WO2020202950A1 - 無機多孔質担体及びこれを用いた核酸の製造方法 - Google Patents

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inorganic porous
porous body
carbon atoms
porous carrier
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香菜子 山▲崎▼
北原 真樹
原 孝志
吉岡 健
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住友化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an inorganic porous carrier, a method for producing a nucleic acid using the same, and a silane coupling agent suitable for introducing a functional group into the inorganic porous body.
  • a solid-phase synthesis method based on the phosphoramidite method is widely used.
  • a functional group such as an amino group is introduced onto the inorganic porous body using a silane coupling agent or the like, and the nucleoside which is the 3'end of the nucleic acid is bound to the functional group.
  • a nucleic acid extension reaction is carried out on a solid phase carrier starting from the nucleoside.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an inorganic porous carrier capable of further increasing the yield and the like in the production of nucleic acid, and a method for producing nucleic acid using the same. ..
  • the present invention adopts the following configuration.
  • the first aspect of the present invention is characterized by having a linker represented by the following general formula (1) and having a pore distribution having a pore diameter (mode diameter, the same applies hereinafter) of 0.04 ⁇ m or more. It is an inorganic porous carrier.
  • R 1 and R 2 may independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • a second aspect of the present invention is an inorganic porous material having a linker represented by the following general formula (2) and having a pore size (mode diameter) of 0.04 ⁇ m or more. It is a carrier (hereinafter, this inorganic porous carrier may be referred to as a "solid phase carrier").
  • R 1 and R 2 may independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • L 1 in the general formula (2) may be a succinyl linker or universal linker.
  • the specific surface area per volume of the inorganic porous body may be 0.1 m 2 / mL or more and 100 m 2 / mL or less.
  • the pore volume per volume of the inorganic porous body may be 0.05 mL / mL or more and 0.6 mL / mL or less.
  • the porosity of the inorganic porous body may be 50% or more.
  • the carrier density of the linker is 0.1 ⁇ mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ mol / m with respect to the specific surface area per mass of the inorganic porous body. It may be 2 or less.
  • the particle size (median diameter) of the inorganic porous body may be 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the inorganic porous body may be silica, silica gel, zeolite or glass.
  • a third aspect of the present invention is to use an inorganic porous carrier in which R b in the general formula (2) represents a nucleoside or a nucleotide having a protected hydroxyl group as a reactive group, and 5'of the nucleoside.
  • R b in the general formula (2) represents a nucleoside or a nucleotide having a protected hydroxyl group as a reactive group, and 5'of the nucleoside.
  • the step (B) for producing phosphite the step (C) for producing nucleotides by oxidizing the phosphite produced in the step (B), and the 5'position of the nucleotide produced in the step (C).
  • a method for producing a nucleic acid (hereinafter, referred to as "method for producing a nucleic acid of the present invention"), which comprises a step (D) of deprotecting a protecting group of a hydroxyl group.
  • the method for producing nucleic acid further condenses the product produced in the step (D) with an amidite compound having a nucleoside base to be introduced next.
  • Step of reacting to produce phosphite (B') The step (C') of oxidizing the phosphite produced in the step (B') to produce an oligonucleotide, and Step (D') to deprotect the protecting group of the hydroxyl group at the 5'position at the end of the oligonucleotide chain generated in the step (C'). May include.
  • the method for producing nucleic acid further comprises a series of steps including the steps (B'), steps (C') and steps (D') described above.
  • the step (E) of cutting out the elongated nucleic acid after reacting m amidite compounds by repeating m times (m represents an integer of 1 or more) may be included.
  • a fourth aspect of the present invention is a silane coupling agent (hereinafter, referred to as "silane coupling agent of the present invention”), which is represented by the following general formula (3).
  • R 1 and R 2 may each independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom, or an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an alkyl group.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • L is a methylene group
  • R 1 is an isopropyl group
  • R 2 is an isopropyl group
  • R 3 is an ethyl group
  • L is a methylene group
  • R 1 is an n-propyl group. Excludes those in which R 2 is an n-propyl group and R 3 is an n-propyl group.
  • a fifth aspect of the present invention is the use of the inorganic porous carrier according to the first aspect or the solid phase carrier according to the second aspect in the production of nucleic acid by the phosphoramidite method.
  • the purity or yield can be further increased in the production of nucleic acid.
  • the purity or yield can be further increased, and particularly long-stranded nucleic acid can be obtained in high yield.
  • Inorganic porous carrier The inorganic porous carrier according to the first aspect of the present invention will be described.
  • the inorganic porous body constituting the inorganic porous carrier of the present embodiment is an inorganic porous body having a pore distribution having a pore diameter of 0.04 ⁇ m or more, and typically carries a silane coupling agent. It has a silanol group that can be used.
  • Typical examples of such an inorganic porous body are silica, silica gel, zeolite, glass, quartz, or two or more thereof, and silica gel, silica gel, zeolite, or glass is preferable.
  • these products commercially available products may be used, or those prepared by a synthetic method such as the following may be used.
  • Examples of the method for producing an inorganic porous body containing a silanol group include a dry method and a wet method. Specific examples of the former include a combustion method and an arc method, and specific examples of the latter include synthesis methods such as a sedimentation method, a sol-gel method, and a hydrothermal synthesis method (Reference: TOSOH Research & Technology Review Vol). . 45 (2001).).
  • Such an inorganic porous body is prepared by, for example, using silicate, alkoxysilane, chlorosilanes and the like as raw materials, and using a solvent and a template as described above.
  • the obtained inorganic porous body is preferably in the form of particles, and may be formed into a spherical shape, or may be in the form of a lump or a crushed form. However, when these are used as a carrier, the filling property into the nucleic acid synthesis column From the viewpoint, spherical or crushed form is preferable.
  • the molding method is not particularly limited, but a spray drying method or an emulsion method can be used.
  • the size of the inorganic porous body is not particularly limited, but is measured by a laser diffraction method (scattering method) from the viewpoint of column filling efficiency during solid-phase synthesis of nucleic acid, liquid feeding rate during column filling, and the like.
  • the particle size (median diameter, the same applies hereinafter) is preferably 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 5 to 500 ⁇ m, and even more preferably 10 to 300 ⁇ m.
  • the inorganic porous body in the present embodiment a porous body having a pore diameter of 0.04 ⁇ m or more is used.
  • the inorganic porous body to be used can be appropriately selected according to the chain length of the nucleic acid to be synthesized. Usually, when the chain length of the nucleic acid to be synthesized is long, it is preferable to select a nucleic acid having a large pore diameter.
  • the pore diameter is preferably 0.04 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less, and more preferably 0.04 ⁇ m or more and 0.3 ⁇ m or less.
  • the pore diameter is the peak top in the pore diameter distribution obtained by the mercury intrusion method (the X-axis is the value of the pore diameter and the Y-axis is the value obtained by differentiating the pore volume with the pore diameter). It is obtained from the value of the X-axis of.
  • the specific surface area per volume of the inorganic porous body is not particularly limited. In order to increase the amount of nucleic acid produced per column, it is preferable that the specific surface area per volume is high regardless of the chain length of the nucleic acid. Specifically, the specific surface area per volume is preferably 0.1 to 100 m 2 / mL, more preferably 1 to 50 m 2 / mL, and even more preferably 3 to 20 m 2 / mL.
  • the pore volume of the inorganic porous body of the present embodiment is not particularly limited. In general, in order to increase the amount of nucleic acid produced per column, it is preferable that the pore volume (mL / mL) per volume is high regardless of the chain length of the nucleic acid.
  • the pore volume per volume is preferably 0.05 to 0.6 mL / mL, more preferably 0.05 to 0.5 mL / mL.
  • the pore volume per volume is determined by the product of the bulk density (g / mL) obtained by the mercury intrusion method and the cumulative pore volume (mL / g) having a pore diameter in the range of 0.04 ⁇ m to 1 ⁇ m. ..
  • the porosity of the inorganic porous body is not particularly limited, and generally, in order to increase the amount of nucleic acid produced per column, a high porosity is preferable regardless of the chain length of the nucleic acid.
  • the porosity is determined by a mercury intrusion method, and is preferably 50% or more, more preferably 70% or more.
  • the porosity here is calculated from the pore volume in the range of the pore diameter of 0.004 to 200 ⁇ m, which is the measurement range of the mercury intrusion method. That is, it is obtained by the product of the cumulative pore volume (mL / g) and the bulk density (g / mL) in the range of 0.004 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the inorganic porous carrier of the present embodiment has a linker represented by the following general formula (1).
  • R 1 and R 2 may independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • the alkyl group in R 1 and R 2 may be any of a linear alkyl group, a branched chain alkyl group or a cyclic alkyl group, and the yield can be easily increased. It is preferably a chain alkyl group.
  • the alkyl group in R 1 and R 2 preferably has 3 to 10 carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, and more preferably 3 or 4 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group in R 1 and R 2 include linear alkyl groups such as n-propyl group, n-butyl group, n-hexyl group and n-octyl group; isopropyl group, isobutyl group and sec-butyl group.
  • Substituents that may be substituted with the alkyl group represented by R 1 and R 2 are an alkoxy group and a fluorine atom. Examples of this alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
  • Substituents that may be substituted with the phenyl group represented by R 1 and R 2 are an alkyl group, an alkoxy group, and a fluorine atom.
  • Examples of the alkyl group here include alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms.
  • Examples of the alkoxy group here include an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and are preferably the same from the viewpoint of synthesis (for example, convenience and efficiency).
  • the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms in L may be either a linear alkylene group or a branched chain alkylene group, and the yield can be easily increased. It is preferably a chain alkylene group.
  • the alkylene group in L preferably has 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms.
  • L is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and -O- and -NH are added to at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group. It can also represent a group containing -CH 2- Q-CH 2-, in which any group Q selected from the group consisting of-, -NH-CO- and -NH-CO-NH- is inserted. .. However, the carbon atom of the methylene group bonded to the group Q does not bond at the same time as another group Q.
  • the inorganic porous carrier of the present embodiment can be produced, for example, by a method of surface-treating the inorganic porous body with a silane coupling agent represented by the following general formula (3a).
  • R 1 and R 2 may each independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom, or an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an alkyl group.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • -CH 2- Q-CH 2- represents a group into which any group Q selected from the group consisting of -O-, -NH-, -NH-CO- and -NH-CO-NH- is inserted: -CH 2- Q-CH 2- Represents a group. However, the carbon atom of the methylene group bonded to the group Q does not bond at the same time as another group Q.
  • R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group for R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group, or ethyl group.
  • silane coupling agent represented by the general formula (3a) is given below.
  • the silane coupling agent of the above general formula (3a) can be produced by the reaction route (synthetic route 1, synthetic route 2, or synthetic route 3) shown below.
  • an amine compound or a halogen compound having a terminal olefin for example, allylamine or 6-chloro-1-hexene
  • a platinum catalyst to synthesize a silane compound 4 (Step 3).
  • compound 1 is an alkoxysilane (trimethoxysilane, triethoxysilane, etc.)
  • a substituent R 1 , R 2
  • the silane compound 4 may be synthesized by the hydrosilylation reaction.
  • Step2 R 3 O groups in Step6 introduction of (methoxy group, an ethoxy group, or propoxy group or the like), a method of adding methanol as a reagent R 3 OH, ethanol, propanol or the like, the solution containing the compound 2 or compound 6, Alternatively, compound 2 or compound 6 can be added dropwise to the corresponding alcohol or a solution containing the corresponding alcohol.
  • Synthetic Route 3 (Step 7): In the above-mentioned synthetic route 1 and synthetic route 2, a silane compound 4 having a functional group Y (amino group or halogen atom) can be obtained.
  • the functional group Y is an amino group
  • various silane coupling agents can be produced by using a method of carbamoylizing, amidating or ureidizing the amino group of the silane compound 4.
  • the functional group Y is a halogen atom
  • the silane compound 4a is reacted with an ammonia or a primary amine compound to remove the halogen atom and introduce an amino group or an imino group (-NH-).
  • a silane compound 4b can be obtained and various silane coupling agents can be produced as it is or by the same method as described above (Step 7).
  • reaction solvent pentane, hexane, heptane, toluene, tetrahydrofuran and the like, or two or more kinds of organic solvents thereof are preferable.
  • Distillation under normal pressure or reduced pressure conditions is usually used for purification of the silane compound.
  • silane coupling agent for example, liquid separation, distillation, or column chromatography is used.
  • the production of the inorganic porous carrier having the linker represented by the general formula (1) is, for example, a method of mixing the inorganic porous body, a specific silane coupling agent, and a solvent, and then removing the solvent. It is done in. In this case, the mixing causes a specific silane coupling agent to covalently bond with a silanol group on the surface of the inorganic porous body to form an inorganic porous carrier carrying a linker represented by the general formula (1).
  • solvent examples include acetonitrile, toluene, anisole, 2-heptane, propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, pentane, hexane, heptane, xylene, mesitylene, dichloromethane, chlorobenzene, water and the like. , Or two or more of these can be used, and among these, toluene is preferable.
  • the above-mentioned inorganic porous body and solvent are preferably used after being dehydrated from the viewpoint of suppressing the polymerization of the silane coupling agents and promoting the reaction between the silane coupling agent and the surface of the inorganic porous body.
  • the dehydration method is not particularly limited, but for example, a method of heating the inorganic porous body under reduced pressure or a method of dispersing the inorganic porous body in a solvent and then distilling off the solvent under normal pressure or reduced pressure to azeotrope. A method of dehydration can be mentioned.
