合成〕
 2’-deoxyadenosine (10) を出発物質として、文献記載の方法に従って合成した。H NMR スペクトルは、文献値と一致した。
〔3’,5’-O-bis(TBS)-N-MCbz-2’-deoxyadenosine [12]の合成〕
 3’, 5’-O-bis(TBS) -2’-deoxyadenosine (11)(7.19 g, 15 mmol)をpyridine、toluene、CHClで繰り返し共沸乾燥し、1,2-dichloroethane (150 mL) 溶液とし、CDI (3.89 g, 24 mmol) を加え、17時間加熱還流させた。4-methoxybenzylalcohol (3.00 mL, 24 mmol) を加え、さらに20時間加熱還流した。飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, hexane‐AcOEt (2:1, v/v) ] で分離精製し、12を含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、12 (7.26 g, 11 mmol, 75%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.75 (s, 1H), 8.41 (s, 1H), 8.26 (s, 1H), 8.38 (d, 2H), 6.90 (d, 2H), 6.49 (t, 1H), 5.23 (s, 2H), 4.63-4.59 (m, 1H), 4.04 (q, 1H), 3.89-3.75 (m, 5H), 2.67-2.61 (m, 1H), 2.48-2.42 (m, 1H), 0.92-0.87 (m, 18H), 0.10-0.04 (m, 12H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 644.3300. Found; 644.3298.
〔N-MCbz-5’-O-DMTr-2’-deoxyadenosine [9c]の合成〕
 3’, 5’-O-bis(TBS)-N-MCbz-2’-deoxyadenosine (12) (7.26 g, 11 mmol) をTHF (55 mL) 溶液とし、1 M TBAF / THF (55 mL) を加え、室温で1時間撹拌した。飽和NaHCO水溶液 (100 mL)、AcOEt (300 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をAcOEt (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣にpyridine (110 mL)、DMTrCl (4.48 g, 13.2 mmol) を加え、室温で18時間撹拌した。MeOH (50 mL)、CHCl (300 mL)、飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加え、有機層を分離した。飽和NaHCO水溶液 (3 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl (100 mL) で抽出した。集めた有機層を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, CHCl - MeOH - pyridine (98:1.5:0.5 to 96.5:3:0.5, v/v) ] で分離精製し、9cを含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、9c (5.08 g, 7 mmol, 64%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (300 MHz, CDCl) δ8.68 (s, 1H), 8.16 (br, 1H), 8.06 (s, 1H), 7.40-7.36 (m, 2H), 7.31-7.16 (m, 9H), 6.91-6.77 (m, 6H), 6.46 (t, 1H), 5.23 (s, 2H), 4.70 (br, 1H), 4.16 (q, 1H), 3.77 (s, 9H), 3.41-3.39 (m, 2H), 2.91-2.82 (m, 1H), 2.59-2.51 (m, 1H), 1.65 (br, 1H). FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 718.2877. Found; 718.2880.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
〔O-Tse-5’-O-DMTr-2’-deoxyguanosine [9d]の合成〕
 2’-deoxyguanosine (1)を出発物質として、文献記載の方法に従って合成した。H NMR スペクトルは、文献値と一致した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
〔3’, 5’-bis-O-benzoyl- N-MCbz-deoxyguanosine [6]の合成〕
