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KR20160123677A - Enzymatic production of cytosinic nucleoside analogues - Google Patents

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KR20160123677A
KR20160123677A KR1020150054045A KR20150054045A KR20160123677A KR 20160123677 A KR20160123677 A KR 20160123677A KR 1020150054045 A KR1020150054045 A KR 1020150054045A KR 20150054045 A KR20150054045 A KR 20150054045A KR 20160123677 A KR20160123677 A KR 20160123677A
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KR
South Korea
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cytosine
optionally
nucleoside
seq
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KR1020150054045A
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Korean (ko)
Inventor
마르타 파스쿠알 길라베르트
빅터 엠. 데론첼레 토마스
라파엘 몬틸라 아레발로
Original Assignee
플라스미아 바이오텍 에스엘
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Publication date
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Abstract

시토신 뉴클레오시드 유사체의 효소적 생산
본 발명은 뉴클레오시드 가인산분해효소 (phosphorylase), 특히 피리미딘 뉴클레오시드 가인산분해효소 (Pyrimidin Nucleoside Phosphorylase, PyNP) 또는 퓨린 뉴클레오시드 가인산분해효소 (Purine Nucleoside Phosphorylase, PNP) 및 PyNP의 혼합물을 이용함으로써, 시토신 뉴클레오시드 유사체의 새로운 합성 방법에 관계한다.
Enzymatic production of cytosine nucleoside analogs
The present invention relates to the use of a nucleoside phosphorylase, particularly a pyrimidine nucleoside phosphorylase (PyNP) or a purine nucleoside phosphorylase (PNP) Lt; RTI ID = 0.0 > cytosine < / RTI > nucleoside analogs.

Description

시토신 뉴클레오시드 유사체의 효소적 생산{ENZYMATIC PRODUCTION OF CYTOSINIC NUCLEOSIDE ANALOGUES}ENZYMATIC PRODUCTION OF CYTOSINIC NUCLEOSIDE ANALOGUES < RTI ID = 0.0 >

발명의 분야Field of invention

본 발명은 시토신 뉴클레오시드 유사체 (NAs)의 생산, 특히 제약학적으로 유관한 항바이러스와 항암 약물, 중간체 또는 이들의 전구약물로서 활성을 갖는 시토신 NA의 산업 생산을 위한 신규한 효소적 공정에 관계한다.The present invention relates to the production of cytosine nucleoside analogues (NAs), particularly to novel enzymatic processes for the industrial production of cytosine NA having activity as antiviral and anticancer drugs, intermediates or prodrugs thereof, do.

본 발명의 배경BACKGROUND OF THE INVENTION

뉴클레오시드 유사체 (NAs)는 자연 뉴클레오시드에 구조적으로 관련된 합성 화합물이다. 그들의 구조의 면에서, 뉴클레오시드는 3가지 핵심 원소에 의해 구성된다: (i) 히드록시메틸 기, (ii) 헤테로환상 질소성 염기 모이어티, 그리고 (iii) 푸라노오스 고리, 이것은 여러 사례에서 히드록시메틸 기 및 염기를 정확한 방향에서 나타내는 스페이서로서 기능하는 것으로 보인다. Nucleoside analogs (NAs) are synthetic compounds that are structurally related to natural nucleosides. In terms of their structure, the nucleoside is composed of three core elements: (i) a hydroxymethyl group, (ii) a heterocyclic nitrogen base moiety, and (iii) a furanose ring, Hydroxymethyl groups and bases in the correct orientation.

NA는 큰 구조적 다양성에 의해 특징되는데, 그 이유는 이들이 다양하게 변형된 탄수화물 및/또는 아글리콘 단편을 전시하기 때문이다.NA is characterized by a large structural diversity because they exhibit various modified carbohydrates and / or aglycone fragments.

NA는 항바이러스와 항암 작용제로서 광범위하게 이용된다. 이들 분자는 자연적으로 발생하는 뉴클레오시드의 변형을 허용하기 위한 헤테로환 염기 및/또는 펜토오스 모이어티 상에서 보호-탈보호 반응을 포함하는 시간 소모적 다단계 공정을 종종 필요로 하는 상이한 화학적 방법에 의해 전통적으로 합성되었다 (Boryski J. 2008. Reactions of transglycosylation in the nucleoside chemistry. Curr Org Chem 12:309-325). 이러한 시간 소모적 다단계 공정은 종종, 낮은 수율 및 증가된 비용을 야기한다. 실제로, 화학적 방법은 통상적으로, 정확한 입체-와 위치선택성을 갖는 산물을 획득하는 어려움을 증가시키고, 부산물을 불순물로서 산출한다 (Condezo, L. A., et al. 2007. Enzymatic synthesis of modified nucleosides, p. 401-423. Biocatalysis in the pharmaceutical and biotechnology industries. CRC Press, Boca Raton, FL, Mikhailopulo, I. A. 2007; Sinisterra, J.V. et al. 2010. Enzyme-catalyzed synthesis of nonnatural or modified nucleosides, p. 1-25. Encyclopedia of Industrial Biotechnology: Bioprocess, Bioseparation, and Cell Technology, John Wiley & sons, Ed. By M. C. Flickinger, 2010). 게다가, 화학적 방법은 비싸고 환경적으로 유해한 화학적 시약과 유기 용매의 이용을 포함한다. NA is widely used as an antiviral and anticancer agent. These molecules can be prepared by conventional chemical methods that often require a time-consuming multi-step process involving a protective-deprotection reaction on a heterocyclic base and / or a pentose moiety to allow modification of the naturally occurring nucleoside (Boryski J. 2008. Reactions of transglycosylation in the nucleoside chemistry. Curr Org Chem 12: 309-325). This time consuming multi-step process often results in low yield and increased cost. Indeed, chemical methods typically increase the difficulty of obtaining products with precise steric- and positional selectivity and produce by-products as impurities (Condezo, LA, et al. 2007. Enzymatic synthesis of modified nucleosides, p. Sinisterra, JV et al. 2010. Enzyme-catalyzed synthesis of nonnatural or modified nucleosides, p. 1-25, Encyclopedia of Biocatalysis, Biocatalysis in the pharmaceutical and biotechnology industries, CRC Press, Boca Raton, FL, Mikhailopulo, Industrial Biotechnology: Bioprocess, Bioseparation, and Cell Technology, John Wiley & In addition, chemical methods involve the use of expensive and environmentally hazardous chemical reagents and organic solvents.

뉴클레오시드의 효소적 합성은 헤테로환상 염기와 당의 압축을 촉매작용하고, 따라서 글리코시드 결합을 형성하는 효소의 이용을 수반한다. 개괄적으로, 뉴클레오시드 유사체는 2가지 상이한 종류의 효소를 이용한 염기 교환 (transglycosilation 반응)에 의해 제조될 수 있다: 뉴클레오시드 인산화효소 (NPs 또는 NP) 및 N-2'-데옥시리보실 전달효소 (NDTs 또는 NDT). NP는 다음을 포함한다: 펜토푸라노오스 공여자 및 핵염기 수용기에 대한 그들의 기질 특이성에 따라 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (E.C. 2.4.2.1), 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (E.C. 2.4.2.2), 우리딘 뉴클레오시드 인산화효소 (E.C. 2.4.2.3) 및 티미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (E.C. 2.4.2.4). 하지만, 시토신 및 이의 뉴클레오시드 (시티딘, 2'-데옥시시티딘) 또는 변형된 시토신 유사체 또는 유도체 및 이들의 상응하는 뉴클레오시드는 이들 NPs 효소에 대한 기질이 아니다 (Mikhailopulo, I. A, et al. 2010. New Trends in Nucleoside Biotechnology, Acta Naturae, 2(5), 36-58).Enzymatic synthesis of nucleosides catalyses the compression of heterocyclic bases and sugars, and thus involves the use of enzymes to form glycosidic bonds. In general, nucleoside analogs can be prepared by transglycosilation reactions with two different kinds of enzymes: nucleoside phosphorylase (NPs or NP) and N- 2'-deoxyribosyl transfer Enzymes (NDTs or NDT). NPs include: pyrimidine nucleoside phosphorylase (EC 2.4.2.1), purine nucleoside phosphorylase (EC 2.4.2.2), and phosphorylase phosphorylase, depending on their substrate specificity for pentafuranose donors and nuclear base receptors Uridine nucleoside phosphorylase (EC 2.4.2.3) and thymidine nucleoside phosphorylase (EC 2.4.2.4). However, cytosines and their nucleosides (cytidine, 2'-deoxycytidine) or modified cytosine analogs or derivatives and their corresponding nucleosides are not substrates for these NPs enzymes (Mikhailopoulo, I. A, meat al . 2010. New Trends in Nucleoside Biotechnology, Acta Naturae, 2 (5), 36-58).

반대로, N-2'-데옥시리보실 전달효소 (E.C. 2.4.2.6.)는 2-데옥시리보푸라노오스 인산염의 중간 형성 없이, 뉴클레오시드 및 수용기 염기 사이에 데옥시리보푸라노실 모이어티의 직접적인 전달을 특이적으로 촉매작용한다. NDTs 기질 특이성은 변형된 퓨린에 대한 광범위한 관용보다는 2-데옥시리보푸라노오스 모이어티에 대한 엄격한 특이성, 그리고 2-데옥시-와 2,3-디데옥시리보푸라노오스 잔기의 수용기로서 시토신의 우수한 기질 활성을 수반한다 (Mikhailopulo, I. A, et al . 2010. New Trends in Nucleoside Biotechnology, Acta Naturae, 2(5), 36-58). Fresco-Taboada et al (New insights on NDTs: a versatile Biocatalyst for one-pot one-step synthesis of nucleoside analogs, Appl. Microbiol. Biotechnol, 2013, 97, 3773-3785)는 시토신이 모든 사례에서 2'-데옥시리보푸라노오스 모이어티의 최선의 수용기라고 개시한다.Conversely, the N- 2'-deoxyribosyl transferase (EC 2.4.2.6.), Without intermediate formation of 2-deoxyribofuranosyl phosphate, has a deoxyribofuranosyl moiety between the nucleoside and the receptor base Lt; RTI ID = 0.0 > direct < / RTI > The NDTs substrate specificity is based on the stringent specificity for the 2-deoxyribofuranosyl moiety rather than the broad tolerance for the modified purine, and the excellent specificity of the cytosine as a receptor for the 2-deoxy- and 2,3-dideoxyribofuranose residues Lt; / RTI > activity (Mikhailopoulo, I. A, et al . 2010. New Trends in Nucleoside Biotechnology, Acta Naturae, 2 (5), 36-58). Fresco-Taboada et al (New insights on NDTs:. . a versatile Biocatalyst for one-pot one-step synthesis of nucleoside analogs, Appl Microbiol Biotechnol, 2013, 97, 3773-3785) is cytosine is 2'-deoxy ribonucleic Pura furnace in all cases Lt; RTI ID = 0.0 > osmo < / RTI >

이런 이유로, NPs 또는 NDTs의 선택은 수용기-염기와 공여자 뉴클레오시드의 구조에 의존한다. NPs와 NDTs는 서로를 보완하고, 자연 뉴클레오시드 및 이들의 변형된 유사체의 생체촉매성 생산을 가능하게 하고, 이들 중에서 대부분이 많은 항암과 항바이러스 약물의 생산에 유용하다.For this reason, the choice of NPs or NDTs depends on the structure of the receptor-base and the donor nucleoside. NPs and NDTs complement each other and enable biocatalytic production of natural nucleosides and their modified analogues, and many of them are useful for the production of many anticancer and antiviral drugs.

하지만, NPs와 NDTs 중에서 어느 것도 시토신 리보뉴클레오시드의 생산을 허용하지 않는데, 그 이유는 시토신이 NPs에 대한 수용기 염기가 아니고, 이와 동시에 리보푸라노오스 뉴클레오시드 공여자가 NDTs에 대한 기질이 아니기 때문이다. 이런 이유로, 시토신 뉴클레오시드 유사체의 생산은 전술한 기질 특이성뿐만 아니라, 생체촉매 제조물에서 통상적으로 존재하는 일정한 효소, 예를 들면 시토신과 시티딘 탈아미노효소 또는 시토신과 시티딘 탈아세틸화효소가 기질 또는 최종 산물을 분해하고, 산업 목적을 위한 비생산적인 방법론을 유발하기 때문에 과제로서 남아있다.However, neither NPs nor NDTs allow the production of cytosine ribonucleosides because cytosines are not the receptor bases for NPs, and at the same time ribofuranose nucleoside donors are not substrates for NDTs Because. For this reason, the production of cytosine nucleoside analogs requires not only substrate specificity as described above, but also certain enzymes normally present in biocatalyst products, such as cytosine and cytidine deaminase, or cytosine and cytidine deacetylase, Or decompose final products, and cause unproductive methodologies for industrial purposes.

Araki et al (EP 1254959, US 7629457)는 시토신에 반응성인 뉴클레오시드 인산화효소 또는 상기 효소 활성을 갖는 세균을 이용하여 펜토오스-1-인산염과 시토신 또는 이들의 유도체로부터 시토신 뉴클레오시드 화합물을 생산하기 위한 방법을 개시하였다. 특히, 본 발명자들은 피리딘 염기 대신에 퓨린 염기를 기질로서 필요로 하는 반응을 자체적으로 촉매작용해야 하는, 속 에스체르키아 (Escherichia)에 속하는 세균으로부터 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (PNP)가 시토신 및 펜토오스-1-인산염으로부터 시토신 뉴클레오시드의 생산을 촉매작용할 수 있다는 것을 발견하였다. 하지만, 그 안에 개시된 효소 활성을 갖는 세균의 존재에서 펜토오스-1-인산염과 시토신 또는 이의 유도체의 반응은 시토신의 탈아미노화된 산물, 또는 이의 유도체를 거의 배타적으로 생산하고, 따라서 관심되는 시토신 뉴클레오시드 화합물의 효율적인 축적에 실패하는 것으로 밝혀졌다. 탈아미노화된 시토신 부산물의 생산을 최소화하기 위해, 언급된 특허는 효소 제조물을 유기 용매와 접촉시키고 효소 제조물을 60℃ 내지 90℃의 온도에서 효과적인 기간 동안 가열함으로써, 기질 또는 최종 산물을 분해하는 탈아미노효소 활성을 특이적으로 감소시키기 위한 방법을 부가적으로 개시하였다. Araki et al (EP 1254959, US 7629457) by using a bacterium having a reactive nucleoside kinases or the enzyme activity to cytosine pentose-1-phosphate and cytosine or a cytosine for the production of the nucleoside compounds and derivatives thereof from / RTI > In particular, the present inventors have found that purine nucleoside phosphorylase (PNP) from bacteria belonging to the genus Escherichia , which is required to catalyze a reaction required by itself as a substrate instead of a pyridine base, 1-phosphate can catalyze the production of cytosine nucleosides. However, the reaction of pentose-1-phosphate with cytosine or its derivative in the presence of a bacterium having the enzyme activity disclosed therein almost exclusively produces a deaminated product of cytosine, or a derivative thereof, It has been found that the efficient accumulation of the < RTI ID = 0.0 > chelocide < / RTI > In order to minimize the production of deaminated cytosine by-products, the mentioned patents disclose that by contacting the enzyme preparation with an organic solvent and heating the enzyme preparation at an effective temperature between 60 ° C and 90 ° C for a period of time, A method for specifically reducing the amino enzyme activity is additionally disclosed.

Araki et al (US 2005/0074857)는 미생물, 예를 들면, 대장균 (E. coli)으로부터 유래된 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (PNP)로서 알려져 있는 효소를 이용하여 피리미딘 염기 유도체를 이용하여 피리미딘 뉴클레오시드 화합물 및 새로운 피리미딘 뉴클레오시드 화합물을 생산하기 위한 방법을 개시하였는데, 상기 효소는 또한, 시토신 뉴클레오시드 인산화효소 활성을 갖는다. 저자는 미생물의 세균 세포 또는 처리된 효소를 가열하거나 또는 적합한 유기 용매와 접촉하여 배치함으로써 일정한 탈아세틸화 비활성화를 극복한다. Araki et al (US 2005/0074857) is a microorganism, e.g., E. coli using a pyrimidine base derivatives by using the enzyme, also known as (E. coli) the purine nucleoside kinases (PNP) derived from the pyrimidine nucleoside A seed compound and a novel pyrimidine nucleoside compound, which enzyme also has cytosine nucleoside phosphorylase activity. The authors overcome certain deacetylation deactivation by heating bacterial cells or treated enzymes of microorganisms or by placing them in contact with suitable organic solvents.

이들 동일한 저자는 시토신 탈아미노효소 유전자와 시티딘 탈아미노효소 유전자 둘 모두를 결여하는 미생물을 생산함으로써 (JP2004344029) 또는 아연 염에 의하여 (JP2004024086), 복잡한 탈아미노효소-불활성화 처리를 적용하지 않으면서 전술한 화합물을 생산하는 여러 방법을 개시하였다.These same authors have reported that by producing microorganisms lacking both cytosine deaminase and cytidine deaminase genes (JP2004344029) or zinc salts (JP2004024086), without applying complex deaminase-inactivation treatments Several methods for producing the compounds described above have been disclosed.

Ding Q. 2010. Enzymatic synthesis of nucleosides by mucleoside phosphorylase co-expressed in Escherichia coli. J. Zheijiang Univ-Sci B (Biomed & Biotechnol) 11 (11): 880-888은 많은 유형의 뉴클레오시드의 합성을 개시하였다. 하지만, 상기 개시는 시토신 또는 아라비노시드 뉴클레오시드를 생산하는데 실패하였고, 이런 이유로 뉴클레오시드의 이러한 특정 유형의 합성을 위해 NPs를 이용하는 것으로부터 멀어졌다.Ding Q. 2010. Enzymatic synthesis of nucleosides by nucleoside phosphorylase co-expressed in Escherichia coli . J. Zheijiang Univ-Sci B (Biomed & Biotechnol) 11 (11): 880-888 initiated the synthesis of many types of nucleosides. However, the above disclosures have failed to produce cytosine or arabinoside nucleosides and are therefore away from using NPs for the synthesis of this particular type of nucleoside.

