JPH0556359B2 - - Google Patents

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JPH0556359B2
JPH0556359B2 JP60201877A JP20187785A JPH0556359B2 JP H0556359 B2 JPH0556359 B2 JP H0556359B2 JP 60201877 A JP60201877 A JP 60201877A JP 20187785 A JP20187785 A JP 20187785A JP H0556359 B2 JPH0556359 B2 JP H0556359B2
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carrier
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eluted
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Herumuuto Buretsukaa
Ronarudo Furanku
Guru Haisuteruberuguumotoshisu
Gizera Kurusu
Andoreasu Maiyaahansu
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BIOTEKUNOROGITSUSHE FUORUSHUNKU MBH G
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、現在非常に複雑である合成オリゴヌ
クレオチド類の精製を著しく短縮化する合成オリ
ゴヌクレオチド類の精製方法及び装置に関する。
(従来の技術) 公知の固相法によつて多数の異なるオリゴヌク
レオチド類を比較的迅速に生産することが可能で
ある。
化学的オリゴヌクレオチド合成法の通常法(例
えばポリマーキヤリアー上第1図参照)では、
5′−トリチル化ヌクレオチド要素が、互いに所望
の順序で順々に連結させられる。このような合成
の終りには、種類の違つたフラグメント(断続シ
ーケンス)が、目的の完全保護オリゴヌクレオチ
ド類から離れて得られる。これらのフラグメント
は遊離ヒドロキシル基又はアセチル基のいずれか
(鎖伸長段階の間におけるブロツク反応によつて
導入される)を有し、さらにその上、非常に制限
された量で5′−末端にトリチル基を有する。
適用する合成法(ホスホトリエステル、ホスフ
アイトトリエステル)によつて異なる変性オリゴ
ヌクレオチド類とフラグメントが副生物として得
られる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、これらの生成物は一連の脱保護
基及び精製段階に付されなければならない。この
精製には合成時間よりもはるかに超える時間が要
求される。
下記のスキームは、現今のたいていのDNA合
成実験室で行われている精製方法の順序を示して
いる。〔H.G.ガザー及びアンネ ラング「遺伝子
フラグメントの化学的及び酵素的合成、実験室マ
ニユアル」、フエルラーグヘミ、バインハイム
(1982)(H.G.Gasser and Anne Lang,
“Chemical and Enzymatic Synthesis of Gene
Fragmenta,a Laboratory Manual”、
Verlag Chemle,Weinheim,1982)参照〕 1 部分的脱保護基とキヤリアーからの分離 2 溶液の濃縮 3 トリチル化オリゴヌクレオチドのクロマトグ
ラフイー精製 4 溶液の濃縮 5 酸触媒による脱トリチル化 6 溶液の濃縮 7 高性能液体クロマトグラフイー(HPLC)又
はポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE) 8 脱塩又は溶離及び脱塩 9 溶液の濃縮 これらの精製段階のうち、段階2及び4、つま
り、それぞれの溶液の濃縮は特に時間を費やすも
のである。
脱保護基の段階1の間、親油性のトリチル基以
外の全ての保護基は開裂する。トリチル基のみが
目的のオリゴヌクレオチドの5′−末端に見出され
