PL206152B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów - Google Patents

Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów

Info

Publication number
PL206152B1
PL206152B1 PL361149A PL36114903A PL206152B1 PL 206152 B1 PL206152 B1 PL 206152B1 PL 361149 A PL361149 A PL 361149A PL 36114903 A PL36114903 A PL 36114903A PL 206152 B1 PL206152 B1 PL 206152B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
general formula
group
compound
vinyl
blocked
Prior art date
Application number
PL361149A
Other languages
English (en)
Other versions
PL361149A1 (pl
Inventor
Lucyna Woźniak
Wojciech J. Stec
Małgorzata Bukowiecka
Teresa Kębłowska
Original Assignee
Polska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnychpolska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnych
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 Polska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnychpolska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnych filed Critical Polska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnychpolska Akademia Nauk Centrum Badań Molekularnych I Makromolekularnych
Priority to PL361149A priority Critical patent/PL206152B1/pl
Publication of PL361149A1 publication Critical patent/PL361149A1/pl
Publication of PL206152B1 publication Critical patent/PL206152B1/pl

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o ogólnym wzorze 1 lub 2, w którym R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px), R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową nitrylową azydową zablokowaną grupę aminową perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową winylową OQ1, SQ1 i NHQ1, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkinylowe (C3-C12), Z oznacza grupę wybraną z Q1 lub grupę winylową aminometylową lub aminoetylową, X oznacza tlen, siarkę lub selen, R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową i B oznacza zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, a R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną korzystnie grupę metylową lub pirofosforową o wzorze ogólnym 6, ze związków o ogólnym wzorze 3 lub 4, w których R1, R2 i R4 oraz B mają podane wyżej znaczenie oraz odczynnika fosfitylującego o wzorze ogólnym 7, aktywowanego za pomocą aromatycznych związków heterocyklicznych, do związków o wzorze ogólnym 8.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie dogodnych wysokowydajnych metod syntezy modyfikowanych nukleotydów i ich analogów, m.in. odpowiednich (α-tio lub selenofosfoniano)-trifosforanów, z wykorzystaniem dwufunkcyjnego odczynnika fosfitylującego (PIII), który charakteryzuje się dużą reaktywnością w połączeniu z wysoką selektywnością w celu przeprowadzenia ilościowego usiarczenia lub uselenienia przejściowych produktów.
Odczynniki fosforylujące wykorzystywane w syntezie pochodnych i analogów kwasów nukleinowych można podzielić w zależności od stopnia utlenienia fosforu na odczynniki trikoordynacyjnego fosforu (PIII) i pentakoordynacyjnego fosforu (PV).
Literatura na ten temat jest zebrana w szeregu monografiach (np. ostatnio w Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry).
Odczynniki (PIII) są bardziej reaktywne i zostały wykorzystane w metodzie amidofosforynowej i H-fosfonianowej oraz wielu odmianach tych najbardziej popularnych metod (Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry, ed. A. Boyle, J. Wiley & Sons, Inc, 1999). Odczynniki bifunkcyjne (tzn mające dwa takie same ligandy np. RP(NR')2 czy RPCI2 wykazują wysoką reaktywność ale małą selektywność.
1,2,4-triazol był wykorzystywany do aktywowania dichlorofosforanów (PV) w różnych warunkach (J. C.H.M. Wijkmans, et al. Synthesis, 1995, 97- 100, i literatura tam cytowana; J. E. Marug, et al. Nucleic Acids Res. 1986, 14, 2171-21).