  • the mixture is usually heated to near the boiling point of the solvent to promote the reaction, but the temperature is not limited to this, and the mixture may be cooled to room temperature or lower. You may.
  • the reaction between the inorganic porous material and the silane coupling agent is usually carried out in about 1 to 12 hours, but in the case of the silane coupling agent having an amino group, since it has a catalytic effect of promoting the reaction itself, the number is several. It may be done in about a minute.
  • the addition amount of the silane coupling agent is determined by N 2 adsorption-desorption measurements, relative to the weight per specific surface area of the inorganic porous material, typically, the loading density of the linker is 0.1 ⁇ 5.0 ⁇ mol / m 2 The amount is preferably 0.5 to 2.0 ⁇ mol / m 2 .
  • the silanol group not used in the reaction with the silane coupling agent may be optionally capped with a functional group that is inert to nucleic acid synthesis, such as a trimethylsilyl group.
  • an inorganic porous carrier modified with an aminosilyl group having a substituent (R 1 , R 2 ) can be produced. it can.
  • nucleic acid production method In the method for producing nucleic acid of the present embodiment, the nucleic acid can be synthesized by using the above-mentioned inorganic porous carrier and applying a known method. Of these, the production of nucleic acids by the phosphoramidite method is preferable. Hereinafter, the nucleic acid synthesis method by the phosphoramidite method will be described.
  • the solid-phase carrier is a carrier in which a nucleoside or nucleotide in which a reactive group is protected or deprotected is bound via a divalent group to the amino group (-NH 2 ) of the above-mentioned inorganic porous carrier.
  • an inorganic porous carrier having a linker represented by the following general formula (2) and having a pore diameter (mode diameter) of 0.04 ⁇ m or more is used as the solid phase carrier. Can be done.
  • R 1 and R 2 may independently have a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group and a fluorine atom.
  • L is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and has at least one -CH 2- CH 2- group constituting the alkylene group.
  • -CH 2- Q-CH 2- represents a group into which any group Q selected from the group consisting of -O-, -NH-, -NH-CO- and -NH-CO-NH- is inserted: -CH 2- Q-CH 2- Represents a group. However, the carbon atom of the methylene group bonded to the group Q does not bond at the same time as another group Q.
  • Rb represents a nucleoside or nucleotide in which the reactive group is protected or deprotected.
  • L 1 represents a divalent group bonded to the oxygen atom of the primary or secondary hydroxyl group of R b . ]
  • R 1 , R 2 and L in the formula (2) is the same as the description of R 1 , R 2 and L in the formula (1).
  • a typical example of the divalent group L 1 is composed of a succinyl linker, a universal linker, or a group linking an imino group (-NH-) in the above formula (2) with a universal linker, and a universal linker.
  • the linking group to be used is exemplified.
  • the universal linker is bound to the hydroxyl group of the nucleotide that is the starting point of nucleic acid synthesis, the functional group that forms phosphite (typically, the hydroxyl group), and the amino group at the linker terminal represented by the above formula (1).
  • Adjacent protected functional groups that have a functional group capable of nucleophilically attacking the phosphorus atom of phosphoric acid under the conditions for cleaving the synthesized nucleic acid in the same molecule. (For example, all have a protected amino group, hydroxyl group, thiol group). More specifically, as the divalent group L 1 , a linking group represented by the following formula L 10 or a linking group represented by the formula L 11 is exemplified.
  • L 10 and Formula L 11 is coupled marked with ⁇ , representing the binding to the imino group in the formula (2) (-NH-).
  • the bond marked with # represents the bond of the primary or secondary hydroxyl group of R b in the above formula (2) with the oxygen atom.
  • Z 1 represents any protected amino group, a hydroxyl group or a thiol group.
  • the oxygen atom and Z 1 bonded to Z represent a group that is adjacent to each other (for example, the carbon atoms of Z that are vicinal and are bonded to each other are directly bonded to each other).
  • L 12 represents a group that links the imino group (-NH-) and the universal linker (eg, ⁇ -CO (CH 2 ) 2 CO- &).
  • the bond with & represents the bond with Z).
  • nucleic acid When a universal linker is used, no matter what kind of nucleoside or nucleotide the 3'end of the nucleic acid to be synthesized is, the nucleic acid is extended by normal nucleic acid automatic synthesis of the nucleoside phosphoramidido which becomes the 3'end. It can be introduced by reacting in the same manner as the process of Examples of such universal linkers include, but are not limited to, the compounds described in the following documents. References: AP Guzaev, and M. Manoharan, J AmChem Sec, 2003, 125, 2380-2381. References: RK Kumar, AP Guzaev, C. Rentel, and VT Ravikumar, Tetrahedron, 2006, 62, 4528.
  • R b the hydroxyl group at the 5'position of the nucleoside, which is the starting point of the nucleic acid extension reaction, is protected by a trityl protecting group (for example, 4,4'-dimethoxytrityl (DMTr) group, etc.). Is preferred.
  • a trityl protecting group for example, 4,4'-dimethoxytrityl (DMTr) group, etc.
  • DMTr 4,4'-dimethoxytrityl
  • the preparation of the solid phase carrier having the linker represented by the formula (2) is typically performed with the inorganic porous carrier having the linker represented by the general formula (1) and the compound ( Rb- L 10). -W) is subjected to a condensation reaction.
  • This L 10 represents a linking group represented by the above formula L 10 .
  • W represents a reactive functional group (eg, a hydroxyl group).
  • the nucleoside linker corresponding to the 3'-terminal base is selected according to the sequence of RNA to be synthesized.
  • the nucleoside linker include a nucleoside linker having a succinyl group as a functional group that reacts with an amino group (-NH 2 ).
  • Nucleoside linkers containing a succinyl group are illustrated below. * In the formula represents the bond to the imino group (-NH-) in the formula (2).
  • TBDMS means the tert-butyldimethylsilyl group.
  • Ac means an acetyl group.
  • Me means a methyl group.
  • Ph means a phenyl group.
  • the inorganic porous carrier, the compound ( Rb- L 10- W), a condensing agent, and an appropriate solvent are mixed and usually shaken at room temperature or condensed. The temperature is raised to promote the reaction.
  • This condensation reaction may be carried out by allowing it to stand without shaking and stirring it.
  • any condensing agent generally used for amide condensation can be used.
  • the condensing agent N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), N, N'-diisopropylcarbodiimide (DIC), 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDAC), 1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC), 1- [bis (dimethylamino) methylene] -1H-1,2,3-triazolo [4,5-b] pyridinium 3-oxide hexa Fluorophosphate (HATU), 1- [bis (dimethylamino) methylene] -1H-1,2,3-benzotriazolium 3-oxide hexafluorophosphate (HBTU), 1- [bis (dimethylamino) methylene)
  • the solid phase carrier after the condensation reaction is filtered by filtering with a solvent.
  • the solvent for filtration include acetonitrile and the like.
  • Capping treatment can be performed on the unreacted amino group.
  • the capping treatment agent for example, acetic anhydride (acetic anhydride-tetrahydrofuran solution or the like) or phenoxyacetic acid anhydride (phenoxyacetic acid anhydride / N-methylimidazole solution or the like) is used.
  • the success or failure of capping can be determined by the ninhydrin test.
  • the quantification of the reacted nucleoside can be performed by cleavage of the DMTr group with an acid and measurement of absorbance.
  • DMTr 4,4'-dimethoxytrityl
  • the amount of (R b- L 1 ) supported is usually 0.1 to 5.0 ⁇ mol / m 2 with respect to the specific surface area per mass of the inorganic porous body determined by N 2 adsorption / desorption measurement.
  • the amount is preferably 0.5 to 2.0 ⁇ mol / m 2 .
  • the solid-phase carrier of this embodiment is suitable as a base material for solid-phase synthesis of nucleic acids (DNA, RNA). Above all, the solid phase carrier of the present embodiment is particularly suitable for the synthesis of RNA, which is considered to have a problem in stability as compared with DNA.
  • R 4 represents a base
  • Tr represents a protecting group
  • X represents -H, -OH or -OR 5 (R 5 is a protecting group), respectively.
  • the base (R 4 ) constituting the nucleoside of the solid phase carrier (Sp-Nu) having the linker represented by the general formula (2) and the amidite monomer (Am-1) is usually a nucleic acid, typically RNA. Although it is a natural base constituting the above, an unnatural base may be used in some cases. Examples of such non-natural bases include modified analogs of natural or non-natural bases.
  • the base represented by R 4 for example, adenine, isoguanine, xanthine, purine bases such as hypoxanthine and guanine; and, cytosine, pyrimidine bases such as uracil and thymine and the like.
  • R 5 represents a protecting group for the hydroxyl group.
  • R 4 represents a protected nucleobase.
  • the solid phase carrier of this embodiment can also be used to incorporate a divalent group other than a nucleoside or a nucleotide into a nucleic acid sequence.
  • amidite having a proline skeleton such as amidite P described later
  • amidite method can be incorporated into a nucleic acid sequence by the amidite method (see the same method as the method of Example A4 of International Publication No. 2012/017919).
  • amidite represented by the following structural formulas (Am-11), (Am-12) and (Am-13), respectively see Examples A1 to A3 of International Publication No. 2013/103146
  • it can also be used. it can.
  • iPr represents an isopropyl group.
  • DMTr represents a 4,4'-dimethoxytrityl group.
  • Tfa represents a trifluoroacetyl group.
  • Solid-phase synthesis of RNA The solid phase carrier (Sp-Nu) having the linker represented by the general formula (2) is deprotected (-Tr) to obtain a solid phase carrier (Am-2). After that, the amidite monomer (Am-1) and the solid phase carrier (Am-2) are subjected to a condensation reaction to obtain a reaction product (Am-3). After this, the reaction product (Am-3) is oxidized to obtain the product (Am-4). After this, the product (Am-4) is deprotected (-Tr) to obtain the product (Am-5). Next, the amidite monomer (Am-1) and the product (Am-5) are further subjected to a condensation reaction to extend the phosphodiester bond.
  • the hydroxyl group at the 5'position at the end of the extended oligonucleotide chain is repeated as many times as necessary in a series of deprotection, condensation reaction, and oxidation cycles so as to have a desired sequence, and then a solid-phase carrier.
  • a nucleic acid molecule having a desired sequence can be produced.
  • nucleic acid is produced by a production method including the following steps.
  • Step (C) An oxidation step of oxidizing the phosphite produced in the step (B) to produce nucleotides.
  • the production method including the above steps (A) to (D) optionally includes the following steps.
  • Step (B') A step of further condensing the product produced in the above step (D) with an amidite compound having a nucleoside base to be introduced next to produce phosphite.
  • Step (C') A step of oxidizing the phosphite produced in the step (B') to produce an oligonucleotide.
  • nucleic acid extension reaction in this embodiment can be carried out according to the procedure of a general phosphoramidite method.
  • nucleic acid extension reaction means a reaction in which a nucleic acid chain, particularly an RNA chain, is extended by sequentially binding nucleotides via a phosphodiester bond.
  • the nucleic acid extension reaction may be carried out using an automatic nucleic acid synthesizer or the like that employs the phosphoramidite method.
  • the protecting group of the hydroxyl group at the 5'position at the end of the RNA chain supported on the solid phase carrier is deprotected.
  • a trityl-based protecting group typically, a DMTr group
  • Deprotection can be performed with an acid.
  • the acid for deprotection include trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid and the like, or two or more of them. ..
  • nucleoside phosphoramidite is bound to the hydroxyl group at the 5'position at the end of the RNA chain deprotected by the deprotection step to produce phosphite.
  • a protecting group for example, DMTr group
  • the condensation step can be carried out by using an activator that activates the nucleoside phosphoramidite.
  • activator include 5-benzylthio-1H-tetrazole (BTT), 1H-tetrazole, 4,5-dicyanoimidazole (DCI), 5-ethylthio-1H-tetrazole (ETT), and N-methylbenzimidazolium.
  • N-MeBIT benzimidazolium triflate
  • BIT N-phenylimidazolium triflate
  • IMT imidazolium triflate
  • NBT 5-nitrobenzimidazolium triflate
  • HOBT 1-hydroxybenzotriazole
  • Activator-42 5- (bis-3,5-trifluoromethylphenyl) -1H-tetrazole
  • an unreacted hydroxyl group at the 5'position may be capped as appropriate.
  • Capping can be performed using acetic anhydride-tetrahydrofuran solution, phenoxyacetic acid / N-methylimidazole solution, or two or more known capping solutions thereof.
  • the oxidation step is a step of oxidizing the phosphite formed by the condensation step.
  • the oxidation step can be carried out using an oxidizing agent.
  • Oxidizing agents include iodine, m-chloroperbenzoic acid, tert-butyl hydroperoxide, 2-butanone peroxide, bis (trimethylsilyl) peroxide, 1,1-dihydroperoxycyclododecane, hydrogen peroxide, etc., or two of these. The above can be mentioned.
  • the oxidation step may be performed after the capping operation, or conversely, the capping operation may be performed after the oxidation step, and the order is not limited.
  • RNA having a desired sequence can be synthesized by repeating the above condensation reaction, oxidation, and deprotection steps according to the nucleotide sequence of RNA to be synthesized. ..
  • the RNA strand is cleaved and recovered from the solid phase carrier using ammonia, amines or the like.
  • the amines here include methylamine, ethylamine, isopropylamine, ethylenediamine, diethylamine, triethylamine and the like, or two or more of them.
