PL218608B1 - Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru - Google Patents

Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru

Info

Publication number
PL218608B1
PL218608B1 PL360421A PL36042103A PL218608B1 PL 218608 B1 PL218608 B1 PL 218608B1 PL 360421 A PL360421 A PL 360421A PL 36042103 A PL36042103 A PL 36042103A PL 218608 B1 PL218608 B1 PL 218608B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
group
ppm
dmt
hydrogen
compound
Prior art date
Application number
PL360421A
Other languages
English (en)
Other versions
PL360421A1 (pl
Inventor
Wojciech J. Stec
Olga Michalak
Barbara Nawrot
Original Assignee
Polska Akademia Nauk Ct 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 Ct Badań Molekularnych I Makromolekularnych filed Critical Polska Akademia Nauk Ct Badań Molekularnych I Makromolekularnych
Priority to PL360421A priority Critical patent/PL218608B1/pl
Publication of PL360421A1 publication Critical patent/PL360421A1/pl
Publication of PL218608B1 publication Critical patent/PL218608B1/pl

Links

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o ogólnym wzorze 1, w którym
Np stanowi grupę o wzorze 3, gdzie B jest N-1-tyminą, N-1-cytozyną, Ν-9-adeniną lub Ν-9-guaniną, bądź pochodną tych zasad, zaś X stanowi O, S lub Se; px stanowi grupę o wzorze 4, w której R2 stanowi grupę hydroksylową, purynową lub pirymidynową bądź ich pochodne, najkorzystniej 5-fluorouracyl, ppx stanowi grupę o wzorze 5, w której X i R2 mają wyżej podane znaczenie, pN stanowi grupę o wzorze 6, w której B i X mają wyżej podane znaczenie, przy czym n1, n2, n3, n4 są takie same lub różne i oznaczają liczby naturalne od 0 do trzydziestu, z tym, że wszystkie nie oznaczają jednocześnie 0, i określają liczbę danych grup występujących po sobie, będący lekiem nowej generacji o korzystnych właściwościach biofizycznych i biochemicznych.
Przedmiotem wynalazku jest także monomer wyjściowy tego polimeru o strukturze tlenku fosfiny o ogólnym wzorze 1, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową, korzystnie grupę DMT, grupę benzylową bądź allilową, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową inną niż grupa palmitynowa lub stearynowa, R2 stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową korzystnie N1-tyminy, N1-cytozyny, N9-adeniny lub N9-guaniny lub resztę 5-halogenopirymidyny, korzystnie 5-fluoro-N-1-uracylu, bądź ich pochodne, najkorzystniej 5-fluorouracyl, zaś R3 stanowi wodór, grupę trialkilosililowa, alkilową lub acylową o 2 - 6 atomach węgla, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej grupę bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową, ewentualnie przyłączoną do złoża LCA CPG lub resztę alkilo-N,N-dialkilo-amidofosforynową lub fosforanową.
Przedmiotem wynalazku jest także monomer o strukturze kwasu bis(hydroksymetylo)fosfinowego o wzorze ogólnym 7, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową lub acylową, korzystnie grupę DMT, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową lub grupę fosforanową, R2 stanowi wodór lub grupę alkilową o 1 do 5 atomów węgla, Z stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową, korzystnie N9-adeniny lub N9-guaniny, pirymidynową, korzystnie N1-tyminy lub N1-cytozyny lub 5-chlorowcopirymidynową, korzystnie 5-fluorouracylu, przy czym równocześnie R1 i R3 nie mogą być atomami wodoru, a grupa Z - hydroksylem lub równocześnie R1 nie może być atomem wodoru, Z grupą hydroksylową i R2 grupą metylową.
Oligodeoksyrybonukleotydy należą do leków nowej generacji. Mechanizm działania tej grupy leków opiera się na modulowaniu procesu ekspresji genów wirusowych i hamowaniu biosyntezy białek chorobotwórczych. Istnieje kilka możliwych strategii działania syntetycznych oligonukleotydów. Według strategii antysensowej komplementarne (zgodnie z regułami Watsona - Cricka) oligonukleotydy oddziaływują z jednoniciowym mRNA lub pre-mRNA tworząc heterodupleksy rozpoznawane przez białkowe enzymy degradujące (Uhlmann, E. & Peyman, A.,1990 Chem. Rev. 90, 544). Strategia rozpoznania sekwencyjnego typu antysensowego stosowana jest również w degradacji mRNA za pomocą enzymów oligonukleotydowych - rybozymów (Uhlenbeck, O. C. 1987, Nature 328, 596) i deoksyrybozymów (Santoro, S.W., Joyce, G.F. 1997 Proc Natl Acad Sci USA 94: 4262-4266; Kuwabara,
T., Warashina, M., Tanabe, T., Tani, K., Asano, S. & Taira, K. 1997 Nucleic Acids Res. 25, 3074). Innym podejściem jest tzw. terapia antygenowa, w której syntetyczne oligonukleotydy rozpoznają zgodnie z regułami Hoogsteena dwuniciowe sekwencje DNA i wpływają na proces transkrypcji genów (Giovannangeli, C. & Helene, C., 1997, Antisense Nucleic Acids Drug Dev., 7, 413). Kolejną strategią hamowania aktywności białek jest zastosowanie tzw. aptamerów białek - oligonukleotydów wyselekcjonowanych w procesie selekcji in vitro i tworzących z białkami trwałe kompleksy (Tuerk, C. & Gold,
L. , 1990, Science, 249, 505). Poznany niedawno efekt interferencji RNA (Fire A., Xu S., Montgomery
M. K., Kostas S.A., Driver S.E., Mello C.C., Nature 391, 806-811, 1998) pozwala na wyciszanie ekspresji niepożądanych genów poprzez zastosowanie krótkich interferujących RNA - siRNA (Elbashir S., Tuschl T., Nature 411, 494-498, 2001). Dwuniciowe RNA o długości 21-23 nt są obiecującymi narzędziami o szczególnie istotnym znaczeniu terapeutycznym (Miyagishi M., Taira K., Nat. Biotech. 19, 497-500, 2002; Xia H., Mao Q., Paulson H.L., Davidson B.L., Nat. Biotech. 20, 1006-1010, 2002).
Poszukiwania nowych terapeutyków skupione są na badaniach analogów oligonukleotydów wykazujących bądź zwiększone powinowactwo do cząsteczek docelowych, bądź charakteryzujących się zwiększoną odpornością na działanie enzymów nukleolitycznych uczestniczących w procesach in vivo.
Syntetyczne oligonukleotydy stanowiące potencjalne terapeutyki są analogami oligonukleotydowymi zawierającymi różnorodnie modyfikowane elementy struktury naturalnych kwasów nukleinowych. Grupę analogów oligonukleotydowych zawierających modyfikowany szkielet fosforanowy stanowią oligonukleotydowe tiofosforany (Stec, W. J., Zon, G., Egan, W. & Stec, B., 1984, J. Am. Chem.
PL 218 608 B1
Soc., 106. 6077), metanofosfoniany (Miller, P.S., Annan, N.D., McParland, S.M., 1980, J. Biot. Chem., 2,
9659, Miller, P.S., Annan, N.D., McParland, S.M., Pulford, K.B., 1982, Biochemistry, 21, 2507) i amidofosforany (Gryaznov, S. M., Skorski, T., Cucco, C., Nieborowska-Skorska, M., Chiu, C.,Y., Lloyd, D. H., Chen, J., Koziołkiewicz, M. & Calabretta, B., 1996, Nucleic Acids Res., 24, 1508). Kolejną grupę modyfikowanych syntetycznych oligonukleotydów stanowią połączenia zawierające modyfikowane nukleozydy [LNA - Locked Nucleic Acids (Koshkin, A. A., Singh, S. K., Nielsen, P., Rajwanshi, V.
K., Kumar, R., Meldgaard, M., Olsen, C. E. & Wengel, J., 1998, Tetrahedron, 3607), a-nukleozydy (Aramini, J. M., van de Sande, J. M. & Germann, M. W., 1997, Biochemistry, 36, 9715] a także związki polimeryczne oparte na innym niż fosforanowy szkielecie [PNA - Peptide Nucleic Acids (Nielsen, P. E., 1999, Curr. Opin. Struct. Biol., 9, 353]. Większość tych połączeń wykazuje zwiększone powinowactwo do sekwencji docelowych oraz zwiększoną lub całkowitą odporność na działanie enzymów nukleolitycznych, zarówno endo- jak i egzonukleaz.