 3’, 5’-bis-O-benzoyldeoxyguanosine (4) (0.52 g, 1.09 mmol) をTHF (13.0 mL) 溶液とし、DIPEA (0.95 mL, 5.5 mmol)、TMSCl (0.15 mL, 1.0 mmol) を加え室温で1時間撹拌した。トリホスゲン (0.1 g, 0.35 mmol) を加え、0 ℃で1時間撹拌した。4-methoxybenzylalcohol(0.17 g, 1.2 mmol)を室温で加え、一晩加熱還流させた。飽和食塩水 (3 × 10 mL) で洗浄し、集めた洗液をCH2Cl2 (5 mL)で抽出した。集めた有機層を無水Na2SO4で乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカカラムクロマトグラフィー [neutral silica gel, CHCl - MeOH - pyridine (99:0.5:0.5 to 94.5:5:0.5, v/v)] で分離精製し、6を含むフラクションを回収した。溶媒を減圧留去し、6 (0.09g , 0.40 mmol, 37%) を黄色フォーム状物質として得た。
 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 11.31 (s, 1H), 8.35 (s, 1H), 8.06-8.04 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.96-7.93 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.72 (s, 1H), 7.64-7.59 (m, 1H), 7.55-7.45 (m, 9H), 7.39-7.34 (m, 4H), 6.94-6.92(m, 2H), 6.30-6.26 (t, J = 7.2, 6.6 Hz, 1H), 5.80-5.78 (m, 1H), 5.23 (s, 2H), 4.94-4.90 (m, 1H), 4.75-4.69(m, 1H), 4.69-4.67(m, 1H), 3.83 (s, 1H), 3.17-3.07 (m, 1H), 2.70-2.65 (m, 1H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
〔2-chloro-1,3,2-oxazaphospholidine [(4S,5R)-18]の合成〕
 (αR,2S)-7 (1.07 g, 5.16 mmol) をtolueneで繰り返し共沸乾燥し、toluene (3 mL) 溶液とし、N-methylmorpholine (1.13 mL, 10.32 mmol) を加えた。混合溶液をシリンジで、phosphorus trichloride (0.45 mL, 5.16 mmol) のtoluene (2.5 mL) 溶液に対し、0 °Cでゆっくりと加えた。反応混合物を室温で2時間撹拌後、生じた塩をAr雰囲気下、-78 °Cでろ別し、Ar雰囲気下減圧濃縮して2-chloro-1,3,2-oxazaphospholidine (4S,5R)-18 (1.28 g, 4.71 mmol) を得た。淡黄色オイル。(4S,5R)-18はこれ以上の精製はおこなわず、反応に用いた。
〔[(4R,5S)-18]の合成〕
 (αS,2R)-7を出発物質として、(4S,5R)-18と同様の方法により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
〔Oxazaphospholidine monomer [(Rp)-20a]の合成〕
 5’-O-(DMTr)thymidine (9a) (0.86 g, 1.58 mmol) をpyridine、toluene、THFで繰り返し共沸乾燥し、THF (8 mL) 溶液とし、EtN (1.52 mL, 11 mmol) を加えた。混合溶液を-78 ℃ に冷却し、0.5 M (4S,5R)-18 のTHF (9.5 mL, 4.75 mmol) 溶液をシリンジでゆっくりと加えた。反応溶液を室温で2時間撹拌し、CHCl (300 mL)、飽和NaHCO水溶液 (100 mL) を加えた。有機相を分離し、飽和NaHCO水溶液 (2 × 100 mL) で洗浄し、集めた洗液をCHCl3 (100 mL) で抽出した。集めた有機相を無水NaSOで乾燥、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (7:3, v/v), EtN 0.1%] で分離精製し、(Rp)-20aを含むフラクションを集め、溶媒を減圧留去し、(Rp)-20a (0.53 g, 0.68 mmol, 43%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ7.60 (s, 1H), 7.41-7.22 (m, 11H), 6.89-6.79 (m, 6H), 6.43 (t, 1H), 5.68 (d, 1H), 4.94-4.89 (m, 1H), 4.13 (q, 1H), 3.80-3.77 (m, 10H), 3.60-3.53 (m, 1H), 3.49-3.36 (m, 2H), 3.20-3.13 (m, 1H), 2.60-2.55 (m, 1H), 2.40-2.33 (m, 1H), 1.66-1.58 (m, 2H), 1.42 (s, 3H), 1.21-1.14 (m, 1H), 1.00-0.91 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 155.65. FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 802.2869. Found; 802.2866.