  • a universal linker is used, after the synthesis of the RNA chain is completed, cleavage is performed from the solid phase carrier using ammonia, amines, or the like, and the universal linker is removed by a nucleophile.
  • the 3'position of the terminal nucleotide becomes a hydroxyl group and the phosphate binds to the universal linker to form a cyclic phosphodiester.
  • the recovered RNA may be appropriately purified by a known method.
  • the inorganic porous body is modified with aminosilane having a substituent (R 1 , R 2 ).
  • the inorganic porous carrier of the present embodiment suppresses the over-dense modification of aminosilane to the carrier, and is introduced into the carrier in a state where the amino groups are appropriately separated from each other. ..
  • the amino groups are separated in this way, steric hindrance between the oligonucleic acids is unlikely to occur during the nucleic acid extension reaction, and the extension reaction can easily proceed stably to the target chain length. Therefore, by using the inorganic porous carrier of the present embodiment, the yield can be further increased in the production of RNA. Further, according to the method for producing RNA of the present embodiment, the yield can be further increased in the production of RNA, and particularly long RNA can be stably obtained in a higher yield.
  • RNA can be obtained in good yield even when long-chain RNA of 40 mer or more is synthesized.
  • yield of RNA refers to the ratio (%) of actually isolated RNA to the amount of RNA theoretically calculated from the amount of nucleosides subjected to the reaction.
  • RNA purity refers to the percentage (%) at which nucleic acid of the desired strand length is obtained. It is determined by the surface percentage (that is, the area percentage) in the chromatogram by liquid chromatography, or the 10% width of the main peak.
  • the specific surface area per volume is the ratio of the bulk density (g / mL) obtained by the mercury intrusion method and the specific surface area per mass (m 2 / g) obtained by N 2 adsorption / desorption isotherm measurement. Obtained by product.
  • Inorganic porous body SP (1) A zeolite molded product was obtained in the same manner as in Example 1 described in Japanese Patent No. 5875843. The obtained zeolite molded product was turbid in an acetonitrile solvent to prepare a turbid liquid. Then, the turbid liquid was sequentially sieved with JIS sieves having a mesh size of 125 ⁇ m and 38 ⁇ m. Then, the powder solid remaining on the sieve having an opening of 38 ⁇ m was air-dried at room temperature to prepare an inorganic porous body SP (1) which is a white powder solid.
  • Inorganic porous body SP (2) As the inorganic porous body SP (2), a commercially available spherical silica gel powder (trade name: MSGEL, manufactured by AGC SI-Tech Co., Ltd.) was used.
  • MSGEL spherical silica gel powder
  • Inorganic porous body SP (3) A zeolite calcined product was obtained in the same manner as in Example 1 described in Japanese Patent No. 5875843. Next, 10 g of the obtained fired product was placed in a petri dish, allowed to stand in a 2 liter separable flask containing 100 mL of water, the lid was closed, and then the separable flask was placed in a constant temperature bath at 80 ° C. for 24 hours. I left it. After taking out the separable flask, it was allowed to cool to 20 ° C.
  • Inorganic porous body SP (4) Stainless steel autoclave of capacity 1.5 L, tetraethyl orthosilicate [Si (OC 2 H 5) 4] 115g, 40 wt% tetra -n- propyl ammonium solution 57 g, potassium hydroxide (purity 85%) 0.9 g And 325 g of water were added, and the mixture was vigorously stirred at room temperature for 120 minutes.
  • the molar ratios of water, tetra-n-propylammonium ion, hydroxide ion and potassium ion to silicon in the obtained mixed solution were 36, 0.20, 0.24 and 0.048, respectively. This mixed solution was stirred at 105 ° C.
  • Inorganic porous body SP (5) Stainless steel autoclave of capacity 1.5 L, tetraethyl orthosilicate [Si (OC 2 H 5) 4] 155g, 40 wt% tetra -n- propyl aqueous ammonium 136 g, potassium hydroxide (purity 85%) 0.3 g And 162 g of water were added, and the mixture was vigorously stirred at room temperature for 120 minutes. The molar ratios of water, tetra-n-propylammonium ion, hydroxide ion and potassium ion to silicon in the obtained mixed solution were 18, 0.36, 0.38 and 0.048, respectively. This mixed solution was stirred at 105 ° C.
  • Inorganic porous body SP (6) Stainless steel autoclave of capacity 1600L, tetraethyl orthosilicate [Si (OC 2 H 5) 4] 186kg, 40 wt% tetra -n- propyl aqueous ammonium 166Kg, potassium hydroxide (purity 85%) 0.3 kg and water 490 kg was added and stirred at room temperature for 120 minutes.
  • the molar ratios of water, tetra-n-propylammonium ion, hydroxide ion and potassium ion to silicon in the obtained mixed solution were 37, 0.36, 0.39 and 0.049, respectively. This mixed solution was stirred at 105 ° C.
  • the solid was further treated with a mixed solution of an aqueous ammonium nitrate solution and an aqueous ammonia solution in the same manner as described above four times, and then washed with water and dried to obtain an inorganic porous body SP (6).
  • Inorganic porous body SP (7) As the inorganic porous body SP (7), commercially available porous glass (trade name: CPG-1000, manufactured by Geneact Co., Ltd.) was used.
  • silane coupling agent As the silane coupling agent, the following components (C1), (C2), (C3), (C4), (C5), (C6), and (C7) were used.
  • (C1) component A commercially available 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane was purchased and used.
  • (C2) component Isopropanol solution of trichlorosilane (5 mL, 50 mmol), 6-chloro-1-hexene (3.80 g, 32 mmol) and hexachloroplatinic (IV) acid hexahydrate (1M, 5 ⁇ L, 5 ⁇ mol) at room temperature for 18.5 hours. Stirred. THF (50 mL) was added to the obtained mixed solution, a THF solution of isopropylmagnesium chloride (1 M, 150 mL, 150 mmol) was slowly added dropwise under ice-cooling, and the mixture was stirred at room temperature for 73.5 hours.
  • the obtained reaction solution was added dropwise to a mixed solution of isopropanol (40 mL), triethylamine (80 mL) and THF (120 mL) under ice-cooling, and the mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours, and then the insoluble material was removed by filtration.
  • the solvent was distilled off under reduced pressure, hexane (30 mL) was added to the obtained residue, the insoluble material was filtered off, and the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 4.37 g of 6-chlorohexylisopropoxydiisopropylsilane. (Yield 47%).
  • (C3) component 3-Chloropropyltrimethoxysilane (3.97 g, 20 mmol) was added to tetrahydrofuran (THF) (20 mL), the mixture was cooled to 5 ° C., and a THF solution of phenylmagnesium bromide (1 M, 60 mL, 60 mmol) was slowly added dropwise. Then, the mixture was stirred at room temperature for 15 and a half hours. 4.36 mL of ethanol was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour.
  • THF tetrahydrofuran
  • the inorganic porous carrier of each example was obtained by surface-treating any of the inorganic porous bodies SP (1) to SP (7) with any of the components of the silane coupling agents (C1) to (C7). ..
  • Example 1 2.00 g of the inorganic porous body SP (1) was placed in a four-necked flask, and 100 mL of toluene was added. Under stirring, 4.8 mg of the component (C1) was further added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Then, the reaction solution was filtered, washed with toluene, and then dried under reduced pressure to obtain the inorganic porous carrier of Example 1.
  • Example 2 An inorganic porous carrier of Example 2 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1 except that the component (C1) was changed to the component (C2) (addition amount: 27.2 mg).
  • Example 3 An inorganic porous carrier of Example 3 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1 except that the component (C1) was changed to the component (C3) (addition amount: 14.2 mg).
  • Example 4 An inorganic porous carrier of Example 4 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1 except that the component (C1) was changed to the component (C4) (addition amount: 8.3 mg).
  • Example 5 Production of Example 1 except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (2) (1.00 g) and the amount of the component (C1) added was changed to 2.4 mg.
  • the inorganic porous carrier of Example 5 was obtained in the same manner as the method.
  • Example 6 Production of Example 1 except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (3) (2.00 g) and the amount of the component (C1) added was changed to 6.8 mg.
  • the inorganic porous carrier of Example 6 was obtained in the same manner as the method.
  • Example 7 Production of Example 1 except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (4) (0.40 g) and the amount of the component (C1) added was changed to 1.2 mg.
  • the inorganic porous carrier of Example 7 was obtained in the same manner as the method.
  • Example 8 Production of Example 1 except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (5) (2.00 g) and the amount of the component (C1) added was changed to 9.5 mg.
  • the inorganic porous carrier of Example 8 was obtained in the same manner as the method.
  • Example 9 Production of Example 1 except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (6) (0.35 g) and the amount of the component (C1) added was changed to 3.0 mg.
  • the inorganic porous carrier of Example 9 was obtained in the same manner as the method.
  • Example 10 Example 1 except that the silane coupling agent added to the inorganic porous body SP (1) (1.00 g) was changed from the component (C1) to the component (C7) (addition amount: 7.1 mg).
  • the inorganic porous carrier of Example 10 was obtained in the same manner as in the production method.
  • Example 11 The component (C1) (55 mg) and toluene (72.32 g) were mixed in a glass vial to prepare a component (C1) / toluene solution.
  • the inorganic porous body SP (7) (7.00 g) was placed in a round bottom flask, and the prepared component (C1) / toluene solution (34.23 g) was added thereto at room temperature.
  • the round bottom flask was introduced into an oil bath at 100 ° C. and reacted for 5 hours. Then, the reaction mixture was filtered, the solid content was washed with toluene, and then dried under reduced pressure to obtain the inorganic porous carrier of Example 11.
  • Comparative Example 1 An inorganic porous carrier of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1 except that the component (C1) was changed to the component (C5) (addition amount: 3.8 mg).
  • Comparative Example 2 An inorganic porous carrier of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1 except that the component (C1) was changed to the component (C6) (addition amount: 4.9 mg).
  • Comparative Example 3 Except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (2) (1.00 g) and the component (C1) was changed to the component (C6) (addition amount: 2.4 mg). , An inorganic porous carrier of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1.
  • Comparative Example 4 Except that the inorganic porous body SP (1) was changed to the inorganic porous body SP (3) (0.50 g) and the component (C1) was changed to the component (C6) (addition amount: 2.7 mg). , An inorganic porous carrier of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in the production method of Example 1.
  • Example 11 and Comparative Example 5 211 mg of U-succinate (5'-O-dimethoxytrityl-2'-O-tert-butyldimethylsilyl-3'-O-succinyluridine) and 1- [bis (dimethylamino) methylene] -1H- in a glass vial. 105 mg of 1,2,3-benzotriazolium 3-oxide hexafluorophosphate (HBTU), 121 ⁇ L of N, N-diisopropylethylamine and 11 mL of acetonitrile were mixed. 1.63 mL of the prepared mixed solution was mixed with 300.0 mg of the inorganic porous carrier of any of Example 11 and Comparative Example 5, respectively.
  • HBTU 1,2,3-benzotriazolium 3-oxide hexafluorophosphate
  • the oligonucleotide consisting of the sequence (A) or the sequence (B) is prepared by using a nucleic acid synthesizer (trade name: NTS M-4-MX-E, manufactured by Nippon Techno Service Co., Ltd.) based on the phosphoramidite method. It was synthesized from the'side to the 5'side (see the reaction pathway (condensation reaction, oxidation, deprotection) above). For such solid phase synthesis, each solid phase carrier produced above was used.
  • Examples of the amidite monomer include adenosine EMM amidite (described in Example 4 of US Patent Application Publication No.
  • a high-purity toluene trichloroacetate solution is used as a deblocking solution
  • 5-benzyl mercapto-1H-tetrazole is used as a condensing agent
  • an iodine solution is used as an oxidizing agent
  • a capping solution is used.
  • a phenoxyacetic acid solution and an N-methylimidazole solution were used.
  • the solid phase carrier after completion of the synthesis was placed in a glass vial with a lid, and a 1: 1 to 2: 1 solution of 28% NH 4 OH and EtOH was added. Then, it was allowed to stand at 40 ° C. for 4 hours. The solution after the reaction was filtered and washed successively with water and EtOH. The resulting solution is dried to give an unprotected crude oligonucleotide, which is then deprotected by the action of tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) in the presence of nitromethane to give the crude product. It was.
  • TBAF tetra-n-butylammonium fluoride
  • the yield of oligonucleic acid in the case of using the solid phase carriers of Examples 1 to 4 and Example 10 was higher than that in the case of using the solid phase carriers of Comparative Examples 1 and 2. Can be confirmed to be high. It can be confirmed that the yield of the oligonucleic acid is higher when the solid phase carrier of Example 5 is used than when the solid phase carrier of Comparative Example 3 is used. It can be confirmed that the yield of the oligonucleic acid is higher when the solid phase carrier of Example 6 is used than when the solid phase carrier of Comparative Example 4 is used. It can be confirmed that the yield of the oligonucleic acid is higher when the solid phase carrier of Example 11 is used than when the solid phase carrier of Comparative Example 5 is used.
  • the present invention provides a method for producing nucleic acid, which can improve the yield and purity even in the synthesis of long-stranded nucleic acid.
  • the nucleic acid obtained by the production method using the inorganic porous carrier according to the present invention is useful as a raw material for pharmaceutical products.
  • SEQ ID NOs: 1 to 3 in the sequence listing represent the base sequences of oligonucleotides produced according to the production method of the present invention.