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、このトリチル基の疎水性が、
前述の副生物と開裂した保護基からの分離を、逆
相物質との相関作用によつ可能にさせることが驚
くべきことに見い出された。
すなわち本発明は、 合成オリゴヌクレオチド類の精製方法であつ
て、 −親油性保護基を有するオリゴヌクレオチド類を
含む溶液を前もつて濃縮しないで加えてオリゴ
ヌクレオチド類を逆相性及び任意のイオン交換
性を有するキヤリアー上に吸着させ、 −該逆相性及び任意のイオン交換性を有するキヤ
リアー上から親油性保護基を有さないオリゴヌ
クレオチド類を除去し、 −キヤリアーに吸着されたオリゴヌクレオチド類
から保護基を開裂させ、 −キヤリアーに吸着されたオリゴヌクレオチド類
を再び洗浄し、 −吸着されたオリゴヌクレオチド類をキヤリアー
から溶離させ、 そして −溶離されたオリゴヌクレオチド類を次いで、そ
れ自体公知の方法によつてさらに精製する ことを特徴とする方法を提供するものである。
第1に、逆相性を有する疎水性吸着物質とイオ
ン交換剤との組合せは、本発明によれば、クロマ
トグラフイー型操作として次の段階が組合わせて
行われるのを可能にする。
−親油性保護基によつて保護されており、それ以
外の保護基が選択的に脱保護されたオリゴヌク
レオチド類を含む溶液からキヤリアー上へのオ
リゴヌクレオチド類の直接的吸着 −親油性保護オリゴヌクレオチド類の精製 −吸着されたオリゴヌクレオチド類からの親油性
保護基の開裂 本発明の方法によれば上述のスキームの段階2
〜5がクロマトグラフイ操作において組合わせる
ことができる。
本発明の好ましい実施態様によれば、上述のス
キームの段階1において、アンモニア脱保護基溶
液により選択的に脱保護されたオリゴヌクレオチ
ド類を含む溶液が、アンモニアを蒸発させた後、
カラム上に注入される。この場合カラムにはポリ
テトラフルオロエチレン(PTFE、レムプス ヘ
ミー−レキシコン(Ro¨mpps Chemie−
Lexikon)第7版、第3478ページ(1977)参照)
とジエチルアミノエチル−セルロース(DEAE−
セルロース、レンプスヘミー−レキシコン
(Ro¨mpps Chemie−Lexikon)第8版、第629と
874ページ(1981)参照)からなり、ポリテトラ
フルオロエチレンとDEAE−セルロースを十分に
混合したものが充填されている。
前記溶液中に存在し、5′−末端でトリチル化し
たオリゴヌクレオチドは固相上に吸着させられ
る。保護基の大部分と、さらにこれに加えて存在
する、トリチル基を持たないオリゴヌクレオチド
類が最初の洗浄、好ましくは炭酸水素トリエチル
アンモニウムによる洗浄段階で除去される(上述
のスキームの段階3)。次いで、酸で、好ましく
はジクロロ酢酸のジクロロメタン液で処理され
て、トリチル基が開裂される(スキームの段階
5)。さらに洗浄段階を行うことによつて完全に
脱保護基が行われたオリゴヌクレオチドが、吸着
物質から今や溶離される。今日において、前精製
されたオリゴヌクレオチドは他の精製法(例え
ば、イオン交換、電気泳動;スキームの段階7)
によつても均質な形により簡単に単離される。
本発明の方法において、合成オリゴヌクレオチ
ド類の精製は、逆相性及び任意のイオン交換性を
有する吸着剤上を前記選択的に開裂されたオリゴ
ヌクレオチド類を含む溶液、緩衝溶液、酸、及び
有機性でかつ水と相溶性である溶剤などの種類の
異なる溶液を前記で説明した順序で通すことによ
り行われる。それ故本発明の方法は、手動操作の
他に自動操作によつても行うことができる。この
ような精製装置は逆相性及び任意のイオン交換性
を有するキヤリアーを充填したカラムと、該キヤ
リアー上に前記種類の異なる溶液を任意の順序で
流す手段を具備してなり、適宜DNA合成装置と
オンラインで連結することができるものである。
本発明の精製方法は、5′−ヒドロキシオクタヌ
クレオチド()と精製5′−トリチル化オクタヌ
クレオチド()の混合試料()の例によつて
実証される。
第2図はそれぞれのHPLC図を示す。
定量的な脱トリチル化は例として5′−トリチル
化オクタヌクレオチドを用いて実証される。
第3図は混合物()、5′−トリチル化オクタ
ヌクレオチド()及びヒドロキシオクタヌクレ
オチド()のHPLC図を示す。