(Rp)-20b-d、(Sp)-20a-dの粗生成物は全て上記と同様の方法により得た。これらはシリカゲルカラムクロマトグラフィーの条件のみを示す。
〔Oxazaphospholidine monomer [(Rp)-20b]の合成〕
 (Rp)-20bの粗生成物は、9b (1.02 g, 1.47 mmol) と(4S,5R)-18 (0.80 g, 2.94 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (7:3, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Rp)-20b (0.65 g, 0.70 mmol, 47%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.25 (d, 1H), 7.39-7.13 (m, 13H), 6.91-6.79 (m, 8H), 6.26 (t, 1H), 5.68 (d, 1H), 5.13 (s, 2H), 4.87-4.81 (m, 1H), 4.16 (q, 1H), 3.83-3.76 (m, 14H), 3.60-3.52 (m, 1H), 3.47 (d, 2H), 3.22-3.13 (m, 1H), 2.82-2.75 (m, 1H), 2.38-2.32 (m, 1H), 1.67-1.57 (m, 2H), 1.22-1.15 (m, 1H), 1.01-0.94 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 156.72. FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 929.3527. Found; 929.3528.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Rp)-20c]の合成〕
 (Rp)-20cの粗生成物は、9c (1.05 g, 1.47 mmol) と(4S,5R)-18 (0.80 g, 2.94 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (8:2, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Rp)-20c (0.62 g, 0.65 mmol, 44%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.67 (s, 1H), 8.30 (br, 1H), 8.06 (s, 1H), 7.38-7.35 (m, 4H), 7.29-7.14 (m, 9H), 6.91-6.86 (m, 4H), 6.75-6.70 (m, 4H), 6.47 (t, 1H), 5.77 (d, 1H), 5.22 (s, 2H), 5.09-5.03 (m, 1H), 4.29 (q, 1H), 3.88-3.84 (m, 1H), 3.81 (s, 6H), 3.74 (s, 6H), 3.62-3.54 (m, 1H), 3.41-3.33 (m, 2H), 3.20-3.11 (m, 1H), 2.99-2.92 (m, 1H), 2.71-2.65 (m, 1H), 1.68-1.59 (m, 2H), 1.26-1.16 (m, 1H), 1.03-0.94 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 154.97. FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 975.3458. Found; 975.3459.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Rp)-20d]の合成〕
 (Rp)-20dの粗生成物は、9d (0.67 g, 1.00 mmol) と(4S,5R)-18 (1.07 g, 3.95 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (9:1, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Rp)-20d (0.34 g, 0.38 mmol, 38%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ7.69 (s, 1H), 7.43-7.13 (m, 11H), 6.92-6.74 (m, 6H), 6.33 (t, 1H), 5.75 (d, 1H), 5.04 (m, 1H), 4.65-4.53 (m, 4H), 4.26 (q, 1H), 3.92-3.74 (m, 10H), 3.64-3.53 (m, 1H), 3.41-3.30 (m, 2H), 3.20-3.13 (m, 1H), 2.57-2.55 (m, 1H), 2.24-2.19 (m, 1H), 1.68-1.55 (m, 2H), 1.26-1.12 (m, 3H), 1.03-0.96 (m, 1H), 0.08 (s, 9H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 155.04. FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 905.3823. Found; 905.3826.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Sp)-20a]〕