W metodzie H-fosfonianowe (PJ. Garregg, et al Chem. Scr. 25, 1985, 280; ibid.26, 1986, 59) i jej licznych modyfikacjach, 2-cyanoetylonukleozydo 3'-O-fosfoniany wykorzystywane są jako monomery. (T. Wada, R. Kato, T. Hata, J.Org. Chem. 56, 1991, 1243-1250, i literatura tam cytowana) 3'-H-fosfoniany otrzymuje się w reakcji fosfonylowania nukleozydów za pomocą trichlorofosfinyimidazolu lub 2-cyjanoetylophosphorobistriazolidu jako odczynnika fosfitylującego (S. Mikkola, et al. J.Chem Soc. Perkin 2, 1999, 1619-1625) Triazolo monoestry, otrzymane z bistriazolidu kwasu trifluorometylofosfinowego używano w reakcji z blokowanymi nukleozydami, a tworzące się w tej reakcji (PIII) triazolomonoestry były hydrolizowane do H-fosfonianów a następnie utleniane do odpowiednich monoestrów trifluorometylofosfnianowych (G.M. Blackburn, M-Y. Guo, ibid., 34,1993,149-152).
Analogicznie otrzymano H-tiofosfoniany, wykorzystując siarkowodór zamiast wody do hydrolizy utworzonych triazolidów (G.M. Porrit, C.B.Reese, Tetrahedron Lett. 31, 1990, 1319-1322. W. K- D. Brill, E. K. Yu, M. H. Caruthers, Tetrahedron Letters, 30, 1989, 6621-6624).
Fourrey et al. zastosowali po raz pierwszy aktywację triazolem aby wymusić selektywność w reakcjach fosforylowania oligonukleotydów metodą triestrową (J.L. Fourrey, J. Varrenne, Tetrahedron Lett. 26, 1985, 2663-2666; ibid. 25, 1984, 4511-4514; ibid. 22, 1981, 729-732).
Wenzel et al. używali do fosfitylowania cukrów mieszaninę 1,1,1-trichloro-2-metyloprop-2-ylo dichlorofosforynu i 1,2,4-triazolu (N. El-Abadla, et al., Tetrahedron, 55, 1999, 699-722; H. Hohgardt, et al. ibid. 44, 1988, 5771-5790; M. Heuer, et al., ibid. 50, 1994, 2029-2046), a otrzymane estry (PIII) poddawali reakcji utlenienia w warunkach bezwodnych.
Przedmiotem niniejszego zgłoszenia jest wykorzystanie jako uniwersalnych odczynników fosfitylujących odpowiednich bistriazolidów (PIII), generowanych ilościowo in situ z odpowiednich dichlorofosfin, w łagodnych warunkach w obniżonej temperaturze (około 0°C). Związki te zostały użyte do generowania różnych pochodnych tio- i selenofosforanowych (lub fosfonianowych) nukleotydów zawierających
PL 206 152 B1 zróżnicowane podstawniki wprowadzone selektywnie, w wyniku prowadzonych kolejno etapów reakcji następczych, bez wyodrębniania nietrwałych produktów pośrednich (PIII).
Według cytowanej powyżej wiedzy autorów, wykorzystanie bistriazolidów (PIII) opisane do tej pory w literaturze, jest różne od przedstawionego w opisanym zgłoszeniu i nie stanowi ograniczenia dla istoty przedstawionego wynalazku. Zaskakująco wysoka selektywność pozwala bowiem na wprowadzanie cząsteczki substratu dwóch różnych podstawników o podobnej strukturze, bez tworzenia produktów symetrycznych, które obniżają wydajność końcowych produktów, utrudniają oczyszczenie i znacznie podnoszą koszty. Ma to szczególne znaczenie w przypadku kosztownych substratów np. modyfikowanych deoksy lub rybonukleozydów.
Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1 lub 2, w których
R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)
Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1
X oznacza atom tlenu, siarki lub selenu
R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną, np. grupę metylową lub pirofosforanową o wzorze ogólnym 6
R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową
B' oznacza nieblokowaną lub zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, z wykorzystaniem związku fosfitylującego o ogólnym wzorze 8, w którym Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1 oraz związków o wzorze ogólnym 3 i 4, w których:
R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1, metoksylową, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)
R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 i bez wyodrębniania produktu o wzorze ogólnym 9, poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 4. Otrzymany produkt o wzorze ogólnym 10 poddaje się reakcji z siarką lub selenem a otrzymany produkt o wzorze ogólnym 1 w postaci mieszaniny diastereomerów poddaje się odblokowaniu funkcji 3'OH i ewentualnie rozdziałowi na diastereomery.