Szeker, K. 2012. Nucleoside phosphorylases from thermophiles, Ph.D. Thesis, Berlin Institute of Biotechnology, Germany는 GtPyNP (게오바실루스 써모글루코시다시우스 (Geobacillus thermoglucosidasius)로부터 NP)의 인용해 활성이 없고, 단지 TtPyNP (테르무스 테르모필루스 (Thermus thermophilus)로부터 MP)의 불량한 활성만 기질로서 시티딘에 대해 결정되고 (상기 참조, p. 84), 그리고 시티딘이 PNPs와 ApMTAP (에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix)로부터 5'-메틸티오아데노신 인산화효소, 상기 참조, p. 116)에 의해 기질로서 약하게 인식된다는 것을 개시한다.Szeker, K. 2012. Nucleoside phosphorylases from thermophiles, Ph.D. Thesis, Berlin Institute of Biotechnology, Germany discloses that GtPyNP ( Geobacillus < RTI ID = 0.0 > thermoglucosidasius ), but only TtPyNP ( Thermus thermophilus ( Thermus) Thermophilus to MP) is determined for cytidine as a substrate (see above, p. 84), and cytidine is coupled to PNPs and ApMTAP ( Aeropyrum pernix ), 5'-methylthioadenosine phosphorylase, see above, p. 116). ≪ / RTI >

따라서, 시토신 뉴클레오시드 유사체의 생체촉매성 합성은 과제로서 남아있고, 그리고 산업 규모에서 이의 적용은 앞서 설명된 바와 같이, 생체촉매 제조물에서 존재하는 경쟁적 효소로 인한 산물 분해에 의해 제한된다.Thus, biocatalytic synthesis of cytosine nucleoside analogs remains a challenge, and its application at an industrial scale is limited by product degradation due to competitive enzymes present in biocatalyst products, as described above.

항바이러스 또는 항암 작용제로서 작용하는 여러 비자연 뉴클레오시드가 핵염기 모이어티로서 시토신을 내포하기 때문에, 전술한 결점을 극복하고 이러한 유형의 시토신 뉴클레오시드 유사체의 합성을 향상시킬 수 있는 신규하고 효과적인 산업 효소적 공정의 개발을 탐구하는 것은 흥미롭다.Because many non-natural nucleosides that act as antiviral or anticancer agents contain cytosine as a nucleobase moiety, new and effective methods of overcoming the aforementioned drawbacks and improving the synthesis of such types of cytosine nucleoside analogs It is interesting to explore the development of industrial enzymatic processes.

시토신 NA 화학적 구조를 갖는 널리 공지된 항암 작용제인 카페시타빈은 이러한 NA의 다단계 화학적 합성을 위한 선행 기술에서 설명된 여러 공정에 따라, 과거에 생산되었다 (F. Hoffmann-La Roche AG에서 창설자, Arasaki et al, EP0602454; Kamiya et al, EP0602478). Capecitabine, a well-known anticancer agent with a cytosine NA chemical structure, has been produced in the past according to the various processes described in the prior art for the multistage chemical synthesis of such NA (Founder, F. Hoffmann-La Roche AG, Arasaki meat al. , EP 0602454; Kamiya et al , EP0602478).

상기 공정은 일정한 결점, 예를 들면: 이용되는 독성 용매 또는 시약, 대규모 생산에 적합하지 않은 크로마토그래피 정제 단계의 필요, 글리코시드 아단위 상에서 히드록실 기의 보호와 탈보호 단계를 포함하는 다단계 복합적 공정, 그리고 카페시타빈 합성의 낮은 내지 중간 총괄 수율을 겪는다. 보호와 탈보호 순서는 이들 모든 공정에서 2가지 별도 단계를 추가하고, 이후 총괄 수율을 감소시키고 상업적인 생산 관점으로부터 공정의 시간과 비용을 증가시킨다.This process can be carried out in the presence of certain defects such as: toxic solvents or reagents used, the need for chromatographic purification steps unsuitable for large-scale production, the multi-step complex process involving the protection and deprotection of hydroxyl groups on glycosidic units , And low to intermediate overall yields of capecitabine synthesis. The order of protection and deprotection adds two separate steps in all these processes, which in turn reduces the overall yield and increases the time and cost of the process from a commercial production standpoint.

WO 2011/104540에서 카페시타빈의 제조를 위한 일 단계 공정이 개시된다. 상기 공정은 미리 형성된 뉴클레오시드 5-플루오르-5'-데옥시시티딘의 히드록실 기의 전통적인 보호에 대한 필요를 방지하는 펜틸옥시카르보닐화 시약과 5-플루오르-5'-데옥시시티딘의 반응에 기초된다. 반응은 유기 용매에서 발생하고, 화학적 촉매제 (가령, 염기 또는 부식성 무기질 산, 예를 들면, HCl 가스), 높은 온도 (용매 환류에서, 110℃까지) 및 긴 반응 시간 (통상적으로 9 내지 10 시간)을 이용하고, 카페시타빈을 중간 수율 (50 내지 67%)에서 만든다. A one-step process for the preparation of capecitabine is disclosed in WO 2011/104540. This process comprises reacting a pentyloxycarbonylation reagent and a 5-fluoro-5'-deoxycytidine reagent to prevent the need for conventional protection of the hydroxyl group of the preformed nucleoside 5-fluoro-5'-deoxycytidine Lt; / RTI > The reaction takes place in an organic solvent and can be carried out in the presence of a chemical catalyst (such as a base or a caustic mineral acid such as HCl gas), a high temperature (up to 110 DEG C at reflux) and a long reaction time (typically 9 to 10 hours) , And capecitabine is made at an intermediate yield (50 to 67%).

본 발명자들은 카페시타빈이 높은 온도에서 열 불안정을 겪고, 그리고 산물을 90℃에서 10 시간 동안 중성 pH에서 가열한 후, 40%까지의 산물이 상실된다는 것을 증명하였다. 이런 이유로, WO 2011/104540에서 설명된 공정은 최종 산물의 중요한 손실을 겪는다.We have demonstrated that caffeicitabine undergoes thermal instability at elevated temperature and that the product is lost to 40% of the product after heating the product at neutral pH for 10 hours at 90 ° C. For this reason, the process described in WO 2011/104540 suffers from a significant loss of final product.

이에 반하여, 본 발명의 효소적 공정은 물을 용매로서 이용하여 더욱 온화한 조건에서 실행되고 70%보다 높은 수율을 제공한다. In contrast, the enzymatic process of the present invention is carried out at milder conditions using water as a solvent and provides a yield of greater than 70%.

Kanan et al (WO 2010/061402)는 유기 용매의 존재에서 (CALB) Novozyme 435 (칸디다 안타르티카 (Candida antartica)로부터 지질분해효소 아크릴 수지)를 촉매제로서 이용한 공정을 개시한다. 이런 공정은 카페시타빈을 공급하기 위해 최소한 4 단계를 필요로 한다. Kanan et al (WO 2010/061402) is in the presence of an organic solvent (CALB) Novozyme 435 (Candida not tar urticae (Candida antartica ) as a catalytic agent. This process requires at least four steps to supply caffeitabine.

이후, 선행 기술과 연관된 상기 불리 및 암의 치료에서 카페시타빈의 중요성에 따라, 복수의 단계를 수반하지 않고, 상대적으로 저렴한 시약을 이용하고, 그리고 뉴클레오시드 유사체 산물을 높은 수율과 순도에서 만들어내는, 이러한 활성 주성분 (API)의 제조를 위한 향상된 공정을 개발하는 것이 매우 필요하다.Thereafter, depending on the importance of capecitabine in the treatment of the above mentioned disadvantages and cancers associated with the prior art, the use of relatively inexpensive reagents without involving a plurality of steps and the production of nucleoside analog products at high yields and purity It is highly necessary to develop improved processes for the production of these active principles (API).

시타라빈 합성에도 동일하게 적용된다. 시타라빈은 카페시타빈과 시토신 NA 화학적 구조를 공유하는 다른 널리 공지된 항암 작용제이다. 1964년에 Merck (NL6511420)의 명칭 하에 또는 Salt lake Institute of Biological Studies (1969))의 명칭 하에 초기 특허가 있는데, 이들은 상기 활성 화합물의 화학적 합성을 이미 설명하였고, 여기서 카페시타빈에 대해 언급된 동일한 결점이 동등하게 언급될 지도 모른다.The same applies to cytarabine synthesis. Cytarabine is another well-known anti-cancer agent that shares the cytosine NA chemical structure with capecitabine. There are initial patents under the name of Merck (NL 6511420) or Salt Lake Institute of Biological Studies (1969) in 1964, which have already described the chemical synthesis of the active compounds, Faults may be referred to equally.

놀랍게도, 앞서 언급된 생체촉매성 합성의 결점이 회피될 수 있고, 그리고 시토신 NAs가 70%보다 높은 전환 및 95%보다 높은 아노머 순도에서 획득될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이것은 뉴클레오시드 인산화효소 (NPs), 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (PNPs), 또는 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (PyNP), 또는 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (PyNP)와 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (PNP) 효소의 혼합물의 이용에 기초된 적합한 효소적 방법을 적용함으로써 가능하다. 언급된 효소는 놀랍게도, 적절한 화학적으로 변형된 시토신을 인식할 수 있고, 그리고 탈아미노화 또는 탈아세틸화 불순물의 임의의 증거 없이 공여자 뉴클레오시드 유사체 상에서 글리코실전달 반응을 수행할 수 있다. 본 발명자들은 동일하지만 비변형된 시토신을 뉴클레오시드 수용기로서 이용하는 생체촉매성 반응이 예상된 최종 산물을 만들지 않는다는 것을 증명하였다. 본 명세서의 목적으로, 발명의 공정에서 이용되는 바람직한 효소는 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소이다. 본 발명의 다른 바람직한 구체예는 특히, 퓨린 뉴클레오시드 또는 이의 유도체 또는 유사체가 출발 화합물로서 이용될 때, 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (PyNP)와 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (PNP) 효소의 혼합물의 용도이다. Surprisingly, it has been found that the aforementioned disadvantages of biocatalytic synthesis can be avoided, and that cytosine NAs can be obtained at conversions higher than 70% and anomer purity higher than 95%. It consists of nucleoside phosphorylase (NPs), purine nucleoside phosphorylase (PNPs), or pyrimidine nucleoside phosphorylase (PyNP), or pyrimidine nucleoside phosphorylase (PyNP) and purine nucleoside phosphorylase Lt; RTI ID = 0.0 > (PNP) < / RTI > The mentioned enzymes can, surprisingly, recognize appropriate chemically modified cytosines and perform glycosyl transfer reactions on donor nucleoside analogs without any evidence of deamidation or deacetylation impurities. The present inventors have demonstrated that a biocatalytic reaction using the same but unmodified cytosine as a nucleoside receptor does not produce the expected final product. For the purposes of this specification, the preferred enzyme used in the process of the invention is a pyrimidine nucleoside phosphorylase. Another preferred embodiment of the invention relates to the use of a mixture of a pyrimidine nucleoside phosphorylase (PyNP) and a purine nucleoside phosphorylase (PNP) enzyme, especially when a purine nucleoside or derivative or analog thereof is used as the starting compound .

발명의 공정은 실례로서, 카페시타빈 또는 시타라빈의 생산에 적용되는데, 그 이유는 시토신 NAs가 예로서, 이들 NAs의 화학적 합성을 위한, 그리고 또한 CALB Novozyme 435를 이용한 효소적 합성에 관하여, 선행 기술에서 이용된 공정에 비하여 여러 이점을 갖기 때문이다:The process of the invention is applied, by way of example, to the production of capecitabine or cytarabine, since cytosine NAs is an example, for enzymatic synthesis for the chemical synthesis of these NAs and also using CALB Novozyme 435, Because it has several advantages over the process used in the technology:

(i) 감소된 숫자의 단계,(i) a reduced number of steps,

(ii) 더욱 높은 전환과 수율,(ii) higher conversion and yield,

(iii) 당 내에서 히드록실 기에 대한 보호/탈보호 전략이 필요하지 않다, (iii) a protection / deprotection strategy for the hydroxyl groups in the sugar is not required,

(iv) 온화한 반응 조건: 환경 친화적인 기술 (물 또는 수성 매체, 중성 pH), (iv) Mild reaction conditions: Environmentally friendly techniques (water or aqueous medium, neutral pH)

(v) 효소적 단계에서 유기 용매의 회피,(v) avoiding organic solvents in the enzymatic step,

(vi) 극히 우수한 선택성: 입체선택성 - 거울상선택성, 화학위치선택성, (vi) Extremely selectivity: stereoselectivity - enantioselectivity, chemical position selectivity,

(vii) 부반응 없음: 불순물 프로필 (감소된 부산물 함량),(vii) No side reactions: impurity profile (reduced by-product content),

(viii) 전반적인 폐기물 발생에서 감소,(viii) reduction in overall waste generation,

(ix) 공정 생산성,(ix) process productivity,

(x) 전반적으로 더욱 낮은 생산 비용(x) Overall lower production costs

게다가, 선행 기술에서 이용된 화학적 공정에 비하여 발명의 생체촉매성 공정의 다른 추가 이점이 있다. 본 발명의 공정에서 Arasaki et al. 및 Kamiya et al.의 화학적 공정에서 이용된 유기 용매, 예를 들면, 피리딘, 디클로로메탄 (DCM), 아세토니트릴 (ACN), 메탄올, 테트라히드로푸란 (THF), 또는 Kannan et al의 효소적 공정에서 이용된 유기 용매 (피리딘, 디클로로메탄 (DCM) 등)의 부재가 특히 유관하다.In addition, there are other additional advantages of the inventive biocatalytic process over the chemical processes used in the prior art. In the process of the present invention, Arasaki et al . And Kamiya et al. In the organic solvents used in chemical processes, for example, pyridine, dichloromethane (DCM), acetonitrile (ACN), methanol, tetrahydrofuran (THF), or Kannan et Particularly relevant is the absence of organic solvents (pyridine, dichloromethane (DCM), etc.) used in the enzymatic process of al .

또한, 본 발명의 공정에서 금속 촉매제, 예를 들면, 제2주석 염화물, 독성 시약, 예를 들면, 실릴화 작용제 등의 부재가 특히 유관하다. 이들 모든 공정 유기 용매와 시약은 주변 환경으로 임의의 폐기물 방출에 앞서 제거되거나 또는 파괴되어야 한다. 발명의 절차에 관하여 선행 기술에서 설명된 공정의 보완이 필요한 불편한 점은 선행 기술에서 설명된 공정이 발명의 더욱 간단한 효소적 공정과 대비하여, 보호와 탈보호 단계를 포함하는 다단계 절차를 포함한다는 점에서 이의 복잡성이다.Particularly relevant in the process of the present invention is the absence of a metal catalyst, such as a second tin chloride, a toxic reagent, for example a silylating agent. All these process organic solvents and reagents must be removed or destroyed prior to any waste release into the environment. The disadvantage of the process described in the prior art with regard to the procedure of the invention is that the process described in the prior art comprises a multistep procedure involving a protection and deprotection step in contrast to the simpler enzymatic process of the invention This is its complexity.

발명의 설명DESCRIPTION OF THE INVENTION

PyNP 또는 PyNP/PNP 효소를 이용하는, 본원에서 설명된 바와 같은 발명의 공정은 하기와 같이 개설된다:Processes of the invention as described herein using PyNP or PyNP / PNP enzymes are set forth as follows:

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

시토신 뉴클레오시드 유사체의 효소적 합성 Enzymatic synthesis of cytosine nucleoside analogs

Figure pat00001
Figure pat00001

출원인은 놀랍게도, 적합한 N 4-변형된 시토신 또는 N 4-변형된 시토신 유도체가 뉴클레오시드 인산화효소 (세균 또는 고세균류로부터 선천적, 재조합 또는 돌연변이체 단백질)을 이용함으로써, 그리고 특히 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 (세균 또는 고세균류로부터 선천적, 재조합 또는 돌연변이체 단백질)를 이용함으로써, 높은 전환 (70%보다 높음)에서 시토신 뉴클레오시드 유사체의 제조/생산을 허용하고, 앞서 언급된 선행 기술에서 보고되는 부반응, 예를 들면, 탈아미노화 또는 탈아세틸화를 완전하게 회피한다는 것을 발견하였다. Applicants have surprisingly found that suitable N 4 -modified cytosine or N 4 -modified cytosine derivatives are produced by using nucleoside phosphorylase (native, recombinant or mutant proteins from bacteria or from high bacteria), and in particular by using pyrimidine nucleoside By using phosphorylating enzymes (innate, recombinant or mutant proteins from bacteria or from high bacteria), it is possible to produce / produce cytosine nucleoside analogs at high conversions (greater than 70%), But completely avoid side reactions, such as deamination or deacetylation.

이러한 위치에서 또는 사이토신 화학적 중추 내에 임의의 다른 위치에서 화학적 변형/치환/보호가 뉴클레오시드 인산화효소에 대한 기질 특이성을 변경할 수 있을 것이라는 사실을 지적하는 어떠한 증거도 선행 기술에서 발견되지 않았다. 본 명세서의 목적으로, 용어 N 4-변형된 시토신/시토신 유도체는 각각, N 4-치환된 시토신/시토신 유도체 또는 N 4-보호된 시토신/시토신 유도체의 동의어이다.No evidence has been found in the prior art to indicate that chemical modification / substitution / protection at this location or at any other location within the cytosine chemical center will alter the substrate specificity for the nucleoside phosphorylase. For purposes of this specification, the term N 4 -modified cytosine / cytosine derivatives are synonyms for N 4 -substituted cytosine / cytosine derivatives or N 4 -protected cytosine / cytosine derivatives, respectively.