 (Sp)-20aの粗生成物は、9a (0.85 g, 1.57 mmol) と(4R,5S)-18 (1.28 g, 4.71 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (7:3, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Sp)-20a (0.82 g, 1.05 mmol, 67%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.02 (br, 1H), 7.64 (s, 1H), 7.42-7.16 (m, 11H), 6.90-6.82 (m, 6H), 6.41 (t, 1H), 5.63 (d, 1H), 4.94-4.89 (m, 1H), 4.18 (q, 1H), 3.86-3.76 (m, 10H), 3.56-3.48 (m, 1H), 3.39-3.34 (m, 2H), 3.20-3.13 (m, 1H), 2.50-2.43 (m, 1H), 2.39-2.31 (m, 1H), 1.64-1.59 (m, 2H), 1.40 (s, 3H), 1.25-1.19 (m, 1H), 1.06-0.90 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 156.12. FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 802.2869. Found; 802.2874.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Sp)-20b]の合成〕
 (Sp)-20bの粗生成物は、9b (1.01 g, 1.46 mmol) と(4R,5S)-18 (1.00 g, 3.67 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (7:3, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Sp)-20b (0.55 g, 0.59 mmol, 40%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.36 (d, 1H), 7.43-7.16 (m, 13H), 6.94-6.84 (m, 8H), 6.24 (t, 1H), 5.68 (d, 1H), 5.13 (s, 2H), 4.90-4.83 (m, 1H), 4.18 (q, 1H), 3.87-3.76 (m, 14H), 3.57-3.44 (m, 3H), 3.21-3.13 (m, 1H), 2.69-2.63 (m, 1H), 2.41-2.32 (m, 1H), 1.69-1.60 (m, 2H), 1.25-1.17 (m, 1H), 1.04-0.95 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 155.97. FAB-HRMS: Calcd. for [M+Na]; 951.3346. Found; 951.3349.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Sp)-20c]の合成〕
 (Sp)-20cの粗生成物は、9c (1.05 g, 1.46 mmol) と(4R,5S)-18 (1.00 g, 3.67 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (8:2, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Sp)-20c (0.67 g, 0.70 mmol, 48%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ8.67 (s, 1H), 8.29 (br, 1H), 8.11 (s, 1H), 7.41-7.35 (m, 4H), 7.30-7.12 (m, 9H), 6.91-6.74 (m, 8H), 6.46 (t, 1H), 5.72 (d, 1H), 5.22 (s, 2H), 5.06-5.00 (m, 1H), 4.34 (q, 1H), 3.91-3.85 (m, 1H), 3.80 (s, 6H), 3.76 (s, 6H), 3.62-3.52 (m, 1H), 3.48-3.34 (m, 2H), 3.22-3.13 (m, 1H), 2.94-2.88 (m, 1H), 2.63-2.58 (m, 1H), 1.69-1.58 (m, 2H), 1.26-1.19 (m, 1H), 1.06-0.98 (m, 1H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 155.36. FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 953.3639. Found; 953.3643.
〔Oxazaphospholidine monomer [(Sp)-20d]の合成〕
 (Sp)-20dの粗生成物は、9d (0.67 g, 1.00 mmol) と(4R,5S)-18 (1.07 g, 3.95 mmol) から、(Rp)-20aと同様の方法により得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー [NH-silica gel, toluene-AcOEt (9:1, v/v), EtN 0.1%] により精製し、(Sp)-20d (0.34 g, 0.38 mmol, 38%) を無色フォーム状物質として得た。
 H NMR (400 MHz, CDCl) δ7.73 (s, 1H), 7.44-7.13 (m, 11H), 6.88-6.78 (m, 6H), 6.30 (t, 1H), 5.71 (d, 1H), 5.01 (m, 1H), 4.61-4.53 (m, 4H), 4.30 (q, 1H), 3.90-3.77 (m, 10H), 3.62-3.52 (m, 1H), 3.46-3.42 (m, 1H), 3.33-3.30 (m, 1H), 3.22-3.13 (m, 1H), 2.52-2.48 (m, 1H), 2.25-2.20 (m, 1H), 1.66-1.59 (m, 2H), 1.26-1.19 (m, 3H), 1.07-0.98 (m, 1H), 0.08 (s, 9H). 31P NMR (161 MHz, CDCl) δ 155.36. FAB-HRMS: Calcd. for [M+H]; 905.3823. Found; 905.3825.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 表1に、各モノマーの合成に用いた9a~9d(保護基により保護された塩基)、使用した化合物18、各モノマーの収率、及び、得られたモノマーに含まれるRp体とSp体の質量比を記載した。