W sposobie według wynalazku związki o ogólnym wzorze 1, otrzymuje się bez wyodrębniania produktów pośrednich 9 i 10 a oczyszczanie i rozdział na diastereomery przeprowadza się znanymi dostępnymi metodami, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, najkorzystniej przeprowadzoną po reakcji deprotekcji grupy R4, dokonanej znanymi metodami, a następnie otrzymuje się diastereomerycznie czyste związki o wzorze ogólnym 1, gdzie podstawniki R1, R2, R3, B' i Z mają podane wyżej znaczenie, a R3=H.
W sposobie według wynalazku, reakcje prowadzi się w warunkach bezwodnych, w rozpuszczalnikach aprotycznych, korzystnie w tetrahydrofuranie.
W sposobie według wynalazku, odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8 generuje się in situ, z trwałych odczynników o wzorze ogólnym 7, w obniżonej temperaturze, w warunkach bezwodnych, w atmosferze gazu obojętnego.
Odmiana sposobu według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4 i bez wyodrębniania produktu o wzorze ogólnym 9 lub 11 poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem nukleofilowym o wzorze ogólnym 5 lub 6, a następnie, bez wyodrębniania produktów pośrednich,
PL 206 152 B1 reakcji z siarką lub selenem do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.
Inna odmiana sposobu według wynalazku polega na tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4, a nastę pnie reakcji z siarką lub selenem i bez wyodrę bniania produktów poś rednich poddaje reakcji hydrolizy do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.
Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1, z wykorzystaniem związków fosfitylujących o ogólnym wzorze 8 do wytwarzania wiązania estrowego, według wynalazku polega na tym, że związkiem o ogólnym wzorze 8, gdzie Z oznacza grupę wybraną z grupy obejmującej grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkinylowe (C3-C12) (Q1), lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową, fosfityluje się alkohole pierwszorzędowe lub drugorzędowe, korzystnie będące resztą 3'-hydroksylową lub 5'-hydroksylową nukleozydu o wzorze ogólnym 3 lub 4, gdzie R1, R2 i R4 mają podane wyżej znaczenie a otrzymany produkt o wzorze 9, bez wyodrębnienia, wykorzystuje się jako odczynnik fosfonylujący w stosunku do innego alkoholu, korzystnie nukleozydu o wzorze ogólnym 3 lub 4, w którym R2 ma podane wyżej znaczenie a R4 oznacza grupę protekcyjną acylową lub sililową, korzystnie t-butylodimetylosililową. Powstający związek o wzorze ogólnym 10, poddaje się bez wyodrębnienia reakcji z siarką lub selenem, a następnie bez oczyszczania, odblokowaniu grupy protekcyjnej R4 za pomocą znanych metod literaturowych.
W sposobie według wynalazku otrzymany powyżej związek o wzorze ogólnym 1 wyodrębnia się znanymi metodami, korzystnie za pomocą chromatografii na żelu krzemionkowym w postaci mieszaniny diastereomerów (FAST i SLOW).