본 특허 명세서의 목적으로, 용어 시토신 또는 시토신 유도체, 뉴클레오시드, 중간체, 염기 또는 핵염기는 이들 모두 시토신 중추로부터 유래된 화학적 화합물인 것으로 이해되어야 하다. 특히 본 발명의 목적으로 시토신 또는 시토신 유도체는 화학식 II에 의해 대표된다:For purposes of the present patent specification, the term cytosine or cytosine derivatives, nucleosides, intermediates, bases or nucleobases should all be understood to be chemical compounds derived from the cytosine backbone. Particularly for the purposes of the present invention, cytosine or cytosine derivatives are represented by formula II:

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

Figure pat00002
Figure pat00002

본 발명의 목적인 적합한 화학적 변형은 부반응에 관련된 불안정 문제를 완전히 방지하는 뉴클레오시드 유사체 합성을 위한 더욱 편의하고, 효율적이고 더욱 쉬운 공정을 제공한다. 특히 바람직한 N 4-변형은 카르바메이트 (-NHCOO-), 더욱 구체적으로 1 내지 40개 탄소 원자의 알킬 사슬, 1 내지 40개 탄소 원자의 알케닐 사슬 또는 1 내지 40개 탄소 원자의 알키닐 사슬 (이들 사슬은 각 경우에 직선이거나, 분지되거나, 또는 임의의 다른 기능기에 의해 치환된다), 아릴 또는 헤테로환에 연결된 카르바메이트의 형태에서 아미노 기의 변형을 포함한다. 아미드 또는 관련된 아실 유도체 (-NHCO-)의 형태에서 아미노 기의 N 4-변형은 특히, 아미도 기가 4 내지 40개 탄소 원자의 알킬 사슬, 1 내지 40개 탄소 원자의 알케닐 사슬 또는 1 내지 40개 탄소 원자의 알키닐 사슬 (이들 사슬은 각 경우에, 직선이거나, 분지되거나, 또는 임의의 다른 기능기에 의해 치환된다), 아릴 또는 헤테로환에 연결될 때 글리코실전달 반응 역시 허용한다. 놀랍게도, 더욱 긴 알킬 사슬이 짧은 알킬 사슬 (1 내지 3개 탄소 원자)에 비하여 바람직한데, 그 이유는 수행된 실험에 따라, US 2005/0074857이 교시한 바와 달리, 탈아세틸화 부반응이 짧은 알킬 사슬에서도 관찰되기 때문이다. 본 발명에 따라, 1개 탄소 원자의 알킬 기를 갖는 아실 기는 탈아세틸화를 예방하지 못한다.A suitable chemical modification for the purposes of the present invention provides a more convenient, efficient and easier process for the synthesis of nucleoside analogs that completely avoids the unstable problems associated with side reactions. Particularly preferred N 4 -straps are carbamate (-NHCOO-), more specifically an alkyl chain of 1 to 40 carbon atoms, an alkenyl chain of 1 to 40 carbon atoms or an alkynyl chain of 1 to 40 carbon atoms (These chains being linear in each case, branched, or substituted by any other functional group), carbamates linked to aryl or heterocycles. The N 4 -substitution of the amino group in the form of an amide or related acyl derivative (-NHCO-) is particularly preferred when the amido group is an alkyl chain of 4 to 40 carbon atoms, an alkenyl chain of 1 to 40 carbon atoms, Glycosyl transfer reactions are also allowed when the alkynyl chains of five carbon atoms, which chains are in each case straight, branched, or substituted by any other functional group, to an aryl or heterocycle. Surprisingly, longer alkyl chains are preferred over shorter alkyl chains (1 to 3 carbon atoms), because, according to the experiments performed, unlike US 2005/0074857 teaches that the deacetylation side reactions are short alkyl chains . According to the present invention, an acyl group having an alkyl group of one carbon atom does not prevent deacetylation.

더욱 정확하게는, 화학적 변형이 상세한 설명에 따라, N 4 (시토신 헤테로환 내에 위치 4에서 질소 원자)에서 시토신 중추 내로 도입된다. 더욱 구체적으로, 사이토신 골격에서 작동된 이들 화학적 변형은 화학식 II에서 R2 및/또는 R3 모이어티에 의해 대표된 것들이다:More precisely, the chemical modification is introduced into the cytosine backbone at N 4 (nitrogen atom at position 4 in the cytosine heterocycle) according to the detailed description. More specifically, these chemical modifications that have been activated in the cytosine skeleton are those represented by the R < 2 > and / or R < 3 &

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서here

R1은 O, CH2, S, NH이고;R 1 is O, CH 2 , S, NH;

R2는 수소, 임의선택적으로 치환된 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6, SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R 2 is selected from hydrogen, optionally substituted C 4-40 alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Optionally substituted aryl, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to N, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6, SO 2 R 6 R 7, CN, P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2 R 8, and;

R3은 수소, 임의선택적으로 치환된 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6; SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R3과 R2는 서로로부터 독립된 것이고; 그리고 단서로서 R2 또는 R3 중에서 최소한 하나는 수소와 상이하고;R 3 is selected from hydrogen, optionally substituted C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chains Optionally substituted aryl, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to N, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6 ; SO 2 R 6 R 7, CN , P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2, and R 8; R 3 and R 2 are independent of each other; And as a clue at least one of R 2 or R 3 is different from hydrogen;

R4는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I); 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬; 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬; 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R1, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:R 4 is hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I); An optionally substituted alkyl chain; An optionally substituted alkenyl chain; Optionally substituted alkynyl, trihaloalkyl, OR 6 , NR 6 R 7 , CN, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 6 , OCONR 6 R 7 , OCO by 2 R 6, OC (S) oR 6, NHCONR 6 R 7, NHCO 2 R 6, NHC (S) oR 6, SO 2 NR 6 R 7, any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Any optional substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to Y by any optionally substituted heterocycle, and independently selected from R 1 , R 2, , Any of R 3 , R 4 or R 5 , and optionally substituted aryl;

Figure pat00004
Figure pat00004

단서로서 Y는 탄소 또는 황 원자이고, 그리고 대안으로, R4가 부재하면, 단서로서 Y는 질소 원자이고;As a clue, Y is a carbon or sulfur atom and, alternatively, when R 4 is absent, Y is a nitrogen atom as a cue;

여기서 here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R5는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I), 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7; CH2-헤테로환상 고리, CN;R 5 is selected from the group consisting of hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I), optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, roal Kiel, OR 6, NR 6 R 7 , CN, COR 6, CONR 6 R 7, CO 2 R 6, C (S) OR 6, OCONR 6 R 7, OCO 2 R 6, OC (S) OR 6, NHCONR 6 R 7 , NHCO 2 R 6 , NHC (S) OR 6 , SO 2 NR 6 R 7 ; CH 2 -heterocyclic ring, CN;

그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:And independently any optional optionally substituted heterocycle of R 2 , R 3 , R 4 or R 5 , or optionally substituted aryl,

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R6과 R7은 서로 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 헤테로환상 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고;R 6 and R 7 are independently of each other hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, heterocyclic or optionally substituted aryl;

R8은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 아릴, 또는 임의선택적으로 치환된 헤테로환이고;R < 8 > is hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted aryl, or optionally substituted heterocycle;

Y는 C, N, S이다.Y is C, N, S.

출원인에 의해 수행되고 상세한 설명에서 도시된 비교 실시예에 따라, N 4에서 적합한 변형을 내포하지 않는 시토신 유도체는 뉴클레오시드 인산화효소 (선천적, 재조합 또는 돌연변이체 효소)를 이용한, 특히 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소를 이용한 글리코실전달 반응을 겪지 않고, 그리고 이런 이유로, 원하는 뉴클레오시드 최종 산물을 만들지 못한다. According to a comparative example carried out by the Applicant and shown in the detailed description, cytosine derivatives which do not contain a suitable modification in N 4 can be prepared using nucleoside phosphorylase (congenital, recombinant or mutant enzymes), in particular pyrimidine nucleobases Does not undergo glycosyl transfer using a seed phosphorylase, and for this reason does not produce the desired nucleoside end product.

게다가, 비보호된 시토신 (염기 또는 상응하는 뉴클레오시드)은 일부 저자가 전통적인 방법에 의해, 예를 들면, 유기 용매를 가열 또는 이용하거나 (EP1254959 및 US2005/0074857), 아연 염을 첨가하거나 (JP2004024086) 또는 더욱 정교한 방법을 이용함으로써, 예를 들면, 시토신 탈아미노효소 유전자 및 시티딘 탈아미노효소 유전자 둘 모두를 동시에 결여하는 미생물을 이용함으로써 (JP2004344029), 비활성화시키려 시도하고 있는 부반응 (가령, 탈아미노화 또는 탈아세틸화)을 겪었다. 선행 기술에서 개시된 모든 전술한 기술적인 해법은 상응하는 합성 공정의 총괄 수율을 극적으로 하락시켰다. 본 발명은 본원에서 설명된 합성 공정의 총괄 수율을 감소시키는 부반응과 관련된 전술한 기술적인 문제를 완전하게 및 확정적으로 해결하는 뉴클레오시드 유사체의 합성 방법을 제공한다.In addition, unprotected cytosines (bases or equivalent nucleosides) may be produced by some authors by conventional methods, for example by heating or using organic solvents (EP1254959 and US2005 / 0074857), by using a microorganism which simultaneously lacks both a cytosine deminotase gene and a cytidine deaminase gene by adding a zinc salt (JP2004024086) or by using a more sophisticated method (JP2004344029), side reactions attempting to deactivate (e.g., deamidation or deacetylation). All of the foregoing technical solutions described in the prior art dramatically reduced the overall yield of the corresponding synthesis process. The present invention provides a method of synthesizing nucleoside analogs that completely and definitively solves the aforementioned technical problems associated with side reactions that reduce the overall yield of the synthesis process described herein.

획득된 최종 산물에서 N 4 위치를 변경하고/대체하고/보호하는데 이용된 기능기는 구체적으로, 생산되는 각 최종 산물의 화학적 구조에 따라, 임의선택적으로 제거될 수 있다 (최종 산물의 탈보호). 하지만, 일정한 경우에, 예를 들면, 카페시타빈 분자의 경우에, 변형된/치환된/보호된 시토신 N 4 기를 탈보호하는 것이 필요하지 않은데, 그 이유는 변형이 최종 산물 (또는 API) 내에 아미노 기에 부착된 상태로 남아있기 때문이다. 카페시타빈 그 자체에 대해, 발명의 효소적 방법은 화학적 전통적인 생산 공정이 이용될 때 필요한 시간을 상당히 단축한다.The functional groups used to modify / replace / protect the N 4 position in the final product obtained can be optionally optionally removed (deprotection of the final product), depending on the chemical structure of each final product produced. However, in certain cases, for example, in the case of a capecitabine molecule, it is not necessary to deprotect the modified / substituted / protected cytosine N 4 group, since the modification is carried out within the final product (or API) Because it remains attached to the amino group. For capecitabine itself, the enzymatic method of the invention significantly shortens the time required when a traditional chemical production process is used.

따라서, 본 발명은 전통적인 다단계 합성을 단축하고, 총괄 수율을 증가시키고, 부반응과 부산물 함량을 감소시키고, 그리고 이런 이유로, 산물 순도와 품질을 향상시킴으로써, 항암 및/또는 항바이러스 산물로서 유용한 뉴클레오시드 유사체의 향상된 대안적 합성 방법을 제공한다.Thus, the present invention provides novel nucleosides that are useful as anticancer and / or antiviral products by shortening conventional multistage synthesis, increasing overall yield, reducing side reactions and byproduct content, and therefore improving product purity and quality. Lt; RTI ID = 0.0 > analogous < / RTI >

상세한 설명의 목적으로, 다음 용어는 하기와 같이 더욱 규정된다.For the purpose of detailed description, the following terms are further defined as follows.

용어 "뉴클레오시드"는 헤테로환상 염기가 당에 공유적으로 연계되는 모든 화합물을 지칭하고, 그리고 당에 대한 뉴클레오시드의 특히 바람직한 커플링은 헤테로환상 염기 내에 탄소- 또는 헤테로원자 (전형적으로 질소)에 당 내에 탄소 원자의 C1'-(글리코시드) 결합을 포함한다. 이런 이유로, 본 문맥에서 용어 "뉴클레오시드"는 헤테로환상 염기의 글리코시드를 의미한다. 유사하게, 용어 "뉴클레오티드"는 인산염 기가 당에 연계되는 뉴클레오시드를 지칭한다.The term "nucleoside" refers to any compound wherein a heterocyclic base is covalently linked to a sugar, and a particularly preferred coupling of a nucleoside to a sugar is a carbon- or heteroatom (typically nitrogen ) Of the carbon atoms in the sugar. For this reason, the term "nucleoside" in this context means a glycoside of a heterocyclic base. Similarly, the term "nucleotide" refers to a nucleoside in which the phosphate group is linked to the sugar.

용어 "뉴클레오시드"는 비자연적으로 발생하는 뉴클레오시드, 자연적으로 발생하는 뉴클레오시드뿐만 아니라 다른 뉴클레오시드 유사체를 포함하도록 폭넓게 이용될 수 있다. 뉴클레오시드의 예시적인 실례는 리보오스 모이어티를 포함하는 리보뉴클레오시드뿐만 아니라 데옥시리보오스 모이어티를 포함하는 데옥시리보뉴클레오시드이다. 이런 뉴클레오시드의 염기에 대하여, 이것은 자연적으로 발생하는 염기 중에서 한 가지, 예를 들면, 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민, 그리고 우라실뿐만 아니라 이들의 임의의 변형된 변이체 또는 임의의 가능한 비자연 염기일 수 있는 것으로 이해되어야 하다.The term "nucleoside" can be used broadly to include non-naturally occurring nucleosides, naturally occurring nucleosides as well as other nucleoside analogs. An illustrative example of a nucleoside is a deoxyribonucleoside comprising a deoxyribose moiety as well as a ribonucleoside comprising a ribose moiety. For bases of this nucleoside, it is meant to include any one of the naturally occurring bases, such as adenine, guanine, cytosine, thymine, and uracil, as well as any modified variants thereof or any possible non- It should be understood that it is possible.

용어 "뉴클레오시드 유사체", "뉴클레오시드 유사체", "NA" 또는 "NAs"는 본원에서 이용된 바와 같이, 당이 바람직하게는, 리보푸라노오스 또는 아라비노푸라노오스가 아닌 모든 뉴클레오시드 및/또는 헤테로환상 염기가 자연적으로 발생하는 염기 (가령, A, G, C, T, I 등)가 아닌 모든 뉴클레오시드를 지칭한다. The terms "nucleoside analog "," nucleoside analog ", "NA ", or" NAs ", as used herein, means that the sugar is preferably all ribofuranose or arabinofuranose Refers to all nucleosides that are not naturally occurring bases (e.g., A, G, C, T, I, etc.) where the nucleosides and / or the heterocyclic bases occur naturally.

본원에서 더욱 이용된 바와 같이, 용어 "당"은 모든 탄수화물 및 이들의 유도체를 지칭하고, 여기서 특히 예기된 유도체는 당 내에 화학적 기 또는 원자의 결실, 치환 또는 부가를 포함한다. 예로서, 특히 예기된 결실은 2'-데옥시, 3'-데옥시, 5'-데옥시 및/또는 2',3'-디데옥시-당을 포함한다. 특히 예기된 치환은 황 또는 메틸렌으로 고리-산소의 대체, 또는 할로겐, 아지도, 아미노-, 시아노, 술피드릴-, 또는 메틸 기로 히드록실 기의 대체를 포함하고, 그리고 특히 예기된 첨가는 메틸렌 포스포네이트 기를 포함한다. 더욱 예기된 당은 또한, 당 유사체 (즉, 자연적으로 발생하지 않는 당), 그리고 특히 탄소환상 고리 시스템을 포함한다. 용어 "탄소환상 고리 시스템"은 본원에서 이용된 바와 같이, 복수의 탄소 원자가 고리를 형성하는 임의의 분자를 지칭하고, 그리고 특히 예기된 탄소환상 고리 시스템에서 고리는 3, 4, 5, 또는 6개 탄소 원자로부터 형성된다. As further used herein, the term "sugar" refers to all carbohydrates and derivatives thereof, wherein the derivatives specifically contemplated include deletions, substitutions or additions of chemical groups or atoms within the sugar. By way of example, particularly anticipated deletions include 2'-deoxy, 3'-deoxy, 5'-deoxy and / or 2 ', 3'-dideoxy-sugars. Particularly contemplated substitutions include the replacement of ring-oxygen with sulfur or methylene, or the replacement of hydroxyl groups with halogen, azido, amino-, cyano, sulfhydryl-, or methyl groups, Phosphonate group. More anticipated sugars also include sugar analogs (i.e., sugars that do not occur naturally), and in particular carbon ring system. The term "carbon cyclic ring system" as used herein refers to any molecule in which a plurality of carbon atoms form a ring, and in the particularly-contemplated carbon cyclic ring system, the ring may contain 3, 4, 5, or 6 Carbon atoms.

용어 "화학효소적 합성"은 화학적 및 생체촉매성 단계의 조합을 통해 화학적 화합물의 합성을 위한 방법을 지칭한다. 본 발명의 특정 목적을 위해, 반응 단계의 순서는 본 발명의 바람직한 구체예 중에서 한 가지에서 1) 시토신 염기의 화학적 변형; 2) NP 효소를 이용한 생체촉매성 글리코실전달; 3) 임의선택적으로, 최종 산물에서 시토신-N4의 추가 탈보호이어야 한다. The term " chemoenzymatic "refers to a method for the synthesis of chemical compounds through a combination of chemical and biocatalytic steps. For a specific purpose of the present invention, the order of the reaction step is, in one of the preferred embodiments of the present invention, 1) a chemical modification of the cytosine base; 2) biocatalytic glycosyl transfer using NP enzymes; 3) Optionally, it should be an additional deprotection of cytosine-N 4 in the final product.

