CZ293731B6 - Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující - Google Patents

Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující Download PDF

Info

Publication number
CZ293731B6
CZ293731B6 CZ19971291A CZ129197A CZ293731B6 CZ 293731 B6 CZ293731 B6 CZ 293731B6 CZ 19971291 A CZ19971291 A CZ 19971291A CZ 129197 A CZ129197 A CZ 129197A CZ 293731 B6 CZ293731 B6 CZ 293731B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
group
substituted
aralkyl
alkyl
nucleoside
Prior art date
Application number
CZ19971291A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ129197A3 (en
Inventor
Guangyi Wang
Kandasamy Ramasamy
Wilfried Seifert
Original Assignee
Icn Pharmaceuticals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Icn Pharmaceuticals filed Critical Icn Pharmaceuticals
Publication of CZ129197A3 publication Critical patent/CZ129197A3/cs
Publication of CZ293731B6 publication Critical patent/CZ293731B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/10Pyrimidine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Nukleosidy s modifikovanou cukernou částí obecného vzorce I, přičemž tento nukleosid lze převést na fosforamidit, který lze použít k syntéze oligonukleotidu, obsahujícího uvedený nukleosid a použitelného při antisensních terapiích, při kterých oligonukleotid s modifikovanou cukernou částí zvyšuje rezistenci vůči nukleasám a absorpci buňkami, přičemž zůstává zachována specifita sekvencí a afinita k cílovým nukleovým kyselinám in vitro nebo in vivo.ŕ

Description

Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující
Oblast techniky
Vynález se týká nukleosidu s modifikovanou cukernou částí, přičemž tento nukleosid lze převést na fosforamidit, který lze použít k syntéze oligonukleotidu, obsahujícího uvedený nukleosid a použitelného při antisensních terapiích, při kterých oligonukleotid s modifikovanou cukernou částí zvyšuje rezistenci vůči nukleasám a absorpci buňkami, přičemž zůstává zachována specifíta 10 sekvencí a afinita k cílovým nukleových kyselinám in vitro nebo in vivo.
Dosavadní stav techniky
Terapeutické použití oligonukleotidů má velký význam a je popsáno například v (1) P. C. Zámečník a M. L. Stephenson, Proč. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 280, 285, (2) E. Uhlmann a A. Peyman, Chemical Reviews, 1990, 90, 543 až 584, (3) J. Goodchild, Bioconjugate Chemistry, 1990, 7, 165 až 187 a (4) S. T. Crooke a B. Lebleu, „Antisense Research and Applications“, CRC Press (1993). Specifická vazebnost antisensních polynukleotidů na DNA nebo RNA cílové 20 struktury může inaktivovat funkce spojené s DNA nebo RNA, jako jsou replikace, transkripce nebo translace, a tím je umožňován mechanismus kontroly onemocnění, jako je rakovina a virová infekce. Proto může být vazebnost antisensních oligonukleotidů na cíl využita k měnění genové exprese v různých situacích, například k rušení životních cyklů virů nebo růstu kancerogenních buněk (C. A. Stein, Y. C. Cheng, Science, 1993, 261, 1004 až 1012). Kromě toho některé 25 oligonukleotidy se také pevně váží na cílové proteiny, takže působí jako inhibitory enzymů. Bock aj. popisují oligonukleotidy, které in vitro inhibují tvorbu fibrinové sraženiny katalyzovanou lidským thrombinem (L. C. Bock, L. C. Griffin, J. A. Latham, E. H. Vermaas, J. J. Toole, Nátuře, 1992, 355, 564 až 566). Ecker a j. popisují určité oligonukleotidy, které inhibují virus lidského prostého oparu při koncentraci pod 1,0 gmol. Polynukleotidy, které mají inhibiční vlastnosti na 30 enzymy, lze snadno nalézt použitím kombinatorické technologie (D. J. Ecker, T. A. Vickers,
R. Hanecak, V. Driver, K. Anderson, Nucleic Acids Res., 1993,27, 1853 až 1856).
Byl popsán oligonukleotid, obsahující 5'-C-methyl-rozvětvený nukleosid, který vykazuje zvýšenou rezistenci vůči nukleáze (A. K. Saha a j., poster na 206. ACS konferenci, Chicago, 1993). 35 Byl také popsán oligonukleotid, obsahující 2'-O-methylnukleosidy, který vykazuje zlepšenou stabilitu vůči nukleasám a zvýšenou vazební afinitu na RNA (a) H. Inoue, Y. Hayase, A. Imura,
S. Iwai, K. Miura, E. Ohtsuka, Nucleic Acids Res., 1987, 15, 6131 a b) S. Shibahara, S. Mukai, H. Morisawa, H. Nakashima, S. Cobayashi, N. Yamamoto, Nucleic Acids Res., 1989, 17, 239). Byl také popsán oligonukleotid, obsahující Γ-substituovaný nukleosid, který vykazuje určitou rezistenci vůči nukleáze (A. Ono, A. Dan, A. Matsuda, Bioconjugate Chemistry, 1993, 4, 499 až 508).
Kromě specifické vazební afinity ke komplementární sekvenci cílového polynukleotidu je žádoucí, aby antisensní oligonukleotidy vyhovovaly požadavkům pro terapeutické účely, například aby 45 vykazovaly účinnost, biologickou dostupnost, nízkou toxicitu a nízkou cenu. Protože oligonukleotidy s přírodním fosfodiesterovým skeletem jsou labilní knukleázám a nepenetrují snadno buněčnou membránou, výzkum byl zaměřen na přípravu polynukleotidů s modifikovaným skeletem, které by zlepšily rezistenci k nukleázám a buněčnou absorpci. Hlavní nevýhoda oligonukleotidových analogů používaných pro antisensní aplikace spočívá v tom, že modifikované inter50 nukleotidové vazby eliminují aktivaci RNasy H antisensních oligonukleotidů, což degraduje RNA vlákno, ke kterému se oligonukleotidový analog váže. Proto je žádoucí připravovat polynukleotidové analogy, které zvyšují rezistenci vůči nukleázám a buněčnou absorpci, přičemž vlastnosti aktivace RNasy H zůstávají zachovány.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je nukleosid obecného vzorce I
ve kterém
R2 znamená atom vodíku nebo hydroxyskupinu,
R3 a R5 znamenají nezávisle jeden na druhém hydroxyskupinu, O-ž-kyanoethyHVfV-diizopropyl)fosforamido-skupinu nebo hydroxyskupinu nesoucí ochrannou skupinu,
X znamená atom síry nebo skupinu NH,
B znamená zbytek heterocyklické báze zvolené z množiny zahrnující adenin, guanin, xanthin, cytosin, uráčil a thymin,
Rf, R3', Rf a R5' znamenají nezávisle jeden na druhém atom vodíku, alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu svýhradou spočívající vtom, že všechny obecné substituenty Rf, R3', Rf a R5' současně neznamenají atom vodíku, přičemž každá alkylová skupina ve významu obecných substituentů Rf, R3', Rf a R5' je přímou nebo rozvětvenou, nasycenou nebo nenasycenou alkylovou skupinou obsahující 1 až 10 uhlíkových atomů, substituentová část substituované alkylové skupiny, substituované aralkylové skupiny a substituované arylové skupiny je zvolena z množiny zahrnující CN, NO2, N3, CF3, NH2, NR2, OH, OR, SH, COOH, COOR, SO3R, F, Cl, Br a I, kde R znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, arylovou skupinu, acetylovou skupinu, trifluoracetylovou skupinu a tosylovou skupinu, a arylová skupina ve významu obecných substituentů Rf, Rf, Rf a Rf znamená fenylovou skupinu nebo heterocyklickou skupinu obsahující 3 nebo 4 atomy, kde heteroatomem je atom kyslíku.
Výhodným nukleosidem podle vynálezu je nukleosid obecného vzorce I, ve kterém Rf znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R3' a Rf a R5' znamenají atom vodíku.
Výhodným nukleosidem podle vynálezu je nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R3' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aral kýlovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rf, Rf a R5' znamenají atom vodíku.
Výhodným nukleosidem podle vynálezu je nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R/ znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R3' a R5' znamenají atom vodíku.
Výhodným nukleosidem podle vynálezu je nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R5' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rf, R3' a Rf znamenají atom vodíku.
Předmětem vynálezu je rovněž oligonukleotid obsahující nukleosid obecného vzorce I, ve kterém Rf znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R3' a Rf a R5' znamenají atom vodíku.
Předmětem vynálezu je rovněž oligonukleotid obsahující nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R3' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rf aR/a R5' znamenají atom vodíku.
Předmětem vynálezu je rovněž oligonukleotid obsahující nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R4' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rf a R4' a R5' znamenají atom vodíku.
Předmětem vynálezu je konečně oligonukleotid obsahující nukleosid obecného vzorce I, ve kterém R5' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rf a Rf a Rf znamenají atom vodíku.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 představuje oligonukleotidy podle vynálezu, ve kterých nukleosidové substituenty jsou substituovány pozitivně nabitými částmi.
Obr. 2 popisuje reakční schéma 1 pro syntézu 3'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 3 popisuje reakční schéma 2 pro syntézu 3'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 4 popisuje reakční schéma 3 pro syntézu 4'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 5 popisuje další aspekty reakce podle schématu 3 pro syntézu 4'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 6 popisuje reakční schéma 4 pro syntézu 4'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 7 popisuje reakční schéma 5 pro syntézu 5'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 8 popisuje reakční schéma 6 pro syntézu 5'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 9 popisuje další aspekty reakce podle schématu 6 pro syntézu 5'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 10 popisuje reakční schéma 7 pro syntézu 5'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 11 popisuje reakční schéma 8 pro syntézu 5'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 12 uvádí stereochemická přiřazení sloučeniny 44 a dalších.
Obr. 13 popisuje reakční schéma 9 pro syntézu l'-C-rozvětveného thymidinu.
Obr. 14 popisuje reakční schéma 10 pro syntézu Γ-C-rozvětveného thymidinu.
Zkratky a definice
DMTr = 4,4'-dimethoxytrityl
CEPA = 2-kyanethyl-(A(V-diizopropyl)fosforamido
TBDMS = terc-butyldimethylsilyl
Ac = acetyl
TBDMSM = terc-butyldimethylsilyloxymethyl
N3 = azido
CF3CO = trifluoracetyl
Tf = trifluormethansulfonyl
THP = tetrahydropyranyl
OTs = tosyl
Zde používaným výrazem „nukleosid“ se míní sloučenina obsahující purinovou nebo pyrimidinovou bázi (nebo jejich derivát) kovalentně připojenou k pětiuhlíkovému cyklickému cukru (furanóze), například ribóze, 2'-deoxyribóze a 2',3'-dideoxyribóze. Výraz „nukleosid“ je používán široce, takže zahrnuje nukleosidy s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu.
Zde používaný výraz „polynukleotid“ znamená polymery obsahující dvě nebo více nukleosidových částí, kde každá nukleosidová část je připojena k jedné (terminální) nebo ke dvěma (vnitřním) ostatním nukleosidovým částem pomocí intemukleosidových vazeb, jako jsou fosfodiesterové vazby, peptidové vazby, fosfonátové vazby, fosforothioátové vazby a pod. RNA a DNA jsou příklady polynukleotidů. Zde používaný výraz „polynukleotid“, pokud není uvedeno jinak, je užíván široce, takže zahrnuje polynukleotidy podle vynálezu modifikované v cukerné části molekuly.
Zde používaným výrazem „oligonukleotid“ se míní relativně malé polynukleotidy, například polynukleotidy se 2 až asi 50 základními páry bází v řetězci, avšak oligonukleotidy mohou být značně delší.
Výraz „skupina chránící hydroxyskupinu“ je znám odborníkům pracujícím v oboru organické chemie. Příklady skupin chránících hydroxyskupinu a jiných chránících skupin lze nalézt (mezi jiným) v Greene a Wuts, „Protective Groups in Organic Synthesis“, John Wiley & Sons, NY, NY (1991).
Zde používané výrazy „báze“ a „nukleosidová báze“ znamenají heterocyklické nukleotidové báze vyskytující se v přírodních nukleových kyselinách, jako je adenin, cytosin, hypoxanthin, uráčil, thymin, guanin a jejich analogy, a také zahrnují přírodně se nevyskytující báze, které jsou schopné tvořit bazické páry s přírodně se vyskytujícími nukleotidovými bázemi. Jako tyto přírodně se
-4CZ 293731 B6 nevyskytující heterocyklické báze lze uvést, aniž by se však na tyto omezovaly, aza- a deazapyrimidinové analogy, aza- a deaza-purinové analogy, jakož i další analogy heterocyklických bází, kde jeden nebo více atomů uhlíku a dusíku purinových a pyrimidinových kruhů je substituován heteroatomy, například kyslíkem, sírou, selenem, fosforem a pod.
Podstatou vynálezu jsou nové nukleosidy a oligonukleosidy, které mají vhodné vlastnosti pro použití při antisensních, diagnostických a ostatních metodách využívajících oligonukleotidy. Sloučeniny podle vynálezu zahrnují různé nukleosidy, které jsou modifikovány tak, že obsahují substituenty v poloze Cl', C3', C4' nebo C5' cukerné části nukleosidu. Nukleosidy podle vynálezu mohou obsahovat jeden nebo více substituentu tak, že upravují nukleosid pro syntézu v pevné fázi nebo podobné syntetické techniky, například tento nukleosid může být ve formě fosforamiditového derivátu s 5'-dimethoxytritylovou skupinou nebo s jinými chránícími skupinami. Podstatou vynálezu jsou také oligonukleotidy obsahující jeden nebo více nukleosidů s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu v řetězci nukleové kyseliny.
Přidáním vhodného substituentu v polohách C3' nebo C5' nukleosidu se mění okolí okolo fosfodiesterového skeletu oligonukleotidu obsahujícího tento nukleosid s modifikovanou cukernou částí. Výhodně se používá objemný substituent v polohách C3' nebo C5', čímž se inhibují nežádoucí interakce s enzymy nebo jejich aktivními místy. Předpokládá se, že tyto C3' nebo C5' substituenty činí fosfodiesterový skelet oligonukleotidů nepřístupným pro mnoho enzymů. Výsledkem přítomnosti těchto substituentů je, že oligonukleotidy obsahující tyto C3' nebo CS' rozvětvené nukleosidy mohou být více rezistentní vůči nukleázám ve srovnání s DNA nebo RNA. Substituenty v polohách Cl' a C4' nukleosidů mohou vyvolávat stejné žádoucí účinky jako substituenty v polohách C3' a C5' nukleosidů. U oligonukleotidů podle vynálezu obsahujících pozitivně nabité aminoalkylovou skupinou modifikované cukry se výsledný negativní náboj za fyziologických podmínek snižuje, takže dvojitá šroubovice vytvořená alespoň jedním vláknem těchto oligonukleotidů může být mnohem stabilnější než u odpovídajícího nemodifikovaného oligonukleotidu (viz obr. 1). Takže vazebná afinita mezi oligonukleotidy podle vynálezu, které obsahují aminoalkylovou skupinou modifikované cukry nebo podobně pozitivně nabité substituenty, a polynukleotidovým hybridizačním terčem se může zlepšit pozitivním nábojem. Odborníci pracující v oboru ocení, že při provádění a navrhování dalších provedení vynálezu nemusí být výše uvedené teorie korigovány za účelem provádění nebo použití zde popsaného vynálezu.
Nukleosidy s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu se mohou připravovat podle příkladů, které jsou dále uvedeny v příkladové části. Odborník pracující v organické chemii může syntetizovat řadu sloučenin podle vynálezu, které zde nejsou explicitně uvedeny v příkladech.