Opisana metoda polega na zastosowaniu jako substratów 5' lub 3'-O-blokowanych nukleozydów, zwłaszcza 5'-O-DMT-2'-R2-nukleozydów o ogólnym wzorze 1, korzystnie, za pomocą grup sililowych, np. t-butylodimetylosililowej lub t-butylodifenylosililowej, albo 2'-R2-nukleozydów o ogólnym wzorze 2, które poddawane są fosfitylowaniu za pomocą odczynnika fosfitylującego o wzorze ogólnym 7, aktywowanego za pomocą aromatycznych związków heterocyklicznych, korzystnie triazoli w obecności aminy. Dwufunkcyjny odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8, utworzony „in situ” wykorzystuje się do fosfitylacji w sposób selektywny, grupy 3-hydroksylowej 5'-blokowanego odpowiednio nukleozydu, a utworzony w ten sposób triazolidofosforyn (PIII) o wzorze ogólnym 9, bez wyodrębnienia, ulega następnie reakcji kondensacji z grupą 5'-hydroksylową 3'-blokowanego 2'-R2-nukleozydu, a tworzący się di(2'-R2-rybonukleozydo) fosfotriester o wzorze ogólnym 10, poddaje się, bez wyodrębnienia, reakcji w mieszaninie reakcyjnej z siarką lub selenem, prowadzą c do mieszaniny diastereomerycznej produktów o wzorze ogólnym 1.
Katalizatorami tych reakcji są trzeciorzędowe zasady organiczne, korzystnie Et3N, diizopropyloetyloamina lub α-naftyloetylodimetyloamina w postaci enancjomerycznie czystej.
Otrzymane mieszaniny diastereomeryczne dinukleotydów o wzorze ogólnym 1 są rozdzielone na czyste diastereomery za pomocą metod chromatograficznych. Szczególnie dogodnie są rozdzielane metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym związki, które mają usuniętą grupę 3'-protekcyjną. Usuwanie 3'-grup protekcyjnych może odbywać się znanymi z literatury metodami, korzystnie za pomocą fluorków amoniowych, np. fluorku tetrabutyloamoniowego lub fluorowodorku trietyloaminy.
Otrzymane, korzystnie diastereomerycznie czyste dinukleotydy o wzorze ogólnym 1, odpowiednio „szybko” i „wolno” wymywany z żelu krzemionkowego), po 3'-fosfitylacji za pomocą odpowiedniego odczynnika fosfitylującego, korzystnie standardową metodą amidofosforynową mogą być z powodzeniem wbudowane do łańcuchów chimerycznych oligonukleotydów zawierających modyfikowane związki o wzorze ogólnym 1 i zdefiniowanej konfiguracji na atomie fosforu, oraz wiązania fosfodiestrowe lub tiofosforanowe, w dowolnej kombinacji sekwencyjnej.
Inne wykorzystanie opisanego wynalazku polega na wytworzeniu, bez wyodrębniania produktów pośrednich związków o wzorze ogólnym 9 lub 11 i poddaniu ich reakcjom z innymi nukleofilami, np. odpowiednio zablokowanymi funkcjonalizowanymi aminokwasami, lub pirofosforanem nieorganicznym i poddaniu, bez wyodrębniania kolejnych produktów pośrednich, reakcjom z siarką lub selenem w celu uzyskania połączeń typu koniugatów, które finalnie poddawane są oczyszczeniu i deprotekcji znanymi metodami,
Odmianą wynalazku jest utworzenie związków jak wyżej, o wzorze ogólnym 9 lub 11, poddanie ich reakcji z siarką lub selenem i bez wyodrębniana produktów pośrednich, hydroliza za pomocą wody w obecności trietyloaminy. Otrzymane w ten sposób związki o wzorze ogólnym 1 lub 2, w których
PL 206 152 B1
R3=Et3NH, mogą być bez oczyszczania poddane dalszym reakcjom np. alkilowania lub acylowania dając związki o wzorze ogólnym 1 lub 2, gdy R3=acyl, lub związki o wzorze ogólnym 12, które mogą finalnie być poddane oczyszczeniu i deprotekcji znanymi metodami
Przedstawiona metoda wyróżnia się od innych, opisanych wcześniej w literaturze metod otrzymywania związków o wzorach ogólnych 1 i 2 następującymi cechami:
1. Reakcje prowadzące do związków 1 i 2 są wysokowydajne i przebiegają w łagodnych warunkach. Istnieje możliwość wykorzystania tych reakcji do syntezy na dużą skalę.