용어 "효소적 합성"은 적절한 효소 (NPs)에 의해 수행된, 생체촉매성 단계만을 포함하는 공정에 의한 화학적 화합물의 합성 방법을 지칭한다. 따라서, 본원에서 설명된 합성 공정의 다른 바람직한 구체예는 시토신 유도체, 예를 들면, 이미 제조된 또는 이와 같은 시토신 유도체로서 시장에서 구입가능한, 일반식 II에 의해 대표되는 전술한 것들, 특히 본 발명에 따라, 시토신 헤테로환상 고리의 N4 위치에서 R2 및/또는 R3을 보여주고, 그리고, 이런 이유로, 전술한 시토신 중추의 화학적 변형의 단계 1을 생략하는 것들로부터 출발하는 완전한 생체촉매성 공정이다.The term "enzymatic synthesis" refers to a process for the synthesis of chemical compounds by processes involving only biocatalytic steps, carried out by appropriate enzymes (NPs). Thus, other preferred embodiments of the synthetic process described herein include cytosine derivatives, such as those already described, represented by the general formula II, which are commercially available as already prepared or such cytosine derivatives, Thus demonstrating R 2 and / or R 3 at the N 4 position of the cytosine heterocyclic ring and, for this reason, a complete biocatalytic process starting from those which omit step 1 of the chemical modification of the cytosine backbone described above .

용어 "헤테로환상 고리" 또는 "헤테로환상 염기" 또는 "염기" 또는 "핵염기"는 본원에서 교체가능하게 이용되고, 그리고 복수의 원자가 복수의 공유 결합을 통해 고리를 형성하는 임의의 화합물을 지칭하고, 여기서 상기 고리는 탄소 원자 이외에 최소한 하나의 원자를 포함한다. 특히 예기된 헤테로환상 염기는 질소, 산소와 황에서 각각 독립적으로 선택되는 최소한 1 내지 4개 헤테로원자를 비탄소 원자로서 내포하는 5-와 6-원 고리 (가령, 이미다졸, 피롤, 트리아졸, 디히드로피리미딘)을 포함한다. 더욱 예기된 헤테로환은 다른 고리 또는 헤테로환에 융합 (즉, 공유 결합)될 수 있고, 그리고 따라서 본원에서 이용된 바와 같이, "융합된 헤테로환" 또는 "융합된 헤테로환상 염기"로 명명된다. 특히 예기된 융합된 헤테로환은 6-원 고리에 융합된 5-원 고리 (가령, 퓨린, 피롤로[2,3-d] 피리미딘), 그리고 다른 6-원 또는 더욱 고급 고리에 융합된 6-원 고리 (가령, 피리도[4,5-d] 피리미딘, 벤조디아제핀)을 포함한다. 이들 및 더욱 바람직한 헤테로환상 염기의 실례는 아래에 제공된다. 다른 더욱 예기된 헤테로환상 염기는 방향족이거나, 또는 하나 또는 그 이상의 이중 또는 삼중 결합을 포함할 수 있다. 게다가, 예기된 헤테로환상 염기 및 융합된 헤테로환은 하나 또는 그 이상의 위치에서 더욱 치환될 수 있다. 그리고, 이들 고리 중에서 임의의 한 가지는 할로겐, 히드록시, 니트로, 시아노, 카르복실, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 알콕시C1 -6 알킬, C1-6 알킬카르보닐, 아미노, 단일- 또는 디C1 -6 알킬아미노, 아지도, 메르캅토, 폴리할로C1 -6 알킬, 폴리할로C1 -6 알콕시, 그리고 C3-7 시클로알킬로 구성된 군에서 각각 독립적으로 선택되는 1, 2 또는 3개 치환체로 임의선택적으로 치환된다.The term "heterocyclic ring" or "heterocyclic base" or "base" or "nucleobase" is used interchangeably herein and refers to any compound wherein a plurality of atoms form a ring through a plurality of covalent bonds , Wherein the ring contains at least one atom other than a carbon atom. Particularly contemplated heterocyclic bases are 5- and 6-membered rings containing at least one to four heteroatoms each independently selected from nitrogen, oxygen and sulfur as non-carbon atoms (such as imidazole, pyrrole, triazole, Dihydropyrimidine). More contemplated heterocycles may be fused (i.e., covalently bonded) to other rings or heterocycles and are thus termed "fused heterocycle" or "fused heterocyclic base ", as used herein. Particularly contemplated fused heterocycles include a 5-membered ring fused to a 6-membered ring (such as purine, pyrrolo [2,3- d ] pyrimidines), and 6- (E.g., pyrido [4,5- d ] pyrimidine, benzodiazepines). Examples of these and more preferred heterocyclic bases are provided below. Other more-anticipated heterocyclic bases may be aromatic, or they may include one or more double or triple bonds. In addition, the anticipated heterocyclic base and the fused heterocycle may be further substituted at one or more positions. And, any one having the Among these rings, halogen, hydroxy, nitro, cyano, carboxyl, C 1-6 alkyl, C 1-6 alkoxy, C 1-6 alkoxy C 1 -6 alkyl, C 1-6 alkyl carbonyl, amino, mono-or di-C 1 -6 alkylamino, azido, mercapto, C 1 -6 alkyl, C 1 -6 to be poly to poly-alkoxy, and the group consisting of C 3-7 cycloalkyl, 2, or 3 substituents each independently selected from lower alkyl, lower alkoxy, and lower alkoxy.

용어 "핵염기"는 자연적으로 발생하는 핵염기뿐만 아니라 비자연적으로 발생하는 핵염기를 커버한다. 이전에"비자연적으로 발생하는"것으로 고려되었던 다양한 핵염기가 차후에 자연에서 발견되는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, "핵염기"는 공지된 퓨린과 피리미딘 헤테로환뿐만 아니라, 헤테로환상 유사체 (가령, N-치환된 헤테로환) 및 이들의 호변체를 포함한다. 핵염기의 예시적인 실례는 아데닌, 구아닌, 티민, 시토신, 우라실, 퓨린, 크산틴, 2-클로로아데닌, 2-플루오로아데닌, 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2, 디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트, 시토신 N-알킬 카르바메이트, 시토신 N-알킬에스테르, 5-아자시토신, 5-브로모비닐우라실, 5-플루오르우라실, 5-트리플루로메틸우라실, 6-메톡시-9H-퓨린-2-아민 및 (R)-3,6,7,8-테트라히드로이미다조[4,5-d][1,3]디아제핀-8-올이다.The term "nucleobase" covers naturally occurring nucleobases as well as non-naturally occurring nucleobases. It will be apparent to those skilled in the art that various nucleobases previously considered to be "naturally occurring" are subsequently discovered in nature. Thus, "nucleobases" include not only known purines and pyrimidine heterocycles, but also heterocyclic analogs (e.g., N -substituted heterocycles) and their tautomeric forms. Illustrative examples of nucleobases include adenine, guanine, thymine, cytosine, uracil, purine, xanthine, 2-chloroadenine, 2-fluoroadenine, pentyl (5-fluoro- 4-yl) carbamate, cytosine N -alkylcarbamate, cytosine N -alkyl ester, 5-azacytosine, 5-bromovinyluracil, 5- fluorouracil, 5-trifluoromethyluracil, 6- methoxy -9 H - purine-2-amine and (R) -3,6,7,8- tetrahydro an imidazo [4,5- d] [1,3] diazepin-8-ol.

용어 "핵염기"는 모든 이들 실례뿐만 아니라 이들의 유사체와 호변체, 그리고 위치이성질체를 커버하는 것으로 의도된다. The term "nucleobase" is intended to cover all of these examples as well as analogs, tautomers, and positional isomers thereof.

이들 "핵염기"를 본 명세서에서 또한 존재하는 다른 헤테로환상 염기로부터 식별하기 위해, 본 명세서의 목적으로, 용어 "핵염기"는 화학식 II에 의해 대표된 시토신 염기를 주로 지칭한다. 하지만, 용어 "염기"는 본 명세서의 목적으로, 주로 화학식 III에 의해 대표된 뉴클레오시드에서 존재하는 염기에 관계한다. For the purposes of this specification, the term "nucleobase" refers primarily to the cytosine bases represented by formula II, in order to identify these "nucleobases" from other heterocyclic bases also present herein. However, the term "base" refers, for the purposes of this specification, to bases present predominantly in the nucleosides represented by formula III.

용어 "호변체" 또는 "호변체 형태"는 낮은 에너지 장벽을 통해 호환성인 상이한 에너지의 구조 이성질체를 지칭한다. 예로서, 양성자 호변체 (또한, 양성자성 호변체로서 알려져 있음)는 양성자의 이주를 통한 상호전환, 예를 들면, 케토-에놀과 이민-에나민 이성화를 포함한다. 원자가 호변체는 결합 전자 중에서 일부의 재편성에 의한 상호전환을 포함한다.The term " tautomer "or" tautomeric form "refers to structural isomers of different energies compatible through low energy barriers. By way of example, proton variants (also known as protophilic fauids) include interconversions through the migration of protons, such as keto-enol and imine-enamine isomerization. The valence taut variants include interconversions by recombination of some of the coupled electrons.

용어 "위치이성질체"는 원자가 상이한 연결 차수에서 결합되는 동일한 분자 화학식을 갖는 분자를 지칭한다는 의미에서, 구조 이성질체 또는 구성 이성질체를 지칭한다. The term " positional isomer "refers to a structural isomer or a constitutive isomer, in the sense that the atom is intended to refer to a molecule having the same molecular formula attached at a different degree of coupling.

용어 "전환"은 산물, 예를 들면, 예상된 최종 산물, 부산물, 또는 심지어 분해 산물로 전환되는 출발 물질의 백분율을 지칭한다.The term "conversion" refers to the percentage of the starting material that is converted to the product, eg, the expected end product, by-product, or even the degradation product.

용어 "수율"은 출발 분자의 숫자에 대해 산물의 합성된 분자의 숫자이다. 다단계 합성에서, 수율은 모든 단일 단계의 수율의 곱셈에 의해 계산될 수 있다.The term "yield" is the number of synthesized molecules of the product relative to the number of starting molecules. In multistage synthesis, the yield can be calculated by multiplying the yield of every single step.

용어 "아노머 순도"는 100%에 의해 곱셈된 혼합물 내에 존재하는 화합물의 모든 아노머의 총량에 의해 나눗셈된 화합물의 특정 아노머의 양을 지칭한다.The term "anomeric purity" refers to the amount of a particular anomer of a compound that is divided by the total amount of all anomers of the compound present in the mixture multiplied by 100%.

용어 "시토신 변형/치환/보호"는 시토신의 본래 중추 상에서 최소한 하나의 위치 (위치 1에서 질소 제외)가 기능기, 예를 들면, 라디칼 R1, R2, R3, R4, R5 , X 및/또는 Y로서 설명된 것들에 의해 치환되고, 이들 기 중에서 각 한 가지가 다른 것들로부터 독립되는 임의의 뉴클레오시드 유사체를 지칭한다. The term "cytosine modification / substitution / protection" means that at least one position (except nitrogen at position 1) on the original backbone of the cytosine is replaced by a functional group, such as a radical R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , Refers to any nucleoside analog substituted by those described as X and / or Y, wherein one of each of these groups is independent of the others.

용어 "위치 N4에서 시토신 변형된/치환된/보호된"은 위치 4에서 아미노 기의 최소한 하나의 양성자가 기능기, 예를 들면, 라디칼 R2 및/또는 R3으로서 설명된 것들에 의해 치환되고, 이들 치환체 중에서 각 한 가지가 다른 것들로부터 독립되는 시토신 중추를 갖는 염기를 지칭하고, 단서로서 전술한 치환체 중에서 최소한 하나는 수소와 상이하다. The term " cytosine modified / substituted / protected at position N 4 "means that at least one protons of the amino group at position 4 are substituted by functional groups, such as those described as radicals R 2 and / or R 3 Refers to a base having a cytosine backbone in which one of these substituents is independent from the others, and at least one of the substituents described above as a clue is different from hydrogen.

용어 "중간" 또는 "중간체"는 적합한 추가 화학 반응에 의하여 뉴클레오시드 구조의 활성 제약학적 성분 (API)으로 전환될 수 있는 임의의 뉴클레오시드 유사체 유형 화합물을 지칭한다. 이런 이유로, 중간체는 API 전구체로서 고려될 수 있는 분자이다. 본 명세서의 목적으로 용어 "전구체"는 N4- 변형된 시토신 또는 시토신 유도체 또는 중간체에 적용될 때, N4에 결합된 모이어티가 R2 또는 R3에 의해 대표된 것들 이외에 화학적 기인 화학식 II의 화합물에 의해 의미된다.The term " intermediate "or" intermediate "refers to any nucleoside analog type compound that can be converted into the active pharmaceutical ingredient (API) of the nucleoside structure by a suitable additional chemical reaction. For this reason, intermediates are molecules that can be considered as API precursors. Purposes, the term "precursors" herein is N 4 - a modified compound of cytosine or a cytosine derivative, or when applied to the intermediate, a chemical group (II) in addition to the moiety bonded to the N 4 as those represented by R 2 or R 3 Lt; / RTI >

용어 "전구약물"은 본문 전역에서 이용된 바와 같이, 약리학적으로 허용되는 유도체, 예를 들면, 에스테르, 아미드, 카르바메이트 및 인산염을 의미하고, 따라서 유도체의 결과의 생체내 생체내변환 산물은 화학식 (I)의 화합물에서 규정된 바와 같은 활성 약물이다. 전구약물을 전반적으로 설명하는 Goodman 및 Gilman에 의한 참고문헌 (The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th ed, McGraw-Hill, Int. Ed. 1992, "Biotransformation of Drugs", p 13-15)은 본원에 통합된다. 전구약물은 바람직하게는, 우수한 수성 용해도, 증가된 생체이용률을 갖고, 그리고 생체내에서 활성 저해제로 쉽게 물질대사된다. 본 발명의 화합물의 전구약물은 변형이 일과적인 조작에 의해 또는 생체내에서 부모 화합물로 개질되는 방식으로, 화합물 내에 존재하는 기능기를 변경함으로써 제조될 수 있다.The term "prodrug" as used throughout the text means pharmacologically acceptable derivatives, such as esters, amides, carbamates and phosphates, and thus the in vivo conversion product of the derivatives as a result of in vivo Is an active drug as defined in the compound of formula (I). (The Pharmacological Basis of Therapeutics, 8th Ed, McGraw-Hill, Int. Ed., 1992, "Biotransformation of Drugs ", p 13-15), which generally describes prodrugs, is incorporated herein by reference . Prodrugs preferably have good aqueous solubility, increased bioavailability, and are readily metabolized in vivo to an activity inhibitor. Prodrugs of the compounds of the present invention can be prepared by modifying the functional groups present in the compound in such a way that the modifications are modified by routine manipulation or in vivo in the parent compound.

바람직한 전구약물은 생체내에서 가수분해성이고 히드록시 또는 아미노 기를 갖는 화학식 I의 화합물로부터 유래되는 제약학적으로 허용되는 에스테르, 아미드와 카르바메이트이다. 생체내 가수분해성 에스테르, 아미드와 카르바메이트는 인간 또는 동물 신체에서 가수분해되어 부모 산 또는 알코올을 생산하는 에스테르, 아미드 또는 카르바메이트 기이다. 아미노 기에 대한 적합한 제약학적으로 허용되는 에스테르, 아미드와 카르바메이트는 C1-6 알콕시메틸 에스테르, 예를 들면, 메톡시메틸, C1-6 알카노일옥시메틸 에스테르, 예를 들면, 피발로일옥시메틸, 프탈리딜 에스테르, C3-8 시클로알콕시카르보닐옥시C1 -6 알킬 에스테르, 예를 들면, l-시클로헥실카르보닐옥시에틸; 1,3-디옥솔렌-2-오닐메틸 에스테르, 예를 들면, 5-메틸-l,3-디옥솔렌-2-오닐메틸; 그리고 본 발명의 화합물 내에 임의의 카르복시 기에서 형성될 수 있는 C1-6 알콕시카르보닐옥시에틸 에스테르, 예를 들면, 1-메톡시카르보닐-옥시에틸을 포함한다.Preferred prodrugs are pharmaceutically acceptable esters, amides and carbamates derived from compounds of formula I that are hydrolysable in vivo and have a hydroxy or amino group. In vivo hydrolysable esters, amides and carbamates are ester, amide or carbamate groups that hydrolyze in the human or animal body to produce the parent acid or alcohol. Suitable pharmaceutically acceptable esters, amides and carbamates for the amino group are C 1-6 alkoxymethyl esters, such as methoxymethyl, C 1-6 alkanoyloxymethyl esters, such as pivaloyl Oxymethyl, phthalidyl esters, C 3-8 cycloalkoxycarbonyloxy C 1 -6 alkyl esters such as 1 - cyclohexylcarbonyloxyethyl; 1,3-dioxolen-2-onyl methyl ester, for example, 5-methyl-l, 3-dioxolen-2-onylmethyl; And C 1-6 alkoxycarbonyloxyethyl esters which may be formed in any of the carboxy groups within the compounds of the present invention, for example, 1-methoxycarbonyl-oxyethyl.