Zwiększoną odporność na działanie egzonukleaz uzyskano wprowadzając na 3'- i/lub 5'-końce oligonukleotydów glikole polietylenowe (Jaschke, A., Fϋrste, J. P., Cech, D. & Erdmann, V.A., 1993, Tetrahedron Lett., Μ, 301) lub modyfikowane monomery rybonukleozydowe takie jak pochodne 2'-O-alkilowe (Sproat, B. S., Lamond, A. I., Garcia, R. G., Beijer, B., Pieles, U., Douglas, M., Bohmann, K., Carmo-Fonseco, M., Weston, S. & O'Loughlin, S., 1991, Nucleic Acids Symp. Ser., 24, 59), 2'-aminowe (Hobbs, J., Sternbach, H., Sprinzl, M. & Eckstein, F., 1973, Biochemistry, 12, 5138) Iub 2'-fluorowe (Olsen, D. B., Benseler, F., Aurup, H., Pieken, W. A. & Eckstein, F., 1991, Biochemistry, 30, 9735). Efekt zwiększonej odporności na działanie egzonukleaz uzyskano także poprzez cyrkularyzację oligonukleotydów (Alazzouzi, E., Escaja, N., Grandas, A. & Pedroso, E., 1997, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36, 1506) lub tworzenie terminalnych struktur dupleksowych (Tang JY, Temsamani J, Agrawal S., 1993, Nucleic Acids Res, 21,2729).
Dotychczas opisano pochodne kwasu bis-hydroksymetylofosfinowego - polimer o wzorze 2 i jego monomer o wzorze 7, gdzie Z stanowi podstawioną grupę hydroksylową (B. Nawrot, O. Michalak, M. Nowak, A. Okruszek, M. Dera and W.J. Stec, Tetrahedron Lett. 2002, 5397-5400).
Natomiast nie są dotychczas znane ani polimer o wzorze 2, ani jego monomer o wzorze 1, będące pochodnymi tlenku tris(hydroksymetylo)fosfinowego, stanowiące przedmiot niniejszego wynalazku. Nie opisano dotychczas także monomeru o wzorze 7, zawierającego podstawniki jest takie jak opisane poniżej.
Polimer deoksyrybonukleotydowy o ogólnym wzorze 2, w którym Np stanowi grupę o wzorze 3, gdzie B jest N-1-tyminą, N-1-cytozyną, Ν-9-adeniną lub Ν-9-guaniną, zaś X stanowi O, S lub Se, px stanowi grupę o wzorze 4, w której R2 stanowi grupę hydroksylową, grupę purynową, pirymidynową bądź ich pochodne, wszystkie o strukturze zasad heterocyklicznych DNA lub RNA, ppx stanowi grupę o wzorze 5, w której X i R2 mają wyżej podane znaczenie, pN stanowi grupę o wzorze 6, w której B i X mają wyżej podane znaczenie, przy czym n są takie same lub różne i oznaczają liczby naturalne od 0 do trzydziestu, z tym, że wszystkie n (n1, n2, n3, n4) nie oznaczają jednocześnie 0.
Polimer deoksyrybonukletydowy o wzorze 2, w którym wszystkie poszczególne oznaczenia mają podane wyżej znaczenie, można otrzymać metodą zautomatyzowanej syntezy amidofosforynowej z monomeru o ogólnym wzorze 1, gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 stanowi grupę hydroksylową, pirymidynową lub purynową, ewentualnie podstawione grupami ochronnymi na egzocyklicznych grupach aminowych, grupach iminowych lub grupach karbonylowych zaś R3 stanowi grupę acylową o 2 - 6 atomach węgla, zwłaszcza grupę bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową, ewentualnie przyłączoną do złoża LCA CPG lub grupę alkilo-N,N-dialkiloamidofosforynową, najkorzystniej 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropyloamidofosforynową.
Związki o wzorze ogólnym 2, zawierające w swej strukturze reszty tlenku tris-alkilofosfiny otrzymane z pochodnych tlenku tris(hydroksymetylo)fosfiny - związków 1, wykorzystanych w charakterze monomerów do syntezy kwasów nukleinowych, mają bardzo korzystne właściwości biofizyczne i biochemiczne.
W połączeniach o wzorze ogólnym 2 monomer korzystnie px wbudowany jest na 5'- i/lub 3'- końcu oligomeru nukleotydowego, albo jako polimer monomeru px (łączonego za pomocą diestrowego wiązania fosforanowego, tiofosforanowego, lub selenofosforanowego) stanowi fragment zawarty pomiędzy sekwencjami oligonukleotydowymi, lub wbudowany jest w dowolnym miejscu łańcucha oligonukleotydowego.
Do wytwarzania związków o wzorze ogólnym 2 ze związków o wzorze 1, wykorzystuje się metody syntezy oligodeoksyrybonukleotydów na podłożu polimerowym, dobierając, według wynalazku,
PL 218 608 B1 odpowiednio łącznik złoża LCA CPG (bursztynylowy, oksalilowy lub sarkozynylowy), czas kondensacji monomerów (od 60 do 600 s) oraz odpowiednie warunki usuwania grup ochronnych (przykładowo 28% wodny roztwór amoniaku, czas od 2 do 16 godzin, temperatury 25-55°C) i usuwania oligomeru ze złoża LCA CPG (przykładowo 28% wodny roztwór amoniaku, czas 30-120 minut), a także sposób oczyszczania oligomeru według sposobu Zona i Steca metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej na odwróconej fazie - jednoetapowy dla oligomeru nie zawierającego 5'-końcowej grupy DMT, DMT OFF, oraz dwuetapowy dla oligomeru zawierającego 5'-końcową grupę DMT, DMT ON (Zon, G. and Stec, W.J. Phosphorothioate oligonucleotides. In: Oligonucleotides and Analogues: A practical Approach., edited by Eckstein, F. Oxford:IRL Press, 1991, p. 87-108)).
Pochodne purynowe i pirymidynowe tlenku tris-(hydroksymetylo)fosfiny px, wprowadzone do łańcucha oligonukleotydowego 2 wykazują własności naturalnych kwasów nukleinowych.
Na podstawie badań własnych, prowadzonych za pomocą spektrometrii masowej MALDI-TOF i elektroforezy żelowej wykazano, że monomery px wprowadzone do łańcucha oligonukleotydowego są rozpoznawane przez, odpowiednio, 3'-egzonukleazy (PDE I z jadu węża, egzonukleaza z osocza ludzkiego) i 5'-egzonukleazy (PDE II ze śledziony cielęcej) i nie stanowią substratów dla wymienionych enzymów nukleolitycznych. Wprowadzenie terminalnych grup px do łańcucha oligonukleotydowego stanowi zabezpieczenie potencjalnych terapeutyków przed degradującym działaniem egzonukleaz obecnych w płynach komórkowych, przy nie zmienionym powinowactwie hybrydyzacyinym do komplementarnej sekwencji kwasu nukleinowego. Nonadekamery o wzorze ogólnym 2, gdzie Np oznacza grupę o wzorze ogólnym 3 (n1=8 lub 9, B=N-1-tymina, X=O), px oznacza grupę o wzorze ogólnym 4 (R2=N-1-tymina), ppx oznacza grupę o wzorze ogólnym 5 (n2=2 lub O, odpowiednio, X=O, R2=N-1-tymina), pN oznacza grupę o wzorze ogólnym 6 (n3=8 lub 9, B=N-1-tymina, X=O) a n4 = 0, wykazują nieco zwiększone powinowactwo do dwuniciowego DNA d(A21C4T21). Temperatury mięknięcia odpowiednich trypleksów są wyższe o 3,5 i 4,5°C w porównaniu do trypleksu niemodyfikowanego T19/d(A21C4T21).