2. Nie ma potrzeby wyodrębniania produktów pośrednich o wzorach ogólnych 8, 9 i 10.
3. Odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8, generowany ilościowo „in situ”, cechuje wysoka selektywność i duża reaktywność i dlatego nie wymaga użycia dodatkowych katalizatorów lub aktywatorów.
4. Obserwuje się bardzo niską wydajność związków symetrycznych, częstych produktów ubocznych w reakcjach z wykorzystaniem innych dwufunkcyjnych odczynników fosfitylujących np. o wzorze 7.
5. W związku z p.3 możliwe jest wykonanie reakcji podstawienia w związku o wzorze ogólnym 9 lub 11 za pomocą różnych reagentów nukleofilowych, bez wyodrębniania produktów pośrednich.
6. Reakcje fosfitylacji za pomocą generowanego „in situ” odczynnika o wzorze ogólnym 8 nie wymagają protekcji egzoaminowych grup funkcyjnych nukleozydów.
Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku, nie ograniczające jego zakresu.
P r z y k ł a d y I - IX.
Procedura ogólna do otrzymywania soli trietyloamoniowych nukleozydometanotio(seleno)fosfonianów o wzorze 1 lub 2 (R':=NHEt3N)
Do roztworu triazolu i trietyloaminy w suchym THF, schłodzonego do temperatury 0°C w łaźni lodowej dodano w jednej porcji ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) i mieszano przez 20 minut w tej temperaturze. Do tej zawiesiny wkraplano powoli odpowiednio blokowany związek o ogólnym wzorze 3 lub 4 w suchym THF i kontynuowano mieszanie w temperaturze pokojowej przez 30 minut. Do mieszaniny reakcyjnej dodano odczynnik utleniający (odpowiednio siarkę lub selen) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej i rozpuszczono w mieszaninie woda/ trietyloamina. Po 1 godzinie roztwór reakcyjny rozcieńczono 0.1 M węglanem trietyloamoniowym. Wykonano trzykrotnie ekstrakcję chloroformem. Połączone warstwy wodne ekstrahowano ponownie chloroformem. Połączone warstwy organiczne suszono bezwodnym MgSO4 i zatężono. Otrzymany produkt o wzorze 1 lub 2 (R3=NHEt3N) poddano analizie za pomocą dostępnych technik spektroskopowych. Stwierdzono, ze czystość otrzymanych związków jest wystarczająca do wykorzystania w dalszej syntezie.
W Tabeli 1 zawarte są charakterystyki produktów o wzorze ogólnym 1, uzyskane zgodnie z powyższą procedurą ogólną (przykłady 1-9)
P r z y k ł a d y X - XIV.
Procedura ogólna syntezy dinukleozydo (3',5') metanotio(seleno)fosfonianów o wzorze ogólnym 1
Roztwór triazolu (2,5 równoważnika) i trietyloaminy (3 równoważniki) w suchym THF schłodzono to temp. 0°C (łaźnia lodowa) i dodano metylodichlorofosfinę (1 równoważnik). Mieszaninę reakcyjną mieszano w temp. 0°C przez 25-35 minut i wkraplano powoli roztwór odpowiednio blokowanego nukleozydu o wzorze ogólnym 3. Kontynuowano mieszanie przez 45 minut w temperaturze pokojowej. Po tym czasie do kolby reakcyjnej dodano w jednej porcji roztwór odpowiednio blokowanego nukleozydu o wzorze ogólnym 4 i mieszaninę reakcyjna mieszano w temperaturze pokojowej przez 1.5 godziny, po czym dodano nadmiar odczynnika utleniającego (siarki, selenu lub wodoronadtlenku t-butylowego) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu reakcji roztwór zatężono do 1/3 objętości i rozcieńczono chloroformem. Roztwór reakcyjny ekstrahowano NaHCO3 (0.1 M) i wodą. Warstwę organiczną suszono za pomocą MgSO4 i zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Surowy produkt o wzorze ogólnym 1 poddano reakcji z odczynnikiem desililującym (np. Et3N-3HF lub Bu4NF w THF) i po zakończeniu reakcji oraz standardowej obróbce wodnej poddano oczyszczeniu i rozdziałowi chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym.