Oligonukleotidy obsahující nukleosidy s modifikovanou cukernou částí molekuly.
Polynukleotidy podle vynálezu obsahují jeden nebo více nukleosidů s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu, kde nukleosid s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu je připojen buď na druhý nukleosid s modifikovanou cukernou částí, nebo na nemodifikovaný nukleosid, přičemž nukleosidy jsou dohromady spojeny intemukleosidovou vazbou. Jako nukleosidy s modifikovanou cukernou částí vhodné pro zabudování do oligonukleotidů podle vynálezu lze uvést sloučeniny vzorců 45, 46, 47 a 48. Analogy polynukleotidů podle vynálezu nejsou omezeny počtem možných nukleosidových podjednotek v jednotlivém analogu polynukleotidu, avšak je obecně vhodnější syntetizovat krátké analogy polynukleotidů, například analogy polynukleotidů obsahující méně než 50 bází.
Jednotlivé nukleosidy podle vynálezu mohou být spojeny navzájem pomocí intemukleosidových vazeb, takže se připraví nové oligonukleotidy mající požadovanou sekvenci nukleosidových bází. Intemukleosidovými vazbami může být vazba C3' na C5' nebo vazba C2' na C5'. Zde používaný výraz intemukleosidová vazba se netýká pouze typu fosfodiesterového skeletu, který tvoří intemukleosidové vazby v DNA (dideoxyribonukleová kyselina) a RNA (ribonukleová kyselina),
-5CZ 293731 B6 ale také různých jiných molekulových částí, které slouží stejné strukturní funkci jako fosfodiesterové vazby v DNA a RNA. Jako příklady dalších intemukleosidových vazeb vhodných pro oligonukleotidy podle vynálezu lze uvést fosforothioáty, methylfosfonáty, fosforodithioáty, borfosfonáty, selenofosfonáty, fosforamidáty, acetamidáty a pod. Popisy syntézy a použití různých intemukleosidových vazeb lze nalézt, mezi jiným, v patentu US 5 256 775, PCT publikaci WO 93/24 507, PCT publikaci WO 92/05 186, patentu US 5 264 562, PCT publikaci WO 92/02 534, PCT publikaci WO 94/06 811, PCT publikaci WO 93/17 717, patentu US 5 212 295, patentu US 5 292 875, patentu US 5 218 103, patentu US 5 166 387, patentu US 5 151 516, patentu US 4 814 448, patentu US 4 814 451, patentu US 4 096 210, patentu US 4 09 873, patentu US 4 092 312, patentu US 4 016 225, patentu US 4 008 197 a pod.
Polynukleotidy podle vynálezu mající požadovanou sekvenci bází lze snadno připravit za použití syntetických technik polymerace nukleových kyselin, jak je odborníkům z organické chemie dobře známo. Polynukleotidy podle vynálezu se s výhodou syntetizují za použití chemie fosforamiditů, čímž se zabuduje jeden nebo více nových nukleosidů podle vynálezu do analogu polynukleotidu. Rozvětvené substituenty v polohách C3' nebo C5' nukleosidů podle vynálezu mohou snižovat stupeň interakce v závislosti na velikosti substituentů. Proto u některých objemných substituentů rozvětvených nukleosidů musí být doba interakce prodloužena až desetkrát nebo ještě více. Je-li to zapotřebí, lze pro zvýšení stupně interakce použít opakování této interakce s čerstvými reakčními složkami a lze také použít koncentrovanější reakční složky. Po syntéze mohou být oligonukleotidy zpracovány stejným způsobem jako standardní nemodifikované oligonukleotidy, to je odštěpením z pevných nosičů za použití 30% amoniaku, odstraněním chránících skupin při teplotě pod 55 °C po dobu 8 hodin a čištěním pomocí HPLC s obrácenými fázemi.
Za účelem ověření jak čistoty oligonukleotidů, tak zabudování požadovaného nukleosidů s modifikovanou cukernou částí jsou vyčištěné oligonukleotidy charakterizovány analýzou produktů vzniklých při degradaci oligonukleotidů štěpením za použití enzymů, jako je fosfodiesteráza z hadího jedu a bakteriální alkali-fosfatáza. Degradační produkty se potom podrobí HPLC analýze (nebo jiným separačním technikám) a srovnání s autentickými vzorky nukleosidů. Strukturu vyčištěných oligonukleotidů lze také ověřovat hmotnostní spektroskopií použitím elektrospray techniky.
Dále jsou podstatou vynálezu konjugáty oligonukleotidů s modifikovanou cukernou částí. K polohám Cl', C3', C4' a C5' nárokovaných nukleosidů mohou být připojeny aminoskupiny, hydroxyskupiny, thioskupiny nebo karboxyalkylové skupiny, takže se zajistí poloha pro konjugaci žádané části na oligonukleotid. Substituenty vázané v polohách CT a C3' mohou být použity pro usměrnění konjugující se části na menší žlábky dvouvláknové nukleové kyseliny, zatímco substituenty vázané v poloze C4' mohou být použity pro usměrnění konjugující se části na větší žlábky. Substituenty vázané v poloze C5' mohou být použity pro usměrnění konjugované části buď na větší, nebo na menší žlábky dvouvláknové nukleové kyseliny, a to v závislosti na stereochemii substituentů v poloze C5'. Těmito substituenty lze vázat a umístit do požadované polohy mnoho funkčních částí, jako jsou syntetická nukleáza, síťovací činidla, činidla pro vmezeření a značené molekuly.
Použitelnost a aplikace
Protože oligonukleotidy podle vynálezu jsou schopné významné jednovlákenné nebo dvouvlákenné vazebné reakce s cílovou nukleovou kyselinou za vzniku duplexů, triplexů nebo jiných forem stabilních asociátů s přírodními polynukleotidy a jejich strukturními analogy, mohou se oligonukleotidy podle vynálezu použít v převážné části postupů, které používají konvenční oligonukleotidy. Oligonukleotidy podle vynálezu se tak mohou použít například jako polynukleotidové hybridizační sondy, iniciátory pro polymerázové řetězové reakce (a obdobné cyklické amplifikační reakce), sekvenční iniciátory a pod. Oligonukleotidy podle vynálezu se mohou také použít
-6CZ 293731 B6 v diagnostice a terapii onemocnění. Terapeutické aplikace oligonukleotidů podle vynálezu zahrnují specifické inhibice exprese genů (nebo inhibice translace RNA sekvencí kódovaných těmito geny), které jsou spojeny buď se založením, nebo udržováním patologických stavů použitím antisensních oligonukleotidů. Oligonukleotidy podle vynálezu se mohou použít pro zprostředkování antisensní inhibice řady genetických cílů. Jako příklady genů nebo RNA kódovaných těmito geny, které mohou být cíleny působením antisensních oligonukleotidů, lze uvést oligonukleotidy, které kódují enzymy, hormony, sérové proteiny, transmembránové proteiny, adhezní molekuly (LFA-1, GPIIb/IIIa, ELAM-1, VACM-1, ICAM-1, E-selektin a pod.), receptorové molekuly, včetně receptorů cytokinu, cytokiny (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6 a pod.), onkogeny, růstové faktoiy a interleukiny. Cílové geny nebo RNA mohou být asociovány s jakýmkoliv patologickými stavy, jako jsou ty, které jsou spojeny se zánětlivými stavy, kardiovaskulárními poruchami, imunitními reakcemi, rakovinou, virovými infekcemi, bakteriálními infekcemi, infekcemi způsobenými kvasinkami, infekcemi způsobenými parazity a pod.
Oligonukleotidy podle vynálezu jsou vhodné pro použití při terapeutických aplikacích jak in vivo, tak ex vivo. Indikace pro ex vivo použití zahrnují ošetřování buněk, jako jsou kostní dřeň nebo periferní krev, ve stavech, jako je leukemie (chronická myelomatická leukemie, akutní lymfocytická leukemie) nebo virová infekce. Cílové geny nebo RNA kódované těmito geny tak mohou sloužit jako cíle pro léčení rakoviny, včetně onkogenů, jako jsou ras, k-ras, bcl-2, c-myb, ber, cmyc, c-abl, nebo hyperexpresních sekvencí, jako jsou mdm2, oncostatin M, IL-6 (Kaposiho sarkom), HER-2, a translokací, jako je bcr-abl. Vhodnými cílovými objekty jsou také virové genové sekvence nebo RNA kódované těmito geny, jako jsou polymerázové nebo reverzní transkriptázové geny herpesvirů, jako jsou CMV, HSV-1, HSV-2, retrovirů, jako jsou HTLV-1, HIV-1, HIV-2, nebo jiných DNA nebo RNA virů, jako jsou HBV, HPV, VZV, virus chřipky, adenoviry, flaviviry, rhinoviry a pod. Aplikace specificky vázaných oligonukleotidů se může použít ve spojení s jiným terapeutickým ošetřením. Další terapeutická použití pro oligonukleotidy podle vynálezu zahrnují (1) modulaci zánětlivých reakcí modulováním genové exprese, jako jsou IL-1 receptor, IL-1, ICAM-1 nebo E-selektin, které hrají roli při zprostředkování zánětu a (2) modulaci buněčného dělení ve stavech, jako jsou arteriální okluze (restenóza) po angioplastice modulováním exprese (a) růstu mitogenních faktorů, jako jsou nesvalový myosin, myc, fox, PCNA, PDGF nebo FGF nebo jejich receptory, nebo (b) faktorů buněčného dělení, jako je cmyb. Ostatní vhodné faktory proliferace nebo faktory signální transdukce, jako jsou TGFa, IL-6, gINF, proteinkináza C, tyrosinkinázy (jako p210, pl90), mohou být cíly pro léčení psoriázy a jiných stavů. Kromě toho receptor EGF, TGFa nebo MHC alely mohou být cíly u autoimunních onemocnění.
Oligonukleotidy podle vynálezu mohou s výhodou nahrazovat konvenční oligonukleotidy v mnoha ne-terapeutických technikách, jako jsou hybridizace pro detekci sekvencí nukleových kyselin, polymerázové řetězové reakce a pod. Tyto ne-terapeutické techniky jsou dobře známy odborníkům v oboru molekulární biologie a lze je najít například v Sambrook a j., Molecular Cloning Techniques 2. vydání, Clod Spring Harbor (1989).
Inkorporace oligonukleotidů podle vynálezu do buněk se může zvýšit jakoukoliv vhodnou metodou, včetně přenosem fosforečnanem vápenatým, DMSO, glycerolem nebo dextranem, nebo použitím kationtových, aniontových a/nebo neutrálních lipidických směsí nebo líposomů použitím metod popsaných v publikacích (WO 90/14 074, WO 91/16 024, WO 91/17 424, patentu US 4 897 355). Oligonukleotidy mohou být zaváděny do buněk komplexací s kationtovými lipidy, jako je DOTMA (který může být nebo nemusí být ve formě liposomů), přičemž komplex se potom uvede ve styk s buňkami. Vhodnými kationtovými lipidy, avšak neomezenými pouze na ně, jsou Ar-(2,3-di(9-(Z)-oktadecenyloxy)-prop-l-yl-Af rV,A-trimethylamonÍum (DOTMA) a jeho soli, l-<2-oleyl-2-0-oleyl-3-dimethylaminopropyl-|3-hydroxyethylamonium a jeho soli a 2,2-bis(oleyloxy)-3-(trimethylamonio)propan a jeho soli.
Zvýšená inkorporace oligonukleotidů podle vynálezu může být také zprostředkována použitím (1) virů, jako je Sendai vir (R. Bartzatt, Biotechnol Appl Biochem., 1989, 11, 133 až 135) nebo
-7CZ 293731 B6 adenovir (E. Wagner a j., Proč Nat. Acad. Sci. USA, 1992, 89, 6099 až 6013), (2) polyaminu nebo polykationtových konjugátů za použití sloučenin, jako jsou polylysin, protamin nebo Na, N|2-bis-(ethyl)spermin (E. Wagner a j. Proč. Nati Acad Sci. USA, 1991, 88, 4255 až 4259, M. Zenke aj. Proč Nati Acad Sci. USA, 1990, 87, 3655 až 3659, Β. K. Chank a j., Biochem Biophys Res Commun., 1988, 157, 264 až 270, patent US 5 138 045), (3) lipopolyaminových komplexů za použití sloučenin, jako je lipospermin (J. P. Behr a j., Proč. Nati. Acad Sci. USA, 1989, 86, 6982 až 6986, J. P. Loeffler a j., J. Neurochem., 1990, 54. 1812 až 1815), (4) aniontových, neutrálních nebo na pH citlivých lipidů za použití sloučenin včetně aniontových fosfolipidů, jako jsou fosfatidylglycerol, kardiolipin, fosfatidová kyselina nebo fosfatidylethanolamin (K. D. Lee a j., Biochem Biophys Acta, 1992, 1103, 185 až 197, G. Cheddar a j., Arch Biochem Biophys, 1992, 294, 188 až 192, T. Yoskhimura a j., Biochem Int., 1990, 20, 697 až 706), (5) konjugátů se sloučeninami, jako jsou transferrin nebo biotin, nebo (6) konjugátů s proteiny (včetně albuminu nebo protilátek), glykoproteiny nebo polymery (včetně polyethylenglykolu), které zvyšují farmakokinetické vlastnosti oligonukleotidů. Zde používaný výraz přenos znamená jakoukoliv metodu, která je vhodná pro dodání oligonukleotidů do buněk. Jakékoliv činidlo, jako je lipid, nebo jiné činidlo, jako je vir, která se mohou použít při postupech přenosu, se zde jednotně nazývají jako „činidlo zvyšující permeabilitu“. Dopravení oligonukleotidů do buněk může být součástí přenosu s jinou nukleovou kyselinou, jako jsou (1) expresovatelné DNA fragmenty zakódované proteinem nebo proteiny nebo fragmenty proteinu nebo (2) translatovatelné RNA, které zakódovávají protein nebo proteiny nebo proteinový fragment.
Oligonukleotidy podle vynálezu se tak mohou inkorporovat do vhodných formulací, které zvyšují přenos oligonukleotidů do buněk. Vhodnými farmaceutickými formulacemi jsou také ty, které se běžně používají při aplikacích sloučenin, při kterých se sloučeniny přenášejí do buněk nebo tkání topickou aplikací. V topických preparátech obsahujících oligonukleotidy se mohou použít sloučeniny, jako jsou polyethylenglykol, propylenglykol, azon, nonoxonyl-9, olejová kyselina, DMSO, polyaminy nebo lipopolyaminy.