Abstract

本発明は、核酸の製造において収率等をより高められる、式(1)[式中、*は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。R及びRは、炭素数3~10のアルキル基又はフェニル基を表す。Lは、単結合、炭素数1~20のアルキレン基、又は、炭素数2~20のアルキレン基であって当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。]、で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径)が0.04μm以上の細孔分布を有する無機多孔質担体、及びこれを用いた核酸の製造方法を提供する。

Description

無機多孔質担体及びこれを用いた核酸の製造方法
 本特許出願は、日本国特許出願2019-067994号(2019年3月29日出願)に基づくパリ条約上の優先権および利益を主張するものであり、ここに引用することによって、上記出願に記載された内容の全体が、本明細書中に組み込まれるものとする。
 本発明は、無機多孔質担体及びこれを用いた核酸の製造方法、並びに無機多孔質体への官能基の導入に好適なシランカップリング剤に関する。
 核酸の化学合成法としては、ホスホロアミダイト法による固相合成法が広く用いられている。この方法では、まず、シランカップリング剤等を用いて無機多孔質体上にアミノ基等の官能基を導入し、前記官能基に核酸の3’末端となるヌクレオシドを結合させる。その後、前記ヌクレオシドを起点として、固相担体上で核酸伸長反応を行う。
 固相合成法では、合成する核酸の鎖長が長くなると、合成効率が急速に低下し、多量の副生成物が混入する結果になりがちである。これは、固相担体表面上で伸長する核酸分子どうしが干渉し、伸長反応の阻害や副反応等が生じているためと考えられる。
 固相担体表面上での核酸分子どうしの干渉を防ぐ技術として、例えば、担体上に導入するアルキルアミノ基のスペーサーを長くすることが提案されている(非特許文献1参照)。
J.Katzhendler et al.,Tetrahedron,45,2777,1989
 一般的に、合成する核酸が長くなるほど、核酸分子どうしの干渉の影響が大きくなるため、従来の固相合成法では、核酸合成の収率や純度が低下しやすい。
 本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、核酸の製造において収率等をより高められる無機多孔質担体及びこれを用いた核酸の製造方法を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するため、本発明は、以下の構成を採用する。
 すなわち、本発明の第1の態様は、下記一般式(1)で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径、以下同じ)が0.04μm以上の細孔分布を有することを特徴とする、無機多孔質担体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。
 R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。]
 本発明の第2の態様は、下記一般式(2)で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径)が0.04μm以上の細孔分布を有することを特徴とする、無機多孔質担体(以下この無機多孔質担体を「固相担体」と記すこともある。)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。
 R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
 Rは、反応性の基が保護あるいは脱保護されたヌクレオシドまたはヌクレオチドを表す。
 Lは、Rの1級又は2級のヒドロキシル基の酸素原子と結合している2価の基を表す。]
(以下、第1の態様の無機多孔質担体および第2の態様の無機多孔質担体をまとめて本発明の無機多孔質担体と称する)。
 本発明の第2の態様における、ある1実施態様によれば、前記一般式(2)中のLが、スクシニルリンカー又はユニバーサルリンカーであってもよい。
 本発明の第1または2の態様における、ある1実施態様によれば、前記無機多孔質体の体積当たり比表面積が、0.1m/mL以上100m/mL以下であってもよい。
 本発明の第1または2の態様における、ある1実施態様によれば、前記無機多孔質体の体積当たり細孔容積が、0.05mL/mL以上0.6mL/mL以下であってもよい。
 本発明の第1または2の態様における、ある1実施態様によれば、前記無機多孔質体の気孔率が、50%以上であってもよい。
 本発明の第2の態様における、ある1実施態様によれば、前記リンカーの担持密度が、前記無機多孔質体の質量当たり比表面積に対して、0.1μmol/m以上5.0μmol/m以下であってもよい。
 本発明の第1または2の態様における、ある1実施態様によれば、前記無機多孔質体の粒子径(メジアン径)が、1μm以上1000μm以下であってもよい。
 本発明の第1または2の態様における、ある1実施態様によれば、前記無機多孔質体が、シリカ、シリカゲル、ゼオライト又はガラスであってもよい。
 本発明の第3の態様は、前記一般式(2)中のRが、反応性の基としてヒドロキシル基が保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドを表す無機多孔質担体を用い、前記のヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(A)、前記工程(A)において生成したヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基と、第2のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とを縮合反応させて、ホスファイトを生成する工程(B)、前記工程(B)において生成したホスファイトを酸化させて、ヌクレオチドを生成する工程(C)、及び、前記工程(C)において生成したヌクレオチドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(D)、を含むことを特徴とする、核酸の製造方法(以下、「本発明の核酸の製造方法」と称する)である。
 本発明の第3の態様における、ある1実施態様によれば、核酸の製造方法は、前記工程(D)において生成した生成物と、次に導入予定のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とをさらに縮合反応させて、ホスファイトを生成する工程(B’)、
 前記工程(B’)において生成したホスファイトを酸化させて、オリゴヌクレオチドを生成する工程(C’)、及び、
 前記工程(C’)において生成したオリゴヌクレオチド鎖末端の5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(D’)
を含んでいてもよい。
 本発明の第3の態様における、ある1実施態様によれば、核酸の製造方法は、前記の工程(B’)、工程(C’)及び工程(D’)からなる一連の工程を、さらにm回(mは、1以上の整数を表す。)繰り返して、m個のアミダイト化合物を反応させた後、伸長した核酸を切り出す工程(E)を含んでいてもよい。
 本発明の第4の態様は、下記一般式(3)で表されることを特徴とする、シランカップリング剤(以下、「本発明のシランカップリング剤」と称する)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式中、R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
 Rは、水素原子又は炭素数が1~4のアルキル基を表す。
 ただし、Lがメチレン基であり、Rがイソプロピル基であり、Rがイソプロピル基であり、Rがエチル基であるものと、Lがメチレン基であり、Rがn-プロピル基であり、Rがn-プロピル基であり、Rがn-プロピル基であるものとを除く。]
 本発明の第5の態様は、前記第1の態様に係る無機多孔質担体、又は前記第2の態様に係る固相担体の、ホスホロアミダイト法による核酸の製造における使用である。
 本発明に係る無機多孔質担体によれば、核酸の製造において純度又は収率をより高められる。
 本発明に係る核酸の製造方法によれば、純度又は収率をより高められ、特に長鎖核酸を高収率で得ることができる。
 本明細書中、ある数値範囲について、「AからB」または「A~B]という場合には、特に断らない限り、「A以上から(~)B以下」の範囲を意味する。
(無機多孔質担体)
 本発明の第1の態様である無機多孔質担体について説明する。
 本実施形態の無機多孔質担体を構成する無機多孔質体は、細孔径が0.04μm以上である細孔分布を有する無機多孔質体であり、典型的には、シランカップリング剤を担持することができる、シラノール基を有するものである。かかる無機多孔質体として典型的には、シリカ、シリカゲル、ゼオライト、ガラス、石英、またはそれらの2種以上が例示され、好ましくはシリカ、シリカゲル、ゼオライト又はガラスである。これらのものは、市販のものを使用するか、あるいは以下のような合成方法で調製したものを使用してもよい。
[シラノール基を含む無機多孔質体の製造方法]
 シラノール基を含む無機多孔質体の製造方法としては、乾式法と湿式法が例示される。前者の具体例としては、燃焼法やアーク法が挙げられ、後者の具体例としては、沈降法、ゾルゲル法、水熱合成法等の合成方法が挙げられる(参考文献:TOSOH Research & Technology Review Vol. 45 (2001).)。
 かかる無機多孔質体の調製は、例えば、ケイ酸塩、アルコキシシラン、クロロシラン類等を原料とし、溶媒やテンプレートを用いて前記のような合成方法で調製される。
 かかる無機多孔質体の調製は、例えば、1.シリカを析出させた後、シリカの骨格中に含まれる溶媒を除去する方法、2.シリカ以外の、例えばアルミニウムやホウ素などの異種金属を混ぜて固体を析出させた後、シリカ成分とシリカ以外の成分とに相分離させ、シリカ以外の成分を除去する方法、3.アンモニウム塩や高分子をテンプレート剤として混ぜてシリカを析出させた後、テンプレート剤を除去する方法、又は、4.析出させたシリカを凝集させる方法、のいずれかを用いて行うことができる。これら2つ以上の方法を組み合わせて用いてもよい。
 前記1および3の、溶媒又はテンプレート剤を除去する方法としては、乾燥、超臨界抽出、焼成等を用いることができる。
 得られた無機多孔質体は、その形態として粒子が好ましく、球状に成形されていてもよいし、塊状又は破砕状でもよいが、これらを担体として使用する際、核酸合成カラムへの充填性の観点から、球状又は破砕状が好ましい。
 成形法としては、特に限定されないが、噴霧乾燥法やエマルジョン法を用いることができる。
 前記無機多孔質体の大きさは、特に限定されないが、核酸の固相合成の際のカラム充填効率及びカラム充填時の送液速度等の観点から、レーザー回折法(散乱式)により測定される粒子径(メジアン径、以下同じ)が1~1000μmであることが好ましく、5~500μmであることがより好ましく、10~300μmであることがさらに好ましい。
 本実施形態における無機多孔質体には、0.04μm以上の細孔径を有する多孔質体が使用される。合成する核酸の鎖長に応じて、使用する無機多孔質体は、適宜選択することができる。通常、合成する核酸の鎖長が長い場合には、細孔径の大きいものを選択することが好ましい。例えば、40~200merのRNAを合成する場合、細孔径としては、0.04μm以上0.5μm以下であることが好ましく、0.04μm以上0.3μm以下であることがより好ましい。
 細孔径(モード径)は、水銀圧入法により得られる細孔径分布(X軸を細孔径の値とし、Y軸を細孔容積を細孔径で微分した値としたグラフとする)において、ピークトップのX軸の値から求められる。
 前記無機多孔質体の体積当たり比表面積は、特に限定されない。カラム当たりの核酸の生成量を高めるために、核酸の鎖長に関わらず、体積当たり比表面積は高い方が好ましい。体積当たり比表面積として具体的には、0.1~100m/mLであることが好ましく、1~50m/mLであることがより好ましく、3~20m/mLであることがさらに好ましい。
 体積当たり比表面積は、水銀圧入法により得られる嵩密度(g/mL)と、N吸脱着等温線測定により得られる、質量当たり比表面積(m/g)との積により求められる。なお、ここでの質量当たり比表面積は、αs-plot法といった手法により、αs=1.7~2.1の範囲の平均勾配から求められる値を用いる。
 本実施形態の、無機多孔質体の細孔容積は、特に限定されない。一般的には、カラム当たりの核酸の生成量を高めるために、核酸の鎖長にかかわらず、体積当たりの細孔容積(mL/mL)は高い方が好ましい。体積当たり細孔容積は0.05~0.6mL/mLであることが好ましく、0.05~0.5mL/mLであることがより好ましい。
 前記体積当たり細孔容積は、水銀圧入法により得られる嵩密度(g/mL)と、細孔径が0.04μmから1μmの範囲にある累積細孔容積(mL/g)との積により求められる。
 無機多孔質体の気孔率は、特に限定されず、一般的には、カラム当たりの核酸の生成量を高めるために、核酸の鎖長に関わらず、高い方が好ましい。前記気孔率は、水銀圧入法により求められ、50%以上であることが好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。
 ここでの気孔率は、水銀圧入法の測定範囲である細孔径0.004~200μmの範囲での細孔容積から算出する。すなわち、0.004μmから200μmの範囲にある累積細孔容積(mL/g)と嵩密度(g/mL)との積により求められる。
 本実施形態の無機多孔質担体は、下記一般式(1)で表されるリンカーを有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。
 R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。]
 前記式(1)中、R及びRにおけるアルキル基は、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基又は環状アルキル基のいずれであってもよく、収率を高められやすいことから、分岐鎖状アルキル基であることが好ましい。R及びRにおけるアルキル基は、炭素数が3~10であり、炭素数が3~6であることが好ましく、炭素数が3又は4であることがより好ましい。
 R及びRにおけるアルキル基としては、例えば、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、2-エチルヘキシル基、3,7-ジメチルオクチル基等の分岐鎖状アルキル基;及び、シクロプロピル基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基が挙げられる。
 R及びRで表されるアルキル基に置換していてもよい置換基は、アルコキシ基、フッ素原子である。このアルコキシ基としては、例えば、炭素数が1~3のアルコキシ基が挙げられる。
 R及びRで表されるフェニル基に置換していてもよい置換基は、アルキル基、アルコキシ基、フッ素原子である。ここでのアルキル基としては、例えば、炭素数が1~5のアルキル基が挙げられる。ここでのアルコキシ基としては、例えば、炭素数が1~3のアルコキシ基が挙げられる。
 R及びRは、相互に同一であってもよいし異なっていてもよく、合成上(例えば、簡便さ、効率さ)の点から、同一であることが好ましい。
 前記式(1)中、Lにおける炭素数が1~20のアルキレン基については、直鎖状アルキレン基、分岐鎖状アルキレン基のいずれであってもよく、収率を高められやすいことから、直鎖状アルキレン基であることが好ましい。このLにおけるアルキレン基は、炭素数が1~20であり、炭素数が1~10であることが好ましく、炭素数が1~6であることがより好ましい。