W Tabeli 2 zawarte są charakterystyki dotyczące produktów o wzorze ogólnym 1, uzyskanych zgodnie z powyższą procedurą ogólną (przykłady 10-14)
P r z y k ł a d XV.
Do roztworu triazolu i trietyloaminy w suchym THF, schłodzonego do temperatury 0°C w łaźni lodowej dodano w jednej porcji ZPCI2 (Z = Me, OCH2CH2CN) i mieszano przez 20 minut w tej temperaturze. Do tej zawiesiny wkraplano powoli odpowiednio blokowany związek o ogólnym wzorze 3 lub 4 w suchym THF i kontynuowano mieszanie w temperaturze pokojowej przez 30 minut.
PL 206 152 B1
Po tym czasie do kolby reakcyjnej dodano w jednej porcji roztwór odpowiedniego związku o wzorze ogólnym 5 lub 6 i mieszaninę reakcyjna mieszano w temperaturze pokojowej przez 1.5 godziny, po czym dodano nadmiar odczynnika utleniającego (siarki, selenu lub wodoronadtlenku t-butylowego) i pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej. Po zakończeniu reakcji roztwór zatężono do 1/3 objętości i rozcieńczono chloroformem. W zależności od właściwości utworzonych związków o charakterze pirofosforanów lub koniugatów o wzorach ogólnych 1 lub 2, stosowano odpowiednią obróbkę poreakcyjną a produkty oczyszczano metodami chromatograficznymi.
Otrzymano:
5'-a-tiofosfono-e,x-difosforan N-benzoilo 2'-deoksycytydyny [31P NMR:73.35 (α), -10.3 (χ),- 22.8 (β) ppm] (wyd. 44%)
5'-DMT-tymidyno-3'-O-metanotionosfonian (O-metylo fenyloalaninowy) z wyd. 48%. [31P NMR:95.88, 95.52 ppm].
T a b e l a 1
r2/x Z Wyd.* 31P NMR MS
1 (R3=NEt3H) 12
1 Thy H S Me <96 75.78, 75.55 57.04, 57.23
2 Gibu Me 90 76.51, 76.79 57.9, 58.06
3 ABz H S Me 95 77.48, 77.26 56.98, 56.65 766.4
4 U OMe S Me 94 78.72, 78.49 58.71, 58.56
5 CBz H S Me <96 77.23, 77.02 - 554.1
6 Thy H S CH2CH2CN 95 57.67, 57.66 30.06, 30.5
7 Ade H Se Me 74** 55.05, 54.34*** 710
8 Thy H Se Me 80 71.45, 71.19**** 55.12, 54.44
9 Thy H O Me 75 24.11
* na podstawie widma 31PNMR; produkty (jako mieszaniny diastereomeryczne) były uż yte bez oczyszczania, ** po alkilowaniu, i kolumnie chromatograficznej *** JP-Se: 440, 441 Hz **** JP-Se: 703 i 704, odpowiednio.
T a b e l a 2
2 7 X 31P NMR Stos. diast. Wyd.