Syntéza 3'-rozvětvených nukleosidů
Náhrada hydroxylové skupiny na C3' nukleosidech za jiné funkční skupiny za zachování vodíku v poloze C3' byla již popsána, mezi jiným v práci E. De Clercq, Antiviral Res., 1989,12, 1 až 20. Náhrada vodíku na C3' nukleosidech za jiné funkční skupiny je popsána v práci I. I. Fedorov, E. M. Kazmina, N. A. Novicov, G. V. Gurskaya, A. V. Bocharev, Μ. V. Jasko, L. S. Victorova, Μ. K. Kuhkanova, J. Balzarini, E. De Clercq, J. Med. Chem., 1992, 35, 4567 až 4575. Předložený vynález popisuje postupy pro přípravu velkého počtu různých 3'-C-rozvětvených nukleosidů. Příklady těchto postupů pro přípravu 3'-C-rozvětvených thymidinů jsou uvedeny v reakčních schématech 1 a 2 (obr. 2 a 3). Tyto postupy se mohou snadno upravit pro syntézy ostatních nukleosidů podle vynálezu, včetně těch provedení vynálezu, ve kterých nukleosidy obsahují jiné báze než thymin. Sloučenina 4 se připraví ve třech stupních z thymidinů, jak je popsáno (P. N. Jorgensen, H. Thrane, J. Wengel, J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 2231). Reakcí sloučeniny 4 s tosylchloridem v pyridinu se získá tosylát, sloučenina 5. Reakcí sloučeniny 5 s kyanidem draselným v DMF se získá derivát 3'-C-kyanmethylthymidinu, sloučenina 6. Reakcí sloučeniny 5 s azidem sodným v DMF se získá derivát 3'-C-azidomethylthymidinu, sloučenina 7. Podobně se reakcemi sloučeniny 5 s různými nukleofílními reakčními činidly získá celá řada derivátů 3'-C-rozvětveného thymidinů, ve kterých má 3'-C-hydroxylová skupina zachovánu stejnou orientaci, jaká je v thymidinů. Reakcí sloučeniny 6 s 2-kyanethyl-V,A-diizopropylchlorfosforamiditem a diizopropylethylaminem v dichlormethanu se získá fosforamidit, sloučenina 8, která je stavební jednotkou pro syntézu oligonukleotidů. Sloučenina 7 se nechá reagovat stejným způsobem a získá se sloučenina 9. Podobně se další 3'-C-rozvětvené thymidinové deriváty mohou převést na odpovídající fosforamidity standardním postupem (F. Eckstein, „Oligonucleotide Synthesis“, Oxford University Press (1991)). Reakcí sloučeniny 5 s hydridem sodným v THF se získá epoxidový derivát, sloučenina 10. Reakcí sloučeniny 10 s lithiumaluminiumhydridem v THF se získá derivát 3'-C-methylthymidinu, sloučenina 11, která se převede na
-8CZ 293731 B6 fosforamidit, sloučeninu 12. Reakcí sloučeniny 10 s amoniakem v methanolu se získá derivát 3'C-aminomethylthymidinu, sloučenina 13, která se nechá reagovat s ethylthiotrifluoracetátem v THF a získá se derivát s chráněnou aminoskupinou, sloučenina 14. Sloučenina 14 se převede na fosforamidit, sloučeninu 15. Podobně se reakcí sloučeniny 10 s různými nukleofilními činidly získá celá řada 3'-C-rozvětvených thymidinových derivátů, ve kterých si 3'-C-hydroxylová skupina zachovává stejnou orientaci, jakou má thymidin, protože nukleofily atakují méně chráněný uhlík epoxidového kruhu. Takže reakcí sloučeniny 10 s alkoholy v přítomnosti báze se získají alkoxymethylthymidiny. Pro přípravu 3'-C-substituovaných alkoxymethylthymidinů lze také použít substituované alkoholy. Jako substituenty přicházejí v úvahu skupiny NO2, CN, COOEt a skupiny chránící aminoskupinu, avšak neplatí to jako omezení na tyto substituenty. Reakcí sloučeniny 10 s dioly se získají 3'-C-hydroxyalkoxymethylthymidiny, které lze snadno převést na 3'-C-halogenalkoxymethylthymidiny. Reakcí sloučeniny 10 s nitromethanem se získá 3'-Cnitroethylthymidin. Redukcí 3'-C-nitroalkylthymidinů se získají 3'-C-aminoalkylthymidiny. Reakcí sloučeniny 10 s organokadmiovými činidly substituovanými kyanoskupinou se získají 3'C-kyanalkylthymidiny. Reakcí sloučeniny 10 s ethoxykarbonylalkylzinkovými činidly se získají 3'-C-ethoxykarbonylalkylthymidiny, které se snadno hydrolyzují na 3'-C-karboxyalkylthymidiny za bazických podmínek.
Pro některé reakce, včetně s lithiumorganokuprátovými činidly, je třeba chránit amidovou skupinu thyminu. Jako chránící skupinu je výhodné použít terc-butyldimethylsilyloxymethylovou skupinu (TBDMSM), protože ji lze snadno odstranit tetrabutylamoniumfluoridem (TBAF) po následných transformacích. N-TBDMSM skupinu lze zavést reakcí 3,5-diacylovaného thymidinu s terc-butyldimethylsilyloxymethylchloridem v pyridinu. N-TBDMSM-thymidin se podrobí obdobné reakci, jak je výše popsáno pro thymidin, a získá se tosylát, derivát sloučeniny 5, a epoxid, derivát sloučeniny 10, přičemž obě tyto sloučeniny lze použít pro přípravu 3'-Calkylthymidinů a 3'-C-alkenylthymidinů reakcí s lithiovými činidly. Hydroborací nebo oxidačním štěpením vzniklých 3'-C-(co-alkenyl)thymidinů se získají hydroxyalkylthymidiny, jejichž hydroxylová skupina se může převést na různé funkční skupiny, jako jsou NH2, OR, SR, SH a X, kde R je atom vodíku nebo alkylová skupina a X je atom fluoru, chloru, bromu, jodu nebo skupina OTs.
Syntéza 4'-C-rozvětvených nukleosidů
Řada 4'-C-rozvětvených nukleosidů je již popsána v práci C. O-Yang, Η. Y. Wu, E. B. FraserSmith, K. A. M. Walker, Tetrahedron Letts., 1992, 33, 37 až 40. Tento vynález popisuje postupy pro přípravu mnoha nových 4'-C-rozvětvených nukleosidů. Příprava 4'-C-rozvětvených thymidinů je znázorněna v reakčních schématech 3, 4 a 5 (obr. 4, 5, 6 a 7). Tyto postupy se mohou snadno upravit pro syntézy ostatních nukleosidů podle vynálezu, včetně těch provedení vynálezu, ve kterých nukleosidy obsahují jiné báze než thymin. Sloučenina 16, připravená z thymidinu, se nechá reagovat dimethoxytritylchloridem a získá se sloučenina 17. Terc-butyldimethylsilylová skupina (TBDMS) sloučeniny 17 se odstraní reakcí sTBAF a získá se sloučenina 18, která se oxiduje na aldehyd, sloučeninu 19, reakcí s dimethylsulfoxidem, DCC, trifluoroctovou kyselinou a pyridinem. Sloučenina 19 se převede na sloučeninu 20, 4'-C-hydroxymethylthymidinový derivát, postupem podobným popsaným postupům (a. C. O-Yang, Η. Y. Wu, E. B. Fraser-Smith, K. A. M. Walker, Tetrahedron Letts, 1992, 33, 37 až 40, b. G. H. Jones, M. Taniguchi, D. Tegg, J. G. Moffatt, J. Org. Chem., 1979, 44, 1309 až 1317). Dimethoxytritylová skupina sloučeniny 20 se odstraní 80% kyselinou octovou a získá se sloučenina 21, 4'-C-hydroxymethylthymidin. Selektivní benzoylací sloučeniny 21 benzoylanhydridem se získá sloučenina 22, jejíž 3'- a 5'hydroxylové skupiny se chrání tetrahydropyranylovou skupinou (THP) reakcí sloučeniny 22 s dihydropyranem v přítomnosti toluensulfonové kyseliny v dichlormethanu. Vzniklá sloučenina 23 se nechá reagovat s vodným hydroxidem sodným a získá se sloučenina 24, která se nechá reagovat s methyljodidem v přítomnosti hydroxidu sodného při teplotě 0 °C a získá se 4'-Cmethoxymethylthymidinový derivát, sloučenina 25. Odstraněním chránících THP skupin ze sloučeniny 25 se získá sloučenina 26, 4'-C-methoxymethylthymidin. Pro některé reakce jsou
-9CZ 293731 B6 výhodnější TBDMS chránící skupiny než THP, protože THP způsobují tvorbu diastereoizomerů. Takže reakcí sloučeniny 22 s Zerc-butyldimethylchlorsilanem se získá 3',5'-O-(bis-TBDMS)thymidinový derivát, sloučenina 27. Odstraněním benzoylové skupiny ethylendiaminem při teplotě 50 °C se získá sloučenina 28, která se nechá reagovat s anhydridem trifluormethansulfonové kyseliny a pyridinem v dichlormethanu a získá se triflát, sloučenina 29. Reakcí sloučeniny 29 s amoniakem v dioxanu se získá 4'-C-aminomethyIthymidinový derivát, sloučenina 30. Reakcí sloučeniny 29 s azidem sodným v DMF se získá 4'-C-azidomethylthymidinový derivát, sloučenina 31. Odstraněním TBDMS chránících skupin ze sloučenin 30 a 31 se získají sloučeniny 32 a 33, 4'-C-aminomethylthymidin a 4'-C-azidomethylthymidin. Aminoskupina sloučeniny 33 se chrání trifluoracetylovou skupinou a vznikne sloučenina 34. Reakcí sloučenin 32 a 34 s dimethoxytritylchloridem v pyridinu se získají sloučeniny 35 a 36. Sloučeniny 35 až 36 se převedou na odpovídající fosforamidity, sloučeniny 37 a 38, reakcí s 2-kyanethyl-N,Ndiizopropylchlorfosforamiditem.
Reakcemi sloučeniny 29 s Grignardovými činidly se získají 4'-C-alkylthymidiny a 4'-Calkenylthymidiny. Hydroborací a oxidačním štěpením vzniklých 4'-C-((n-alkenyl)thymidinů se získají hydroxyalkylthymidiny, jejichž hydroxylová skupina se může převést na různé funkční skupiny, jako jsou NH2, OR, SR, SH a X, kde R je atom vodíku nebo alkylová skupina a X je atom fluoru, chloru, bromu, jodu nebo skupina OTs. Reakcemi sloučeniny 29 s kyanalkylkadmiem se získají 4'-C-kyanalkylthymidiny. Reakcemi sloučeniny 29 s ethoxykarbonylalkylzinkovými činidly se získají 4'-C-ethoxykarbonylalkylthymidiny, které se mohou hydrolyzovat na 4'-C-karboxyalkylthymidiny. Reakcemi sloučeniny 29 salkoxidy sodnými se získají 4'-Calkoxymethylthymidiny. Pro přípravu 4'-C-substituovaných alkoxymethylthymidinů se mohou použít substituované alkoholy a fenoly. Substituenty mohou být skupiny NO2, CN, COOEt, OAc nebo skupiny chránící aminoskupinu. Po skončení syntézy 4'-C-rozvětvených thymidinů se 5'hydroxylové skupiny chrání dimethoxytritylovou skupinou a 3'-hydroxylové skupiny se převedou na fosforamidit pro syntézu oligonukleotidu standardním postupem (F. Eckstein, „Oligonucleotide Synthesis“, Oxford University Press (1991)).
Syntéza 5'-C-rozvětvených nukleosidů
Předložený vynález popisuje postupy pro přípravu řady 5'-C-rozvětvených nukleosidů. Příklady postupů pro přípravu 5'-C-rozvětvených thymidinů jsou znázorněny v reakčních schématech 6, 7 a 8 (obr. 8, 9 a 10). Tyto postupy se mohou snadno upravit pro syntézy ostatních nukleosidů podle vynálezu, včetně těch provedení vynálezu, ve kterých nukleosidy obsahují jiné báze než thymin. Sloučenina 42 se připraví třístupňovým známým postupem (C. O-Yang, Η. Y. Wu, E. B. Fraser-Smith, K. A. M. Walker, Tetrahedron Letts., 1992, 33, 37 až 40). Alternativně se sloučenina 42 připraví reakcí 80% kyseliny octové se sloučeninou 41, 3',5'-O-(bis-tórc-butyldimethy!silyl)thymidinem připraveným reakcí thymidinů s nadbytkem fórc-butyldimethylchlorsilanem a imidazolem v pyridinu. Wittigovou reakcí sloučeniny 42 s fosforylidem, připraveným z methyltrifenylfosfoniumbromidu a hydridu sodného v DMSO, se získá olefinický derivát, sloučenina 43. Epoxidací sloučeniny 43 zn-chlorperoxybenzoovou kyselinou v dichlormethanu se získá 5'-(S)-epoxidový derivát, sloučenina 44, jakožto hlavní produkt, a 5'-(7?)-epoxidový derivát jakožto minoritní produkt. Stereochemická přiřazení sloučeniny 44 a dalších sloučenin jsou uvedena ve schématu 1 (obr. 12). Reakcí sloučeniny 44 s methanolem v přítomnosti uhličitanu sodného se získá 5'-(5)-C-methoxymethylthymidin, sloučenina 45. Reakcí sloučeniny 44 s amoniakem v methanolu se získá 5'-(S)-C-aminomethylthymidin, který se chrání trifluoracetylovou skupinou za vzniku sloučeniny 46. Reakcí sloučeniny 44 s kyanidem draselným v DMF se získá 5'-(S)-C-kyanmethylthymidin, sloučenina 47. 5'-hydroxylové skupiny sloučenin 45 až 47 se chrání dimethoxytritylovou skupinou reakcemi s dimethoxytritylchloridem a trifluormethansulfonátem stříbrným v pyridinu, čímž se získají sloučeniny 48 až 50. TBDMS skupiny se ze sloučenin 48 až 50 odstraní reakcí s TBAF v THF a získají se sloučeniny 51 až 53. Sloučeniny 51 až 53 se převedou na odpovídající fosforamidity, sloučeniny 54 až 56. Grignardovou reakcí
- 10CZ 293731 B6 sloučeniny 42 s aHylmagneziumbromidem se získá směs izomemích derivátů 5'-(R)~C-allylthymidinu a 5'-(S)-C-allylthymidinu, sloučeniny 57 a 58, které se rozdělí chromatografii na silikagelu. TBDMS skupiny ze sloučenin 57 a 58 se odstraní reakcí s TBAF v THF a získají se 5'-4R)- a 5'-(S)-C-allylthymidiny, sloučeniny 59 a 60. Sloučeniny 59 a 60 se převedou na odpovídající fosforamidity, sloučeniny 61 a 62. Podobně reakcemi sloučeniny 42 s různými Grignardovými činidly se získají různé 5'-(S nebo 7?)-C-alkylthymidiny a 5'-(S nebo J?)-Calkenylthymidiny. Hydroborací nebo oxidačním štěpením vzniklých 5'-C-(co-alkenyl)thymidinů se získají hydroxyalkylthymidiny, jejichž hydroxylovou skupinu lze převést na různé funkční skupiny, jako jsou NH2, OR, SR, SH a X, kde R je atom vodíku nebo alkylová skupina a X je atom fluoru, chloru, bromu, jodu nebo skupina OTs.
Reakcemi sloučeniny 44 s různými nukleofilními činidly lze získat různé deriváty 5'-C-rozvětveného thymidinu. Tak reakcemi sloučeniny 44 s alkoholy v přítomnosti báze se získají 5'-Calkoxymethylthymidiny. Pro přípravu 5'-C-substituovaných alkoxymethylthymidinů lze také použít substituované alkoholy. Jako substituenty lze uvést NO2, CN, COOEt a skupiny chránící aminoskupinu, avšak není to omezeno pouze na tyto skupiny. Reakcí sloučeniny 44 s dioly se získají 5'-C-hydroxyalkoxymethylthymidiny, které lze snadno převést na 5'-C-halogenalkylthymidiny. Reakcí sloučeniny 44 s nitromethanem se získá 5'-C-nitroethylthymidin. Redukcí 5'-C-nitroalkylthymidinů vznikají 5'-C-aminoalkylthymidiny. Reakcí sloučeniny 44 skyanalkylkadmiovými reakčními činidly se získají 5'-C-kyanalkylthymidiny, Reakcí sloučeniny 44 s ethoxykarbonylalkylzinkovými reakčními činidly se získají 5'-C-ethoxykarbonylalkylthymidiny, které se snadno hydrolyzují za bazických podmínek na 5'-C-karboxyalkylthymidiny. Všechny tyto přeměny 5'-(S)-izomerů lze stejně tak provádět s 5'-(7?)izomery. Konečně reakcemi 5'C-rozvětvených thymidinů s dimethoxytritylchloridem a triflátem stříbrným v pyridinu se získají 5'-O-DMTr-5'-C-rozvětvené thymidiny, které lze převést na odpovídající fosforamidity standardním postupem (F. Eckstein, „Oligonucleotide Synthesis“, Oxford University Press (1991)).