 また、前記式(1)中、Lは、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表すこともできる。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
[リンカーを担持する無機多孔質体(無機多孔質担体)の製造方法]
 本実施形態の無機多孔質担体は、例えば、前記無機多孔質体を、下記一般式(3a)で表されるシランカップリング剤で表面処理する方法により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
 Rは、水素原子又は炭素数が1~4のアルキル基を表す。]
 前記式(3a)中、R、R及びLについての説明は、前記式(1)中のR、R及びLについての説明と同様である。
 前記式(3a)中、Rにおけるアルキル基は、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基、又はエチル基がより好ましい。
 前記一般式(3a)で表されるシランカップリング剤の好適な具体例を以下に挙げる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記の一般式(3a)のシランカップリング剤は、以下に示す反応経路(合成ルート1、合成ルート2、又は合成ルート3)により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 合成ルート1(Step1→Step2→Step3)の説明:
 例えば化合物1がトリクロロシランである場合、この化合物1に、R及びRに対応する有機リチウム化合物又は有機マグネシウム化合物を反応(求核置換反応)させて、化合物2を得る(Step1)。次いで、ROH(例えばメタノール、エタノール、又はプロパノール等)を塩基の存在下に反応させるか、あるいはRONa等のアルコラートあるいは水(R:水素)を反応させて、シラン化合物3を得る(Step2)。その後、末端オレフィンを有するアミン化合物又はハロゲン化合物(例えば、アリルアミン又は6-クロロ-1-ヘキセン)を、白金触媒の存在下に、ヒドロシリル化反応させて、シラン化合物4を合成することができる(Step3)。
 あるいは、化合物1がアルコキシシラン(トリメトキシシラン、又はトリエトキシシラン等)である場合、この化合物1に、前記と同様の反応により、置換基(R、R)を求核置換反応によって導入し、その後、前記ヒドロシリル化反応によって,シラン化合物4を合成してもよい。
 合成ルート2(Step4→Step5→Step6)の説明:
 例えば化合物1がトリクロロシランである場合、この化合物1を、白金触媒の存在下に、ヒドロシリル化反応させることにより、スペーサーとなる鎖を付加させて、化合物5を得る(Step4)。次いで、前記同様の置換基(R、R)を求核置換反応によって導入して化合物6を得る(Step5)。次いで、ROH(例えばメタノール、エタノール、又はプロパノール等)を塩基の存在下に反応させるか、あるいはRONa等のアルコラートあるいは水(R:水素)を反応させて、シラン化合物4を得る(Step6)。
 Step2、Step6におけるRO基(メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基等)の導入は、試薬ROHとしてメタノール、エタノール、プロパノール等を、化合物2又は化合物6を含む溶液に添加する方法、あるいは化合物2又は化合物6を、対応するアルコールもしくは対応するアルコールを含む溶液中に滴下する方法により行うことができる。
 合成ルート3(Step7)の説明:
 上述の合成ルート1及び合成ルート2においては、官能基Y(アミノ基あるいはハロゲン原子)を有するシラン化合物4が得られる。
 官能基Yがアミノ基である場合、シラン化合物4のアミノ基を、カルバモイル化あるいはアミド化あるいはウレイド化する方法を用いることにより、種々のシランカップリング剤を製造することができる。
 官能基Yがハロゲン原子である場合、シラン化合物4aに、アンモニアあるいは1級アミン化合物を反応させることにより、ハロゲン原子を脱離させてアミノ基あるいはイミノ基(-NH-)を導入することにより、シラン化合物4bを得て、これをそのまま、あるいは上記と同様の方法により、種々のシランカップリング剤を製造することができる(Step7)。
 上述した何れの反応においても、反応溶媒を用いることが好ましい。その反応溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、テトラヒドロフラン等、またはこれらの2種以上の有機溶媒が好ましい。
 シラン化合物の精製には、通常、常圧あるいは減圧条件下での蒸留が用いられる。得られたシランカップリング剤の精製には、例えば、分液や蒸留、カラムクロマトグラフィーが用いられる。
 前記一般式(1)で表されるリンカーを有する無機多孔質担体の製造は、例えば、前記無機多孔質体と、特定のシランカップリング剤と、溶媒とを混合した後、溶媒を除去する方法で行われる。この場合、前記混合により、特定のシランカップリング剤が無機多孔質体の表面のシラノール基と共有結合して、一般式(1)で表されるリンカーを担持する無機多孔質担体が生成する。
 ここでの溶媒には、例えば、アセトニトリル、トルエン、アニソール、2-ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、キシレン、メシチレン、ジクロロメタン、クロロベンゼン、水等、またはこれらの2種以上を用いることができ、これらの中でもトルエンが好ましい。
 前記の無機多孔質体及び溶媒は、シランカップリング剤同士の重合の抑制や、シランカップリング剤と無機多孔質体表面との反応促進の観点からは、脱水して用いることが好ましい。脱水方法は、特に限定されないが、例えば、無機多孔質体を減圧下で加熱する方法や、無機多孔質体を溶媒に分散させた後、常圧あるいは減圧下に溶媒を留去して共沸脱水する方法が挙げられる。
 無機多孔質体とシランカップリング剤と溶媒との前記混合の際、通常は反応促進のために溶媒の沸点近くまで加熱するが、これに限定されず、室温でもよいし、室温以下に冷却してもよい。
 無機多孔質体とシランカップリング剤との反応は、通常、1~12時間程度で行うが、アミノ基を有するシランカップリング剤の場合、それ自身が反応を促進する触媒効果があるため、数分間程度で行ってもよい。
 シランカップリング剤の添加量は、N吸脱着測定により求められる、無機多孔質体の質量当たり比表面積に対して、通常、リンカーの担持密度が0.1~5.0μmol/mになる量であり、好ましくは0.5~2.0μmol/mになる量である。
 シランカップリング剤との反応に使われなかったシラノール基は、所望であれば、トリメチルシリル基のような核酸合成に不活性な官能基でキャッピングしてもよい。
 このように、前記無機多孔質体を、特定のシランカップリング剤で表面処理することによって、置換基(R、R)を有するアミノシリル基で修飾された無機多孔質担体を製造することができる。
(核酸の製造方法)
 本実施形態の核酸の製造方法は、上述の無機多孔質担体を用い、公知の方法を適用して核酸を合成することができる。なかでもホスホロアミダイト法による核酸の製造が好適である。以下、ホスホロアミダイト法による核酸合成法について説明する。
 [固相担体の作製]
 固相担体とは、上述の無機多孔質担体が有するアミノ基(-NH)に、2価の基を介して、反応性の基が保護あるいは脱保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドが結合したものをいう。
 本実施形態においては、下記一般式(2)で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径)が0.04μm以上の細孔分布を有する無機多孔質担体を、固相担体として用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。
 R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
 Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
 Rは、反応性の基が保護あるいは脱保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドを表す。Lは、Rの1級又は2級のヒドロキシル基の酸素原子と結合している2価の基を表す。]
 前記式(2)中、R、R及びLについての説明は、前記式(1)中のR、R及びLについての説明と同様である。
 前記式(2)中、イミノ基(-NH-)と結合する2価の基Lとしては、官能基としてスクシニル基を有するものが好ましい。
 2価の基Lの典型的な例としては、スクシニルリンカー、ユニバーサルリンカー、又は前記式(2)中のイミノ基(-NH-)とユニバーサルリンカーとを連結する基と、ユニバーサルリンカーとから構成される連結基が例示される。
 ユニバーサルリンカーとは、核酸合成の起点となるヌクレオチドのヒドロキシル基とホスファイトを形成する官能基(典型的には、ヒドロキシル基)と、前記式(1)で表されるリンカー末端のアミノ基と結合する能力を有する官能基とを有し、かつ、同一分子内に、合成された核酸を切り離す際の条件下で、リン酸のリン原子を求核攻撃する能力を有する隣接する保護された官能基(例えば、いずれも保護されたアミノ基、ヒドロキシル基、チオール基)を有する。
 より詳しくは、2価の基Lとしては、下記の式L10で表される連結基、又は式L11で表される連結基が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 ここで、式L10及び式L11において、●を付した結合は、前記式(2)中のイミノ基(-NH-)への結合を表す。#を付した結合は、前記式(2)中のRの1級又は2級のヒドロキシル基の酸素原子との結合を表す。
 式L11において、Zは、いずれも保護されたアミノ基、ヒドロキシル基又はチオール基を表す。Zに結合している酸素原子及びZは、互いに隣接(例えば、ビシナルに存在し、それぞれが結合しているZの炭素原子同士は、互いに直接結合している)している基を表す。
 L12は、イミノ基(-NH-)とユニバーサルリンカーとを連結する基を表す(例えば、●-CO(CHCO-&を表す。
 &を付した結合は、Zとの結合を表す)。
 尚、ユニバーサルリンカーを用いた場合、合成したい核酸の3’末端がどのような種類のヌクレオシド又はヌクレオチドであっても、3’末端になるヌクレオシドホスホロアミダイドを通常の核酸自動合成において核酸を伸長する工程と同じように反応させて導入することができる。かかるユニバーサルリンカーとしては、例えば、下記の文献に記載の化合物が例示されるが、それらに限定されるものではない。
 文献:A.P. Guzaev, and M. Manoharan, J AmChem Soc, 2003, 125, 2380-2381.
 文献:R.K. Kumar, A.P. Guzaev, C. Rentel, and V.T.Ravikumar, Tetrahedron, 2006, 62, 4528.
 前記式(2)中、Rは、核酸伸長反応の起点となるヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基が、トリチル系保護基(例えば、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基等)により保護されたものが好ましい。
 ユニバーサルリンカーを用いる場合も同様に、核酸伸長反応の起点となるヒドロキシル基が、トリチル系保護基(例えば、4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基等)により保護されたものが好ましい。
 前記式(2)で表されるリンカーを有する固相担体の調製は、典型的には、前記一般式(1)で表されるリンカーを有する無機多孔質担体と、化合物(R-L10-W)とを縮合反応させて行われる。このL10は、前記の式L10で表される連結基を表す。Wは、反応性の官能基(例えば、ヒドロキシル基)を表す。
 ヌクレオシドリンカーを用いる場合、合成するRNAの配列に応じて、3’末端の塩基に対応するヌクレオシドリンカーを選択する。前記ヌクレオシドリンカーとしては、アミノ基(-NH)と反応する官能基としてスクシニル基を有するヌクレオシドリンカーを挙げられる。
 スクシニル基を含むヌクレオシドリンカーを以下に例示する。
 式中の*は、前記式(2)中のイミノ基(-NH-)への結合を表す。TBDMSは、tert-ブチルジメチルシリル基を意味する。Acは、アセチル基を意味する。Meは、メチル基を意味する。Phは、フェニル基を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 ここでの縮合反応は、前記無機多孔質担体と、前記化合物(R-L10-W)と、縮合剤と、適切な溶媒とを混合し、通常、室温で振とうするか、あるいは縮合反応促進のために昇温して行われる。この縮合反応は、振とうせずに静置し、撹拌しつつ行ってもよい。
 前記縮合反応の際に用いる縮合剤には、一般にアミド縮合に使用されているものであれば用いることができる。縮合剤として具体的には、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDAC)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスファート(HATU)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-ベンゾトリアゾリウム3-オキシドヘキサフルオロホスファート(HBTU)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドテトラフルオロボラート(TATU)、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-ベンゾトリアゾリウム3-オキシドテトラフルオロボラート(TBTU)、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノモルホリノカルベニウムヘキサフルオロホスファート(COMU)、O-[(エトキシカルボニル)シアノメチレンアミノ]-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート(TOTU)等、またはこれらの2種以上が例示される。N,N-ジメチル-4-アミノピリジン(DMAP)や、N,N-ジイソプロピルエチルアミンなどの添加剤を加えてもよい。
 縮合反応後の固相担体は、溶媒を用いてろ過を行うことにより濾別する。ろ過用の溶媒としては、アセトニトリル等が挙げられる。未反応のアミノ基に対してはキャッピング処理を行うことができる。キャッピング処理剤には、例えば、無水酢酸(無水酢酸-テトラヒドロフラン溶液など)やフェノキシ酢酸無水物(フェノキシ酢酸無水物/N-メチルイミダゾール溶液など)が用いられる。キャッピングの成否は、ニンヒドリン試験で行うことができる。4,4’-ジメトキシトリチル(DMTr)基などの保護基を有するヌクレオシドリンカーやユニバーサルリンカーを用いた場合、反応したヌクレオシドの定量は、酸によるDMTr基の切断と吸光度測定によって行うことができる。
 前記(R-L)の担持量は、N吸脱着測定により求められる、無機多孔質体の質量当たり比表面積に対して、通常、0.1~5.0μmol/mになる量であり、好ましくは0.5~2.0μmol/mになる量である。
 本実施形態の固相担体は、核酸(DNA、RNA)の固相合成用基材として好適なものである。中でも、本実施形態の固相担体は、DNAに比べて安定性に問題があるとされるRNAの合成に特に適している。
 以下、RNAの固相合成を例に挙げて、以下に示す反応経路(縮合反応、酸化、脱保護)を参照しながら核酸の製造方法について説明する。