(試験例及び実施例) 次の実験により本発明をさらに詳細に説明す
る。
補助剤及び薬剤 −デイスポーザブルのフイルターカラム(2枚の
20μmフリツト6ml、品番71216(ベーカー) −6mlフイルターカラム用アダプター品番71220
(ベーカー) − 圧縮空気用のコネクター −フイルターカラム充填物:ポリテトラフルオロ
エチレン=PTFE(ICI) −DEAE−セルロースDE52予め膨潤させた。カ
タログNo.4057−050(ワツトマン) −溶剤:2M炭酸水素トリエチルアンモニウム
(PH7.5)=2M TEAB(2mol/1TEAB) 無水エタノール ジクロロメタン=CH2Cl2 ジクロロメタン中の3%ジクロロ酢酸=DCA フイルターカラムの充填物 1200mgPTFE 200mgDEAE−セルロース −乾燥状態で混合。
−フイルターカラムの2枚のフリツトの間に充
填。
−上側のフリツトを押圧してその材料を圧縮す
る。
−全溶液を圧縮空気で、カラム材料中を強制的に
通す。
カラムの洗浄と平衡化 2mlのエタノール 2mlの100mM(100mmol/1)TEAB 2mlの2M TEAB/エタノール(4:1) 2mlの50mM TEAB カラムへの供給 0.5μmolのオリゴヌクレオチド合成仕込物(ホ
スホトリエステル法)を有する充填したキヤリア
ー物質は、4mlのNH3(33%)/ピリジン(9:
1)に加えられ、室温で2日間、次いで、50℃で
12時間閉鎖容器中で放置された。この容器を開
け、サンドバス中、50℃でアンモニアを蒸発させ
た(約2時間)。残留溶液をピペツトで移し、キ
ヤリアー物質を50mMのTEAB2mlで、次いで
50mM TEAB/エタノール(1:1)2mlで洗
浄した。3つの溶液を一緒にし、カラム上に供給
した。
第1回洗浄段階 3×2ml 50mM TEAB 2ml100mM TEAB 分離(非トリチル化成分の分離) 2×2ml 2M TEAB/エタノール(95:5) 第2回洗浄段階 2ml50mM TEAB 2mlエタノール 2mlCH2Cl2 酸処理 ジクロロメタン中、3%ジクロロ酢酸が、3分
間で強制的に通された。次いで、以下液ですすい
だ。
2mlCH2Cl2 2mlエタノール 2ml50mM TEAB 溶 離 2×2ml2M TEAB/エタノール(4:1) 濃 縮 溶離液(4ml)を減圧下で濃縮乾固させた。次
いで残留物を上述のスキームの段階7によつてさ
らに精製した。
HPL C図の説明 本発明による分離は純粋な5′−トリチル化オク
タヌクレオチド5′−ヒドロキシオクタヌクレオチ
ドとの混合物の例によつて実証される。HPL C
図,及び。
物質の分離 C18−シリカゲルカラム(ヌクレオシルRPC18
カラム)0.4×25cm(マシエリーナゲル)上で行
う。
− 流速:2ml/分 −0.1Mトリエチルアンモニウムアセテート
(PH6.3)中、5%〜50%のアセトニトリルの
傾斜で 定量的脱トリチル基化 5′−トリチル化オクタヌクレオチドによつて例
示される。HPL C図,及び RPC18カラム(上記参照)上の物質の分離 実施例 オリゴヌクレオチドGTT GTT TAA TGG
GTA AACがホスホトリエステル法によつてセ
ルロースフイルター上で合成された。それらの構
成分子はジメトキシ−トリチル化塩基保護のホス
ホジエステルである(R.フランス、W.ハイケン
ズ、G.ハイステルベルグ−モウチス及びH.ブレ
ツカー、「ヌクレオチド酸リサーチ」Vol11、第
4365ページ(1983)参照) 0.5μmolの18−merを仕込んだセルロースフイ
ルターを4mlNH3(33%)/ピリジン(9:1)
中に加え室温で2日間、50℃で12時間、閉じた容
器中で放置した。容器を開け、サンドバス上で50
℃で(約2時間)アンモニアを蒸発させた。残留
溶液をピペツトで移し、セルロースフイルターを
2mlの50mM TEABと2mlの50mM TEAB/エ
タノール(1:1)で洗浄した。
3種の溶液を集め、カラムの上から入れた。カ
ラムを2mlの50mM TEABで3回、2mlの
100mM TEABで1回洗浄した。2mlの2M
TEAB/エタノール(95:5)で2回カラムを
すすぎ、非トリチル化成分を分離した。さらにカ
ラムを2mlの50mM TEAB、2mlのエタノール