Monomer o strukturze tlenku trialkilofosfiny, o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową, korzystnie grupę DMT, grupę benzylową bądź allilową, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową, R2 stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową korzystnie N1-tyminy, N1-cytozyny, N9-adeniny lub N9-guaniny lub resztę 5-halogenopirymidyny, korzystnie 5-fluoro-N-1-uracylu, bądź ich pochodne, najkorzystniej 5-fluorouracyl, zaś R3 stanowi wodór, grupę trialkilosililowa, alkilową lub acylową o 2 - 6 atomach węgla, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej grupę bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową, ewentualnie przyłączoną do złoża LCA CPG lub resztę alkilo-N,N-dialkilo-amidofosforynową lub fosforanową.
Monomer o strukturze kwasu fosfinowego, o wzorze ogólnym 7, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową lub acylową, korzystnie grupę DMT, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową inną niż grupa palmitynowa lub stearynowa lub grupę fosforanową, R2 stanowi wodór lub grupę alkilową o 1 do 5 atomów węgla, Z stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową, korzystnie N9-adeniny lub N9-guaniny, pirymidynową, korzystnie N1-tyminy lub N1-cytozyny lub 5-chlorowcopirymidynową, korzystnie 5-fluorouracylu.
Monomery według wynalazku stanowią nową klasę acyklicznych analogów nukleozydów, związków o potencjalnym działaniu przeciwwirusowym i przeciwnowotworowym.
Acykliczne analogi nukleozydów stanowią znaną grupę związków o silnych właściwościach przeciwwirusowych. Wśród nich najbardziej znane to acyklowir (Elion, G.B., Furman, P.A., Fyfe, J.A., de Miranda, P., Beauchamp, L., Schaeffer, HJ., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 5716), gancyklowir [(a) Martin, J.C., Dvorak, C.A., Smee, D.F., Matthews, T.R., Julien, P.hl., Verheyden, J.P.H.,
J. Med. Chem., 1983, 26, 759; (b) Smee, D.F., Martin, J.C., Verheyden, J.P.H., Matthews, T.R., Antimicrob. Agents Chemother. 1983, 23, 576; (c). Field E.K., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1983, 80, 4139)] i pencyklowir [(a) Harnden, M.R., Jarvest, R.L., Bacon, T.H., Boyd, M.R., J. Med. Chem. 1987, 30, 1636; (b) Vere Hodge, R.A., Perkins, R.M., Antimicrob. Agents Chemother. 1989, 33, 223]. Wykazano, że obecność dwóch grup hydroksylowych gancyklowiru jest zaangażowana w oddziaływania z wirusową kinazą tymidylanową HSV-1, odpowiedzialną za fosforylację grupy OH i terminację syntezy DNA, spowodowaną włączeniem tego analogu nukleotydowego do rosnącego łańcucha kwasu nukleinowego. Od tego czasu wytworzono szereg nowych analogów acyklicznych nukleozydów, wykazujących szerokie spektrum właściwości przeciwwirusowych przeciwko wirusom opryszczki typu 1 i 2 (HSV-1 i HSV-2), przeciwko wirusowi ospy wietrznej (VZV) oraz wirusowi cytomegalii (HCMV). Także fosfonowe analogi acyklicznych nukleozydów takie jak 9-[2-(fosfonometoksy)etylo]adenina
PL 218 608 B1 (PMEA) wykazują szerokie spektrum aktywności przeciwko wirusom DNA (De Clercq, E., Holy, A., Rosenberg, I. Skuma, T., Balzarini, J., Maudgal, P.C., Nature, 1986, 323, 464)) jak i przeciwko retrowirusom (Pauwels, R., Balzarini, J., Schols, D., Baba, M., Desmyter, P., Rosenberg, I., Holy, A., De Clercq, E., Antimicrob. Agents Chemother. 1988, 32, 1025). Aktywność PMEA w stosunku do mysiego wirusa mięsaka Moloneya w badaniach in vivo jest porównywalna, a w niektórych przypadkach wyższa, niż aktywność znanego leku przeciwwirusowego AZT (Balzarini, J., Naesens, L., Slachmuylders, J., Niphuis, H., Rosenberg, I., Holy, A., Schellekens, H., De Clercq, E., AIDS, 1991, 5, 21). Nowe związki, zawierające zasady heterocykliczne DNA i RNA podstawione resztą alkilofosfonowa bądź alkilofosfinową stanowią potencjalnie interesujące związki przeciwwirusowe i przeciwnowotworowe.
Sposób wytwarzania monomeru o ogólnym wzorze 1, gdzie R1 oznacza DMT a R2 i R3 są grupami hydroksylowymi, polega na tym, że tlenek tris(hydroksymetylo)fosfiny poddaje się reakcji kontrolowanego alkilowania za pomocą chlorku 4,4'-dimetoksytrytylowego w aprotonowym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w pirydynie do wytworzenia związku o wzorze 1, gdzie R1, R2 i R3 mają wyżej podane znaczenie.
Sposób wytwarzania monomeru o wzorze 1, w którym R1 oznacza DMT, R2 stanowi chronioną grupami ochronnymi resztę zasady heterocyklicznej DNA lub RNA zaś R3 jest grupą 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropylo-amidofosforynową albo grupą bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową polega na selektywnym wprowadzeniu jednej grupy trialkilosililowej, korzystnie dimetylo-tert-butylosililowej, do cząsteczki substratu w aprotonowym rozpuszczalniku organicznym, w obecności katalizatora o charakterze zasadowym, korzystnie w acetonitrylu w obecności imidazolu, i oczyszczaniu otrzymanego połączenia metodą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, a następnie na kondensacji według reakcji Mitsunobu (O. Mitsunobu, Synthesis, 1981, 1-28) grupy hydroksymetylowej substratu z resztą chronionej zasady heterocyklicznej na atomie azotu zasady heterocyklicznej, korzystnie N-9 puryny, zwłaszcza adeniny lub guaniny, w środowisku bezwodnym, korzystnie w tetrahydrofuranie, wobec trifenylofosfiny i azadikarboksylanu diizopropylowego lub na wprowadzeniu do związku 1, gdzie R1 jest grupą DMT i R3 jest grupą trialkilosililową łatwoopuszczającej grupy alkilosulfonowej, korzystnie tosylowej, i kondensacji tego połączenia z generowanym pod wpływem wodorku sodu, korzystnie w temperaturze pokojowej, anionem azotu N-1-pirymidyny, zwłaszcza N4-benzoilowanej cytozyny w rozpuszczalniku aprotonowym, korzystnie w dimetyloformamidzie w podwyższonej temperaturze, korzystnie w 60°C. Z wyodrębnionego chromatograficznie związku o wzorze 1, w którym R1 oznacza DMT, R2 stanowi grupę pirymidynową lub purynową, zaś R3 stanowi grupę trialkilosililową usuwa się selektywnie jedną grupę ochronną w środowisku silnego odczynnika nukleofilowego, korzystnie za pomocą fluorku tert-butyloamoniowego, korzystnie w bezwodnym tetrahydrofuranie. Alternatywnie związek 1, gdzie R1 stanowi grupę DMT a R2 i R3 są atomami wodoru poddaje się reakcji selektywnej osłony jednej grupy hydroksylowej za pomocą reszty acylowej, korzystnie benzoilowej, w rozpuszczalniku o charakterze zasadowym, korzystnie w pirydynie, z równomolową ilością chlorku acylowego, a otrzymany związek 1, w którym R1, oznacza DMT, a R3 oznacza grupę benzoilową, poddaje się reakcji Mitsonobu z Ν-3-benzoilowaną tyminą, a otrzymany związek poddaje się reakcji deprotekcji w warunkach zasadowych, korzystnie w 28% wodnym roztworze amoniaku w temperaturze pokojowej. Otrzymany związek o wzorze 1, w którym R1 oznacza DMT, R2 stanowi grupę pirymidynową lub purynową, zaś R3 oznacza wodór, poddaje się albo reakcji fosfitylacji, korzystnie za pomocą chloro-2-cyjanoetylo-N,N-diizopropyIoamidofosforynu w bezwodnym rozpuszczalniku aprotonowym z dodatkiem etylo-N,N-diizopropyloaminy, korzystnie w chlorku metylenu, do uzyskania związku o wzorze 1, w którym R1 stanowi grupę DMT, R2 stanowi grupę pirymidynową lub purynową, zaś R3 stanowi grupę 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropylo-amidofosforynową, albo reakcji kondensacji z bezwodnikiem kwasu bursztynowego, chlorkiem oksalilu lub odpowiednio zablokowaną pochodną sarkozyny, w bezwodnej pirydynie, do uzyskania związku o wzorze 1, gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 stanowi grupę pirymidynową lub purynową, zaś R3 stanowi grupę bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową, który następnie poddaje się reakcji kondensacji ze zaktywowanym złożem LCA CPG wobec DCC w znany sposób.