Pro stanovení konfigurací vC5' polohách 5'-C-rozvětvených thymidinů lze využít výhody zvýšení NOE stéricky bráněných protonů. Protože pro NOE pokusy jsou podstatné rigidní orientace substituentů v poloze C5', zavádí se mezi 3'-O- a 5'-O-thymidinové deriváty TIPDSkruh (schéma 8, obr. 11), kde 5'-protony jsou orientovány buď směrem k 3'-protonům, nebo směrem od 3'-protonů. Jsou-li 3'-protony nasyceny, lze snadno pozorovat přítomnost nebo nepřítomnost NOE zvýšení 5'-protonů (schéma 1, obr. 12). Pro 5'-C-allylthymidiny izomer, který má NOE zvýšení 4,8 %, je jasně 5'-(7?)-izomerem a druhý, který nemá NOE zvýšení, je 5'(S)-izomerem. Bez rentgenové strukturní krystalografie je přímé určení stereochemie 5'epoxyskupiny problémem. Avšak převáděním epoxidů na produkty s otevřeným kruhem se nemění chiralita v poloze CS'. Je-li stanovena stereochemie jednoho páru takovýchto produktů s otevřeným kruhem, je také přiřazena stereochemie epoxidového páru. Tak podobně jako u 5'C-allylthymidinů, dvojice produktů vzniklých otevřením kruhu, 5'-C-kyanmethylthymidinů, připravených z epoxidů, se převedou na TIPDS cyklické produkty. Jsou-li 3'-protony nasycené, jeden izomer má NOE zvýšení 6,3 %. Nepochybně je tento izomer 5'-(J?)-izomerem a druhý je 5'-(>S)-izomerem.
Syntéza l'-C-rozvětvených nukleosidů
Některé Γ-C-rozvětvené nukleosidy jsou již popsány (a. V. Uteza, G. R. Chen, J. L. Q. Tuoi, G. Descotes, B. Fenet, A. Grouiller, Tetrahedron, 1993, 49, 8579 až 8588, b. A. Azhayev, A. Gouzaev, J. Hovinen, E. Azhayeva, H. Lonnberg, Tetrahedron Letts., 1993, 34, 6435 až 6438). Předložený vynález popisuje přípravu velkého množství T-C-rozvětvených nukleosidů. Příprava 1'-C-rozvětvených thymidinů je znázorněna vreakčních schématech 9 a 10 (obr. 13 a 14). Sloučenina 63 se připraví známým postupem (V. Uteza, G. R. Chen, J. L. W. Tuoi, G. Descotes, B. Fenet, A. Grouiller, Tetrahedron, 1993, 49, 8579 až 8588). 5'-hydroxylová skupina ve sloučenině 63 se chrání dimethoxytritylovou skupinou, čímž se získá sloučenina 64,
-11 CZ 293731 B6 která se nechá reagovat s terc-butyldimethylchlorsilanem za vzniku sloučeniny 65. Reakcí sloučeniny 65 s Zerc-butyldimethylsilyloxymethylchloridem se získá sloučenina 66. Reakcí sloučeniny 66 s lithiumtriethoxyaluminiumhydridem v etheru se získá aldehyd, sloučenina 67. Redukcí sloučeniny 67 borohydridem sodným a následnou reakcí s anhydridem trifluormethansulfonové kyseliny se získá derivát triflátu, sloučenina 68. Reakcemi sloučeniny 68 s různými nukleofilními činidly se získá řada nových Γ-C-rozvětvených thymidinů, sloučeniny 69. Tak reakcí sloučeniny 68 s kyanidem, dusitanem nebo azidem sodným se získají odpovídající Ι'-C-kyanmethyl-, ΓC-nitromethyl- a Γ-C-azidomethylthymidiny. Reakcí sloučeniny 68 s nitromethanem se získá Γ-C-nitroethylthymidin. Reakcí sloučeniny 68 s alkylsulfidy sodnými se získá Γ-C-alkylthiomethylthymidin. Reakcí sloučeniny 68 salkoxidem sodným se získá Γ-C-alkoxymethylthymidin. Reakcí sloučeniny 68 s lithiumorganokuprátovými reakčními činidly se získají l'-Calkyl— a Γ-C-alkenylthymidiny. Pro přípravu l'-C-substituovaných alkyl- nebo l'-Csubstituovaných alkenylthymidinů lze použít substituovaná alkyl- nebo alkenylzinková nebo kadmiová činidla. Jako substituenty lze uvést COOEt, CN, NO2. Hydroborací nebo oxidačním štěpením vzniklých 3'-C-(a>-alkenyl)thymidinů se získají hydroxyalkylthymidiny, jejichž hydroxylovou skupinu lze převést na různé funkční skupiny, jako jsou NH2, OR, SR, SH a X, kde R je atom vodíku nebo alkylová skupina a X je atom fluoru, chloru, bromu, jodu nebo skupina OTs. Pro přípravu 1 '-C-alkoxymethylthymidinů a Γ-C-fenoxymethylthymidinů lze použít substituované alkoholy a fenoly. Jako substituenty lze uvést NO2, CN, COOEt nebo OAc. l'-Cnitroalkylthymidiny lze redukovat na odpovídající aminoalkylthymidiny. Sloučeniny 69 se nechají reagovat s TBAF, čímž se získají sloučeniny 70 s odstraněnými chránícími skupinami, které se převedou na odpovídající fosforamidity, sloučeniny 71.
Sloučenina 63 se úplně chrání />-methoxybenzylovou skupinou (MPM) a získá se sloučenina 72. Hydrolýzou sloučeniny 72 v přítomnosti peroxidu vodíku a báze se získá sloučenina 73, která se podrobí Hofmannovu přesmyku a získá se amin, který může být reakcí s methylbromidem převeden na kvartémí amoniový derivát, sloučeninu 74. K náhradě trimethylaminu lze použít různá nukleofilní činidla. Reakcí sloučeniny 74 s alkoxidem sodným se získají l'-C-alkoxythymidiny. Reakcí sloučeniny 74 s alkylsulfidem sodným se získají Γ-C-alkylthiothymidiny. Zahříváním s bromidem sodným lze sloučeninu 74 převést na Γ-C-bromthymidin, který se nechá reagovat s azidem sodným, dusitanem sodným nebo s nitromethanem a získají se odpovídající Γ-C-substituované thymidiny. Sloučeniny 75 se nechají reagovat s ceriumamoniumnitrátem a získají se sloučeniny 76 s odstraněnými chránícími skupinami. 5'-hydroxylová skupina se chrání dimethoxytritylovou skupinou a vzniklé produkty, sloučeniny 77, se převedou na odpovídající fosforamidity, sloučeniny 78.
Oligonukleotidy obsahující nukleosidy s modifikovanou cukernou Částí molekuly
Oligonukleotidy obsahující nukleosidy s modifikovanou cukernou částí molekuly byly již dříve popsány (A) P. N. Jorgensen, P. C. Stein, J. Wengel, J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 2231, B) J. Fensholdt, H. Thrane, J. Wengel, Tetrahedron Letts., 1995, 36, 2535, C) H. Thrane, J. Fensholdt, M. Regner, J. Wengel, Tetrahedron, 1995, 51, 10 389, D) A. K. Saha, T. J. Caulfield, C. Hobbs, D. A. Upson, C. Waychunas, A. M. Yawman, J. Org. Chem., 1995, 60, 788, E) A. Azhayev, A. Gouzaev, J. Hovinen, E. Azhayeva, H. Lonnberg, Tetrahedron Lett., 1993, 34, 6435 až 6438, F) A. Ono, A. Dan, A. Matsuda, Bioconjugate Chemistry, 1993, 4, 499 až 508, G) H. Inoue, Y. Hayase, A. Imura, S. Iwai, K. Miuta, E. Ohtsuka, Nucleic Acids Res., 1987, 75, 6131, Η) E. A. Lesník, C. J. Guinosso, A. M. Kawasaki, H. Sasmor, M. Zounes, L. L. Cummins, D. J. Ecker, P. D. Cook, S. M. Freier, Biochemistry, 1993, 32, 7832). Předložený vynález popisuje velké množství nových nukleosidů s modifikovanou cukernou částí molekuly, které lze snadno zabudovat do oligonukleotidů za použití fosforamiditové chemie. Tyto oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí molekuly obsahují alespoň jeden nukleosid s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu, mohou obsahovat v sekvenci více nukleosidů s modifikovanou cukernou částí nebo mohou obsahovat pouze nukleosidy s modifikovanou cukernou částí podle vynálezu. Tyto oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí mohou také obsahovat jiné
-12CZ 293731 B6 modifikované části, jako jsou modifikovaný skelet, modifikovaná báze a jakékoliv další modifikované cukry. Je samozřejmé, že rozvětvené substituenty v polohách C3' nebo C5' nukleosidů mohou snižovat rychlost reakce, a to v závislosti na velikosti těchto substituentů. Proto je pro některé objemné substituenty rozvětvených nukleosidů třeba zvýšit reakční dobu. Tak pro přípravu 5'-C-rozvětvených oligonukleotidů a 4'-C-rozvětvených oligonukleotidů je reakční doba 2 až 5 minut. Pro přípravu 3'-C-rozvětvených oligonukleotidů je reakční doba až 45 minut (3x15 minut). Pouze pro přípravu 3'-C-rozvětvených oligonukleotidů je třeba opakovat reakci s čerstvými reakčními složkami, protože 3'-hydroxylová skupina je terciární. Složení čištěných oligonukleotidů s modifikovanou cukernou částí molekuly se ověřuje analýzou produktů enzymového štěpení.
Předložený vynález je blíže objasněn v následujících příkladech, které však vynález pouze blíže ilustrují, ale neomezují jej.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava 5 '-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3 '-p-tosy loxymethy lthymidinu
Roztok 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-hydroxymethylthymidinu (2,12 g, 3,69 mmol), připraveného podle známého postupu (P. N. Jorgensen, H. Thrane, J. Wengel, J. Am. Chem. Soc, 1994, 116, 2231), p-toluensulfonylchloridu (1,76 g, 9,23 mmol), DMAP (0,180 g, 1,48 mmol) v bezvodém pyridinu (13 ml) se míchá přes noc při teplotě místnosti. Reakční směs se ochladí na 0 °C, zředí se EtOAc (500 ml), promyje se 10% NaHCO3, vysuší se Na2SO4 a zahustí se. Surová látka se čistí chromatografií na silikagelu (5 % CH3OH v CH2C12) a získá se 2,39 g (89 %) 5'-O(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-p-tosyloxymethylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
Příklad 2
Příprava 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-kyanmethyIthymidinu
Suspenze 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-p-toluensulfonyloxymethylthymidinu (0,50 g, 0,686 mmol) a kyanidu draselného (0,134 g, 2,06 mmol) v bezvodém DMF (7 ml) se míchá přes noc při teplotě místnosti. Reakční směs se zředí EtOAc (60 ml) a promyje se vodou (3 x 75 ml), potom 10% NaHCO3 (3 x 75 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4, zahustí a čistí se chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexany, 1:1) a získá se 0,386 g (97 %) 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-kyanmethylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
Příklad 3
Příprava 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-azidomethylthymidinu
Suspenze 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-p-toluensulfonyIoxymethylthymidinu (0,40 g, 0,55 mmol) a NaN3 (0,11 g, 1,65 mmol) v bezvodém DMF (3 ml) se zahřívá na teplotu 50 °C po dobu 3 dnů. Reakční směs se ochladí na teplotu místnosti, zředí se EtOAc (30 ml) a promyje se vodou (3 x 40 ml) a potom 10% NaHCO3 (3 x 40 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4, zahustí se a čistí se chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexany, 1:1) a získá se 0,30 g (92 %) 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-azidomethylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
- 13CZ 293731 B6
Příklad 4
Příprava 3'-(2-kyanethyl-AUV-diizopropylfosforamidit)-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-Ckyanmethylthymidinu
K. míchanému roztoku 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-kyanmethylthymidinu (0,20 g, 0,344 mmol) a diizopropylethylaminu (0,24 ml, 1,38 mmol) v bezvodém dichlormethanu (3 ml) se při 0°C v atmosféře argonu přidá po kapkách roztok 2'-kyanethyl-V,V-diizopropylfosforamiditu (170 mg, 0,715 mmol) v dichlormethanu. Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, načež se ochladí na 0 °C, zředí se studeným CH2CI2 (20 ml) a promyje se studeným NaHCO3 (3 x 15 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-CH2Cl2, 5:50:45) a získá se 177 mg (66 %) 3'-(2-kyanethyl-NJV-diizopropylfosforamidit)-5'-0-(4,4'-dirnethoxytrityl)-3'-C-kyanmethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 5
Příprava 3'-(2-kyanethyl-V,.V-diizopropylfosforamidit)-5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-azidomethylthymidinu
K míchanému roztoku 5-0-(4,4'-dimethoxytrityI)-3'-C-azidomethylthymidinu (252 mg, 0,344 mmol) a diizopropylethylaminu (0,44 ml, 2,51 mmol) v bezvodém dichlormethanu (3 ml) se v atmosféře argonu při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2'-kyanethyl-A,ÝV-diizopropylchlorfosforamiditu (296 mg, 1,25 mmol) v dichlormethanu. Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, ochladí se na 0 °C, zředí se studeným CH2C12 (20 ml) a promyje se studeným NaHCO3 (3x15 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a zahustí se. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-CH2C12, 5:50:45) a získá se 128 mg (38 %) 3'-(2-azidomethyl-N,N-diizopropylfosforamido)-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-Cazidomethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 6
Příprava 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C,O-methylenthymidinu
K suspenzi NaH (60% v minerálním oleji, 0,18 g, 7,5 mmol) v bezvodém THF (18 ml) se v atmosféře argonu při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-ptoluensulfonyloxymethylthymidinu (1,5 g, 2,06 mmol) v THF (10 ml). Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, ochladí se na 0 °C a reakce se ukončí přidáním vody. Směs se zředí EtOAc (250 ml), promyje se vodou (2 x 200 ml), potom 10% NaHCO3 (2 x 200 ml), vysuší se Na2SO4 a zahustí se. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (5 % CH3OH vCH2C12) a získá se 0,97 g (85 %) 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C,O-methylenthymidinu ve formě pěny.