히드록시 기를 내포하는 화학식 (I)의 화합물의 생체내 가수분해성 에스테르는 무기 에스테르, 예를 들면, 인산염 에스테르 및 α-아실옥시알킬 에테르와 관련된 화합물을 포함하고, 이들은 에스테르의 생체내 가수분해의 결과로서 쪼개지고 부모 히드록시 기를 제공한다. α-아실옥시알킬 에테르의 실례는 아세톡시메톡시 및 2,2-디메틸프로피오닐옥시-메톡시를 포함한다. 히드록시에 대한 생체내 가수분해성 에스테르 형성 기의 선별은 알카노일, 벤조일, 페닐아세틸 및 치환된 벤조일과 페닐아세틸, 알콕시카르보닐 (알킬 탄산염 에스테르를 제공), 디알킬카르바모일과 N-(디알킬아미노에틸)-N-알킬카르바모일 (카르바메이트를 제공), 디알킬아미노아세틸과 카르복시아세틸을 포함한다. 벤조일 상에서 치환체의 실례는 고리 질소 원자로부터 메틸렌 기를 거쳐 벤조일 고리의 3- 또는 4-위치에 연결된 모르폴리노와 피페라지노를 포함한다.In vivo hydrolysable esters of compounds of formula (I) containing hydroxy groups include compounds related to inorganic esters, such as phosphate esters and [alpha] -acyloxyalkyl ethers, which result in the in vivo hydrolysis of the ester And provides the parent hydroxy group. Examples of? -acyloxyalkyl ethers include acetoxymethoxy and 2,2-dimethylpropionyloxy-methoxy. Selection of the in vivo hydrolysable ester forming groups for hydroxy is accomplished by reacting alkanoyl, benzoyl, phenylacetyl and substituted benzoyl with phenylacetyl, alkoxycarbonyl (providing alkyl carbonate ester), dialkyl carbamoyl and N- (di Alkylaminoethyl) -N-alkylcarbamoyl (providing a carbamate), dialkylaminoacetyl and carboxyacetyl. Examples of substituents on benzoyl include morpholino and piperazino linked from the ring nitrogen atom via a methylene group to the 3- or 4-position of the benzoyl ring.

치료적 이용을 위해, 화학식 (I)의 화합물의 염은 반대이온이 제약학적으로 허용되는 것들이다. 하지만, 비-제약학적으로 허용되는 산과 염기의 염 역시 예로서, 제약학적으로 허용되는 화합물의 제조 또는 정제에서 용도를 발견한다. 모든 염은 제약학적으로 허용되는 지의 여부와 상관없이, 본 발명의 범위 내에 포함된다.For therapeutic use, the salts of the compounds of formula (I) are those for which the counterion is pharmaceutically acceptable. However, salts of non-pharmaceutically acceptable acids and bases also find use, for example, in the preparation or purification of pharmaceutically acceptable compounds. All salts, whether pharmaceutically acceptable or not, are included within the scope of the present invention.

앞서 언급된 바와 같은 제약학적으로 허용되는 산과 염기 부가염은 화학식 (I)의 화합물이 형성할 수 있는 치료적으로 활성 비독성 산과 염기 부가염 형태를 포함하는 것으로 의미된다. 제약학적으로 허용되는 산 부가염은 염기 형태를 이런 적절한 산으로 처리함으로써 편의하게 획득될 수 있다. 적절한 산은 예로서, 무기 산, 예를 들면, 히드로할산, 예를 들면, 염화수소산 또는 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 및 기타 산; 또는 유기 산, 예를 들면, 예로서, 아세트산, 프로파논산, 히드록시아세트산, 젖산, 피루브산, 옥살산 (즉, 에탄디온산), 말론산, 숙신산 (즉, 부탄디온산), 말레산, 푸마르산, 말산 (즉, 히드록시부탄디온산), 주석산, 구연산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 사이클람산, 살리실산, p-아미노살리실산, 팜산 및 기타 산을 포함한다.Pharmaceutically acceptable acid and base addition salts as mentioned above are meant to include the therapeutically active non-toxic acid and base addition salt forms which the compounds of formula (I) can form. Pharmaceutically acceptable acid addition salts may conveniently be obtained by treating the base form with such suitable acid. Suitable acids include, for example, inorganic acids such as hydrohalic acids, such as hydrochloric acid or hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and other acids; Or organic acids such as, for example, acetic acid, propanoic acid, hydroxyacetic acid, lactic acid, pyruvic acid, oxalic acid (i.e., ethanedioic acid), malonic acid, succinic acid (i.e. butanedionic acid), maleic acid, fumaric acid , Malic acid (i.e., hydroxybutanedionic acid), tartaric acid, citric acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, cyclamic acid, salicylic acid, p-aminosalicylic acid, fumaric acid and other acids.

반대로 상기 염 형태는 적절한 염기로 처리에 의해 유리 염기 형태로 전환될 수 있다.Conversely, the salt form can be converted into the free base form by treatment with an appropriate base.

산성 양성자를 내포하는 화학식 (I)의 화합물은 또한, 적절한 유기와 무기 염기로 처리에 의해 그들의 비독성 금속 또는 아민 부가염 형태로 전환될 수 있다. 적절한 염기 염 형태는 예로서, 암모늄 염, 알칼리와 알칼리성 토류 금속 염, 예를 들면, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 염 등, 유기 염기와의 염, 예를 들면, 벤자틴, N-메틸-D-글루카민, 히드라바민 염, 그리고 아미노산과의 염, 예를 들면, 예로서, 아르기닌, 리신 등을 포함한다.Compounds of formula (I) containing acidic protons can also be converted into their non-toxic metal or amine addition salt form by treatment with appropriate organic and inorganic bases. Suitable base salt forms include, for example, ammonium salts, salts with alkaline and alkaline earth metal salts such as lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium salts and the like, such as benzathine, N-methyl -D-glucamine, hydrabamine salts, and salts with amino acids such as, for example, arginine, lysine, and the like.

용어 부가염은 상기에서 이용된 바와 같이, 화학식 (I)의 화합물뿐만 아니라 이들의 염이 형성할 수 있는 용매화합물을 또한 포함한다. 이런 용매화합물은 예로서, 수화물, 알코올레이트 등이다.The term addition salt, as used hereinabove, also encompasses the solvates which the compounds of formula (I) as well as their salts can form. Such solvates are, for example, hydrates, alcoholates, and the like.

용어 "사차 아민"은 본원에서 이용된 바와 같이, 화학식 (I)의 화합물이 화학식 (I)의 화합물의 염기성 질소 및 적절한 4차화 작용제, 예를 들면, 예로서, 임의선택적으로 치환된 알킬할라이드, 아릴할라이드 또는 아릴알킬할라이드, 예를 들면, 메틸요오드 또는 벤질요오드 사이에 반응에 의해 형성할 수 있는 사차 암모늄 염을 규정한다. 우수한 이탈 기를 갖는 다른 반응물질, 예를 들면, 알킬 트리플루오로메탄술포네이트, 알킬 메탄술폰산염, 그리고 알킬 p-톨루엔술폰산염 역시 이용될 수 있다. 사차 아민은 양으로 하전된 질소를 갖는다. 제약학적으로 허용되는 반대이온은 클로로, 브로모, 요오드, 트리플루오로아세테이트 및 아세트산염을 포함한다. 선택된 반대이온은 이온 교환 수지를 이용하여 도입될 수 있다.The term "quaternary amine" as used herein refers to a compound wherein the compound of formula (I) is reacted with a basic nitrogen of the compound of formula (I) and a suitable quaternarizing agent, A quaternary ammonium salt which may be formed by reaction between an aryl halide or an arylalkyl halide, e.g., methyl iodide or benzyl iodide. Other reactive materials with good leaving groups, such as alkyl trifluoromethanesulfonate, alkyl methanesulfonate salts, and alkyl p-toluenesulfonate salts, may also be used. The quaternary amine has positively charged nitrogen. Pharmaceutically acceptable counterions include chloro, bromo, iodo, trifluoroacetate and acetic acid salts. The selected counterion may be introduced using an ion exchange resin.

본 발명 화합물의 N-산화물 형태는 하나 또는 여러 질소 원자가 이른바 N-산화물로 산화되는 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 것으로 의미된다.The N-oxide form of the compounds of the present invention is meant to include compounds of formula (I) wherein one or several nitrogen atoms are oxidized to the so-called N-oxide.

화학식 (I)의 화합물은 금속 결합, 킬레이팅, 복합체 형성 성질을 가질 수 있고, 그리고 이런 이유로, 금속 복합체 또는 금속 킬레이트로서 존재할 수 있는 것으로 인지될 것이다. 화학식 (I)의 화합물의 이런 금속화된 유도체는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.It will be appreciated that the compounds of formula (I) may have metal binding, chelating, complexing properties, and for that reason may exist as metal complexes or metal chelates. Such metallated derivatives of the compounds of formula (I) are intended to be included within the scope of the present invention.

화학식 (I)의 화합물 중에서 일부는 또한, 그들의 호변체 형태로 존재할 수 있다. 이런 형태는 비록 상기 화학식에서 명시적으로 표시되지 않았지만, 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.Some of the compounds of formula (I) may also exist in their tautomeric form. This form is intended to be included within the scope of the present invention, although not explicitly indicated in the above formula.

용어 "알킬"은 본원에서 이용된 바와 같이, 모든 탄소-탄소 결합이 단일 결합인 임의의 선형, 분지된, 또는 환상 탄화수소를 지칭한다.The term "alkyl" as used herein refers to any linear, branched, or cyclic hydrocarbon in which all carbon-carbon bonds are single bonds.

용어 "알케닐" 및 "치환되지 않은 알케닐"은 본원에서 교체가능하게 이용되고, 그리고 최소한 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 임의의 선형, 분지된, 또는 환상 알킬을 지칭한다.The terms "alkenyl" and "unsubstituted alkenyl" are used interchangeably herein and refer to any linear, branched, or cyclic alkyl having at least one carbon-carbon double bond.

게다가, 용어 "알키닐"은 본원에서 이용된 바와 같이, 최소한 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 임의의 선형, 분지된, 또는 환상 알킬 또는 알케닐을 지칭한다.In addition, the term "alkynyl " as used herein refers to any linear, branched, or cyclic alkyl or alkenyl having at least one carbon-carbon triple bond.

용어 "아릴"은 본원에서 이용된 바와 같이, 페닐 또는 나프탈레닐이 하나의 기 또는 기의 일부이고, 각각 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, 카르복실, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 알콕시C1 -6 알킬, C1-6 알킬카르보닐, 아미노, 단일- 또는 디C1 -6 알킬아미노, 아지도, 메르캅토, 폴리할로C1 -6 알킬, 그리고 폴리할로C1 -6 알콕시에서 선택되는 1, 2 또는 3개 치환체로 임의선택적으로 치환되는 임의의 방향족 환상 알케닐 또는 알키닐을 지칭한다. 용어 "알카릴"은 아릴이 알킬, 알케닐, 또는 알키닐에 공유 결합되는 경우에 이용된다.The term "aryl" is a phenyl or a naphthalenyl group, or is a part of a group, each optionally substituted by halo, hydroxy, nitro, cyano, carboxyl, C 1-6 alkyl, C 1- As used herein 6 alkoxy, C 1-6 alkoxy C 1 -6 alkyl, C 1-6 alkylcarbonyl, amino, mono-or di-C 1 -6 alkylamino, azido, mercapto, C 1 -6 alkyl in to poly, and it refers to any aromatic cyclic alkenyl, or alkynyl is optionally substituted with any by C 1 -6 1, 2 or 3 substituents selected from alkoxy poly be. The term "alkaryl" is used when aryl is covalently bonded to alkyl, alkenyl, or alkynyl.

용어 "치환된"은 본원에서 이용된 바와 같이, 기능기로 원자 또는 화학적 기 (가령, H, NH2, 또는 OH)의 대체를 지칭하고, 그리고 특히 예기된 기능기는 친핵성 기 (가령, -NH2, -OH, -SH, -NC 등), 친전자성 기 (가령, C(O)OR, C(X)OH 등), 극성 기 (가령, -OH), 비극성 기 (가령, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐 등), 이온성 기 (가령, -NH3 +), 그리고 할로겐 (가령, -F, -Cl), 그리고 모든 화학적으로 합리적인 이들의 조합을 포함한다. 따라서, 용어 "기능기" 및 용어 "치환체"는 본원에서 교체가능하게 이용되고, 그리고 친핵성 기 (가령, -NH2, -OH, -SH, -NC, -CN 등), 친전자성 기 (가령, C(O)OR, C(X)OH, C(할로겐)OR 등), 극성 기 (가령, -OH), 비극성 기 (가령, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐 등), 이온성 기 (가령, -NH3 +), 그리고 할로겐을 지칭한다.Refers to the replacement of an atom or chemical group (e.g., H, NH 2 , or OH) with a functional group, as used herein, and the functional groups specifically contemplated are nucleophilic groups (e.g., -NH 2, -OH, -SH, -NC, etc.), an electrophilic group (e.g., C (O) OR, C (X) OH, etc.), polar groups (e.g., -OH), a non-polar group (e.g., aryl, Alkyl, alkenyl, alkynyl, etc.), ionic groups (e.g., -NH 3 + ), and halogens (e.g., -F, -Cl), and combinations of all chemically reasonable ones. Accordingly, the term "functional group" and the term "substituent" is used herein to be replaced, and a nucleophilic group (e.g., -NH 2, -OH, -SH, -NC, -CN , etc.), an electrophilic group (E.g., C (O) OR, C (X) OH, C (halogen) OR etc.), a polar group (e.g., -OH), a nonpolar group (e.g., aryl, alkyl, alkenyl, (E.g., -NH 3 + ), and halogen.

상세한 설명의 목적으로, 용어 "뉴클레오시드 인산화효소" 또는 "NP" 또는 "NPs"는 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소 또는 PyNP (PyNPs) 효소 또는 PyNPs와 PNPs (퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 효소)의 혼합물을 포함한다. 이들 효소는 자연적으로 발생하는 미생물, 예를 들면, 중온균, 고온균, 초고온균 또는 극한성 생물로부터 획득될 수 있다. 상세한 설명의 목적으로, 중온균 또는 중온성 생물체 또는 NPs 효소는 NP 활성을 18 내지 60℃ 범위에서 변하는 온도, 40-55℃의 최적 온도 범위에서 작동하거나 또는 실행할 수 있는 것들이다. 고온균 또는 고온성 생물체 또는 NPs 효소는 NP 활성을 60℃ 초과 및 80℃까지의 온도에서 작동하거나 또는 실행할 수 있는 것들이다. 초고온균 또는 초고온성 생물체 또는 NPs 효소는 NP 활성을 80℃ 초과 및 100℃까지의 온도, 80-95℃의 최적 온도 범위에서 작동하거나 실행할 수 있는 것들이다. 부가적으로, 본 발명에서 이용된 이들 효소는 유전자 재조합 기술에 의해 획득되고, 개별 인코딩 핵산 서열을 운반하는 상응하는 벡터로 형질전환된 숙주 세포에서 발현되는 클로닝된 효소일 수 있다.The term "nucleoside phosphorylase" or "NP" or "NPs" refers to a pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme or PyNP (PyNPs) enzyme or PyNPs and PNPs (purine nucleoside phosphorylase enzyme) ≪ / RTI > These enzymes can be obtained from naturally occurring microorganisms such as mesophiles, thermophilic bacteria, ultrahydrochemists or extreme organisms. For the purposes of detailed description, mesophilic or mesophilic organisms or NPs enzymes are those that can operate or perform NP activity at temperatures varying from 18 to 60 占 폚, at an optimal temperature range of 40 to 55 占 폚. Thermophilic or thermophilic organisms or NPs enzymes are those that can operate or operate at NP temperatures above 60 < 0 > C and up to 80 < 0 > C. The hyperthermophilic or hypertonic organisms or NPs enzymes are those that can operate or operate at NP temperatures above 80 ° C and up to 100 ° C, and at an optimal temperature range of 80-95 ° C. Additionally, these enzymes used in the present invention may be cloned enzymes obtained by genetic recombination techniques and expressed in host cells transformed with the corresponding vectors carrying the individual encoding nucleic acid sequences.

본 발명에 따른 NP 효소를 인코딩하는 핵산 분자는 바람직하게는, 서열 번호: 1, 2, 5, 7, 9 또는 11; 또는The nucleic acid molecule encoding the NP enzyme according to the present invention is preferably selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

a) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체인 뉴클레오티드 서열; 또는a) a complementary nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

b) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 축중하는 뉴클레오티드 서열; 또는b) a nucleotide sequence which is flanked by SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

c) 높은 엄격함의 조건 하에 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11에; 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체에; 또는 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11로부터 유래된 혼성화 프로브에 혼성화하는 뉴클레오티드 서열; 또는 이의 보체; 또는c) under conditions of high stringency, in SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; A complement of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or a nucleotide sequence which hybridizes to a hybridization probe derived from SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or its complement; or

d) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는d) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

e) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 59% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는e) a nucleotide sequence having at least 59% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

f) 서열 번호: 3, 4, 6, 8, 10 또는 12에서 선택되는 아미노산 서열을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열에서 선택된다.f) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 3, 4, 6, 8, 10 or 12.

본 발명의 의미에서 엄격한 혼성화의 조건은 Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), 1.1011.104에 의해 설명된 것들로서 규정된다. 이에 따르면, 엄격한 조건 하에 혼성화는 양성 혼성화 신호가 55℃, 바람직하게는 62℃, 가장 바람직하게는 68℃에서 1 x SSC 완충액 및 0.1 % SDS로 1 시간 동안, 특히 55℃, 바람직하게는 62℃에서, 가장 바람직하게는 68℃에서 0.2 x SSC 완충액 및 0.1 % SDS로 1 시간 동안 세척한 후 여전히 관찰된다는 것을 의미한다. Conditions of stringent hybridization in the sense of the present invention are defined as those described by Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), 1.1011.104. According to this, under stringent conditions, hybridization is carried out with 1 x SSC buffer and 0.1% SDS for 1 hour, in particular 55 ° C, preferably 62 ° C, at 55 ° C, preferably 62 ° C, most preferably 68 ° C, , Most preferably at 68 [deg.] C, for 1 hour with 0.2 x SSC buffer and 0.1% SDS.