Sposób wytwarzania monomeru o ogólnym wzorze 1, w którym R1 i R3 stanowią atomy wodoru a R2 stanowi zasadę heterocykliczną DNA lub RNA, lub modyfikowaną 5-halogenopirymidynę, korzystnie, 5-fluorouracyl, polega według wynalazku na tym, że najpierw wytwarza się związek o wzorze ogólnym 1, gdzie R1 i R3 stanowią grupy DMT, zaś R2 jest grupą hydroksylową przez selektywne alkilowanie dwóch funkcji hydroksylowych tlenku tris(hydroksymetylo)fosfiny, korzystnie za pomocą dwóch ekwiwalentów chlorku 4,4'-dimetoksytrytylowego, w rozpuszczalniku aprotonowym, korzystnie
PL 218 608 B1 w pirydynie, w temperaturze pokojowej otrzymując związek 1, gdzie R1 i R3 oznacza DMT zaś R2 jest grupą hydroksylową, który poddaje się reakcji Mitsunobu, to jest kondensacji z chronioną Ν-3-benzoilotyminą, -uracylem lub -5-halogenouracylem, lub z N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguaniną lub z niechronioną adeniną, korzystnie za pomocą trifenylofosfiny w bezwodnym rozpuszczalniku aprotonowym z dodatkiem aza-dikarboksylanu diizopropylowego, korzystnie w tetrahydrofuranie, lub grupę hydroksylową związku 1, w którym R1 i R3 stanowią grupy DMT a R2 jest grupą hydroksylową poddaje się reakcji alkilosulfonowania, korzystnie tosylowania, wobec chlorku p-toluenosulfonowego w bezwodnym rozpuszczalniku aprotonowym, korzystnie w chlorku metylenu w obecności katalizatora zasadowego, korzystnie 4-N,N-dimetylopirydyny, a następnie podstawienia nukleofilowego wobec anionu niechronionej cytozyny, otrzymywanego przez działanie wodorkiem sodu w dimetyloformamidzie na niechroniona cytozynę do uzyskania związku o wzorze 1, w którym R1 i R3 stanowią grupy DMT a R2 stanowi zasadę heterocykliczną. Związek 1, w którym grupy R1, R2 i R3 mają powyższe znaczenie poddaje się następnie działaniu deprotekcji alkalicznej, usuwając grupy zasadowo-labilne, korzystnie wobec 28% wodnego roztworu amoniaku, a następnie hydrolizie w warunkach kwaśnych, korzystnie wobec roztworu kwasu p-toluenosulfonowego w metanolu do uzyskania związku o wzorze 1, gdzie R1 i R3 stanowią atomy wodoru zaś R2 stanowi zasadę pirymidynową lub purynową.
Sposób wytwarzania monomeru o ogólnym wzorze 7, w którym R1 i R2 stanowią atomy wodoru a Z stanowi zasadę heterocykliczną DNA lub RNA, lub modyfikowaną 5-halogenopirymidynę, korzystnie 5-fluorouracyl, polega według wynalazku na tym, że związek o wzorze ogólnym 1, gdzie R1 jest grupą DMT, R2 stanowi grupa alkilowa, korzystnie metylowa zaś Z jest grupą hydroksylową (synteza tego związku opisana w patencie PL 198175 oraz w publikacji B. Nawrot, O. Michalak, M. Nowak, A. Okruszek, M. Dera and WJ. Stec, Tetrahedron Lett. 2002, 5397-5400), poddany jest reakcji kondensacji z chronioną Ν-3-benzoilo-tyminą, -uracylem lub -5-halogenouracylem, z N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguaniną lub z niechronioną adeniną, korzystnie za pomocą trifenylofosfiny w bezwodnym rozpuszczalniku aprotonowym z dodatkiem aza-dikarboksylanu diizopropylowego, korzystnie w tetrahydrofuranie, lub reakcji alkilosulfonowania, korzystnie tosylowania, wobec chlorku p-toluenosulfonowego w bezwodnym rozpuszczalniku aprotonowym, korzystnie w chlorku metylenu w obecności katalizatora zasadowego, korzystnie 4-N,N-dimetylopirydyny, a następnie reakcji podstawienia nukleofilowego wobec anionu niechronionej cytozyny, otrzymywanego przez działanie wodorkiem sodu w dimetyloformamidzie na niechronioną cytozynę do uzyskania związku o wzorze 1, w którym R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupę alkilową, korzystnie metylową, zaś Z jest N-1 podstawioną cytozyną. Związek 1, w którym grupy R1 i R2 mają powyższe znaczenie zaś Z stanowi zasadę heterocykliczną DNA lub RNA, lub modyfikowaną 5-halogenopirymidynę, korzystnie 5-fluorouracyl, poddaje się deprotekcji alkalicznej, usuwając grupy zasadowo-labilne, benzoilową, izobutyrylową i difenylokarbonylową, korzystnie wobec 28% wodnego roztworu amoniaku, a następnie hydrolizie w warunkach kwaśnych, korzystnie wobec roztworu kwasu p-toluenosulfonowego w metanolu do uzyskania związku o wzorze 1, gdzie R1 i R2 stanowią atomy wodoru zaś Z stanowi zasadę pirymidynową lub purynową.
Poniżej przedstawiono przykłady wykonania wynalazku.
P r z y k ł a d I.
Synteza związku 1, gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupa hydroksylowa, zaś R3 stanowi atom wodoru
Do roztworu tlenku tris(hydroksymetylo)fosfinowego (1 mmol) w bezwodnej pirydynie (10 ml) dodano chlorek 4,4'-dimetoksytrytylowy (1 mmol). Po 20 godzinach mieszania, roztwór reakcyjny zatężono do gęstego oleju, pozostałość koewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-3% metanolu) jako eluent.
Wydajność 51%, 1H NMR (CDCI3): 7,41-6,74 ppm (m, 13H, protony aromatyczne); 4,19 ppm (m, JP-H=3 Hz, 4H, CH2OH); 3,74 ppm (s, 3H, OCH3); 3,73 ppm (s, 3H, OCH3); 3,64 ppm (d, JP-H=6 Hz, 2H, CH2ODMT); 31P NMR (CDCI3): 46,51 ppm; NS FAB (m/z): 544,3 [M + 102];
P r z y k ł a d II.
Synteza związku 1, gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupa hydroksylowa zaś
R3 stanowi grupa dimetylo-tert-butylosililowa
Do roztworu związku 1 (4,5 mmola), gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupa hydroksylowa, zaś R3 stanowi atom wodoru w acetonitrylu dodano imidazol (18 mmoli), a następnie chlorek tertbutylodimetylosililowy (4,5 mmola). Po 20 h mieszania roztwór reakcyjny zadano 5 ml trietyloaminy,
PL 218 608 B1 a następnie odparowano rozpuszczalnik. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0 - 5% metanolu) jako eluent.
Wydajność 45%; 1H NMR (CDCI3): 7,46-6,80 ppm (m, 13H, protony aromatyczne); 4,14-4,07 ppm (m, J=6 Hz, J4 Hz, 4H); 3,78 ppm (s, 3H, OCH3); 3,77 ppm (s, 3H, OCH3); 3,62-3,53 ppm (m, J 31P=7 Hz, J=11 Hz, 2H); 0,81 ppm (s, 9H, 3 x CH3); 0,06 ppm (s, 3H, Si-CH3); 0,02 ppm (s, 3H, Si-CH3); NMR (CDCI3): 44,55 ppm
MS FAB (m/z): 579,4 [M + 23]; 709,3 [M + 153];
P r z y k ł a d III.