Příklad 7
Příprava 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3 '-C-methylthymidinu
K míchané suspenzi lithiumaluminiumhydridu (58 mg, 1,53 mmol) v bezvodém THF (10 ml) se v atmosféře argonu při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'C,O-methylenthymidinu (385 mg, 0,692 mmol) v THF (10 ml). Reakční směs se míchá při
-14CZ 293731 B6 teplotě 0 °C po dobu 1 hodiny a reakce se ukončí pomalým přidáním 10% NaHCO3. Vzniklá směs se zředí EtOAc (30 ml), promyje se NaHCO3 (3 x 20 ml), vysuší se Na2SO4 a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (5 % CH3OH v CHC13) a získá se 306 mg (79 %) 5'O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-methylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 8
Příprava 3'-(2-kyanethyl-A,V-diizopropylfosforarnidit)-5'-C>-(4,4'-dirnethoxytrityl)-3'-Cmethylthymidinu
K míchanému roztoku 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-methylthymidinu (98 mg, 0,17 mmol) a diizopropylethylaminu (0,13 ml, 0,742 mmol) v bezvodém dichlormethanu (2 ml) se v atmosféře argonu při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2'-kyanethyl-V,V-diizopropylchlorfosforamiditu (85 mg, 0,36 mmol) v dichlormethanu. Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 1 hodiny, pak se ochladí na 0 °C, zředí se studeným CH2C12 (20 ml) a promyje se studeným NaHCO3 (3x15 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-hexan, 5:50:45) a získá se 117 mg (88 %) 3'—(2— kyanethyl-VfV-diizopropylfosforamidit)-5'-(9-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-methylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 9
Příprava 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-aminomethylthymidinu
K roztoku 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C,O-methylenthymidinu (901 mg, 1,62 mmol) v methanolu (3 ml) se přidá nasycený roztok amoniaku v methanolu (9 ml) a vzniklý roztok se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 3 dnů. Nadbytek amoniaku a methanolu se odpaří a zbytek se čistí chromatografií (CH3OH-hexany-CHCl3, 1:1:8) a získá se 414 mg (45 %) 5'-O(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-aminomethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 10
Příprava 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
Roztok 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3,-C-aminomethylthymidinu (361 mg, 0,628 mmol) a ethylthiotrifluoracetátu (490 mg, 3,12 mmol) v bezvodém THF (6 ml) se míchá při teplotě místnosti po dobu 6 hodin. Rozpouštědlo se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (5 % CH3OH vCH2C12) a získá se 411 mg (98 %) 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
Příklad 11
Příprava 3'-(2-kyanethyl-7VfV-diizopropylfosforamidit)-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
K míchanému roztoku 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'-C-methylthymidinu (411 mg, 0,614 mmol) a diizopropylethylaminu (0,64 ml, 3,65 mmol) v bezvodém dichlormethanu (6 ml) se v atmosféře argonu při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2'-kyanethyl-V,V-diizopropylchlorfosforamiditu (410 mg, 1,83 mmol) v bezvodém dichlormethanu. Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, načež se ochladí na 0 °C, zředí se studeným CH2C12
- 15CZ 293731 B6 (30 ml) a promyje se studeným NaHCO3 (3 x 20 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-CHCl3, 5:30:65) a získá se 386 mg (72 %) 3'-(2-kyanethyl-2V,7V-diizopropylfosforamidit)- 5'-<?-(4,4'-dimethoxytrityl)-3'C-trifluoracetamidomethylthymidinu ve formě prášku.
Příklad 12
Příprava 3-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-formylthymidinu
K míchanému studenému roztoku 3'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)thymidinu (připravenému zthymidinu obvyklým postupem, 40,4 g, 0,072 mol) v bezvodém DMSO se přidá roztok DCC (45,86 g, 0,224 mol) v DMSO (180 ml). Vzniklý roztok se míchá při teplotě 5 °C po dobu 5 minut, načež se přidá pyridin (2,94 g, 3,0 ml, 0,0371 mol) a po dalším míchání po dobu 5 minut se přidává po kapkách roztok trifluoroctové kyseliny (2,11 g, 1,43 ml, 0,0185 mol) v DMSO (2 ml). Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě 5 °C po dobu 10 minut a potom při teplotě místnosti po dobu 6 hodin. Pak se za chlazení přidává po kapkách voda (20 ml) a směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 1 hodiny. Sraženiny se odfiltrují a promyjí DMSO. Spojené DMSO roztoky se nalejí za míchání na drcený led (4 1). Po jednohodinovém stání se sraženiny odfiltrují a promyjí pečlivě vodou. Filtrační koláč se rozpustí v methylenchloridu (500 ml) a organická vrstva se oddělí, vysuší (Na2SO4) a zahustí. Surový produkt se čistí chromatografií na silikagelu (3 % methanolu v methylenchloridu) a získá se 32,6 g (81 %) 3'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-formylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
Příklad 13
Příprava 3-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu
K míchanému roztoku 3'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-formylthymidinu (16,3 g, 30,07 mmol) vdioxanu (120 ml) se při teplotě 0 °C přidá po kapkách postupně 36% formaldehyd (24 ml) a2NNaOH (60 ml). Vzniklý roztok se míchá při teplotě místnosti po dobu 6 hodin. Reakční směs se ochladí na 0 °C a po kapkách se přidává 10% kyselina octová ve vodě, až hodnota pH dosáhne 7,5. Směs se zředí ethylacetátem (1 1), promyje se 10% roztokem chloridu sodného (500 ml, potom 2 x 300 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Surový produkt se čistí chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexan, 3:1) a získá se 11,45 g (66,3 %) 3'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-Chydroxymethylthymidinu ve formě bezbarvého prášku.
Příklad 14
Příprava 4'-C-hydroxymethylthymidinu
Roztok 3-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-hydroxymethylthymidÍnu (6,32 g, 11,0 mmol) v 80% kyselině octové ve vodě (50 ml) se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 4 hodin. Rozpouštědla se odstraní za sníženého tlaku a přidá se voda (200 ml). Vzniklá zakalená směs se promyje etherem (3 x 80 ml) a voda se odpaří. Zbytek se rozpustí v methanolu a toluenu a vzniklý roztok se zahustí. Tento postup se opakuje dvakrát. Získá se 4'-C-hydroxymethylthymidin (2,72 g, 91 %) ve formě pěny.
-16CZ 293731 B6
Příklad 15
Příprava 4'-C-benzoyloxymethylthymidinu
K. míchanému roztoku 4'-C-hydroxymethylthymidinu (3,72 g, 13,67 mmol) v bezvodém pyridinu (10 ml) se při teplotě 0 °C přidá roztok anhydridů kyseliny benzoové (4,64 g, 51 mmol) v pyridinu (10 ml). Vzniklý roztok se nechá stát při teplotě 0 °C po dobu 1 hodiny a potom při teplotě místnosti po dobu 20 hodin. Při teplotě 0 PC se přidá voda (5 ml), pyridin se odpaří io a zbytek se chromatografuje na silikagelu (7 % ethanolu v chloroformu) a získá se 2,27 g (44 %) 4'-C-benzoyloxymethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 16
Příprava 3',5'-0-(bis-tetrahydropyranyi)-4'-C-hydroxymethylthymidinu
K míchanému roztoku 4'-C-benzoyloxymethylthymidinu (1,65 g, 4,39 mmol) a /Moluensulfonové kyseliny (50 mg) v bezvodém methylenchloridu (70 ml) se při teplotě 0 °C přidá po 20 kapkách dihydropyran (1,84 g, 1,89 ml, 21,80 mmol). Vzniklý roztok se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin. Pak se za chlazení přidá 2N NaOH (20 ml), vzniklá směs se zahustí, čímž se odstraní methylenchlorid, a přidá se dioxan (10 ml). Směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 3 hodin a extrahuje se methylenchloridem (3 x 30 ml). Organická vrstva se promyje vodou (3 x 50 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí filtrací přes kolonu silikagelu 25 a získá se 1,50 g (77,7%) 3',5'-O-(bis-tetrahydropyranyl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 17
Příprava 4'-C-methoxymethylthymidinu
K míchané směsi 3',5'-O-(bis-tetrahydropyranyI)-4'-C-hydroxymethylthymidinu (660 mg, 1,5 mmol) a hydridu sodného (60% v minerálním oleji, 180 mg, 4,5 mmol) v bezvodém THF 35 (15 ml) se při teplotě 0 °C přidá po kapkách methyljodid (1,06 g, 0,46 ml). Vzniklá směs se míchá při teplotě 0 °C po dobu 1,5 hodiny. Při 0 °C se po kapkách přidá voda (1 ml) a kyselina octová, čímž se pH upraví na 7. Směs se zředí ethylacetátem (50 ml), promyje se vodou (3 x 30 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se rozpustí v kyselé směsi (5 ml THF, 10 ml CH3COOH a 5 ml vody), roztok se nechá stát při teplotě 50 °C po dobu 3 hodin a rozpouštědla se 40 odpaří. Zbytek se rozpustí ve směsi methanolu a toluenu, zahustí se a postup se ještě jednou opakuje. Čištěním chromatografií na silikagelu (10% methanol v chloroformu) se získá 271 mg (63 %) 4'-C-methoxymethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 18
Příprava 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-methoxymethylthymidinu
Roztok 4'-C-methoxymethylthymidinu (173 mg, 0,6 mmol) a dimethoxytritylchloridu (287 mg, 50 0,84 mmol) v pyridinu se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 5 hodin. Pyridin se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexan, 2:1) a získá se 264 mg (74 %) 5O-(4,4'-<iimethoxytrityl)-4'-C-methoxymethylthymidinu ve formě pěny.
-17CZ 293731 B6
Příklad 19
Příprava 3'-(2-kyanethyl-A(7V-diizopropylfosforamidit)-5'-č>-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-Cmethoxymethylthymidinu
K míchanému roztoku 5'-O-{4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-methoxymethylthymidinu (200 mg, 0,34 mmol) a diizopropylethylaminu (176 mg, 236 μΐ, 1,36 mmol) v bezvodém methylenchloridu (3 ml) se v atmosféře dusíku při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2-kyanethyl-jV^V-diizopropylchlorfosforamiditu (161 mg, 152 μΐ, 0,68 mmol) v methylenchloridu (1 ml). Vzniklý roztok se míchá při teplotě místnosti po dobu 30 minut, načež se ochladí na 0 °C a zředí se ethylacetátem (30 ml). Směs se promyje 10% NaHCO3 (3 x 20 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-hexan, 5:45:50) a získá se 190 mg (71 %) 3'-(2-kyanethyl-M/V-diizopropylfosforamidit)-5'-C>-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-Cmethoxymethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 20
Příprava 3',5'-(bis-rerc-butyldimethylsilyl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu
Ke studenému míchanému roztoku 4'-C-benzoylmethylthymidinu (1,14 g, 3,03 mmol) a imidazolu (985 mg, 15,15 mmol) v pyridinu se přidá roztok terc-butyldimethylchlorsilanu (1,37 g, 9,09 mmol) v pyridinu. Reakční směs se nechá stát při teplotě 50 °C přes noc, zředí se ethylacetátem (100 ml), promyje se vodou (3 x 50 ml) a zahustí. Zbytek se rozpustí v ethanolu (10 ml) a přidá se směs ethylendiaminu a ethanolu (1:1, 20 ml). Roztok se zahřívá na teplotu 50 °C po dobu 2 dnů. Ethanol a ethylendiamin se odpaří za sníženého tlaku a zbytek se rozpustí v chloroformu (60 ml). Roztok se promyje vodou (3 x 40 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexan, 1:1) a získá se 780 mg (52 %) 3',5'-(bis-Zercbutyldimethylsilyl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu ve formě bílé pevné látky.
Příklad 21
Příprava 3',5'-(bis-terc-butyldimethylsilyl)-4'-C-aminomethylthymidinu
K míchanému roztoku 3',5'-(bis-terc-butyldimethylsilyl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu (500 mg, 1,0 mmol) a pyridinu (0,4 ml) v bezvodém methylenchloridu (5 ml) se při teplotě 0 °C po kapkách přidá směs anhydridu trifluormethansulfonové kyseliny (564 mg, 332 μΐ, 2,0 mmol) a pyridinu (0,4 ml) v methylenchloridu (5 ml). Reakční směs se míchá při teplotě 0 °C po dobu 30 minut a pak se při teplotě -10 °C přidá 0,5 ml 10% NaHCO3. Směs se zředí methylenchloridem (20 ml), promyje se studeným 10% NaHCO3 (2 x 30 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí a suší se za sníženého tlaku po dobu 1 hodiny. Surový produkt se rozpustí v dioxanu (30 ml) a nasytí se plynným amoniakem. Roztok se nechá stát při teplotě místnosti přes noc a potom se zahřívá na 50 °C po dobu 2 dnů. Nadbytek amoniaku a dioxanu se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (1 % MeOH a 5 % Et2N v CHC13) a získá se 266 mg (53 %) 3',5'—(bis— terc-butyldimethylsi!yl)-4'-C-aminomethylthymidinu ve formě bílé pevné látky.
Příklad 22
Příprava 3',5'-(bis-terc-butyldimethylsilyl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
Roztok 3',5'-(bis-rerc-butyldimethylsilyl)-4'-C-aminomethylthymidinu (260 mg, 0,52 mmol) a ethylthiotrifluoracetátu (635 mg, 0,52 ml, 4,0 mmol) v dioxanu se míchá při teplotě místnosti
-18CZ 293731 B6 po dobu 5 hodin. Rozpouštědlo se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (5 % methanolu v chloroformu) a získá se 220 mg (71 %) 3',5'-(bis-rerc-butyldimethylsilyl)-4'-Ctrifluoracetamidomethylthymidinu ve formě bílé pevné látky.
Příklad 23
Příprava 4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
Roztok 3',5'-(bis-terc-butyldimethylsilyl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu (215 mg, 0,36 mmol) a TBAF (1,0 M v THF, zneutralizovaný kyselinou octovou na pH 7,5, 0,72 ml) v THF (3 ml) se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 20 hodin. Rozpouštědlo se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (10 % methanolu v chloroformu) a získá se 118 mg (89 %) 4'-trifluoracetamidomethylthymidinu ve formě bílé pevné látky.
Příklad 24
Příprava 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
Roztok 4'-trifluoracetamidomethylthymidinu (110 mg, 0,3 mmol) a dimethoxytritylchloridu (152 mg, 0,45 mmol) v bezvodém pyridinu (2 ml) se nechá stát při teplotě místnosti přes noc. Pyridin se odpaří a zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexan, 2:1) a získá se 122 mg (61 %) 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu ve formě 25 pěny.
Příklad 25
Příprava 3'-(2-kyanethyl-A,jV-diizopropylfosforamidit)-5'-(9-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
K míchanému roztoku 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu (110 mg, 0,165 mmol) a diizopropylethylaminu (129 mg, 174 μΐ, 1,0 mmol) v bezvodém 35 methylenchloridu (3 ml) se v atmosféře dusíku při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2kyanethyl-TV^V-diizopropylchlorfosforamiditu (78 mg, 74 μΐ, 0,33 mmol) v methylenchloridu (1 ml). Vzniklý roztok se míchá při teplotě místnosti po dobu 30 minut, načež se ochladí na 0 °C a zředí se ethylacetátem (20 ml). Směs se promyje 10% NaHCO3 (3x15 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-hexan, 5:45:50) a získá se 40 137 mg (86 %) 3'-(2-kyanethyl-N,V-diizopropylfosforamidit)-5'-ú-(4,4'-dimethoxytrityl)-4'C-methoxymethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 26
Příprava 3',5'-č>-(bis-/erc-butyldimethylsilyl)-4'-C-azidomethylthymidinu
K míchanému roztoku 3',5'-(bis-Zerc-butyldimethylsilyl)-4'-C-hydroxymethylthymidinu (0,95 g, 0,19 mmol) a pyridinu (0,1 ml) v bezvodém methylenchloridu (1 ml) se při teplotě 0 °C 50 přidá po kapkách směs anhydridu trifluormethansulfonové kyseliny (107 mg, 0,38 mmol, 63 μΐ) a pyridinu (0,2 ml) v methylenchloridu (2,5 ml). Reakční směs se míchá při teplotě 0 °C po dobu 30 minut, ochladí se na -10 °C a přidá se 0,5 ml 10% NaHCO3. Směs se zředí studeným methylenchloridem (10 ml), promyje se studeným 10% NaHCO3 (2 x 10 ml), vysuší se (Na2SO4), zahustí a suší se za sníženého tlaku po dobu 10 minut. Surový produkt se rozpustí v bezvodém
- 19CZ 293731 B6
DMF (1 ml) a přidá se azid sodný (50 mg). Směs se zahřívá na teplotu 50 °C po dobu 14 hodin, zředí se ethylacetátem (20 ml), promyje se vodou (5 x 10 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (10 % ethylacetátu v methylenchloridu) a získá se 42 mg 3',5'-O-(bis-fórc-butyldimethylsilyl)-4'-C-azidomethylthymidinu ve formě pěny.