 尚、以下に示す反応経路については、前記式(2)中のRにヌクレオシドを用いた例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 反応経路を示す化学式中、Rは塩基;Trは保護基;Xは-H、-OH又は-OR(Rは保護基)をそれぞれ表している。
 前記一般式(2)で表されるリンカーを有する固相担体(Sp-Nu)及びアミダイトモノマー(Am-1)のヌクレオシドを構成する塩基(R)は、通常、核酸、典型的にはRNAを構成する天然の塩基であるが、非天然の塩基を場合によっては使用してもよい。かかる非天然の塩基としては、天然あるいは非天然の塩基の修飾アナログが例示される。
 Rで表される塩基としては、例えば、アデニン、イソグアニン、キサンチン、ヒポキサンチン及びグアニン等のプリン塩基;及び、シトシン、ウラシル及びチミン等のピリミジン塩基等が挙げられる。
 また、Rで表される塩基としては、例えば、2-アミノアデニン、2-アミノプリン、2,6-ジアミノプリン等のアミノ誘導体;5-メチルウラシル、5-メチルシトシン、7-メチルグアニン、6-メチルプリン、2-プロピルプリン等のアルキル誘導体;5-ハロウラシル及び5-ハロシトシン;5-プロピニルウラシル及び5-プロピニルシトシン;6-アザウラシル、6-アザシトシン及び6-アザチミン;5-ウラシル(シュードウラシル)、4-チオウラシル、5-(2-アミノプロピル)ウラシル、5-アミノアリルウラシル;8-ハロ化、アミノ化、チオール化、チオアルキル化、ヒドロキシル化及び他の8-置換プリン;5-トリフルオロメチル化及び他の5-置換ピリミジン;6-アザピリミジン;N-2、N-6及びO-6置換プリン(2-アミノプロピルアデニンを含む);ジヒドロウラシル;3-デアザ-5-アザシトシン;7-デアザアデニン;N6-メチルアデニン、N6,N6-ジメチルアデニン;5-アミノ-アリル-ウラシル;N3-メチルウラシル;置換1,2,4-トリアゾール;2-ピリジノン;5-ニトロインドール;3-ニトロピロール;5-メトキシウラシル;ウラシル-5-オキシ酢酸;5-メトキシカルボニルメチルウラシル;2-チオウラシル、5-メチル-2-チオウラシル;5-メトキシカルボニルメチル-2-チオウラシル;5-メチルアミノメチル-2-チオウラシル;3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピル)ウラシル;3-メチルシトシン;N4-アセチルシトシン;2-チオシトシン;N6-メチルアデニン;N6-イソペンチルアデニン;2-メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン;N-メチルグアニン;O-アルキル化塩基等;およびこれらの2種以上が挙げられる。
 また、プリン化合物及びピリミジン化合物は、例えば、米国特許第3,687,808号、「Concise Encyclopedia Of Polymer Science And Engineering」,858~859頁,クロシュビッツ ジェー アイ(Kroschwitz J.I.)編、John Wiley&Sons、1990、及びイングリッシュら(Englischら)、Angewandte Chemie、International Edition,1991,30巻,p.613に開示されるものが含まれる。
 好適なアミダイトモノマー(Am-1)としては、下記化学式(Am-1’)で表される化合物において、保護基Rが、tert-ブチルジメチルシリル(TBDMS)基、ビス(2-アセトキシ)メチル(ACE)基、(トリイソプロピルシリロキシ)メチル(TOM)基、(2-シアノエトキシ)エチル(CEE)基、(2-シアノエトキシ)メチル(CEM)基、パラ-トルイルスルホニルエトキシメチル(TEM)基、(2-シアノエトキシ)メトキシメチル(EMM)基などである、TBDMSアミダイト(TBDMS RNA Amidites、商品名、ChemGenes Corporation)、ACEアミダイト、TOMアミダイト、CEEアミダイト、CEMアミダイト、TEMアミダイト(Chakhmakhchevaの総説:Protective Groups in the Chemical Synthesis of Oligoribonucleotides、Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2013, Vol. 39, No. 1, pp. 1-21.)、EMMアミダイト(国際公開第2013/027843号に記載)等が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[式中、Rは、ヒドロキシル基の保護基を表す。Rは、保護された核酸塩基を示す。]
 本実施形態の固相担体は、ヌクレオシドやヌクレオチド以外の2価の基を核酸配列に組み込むために使うこともできる。例えば、プロリン骨格を有するアミダイト(後述のアミダイトPなど)を、アミダイト法により、核酸配列に組み込むことができる(国際公開第2012/017919号の実施例A4の方法と同様の方法を参照)。また、下記の構造式(Am-11)、(Am-12)及び(Am-13)でそれぞれ表されるアミダイト(国際公開第2013/103146号の実施例A1~A3参照)を使用することもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[式中、iPrはイソプロピル基を表す。DMTrは4,4’-ジメトキシトリチル基を表す。Tfaはトリフルオロアセチル基を表す。]
 [RNAの固相合成]
 前記一般式(2)で表されるリンカーを有する固相担体(Sp-Nu)を脱保護(-Tr)して、固相担体(Am-2)を得る。この後、アミダイトモノマー(Am-1)と、固相担体(Am-2)とを縮合反応させて、反応生成物(Am-3)を得る。この後、反応生成物(Am-3)を酸化して、生成物(Am-4)を得る。この後、生成物(Am-4)を脱保護(-Tr)して、生成物(Am-5)を得る。次いで、アミダイトモノマー(Am-1)と生成物(Am-5)とをさらに縮合反応させて、ホスホジエステル結合を伸長していく。
 このように、伸長したオリゴヌクレオチド鎖末端の5’位のヒドロキシル基を、所望の配列となるように、一連の脱保護、縮合反応、酸化のサイクルを必要なだけ繰り返し、この後、固相担体から切り出すことにより、所望の配列の核酸分子を製造することができる。
 より詳しくは、以下の工程を含む製造方法により核酸が製造される。
 工程(A):前記一般式(2)中のRが、反応性の基としてヒドロキシル基が保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドを表す無機多孔質担体を用い、前記のヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程、
 工程(B):前記工程(A)において生成したヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基と、第2のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とを縮合反応させて、ホスファイトを生成する縮合工程、
 工程(C):前記工程(B)において生成したホスファイトを酸化させて、ヌクレオチドを生成する酸化工程、
 工程(D):前記工程(C)において生成したヌクレオチドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程。
 前記の工程(A)~(D)を含む製造方法は、任意に以下の工程を含む。
 工程(B’):前記工程(D)において生成した生成物と、次に導入予定のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とをさらに縮合反応させて、ホスファイトを生成する工程、
 工程(C’):前記工程(B’)において生成したホスファイトを酸化させて、オリゴヌクレオチドを生成する工程、
 工程(D’):前記工程(C’)において生成したオリゴヌクレオチド鎖末端の5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程、
 工程(E):前記の工程(B’)、工程(C’)及び工程(D’)からなる一連の工程を、さらにm回(mは、1以上の整数を表す。)繰り返して、m個のアミダイト化合物を反応(核酸伸長反応)させた後、伸長した核酸を切り出す工程。
 本実施形態における核酸伸長反応は、一般的なホスホロアミダイト法の手順に従い行うことができる。
 本明細書において、「核酸伸長反応」とは、ホスホジエステル結合を介して、ヌクレオチドを順次結合させることにより、核酸鎖、特にRNA鎖を伸長させる反応を意味する。核酸伸長反応は、ホスホロアミダイト法を採用する核酸自動合成装置等を用いて行ってもよい。
 脱保護する工程では、固相担体上に担持されるRNA鎖末端の5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する。一般的な保護基としては、トリチル系保護基(典型的には、DMTr基)が用いられる。脱保護は、酸を用いて行うことができる。脱保護用の酸としては、例えば、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩酸、酢酸、及びp-トルエンスルホン酸等、またはこれらの2種以上が挙げられる。
 縮合工程では、前記の脱保護する工程により脱保護したRNA鎖末端の5’位のヒドロキシル基に対して、ヌクレオシドホスホロアミダイトを結合させて、ホスファイトを生成する。前記ヌクレオシドホスホロアミダイトとしては、5’位のヒドロキシル基が保護基(例えばDMTr基)で保護されたものを用いる。
 また、縮合工程は、前記ヌクレオシドホスホロアミダイトを活性化する活性化剤を用いて行うことができる。活性化剤としては、例えば、5-ベンジルチオ-1H-テトラゾール(BTT)、1H-テトラゾール、4,5-ジシアノイミダゾール(DCI)、5-エチルチオ-1H-テトラゾール(ETT)、N-メチルベンズイミダゾリウムトリフラート(N-MeBIT)、ベンズイミダゾリウムトリフラート(BIT)、N-フェニルイミダゾリウムトリフラート(N-PhIMT)、イミダゾリウムトリフラート(IMT)、5-ニトロベンズイミダゾリウムトリフラート(NBT)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)又は5-(ビス-3,5-トリフルオロメチルフェニル)-1H-テトラゾール(Activator-42)等、またはこれらの2種以上が挙げられる。
 縮合工程の後は、適宜、未反応の5’位のヒドロキシル基をキャッピングしてもよい。キャッピングは、無水酢酸-テトラヒドロフラン溶液、フェノキシ酢酸/N-メチルイミダゾール溶液等、またはこれらの2種以上の公知のキャッピング溶液を用いて行うことができる。
 酸化工程は、前記縮合工程により形成されたホスファイトを酸化する工程である。酸化工程は、酸化剤を用いて行うことができる。酸化剤としては、ヨウ素、m-クロロ過安息香酸、tert-ブチルヒドロペルオキシド、2-ブタノンペルオキシド、ビス(トリメチルシリル)ペルオキシド、1,1-ジヒドロペルオキシシクロドデカン、過酸化水素等、またはこれらの2種以上が挙げられる。
 酸化工程は、前記キャッピング操作の後で行ってもよいし、逆に、酸化工程の後でキャッピング操作を行ってもよいし、この順番は限定されない。
 酸化工程後は、脱保護工程に戻り、合成すべきRNAのヌクレオチド配列に応じて、上記の縮合反応、酸化、脱保護の工程を繰り返すことにより、所望の配列を有するRNAを合成することができる。
 所望の配列を有するRNA鎖の合成が完了した後は、アンモニア又はアミン類等を用いて、固相担体からRNA鎖を切断して回収する。
 ここでのアミン類としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、エチレンジアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等、またはこれらの2種以上が挙げられる。
 ユニバーサルリンカーを用いる場合、RNA鎖の合成が完了した後は、アンモニア又はアミン類等を用いて、固相担体からの切断を行い、求核試薬によるユニバーサルリンカーの除去を行う。除去が完了した際には、末端ヌクレオチドの3’位はヒドロキシル基となり、ホスフェートはユニバーサルリンカーに結合して環状ホスホジエステルを形成する。回収したRNAは、適宜、公知の方法で精製してもよい。
 以上説明した本実施形態では、無機多孔質体が、置換基(R、R)を有するアミノシランで修飾されている。この置換基(R、R)により、本実施形態の無機多孔質担体は、担体へのアミノシランの過密な修飾が抑えられ、アミノ基同士が適度に離れた状態で担体に導入されている。このようにアミノ基間が離れていると、核酸伸長反応の際、オリゴ核酸同士の立体障害が生じにくく、目的の鎖長まで安定に伸長反応が進みやすくなる。このため、本実施形態の無機多孔質担体を使用することにより、RNAの製造において収率をより高められる。また、本実施形態のRNAの製造方法によれば、RNAの製造において収率をより高められ、特に長鎖RNAを、より高収率で安定に得ることができる。
 加えて、本実施形態の無機多孔質担体を核酸合成に適用することにより、特に40mer以上の長鎖RNAを合成する場合でも、高純度のRNAを収率良く得ることができる。
 本明細書において、「RNAの収率」は、反応に供したヌクレオシドの量から理論上計算されるRNAの量に対する、実際に単離したRNAの割合(%)をいう。UVの吸光度の測定から核酸量を算出する。かかる測定の方法として、具体的には、水又は緩衝水溶液中に核酸を溶解させ、光路長1cmのセルに入れる。UVの吸光度計を用いて、波長が260nmにある吸光度から、下式により光学濃度Cを計算して、核酸量を算出する。係数は、40μg/mLを使用している。
 C=α・L・A260
 (A260:吸光度、α:係数、L:光路長、C:光学濃度)
 「RNAの純度」は、目的の鎖長の核酸が得られている割合(%)をいう。液体クロマトグラフィーによるクロマトグラムにおける面百値(すなわち、面積百分率)、又はメインピークの10%幅により求められる。
 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
<無機多孔質体の作製>
 無機多孔質体として、下記のSP(1)~SP(7)を用いた。無機多孔質体SP(1)~SP(7)のそれぞれについて、細孔径(モード径;μm)、粒子径(メジアン径;μm)、体積当たり比表面積(m/mL)、気孔率(%)を求めた。この結果を表1、2に示した。
 細孔径(モード径;μm)及び気孔率(%)は、水銀圧入法により求めた。粒子径(μm)は、レーザー回折(散乱式)によりメジアン径を測定した。体積当たり比表面積(m/mL)は、水銀圧入法により得られる嵩密度(g/mL)と、N吸脱着等温線測定により得られる、質量当たり比表面積(m/g)との積により求めた。
 無機多孔質体SP(1):
 特許第5875843号公報に記載の実施例1と同様の方法でゼオライト成形体を得た。得られたゼオライト成形体を、アセトニトリル溶媒中で縣濁させて縣濁液を調製した。次いで、目開き125μm及び38μmのJIS篩で前記縣濁液を順次篩った。その後、目開き38μmの篩上に残存した粉末固体を、室温にて風乾して、白色粉末状固体である無機多孔質体SP(1)を作製した。
 無機多孔質体SP(2):
 無機多孔質体SP(2)として、市販の球状シリカゲル粉末(商品名:M.S.GEL、AGCエスアイテック株式会社製)を用いた。
 無機多孔質体SP(3):
 特許第5875843号公報に記載の実施例1と同様の方法でゼオライト焼成物を得た。次いで、得られた焼成物10gをシャーレに入れ、水100mLを入れた2リットルのセパラブルフラスコ中に静置し、蓋を閉めた後、セパラブルフラスコを80℃の恒温槽に入れ、24時間放置した。セパラブルフラスコを取り出した後、20℃まで放冷した。この固体8gをオートクレーブに入れ、この中に、7.5質量%硝酸アンモニウム水溶液88gと25質量%アンモニア水溶液134gとの混合液222gを加え、90℃にて1時間撹拌した後、濾過により固体を分離した。この固体に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液とアンモニア水溶液との混合液による処理をさらに9回繰り返した後、水洗、乾燥を行い、無機多孔質体SP(3)を得た。