Synteza związku 1, gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupa hydroksylowa zaś R3 stanowi grupa benzoilowa
Do roztworu związku 1 (7,8 mmola), gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 grupa hydroksylowa i R3 stanowi atom wodoru w bezwodnej pirydynie (50 ml) wkroplono chlorek benzoilu (7,8 mmola). Mieszaninę reakcyjną pozostawiono w temperaturze pokojowej na 16 godzin, po czym odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość ko-ewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-5% metanolu) jako eluent.
Wydajność 55%; 1H NMR (CDCl3): 8,12-6,73 ppm (m, 18H, protony aromatyczne); 4,90-4,77 ppm (m, J=5 Hz, J=7 Hz, 2H); 4,24 ppm (s, 2H); 3,79-3,73 ppm (m, J=7Hz, J=3 Hz, 2H); 3,75 ppm (s, 3H, OCH3); 3,74 ppm (s, 3H, OCH3); 31P NMR (CDCI3): 42,40 ppm; MS FAB (m/z): [M + 153]: 699,2.
P r z y k ł a d IV.
Synteza związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi grupa N-7-(N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguanina) zaś R3 jest grupą dimetylo-tert-butylosililową
Do roztworu związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 jest grupą hydroksylową, zaś R3 grupą dimetylo-tert-butylosililową (0,3 mmol), N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguaniny (0,39 mmol) oraz tlenku trifenylofosfiny (0,63 mmol) wkroplono DIAD (azadikarboksylan diizopropylowy) (0,63 mmol). Reakcję prowadzono w atmosferze argonu i bez dostępu światła. Po 48 h odparowano rozpuszczalnik. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-5% metanolu) jako eluent.
Wydajność: 90%; 1H NMR (CDCI3): 8,21 ppm (s, 1H, H-8); 7,46-6,78 ppm (m, 23H, protony aromatyczne); 4,75 ppm (d, JP-H=7 Hz, 2H, CH2N); 4,15 ppm (q, J=2,5 Hz, J=5,5 Hz, 2H, CH2Si); 3,75 ppm (s, 3H, OCH3); 3,74 ppm (s, 3H, OCH3); 3,57 ppm (d, JP-H=5 Hz, 2H, CH2ODMT); 2,95-2,81 ppm (m, 1H, CH(CH3)2); 1,22 ppm (d, J=7 Hz, 6H, 2 x CH3); 0,75 ppm (s, 9H, 3 XCH3); -0,03 ppm (s, 3H, Si-CH3); -0,05 ppm (s, 3H, Si-CH3); 31P NMR (CDCI3): 40,99 ppm;
MS FAB (m/z): [M + H] 955,2; [M - H] 953,2
P r z y k ł a d V.
Synteza związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi N-7-(N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguanina) zaś R3 jest atomem wodoru.
Do roztworu związku 1 (0,063 mmol), gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi grupa N-9-(N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonylguanylowa) zaś R3 jest grupą dimetylo-tert-butylosililową w bezwodnym THF (2 ml) dodano roztwór 1M fluorku n-butyloamoniowego w THF (0,1 mmol). Po 24 h mieszania odparowano rozpuszczalnik, a pozostałość ekstrahowano 3 x chloroformem. Warstwy organiczne połączono, suszono i zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform-metanol (gradient 0-10% MeOH).
Wydajność: 51%; 1H NMR (CDCI3): 8,08 ppm (s, 1H, H-8); 7,39-6,73 ppm (m, 23H, protony aromatyczne); 4,83 ppm (d, Jp-h=5Hz, 2H, CH2OH); 4,45 ppm (dd, J=9Hz, J=16 Hz, 1H, CHN); 4,22 ppm (dd, J=5 Hz, J=16 Hz, 1H, CHN); 3,79 ppm (s, 3H, OCH3); 3,78 ppm (s, 3H, OCH3); 3,40 ppm (dd, JP-H=7 Hz, J=13 Hz, 1H, CHODMT); 3,25 ppm (dd, JP-H=4 Hz, J=13 Hz, 1H, CH'ODMT); 2,90-2,28 ppm (m, J=7 Hz, J=14 Hz, 1Η, CH(CH3)2); 0,98 ppm (d, J=5Hz, 6H, 2 x CH3); 31P NMR (CDCI3): 36,91 ppm;
MS FAB (m/z): [M + H] 841,5; [M - H] 839,2
P r z y k ł a d VI.
Synteza związku 1 gdzie R1 jest grupą DMT, R2 stanowi grupa N-1-(N-3-benzoilotymina) zaś R3 jest grupą benzoilową
Do roztworu związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 jest grupą hydroksylową, zaś R3 grupa benzoilową (0,4 mmol), N-3-benzoilotyminy (0,48 mmol) oraz tlenku trifenylofosfiny (0,84 mmol) wkroplono DIAD (0,84 mmol). Reakcję prowadzono w atmosferze argonu i bez dostępu światła. Po 48 h
PL 218 608 B1 odparowano rozpuszczalnik. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-5% metanolu) jako eluent.
1H NMR (CDCI3): 7,93-6,73 ppm (m, 24H, protony aromatyczne); (4,88 ppm (dd, J=5 Hz, J=14 Hz,
1H, CH'OBz); 4,75 ppm (dd, J=4 Hz, J=14 Hz, 1H, CHOBz); 4,58 ppm (dd, J=4 Hz, J=16 Hz, 1H, CHN); 4,13 ppm (dd, J=6 Hz, J=16 Hz, 1H, CH'N); 3,82-37,1 ppm (m, J=5 Hz, J=7 Hz, 2H, CH2ODMT); 3,75 ppm (s, 3H, OCH3); 3,74 ppm (s, 3H, OCH3); 1,9 ppm (d, J=1 Hz, CH3); 31P NMR (CDCI3): 38,52 ppm; MS FAB (m/z): [M + H] 758,5; [M - H] 912.8
Wydajność produktu nie była obliczana, gdyż wyodrębniony związek był zanieczyszczony tlenkiem trifenylofosfiny.
P r z y k ł a d VII.
Synteza związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi N-1-tymina, zaś R3 jest atomem wodoru
Roztwór związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi N-1-(N-3-benzoilotymina) zaś R3 jest grupą benzoilową w metanolu zadano 28% wodnym roztworem amoniaku. Po 24 h roztwór reakcyjny zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość ko-ewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem, i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform-metanol (gradient 0-5% metanolu) jako eluent.
Wydajność po 2 etapach: 51%; 1H NMR (CDCI3): 9,81 (br s, 1H, NH); 7,83-6,73 ppm (m, 14H, protony aromatyczne +H6); 6,06 ppm (br s, 1H, OH); 4,67-4,47 ppm (m, J=15 Hz, J=2 Hz, 2H); 4,11 (dd, J=7 Hz, J=14 Hz, 2H); 3,94-3,66 (m, J=7,5 Hz, J=15,5 Hz, 2H); 3,79 (s, 3H, OCH3); 3,78 (s, 3H, OCH3); 31P NMR (CDCI3): 43,10 ppm; MS FAB (m/z): [M + H] 551,5; [M - H] 549,0.
P r z y k ł a d VIII.
Synteza związku 1, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 stanowi N-1-tymina, zaś R3 jest grupą
2-cyjanoetylo-N,N-diizopropylo amidofosforynową
Do roztworu związku 1 (0,15 mmola), gdzie R1 jest DMT, R2 stanowi N-1-tymina, zaś R3 stanowi atom wodoru w CH3CN (1 ml) i CH2CI2 (1 ml), dodano N,N-diizopropyloaminę (0,45 mmola), a następnie wkroplono 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropylo chlorofosforyn (0,18 mmola). Po 1 h odparowano rozpuszczalnik. Produkt wyodrębniono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform-metanol (gradient 0-2% metanolu).
Wydajność: 70%; 31P NMR: 152,19 ppm; 151 ppm, 79; 39, 30 ppm; 39,24 ppm; 38,98 ppm; 38,92 ppm.
P r z y k ł a d IX.
Synteza związku 2, gdzie Np: n1=9, B=T, X=O; px: R2=N-1-tymina; pN: n3=9, B=T, X=O; n2=n4=0.