Příklad 27
Příprava 4'-C-azidomethylthymidinu
Roztok 3',5'-O-(bis-terc-butyldimethylsiIyl)-4'-C-azidomethylthymidinu (25 mg) a TBAF (1,0 M v THF, 0,5 ml) v THF (1 ml) se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 30 minut. Rozpouštědlo se odpaří a zbytek se čistí Chromatografií na silikagelu (6 % MeOH v CH2C12) a získá se 11 mg 4'-C-azidomethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 28
Příprava 3'-O-tórc-butyldimethylsilyl-5'-deoxy-5'-methylidenthymidinu
Suspenze hydridu sodného (60% v minerálním oleji, 2,88 g, 72 mmol) v bezvodém DMSO (100 ml) se míchá při teplotě 65 °C v atmosféře dusíku po dobu 1,5 hodiny, čímž vznikne čirý roztok, který se ochladí na teplotu místnosti a převede se v atmosféře dusíku do studené míchané suspenze methyltrifenylfosfoniumbromidu (27,0 g, 75,6 mmol) v DMSO (20 ml). Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 45 minut a za chlazení se přidá roztok 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl-5'-formylthymidinu (8,50 g, 24 mmol) v DMSO (40 ml). Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, zředí se ethylacetátem (2 1), promyje se roztokem chloridu sodného (5 x 800 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Surový produkt se čistí chromatografií na silikagelu (EtOAc-hexan, 30:70) a získá se 6,79 g (80,2 %) 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'deoxy-5'-methyIidenthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky, teploty tání 122 °C (rekrystalizace z ethylacetátu a hexanu).
Příklad 29
Příprava 3'-(2-Zerc-butyldimethylsiIyl-5'-C,(7-methylenthyrnidinu
Roztok 3'-0-terc-butyldimethylsilyl-5'-deoxy-C,0-methylidenthymidinu (6,26 g, 17,78 mmol) a m-chlorperoxybenzoové kyseliny (4,61 g, 26,68 mmol) v methylenchloridu (160 ml) se míchá při teplotě místnosti přes noc, pak se zředí methylenchloridem (200 ml), promyje se roztokem chloridu sodného (160 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se chromatografuje na silikagelu (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se chromatografuje na silikagelu (EtOAchexan, 1:2) a získá se nezreagovaná výchozí látka, (2,25 g, 35,9 %), 3'-O-terc-butyldimethylsilyI-5'-(S)-C,O-methylenthymidin (3,2 g, 76 %) a 3'-<9-/erc-butyldimethylsilyl-5'-(7?)-C,Omethylenthymidin (0,365 g, 8 %).
Příklad 30
Příprava 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl-5'-C-methoxymethylthymidinu
Roztok 3'-<7-řerc-butyldimethylsilyl-5'-(7?)-C,(7-methylenthymidinu (1,84 g, 5 mmol) a bezvodého uhličitanu draselného (1,38 g, 10 mmol) v methanolu se míchá při teplotě místnosti po dobu 90 hodin. Přidá se ethylacetát (70 ml) a směs se zneutralizuje kyselinou octovou na pH 7. Roz
-20CZ 293731 B6 pouštědla se odpaří a zbytek se rozpustí v methylenchloridu (30 ml). Sraženiny se odfiltrují a roztok se zahustí. Zbytek se čistí chromatografíí na silikagelu (EtOAc-hexan, 1:1) a získá se 310 mg nezreagované výchozí látky a 578 mg 3'-(9-/erc-butyldimethylsilyl-5'-C-methoxymethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 31
Příprava 3'-0-íerc-butyldimethylsilyl-5'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu
Roztok 3'-O-tórc-butyldimethylsilyl-5'-(R)-C,C>-methylenthymidinu (0,84 g, 2,28 mmol) v methanolu se smíchá s roztokem amoniaku nasyceným methanolem (10 ml). Vzniklý roztok se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 15 hodin a potom se nadbytek amoniaku a methanolu odpaří. Vysušený zbytek se rozpustí v dioxanu (10 ml) a přidá se ethylthiotrifluoracetát (1,80 g, 11,4 mmol, 1,46 ml). Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 6 hodin a potom se rozpouštědlo odpaří. Zbytek se chromatografuje na silikagelu (EtOAc-hexan, 1:1) a získá se 895 mg (81,8%) 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl-5'-C-trifluoracetamidomethylthymidinu ve formě bezbarvé pevné látky.
Příklad 32
Příprava 3'-<9-íerc-butyldimethylsilyl-5'-(S’)-C-kyanmethylthymidinu
Směs 3'-O-íerc-butyldimethylsilyl-5'-(Á)-C,O-methylenthymidinu (0,77 g, 2,09 mmol) a kyanidu draselného (520 mg, 8,0 mmol) v DMF (10 ml) se míchá při teplotě místnosti po dobu 40 hodin, načež se zředí ethylacetátem (100 ml), promyje roztokem chloridu sodného (5 x 60 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Surový produkt se čistí chromatografíí na silikagelu (EtOAchexan, 1:1) a získá se 3-O-tórc-butyldimethylsilyl-5'-(5)-C-kyanmethylthymidin (580 mg, 70 %) ve formě bílé pevné látky.
Příklad 33
Příprava 3'-C>-tórc-butyldimethylsilyl-5'-(S)-C-azidomethylthymidinu
Směs 3'-O-fórc-butyldimethylsilyl-5'-(J?)-C,C>-methylenthymidinu (368 mg, 1,0 mmol) a kyanidu draselného (325 mg, 5,0 mmol) v DMF (3 ml) se zahřívá na teplotu 50 °C po dobu 16 hodin, načež se zředí ethylacetátem (60 ml), promyje se roztokem chloridu sodného (5 x 40 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Surový produkt se čistí chromatografíí na silikagelu (EtOAc-hexan, 1:1) a získá se 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-(>S)-C-kyanmethylthymidin (173 mg, 42 %) ve formě bílé pevné látky.
Příklad 34
Příprava 3'-O-fórc-butyldimethylsilyl-5'-C-allylthymidinů
K suspenzi bezvodého kyanidu měďného (7,57 g, 84,7 mmol) v bezvodém THF se při teplotě -5 °C v atmosféře argonu přidá po kapkách allylmagneziumbromid (2,0 M v THF, 46,6 ml, 93,2 mmol). Suspenze se míchá při teplotě -5 °C po dobu 15 minut a pak se po kapkách přidá roztok 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-formylthymidinu (5,0 g, 14,12 mmol) v THF (200 ml). Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 6 hodin, načež se reakce ukončí přidáním 10% NaHCO3 (150 ml) při teplotě 0 °C a zředí se ethylacetátem (200 ml). Organické vrstva se
-21 CZ 293731 B6 promyje 10% NaHCO3 (2 x 150 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahuštěním se získá 5,18 g surových 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-C-allylthyrnidinů (obsahující dva 5'-(R) a 5'-(S) izomery). Tyto dva izomery (poměr asi 1:1) se rozdělí chromatografií na silikagelu s 15 % EtOAc v CHC13.
Příklad 35
Příprava 3'-O-íerc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(5)-C-methoxymethylthymidinů
Směs 3'-O-rerc-butyldimethylsilyl-5'-C-methoxymethylthymidinu (258 mg, 0,645 mmol), dimethoxytritylchloridu (1,09 g, 3,22 mmol) a stříbrné soli anhydridu trifluormethansulfonové kyseliny (835 mg, 3,22 mmol) v bezvodém pyridinu (3 ml) se zahřívá na teplotu 50 °C po dobu 18 hodin. Pyridin se odpaří a zbytek se chromatografuje na silikagelu (EtOAc-hexan, 1:1) a získá se 372 mg (82 %) 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-Cmethoxymethylthymidinu ve formě bílé pevné látky.
Podobně se připraví následující sloučeniny:
3'-0-fórc-butyldimethylsilyl-5'-0-(4,4,-dimethoxytrityl)-5'-(<S)-C-kyanmethylthymidin se připraví z 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-(5)-C-kyanmethylthymidinu,
S-O-rerc-butyldimethylsilyl-S-O-^^-diniethoxytritylj-S^Sj-C-azidomethylthymidin se připraví z 3'-O-rerc-butyldimethylsilyl-5'-(S)-C-azidomethylthymidinu,
3'-O-rerc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-diniethoxytrityl)-5'-(5)-C-allylthymidin se připraví z 3'-(9-/erc-butyldimethylsilyl-5'-(S)-C-allylthymidinu,
3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(J?)-C-allylthymidin se připraví z 3'-O-terc-butyldimethylsilyl-5'-(7?)-C-allylthymidinu a
S-O-terc-butyldimethylsilyl-S-O-^^-dimethoxytritylj-S^SJ-C-trifluoracetamidomethylthymidin se připraví z 3'-0-fórc-butyldimethylsilyl-5'-(1S)-C-trifluoracetamidomethylthymidinu.
Příklad 36
Příprava 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-methoxymethylthymidinů
Roztok 3'-O-terc-butyldÍmethylsílyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-methoxymethylthymidinu (825 mg, 1,17 mmol) a TBAF (1,0 M v THF, 3,6 ml, 3,6 mmol) v THF (15 ml) se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 2 hodin. THF se odpaří a zbytek se chromatografuje na silikagelu (EtOAc-hexan, 3:2) a získá se 551 mg (80 %) 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(5)-Cmethoxymethylthymidinů.
Podobně se připraví následující sloučeniny:
5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(5)-C-kyanmethylthymidin se připraví z 3'-O-fórc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-kyanmethylthymidinu,
5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5,-(S)-C-azidomethylthymidin se připraví z 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl-5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(>S)-C-azidomethylthymidinu,
-22CZ 293731 B6
5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S')-C-allylthyrnidin se připraví z 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-allylthymidinu,
5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(7ř)-C-allylthymidin se připraví z 3'-O-íerc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl-5'-(J?)-C-allylthymidinu a
5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S}-C-trifluoracetamidomethylthymidin se připraví z 3'-Ofórc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-trifluoracetamidomethylthymidinu.
Příklad 37
Příprava 3 '-(2-kyanethyl-VJV'-diizopropylfosforamidit)-5 '-0-(4,4'-dimethoxytrity 1)—5'—(S)—C— methoxymethylthymidinů
K roztoku 3'-O-/erc-butyldimethylsilyl-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-methoxymethylthymidinu (490 mg, 0,83 mmol), diizopropylethylaminu (646 mg, 0,87 ml, 5,0 mmol) v bezvodém dichlormethanu (5 ml) se v atmosféře dusíku při teplotě 0 °C přidá po kapkách roztok 2-kyanethyl-7V,jV-diizopropylchlorfosforamiditu (592 mg, 2,5 mmol, 588 μΐ) v dichlormethanu (1 ml). Roztok se míchá při teplotě místnosti po dobu 40 minut, načež se ochladí na 0 °C, zředí se dichlormethanem (60 ml), promyje se studeným 5% NaHCO3 (3 x 40 ml), vysuší se (Na2SO4) a zahustí. Zbytek se čistí chromatografií na silikagelu (Et3N-EtOAc-hexan, 5:45:50) a získá se 584 mg (89 %) 3'-(2-kyanethyl-V)V-diizopropylfosforamidit)-5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(1S)-C-methoxymethylthymidinů ve formě pěny.
Podobně se připraví následující sloučeniny:
3'-(2-kyanethyl-?/Ar-diÍzopropylfosforamidit)-5'-(9-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(5)-Ckyanmethylthymidin se připraví z 5-0-(4,4-dimethoxytrityl)-5'-(5)-C-kyanmethylthymidinu,
3'-(2-kyanethyl-7VA/-diizopropylfosforamidit)-5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(1S)-C-azidomethylthymidin se připraví z 5-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-azidomethylthymidinu,
3'-(2-kyanethyl-A(V-diizopropylfosforamidit)-5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-Callylthymidin se připraví z 5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(S)-C-allylthymidinu,
3'-(2-kyanethyl-7'/,V-diizopropylfosforamidit)-5'-0-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(7?)-Callylthymidin se připraví z 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(7?)-C-allylthymidinu, '-(2-kyanethyl-A/Z-di izopropylfosforam id it)—5 -0-(4,4 '-d imethoxytrity 1)—5 '-(>S)-Ctrifluoracetamidomethylthymidin se připraví z 5'-O-(4,4'-dimethoxytrityl)-5'-(5)-C-trifluoracetamidomethylthymidinu.
Příklad 38
Příprava l'-kyan-3'-/erc-butyldimethylsilyl-5'-(4,4'-dimethoxytrityl)thymidinu
K. míchanému roztoku terc-butyldimethylchlorsilanu (1,5 ekvivalentů) a imidazolu (3,0 ekvivalenty) v bezvodém pyridinu se při teplotě 0 °C přidá l'-kyan-5'-(4,4'-dimethoxytrityl)thymidin v bezvodém pyridinu. Vzniklá reakční směs se míchá přes noc při teplotě místnosti. Pyridin se
-23 CZ 293731 B6 odpaří a zbytek se rozpustí v ethylacetátu a promyje se roztokem chloridu sodného. Surový produkt se přímo použije pro další reakci.
Příklad 39
Příprava 3'-terc-butyldimethylsilyl-5'-dimethoxytrityl-l'-formyl-5-methoxybenzylthymidinu
K míchanému roztoku lithiumtriethoxyaluminiumhydridu (2,0 mmol) v THF se v atmosféře dusíku při teplotě -20 °C přidá 3'-íerc-butyldimethylsilyl-l'-kyan-5'-dimethoxytrityl-5-(pmethoxybenzyl)thymidin (1,0 mmol) v THF. Reakční směs se míchá při teplotě 5 až 10 °C po dobu 1 hodiny a reakce se ukončí přidáním vodného roztoku amoniumchloridu. Směs se extrahuje ethylacetátem a surový produkt se chromatografuje na silikagelu.
Příklad 40
Příprava 1 '-amido-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu
K. míchanému vodnému roztoku 30% peroxidu vodíku a uhličitanu sodného se při teplotě 0 °C přidá l'-amido-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin. Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin, zředí se vodou, zneutralizuje se zředěnou kyselinou chlorovodíkovou a extrahuje se dichlormethanem. Surový produkt se čistí chromatografíí.
Příklad 41
Příprava 1 '-amino-3,5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu
Postup je podobný postupu popsanému v literatuře (A. S. Radhakrishna, Μ. E. Parham, R. M. Riggs a G. M. Loudon, J. Org. Chem., 1979, 44, 1746). K míchanému roztoku 1,1— bis(trifluoracetoxyjodbenzenu (2,0 mmol) v THF se při teplotě 0 °C přidá l'-kyan-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin (1,0 mmol) vbezvodém THF. Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 5 hodin, zředí se dichlormethanem, promyje se 5% uhličitanem sodným a roztokem chloridu sodného. Surový produkt se čistí chromatografíí.