 表1中、Thの記載はチミンを、CyMCbzの記載はMCbz基によりアミノ基が保護されたシトシンを、AdMCbzの記載はMCbz基によりアミノ基が保護されたアデニンを、GuTseの記載はトリメチルシリル基によりアミノ基が保護されたグアニンを、それぞれ示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 エントリー4及び8においては、上述のEtNによる処理条件を-78 ℃とした。
 31P NMRを用いて測定した。
<ボラノホスフェートDNAの合成1>
 ボラノホスフェートDNA(PB-DNA)(24a-d,25,26)の手動固相合成は、固相担体としてCPG(Controlled-pore glass)を、反応容器には、下部にコックを有するグラスフィルター(10mm×50mm)を用いて行った。
 まず、CPGにサクシニルリンカーを介して担持した5’-O-(DMTr)thymidine(27)を1% TFA/CHClで処理(4×5s)し、5’-O-DMTr基を除去した後、以下の(i)から(v)のステップを行い、H-phosphonate DNA(23)を合成した。
 (i)washing(CHCl、CHCN)
 (ii)coupling(0.2M monomer 20a-d and 1.0M CMPT(21) in CHCN;5min),
 (iii)washing(CHCN、CHCl
 (iv)1% TFA/CHCl-EtSiH(1:1,v/v)(4×1min)
 (v)washing(CHCN、CHCl
 続いて、合成された23に対して、室温で、DMAc(0.8mL)、BSA (0.1mL)、BH・SMe(0.1mL)を加えた。15分後、反応溶液を除去し、CPG をDMAc、CHCNで洗浄した。CPGを濃NH水溶液‐EtOH(3:1, v/v) で25℃で3時間、もしくは55℃で12時間処理し、CPGをろ別し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をRP-HPLC、ESI-MSにより分析、同定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 得られたボラノホスフェートDNA(PB-DNA)の配列、上記ボラノ化の反応条件(conc.NH3-EtOH (3:1, v/v)条件下における温度及び保持時間)、収率及び2量体の立体化学的純度をそれぞれ表2に記載した。なお、表2中、Rp又はSpの記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置がSp又はRpのいずれであるかを示している。all-(Rp)の記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置が全てRpであることを、all-(Sp)の記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置が全てSpであることを、それぞれ示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025

 「」はボラノホスフェート構造により結合していることを示している。
 逆相HPLCにより算出した。HPLCチャートは図1~図7に記載した。
 単離収率
 図1は、(A)(Rp)-TT [(Rp)-24a]の合成反応液(クルード)及び(B)(Sp)-TT [(Sp)-24a]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~10%まで30分間直線グラジエントの後、アセトニトリルを10%のまま30分間保持。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図2は、(C)(Rp)-dCT [(Rp)-24b]の合成反応液(クルード)及び(D)(Sp)-dCT [(Sp)-24b]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~10%まで30分間直線グラジエントの後、アセトニトリルを10%のまま20分間保持。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図3は、(E)(Rp)-dAT [(Rp)-24c]の合成反応液(クルード)及び(D)(Sp)-dAT [(Sp)-24c]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~30%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図4は、(G)(Rp)-dAT [(Rp)-24c]の合成反応液(クルード)及び(H)(Sp)-dAT [(Sp)-24c]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~30%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図5は、(I)(Rp)-dGT [(Rp)-24d]の合成反応液(クルード)及び(J)(Sp)-dGT [(Sp)-24d]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~30%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図6は、(K)all-(Rp)-d (CT) [25]の合成反応液(クルード)及び(L)all-(Sp)-d (CT) [26]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~20%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図7は、(K)all-(Rp)-d (CT) [25]の精製物及び(L)all-(Sp)-d (CT) [26]の精製物の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~20%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 得られたボラノホスフェートDNA(PB-DNA)の配列、化学式[-H]、分子量(MS)の理論値及びESI-MSによる実測値をそれぞれ表3に記載した。なお、表3中、Rp又はSpの記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置がSp又はRpのいずれであるかを示している。all-(Rp)の記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置が全てRpであることを、all-(Sp)の記載は、オリゴマー中のボラノホスフェート構造の絶対立体配置が全てSpであることを、それぞれ示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