게다가, 상세한 설명의 의미에서, 본 발명은 또한, 뉴클레오티드 또는 아미노산 수준에서, 각각 서열 번호: 1 또는 서열 번호: 2 (뉴클레오티드) 또는 서열 번호: 3 또는 서열 번호:4 (아미노산)에서 도시된 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열에 최소한 59%, 특히 바람직하게는 최소한 80%, 가장 바람직하게는 최소한 90%의 동일성을 갖는 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열을 커버한다. 퍼센트 동일성은 다음 방정식에 따라 결정된다: Furthermore, in the sense of the detailed description, the present invention also encompasses a nucleotide or amino acid sequence as shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 (nucleotide) or SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4 (amino acid) But covers at least 59%, particularly preferably at least 80%, most preferably at least 90% identity to the amino acid sequence. Percent identity is determined according to the following equation:

I= (n/L) x 100I = (n / L) x 100

여기서 I는 퍼센트 동일성이고, L은 기본 서열의 길이이고, 그리고 n은 기본 서열에 대한 서열의 뉴클레오티드 또는 아미노산 차이의 숫자이다.Where I is percent identity, L is the length of the base sequence, and n is the number of nucleotides or amino acid differences in the sequence relative to the base sequence.

2013년 11월 15일자에 GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/)에서 유사한 PNP 단백질과 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 ( deoD ) [ 술폴로부스 솔파타리쿠스 ( Sulfolobus solfataricus )] 단백질 서열의 동일성 On November 15, 2013 Date of PNP protein and purine nucleoside kinases similar in GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) (deoD) [alcohol Polo Booth Solpa Tari Syracuse (Sulfolobus solfataricus )] identity of the protein sequence 수탁 번호Access number 생물체 organism 동일성 %% Identity NP_342951.1NP_342951.1 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus) P2 (서열 번호: 3) Sulfolobus solfataricus P2 (SEQ ID NO: 3) 100%100% NP_378450.1 NP_378450.1 술포로부스 Sulfurous booth 토코다이아이Tokodai ( ( SulfolobusSulfolobus tokodaii)  tokodaii) strstr . 7. 7 83%83% YP_005648757.1YP_005648757.1 술포로부스 Sulfurous booth 이스라디쿠스Isradicus ( ( SulfolobusSulfolobus islandicus)  islandicus) LAL14LAL14 /1/One 59%59% WP_016730864.1WP_016730864.1 술포로부스 Sulfurous booth 이스라디쿠스Isradicus ( ( SulfolobusSulfolobus islandicus) islandicus) 64%64% WP_016730167.1WP_016730167.1 술포로부스 Sulfurous booth 이스라디쿠스Isradicus ( ( SulfolobusSulfolobus islandicus) islandicus) 61%61%

2013년 11월 15일자에 GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/)에서 유사한 UDP 단백질과 우리딘 인산화효소 [ 에로피룸 페르닉스 ( Aeropyrum pernix )] K1 단백질 서열의 동일성UDP is similar to proteins in the GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) on 15 November 2013 and the date of uridine kinase [Erotic pirum Fernand Knicks (Aeropyrum pernix )] K1 protein sequence identity 수탁 번호Access number 생물체 organism 동일성 %% Identity NP_148386.2NP_148386.2 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix) K1 (서열 번호: 4) Aeropyrum pernix ) K1 (SEQ ID NO: 4) 100%100% YP_008604720.1YP_008604720.1 에로피룸Erofumi 카미니Carmini ( ( AeropyrumAeropyrum caminiglass ) SY1) SY1 93%93%

본 발명의 또 다른 요부는 발현 제어 서열과 작동가능하게 연결된, 상기 규정된 바와 같은 핵산 분자의 최소한 하나의 사본을 포함하는 재조합 벡터이다. 벡터는 임의의 원핵 또는 진핵 벡터일 수 있다. 원핵 벡터의 실례는 염색체 벡터, 예를 들면, 박테리오파지 (가령, 박테리오파지 람다) 및 염색체외 벡터, 예를 들면, 플라스미드이다 (가령, Sambrook et al., 상기, Chapter 1-4를 참조한다). 벡터는 또한, 진핵 벡터, 예를 들면, 효모 벡터 또는 고등 세포에 적합한 벡터, 예를 들면, 플라스미드 벡터, 바이러스 벡터 또는 식물 벡터일 수 있다. 적합한 진핵 벡터는 예로서, Sambrook et al ., 상기, Chapter 16에 의해 설명된다. 본 발명은 게다가, 앞서 설명된 바와 같은 핵산 또는 재조합 벡터로 형질전환된 재조합 세포에 관계한다. 세포는 임의의 세포, 예를 들면, 원핵 또는 진핵 세포일 수 있다. 원핵 세포, 특히, 대장균 (E. coli) 세포가 특히 바람직하다.Another important feature of the present invention is a recombinant vector comprising at least one copy of a nucleic acid molecule as defined above operably linked to an expression control sequence. The vector may be any prokaryotic or eukaryotic vector. Examples of prokaryotic vectors are chromosome vectors, such as bacteriophage (e.g., bacteriophage lambda) and extrachromosomal vectors, such as plasmids (see, for example, Sambrook et al., Supra, Chapter 1-4). The vector may also be a eukaryotic vector, e. G., A yeast vector or a vector suitable for high cells, for example, a plasmid vector, a viral vector or a plant vector. Suitable eukaryotic vectors include, for example, Sambrook et < RTI ID = 0.0 > al ., described in Chapter 16 above. The invention further relates to a recombinant cell transformed with a nucleic acid or recombinant vector as described above. The cell can be any cell, e. G. Prokaryotic or eukaryotic. Prokaryotic cells, particularly E. coli cells, are particularly preferred.

상세한 설명의 목적으로, 본 발명은 또한, 서열 번호: 1 내지 서열 번호:12의 변이체, 또는 오르토로그를 커버한다.For the purpose of detailed description, the present invention also covers mutants of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 12, or orthologs.

용어 "변이체"는 명세서 전반에서 이용된 바와 같이, 각각 하나 또는 그 이상의 뉴클레오티드 또는 아미노산에 의해 변경되는, 핵산의 뉴클레오티드 서열 또는 단백질 또는 폴리펩티드의 아미노산 서열을 의미하는 것으로 이해된다. 변이체는 "보존성" 변화를 가질 수 있는데, 여기서 치환된 뉴클레오티드 또는 아미노산은 대체된 뉴클레오티드 또는 아미노산과 유사한 구조적 또는 화학적 성질을 갖는다. 변이체는 또한, 하나 또는 그 이상의 뉴클레오티드 또는 아미노산의 "비보존성" 변화 또는 결실 및/또는 삽입을 가질 수도 있다. 상기 용어는 또한, 특정 핵산 또는 단백질 또는 폴리펩티드에 대한 뉴클레오티드 또는 아미노산의 임의의 삽입/결실을 범위 내에 포함한다. "기능적 변이체"는 참고 뉴클레오티드 서열 또는 단백질 또는 폴리펩티드의 기능 능력을 유지하는 변이체를 의미하는 것으로 이해될 것이다.The term "variant" is understood to mean the nucleotide sequence of the nucleic acid or the amino acid sequence of the protein or polypeptide, respectively, which is modified by one or more nucleotides or amino acids, as used throughout the specification. Variants can have a "conservative" change wherein the substituted nucleotide or amino acid has structural or chemical properties similar to the substituted nucleotide or amino acid. Variants may also have "non-conservative" changes or deletions and / or insertions of one or more nucleotides or amino acids. The term also includes within the scope any insertions / deletions of nucleotides or amino acids for a particular nucleic acid or protein or polypeptide. "Functional variant" shall be understood to mean a reference nucleotide sequence or a variant that retains the functional ability of the protein or polypeptide.

용어 "보체" 또는 "상보성"은 본원에서 이용된 바와 같이, 20가지 이중 가닥 핵산, 예를 들면, DNA와 RNA의 각 가닥이, 이들 사이에 염기쌍이 2개 또는 3개 수소 결합에 의해 비공유적으로 연결된다는 점에서, 다른 것에 상보적이라는 것을 의미할 수 있다. DNA의 경우에, 아데닌 (A) 염기는 티민 (T) 염기를 보완하고, 그리고 그 반대이다; 구아닌 (G) 염기는 시토신 (C) 염기를 보완하고, 그리고 그 반대이다. RNA의 경우에, 아데닌 (A) 염기가 티민 (T) 염기 대신에 우라실 (U) 염기를 보완한다는 점을 제외하고, 동일하다. DNA와 RNA에서 발견된 각 염기에 대한 단지 하나의 25개 상보성 염기만 있기 때문에, 임의의 단일 가닥에 대한 상보성 가닥을 재건할 수 있다.The term " complement "or" complementarity ", as used herein, means that 20 double-stranded nucleic acids, for example, each strand of DNA and RNA, are linked by two or three hydrogen bonds between them, May be meant to be complementary to the other in that it is connected to the other. In the case of DNA, the adenine (A) base supplements the thymine (T) base and vice versa; The guanine (G) base complements the cytosine (C) base and vice versa. In the case of RNA, the adenine (A) base is the same, except that it replaces the uracil (U) base instead of the thymine (T) base. Since there is only one 25 complementary base for each base found in DNA and RNA, complementary strands for any single strand can be reconstructed.

용어 "오르토로그"는 명세서 전반에서 이용된 바와 같이, 상이한 종에서 발견되는 상동성 유전자 또는 miRNAs 서열인 것으로 이해된다.The term " orthologs "is understood to be sequences of homologous genes or miRNAs found in different species, as used throughout the specification.

"재조합 DNA 분자"는 본 명세서 하에, 분자 생물학적 조작을 겪은 DNA 분자로서 이해된다. 용어 "재조합 DNA"는 이런 이유로, 자연적으로 존재하지 않는 DNA의 한 형태인데, 이것은 정상적으로 함께 발생하지 않는 DNA 서열을 합동함으로써 창출된다."Recombinant DNA molecule" is understood herein as a DNA molecule that underwent molecular biological manipulation. The term "recombinant DNA" is, therefore, a form of DNA that does not exist naturally, which is created by joining DNA sequences that do not normally occur together.

일단 숙주 세포 내로 도입되면, "재조합 DNA 분자"는 숙주 세포에 의해 복제된다. "재조합 단백질 또는 효소"는 본원에서, "재조합 DNA 분자"를 이용한 방법에 의해 생산된 단백질 또는 효소인 것으로 의미되고, 그리고 따라서, 또한 상세한 설명의 목적으로, 용어 재조합 효소 또는 재조합 유형 효소는 재조합 DNA로부터 유래되는 단백질 또는 효소인 것으로 이해되어야 하다. Once introduced into a host cell, the "recombinant DNA molecule" is replicated by the host cell. The term "recombinant protein or enzyme" is used herein to mean a protein or enzyme produced by a method using a "recombinant DNA molecule ", and therefore also for the purposes of detailed description, the term recombinant enzyme or recombinant type enzyme refers to recombinant DNA Lt; / RTI > protein or enzyme.

돌연변이체 효소는 본 명세서의 목적으로, 자연적으로 발생하거나 또는 유전공학을 비롯한 인간 조작에 의해 유도된 최소한 하나의 돌연변이를 보여주는 임의의 효소에 의해 의미된다. Mutant enzymes are intended for the purposes of this specification by any enzyme that occurs naturally or that exhibits at least one mutation induced by human manipulation, including genetic engineering.

이에 반하여, 선천적, 자연 또는 자연적으로 발생하는 효소는 본 명세서의 목적으로, 모두 동의어로서 간주되고, 돌연변이 없이 주로 자연에서 광범위하게 발견되는 이전 아미노산 서열을 보존하는 효소에 의해 의미된다.Conversely, enzymes that occur naturally, naturally or naturally occur for the purposes of this specification, are all considered synonymous and are meant by enzymes that preserve previous amino acid sequences that are found largely in nature, largely without mutations.

본 발명의 효소의 기능적 부분은 모든 생물촉매반응 성질을 실행하는 완전한 효소 서열의 능력을 유지하는, 본래 효소 또는 이를 인코딩하는 DNA 분절의 임의의 서열 단편인 것으로 의미된다.The functional portion of the enzyme of the present invention is meant to be the original enzyme or any sequence fragment of the DNA segment encoding it that maintains the ability of the complete enzyme sequence to perform all of the biocatalytic reaction properties.

용어 시토신 뉴클레오시드 유사체는 본 명세서의 목적으로, 시토신의 뉴클레오시드 유사체 또는 시토신 유도체의 뉴클레오시드 유사체를 의미한다. 동등하게, 용어 시토신 염기는 본 특허 명세서에 한정된 바와 같이, 염기 시토신 또는 이의 유도체를 의미한다. 유사하게는, 용어 변형된 시토신 염기는 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 시토신 염기의 골격이 위치 4, 5 또는 6에서 치환되는 화학식 II에 의해 대표된 화합물을 커버한다.The term cytosine nucleoside analog means, for the purposes of this specification, a nucleoside analog of a cytosine or a nucleoside analog of a cytosine derivative. Equally, the term cytosine base means a base cytosine or derivative thereof, as defined in the present patent specification. Similarly, the term modified cytosine base as used herein covers a compound represented by formula II wherein the backbone of the cytosine base is substituted at position 4, 5 or 6.

상세한 설명은 특히 활성 제약학적 성분 (APIs), 중간체 또는 이들의 전구약물로서 유용한 시토신 뉴클레오시드 유사체를 생산하기 위한 효소적 공정을 개시하고, 이들은 화학식 I의 활성 제약학적 성분 (APIs) 또는 이들의 중간체, 뉴클레오시드 유사체 (NAs)이다:The detailed description discloses, in particular, an enzymatic process for producing cytosine nucleoside analogs useful as active pharmaceutical ingredients (APIs), intermediates or prodrugs thereof, which are active pharmaceutical ingredients (APIs) of formula I or their An intermediate, a nucleoside analogue (NAs):

[화학식 I](I)

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서,here,

Z1은 O, CH2, S, NH이고;Z 1 is O, CH 2 , S, NH;

Z2는 Z1과 독립적으로 O, C(RS2RS5), S(RS2RS5), S(RS2), S(RS5), 바람직하게는, SO 또는 SO2 기; N(RS2RS5), N(RS2), N(RS5)이고;Z 2 is independently from Z 1 O, C (R S2 R S5 ), S (R S2 R S5 ), S (R S2 ), S (R S5 ), preferably SO or SO 2 groups; N (R S2 R S5), N (R S2), N (R S5) , and;

RS1은 수소, OH, 다음에서 선택되는 이의 에테르 또는 에스테르이고:Wherein R < 1 > is hydrogen, OH, an ether or ester thereof,

Figure pat00007
,
Figure pat00007
,

n은 0 또는 1이고, A는 산소 또는 질소이고, 그리고 각 M은 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 또는 제약학적으로 허용되는 반대이온, 예를 들면, 한정됨 없이, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 알킬암모늄이고;n is 0 or 1, A is oxygen or nitrogen, and each M is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, Optionally substituted by any optionally substituted aryl, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl, or alkynyl chain optionally optionally connected to P by an alkyl, alkenyl, or alkynyl chain substituted with A substituted heterocycle, or a pharmaceutically acceptable counterion, such as, without limitation, sodium, potassium, ammonium, or alkylammonium;

RS2는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, 할로겐, 바람직하게는 F, CN, NH2, SH, C≡CH, N3이고;R S2 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, halogen, preferably F, CN, NH 2 , SH, C≡CH, N 3 ;

RS3은 2'-데옥시리보뉴클레오시드 또는 아라비노뉴클레오시드로부터 유래된 NA의 경우에 수소이고, 또는 NA가 리보뉴클레오시드로부터 유래될 때 OH, NH2, 할로겐, 바람직하게는 F, OCH3에서 선택되고;R S3 is hydrogen in the case of NA derived from a 2'-deoxyribonucleoside or arabinonucleoside, or OH, NH 2 , halogen, preferably F when the NA is derived from a ribonucleoside , it is selected from OCH 3;

RS4는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2, 할로겐, 바람직하게는 F, CN이고; R S4 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 , halogen, preferably F, CN;

단서로서 RS1과 RS4는 둘 모두 OH 잔기의 에테르 또는 에스테르일 때 상이하고;As a clue, R S1 and R S4 are different when both are ether or ester of the OH moiety;

RS5는 Z2가 산소와 상이할 때, 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2 또는 할로겐, 바람직하게는 F이고;R S5 is when Z 2 be different from the oxygen, hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 or halogen, preferably F;

R1은 O, CH2, S, NH이고;R 1 is O, CH 2 , S, NH;

R2는 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 바람직하게는 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6, SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R 2 is selected from hydrogen, optionally substituted alkyl chains, preferably C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl Or any optional substituted heteroaryl connected to N by an optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain optionally joined to N by an alkynyl chain, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6, SO 2 R 6 R 7, CN, P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2 R 8, and;

R3은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 바람직하게는 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6; SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R3과 R2는 서로로부터 독립된 것이고; 그리고 단서로서 R2 또는 R3 중에서 최소한 하나는 수소와 상이하고;R 3 is selected from the group consisting of hydrogen, optionally substituted alkyl chains, preferably C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, Or any optional substituted heteroaryl connected to N by an optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain optionally joined to N by an alkynyl chain, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6 ; SO 2 R 6 R 7, CN , P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2, and R 8; R 3 and R 2 are independent of each other; And as a clue at least one of R 2 or R 3 is different from hydrogen;