10 T C s 100.1, 99.29 1:1 83%
11 T C Se 103.05, JP.Se: 867 101.97, JP-Se: 865 9:10 86%
12 G C S 102.12, 101.30 1:1 82%
13 ABr T S 99.13, 97.62 3:2 ~50%
14 rU2'-OMe rC2'-OMe s 100.16, 98.29 1:2 81%
PL 206 152 B1

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1 lub 2, w których
    R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
    R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1, gdzie Q1 oznacza grupę alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)
    Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1
    X oznacza atom tlenu, siarki lub selenu
    R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną, korzystnie grupę metylową lub pirofosforanową o wzorze ogólnym 6
    R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową
    B' oznacza nieblokowaną lub zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, z wykorzystaniem związku fosfitylującego o ogólnym wzorze 8, w którym Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1 oraz związków o wzorze ogólnym 3 i 4, w których:
    R 1 R2 Q1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
    R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1 metoksylową, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkinylowe (C3-C12)
    R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 i bez wyodrębniania produkt o wzorze ogólnym 9, poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 4, a otrzymany produkt o wzorze ogólnym 10 poddaje się reakcji z siarką lub selenem do wytworzenia produktu o wzorze ogólnym 1, w postaci mieszaniny diastereomerów, który poddaje się odblokowaniu funkcji 3'OH i ewentualnie rozdziałowi na diastereomery.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związki o ogólnym wzorze 1, otrzymuje się bez wyodrębniania produktów pośrednich 9 i 10 a oczyszczanie i rozdział na diastereomery przeprowadza się dostępnymi metodami, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, najkorzystniej przeprowadzoną po reakcji deprotekcji grupy R4, dokonanej znanymi metodami, a następnie otrzymuje się diastereomerycznie czyste związki o wzorze ogólnym 1, w których podstawniki R1, R2, R3, B' i Z mają podane wyżej znaczenie a R4 = H.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcje prowadzi się w warunkach bezwodnych, w rozpuszczalnikach aprotycznych, korzystnie w tetrahydrofuranie.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odczynnik fosfitylujący o wzorze ogólnym 8 generuje się in situ, z trwałych odczynników o wzorze ogólnym 7, w obniżonej temperaturze, w warunkach bezwodnych, w atmosferze gazu obojętnego.
  5. 5. Sposób otrzymywania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1 lub 2, w których
    R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
    R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1 gdzie Q1 oznacza grupę alkilową (C1-C4), arylową (C6-C12), alkenylową (C3-C12) lub alkinylową (C3-C12)
    Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1
    X oznacza atom tlenu, siarki lub selenu
    PL 206 152 B1
    R3 oznacza resztę nukleozydową pochodzącą od związku o wzorze ogólnym 3 lub 4, grupę alkoksylową OR2, grupę aminokwasową o wzorze ogólnym 5, w którym R oznacza grupę protekcyjną, korzystnie grupę metylową lub pirofosforanową o wzorze ogólnym 6
    R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową
    B' oznacza nieblokowaną lub zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, z wykorzystaniem związku fosfitylującego o ogólnym wzorze 8, w którym Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową , aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1 oraz związków o wzorze ogólnym 3 lub 4, w których
    R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
    R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, grupę o wzorze OQ1, SQ1 i NHQ1 metoksylową, gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)
    R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4 i bez wyodrębniania produktu o wzorze ogólnym 9 lub 11 poddaje się kolejnej reakcji ze związkiem nukleofilowym o wzorze ogólnym 5 lub 6, a następnie, bez wyodrębniania produktów pośrednich, reakcji z siarką lub selenem do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w warunkach bezwodnych i w atmosferze gazu obojętnego, a związki o wzorze 5 lub 6 rozpuszcza się w rozpuszczalnikach aprotycznych, dipolarnych, korzystnie w DMF.
  7. 7. Sposób wg zastrzeżenia 5, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w warunkach bezwodnych, korzystnie w obecności sit molekularnych.