Příklad 42
Příprava trimethyl-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin-T-yl-amoniumbromidu
K míchanému roztoku methylbromidu (10 ekvivalentů) v THF se při teplotě 0 °C přidá Γamino-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin. Reakční směs se míchá při teplotě 50 °C přes noc. Rozpouštědlo se odpaří a surový produkt se čistí rekrystalizací.
Příklad 43
Příprava 1 '-brom-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu
Postup je podobný postupu popsanému v literatuře (L. W. Deady, O. L. Korytsky, Tetrahedron Lett., 1979, 451). Trimethyl-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin-l-yl-amoniumbromid se zahřívá za sníženého tlaku na teplotu 150 °C přes noc. Vzniklý produkt se použije přímo pro další reakci.
-24CZ 293731 B6
Příklad 44
Příprava 1 '-ethoxy-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu
K míchanému roztoku ethoxidu sodného v ethanolu se při teplotě -10 °C přidá T-brom-3',5',5tris(methoxybenzyl)thymidin v ethanolu. Vzniklá reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu 1 hodiny, načež se zneutralizuje zředěnou kyselinou chlorovodíkovou. Ethanol se odpaří a zbylá směs se extrahuje ethylacetátem. Surový produkt se čistí chromatografií a získá se směs a a β diastereoizomerů.
Podobně se připraví následující sloučeniny:
l'-(4-nÍtrobutoxy)-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymÍdin z l'-brom-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu a 4-nitrobutan-l-olu, l'-ethylthio-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidin z l'-brom-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu a thioethoxidu sodného.
Příklad 45
Příprava l'-aminothymidinu
Suspenze l'-amino-3',5',5-tris(methoxybenzyl)thymidinu a 10% paladia na uhlí v ethanolu se třepe v hydrogenační aparatuře v atmosféře vodíku za tlaku 345 kPa po dobu 24 hodin. Pevná látka se odfiltruje a filtrát se zahustí. Surový produkt se čistí rekrystalizací.
Příklad 46
Příprava oligonukleotidů s modifikovanou cukernou částí
Tento příklad popisuje použití sloučeniny 55 (obr. 8) pro syntézu neuspořádaného oligonukleotidu majícího sekvence:
5'-d(ATC TCT CCG CTT CCT* TT* C)-3'
V této sekvenci A, C, G a T znamenají nemodifikovaný deoxyribonukleosid a T* znamená 5'-Caminomethylthymidin. Oligonukleotid se v tomto příkladu syntetizuje ABI 394 DNA syntetizátorem. Všechny nukleosidy se zabudovávají za použití fosforamiditové chemie. Zabudovávání dA, dC, dG a T se provádí za použití standardních činidel pro syntézu DNA a standardním postupem. Vzhledem k sterické zábraně rozvětveného substituentu v poloze C5' thymidinu se zabudovávání T* provádí za delšího reakčního času (5 minut). Po syntéze se zpracování připraveného oligonukleotidů provádí standardním postupem. Surový oligonukleotid se Čistí na Beckmanově HPLC koloně s reverzní fází C18 za použití TEAA pufru (pH 7,0) a acetonu jako mobilní fáze. Získá se 62,4 optických jednotek (OD) vyčištěného oligonukleotidů.
Podobně se připraví následující neuspořádané oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí:
-25CZ 293731 B6
5'-C-rozvětvené oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí:
1. 5'-TTCCTGTCTGATGGCTTC-3'
: 2. 5'-XXCCTGTCTGATGGCTTC-3'
3 . 5'-TTCCTGTCXGATGGCTTC-3
4 . 5'-TTCCTGTCXGATGGCTTC-3'
5 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTXC-3'
6 . 5-ATCTCTCCGCTTCCTXXC-3'
7 . 5'-ATCTCXCCGCCTXCCTTC-3'
8 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTYC-3'
9. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTYYC-3'
10 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCYTYC-3'
11. 5-AYCTCYCCGCTYCCTTYC-3'
12. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTZC-3'
13 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTZZC-3'
14 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCZTZC-3'
15. 5-ATCTCTCCGCTTCCTTVC-3'
16. 5 ' - ATCTCTCCGCTTCCT WC - 3 '
17. 5'-ATCTCTCCGCTTCCVTVC-3'
18. 5'-ATCTCVCCGCVTCCTTTC-3'
19. 5'-AVCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
20 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTWC-3'
21. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTWWC-3'
22 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCWTWC-3'
23 . 5'-ATCTCWCCGCWTCCTTTC-3'
24 . 5'-AWCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
X = 5'-(S)-C-methoxymethylthymidin,
Y = 5'-(S)-C-aminomethylthymidin,
Z = 5'-(S)-C-kyanmethylthymidin, ίο V = 5'-(S)-C-allylthymidin a
W = 5'-(R)-C-allylthymidin.
-26CZ 293731 B6
4'-C-rozvětvené oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí:
25. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
26. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTXC-3'
27. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTXXC-3'
28 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCXTXC-3'
29. 5'-AXCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
30 . 5'-ATCTCXCCGCTXCCTTTC-3'
31. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTYC-3'
32. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTYXC-3'
33 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCYTXC-3
34 . 5'-AYCTCTCCGCTTCCXTXC-3'
35. 5'-ATCTCYCCGCTYCCTTTC-3'
X = 4'-C-methoxymethylthymidin,
Y = 4'-C-aminomethylthymidin.
3'-rozvětvené oligonukleotidy s modifikovanou cukernou částí:
36 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
37. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTXC-3'
38. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTXXC-3'
39. 5'-ATCTCTCCGCTTCCXTXC-3'
40 . 5'-ATCTCTCCGCXTCCTTTC-3'
41. 5'-AXCTCTCCGCTTCCTTTC-3'
42 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTYC-3'
43 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTYYC-3'
44 . 5'-ATCTCTCCGCYTCCTTTC-3'
45. 5'-AYCTCTCCGCTTCCXTXC-3'
46 . 5'-ATCTCYCCGCTYCCTTTC-3'
47. 5'-ATCTCTCCGCTTCCTTZC-3'
48 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCTZZC-3'
49 . 5'-ATCTCTCCGCTTCCZTZC-3'
X = 3'-C-aminomethylthymidin,
Y = 3'-C-methylthymidin a
Z = 3'-C-kyanmethylthymidin.
-27CZ 293731 B6
Všechny zde citované patenty, patentové přihlášky a publikace jsou míněny jako odkazy.
Předpokládá se, že předchozí část popisu je dostatečná k tomu, aby mohl zkušený odborník provádět tento vynález. Je samozřejmé, že odborníci pracující v tomto oboru mohou provádět různé modifikace tohoto vynálezu, aniž by se odchýlil od rozsahu následujících nároků.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Nukleosid obecného vzorce I (I) ve kterém
    R2 znamená atom vodíku nebo hydroxyskupinu,
    R3 a R5 znamenají nezávisle jeden na druhém hydroxyskupinu, O-^-kyanoethyl-ÍMY-diizopropyl)fosforamido-skupinu nebo hydroxyskupinu nesoucí ochrannou skupinu,
    X znamená atom síry nebo skupinu NH,
    B znamená zbytek heterocyklické báze zvolené z množiny zahrnující adenin, guanin, xanthin, cytosin, uráčil a thymin,
    Rf, R3', R4' a R5' znamenají nezávisle jeden na druhém atom vodíku, alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu svýhradou spočívající vtom, že všechny obecné substituenty Rf, R3', Rf a R5' současně neznamenají atom vodíku, přičemž každá alkylová skupina ve významu obecných substituentů Rf, R3', Rf a R5' je přímou nebo rozvětvenou, nasycenou nebo nenasycenou alkylovou skupinou obsahující 1 až 10 uhlíkových atomů, substituentová část substituované alkylové skupiny, substituované aralkylové skupiny a substituované arylové skupiny je zvolena z množiny zahrnující CN, NO2, N3, CF3, NH2, NR2, OH, OR, SH, COOH, COOR, SO3R, F, Cl, Br a I, kde R znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, arylovou skupinu, acetylovou skupinu, trifluoracetylovou skupinu a tosylovou skupinu, a arylová skupina ve významu obecných substituentů Rf, R3', Rf a R5' znamená fenylovou skupinu nebo heterocyklickou skupinu obsahující 3 nebo 4 atomy, kde heteroatomem je atom kyslíku.
    -28CZ 293731 B6
  2. 2. Nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R/ znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, aiylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R3' aR/a R5' znamenají atom vodíku.
  3. 3. Nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R3' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R/ a R5' znamenají atom vodíku.
  4. 4. Nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R/ znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R3' a R5' znamenají atom vodíku.
  5. 5. Nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R5' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R3' a R/ znamenají atom vodíku.
  6. 6. Oligonukleotid obsahující nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R/ znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R3' a R/ a R5' znamenají atom vodíku.
  7. 7. Oligonukleotid obsahující nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R3' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a Rt', R/ a R5' znamenají atom vodíku.
  8. 8. Oligonukleotid obsahující nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R4' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, aiylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R3' a R5' znamenají atom vodíku.
  9. 9. Oligonukleotid obsahující nukleosid podle nároku 1 obecného vzorce I, ve kterém R5' znamená alkylovou skupinu, substituovanou alkylovou skupinu, aralkylovou skupinu, substituovanou aralkylovou skupinu, arylovou skupinu nebo substituovanou arylovou skupinu a R/, R3' a R4' znamenají atom vodíku.
CZ19971291A 1994-11-02 1995-11-02 Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující CZ293731B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/333,545 US5681940A (en) 1994-11-02 1994-11-02 Sugar modified nucleosides and oligonucleotides
PCT/US1995/014600 WO1996014329A1 (en) 1994-11-02 1995-11-02 Sugar modified nucleosides and their use for synthesis of oligonucleotides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ129197A3 CZ129197A3 (en) 1997-10-15
CZ293731B6 true CZ293731B6 (cs) 2004-07-14

Family

ID=23303253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19971291A CZ293731B6 (cs) 1994-11-02 1995-11-02 Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující

Country Status (16)

Country Link
US (3) US5681940A (cs)
EP (1) EP0789706A4 (cs)
JP (1) JP3633626B2 (cs)
KR (1) KR100274331B1 (cs)
CN (1) CN1122040C (cs)
AU (1) AU690394B2 (cs)
CA (2) CA2307311A1 (cs)
CZ (1) CZ293731B6 (cs)
HU (1) HUT77516A (cs)
MX (1) MX9703192A (cs)
PL (1) PL184378B1 (cs)
RU (1) RU2145964C1 (cs)
SI (1) SI9520113A (cs)
SK (1) SK54897A3 (cs)
UA (1) UA45362C2 (cs)
WO (1) WO1996014329A1 (cs)

Families Citing this family (117)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6743902B1 (en) * 1994-11-02 2004-06-01 Valeant Pharmaceuticals International Sugar modified nucleosides
NZ297100A (en) * 1994-12-13 1997-10-24 Akira Matsuda 3'-substituted nucleoside derivatives; medicaments
US20040161844A1 (en) * 1996-06-06 2004-08-19 Baker Brenda F. Sugar and backbone-surrogate-containing oligomeric compounds and compositions for use in gene modulation
US9096636B2 (en) * 1996-06-06 2015-08-04 Isis Pharmaceuticals, Inc. Chimeric oligomeric compounds and their use in gene modulation
US20040171030A1 (en) * 1996-06-06 2004-09-02 Baker Brenda F. Oligomeric compounds having modified bases for binding to cytosine and uracil or thymine and their use in gene modulation
US20040171032A1 (en) * 1996-06-06 2004-09-02 Baker Brenda F. Non-phosphorous-linked oligomeric compounds and their use in gene modulation
US5898031A (en) 1996-06-06 1999-04-27 Isis Pharmaceuticals, Inc. Oligoribonucleotides for cleaving RNA
US20040161777A1 (en) * 1996-06-06 2004-08-19 Baker Brenda F. Modified oligonucleotides for use in RNA interference
US7812149B2 (en) 1996-06-06 2010-10-12 Isis Pharmaceuticals, Inc. 2′-Fluoro substituted oligomeric compounds and compositions for use in gene modulations
US20050118605A9 (en) * 1996-06-06 2005-06-02 Baker Brenda F. Oligomeric compounds having modified bases for binding to adenine and guanine and their use in gene modulation
US6210707B1 (en) * 1996-11-12 2001-04-03 The Regents Of The University Of California Methods of forming protein-linked lipidic microparticles, and compositions thereof
US6576752B1 (en) 1997-02-14 2003-06-10 Isis Pharmaceuticals, Inc. Aminooxy functionalized oligomers
US6172209B1 (en) 1997-02-14 2001-01-09 Isis Pharmaceuticals Inc. Aminooxy-modified oligonucleotides and methods for making same
US6127533A (en) * 1997-02-14 2000-10-03 Isis Pharmaceuticals, Inc. 2'-O-aminooxy-modified oligonucleotides
GB9711040D0 (en) * 1997-05-29 1997-07-23 Duff Gordon W Prediction of inflammatory disease
US20050282198A1 (en) * 1997-05-29 2005-12-22 Interleukin Genetics, Inc. Diagnostics and therapeutics for diseases associated with an IL-1 inflammatory haplotype
JP4236812B2 (ja) 1997-09-12 2009-03-11 エクシコン エ/エス オリゴヌクレオチド類似体
CA2370478A1 (en) 1999-03-24 2000-09-28 Serge L. Beaucage N-acylphosphoramidites and their use in oligonucleotide synthesis
US6900186B1 (en) * 1999-06-21 2005-05-31 Murdock Children's Research Institute Method for the prophylaxis and/or treatment of medical disorders
US20020142982A1 (en) * 1999-09-02 2002-10-03 Timothy Hla Method for regulating angiogenesis