R4는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I); 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬; 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬; 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R1, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:R 4 is hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I); An optionally substituted alkyl chain; An optionally substituted alkenyl chain; Optionally substituted alkynyl, trihaloalkyl, OR 6 , NR 6 R 7 , CN, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 6 , OCONR 6 R 7 , OCO by 2 R 6, OC (S) oR 6, NHCONR 6 R 7, NHCO 2 R 6, NHC (S) oR 6, SO 2 NR 6 R 7, any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Any optional substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to Y by any optionally substituted heterocycle, and independently selected from R 1 , R 2, , Any of R 3 , R 4 or R 5 , and optionally substituted aryl;

Figure pat00008
Figure pat00008

단서로서 Y는 탄소 또는 황 원자이고, 그리고 대안으로, R4가 부재하면, 단서로서 Y는 질소 원자이고;As a clue, Y is a carbon or sulfur atom and, alternatively, when R 4 is absent, Y is a nitrogen atom as a cue;

여기서 here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R5는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I), 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7; CH2-헤테로환상 고리, CN;R 5 is selected from the group consisting of hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I), optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, roal Kiel, OR 6, NR 6 R 7 , CN, COR 6, CONR 6 R 7, CO 2 R 6, C (S) OR 6, OCONR 6 R 7, OCO 2 R 6, OC (S) OR 6, NHCONR 6 R 7 , NHCO 2 R 6 , NHC (S) OR 6 , SO 2 NR 6 R 7 ; CH 2 -heterocyclic ring, CN;

그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R1, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:And independently any optional optionally substituted heterocycle of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 , or optionally substituted aryl,

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R6과 R7은 서로 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 헤테로환상 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고;R 6 and R 7 are independently of each other hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, heterocyclic or optionally substituted aryl;

R8은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 아릴, 또는 임의선택적으로 치환된 헤테로환이고;R < 8 > is hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted aryl, or optionally substituted heterocycle;

Y는 C, N, S이고;Y is C, N, S;

여기서 시토신 뉴클레오시드 유사체를 생산하기 위한 공정은 본 발명의 공정의 화학효소적 바람직한 구체예가 이용될 때, 다음 단계를 포함한다:Wherein the process for producing a cytosine nucleoside analog comprises the following steps when a chemo-enzymic preferred embodiment of the process of the present invention is used:

(i) 전통적인 정제 방법에 의해 단계 (i)의 종결 시점에서 임의선택적으로 정제되는 화학식 II의 중간 화합물 내에 치환체 R2와 R3으로서 설명된 적절한 치환을 함입하기 위해, 시토신 염기를 시토신 유도체 내에 N4 위치에서 아미노 기를 변경하기 위한 적합한 시약과 화학적으로 반응시키는 단계;(i) introducing a cytosine base into the cytosine derivative in order to incorporate the appropriate substitutions described as substituents R < 2 > and R < 3 > into an intermediate compound of formula (II) optionally refined optionally at the end of step (i) Chemically reacting with an appropriate reagent for modifying the amino group at the 4- position;

대안으로, 발명의 공정은 시장에서 구입가능한 또는 이전에 합성된, 화학식 II에 의해 대표된 출발 산물 (변형된 시토신 염기)로부터 직접적으로 출발할 수 있다,Alternatively, the process of the invention may start directly from the starting product (modified cytosine base) represented by formula II, which is commercially available or previously synthesized,

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

Figure pat00010
Figure pat00010

(ii) 전술한 변형된 시토신 염기를 적합한 뉴클레오시드 유사체 출발 물질과 반응시키는 단계, 여기서 상기 반응은 적합한 반응 수성 매체에서 및 적합한 반응 조건 하에, 화학식 II의 시토신 유도체 및 화학식 III의 뉴클레오시드 유사체를 포함하는 출발 물질의 혼합물에 뉴클레오시드 인산화효소 효소 (NPs), 바람직하게는 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소 (PyNP)의 첨가를 포함하고, (ii) reacting the above-described modified cytosine base with a suitable nucleoside analog starting material, wherein the reaction is carried out in a suitable reaction aqueous medium and under suitable reaction conditions, with a cytosine derivative of formula (II) and a nucleoside analog of formula (NPs), preferably a pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme (PyNP), to a mixture of starting materials comprising the nucleoside phosphorylase enzyme,

[화학식 III](III)

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서,here,

Z1은 O, CH2, S, NH이고;Z 1 is O, CH 2 , S, NH;

Z2는 Z1과 독립적으로 O, C(RS2RS5), S(RS2RS5), S(RS2), S(RS5), 바람직하게는, SO 또는 SO2 기; N(RS2RS5), N(RS2), N(RS5)이고;Z 2 is independently from Z 1 O, C (R S2 R S5 ), S (R S2 R S5 ), S (R S2 ), S (R S5 ), preferably SO or SO 2 groups; N (R S2 R S5), N (R S2), N (R S5) , and;

RS1은 수소, OH, 다음에서 선택되는 이의 에테르 또는 에스테르이고:Wherein R < 1 > is hydrogen, OH, an ether or ester thereof,

Figure pat00012
,
Figure pat00012
,

n은 0 또는 1이고, A는 산소 또는 질소이고, 그리고 각 M은 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 또는 제약학적으로 허용되는 반대이온, 예를 들면, 한정됨 없이, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 알킬암모늄이고;n is 0 or 1, A is oxygen or nitrogen, and each M is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, Optionally substituted by any optionally substituted aryl, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl, or alkynyl chain optionally optionally connected to P by an alkyl, alkenyl, or alkynyl chain substituted with A substituted heterocycle, or a pharmaceutically acceptable counterion, such as, without limitation, sodium, potassium, ammonium, or alkylammonium;

RS2는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, 할로겐, 바람직하게는 F, CN, NH2, SH, C≡CH, N3이고;R S2 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, halogen, preferably F, CN, NH 2 , SH, C≡CH, N 3 ;

RS3은 2'-데옥시리보뉴클레오시드 또는 아라비노뉴클레오시드로부터 유래된 NA의 경우에 수소이고, 또는 NA가 리보뉴클레오시드로부터 유래될 때 OH, NH2, 할로겐 (바람직하게는 F), OCH3에서 선택되고;R S3 is hydrogen in the case of NA derived from a 2'-deoxyribonucleoside or arabinonucleoside, or OH when it is derived from a ribonucleoside, NH 2 , preferably halogen (preferably F ), it is selected from OCH 3;

RS4는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2, 할로겐, 바람직하게는 F, CN이고; R S4 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 , halogen, preferably F, CN;

단서로서 RS1과 RS4는 둘 모두 OH 잔기의 에테르 또는 에스테르일 때 상이하고;As a clue, R S1 and R S4 are different when both are ether or ester of the OH moiety;

RS5는 Z2가 산소와 상이할 경우에, 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2 또는 할로겐, 바람직하게는 F이고;R S5 is the case where Z 2 be different from the oxygen, hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 or halogen, preferably F;

R1은 O, CH2, S, NH이고;R 1 is O, CH 2 , S, NH;

R2는 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 바람직하게는 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6, SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R 2 is selected from hydrogen, optionally substituted alkyl chains, preferably C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl Or any optional substituted heteroaryl connected to N by an optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain optionally joined to N by an alkynyl chain, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6, SO 2 R 6 R 7, CN, P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2 R 8, and;

R3은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 바람직하게는 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6; SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R3과 R2는 서로로부터 독립된 것이고; 그리고 단서로서 R2 또는 R3 중에서 최소한 하나는 수소와 상이하고;R 3 is selected from the group consisting of hydrogen, optionally substituted alkyl chains, preferably C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, Or any optional substituted heteroaryl connected to N by an optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain optionally joined to N by an alkynyl chain, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6 ; SO 2 R 6 R 7, CN , P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2, and R 8; R 3 and R 2 are independent of each other; And as a clue at least one of R 2 or R 3 is different from hydrogen;

R4는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I); 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬; 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬; 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:R 4 is hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I); An optionally substituted alkyl chain; An optionally substituted alkenyl chain; Optionally substituted alkynyl, trihaloalkyl, OR 6 , NR 6 R 7 , CN, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 6 , OCONR 6 R 7 , OCO by 2 R 6, OC (S) oR 6, NHCONR 6 R 7, NHCO 2 R 6, NHC (S) oR 6, SO 2 NR 6 R 7, any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Any optional substituted heteroaryl optionally attached to Y by any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain, and independently selected from R 2 , R 3, , R < 4 > or R < 5 & gt ;, or any optionally substituted aryl;

Figure pat00013
Figure pat00013

단서로서 Y는 탄소 또는 황 원자이고, 그리고 대안으로, R4가 부재하면, 단서로서 Y는 질소 원자이고;As a clue, Y is a carbon or sulfur atom and, alternatively, when R 4 is absent, Y is a nitrogen atom as a cue;

여기서 here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R5는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐 (바람직하게는 F 또는 I), 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7; CH2-헤테로환상 고리, CN;R 5 is selected from the group consisting of hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen (preferably F or I), optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, roal Kiel, OR 6, NR 6 R 7 , CN, COR 6, CONR 6 R 7, CO 2 R 6, C (S) OR 6, OCONR 6 R 7, OCO 2 R 6, OC (S) OR 6, NHCONR 6 R 7 , NHCO 2 R 6 , NHC (S) OR 6 , SO 2 NR 6 R 7 ; CH 2 -heterocyclic ring, CN;

그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:And independently any optional optionally substituted heterocycle of R 2 , R 3 , R 4 or R 5 , or optionally substituted aryl,

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서here

X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;

R6과 R7은 서로 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 헤테로환상 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고;R 6 and R 7 are independently of each other hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, heterocyclic or optionally substituted aryl;

R8은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 아릴, 또는 임의선택적으로 치환된 헤테로환이고;R < 8 > is hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted aryl, or optionally substituted heterocycle;

Y는 C, N, S이고;Y is C, N, S;

(iii) 임의선택적으로, 전통적인 정제 방법에 의해 더욱 정제되는 화학식 I의 시토신 뉴클레오시드 유사체에서 유리 일차 아미노 N4를 회수하기 위해, 시토신 뉴클레오시드 유사체 내에 N4 위치에서 아미노 기를 탈보호하는 단계. (iii) optionally deprotecting the amino group at the N 4 position in the cytosine nucleoside analog to recover the free primary amino N 4 in the cytosine nucleoside analog of formula I which is further purified by a conventional purification method .

바람직하게는, 출발 물질의 화학식 III에서 염기를 구성하는 헤테로환상 고리는 다음에서 선택된다: 우라실, 아데닌, 시토신, 구아닌, 티민, 하이포크산틴, 크산틴, 티오우라실, 티오구아닌, 9-H-퓨린-2-아민, 7-메틸구아닌, 5-플루오르우라실, 5-브로모우라실, 5-클로로우라실, 5,6-디히드로우라실, 5-메틸시토신, 5-히드록시메틸시토신 및 이들의 임의의 치환된 유도체.Preferably, the heterocyclic ring constituting the base in formula (III) of the starting material is selected from: uracil, adenine, cytosine, guanine, thymine, hypoxanthine, xanthine, thiouracil, thioguanine, 9-H-purine 5-methyluronate, 5-methylcytosine, 5-hydroxymethylcytosine, and any of these. Substituted derivatives thereof.

게다가, 화학식 II의 상응하는 핵염기를 획득하기 위해 변형되는 유리 시토신 또는 시토신 유도체는 바람직하게는, 다음에서 선택된다:In addition, free cytosine or cytosine derivatives that are modified to obtain the corresponding nucleobases of formula (II) are preferably selected from:

Figure pat00015
Figure pat00015

게다가, 화학식 I의 뉴클레오시드 유사체에서 시토신 핵염기는 바람직하게는, 다음에서 선택된다:In addition, the cytosine nucleobase in the nucleoside analog of formula I is preferably selected from:

Figure pat00016
Figure pat00016

본원에서 설명된 공정으로 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택된다: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 에노시타빈 (BH-AC), 젬시타빈 (dFdC), 잘시타빈 (ddC), 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신 (CNDAC), 갈로시타빈, 발로프리시타빈 (NM283), 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈 (T-araC), 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 또는 아프리시타라빈 (ATC).APIs, intermediates, or prodrugs thereof produced by the processes described herein are selected from the group consisting of: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine ara-C), enocitabine (BH-AC), gemcitabine (dFdC), zalcitabine (ddC), ibatisitabine, sapacitabine, 2'- 2'-deoxy-4'-thiocytidine, tiarabine (T-araC), 2'-deoxy-4'-thiocytidine, -Deoxy-4 ' -thio-5-azacytidine or < / RTI >

더욱 바람직하게는, 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되고: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 그리고 훨씬 바람직하게는, 설명된 공정은 특히, 카페시타빈 또는 시타라빈의 산업 생산에 의도된다.More preferably, the APIs, intermediates or prodrugs thereof produced are selected from the group consisting of: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine -C), and, more preferably, the described process is specifically intended for industrial production of capecitabine or cytarabine.

본원에서 설명된 공정을 실시하는 더욱 바람직한 구체예에서, 생산된 API, 중간체 또는 이들의 전구약물은 카페시타빈이다 (반응식 2).In a more preferred embodiment of carrying out the process described herein, the API, intermediate or prodrug thereof produced is capecitabine (Scheme 2).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

NPs 또는 PyNPs에 의한 카페시타빈의 합성Synthesis of capecitabine by NPs or PyNPs

Figure pat00017
Figure pat00017

효소적 또는 화학효소적 합성에서 카페시타빈의 생체촉매성 단계 (효소적 단계)는 바람직하게는 20-120℃ 범위의 온도에서 수행되었다.The biocatalytic step (enzymatic step) of capecitabine in enzymatic or chemoenzymatic synthesis was preferably carried out at a temperature in the range of 20-120 [deg.] C.

본원에서 설명된 공정을 실시하는 더욱 바람직한 구체예에서, 생산된 API, 중간체 또는 이들의 전구약물은 시타라빈이다 (반응식 3).In a more preferred embodiment of carrying out the process described herein, the API, intermediate or prodrug thereof produced is cytarabine (Scheme 3).

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

NPs 또는 PyNPs에 의한 시타라빈의 합성 Synthesis of cytarabine by NPs or PyNPs

Figure pat00018
Figure pat00018

상세한 설명의 생체촉매성 공정을 실행하는 목적으로, 출원인은 이와 같이 단리된 NPs 효소 또는 NPs 효소, 바람직하게는, 양쪽 사례에서, PyNP 효소 또는 PyNP/PNP 효소 혼합물을 내포하는 생물체를 선택하였고, 여기서 이들 효소 또는 이들을 내포하는 미생물은 이들이 뉴클레오시드 전달효소 활성을 18 내지 60℃ 범위에서 변하는 온도, 40-55℃의 최적 온도 범위에서 작동하고 실행할 수 있었다는 의미에서 중온균 또는 중온성이었다. 고온균 또는 고온성 생물체 또는 NPs 효소, 특히 PyNP 효소는 뉴클레오시드 전달효소 활성을 60℃ 초과 및 80℃까지 범위의 온도에서 작동하거나 또는 실행할 수 있는 것들이다. 초고온균 또는 초고온성 생물체 또는 NPs 효소, 특히 PyNP 효소는 뉴클레오시드 전달효소 활성을 80℃ 초과 및 100℃까지의 온도, 80-95℃의 최적 온도 범위에서 작동하거나 또는 실행할 수 있는 것들이다. For the purpose of carrying out the biocatalytic process of the detailed description, the Applicant has thus selected an isolated NPs enzyme or an NPs enzyme, preferably an organism containing a PyNP enzyme or a PyNP / PNP enzyme mixture in both cases These enzymes or their containing microorganisms were mesophilic or mesophilic in the sense that they were able to operate and operate at temperatures ranging from 18 to 60 ° C, the optimal temperature range of 40-55 ° C, and the nucleoside transporter activity. Thermophilic or thermophilic organisms or NPs enzymes, in particular PyNP enzymes, are those which can operate or carry out nucleoside transmucosal activity at temperatures in the range of> 60 ° C and up to 80 ° C. The hyperthermophilic or hypertonic organisms or NPs enzymes, in particular the PyNP enzymes, are capable of operating or carrying out the nucleoside transferase activity at temperatures in excess of 80 ° C and up to 100 ° C, and in the optimum temperature range of 80-95 ° C.

발명의 공정에서 이용된 NPs (PyNP) 효소는 중온성 생물체에서 선택되는 미생물, 실례로서, 세균, 특히 대장균 (E. coli)으로부터 또는 중온성, 고온성 또는 초고온성 고세균류 (Archaea)으로부터, 특히 테르모프로테우스강 (Thermoprotei) 부류, 더욱 구체적으로 WO2011/076894에서 개시된 속과 종에서 선택되는 부류로부터 단리될 수 있다. 본 발명에 따라서, 훨씬 바람직한 뉴클레오시드 인산화효소는 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus) 및 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix)로부터 유래된다. The NPs (PyNP) enzymes used in the process of the invention can be obtained from microorganisms selected from mesophilic organisms, such as bacteria, in particular from E. coli , or from mesophilic, thermophilic or hyperthermophilic archaea, The Thermoprotein class, more particularly the classes selected from the genera and species disclosed in WO2011 / 076894. According to the present invention, the more preferred nucleoside phosphorylase is Sulfolobus < RTI ID = 0.0 > It is derived from solfataricus) and Aeropyrum pernix (Aeropyrum pernix).

본 발명의 또 다른 구체예는 서열 번호: 1 또는 서열 번호: 2에서 선택되는, 핵산 서열에 의해 인코딩된 아미노산 서열, 또는 이의 단편을 포함하는 재조합 NP 효소의 개시된 공정에서 용도에 관계한다. 양쪽 DNA 서열은 고세균류 (Archaea)로부터, 더욱 구체적으로, 뉴클레오시드 인산화효소 효소에 상동성 서열을 갖는 고세균류 (Archaea)로부터 단리된다.Another embodiment of the present invention relates to the use of the recombinant NP enzyme in the disclosed process, comprising an amino acid sequence encoded by a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or a fragment thereof. Both DNA sequence is isolated from the bacteria and (Archaea) having the homologous sequence to that from bacteria (Archaea), more specifically, a nucleoside kinase enzyme.