 無機多孔質体SP(4):
 容量1.5Lのステンレス製オートクレーブに、オルトケイ酸テトラエチル[Si(OC]115g、40質量%水酸化テトラ-n-プロピルアンモニウム水溶液57g、水酸化カリウム(純度85%)0.9g及び水325gを入れ、室温にて120分間激しく撹拌した。得られた混合液中のケイ素に対する、水、テトラ-n-プロピルアンモニウムイオン、水酸化物イオン及びカリウムイオンのモル比は、それぞれ36、0.20、0.24及び0.048であった。この混合液を、105℃にて48時間、300rpmの回転数で撹拌し、水熱合成反応を行った。得られた反応混合物を濾過し、濾液のpHが9.0以下になるまで繰り返し純水で洗浄した。得られたウェットケーキを110℃で乾燥させた後、乳鉢で粉砕した。得られた粉砕品を目開き2.36mm及び目開き1.00mmの篩いで順次篩別した。これを、管状炉を用い、530℃にて1時間窒素流通下に焼成し、次いで、さらに530℃にて1時間窒素と空気との混合ガス〔窒素:空気(体積比)=9:1〕流通下で焼成することにより白色の焼成物を得た。
 次いで、上記で得られた焼成物10gをシャーレに入れ、水100mLを入れた2リットルのセパラブルフラスコ中に静置し、蓋を閉めた後、セパラブルフラスコを80℃の恒温槽に入れ、34時間放置した。セパラブルフラスコを取り出した後、20℃まで放冷した。この固体4gをオートクレーブに入れ、この中に、7.5質量%硝酸アンモニウム水溶液110gと25質量%アンモニア水溶液168gとの混合液278gを加え、90℃にて1時間撹拌した後、濾過により固体を分離した。この固体に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液とアンモニア水溶液との混合液による処理をさらに3回繰り返した後、水洗、乾燥を行った。最後に、得られた白色固体を乳鉢で粉砕し、目開き106μm及び目開き38μmの篩いで順次篩別し、無機多孔質体SP(4)を得た。
 無機多孔質体SP(5):
 容量1.5Lのステンレス製オートクレーブに、オルトケイ酸テトラエチル[Si(OC]155g、40質量%水酸化テトラ-n-プロピルアンモニウム水溶液136g、水酸化カリウム(純度85%)0.3g及び水162gを入れ、室温にて120分間激しく撹拌した。得られた混合液中のケイ素に対する、水、テトラ-n-プロピルアンモニウムイオン、水酸化物イオン及びカリウムイオンのモル比は、それぞれ18、0.36、0.38及び0.048であった。この混合液を、105℃にて48時間、300rpmの回転数で撹拌し、水熱合成反応を行った。得られた反応混合物を濾過し、濾液のpHが9.0以下になるまで繰り返し純水で洗浄した。得られたウェットケーキを110℃で乾燥させた後、乳鉢で粉砕した。得られた粉砕品を目開き2.36mm及び目開き1.00mmの篩いで順次篩別した。これを、管状炉を用い、530℃にて1時間窒素流通下に焼成し、次いで、さらに530℃にて1時間窒素と空気の混合ガス〔窒素:空気(体積比)=9:1〕流通下で焼成することにより白色の焼成物を得た。
 次いで、上記で得られた焼成物10gをシャーレに入れ、水100mLを入れた2リットルのセパラブルフラスコ中に静置し、蓋を閉めた後、セパラブルフラスコを80℃の恒温槽に入れ、5時間放置した。セパラブルフラスコを取り出した後、20℃まで放冷した。この固体8gをオートクレーブに入れ、この中に、7.5質量%硝酸アンモニウム水溶液88gと25質量%アンモニア水溶液134gとの混合液222gを加え、90℃にて1時間撹拌した後、濾過により固体を分離した。この固体に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液とアンモニア水溶液との混合液による処理をさらに2回繰り返した後、水洗、乾燥を行った。最後に、得られた白色固体を乳鉢で粉砕し、目開き106μm及び目開き38μmの篩いで順次篩別し、無機多孔質体SP(5)を得た。
 無機多孔質体SP(6):
 容量1600Lのステンレス製オートクレーブに、オルトケイ酸テトラエチル[Si(OC]186kg、40質量%水酸化テトラ-n-プロピルアンモニウム水溶液166kg、水酸化カリウム(純度85%)0.3kg及び水490kgを入れ、室温にて120分間撹拌した。得られた混合液中のケイ素に対する、水、テトラ-n-プロピルアンモニウムイオン、水酸化物イオン及びカリウムイオンのモル比は、それぞれ37、0.36、0.39及び0.049であった。この混合液を、105℃にて12時間、60rpmの回転数で撹拌し、水熱合成反応を行った。得られた反応混合物を無機多孔質体SP(5)と同様に、純水で洗浄した。洗浄後、結晶を含むスラリーを回収した。このスラリーをアトマイザー式スプレードライヤーで噴霧乾燥し、粒子状に成形した。これを、550℃にて2.5時間窒素流通下に焼成し、次いで、さらに550℃にて2.5時間窒素と空気の混合ガス〔窒素:空気(体積比)=3:1〕流通下で焼成することにより白色の焼成物を得た。
 次いで、上記で得られた焼成物50gをシャーレに入れ、水100mLを入れたセパラブルフラスコ中に静置し、蓋を閉めた後、セパラブルフラスコを80℃の恒温槽に入れ、4時間放置した。この固体5.00gをオートクレーブに入れ、この中に、7.5質量%硝酸アンモニウム水溶液176gと25質量%アンモニア水溶液268gとの混合液444gを加え、86℃にて1時間撹拌した後、濾過により固体を分離した。この固体に対し、前記と同様の硝酸アンモニウム水溶液とアンモニア水溶液との混合液による処理をさらに4回繰り返した後、水洗、乾燥を行い、無機多孔質体SP(6)を得た。
 無機多孔質体SP(7):
 無機多孔質体SP(7)として、市販の多孔質ガラス(商品名:CPG-1000、株式会社ジーンアクト製)を用いた。
<シランカップリング剤の合成>
 シランカップリング剤として、下記の(C1)成分、(C2)成分、(C3)成分、(C4)成分、(C5)成分、(C6)成分、および(C7)成分を用いた。
 (C1)成分:
 市販の3-アミノプロピルジイソプロピルエトキシシランを購入して使用した。
 (C2)成分:
 トリクロロシラン(5mL、50mmol)、6-クロロ-1-ヘキセン(3.80g、32mmol)及びヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物のイソプロパノール溶液(1M、5μL、5μmol)を室温で18.5時間撹拌した。得られた混合液にTHF(50mL)を加え、氷冷下イソプロピルマグネシウムクロリドのTHF溶液(1M、150mL、150mmol)をゆっくり滴下し、室温で73.5時間撹拌した。得られた反応液をイソプロパノール(40mL)、トリエチルアミン(80mL)及びTHF(120mL)の混合液に氷冷下で滴下し、室温で1.5時間撹拌した後、不溶物をろ去した。減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣にヘキサン(30mL)を加え、不溶物をろ去後、ろ液を減圧下濃縮し、6-クロロヘキシルイソプロポキシジイソプロピルシラン4.37gを得た(収率47%)。
 密閉式溶解るつぼ中、得られた6-クロロヘキシルイソプロポキシジイソプロピルシラン(1.46g、5mmol)にアンモニアのメタノール溶液(7N、21.4mL、150mmol)を加え、142℃で3時間撹拌した。得られた混合物をTHF(200mL)に流入し、ろ過後、ろ液の溶媒を減圧下留去した。得られた残渣にヘプタン(20mL)を加え、不溶物をろ去後、減圧下溶媒を留去し、6-アミノヘキシルイソプロポキシジイソプロピルシランを1.83g得た。
 得られた化合物についてNMR測定を行い、以下の測定結果からその構造を同定した。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 10.90-1.11 (18H, m), 1.13-1.45 (10h, m), 2.92-2.96 (2H, m), 4.00-4.04 (1H, m)
 (C3)成分:
 テトラヒドロフラン(THF)(20mL)に、3-クロロプロピルトリメトキシシラン(3.97g、20mmol)を加え、5℃に冷却し、フェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液(1M、60mL、60mmol)をゆっくり滴下した。
 その後、室温で15時間半撹拌した。反応溶液にエタノール4.36mLを加え、室温で1時間撹拌した。溶媒を減圧下で留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン)に供し、3-クロロプロピルジフェニルメトキシシラン3.61gを得た(収率62%)。
 密閉式溶解るつぼ中、得られた3-クロロプロピルジフェニルメトキシシラン(0.7g、2.4mmol)にメタノール(2mL)とアンモニアメタノール溶液(7N、10mL、72mmol)とを加え、142℃で3時間撹拌した。
 得られた混合物を、THF(100mL)に流入し、ろ過後、ろ液の溶媒を減圧下留去した。得られた残渣に、ヘプタン(10mL)とメタノール(10mL)とを加え、メタノール層の溶媒を減圧下で留去し、3-アミノプロピルジフェニルメトキシシラン0.4gを得た(収率61%)。
 得られた化合物についてNMR測定を行い、以下の測定結果からその構造を同定した。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.20 (2H, dd), 1.78 (2H, m), 2.94 (2H, m), 3.44 (3H, s), 7.24-7.58 (10H, m)
 (C4)成分:
 n-ヘキサン(20mL)に、トリクロロシラン(2mL、20mmol)を加え撹拌した後、n-ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.6M、27.5mL、44mmol)をゆっくり滴下し、室温で1.5時間撹拌した。エタノール(5mL)とトリエチルアミン(5mL)を加え、不溶物をろ去し、減圧下溶媒を留去した。得られた残渣を、クーゲルロールを用いた蒸留に供し(~70℃、7mmHg)、ジブチルエトキシシラン0.53gを得た(収率54%)。
 得られたジブチルエトキシシラン(0.49g、2.6mmol)、アリルアミン(0.15g、2.6mmol)及びヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物のイソプロパノール溶液(1M、1.3μL、1.3μmol)を100℃で1時間撹拌した。アリルアミン(0.15g、2.6mmol)とヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物のイソプロパノール溶液(1M、5μL、5μmol)を追加し、さらに2時間撹拌した。得られた混合物を、クーゲルロールを用いた蒸留に供し(~120℃、5mmHg)、3-アミノプロピルジブチルエトキシシラン0.26gを得た(収率41%)。
 (C5)成分:
 3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン(Aldrich, CAS RN:18306-79-1 製品コード:588857)を使用した。
 (C6)成分:
 3-アミノプロピルトリエトキシシラン(TCI, CAS RN:919-30-2 製品コード:A0439)を使用した。
 (C7)成分:
 クロロジイソプロピルシラン(5.0mL、37.5mmol)およびアリルブロミド(1.6mL、18.8mmol)のトルエン溶液(26mL)にヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物のイソプロパノール溶液(1M、9.7μL、9.7μmol)を加え、140℃で3時間撹拌した。反応液を冷却し、エタノールおよびトリエチルアミンを流入し、さらに撹拌を行った。得られた沈殿をろ過し、ろ液を濃縮して3-ブロモプロピルジイソプロピルエトキシシランの混合物を得た。その後、1,6-ジアミノヘキサン(0.58g、5.0mmol)を加え、100℃で2時間反応を行った。得られた混合物をろ過し、減圧留去したのち、シリカゲルカラム精製(クロロホルム/エタノール=80/20)を行い、[3-(6-アミノヘキシルアミノ)プロピル]ジイソプロピルエトキシシラン(0.36g、22%)を得た。
<リンカーを担持する無機多孔質体(無機多孔質担体)の製造方法>
 各例の無機多孔質担体は、無機多孔質体SP(1)~SP(7)のいずれかを、シランカップリング剤(C1)~(C7)成分のいずれかで表面処理することにより得た。
 (実施例1)
 無機多孔質体SP(1)2.00gを四つ口フラスコに入れ、トルエン100mLを加えた。撹拌下で、さらに(C1)成分4.8mgを加え、室温にて3時間撹拌した。その後、反応液を濾過し、トルエンで洗浄した後、減圧下で乾燥させて、実施例1の無機多孔質担体を得た。
 (実施例2)
 (C1)成分を(C2)成分(添加量:27.2mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例2の無機多孔質担体を得た。
 (実施例3)
 (C1)成分を(C3)成分(添加量:14.2mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例3の無機多孔質担体を得た。
 (実施例4)
 (C1)成分を(C4)成分(添加量:8.3mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例4の無機多孔質担体を得た。
 (実施例5)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(2)(1.00g)に変更し、かつ、(C1)成分の添加量を2.4mgに変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例5の無機多孔質担体を得た。
 (実施例6)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(3)(2.00g)に変更し、かつ、(C1)成分の添加量を6.8mgに変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例6の無機多孔質担体を得た。
 (実施例7)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(4)(0.40g)に変更し、かつ、(C1)成分の添加量を1.2mgに変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例7の無機多孔質担体を得た。
 (実施例8)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(5)(2.00g)に変更し、かつ、(C1)成分の添加量を9.5mgに変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例8の無機多孔質担体を得た。
 (実施例9)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(6)(0.35g)に変更し、かつ、(C1)成分の添加量を3.0mgに変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例9の無機多孔質担体を得た。
 (実施例10)
 無機多孔質体SP(1)(1.00g)に対して添加するシランカップリング剤を(C1)成分から(C7)成分(添加量:7.1mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、実施例10の無機多孔質担体を得た。