及び2mlのジクロロメタンですすいだ。ジクロロ
メタン中3%ジクロロ酢酸をカラム中を3分間で
強制的に通し、次いでカラムを2mlのジクロロメ
タン、2mlのエタノール及び2mlの50mM
TEABですすいだ。カラムを2mlの2M
TEAB/エタノール(4:1)で2回すすぎ、
18−merを溶離させた。溶離液(4ml)を減圧下
で濃縮乾固した。残留物をさらにイオン交換性
HPL Cクロマトグラフイー及び脱塩(上述のス
キームの段階7)によつて精製した。最終生成物
精製18−merは160nmで光学濃度1.1を有してい
た。
【図面の簡単な説明】
第1図はポリマー・キヤリアー上での化学的
DNA合成のスキームを示し、第2図は分離にお
けるHPL C図を示し、第3図は定量的脱トリチ
ル化のHPL C図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 合成オリゴヌクレオチド類の精製方法であつ
    て、 −親油性保護基を有するオリゴヌクレオチド類を
    含む溶液を前もつて濃縮しないで加えてオリゴ
    ヌクレオチド類を逆相性及び任意のイオン交換
    性を有するキヤリアー上に吸着させ、 −該逆相性及び任意のイオン交換性を有するキヤ
    リアー上から親油性保護基を有さないオリゴヌ
    クレオチド類を除去し、 −キヤリアーに吸着されたオリゴヌクレオチド類
    から保護基を開裂させ、 −キヤリアーに吸着されたオリゴヌクレオチド類
    を再び洗浄し、 −吸着されたオリゴヌクレオチド類をキヤリアー
    から溶離させ、 そして −溶離されたオリゴヌクレオチド類を次いで、そ
    れ自体公知の方法によつてさらに精製する ことを特徴とする方法。 2 逆相性を有する前記キヤリアーとしてポリテ
    トラフルオロエチレンを用いる特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3 イオン交換性を有する前記キヤリアーとして
    ジエチルアミノエチル−セルロースを用いる特許
    請求の範囲第1又は2項記載の方法。 4 キヤリアー上で合成されたオリゴヌクレオチ
    ド類を該キヤリアーから選択的に開裂させ、かつ
    親油性保護基を有するオリゴヌクレオチド類を含
    む溶液を前もつて濃縮せずに加えて、逆相性及び
    任意のイオン交換性を有するキヤリアー上にオリ
    ゴヌクレオチド類を吸着させる特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 5 親油性保護基を有するオリゴヌクレオチド類
    を含む水溶液からアンモニアを蒸発後、逆相性及
    び任意のイオン交換性を有するキヤリアー上にオ
    リゴヌクレオチド類を吸着させる特許請求の範囲
    第1、2、3又は4項記載の方法。 6 親油性保護基を有するオリゴヌクレオチド類
    を含む溶液を逆相性及び任意のイオン交換性を有
    するキヤリアーを満たしたカラム上に加え、次い
    で該キヤリアーを緩衝液で洗浄し、酸で処理し、
    緩衝溶液と、有機性でかつ水との相溶性を有する
    溶剤で洗浄し、そして吸着されたオリゴヌクレオ
    チド類を該キヤリアーから溶離させる特許請求の
    範囲第1、2、3、4又は5項記載の方法。 7 緩衝溶液として、炭酸水素トリエチルアンモ
    ニウムを用いる特許請求の範囲第7項記載の方
    法。 8 酸として、ジクロロメタン中のジクロロ酢酸
    を用いる特許請求の範囲第6又は7項記載の方
    法。 9 有機性でかつ水との相溶性を有する溶媒とし
    てエタノール及び/又はジクロロメタンが用いら
    れる特許請求の範囲第6、7又は8項記載の方
    法。 10 オリゴヌクレオチド類のカラムからの溶離
    を炭酸水素トリエチルアンモニウム及びエタノー
    ルの4:1液で行う特許請求の範囲第1、2、
    3、4、5、6、7、8又は9項記載の方法。
JP60201877A 1984-09-13 1985-09-13 合成オリゴヌクレオチド類の精製方法 Granted JPS6172797A (ja)

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