JP4803945B2 (ja) * 2000-05-26 2011-10-26 アバンテイス・フアルマ・エス・アー 固定化オリゴヌクレオチドを使用する三重らせん形態の精製
GB0013276D0 (en) * 2000-06-01 2000-07-26 Amersham Pharm Biotech Uk Ltd Nucleotide analogues
US6936702B2 (en) 2000-06-07 2005-08-30 Li-Cor, Inc. Charge-switch nucleotides
WO2001094609A1 (en) 2000-06-07 2001-12-13 Li-Cor, Inc. Charge-switch nucleotides
US6869764B2 (en) 2000-06-07 2005-03-22 L--Cor, Inc. Nucleic acid sequencing using charge-switch nucleotides
CA2435883A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Sankyo Company, Limited Benzylamine analogue
AU2002258997A1 (en) * 2001-04-24 2002-11-05 Li-Cor, Inc. Polymerases with charge-switch activity and methods of generating such polymerases
US7118907B2 (en) * 2001-06-06 2006-10-10 Li-Cor, Inc. Single molecule detection systems and methods
GB0114286D0 (en) * 2001-06-12 2001-08-01 Hoffmann La Roche Nucleoside Derivatives
EP1435974A4 (en) * 2001-09-28 2006-09-06 Idenix Cayman Ltd METHODS AND COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF HEPATITIS C VIRUS USING 4 'MODIFIED NUCLEOSIDES
US20040006002A1 (en) * 2001-09-28 2004-01-08 Jean-Pierre Sommadossi Methods and compositions for treating flaviviruses and pestiviruses using 4'-modified nucleoside
US20080311581A1 (en) * 2001-11-19 2008-12-18 David Wyllie Functional polymorphisms of the interleukin-1 locus affecting transcription and susceptibility to inflammatory and infectious diseases
AU2002353001A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-17 The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Department Of He Thermolabile hydroxyl protecting groups and methods of use
GB0129012D0 (en) 2001-12-04 2002-01-23 Solexa Ltd Labelled nucleotides
US11008359B2 (en) 2002-08-23 2021-05-18 Illumina Cambridge Limited Labelled nucleotides
WO2004018497A2 (en) 2002-08-23 2004-03-04 Solexa Limited Modified nucleotides for polynucleotide sequencing
US7414116B2 (en) 2002-08-23 2008-08-19 Illumina Cambridge Limited Labelled nucleotides
US9150605B2 (en) * 2002-11-05 2015-10-06 Isis Pharmaceuticals, Inc. Compositions comprising alternating 2′-modified nucleosides for use in gene modulation
US9150606B2 (en) 2002-11-05 2015-10-06 Isis Pharmaceuticals, Inc. Compositions comprising alternating 2'-modified nucleosides for use in gene modulation
AU2003291755A1 (en) * 2002-11-05 2004-06-07 Isis Pharmaceuticals, Inc. Oligomers comprising modified bases for binding cytosine and uracil or thymine and their use
WO2004041889A2 (en) * 2002-11-05 2004-05-21 Isis Pharmaceuticals, Inc. Polycyclic sugar surrogate-containing oligomeric compounds and compositions for use in gene modulation
WO2004058159A2 (en) * 2002-12-23 2004-07-15 Dynavax Technologies Corporation Branched immunomodulatory compounds and methods of using the same
US8569474B2 (en) 2004-03-09 2013-10-29 Isis Pharmaceuticals, Inc. Double stranded constructs comprising one or more short strands hybridized to a longer strand
US8394947B2 (en) 2004-06-03 2013-03-12 Isis Pharmaceuticals, Inc. Positionally modified siRNA constructs
US7884086B2 (en) 2004-09-08 2011-02-08 Isis Pharmaceuticals, Inc. Conjugates for use in hepatocyte free uptake assays
WO2006065751A2 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Cpg oligonucleotide prodrugs, compositions thereof and associated therapeutic methods
CN101238213B (zh) * 2005-05-25 2015-05-20 蒂纳控股有限责任公司 使用扭转嵌入核酸(TINA)稳定并选择性地形成Hoogsteen型三链体和双链体以及制备TINA的工艺
CN101437943A (zh) 2006-05-03 2009-05-20 波罗的科技发展有限公司 牢固结合的碱基-修饰的寡核苷酸和人工核酸酶组合的反义药剂
EP2028272B1 (en) * 2006-06-06 2014-01-08 Panasonic Corporation Method of modifying nucleotide chain
HUE040417T2 (hu) 2007-05-04 2019-03-28 Marina Biotech Inc Aminosavlipidek és alkalmazásuk
CA2715289C (en) 2008-02-11 2019-12-24 Rxi Pharmaceuticals Corporation Modified rnai polynucleotides and uses thereof
US20100015708A1 (en) * 2008-06-18 2010-01-21 Mdrna, Inc. Ribonucleic acids with non-standard bases and uses thereof
US8815818B2 (en) 2008-07-18 2014-08-26 Rxi Pharmaceuticals Corporation Phagocytic cell delivery of RNAI
EP2342340A1 (en) 2008-09-22 2011-07-13 Rxi Pharmaceuticals Corporation Rna interference in skin indications
JP2012505913A (ja) 2008-10-16 2012-03-08 マリーナ バイオテック,インコーポレイテッド 遺伝子発現を抑制する治療におけるリポソームによる効率的な送達のプロセスおよび組成物
US20120059045A1 (en) 2008-10-24 2012-03-08 Isis Pharmaceuticals, Inc. Methods of using oligomeric compounds comprising 2'-substituted nucleosides
EP2447274B1 (en) * 2008-10-24 2017-10-04 Ionis Pharmaceuticals, Inc. Oligomeric compounds and methods
WO2010059226A2 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Rxi Pharmaceuticals Corporation Inhibition of map4k4 through rnai
CN102282155B (zh) 2008-12-02 2017-06-09 日本波涛生命科学公司 磷原子修饰的核酸的合成方法
WO2010078536A1 (en) 2009-01-05 2010-07-08 Rxi Pharmaceuticals Corporation Inhibition of pcsk9 through rnai
US9745574B2 (en) 2009-02-04 2017-08-29 Rxi Pharmaceuticals Corporation RNA duplexes with single stranded phosphorothioate nucleotide regions for additional functionality
JP2012521359A (ja) * 2009-03-20 2012-09-13 アリオス バイオファーマ インク. 置換されたヌクレオシドアナログおよびヌクレオチドアナログ
RU2612521C2 (ru) 2009-07-06 2017-03-09 Онтории, Инк. Новые пролекарства нуклеиновых кислот и способы их применения
RU2615143C2 (ru) 2010-03-24 2017-04-04 Адвирна Самодоставляющие PHKi соединения уменьшенного размера
CN103200945B (zh) 2010-03-24 2016-07-06 雷克西制药公司 眼部症候中的rna干扰
EP3560503B1 (en) 2010-03-24 2021-11-17 Phio Pharmaceuticals Corp. Rna interference in dermal and fibrotic indications
WO2011139699A2 (en) 2010-04-28 2011-11-10 Isis Pharmaceuticals, Inc. 5' modified nucleosides and oligomeric compounds prepared therefrom
EP2601204B1 (en) 2010-04-28 2016-09-07 Ionis Pharmaceuticals, Inc. Modified nucleosides and oligomeric compounds prepared therefrom
EP2619215B1 (en) 2010-09-22 2018-09-05 Alios Biopharma, Inc. Azido nucleosides and nucleotide analogs
NZ607996A (en) 2010-09-22 2014-07-25 Alios Biopharma Inc Substituted nucleotide analogs
JP5868324B2 (ja) 2010-09-24 2016-02-24 株式会社Wave Life Sciences Japan 不斉補助基
CN103796657B (zh) 2011-07-19 2017-07-11 波涛生命科学有限公司 合成官能化核酸的方法
CA2860234A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 Alios Biopharma, Inc. Substituted phosphorothioate nucleotide analogs
SG10201913554YA (en) 2011-12-22 2020-03-30 Alios Biopharma Inc Substituted nucleosides, nucleotides and analogs thereof
HK1206362A1 (zh) 2012-03-21 2016-01-08 Alios Biopharma, Inc. 硫代氨基磷酸酯核苷酸前藥的固體形式
US9441007B2 (en) 2012-03-21 2016-09-13 Alios Biopharma, Inc. Substituted nucleosides, nucleotides and analogs thereof
USRE48171E1 (en) 2012-03-21 2020-08-25 Janssen Biopharma, Inc. Substituted nucleosides, nucleotides and analogs thereof
WO2013142157A1 (en) 2012-03-22 2013-09-26 Alios Biopharma, Inc. Pharmaceutical combinations comprising a thionucleotide analog
PL2872485T3 (pl) 2012-07-13 2021-05-31 Wave Life Sciences Ltd. Asymetryczna grupa pomocnicza
CA2879066C (en) 2012-07-13 2019-08-13 Shin Nippon Biomedical Laboratories, Ltd. Chiral nucleic acid adjuvant
KR102213609B1 (ko) 2012-07-13 2021-02-08 웨이브 라이프 사이언시스 리미티드 키랄 제어
CN104968783B (zh) 2012-10-15 2019-12-10 Ionis制药公司 用于调节c9orf72表达的组合物
EP2906697A4 (en) 2012-10-15 2016-06-22 Ionis Pharmaceuticals Inc METHOD FOR MONITORING THE C9ORF72 EXPRESSION
JP6358955B2 (ja) 2012-10-31 2018-07-18 武田薬品工業株式会社 新規修飾核酸
WO2014139596A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Illumina Cambridge Limited Modified nucleosides or nucleotides
DK2992098T3 (da) * 2013-05-01 2019-06-17 Ionis Pharmaceuticals Inc Sammensætninger og fremgangsmåder til modulering af hbv- og ttr-ekspression
KR102365486B1 (ko) 2013-08-28 2022-02-18 아이오니스 파마수티컬즈, 인코포레이티드 프리칼리크레인 (pkk) 발현의 조절
US10221414B2 (en) 2013-10-11 2019-03-05 Ionis Pharmaceuticals, Inc. Compositions for modulating C9ORF72 expression
CN106061488B (zh) 2013-12-02 2021-04-09 菲奥医药公司 癌症的免疫治疗
US10119136B2 (en) 2014-01-09 2018-11-06 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. RNAi agents modified at the 4′-C position
JPWO2015108048A1 (ja) 2014-01-15 2017-03-23 株式会社新日本科学 抗腫瘍作用を有するキラル核酸アジュバンド及び抗腫瘍剤
JPWO2015108047A1 (ja) 2014-01-15 2017-03-23 株式会社新日本科学 免疫誘導活性を有するキラル核酸アジュバンド及び免疫誘導活性剤
US10322173B2 (en) 2014-01-15 2019-06-18 Shin Nippon Biomedical Laboratories, Ltd. Chiral nucleic acid adjuvant having anti-allergic activity, and anti-allergic agent
BR112016016400A2 (pt) 2014-01-16 2017-10-03 Wave Life Sciences Ltd Composições de oligonucleotídeos quiralmente controlados, seu uso, sua composição farmacêutica, e métodos
WO2015168108A2 (en) 2014-04-28 2015-11-05 Rxi Pharmaceuticals Corporation Methods for treating cancer using nucleic targeting mdm2 or mycn
EA036496B1 (ru) * 2014-05-01 2020-11-17 Ионис Фармасьютикалз, Инк. Конъюгированные олигонуклеотиды для модулирования экспрессии фактора комплемента b
HUE052709T2 (hu) 2014-05-01 2021-05-28 Ionis Pharmaceuticals Inc Módosított antiszensz oligonukleotidok konjugátumai és azok alkalmazása PKK expressziójának módosítására
CN104211741B (zh) * 2014-09-05 2017-05-31 河南师范大学 一种氘代核苷亚磷酰胺单体的合成方法
US10900039B2 (en) 2014-09-05 2021-01-26 Phio Pharmaceuticals Corp. Methods for treating aging and skin disorders using nucleic acids targeting Tyr or MMP1
RS60230B1 (sr) * 2015-04-16 2020-06-30 Ionis Pharmaceuticals Inc Kompozicije za moduliranje ekspresije c9orf72
EP3862005A1 (en) 2015-07-06 2021-08-11 Phio Pharmaceuticals Corp. Nucleic acid molecules targeting superoxide dismutase 1 (sod1)
US10808247B2 (en) 2015-07-06 2020-10-20 Phio Pharmaceuticals Corp. Methods for treating neurological disorders using a synergistic small molecule and nucleic acids therapeutic approach
WO2017070151A1 (en) 2015-10-19 2017-04-27 Rxi Pharmaceuticals Corporation Reduced size self-delivering nucleic acid compounds targeting long non-coding rna
WO2017079291A1 (en) 2015-11-02 2017-05-11 Ionis Pharmaceuticals, Inc. Compounds and methods for modulating c90rf72
KR20250078597A (ko) 2015-11-06 2025-06-02 아이오니스 파마수티컬즈, 인코포레이티드 아포리포프로테인 (a) 발현 조정
EP3556764A4 (en) 2016-12-16 2021-01-06 Gifu University NUCLEOSIDE DERIVATIVE AND USE FOR IT
US12544344B2 (en) 2017-04-19 2026-02-10 Phio Pharmaceuticals Corp. Topical delivery of nucleic acid compounds
JP7231147B2 (ja) * 2017-06-29 2023-03-01 国立大学法人東海国立大学機構 Rna導入試薬及びその利用
JP7173467B2 (ja) * 2017-10-31 2022-11-16 ヤマサ醤油株式会社 ヌクレオシド誘導体及びその利用
BR112020018902A2 (pt) * 2018-03-20 2021-01-26 Tokyo Institute Of Technology oligonucleotídeo antissenso com toxicidade reduzida
MA55556A (fr) 2019-04-02 2022-02-09 Aligos Therapeutics Inc Composés ciblant prmt5
TWI775313B (zh) 2020-02-18 2022-08-21 美商基利科學股份有限公司 抗病毒化合物
TWI883391B (zh) 2020-02-18 2025-05-11 美商基利科學股份有限公司 抗病毒化合物
KR20250133471A (ko) 2020-02-18 2025-09-05 길리애드 사이언시즈, 인코포레이티드 항바이러스 화합물
CA3216162A1 (en) 2021-04-16 2022-10-20 Gilead Sciences, Inc. Methods of preparing carbanucleosides using amides
AU2022328698B2 (en) 2021-08-18 2025-02-20 Gilead Sciences, Inc. Phospholipid compounds and methods of making and using the same
WO2024118503A1 (en) 2022-11-28 2024-06-06 Hongene Biotech Corporation Functionalized n-acetylgalactosamine analogs

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5190969A (en) * 1988-12-20 1993-03-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health & Human Services 2,3-epoxy derivatives as anti retrovital chemotherapeutic agents
US5378825A (en) * 1990-07-27 1995-01-03 Isis Pharmaceuticals, Inc. Backbone modified oligonucleotide analogs
FR2687679B1 (fr) * 1992-02-05 1994-10-28 Centre Nat Rech Scient Oligothionucleotides.
WO1994022890A1 (en) * 1993-03-31 1994-10-13 Sterling Winthop Inc. Novel 5'-substituted nucleosides and oligomers produced therefrom
US5446137B1 (en) * 1993-12-09 1998-10-06 Behringwerke Ag Oligonucleotides containing 4'-substituted nucleotides

Also Published As

Publication number Publication date
CA2202280C (en) 2000-08-15
HUT77516A (hu) 1998-05-28
EP0789706A4 (en) 1999-08-11
CN1122040C (zh) 2003-09-24
MX9703192A (es) 1997-12-31
HK1007881A1 (en) 1999-04-30
US5712378A (en) 1998-01-27
AU690394B2 (en) 1998-04-23
JPH10506915A (ja) 1998-07-07
WO1996014329A1 (en) 1996-05-17
CZ129197A3 (en) 1997-10-15
US6191266B1 (en) 2001-02-20
EP0789706A1 (en) 1997-08-20
JP3633626B2 (ja) 2005-03-30
PL319944A1 (en) 1997-09-01
KR100274331B1 (ko) 2000-12-15
PL184378B1 (pl) 2002-10-31
RU2145964C1 (ru) 2000-02-27
CA2307311A1 (en) 1996-05-17
UA45362C2 (uk) 2002-04-15
CN1170412A (zh) 1998-01-14
SI9520113A (sl) 1998-06-30
SK54897A3 (en) 1997-09-10
AU4152596A (en) 1996-05-31
CA2202280A1 (en) 1996-05-17
US5681940A (en) 1997-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ293731B6 (cs) Nukleosid a oligonukleotid tento nukleosid obsahující
JP5342881B2 (ja) 6−修飾された二環式核酸類似体
EP1206574A2 (en) Guanidinium functionalized oligomers and methods
IE74706B1 (en) A method of linking nucleosides with a siloxane bridge
MXPA96004355A (en) Oligonucleotides and used modified intermediaries in nucleic acids therapeuti
JP2002521310A (ja) オリゴヌクレオチド類似体
JPH0813274B2 (ja) 遺伝子発現を検出及び変調する糖修飾されたオリゴヌクレオチド
JPH10195098A (ja) 新規ヌクレオチド類縁体
US6743902B1 (en) Sugar modified nucleosides
AU2002325599B2 (en) Oligonucleotide analogues
AU2012201664A1 (en) 6-modified bicyclic nucleic acid analogs

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20051102