Syntezę przeprowadzono według standardowej procedury syntezy DNA metodą amidofosforynową na aparacie firmy Applied Biosystem Model 394 (DNA/RNA Synthesizer). Standard oznacza zakończenie syntezy na DMT ON i dwustopniową procedurę oczyszczania i usuwania grupy DMT. Syntezę wykonano wykorzystując odpowiednio chronioną tymidynę przyłączoną do złoża LCA CPG. W etapie kondensacji użyto 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropyloamidofosforyn odpowiednio chronionej tymidyny lub związku 1, w którym R1 stanowi grupę DMT a R2 stanowi grupę N-1-tymidylową. W procesie kondensacji (coupling) modyfikowanego monomeru stosowano wydłużony czas reakcji (do 120 s). Pozostałe parametry procedury syntezy nie odbiegały od warunków standardowych. Produkt zawierający 5'-terminalną grupę DMT usuwano ze złoża za pomocą stężonego wodnego roztworu amoniaku (2h, temperatura pokojowa) i oczyszczano dwustopniowo metodą RP-HPLC według procedury Zona i Steca.
Wydajność syntezy w skali 1 μmola - 14.0 jednostek optycznych (A260), MALDI-TOF: m/z 5721 (M.cz. 5720).
P r z y k ł a d X.
Synteza związku 2, gdzie Np: n1=8, B=T, X=O; px: R2=N-1-tymina; pN: n3=8, B=r, X=O; n2=n4=0.
Syntezę przeprowadzono według standardowej procedury syntezy DNA metodą amidofosforynową na aparacie firmy Applied Biosystem Model 394 (DNA/RNA Synthesizer). Standard oznacza zakończenie syntezy na DMT ON i dwustopniową procedurę oczyszczania i usuwania grupy DMT. Syntezę wykonano wykorzystując odpowiednio chronioną tymidynę przyłączoną do złoża LCA CPG. W etapie kondensacji użyto 2-cyjanoetylo-N,N-diizopropyloamidofosforyn odpowiednio chronionej tymidyny lub związku 1, w którym R1 stanowi grupę DMT a R2 stanowi grupę N-1-tymidylową. W procesie kondensacji (coupling) modyfikowanego monomeru stosowano wydłużony czas reakcji (do 120 s). Pozostałe paraPL 218 608 B1 metry procedury syntezy nie odbiegały od warunków standardowych. Produkt zawierający 5'-terminalną grupę DMT usuwano ze złoża za pomocą stężonego wodnego roztworu amoniaku (2 h, temperatura pokojowa) i oczyszczano dwustopniowo metodą RP-HPLC według procedury Zona i Steca.
Wydajność syntezy w skali 1 μmola - 10,0 jednostek optycznych (A260), MALDI-TOF: m/z 5733 (M.cz. 5732).
P r z y k ł a d XI.
Synteza związku 1, gdzie R1 i R3 są grupami DMT, zaś R2 stanowi grupę hydroksylową.
Do roztworu tlenku tris(hydroksymetylo)fosfinowego (1 mmol) w bezwodnej pirydynie (10 ml) dodano chlorek 4,4'-dimetoksytrytylowy (2 mmol). Po 20 godzinach mieszania roztwór reakcyjny zatężono do gęstego oleju, pozostałość ko-ewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-2% metanolu) jako eluent.
Wydajność: 50%; 1H NMR (CDCI3): 7,72-6,51 ppm (m, 26H, protony aromatyczne); 4,02 ppm (d, J=4,7 ppm, 2H); 3,90-3,80 ppm (m, J=9 Hz, J=12 Hz, 2H); 3,77 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,76 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,54 ppm (dd, J=5,5 Hz, J=12,4 Hz, 2H); 31P NMR (CDCI3): 43,87 ppm; MS FAB (m/z): [M + 23] 767,3; [M + 153 (matryca)] 897,6
P r z y k ł a d XII.
Synteza związku 1 gdzie R1 i R2 są grupami DMT, zaś R3 stanowi N-9-adeninę.
Do roztworu związku 1 (0,67 mmol), gdzie R1 i R2 stanowią grupy DMT, zaś R3 jest grupą hydroksylową, adeniny (0,87 mmol) oraz Ph3P (1,4 mmol) w bezwodnym THF wkroplono DIAD (1,4 mmol). Reakcję prowadzono w atmosferze argonu i bez dostępu powietrza. Po 24 h odparowano rozpuszczalnik. Produkt wyodrębniono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-2% metanolu) jako eluent.
Wydajność: 56%; 1H NMR (CDCI3): 8,23 ppm (s, 1H, H-2); 7,94 ppm (s, 1H, H-8); 7,63-6,49 ppm (m, 26H, protony aromatyczne); 5,52 ppm (s, 1H, NH2); 4,67 ppm (d, J=7 Hz, 2H, CH2N); 3,77 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,76 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,68 (s, J=1,22Hz, 4H, CH2ODMT); 31P NMR (CDCI3): 41,43 ppm; MS FAB (m/z): [M + H] 862,2; [M - H] 860,3
P r z y k ł a d XIII.
Synteza związku 1, gdzie R1 i R3 są atomami wodoru, R2 zaś stanowi N-9-adeninę.
Do roztworu związku 1 (0,40 mmol), gdzie R1 i R3 są grupami DMT, zaś R2 stanowi Ν-9-adeninę, w chlorku metylenu dodano kwas p-toluenosulfonowy (0.8 mmol). Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą TLC. Reakcję zakończono przez dodanie 1 ml pirydyny, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość przemyto chloroformem, warstwę wodną zatężono. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując izopropanol-amoniakwoda (7:1:1) jako eluent.
Wydajność: 60%; 1H NMR (DMSO-d6): 8,16 ppm (s, 1H, H-2); 8,08 ppm (s, 1H, H-8); 4,69 ppm (d, J=5 Hz, 2H, CH2N); 3,88 ppm (s, 4H, 2 x CH2OH); NMR (DMSO-d6): 444\]I:7.1. 30; 13C NMR (DMSO-d6): 156,0 ppm (C-6); 152,49 ppm (C-2); 149,52 ppm (C-4); 141,15 ppm (C-8); 118,24 (C-5); 56,18 i 55,57 (CH2O); 37,18 i 36,70 (CH2N); MS FAB (m/z): [M + H] 258,2
P r z y k ł a d XIV.
Synteza związku 1, gdzie R1 i R3 są grupami DMT, zaś R2 stanowi N-1-tyminę.
Roztwór związku 1, gdzie R1 i R2 stanowią grupy DMT, zaś R3 jest resztą N-1(N-3 benzoilowaną)tyminy, w metanolu zadano 28% wodnym roztworem amoniaku. Po 24 h roztwór reakcyjny zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość ko-ewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem, i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-1% metanolu) jako eluent.
Wydajność po dwóch etapach 92%; 1H NMR (CDCI3): 7,36-6,72 ppm (m, 27H, protony aromatyczne); 4,14 ppm (d, J=5,7 Hz, 2H, CH2N); 3,81-3,71 ppm (m, J=7,3 Hz, J=12,7 Hz, 2H, CH2ODMT); 3,54 ppm (dd, J=6,7 Hz, J=12,7 Hz, 2H, CH2ODMT); 1,82 ppm (d, J=1 Hz, 3H, CH3); 31P NMR (CDCI3): 41,06 ppm; MS FAB (m/z): [M + 23(Na+)] 875,1; [M - H] 851,5
P r z y k ł a d XV.
Synteza związku 1 gdzie R1 i R3 stanowią grupy DMT, zaś R2 jest grupa p-toluenosulfonianową
Roztwór związku 1, gdzie R1, i R3 stanowią grupy DMT, zaś R2 jest grupą hydroksylową (0,53 mmol) i dimetyloaminopirydyny (3,36 mmol) w bezwodnym chlorku metylenu schłodzono do temperatury 0°C. Dodano chlorek p-toluenosulfonowy (1,59 mmol). Reakcję prowadzono przez 2 h w temperaturze
PL 218 608 B1
0-5°C. Następnie roztwór reakcyjny rozcieńczono chlorkiem metylenu i przemyto nasyconym roztworem NaHCO3. Warstwy organiczne połączono, suszono, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt wydzielono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform jako eluent.