 (実施例11)
 ガラスバイアルに(C1)成分(55mg)とトルエン(72.32g)を混合し、(C1)成分/トルエン溶液を調製した。無機多孔質体SP(7)(7.00g)を丸底フラスコに入れ、ここに調製した(C1)成分/トルエン溶液(34.23g)を室温下にて加えた。100℃のオイルバスに前記丸底フラスコを導入し5時間反応させた。その後、反応混合物を濾過し、固形分をトルエンで洗浄した後、減圧下で乾燥させて、実施例11の無機多孔質担体を得た。
 (比較例1)
 (C1)成分を(C5)成分(添加量:3.8mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、比較例1の無機多孔質担体を得た。
 (比較例2)
 (C1)成分を(C6)成分(添加量:4.9mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、比較例2の無機多孔質担体を得た。
 (比較例3)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(2)(1.00g)に変更し、かつ、(C1)成分を(C6)成分(添加量:2.4mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、比較例3の無機多孔質担体を得た。
 (比較例4)
 無機多孔質体SP(1)を無機多孔質体SP(3)(0.50g)に変更し、かつ、(C1)成分を(C6)成分(添加量:2.7mg)に変更した以外は、実施例1の製造方法と同様にして、比較例4の無機多孔質担体を得た。
 (比較例5)
 ガラスバイアルに(C6)成分(54mg)とトルエン(72.32g)を混合し、(C6)成分/トルエン溶液を調製した。無機多孔質体SP(7)(7.00g)を丸底フラスコに入れ、ここに調製した(C6)成分/トルエン溶液(34.23g)を室温下にて加えた。100℃のオイルバスに前記丸底フラスコを導入し5時間反応させた。その後、反応混合物を濾過し、固形分をトルエンで洗浄した後、減圧下で乾燥させて、比較例5の無機多孔質担体を得た。
<固相担体の製造>
 (実施例1~10および比較例1~4)
 U-succinate(5’-O-ジメトキシトリチル-2’-O-tert-ブチルジメチルシリル-3’-O-スクシニルウリジン)25.1mgと、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-ベンゾトリアゾリウム3-オキシドヘキサフルオロホスファート(HBTU)12.5mgと、N,N-ジイソプロピルエチルアミン5.9μLと、アセトニトリル2.7mLとを混合し、この混合物に、実施例1~10および比較例1~4のいずれかの無機多孔質担体300.0mgをそれぞれ加えた。
 25℃で18時間静置した後、ろ過し、固体(残渣)をアセトニトリル10mLで洗浄した。洗浄後の固体に、無水酢酸と、2,6-ルチジンのTHF溶液(無水酢酸/2,6-ルチジン/THF、容量比1/1/8)1mLと、N-メチルイミダゾールのTHF溶液(N-メチルイミダゾール/THF、容量比16/84)1mLとを加えた。1分間静置した後にろ過し、固体をアセトニトリル10mLで洗浄した。洗浄後の固体を真空乾燥し、無機多孔質担体にヌクレオシドが担持した固相担体を得た。
 (実施例11および比較例5)
 ガラスバイアルにU-succinate(5’-O-ジメトキシトリチル-2’-O-tert-ブチルジメチルシリル-3’-O-スクシニルウリジン)211mgと、1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-ベンゾトリアゾリウム3-オキシドヘキサフルオロホスファート(HBTU)105mgと、N,N-ジイソプロピルエチルアミン121μLと、アセトニトリル11mLとを混合した。調製した混合溶液1.63mLと、実施例11および比較例5のいずれかの無機多孔質担体300.0mgとをそれぞれ混合した。25℃で18時間静置した後、ろ過し、固体(残渣)をアセトニトリル10mLで洗浄した。洗浄後の固体に、無水酢酸と、2,6-ルチジンのTHF溶液(無水酢酸/2,6-ルチジン/THF、容量比1/1/8)1mLと、N-メチルイミダゾールのTHF溶液(N-メチルイミダゾール/THF、容量比16/84)1mLとを加えた。1分間静置した後にろ過し、固形分をアセトニトリル10mLで洗浄した。洗浄後の固形分を真空乾燥し、無機多孔質担体にヌクレオシドが担持した固相担体を得た。
 (ヌクレオシド担持密度の測定)
 70%過塩素酸溶液をメタノールで希釈し、30%過塩素酸/メタノール溶液を調製した。上記で製造した実施例1~11および比較例1~5の、ヌクレオシドを担持した各固相担体10mgをメスフラスコに採取し、30%過塩素酸/メタノール溶液で10mLに希釈した。この溶液を30%過塩素酸/メタノール溶液でさらに10倍に希釈した後、498nmでの吸光度を測定し、ヌクレオシド担持密度を下式より算出した。この結果を表1、2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
<オリゴ核酸の固相合成>
 配列(A):5’-GCAGAGUACACACAGCAUAUACC-P-GGUAUAUGCUGUGUGUACUCUGCUU-3’(配列番号1,2)(49mer)。GCAGAGUACACACAGCAUAUACC(配列番号1)およびGGUAUAUGCUGUGUGUACUCUGCUU(配列番号2)。
 配列(B):5’-AUAACUCAAUUUGUAAAAAAGUUUUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUUUU-3’(配列番号3)(103mer)
 前記の配列(A)において、Pは、下記の波線で区切られた結合部位を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 前記の配列(A)又は配列(B)からなるオリゴヌクレオチドを、ホスホロアミダイト法に基づき、核酸合成機(商品名NTS M-4-MX-E、日本テクノサービス株式会社製)を用い、3’側から5’側に向かって合成した(反応経路(上記縮合反応、酸化、脱保護)参照)。
 かかる固相合成には、上記で製造した各固相担体を使用した。
 また、アミダイトモノマーには、以下に示すアデノシンEMMアミダイト(米国特許出願公開第2012/035246号明細書の実施例4に記載)、シチジンEMMアミダイト(同US文献の実施例3に記載)、グアノシンEMMアミダイト(同US文献の実施例5に記載)、ウリジンEMMアミダイト(同US文献の実施例2記載)、及びアミダイトP(国際公開第2017/188042号に記載)を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 また、かかる固相合成には、デブロッキング溶液として高純度トリクロロ酢酸トルエン溶液を使用し、縮合剤として5-ベンジルメルカプト-1H-テトラゾールを使用し、酸化剤としてヨウ素溶液を使用し、キャッピング溶液としてフェノキシ酢酸溶液とN-メチルイミダゾール溶液とを使用した。
 合成終了後の固相担体を、蓋つきガラスバイアルに入れ、28%NHOHとEtOHとの1:1ないし2:1溶液を加えた。その後、40℃下で4時間静置した。反応後の溶液を濾過し、水、EtOHで順次洗浄した。得られた溶液を乾燥して、未脱保護体の粗オリゴヌクレオチドとし、次いでニトロメタンの存在下でフッ化テトラ-n-ブチルアンモニウム(TBAF)を作用させて脱保護を行い、粗生成物を得た。
[オリゴ核酸の収率の測定]
 得られた粗オリゴヌクレオチドを用いて調製した溶液について、UVの吸光度計により波長が260nmにある吸光度OD260を測定することで収量を算出し、各固相担体によるオリゴ核酸合成の収率(%)を求めた。その結果を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 表1に示す結果から、実施例1~4および実施例10の固相担体を用いた場合の方が、比較例1~2の固相担体を用いた場合に比べて、オリゴ核酸の収率が高いことが確認できる。
 実施例5の固相担体を用いた場合の方が、比較例3の固相担体を用いた場合に比べて、オリゴ核酸の収率が高いことが確認できる。
 実施例6の固相担体を用いた場合の方が、比較例4の固相担体を用いた場合に比べて、オリゴ核酸の収率が高いことが確認できる。
 実施例11の固相担体を用いた場合の方が、比較例5の固相担体を用いた場合に比べて、オリゴ核酸の収率が高いことが確認できる。
[オリゴ核酸の純度の測定]
 得られた粗オリゴヌクレオチドを用いて調製した溶液(実施例6、7および比較例4)について、高速液体クロマトグラフィーHPLC(波長260nm、カラムDNAPacTM PA100 4×250mm)によって各成分に分離し、得られたクロマトグラムの、主生成物のLCピーク頂点の高さの10%の高さにおけるピーク幅を「10%幅」として求めた。その結果を表2に示した。
 ここで、オリゴ核酸の純度が高い場合には「10%幅」が小さな値となり、純度が低い場合には「10%幅」が大きな値となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 表2に示す結果から、実施例6~7の固相担体を用いた場合の方が、比較例4の固相担体を用いた場合に比べて、オリゴ核酸の純度が高いことが確認できる。
 以上の結果から、本発明の固相担体を使用すれば、オリゴ核酸の製造において収率及び純度をより高められる、と言える。
 本発明により、長鎖核酸の合成においても収率及び純度を向上させることができる、核酸の製造方法が提供される。本発明に係る無機多孔質担体を採用した製造方法により得られる核酸は、医薬品の原料として有用である。
 配列表の配列番号1~3は、本発明の製造方法に従って製造されるオリゴヌクレオチドの塩基配列を表す。

Claims (14)

  1.  下記一般式(1)で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径)が0.04μm以上の細孔分布を有する無機多孔質担体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。]
  2.  下記一般式(2)で表されるリンカーを有し、細孔径(モード径)が0.04μm以上の細孔分布を有する無機多孔質担体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、*を付された結合は、無機多孔質体のシラノール基の酸素原子への結合を表す。
     R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
     Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。
     ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
     Rは、反応性の基が保護あるいは脱保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドを表す。
     Lは、Rの1級又は2級のヒドロキシル基の酸素原子と結合している2価の基を表す。]
  3.  前記一般式(2)中のLが、スクシニルリンカー又はユニバーサルリンカーである、請求項2に記載の無機多孔質担体。
  4.  前記無機多孔質体の体積当たり比表面積が、0.1m/mL以上100m/mL以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  5.  前記無機多孔質体の体積当たり細孔容積が、0.05mL/mL以上0.6mL/mL以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  6.  前記無機多孔質体の気孔率が、50%以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  7.  前記リンカーの担持密度が、前記無機多孔質体の質量当たり比表面積に対して、0.1μmol/m以上5.0μmol/m以下である、請求項2~6のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  8.  前記無機多孔質体の粒子径(メジアン径)が、1μm以上1000μm以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  9.  前記無機多孔質体が、シリカ、シリカゲル、ゼオライト又はガラスである、請求項1~8のいずれか一項に記載の無機多孔質担体。
  10.  請求項2における一般式(2)中のRが、反応性の基としてヒドロキシル基が保護されたヌクレオシド又はヌクレオチドを表す無機多孔質担体を用い、
     前記のヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(A)、
     前記工程(A)において生成したヌクレオシドの5’位のヒドロキシル基と、第2のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とを縮合反応させて、ホスファイトを生成する工程(B)、
     前記工程(B)において生成したホスファイトを酸化させて、ヌクレオチドを生成する工程(C)、及び、
     前記工程(C)において生成したヌクレオチドの5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(D)、
    を含む、核酸の製造方法。
  11.  前記工程(D)において生成した生成物と、次に導入予定のヌクレオシド塩基を有するアミダイト化合物とをさらに縮合反応させて、ホスファイトを生成する工程(B’)、
     前記工程(B’)において生成したホスファイトを酸化させて、オリゴヌクレオチドを生成する工程(C’)、及び、
     前記工程(C’)において生成したオリゴヌクレオチド鎖末端の5’位のヒドロキシル基の保護基を脱保護する工程(D’)、
    を含む、請求項10に記載の核酸の製造方法。
  12.  前記の工程(B’)、工程(C’)及び工程(D’)からなる一連の工程を、さらにm回(mは、1以上の整数を表す。)繰り返して、m個のアミダイト化合物を反応させた後、伸長した核酸を切り出す工程(E)を含む、請求項11に記載の核酸の製造方法。
  13.  下記一般式(3)で表されるシランカップリング剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、R及びRは、それぞれ独立して、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよい炭素数が3~10のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基及びフッ素原子からなる群から選ばれる置換基を有してもよいフェニル基を表す。
     Lは、単結合、炭素数が1~20のアルキレン基、又は、炭素数が2~20のアルキレン基であって、当該アルキレン基を構成する少なくとも1つの-CH-CH-基に、-O-、-NH-、-NH-CO-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる何れかの基Qが挿入されている基:-CH-Q-CH-を含む基を表す。ただし、基Qと結合しているメチレン基の炭素原子は、さらに別の基Qと同時に結合することはない。
     Rは、水素原子又は炭素数が1~4のアルキル基を表す。
     ただし、Lがメチレン基であり、Rがイソプロピル基であり、Rがイソプロピル基であり、Rがエチル基であるものと、Lがメチレン基であり、Rがn-プロピル基であり、Rがn-プロピル基であり、Rがn-プロピル基であるものとを除く。]
  14.  請求項1~9のいずれか一項に記載の無機多孔質担体の、ホスホロアミダイト法による核酸の製造における使用。
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