  8. 8. Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów o wzorze ogólnym 1 lub 2, w których:
    R1 oznacza 4,4'-dimetoksytrytyl (DMT) lub 9-fenyloksanten-9-ol (Px),
    R2 oznacza atom wodoru, zablokowana grupę wodorotlenową, halogenową, chloroalkilową, nitrylową, azydową, zablokowaną grupę aminową, perfluoroalkilową (zawierającą do czterech atomów węgla), perfluoroalkoksylową (zawierającą do czterech atomów węgla i do dziewięciu atomów fluoru), alkoksyalkilową, winylową, OQ1, SQ1 i NHQ1 gdzie Q1 oznacza grupy alkilowe (C1-C4), arylowe (C6-C12), alkenylowe (C3-C12) lub alkynylowe (C3-C12)
    Z oznacza grupę wybraną z Q1 lub grupę winylową , aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1
    X oznacza atom tlenu, siarki lub selenu
    R3 oznacza grupę trietyloamoniową
    R4 oznacza grupę acylową lub grupę triorganosililową
    B' oznacza nieblokowaną lub zablokowaną zasadę purynową lub pirymidynową, z wykorzystaniem związku fosfitylującego o ogólnym wzorze 8, w którym Z oznacza grupę wybraną z Q1, lub grupę winylową, aminometylową lub aminoetylową lub grupę OQ1, znamienny tym, że związek o wzorze ogólnym 8 otrzymany in situ ze związku o wzorze ogólnym 7 poddaje się reakcji ze związkiem o wzorze ogólnym 3 lub 4, a następnie reakcji z siarką lub selenem i bez wyodrębniania produktów pośrednich poddaje reakcji hydrolizy do wytworzenia związków o wzorze 1 lub 2, które ewentualnie poddaje się rozdziałowi na diastereomery.
  9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że reakcję hydrolizy prowadzi się w obecności trzeciorzędowej aminy, korzystnie trietyloaminy.
PL361149A 2003-07-08 2003-07-08 Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów PL206152B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL361149A PL206152B1 (pl) 2003-07-08 2003-07-08 Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL361149A PL206152B1 (pl) 2003-07-08 2003-07-08 Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL361149A1 PL361149A1 (pl) 2005-01-10
PL206152B1 true PL206152B1 (pl) 2010-07-30

Family

ID=34432518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL361149A PL206152B1 (pl) 2003-07-08 2003-07-08 Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL206152B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL361149A1 (pl) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2479182B1 (en) Novel protecting group for synthesizing rna and derivative thereof
US4980460A (en) Protected nucleosides which permit more efficient oligonucleotide syntheses
DE60315444T2 (de) Synthese von locked nucleic acid-derivaten
JPS6250479B2 (pl)
Sung et al. Modified phosphotriester method for chemical synthesis of ribooligonucleotides. Part I. Synthesis of riboundecaadenylate and two fragments constituting the sequence of R-17 translation control signal
WO2005005450A1 (ja) 環状ビスジヌクレオシドの合成方法
EP3960749B1 (en) Multi-fluorous blockmer used in oligonucleotide synthesis and oligonucleotide synthesis method using same
US5986084A (en) Ribonucleoside-derivative and method for preparing the same
EP0611075B1 (en) Modified oligodeoxyribonucleotides, their preparation and their therapeutic use
EP1317466B1 (en) Synthons for oligonucleotide synthesis
WO2004085454A1 (en) Silylated oligonucleotide compounds
US5204456A (en) Derivatives of nucleosides and their use for the synthesis of oligonucleotides
JPWO2021075538A5 (pl)
PL206152B1 (pl) Sposób wytwarzania modyfikowanych nukleotydów
EP0064796B1 (en) Phosphorylating agent and process for the phosphorylation of organic hydroxyl compounds
Honda et al. New type of prefabricated fully protected ribonucleotide monomer units as useful synthetic intermediates in rapid oligoribonucleotide synthesis
EP0270885A1 (en) Synthesis of purin-9-ylalkylenoxymethyl phosphonic acids
JP4709959B2 (ja) ヌクレオシドホスホロアミダイト化合物
US7820810B2 (en) Process for the synthesis of 2′-O-substituted purine nulceosides
JP2000512288A (ja) オリゴヌクレオチド合成用中間体
JPH0588240B2 (pl)
JP2022177332A (ja) オリゴヌクレオチドを製造する方法
JP4383126B2 (ja) 4’−c−エチニル−2’−デオキシプリンヌクレオシドの製造法
CN119101089A (zh) 一种嵌合pmo结构的寡核酸合成工艺
PL193592B1 (pl) Analogi dinukleozydopolifosforanów modyfikowane w łańcuchu polifosforanowym i sposób ich wytwarzania

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110708