Wydajność 40%; 1H NMR (CDCI3): 7,69-6,66 ppm (m, 20H, protony aromatyczne); 4,35 ppm (d, J=6Hz, 2H, CH2OTs); 3,78 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,77 ppm (s, 6H, 2 x OCH3); 3,70-3,52 ppm (m, J=7Hz, J=17Hz, 4H, CH2ODMT); 2,43 ppm (s, 3H, CH3); 1H NMR (CDCI3): 39,87 ppm; NS FAB (m/z): [M - H] 898,1; [M + H] 922,5
P r z y k ł a d XVI.
Synteza związku 1, gdzie R1 i R3 stanowią grupę DMT, a R2 stanowi N-1-cytozynę.
Do roztworu cytozyny w DMF (0,19 mmol) dodano wodorek sodu (0,19 mmol) i mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej przez 20 minut. Następnie wkroplono roztwór związku 1, gdzie R1 i R3 stanowią grupę DMT zaś R2 stanowi grupę OTs w DMF. Roztwór reakcyjny ogrzewano przez 3 godziny w 60°C. Następnie odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-10% metanolu) jako eluent.
Wydajność 70%; 1H NMR (CDCI3): 7,32-6,66 ppm (m, 27H, protony aromatyczne + H6); 5,59 (d, J=7Hz, 1H, H-5); 4,12 ppm (d, J=5,6Hz, 2H, CH2N); 3,81 ppm (dd, J=8,5Hz, J=12,5 Hz, CH2ODMT); 3,73 ppm (s, 6H, 3 x OCH3); 3,72 ppm (s, 6H, 3 x OCH3); 3,52 ppm (dd, J=5 Hz, J=12,5Hz, 2H, CH2ODMT); 31P MNR (CDCI3): 41,92 ppm ; MS FAB (m/z): [M + H] 838,2; [M - H] 836,5.
P r z y k ł a d XVII.
Synteza związku 7, gdzie R1 jest grupa DMT, R2 grupa metylowa, zaś Z stanowi N-2-izobutyrylo-O-6-difenyIokarbonyIoguaninę
Związek 7, gdzie R1 jest grupą DMT, R2 jest grupą metylową, zaś Z grupą hydroksylową (0,9 mmol) oraz N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguaninę (1,08 mmol) zawieszono w bezwodnym THF. Mieszaninę reakcyjną ogrzewano do wrzenia przez 20 min. Następnie dodano Ph3P (1,8 mmol) i wkroplono DIAD (1,8 mmol). Reakcje prowadzono w atmosferze argonu i bez dostępu powietrza w temperaturze pokojowej. Po 24 h odparowano rozpuszczalnik. Produkt oczyszczono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform jako eluent.
Wydajność 85%; 1H NMR (CDCl3): 8,49 ppm (s, 1H, H-8); 8,10-6,73 ppm (m, 23H, protony aromatyczne); 4,84-4,60 ppm (m, J=9 Hz, J=6 Hz, 2H, CH2N); 3,78 ppm (d, J= 1 Hz, P-OCH3); 3,74 ppm (s, 3H, OCH3); 3,73 ppm (s, 3H, OCH3); 3,47 ppm (dd, J=8,5 Hz, J=13,5 Hz, 1H, CHODMT); 3,26 ppm (dd, J=8,5 Hz, J=13,5 Hz, 1H, CH'ODMT); 2,96-2,82 ppm (m, 1H, CH(CH3)2); 1,21 ppm (d, J=7 Hz, 6H, 2 x CH3) 31P NMR (CDCI3): 42,63 ppm; MS FAB (m/z); [M - H] 839,5; [M + H] 841,5; [M-15(CH3)] 825,7.
P r z y k ł a d XVIII.
Synteza związku 7, gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 jest grupą metylową, zaś Z jest Ν-9-guaniną
Roztwór związku 7, gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 jest grupą metylową, zaś Z stanowi N-2-izobutyrylo-O-6-difenylokarbonyloguaninę, w metanolu zadano 28% wodnym roztworem amoniaku. Po 24 h roztwór reakcyjny zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem, pozostałość koewaporowano kilkakrotnie z bezwodnym etanolem, i następnie z bezwodnym toluenem. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żel krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0-10% metanolu) jako eluent.
Wydajność 50%; 1H NMR (CDCl3): 12,00 ppm (brs, 1H, NH); 7,41-6,73 ppm (m, 13H, protony aromatyczne); 6,20 ppm (brs, 1H, NH2); 7,57 ppm (s, 1H, H-8); 4,68-4,53 ppm (m, J=9Hz, J=4Hz, 2H, CH2N); 3,73 ppm (d, J=11Hz, 3H, P-OCH3); 3,74 ppm (2s, 6H, 2 x OCH3); 3,54-3,31 ppm (m, J=13 Hz, J=7,5 Hz, 2H, CH2ODMT); 31P NMR (CDCI3): 43,64 ppm; MS FAB (m/z): [M - H] 574,3.
P r z y k ł a d XIX.
Synteza związku 7, gdzie R1 i R2 stanowią atomy wodoru, zaś Z stanowi Ν-9-guaninę
Do roztworu związku 7 (0,56 mmol), gdzie R1 jest grupą DMT, R2 jest grupą metylową, zaś Z stanowi Ν-9-guaninę w chlorku metylenu dodano kwas p-toluenosulfonowy. Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą TLC. Reakcję zakończono przez dodanie 1 ml pirydyny, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość przemyto chloroform, warstwę wodną zatężono. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując izopropanolamoniak-woda (7:1:1) jako eluent.
PL 218 608 B1
Wydajność 50%; 1H NMR (D2O): 7,79 ppm (s, 1H, H-8); 4,26 ppm (d, J=9 Hz, 2H, CH2N); 3,58 ppm (d, J=5,5 Hz, 2H, CH2O); NMR (D2O): 31,72 ppm; 13C NMR (D2O): 158,53 ppm; 154,28 ppm; 152, 22 ppm; 140,06 ppm; 115,15 ppm; 61,06 ppm; 58,85 ppm; 42,67 ppm; 40,75 ppm; MS FAB (m/z): [M - H] 258,4.
P r z y k ł a d XX.
Synteza związku 7, gdzie R1 jest grupą DMT, R2 grupą metylową, zaś Z jest grupą p-toluenosulfonianową
Roztwór związku 7, gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 jest atomem wodoru, zaś Z jest grupą hydroksylową, (1,2 mmol) i dimetyloaminopirydyny (6 mmol) w bezwodnym chlorku metylenu schłodzono do temperatury 0°C i dodano chlorek p-toluenosulfonowy (2,4 mmol). Reakcję mieszano przez 2 h w temperaturze 0 - 5°C. Następnie roztwór reakcyjny rozcieńczono chlorkiem metylenu i warstwę organiczną przemyto dwukrotnie nasyconym roztworem NaHCO3. Warstwy organiczne połączono, suszono bezwodnym siarczanem magnezu, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt wydzielono za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując chloroform jako eluent.
Wydajność 78%; 1H NMR (CDCl3): 7,82-6,73 ppm (m, 17H, protony aromatyczne); 4,46-4,02 ppm (m, J=9 Hz, J=13 Hz, 2H); 3,79 ppm (s, 3H, OCH3); 3,78 ppm (s, 3H, OCH3); 3,68 ppm (d, J=11 Hz, 6H, P-OCH3); 3,64-3,32 ppm (m, J=9 Hz, J=11 Hz, 2H); 2,43 ppm (s, 3H, CH3); 31P NMR (CDCI3): 42,02 ppm; MS FAB (m/z): [M - H] 595,7; [M-IS(CH3)] 581,5.
P r z y k ł a d XXI.
Synteza związku 7, gdzie R1 jest grupą DMT, R2 grupą metylową, zaś Z stanowi N-1-cytozynę
Do roztworu cytozyny w DMF (0,40 mmol) dodano wodorek sodu (0,40 mmol) i mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej przez 20 minut. Następnie wkropiono roztwór związku 7, gdzie R1 stanowi grupa DMT, R2 stanowi grupa metylowa, zaś Z stanowi grupę OTs w DMF. Roztwór reakcyjny ogrzewano przez 3 godziny w 60°C. Następnie odparowano rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując gradient chloroform-metanol (0 - 10% metanolu) jako eluent.