a 「B」はボラノホスフェート構造により結合していることを示している。
<ボラノホスフェートDNAの合成2>
 下記スキームに従って、ボラノホスフェートDNA(PB-DNA)[27]を合成した。配列は、all-(Sp)-d(G(AT)とした。固相担体としてはCPG(Controlled-pore glass)を、反応容器には、下部にコックを有するグラスフィルター(10mm×50mm)を用いて行った。単離収率は1.5%であった。
 その他、詳細な反応条件は下記表4に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 上記表4中、monomer unitsは化合物20a-dを表す。
 図8は、(O)all-(Sp)-d(G(AT) [27] の合成反応液(クルード)及び(P)all-(Sp)-d(G(AT) [27]の精製物の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~40%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
<ボラノホスフェートDNAの合成3(比較例)>
 下記スキームに従って、ボラノホスフェートDNA(PB-DNA)[28、29]を合成した。配列は、all-(Sp)-d(C2(C)T[28]又はall-(Rp)-d(C2(C)T[29]とした。固相担体としてはCPG(Controlled-pore glass)を、反応容器には、下部にコックを有するグラスフィルター(10mm×50mm)を用いて行った。
その他、詳細な反応条件は下記表5に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 図9は、(Q)all-(Sp)-d(C(C)T[28]の合成反応液(クルード)及び(R)all-(Rp)-d(C(C)T[29]の合成反応液(クルード)の逆相HPLCの結果を示すHPLCチャートである。
 逆相HPLCの測定条件は下記の通りとした。
 グラジエントサイクル:0.1Mトリエチルアンモニウム緩衝液(pH7.0)においてアセトニトリルを0%~40%まで60分間直線グラジエント。
 測定温度:30℃
 流速:0.5mL/min
 カラム:μBondasphere 5 μm C18 column (100 Å, 3.9 mm × 150 mm) (Waters)
 図9からわかるように、本比較例によれば、ボラノホスフェートDNAを合成することは不可能であった。

Claims (4)

  1.  下記式A-1又は式A-2により表される
     重合性化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式A-1又は式A-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表す。
     式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
  2.  下記式T-1により表される構成単位、及び、
     下記式D-1又はD-2により表される構成単位を含む
     化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     式T-1中、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、*及び**は他の構造との結合部位を表す。
     式D-1又はD-2中、Rは電子供与性基を表し、nは1~5の整数を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子、又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Rは水素原子又はヒドロキシ基の保護基を表し、Xは式B-1~式B-5のいずれかにより表される構造を表し、TfOはトリフラートアニオンを表し、●は他の構造との結合部位を表す。
     式B-1~式B-5中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、RpC、RpA及びRpGは、酸性条件下において除去される保護基を表し、RpC2はアルキル基を表し、RpG2は保護基を表し、RpG3は酸性条件下において除去される保護基又は水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
     式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
  3.  下記式C-1又は式C-2により表される構成単位のいずれか又は両方を更に含む、
     請求項2に記載の化合物
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

     式C-1又は式C-2中、Rは水素原子、ハロゲン原子又は-ORを表し、Rは水素原子、アルキル基又はヒドロキシ基の保護基を表し、Zは式B-6~式B-9のいずれかにより表される構造を表し、**及び●は他の構造との結合部位を表す。
     式B-6~式B-9中、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、R、R及びRは、水素原子を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
  4.  請求項1に記載の重合性化合物を縮合する工程を含む、ボラノホスフェートオリゴマーの製造方法。
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