Wydajność 65%; 1H NMR (CDCI3): 7,78-6,73 ppm (m, 14H, protony aromatyczne i proton H6); 5,55 ppm (d, J=7 Hz, 1H, H5); 4,47 ppm (dd, J=8 Hz, J=15,5 Hz, 1H, CH'-N); 4,31 ppm (dd, J=B Hz, J=15,5 Hz, 1H, CHN); 3,79 ppm (s, 3H, OCH3); 3,78 ppm (s, 3H, OCH3); 3,72 ppm (d, J=11 Hz, 3H, POCH3); 3,56 ppm (dd, J=9 Hz, J=13 Hz, 1H, CHO); 3,31 ppm (dd, J=8,4 Hz, J=13 Hz, 1H, CHO); NMR (CDCI3): 43,86 ppm; MS FAB (m/z): [M + H] 536,3; [M - H] 534,3; [M + 2Na] 581,4.
P r z y k ł a d XXII.
Synteza związku 7, gdzie R1 i R2 stanowią atomy wodoru, zaś Z jest N-1-cytozyną
Do roztworu związku 7 (0,19 mmol), gdzie R1 stanowi grupę DMT, R2 jest grupą metylową, zaś Z stanowi N-1-cytozynę w chlorku metylenu dodano kwas p-toluenosulfonowy (0,19 mmol). Przebieg reakcji kontrolowano za pomocą TLC. Reakcję zakończono przez dodanie 1 ml pirydyny, a następnie zatężono pod zmniejszonym ciśnieniem. Pozostałość przemyto chloroform, warstwę wodną zatężono. Produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując izopropanol-amoniak-woda (7:1:1)
Wydajność: 62%; 1H NMR (D2O): 7,57 ppm (d, J=7,3 Hz, 1H, H-6); 6,01 ppm (d, J=7,3 Hz, 1H, H-5); 4,04 ppm (d, J=9 Hz, 2H, CH2N); 3,58 ppm (d, J=5 Hz, 2H, CH2O); 31P NMR (D2O): 32,78 ppm; 31P NMR (D2O): 169,02 ppm; 160,81 ppm; 149,86 ppm; 98,72 ppm; 63,16 ppm; 60,98 ppm; 50,41 ppm; 48,59 ppm; MS FAB (m/z): [M - H] 218,0.

Claims (3)

1. Polimer deoksyrybonukleotydowy o ogólnym wzorze 2, w którym Np stanowi grupę o wzorze 3, gdzie B jest N-1-tyminą, N-1-cytozyną, Ν-9-adeniną lub N-9-guaniną, zaś X stanowi O, S lub Se, px stanowi grupę o wzorze 4, w której R2 stanowi grupę hydroksylową, grupę purynową, pirymidynową bądź ich pochodne, wszystkie o strukturze zasad heterocyklicznych DNA lub RNA, ppx stanowi grupę o wzorze 5, w której X i R2 mają wyżej podane znaczenie, pN stanowi grupę o wzorze 6, w której B i X mają wyżej podane znaczenie, zaś n1, n2, n3, n4 są takie same lub różne, i oznaczają liczby naturalne od 0 do trzydziestu, z tym, że wszystkie n nie oznaczają jednocześnie 0, i określają liczbę danych grup występujących po sobie.
PL 218 608 B1
2. Monomer o strukturze tlenku trialkilofosfiny, o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową, korzystnie grupę DMT, grupę benzylową bądź allilową, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową inną niż grupa palmitynowa i stearynowa, R2 stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową korzystnie N1-tyminy, N1-cytozyny, N9-adeniny lub N9-guaniny lub resztę 5-halogenopirymidyny, korzystnie 5-fluoro-N-1-uracylu, bądź ich pochodne, najkorzystniej 5-fluorouracyl, zaś R3 stanowi wodór, grupę trialkilosililową, alkilową lub acylową o 2 - 6 atomach węgla, zwłaszcza wybraną z grupy obejmującej grupę bursztynylową, oksalilową lub sarkozynylową, ewentualnie przyłączoną do złoża LCA CPG lub resztę alkilo-N,N-dialkiloamidofosforynową lub fosforanową.
3. Monomer o strukturze kwasu fosfinowego, o wzorze ogólnym 7, w którym R1 oznacza wodór, grupę alkilową lub acylową, korzystnie grupę DMT, grupę trialkilosililową, trialkoksysililową, lewulinową lub acylową lub grupę fosforanową, R2 stanowi wodór lub grupę alkilową o 1 do 5 atomów węgla, Z stanowi grupę hydroksylową, resztę purynową, korzystnie N9-adeniny lub N9-guaniny, pirymidynową, korzystnie N1-tyminy lub N1-cytozyny lub 5-chlorowcopirymidynową, korzystnie 5-fluorouracylu, przy czym równocześnie R1 i R3 nie są atomami wodoru, a grupa Z - hydroksylem, lub równocześnie R1 nie jest atomem wodoru, Z grupą hydroksylową i R2 grupą metylową.
PL360421A 2003-05-30 2003-05-30 Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru PL218608B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL360421A PL218608B1 (pl) 2003-05-30 2003-05-30 Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL360421A PL218608B1 (pl) 2003-05-30 2003-05-30 Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL360421A1 PL360421A1 (pl) 2004-12-13
PL218608B1 true PL218608B1 (pl) 2015-01-30

Family

ID=34432334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL360421A PL218608B1 (pl) 2003-05-30 2003-05-30 Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218608B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL360421A1 (pl) 2004-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7025818B2 (ja) 5位修飾ピリミジンとその使用
Clavé et al. Modified internucleoside linkages for nuclease-resistant oligonucleotides
KR102143384B1 (ko) 변형 올리고뉴클레오타이드 및 이의 합성방법
US6593466B1 (en) Guanidinium functionalized nucleotides and precursors thereof
AU2005328382C1 (en) Oligonucleotides comprising a modified or non-natural nucleobase
US9035041B2 (en) Process for triphosphate oligonucleotide synthesis
AU2005325262A1 (en) Single-stranded and double-stranded oligonucleotides comprising a 2-arylpropyl moiety
WO2011028218A1 (en) Process for triphosphate oligonucleotide synthesis
Fettes et al. Synthesis and nucleic-acid-binding properties of sulfamide-and 3′-N-sulfamate-modified DNA
WO2019241729A1 (en) Synthesis and biological activity of phosphoramidimidate and phosphoramidate dna
Guga et al. Recent advances in stereocontrolled synthesis of P-chiral analogues of biophosphates
CA2227491C (en) In situ preparation of nucleoside phosphoramidites and oligonucleotide synthesis
Krishna et al. Exploring site‐specific activation of bis‐N, N’‐dialkylaminophosphordiamidites and the synthesis of morpholinophosphoramidate oligonucleotides
PL218608B1 (pl) Nowy polimer deoksyrybonukleotydowy o właściwościach przeciwwirusowych i przeciwnowotworowych oraz monomery wyjściowe tego polimeru
Nawrot et al. 1, 3, 2-Oxathiaphospholane approach to the synthesis of P-chiral stereodefined analogs of oligonucleotides and biologically relevant nucleoside polyphosphates
CN106459133B (zh) 用于“z核苷酸”的保护基团及其方法
Rejman et al. Synthesis and hybridization of oligonucleotides modified at AMP sites with adenine pyrrolidine phosphonate nucleotides
Mathis et al. Synthesis and properties of 2′-O-neopentyl modified oligonucleotides
JPWO2006027862A1 (ja) ヌクレオシド類似体、およびそれを含むオリゴヌクレオチド類似体
PL198175B1 (pl) Polimer deoksyrybonukleotydowy oraz monomer wyjściowy tego polimeru o strukturze kwasu bis-(hydroksymetylo) fosfinowego
PL219355B1 (pl) Modyfikowany deoksyrybozym 10-23 o ustabilizowanej odporności na hydrolizę oraz podwyższonej aktywności katalitycznej i sposób jego wytwarzania
GRASBY et al. Nucleotides and Nucleic Acids
Repkova et al. Oligoribonucleotides containing an aminoalkyl group at the N (4) atom of cytosine as precursors of new reagents for site-specific modifications of biopolymers
CN116568696A (zh) 二硫代磷酸酯寡核苷酸的新颖合成
Wiederholt Synthesis and properties of DNA conjugates