상세한 설명 전반에서 설명된 바와 같이, 발명의 공정을 실시하기 위한 바람직한 구체예는 염기 전달 일 단계-일 포트 반응을 수행하기 위한, 중온성, 고온성 또는 초고온성 NPs 효소, 예를 들면, 퓨린 NPs (PNPs), 또는 피리미딘 NPs (PyNPs), 또는 이들의 혼합물의 생체촉매로서 이용에 기초된다. 바람직하게는 고온성 또는 초고온성 NPs 효소는 60℃ 초과 및 100℃까지 범위의 온도에서, 더욱 바람직하게는, 본원에서 설명된 적합한 반응 조건에서 핵염기 전달 일 단계-일 포트 반응을 실행할 수 있는 NP 효소적 활성을 인코딩하는 유전자 서열 또는 이들의 단편을 포함하는 재조합 유형이다.As set forth in the detailed description, preferred embodiments for carrying out the process of the invention are mesophilic, hyperthermal or hypertonic NPs enzymes, such as Purine NPs (PNPs), or pyrimidine NPs (PyNPs), or mixtures thereof. Preferably, the thermophilic or hyperthermal NPs enzymes are incubated at a temperature in the range of greater than 60 < 0 > C and up to 100 < 0 > C, more preferably in the NP A gene sequence encoding an enzymatic activity, or a fragment thereof.

상세한 설명의 목적으로, 발명의 생체촉매성 공정에서 이용되는 바람직한 효소, 이들을 클로닝하는 방법, 이들을 인코딩하는 핵산 서열을 운반하는 벡터 및 전술한 벡터로 형질전환된 숙주 세포는 모두 WO2011/076894에서 개시된 것들인데, 여기에는 본 발명의 발명자들 중에서 일부의 이름이 들어가 있고 이의 특허 출원 전체 명세서는 본원에서 전체적으로 참조로서 편입된다.For the purpose of detailed description, preferred enzymes used in the biocatalytic processes of the invention, methods of cloning them, vectors carrying the nucleic acid sequences encoding them, and host cells transformed with the above-mentioned vectors are all disclosed in WO2011 / 076894 Which includes the names of some of the inventors of the present invention and the entirety of which is incorporated herein by reference in its entirety.

발명의 공정의 상이한 구체예를 실행하기 위한 적합한 조건은 다음을 포함한다:Suitable conditions for carrying out the different embodiments of the inventive process include the following:

a) 20-120℃ 범위에서 변하는 온도a) varying temperatures in the range of 20-120 < 0 > C

b) 1-1000 h 범위에서 변하는 반응 시간b) Reaction times varying from 1-1000 h

c) 1-1000 mM 범위에서 변하는 출발 물질의 농도 c) Concentration of starting material varying from 1-1000 mM

d) 화학량론 뉴클레오시드 출발 물질: 핵염기는 1:5 내지 5:1 범위에서 변한다. d) stoichiometry The nucleoside starting material: nucleobase varies in the range of 1: 5 to 5: 1.

e) 0.001-100 mg/ml 범위에서 변하는 NP 효소의 양 e) Amount of NP enzyme varying from 0.001-100 mg / ml

f) 임의선택적으로, 유기 용매에서 용해된, 반응 매체에 첨가된 핵염기, f) optionally, a nucleobase added to the reaction medium, dissolved in an organic solvent,

g) 임의선택적으로, 40%까지, 바람직하게는 20%까지, 더욱 바람직하게는 5%까지의 적합한 유기 용매를 또한 내포하는 수성 반응 매체.g) optionally an aqueous reaction medium also containing up to 40%, preferably up to 20%, more preferably up to 5% of a suitable organic solvent.

임의선택적으로, 유기 용매는 반응 매체에 첨가되거나 또는 핵염기를 미리 용해하는데 이용될 수 있었다. 바람직하게는, 테트라히드로푸란, 아세토니트릴, 아세톤, 디메틸포름아미드 (DMF) 또는 디메틸술폭시드 (DMSO)에서 선택되는 극성 비양성자성 용매가 바람직하다.Optionally, organic solvents can be added to the reaction medium or used to pre-dissolve the nucleobases. Preferably, polar aprotic solvents selected from tetrahydrofuran, acetonitrile, acetone, dimethylformamide (DMF) or dimethylsulfoxide (DMSO) are preferred.

본 발명에 따른 공정은 또한, 침전, 여과, 농축 또는 결정화에서 선택되는 표준 작업 수단에 의해 생산된 NA의 단리 및/또는 정제 단계를 포함한다.The process according to the invention also comprises the step of isolating and / or purifying the NA produced by standard working means selected from precipitation, filtration, concentration or crystallization.

고온성 NP 효소는 더욱 높은 온도에서 작동할 수 있는데, 이것은 시간과 총괄 수율의 면에서, 핵염기 이동 반응을 더욱 효율적으로 만든다.Thermophilic NP enzymes can operate at higher temperatures, which makes the nucleobase transfer reaction more efficient in terms of time and overall yield.

본 발명의 공정은 본 발명의 구체예로서, 카페시타빈의 생산 (반응식 2)을 특이적으로 개시하였는데, 여기서 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드는 5'-데옥시우리딘, 5'-데옥시-5-메틸우리딘 또는 5'-클로로-5'-데옥시우리딘에서 선택되는 5'-데옥시리보푸라노실 뉴클레오시드이고; PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 이용되는 핵염기는 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트이고, 그리고 PyNP는 세균으로부터 단리된, 자연적으로 발생하는 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소이다.As an embodiment of the present invention, the process of the present invention specifically discloses the production of capecitabine (Reaction Scheme 2), wherein the ribonucleosides used as starting materials are 5'-deoxyuridine, 5'-de 5-deoxyribofuranosyl nucleoside selected from oxy-5-methyluridine or 5'-chloro-5'-deoxyuridine; The nucleobase used as the starting material transferred by the PyNP enzyme is pentyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate, and PyNP is a non- It is a naturally occurring mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme.

발명의 공정의 한 가지 대안적 구체예는 생산된 API가 카페시타빈 (반응식 2)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 5'-데옥시우리딘, 5'-데옥시-5-메틸우리딘 또는 5'-클로로-5'-데옥시우리딘이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트이고, 그리고 PyNP가 재조합 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이고, 상기 효소의 클로닝된 DNA는 세균으로부터 단리되었다.One alternative embodiment of the inventive process is where the API produced is capecitabine (Scheme 2) and the ribonucleosides used as starting material are 5'-deoxyuridine, 5'-deoxy-5- Methyluridine or 5'-chloro-5'-deoxyuridine, and the nucleobase also used as the starting material transferred by the PyNP enzyme is pentyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyridine 4-yl) carbamate, and PyNP is a recombinant mesophilic, hyperthermal or hyperthermophilic enzyme, and the cloned DNA of the enzyme has been isolated from bacteria.

발명의 공정의 추가 구체예는 생산된 API가 카페시타빈 (반응식 2)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 5'-데옥시우리딘, 5'-데옥시-5-메틸우리딘 또는 5'-클로로-5'-데옥시우리딘이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트이고, 그리고 PyNP가 고세균류 (Archaea)로부터 단리된, 자연적으로 발생하는 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이다.A further embodiment of the process of the invention is characterized in that the API produced is capecitabine (Scheme 2) and the ribonucleosides used as starting materials are 5'-deoxyuridine, 5'-deoxy-5-methyluridine Or 5'-chloro-5'-deoxyuridine, and the nucleobase also used as the starting material which is transferred by the PyNP enzyme is pentyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidin- -Yl) carbamate, and PyNP is a naturally occurring mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme isolated from the archaea .

발명의 공정의 또 다른 구체예는 생산된 API가 카페시타빈 (반응식 2)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 5'-데옥시우리딘, 5'-데옥시-5-메틸우리딘 또는 5'-클로로-5'-데옥시우리딘이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트이고, 그리고 PyNP가 고세균류 (Archaea)로부터 단리된, 재조합 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이다.Another embodiment of the inventive process is where the API produced is capecitabine (Scheme 2) and the ribonucleosides used as starting materials are 5'-deoxyuridine, 5'-deoxy-5-methyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidine-5-carboxamide) is used as the starting material which is transferred by PyNP enzyme, 4-yl) carbamate, and PyNP is a recombinant mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme isolated from the archaea .

본 발명의 공정은 또한, 생산된 API가 시타라빈 (반응식 3)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 아라비노푸라노실우라실 또는 아라비노뉴클레오시드이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 N-(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 펜탄아미드이고, 그리고 PyNP가 세균으로부터 단리된, 자연적으로 발생하는 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것에 의해 대표된다.The process of the present invention is also characterized in that the API produced is cytarabine (Scheme 3), the ribonucleoside used as starting material is arabinofuranosyluracil or arabinonucleoside, the starting material transferred by PyNP enzyme (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) pentanamide, and PyNP is a naturally occurring mesophilic, thermophilic or ultra-high temperature It is represented by being a sex sterile enzyme.

발명의 공정의 구체예 중에서 다른 한 가지는 생산된 API가 시타라빈 (반응식 3)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 아라비노푸라노실우라실 또는 아라비노뉴클레오시드이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 N-(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 펜탄아미드이고, 그리고 PyNP가 재조합 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이고, 상기 효소의 클로닝된 DNA는 세균으로부터 단리되었다.Another embodiment of the process of the invention is that the produced API is cytarabine (Reaction Scheme 3), the ribonucleoside used as the starting material is arabinofuranosyluracil or arabinonucleoside and is transferred by PyNP enzyme (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) pentanamide and PyNP is a recombinant mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme, The cloned DNA of the enzyme was isolated from bacteria.

발명의 공정의 추가 구체예는 생산된 API가 시타라빈 (반응식 3)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 아라비노푸라노실우라실 또는 아라비노뉴클레오시드이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 N-(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 펜탄아미드이고, 그리고 PyNP가 자연적으로 발생하는 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이고, 상기 효소의 클로닝된 DNA는 고세균류 (Archaea)로부터 단리되었다.A further embodiment of the process of the invention is characterized in that the produced API is cytarabine (Scheme 3), the ribonucleoside used as the starting material is arabinofuranosyluracil or arabinonucleoside, the starting (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) pentanamide, and PyNP is a naturally occurring mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme , The cloned DNA of the enzyme was isolated from the archaea .

발명의 공정의 다른 구체예는 생산된 API가 시타라빈 (반응식 3)이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드가 아라비노푸라노실우라실 또는 아라비노뉴클레오시드이고, PyNP 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기가 N-(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 펜탄아미드이고, 그리고 PyNP가 재조합 중온성, 고온성 또는 초고온성 효소인 것이고, 상기 효소의 클로닝된 DNA는 고세균류 (Archaea)로부터 단리되었다.Another embodiment of the process of the invention is characterized in that the API produced is cytarabine (Scheme 3), the ribonucleoside used as the starting material is arabinofuranosyluracil or arabinonucleoside, the starting (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) pentanamide, and PyNP is a recombinant mesophilic, hyperthermal or hypertonic enzyme, and the enzyme Were isolated from the archaea .

상세한 설명은 또한, 동일한 발명 개념의 일부를 형성하는, 앞서 설명된 바와 같은 본 발명의 공정 중에서 한 가지에서 이용을 위한 재조합 뉴클레오시드 인산화효소 효소 (PNPs 또는 PyNPs)를 개시한다. 상기 선천적 또는 재조합 NP 효소는 중온성 생물체, 더욱 바람직하게는, 세균과 고세균류 (Archaea)로부터; 또는 고온성 생물체, 더욱 바람직하게는, 세균과 고세균류 (Archaea)로부터; 또는 초고온성 생물체, 더욱 바람직하게는 세균과 고세균류 (Archaea)로부터, 그리고 더욱 구체적으로 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus) 및 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix)로부터 단리될 수 있다. The detailed description also discloses recombinant nucleoside phosphorylase enzymes (PNPs or PyNPs) for use in one of the processes of the invention as described above, forming part of the same inventive concept. Wherein said native or recombinant NP enzyme is from a mesophilic organism, more preferably from bacteria and Archaea ; Or from thermophilic organisms, more preferably from bacteria and archaea ; Or an ultra-high temperature organism, more preferably from bacteria and Archaea , and more particularly from Sulfolobus < RTI ID = 0.0 > It can be isolated from solfataricus) and Aeropyrum pernix (Aeropyrum pernix).

또한 단일 발명 연결된 개념을 통합하는 동일한 선상에서, 상세한 설명은 또한, APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물의 생산에서 중온성, 고온성 또는 초고온성 뉴클레오시드 인산화효소 (NP 또는 PyNP)의 용도를 개시하고, 이들 APIs, 이들의 중간체 또는 이들의 전구약물, 시토신 뉴클레오시드 유사체 (NAs)는 항암 또는 항바이러스 약제로서 유용하다. 더욱 바람직하게는, 전술한 용도는 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물로서 NAs의 앞서 상술된 생산 공정 및 이의 변이체에 의해 달성된다. 특히, 전술한 용도와 관련하여, 재조합 고온성 뉴클레오시드 인산화효소 (PNPs, PyNPs 또는 이들의 혼합물)이 APIs의 생산에서 바람직하고, 이들 APIs 또는 이들의 중간체, 뉴클레오시드 유사체 (NAs)는 특히 항암 또는 항바이러스 약제로서 유용하다.Also on the same line incorporating the single inventive concept, the detailed description also discloses the use of mesophilic, hyperthermal or hypertonic nucleoside phosphorylase (NP or PyNP) in the production of APIs, intermediates or their prodrugs And these APIs, their intermediates or their prodrugs, cytosine nucleoside analogues (NAs) are useful as anticancer or antiviral agents. More preferably, the above-mentioned uses are achieved by the above-described production processes of NAs and variants thereof as APIs, intermediates or prodrugs thereof. In particular, with respect to the abovementioned uses, recombinant thermophilic nucleoside phosphorylases (PNPs, PyNPs or mixtures thereof) are preferred in the production of APIs, and these APIs or their intermediates, nucleoside analogues (NAs) Are useful as anticancer or antiviral agents.

이런 용도에 의해 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물 사이에서 다음이 발견될 수 있다: Among the APIs, intermediates or prodrugs thereof produced by this use, the following may be found:

카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 에노시타빈 (BH-AC), 젬시타빈 (dFdC), 잘시타빈 (ddC), 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신 (CNDAC), 갈로시타빈, 발로프리시타빈 (NM283), 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈 (T-araC), 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 또는 아프리시타라빈 (ATC).(Aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine (ara-C), enocitabine (BH-AC), gemcitabine (dFdC), zalcitabine (ddC), ibatisitabine, sapacitabine, 2'-C-cyano-2'-deoxy-1-β-D-arabino- pentofuranosylcytosine (CNDAC), galactanabine, valproic (ATC), 2'-deoxy-4'-thio-5-azacytidine or amphotericin (ATC) .

더욱 바람직하게는, 본원에서 개시된 효소의 용도에 의해 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되고: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 그리고 훨씬 바람직하게는, 설명된 공정은 특히, 카페시타빈 또는 시타라빈 및 각각, 중간체 또는 이들의 전구약물의 산업 생산에 의도된다.More preferably, the APIs, intermediates or prodrugs thereof produced by the use of the enzymes disclosed herein are selected from: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine -Cyd), cytarabine (ara-C), and, more preferably, the described processes are particularly intended for the industrial production of capecitabine or cytarabine and, respectively, intermediates or prodrugs thereof.

또한 적합한 숙주에서 뉴클레오시드 인산화효소의 발현 또는 과다발현을 주동하는 하나 또는 그 이상의 제어 서열에 작동가능하게 연결된 뉴클레오시드 인산화효소 효소적 활성 (NPs)을 인코딩하는 서열을 포함하는 재조합 발현 벡터가 본 발명에 포함된다. 본 발명에 따른 바람직한 재조합 발현 벡터는 고온성과 초고온성 고세균류 (Archaea), 바람직하게는 크레나르카에테 (Crenarchaeote)에서 현재하고, 그리고 더욱 바람직하게는 테르모프로테우스강 (Thermoprotei)으로부터 NP 효소적 활성을 인코딩하는 임의의 운반 및 발현 또는 과다발현 유전자, 예를 들면: 테르모필룸 펜덴스 (Thermofilum pendens) (균주 Hrk 5)로부터 가상적인 단백질에 대한 A1RW90 (A1RW90THEPD); 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus)로부터 가상적인 단백질에 대한 Q97Y30 (Q97Y30SULSO); 스타필로테르무스 마리누스 (Staphylothermus marinus) (균주 ATCC 43588 / DSM 3639 / Fl)로부터 가상적인 단백질에 대한 A3DME1 (A3DME1 STAMF); 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix)로부터 가상적인 단백질에 대한 Q9YA34 (Q9YA34AERPE); 히페르테르무스 부틸리쿠스 (Hyperthermus butylicus) (균주 DSM 5456 / JCM 9403)로부터 가상적인 단백질에 대한 A2BJ06 (A2BJ06HYPBU); 그리고 아키딜로부스 삭카로보란스 (Acidilobus saccharovorans) (균주 DSM 16705 / VKM B-2471 / 345)로부터 가상적인 단백질에 대한 D9PZN7 (D9PZN7ACIS3)이다.Also provided is a recombinant expression vector comprising a sequence encoding nucleoside phosphorylase enzymatic activity (NPs) operably linked to one or more control sequences driving expression or overexpression of a nucleoside phosphorylase in a suitable host Are included in the present invention. Preferred recombinant expression vectors according to the present invention are those which are present in high temperature and in archaea , preferably Crenarchaeote , and more preferably from the Thermoprotei to NP enzymatic Any transporting and expressing or overexpressing gene encoding the activity, for example: Thermofilum < RTI ID = 0.0 > A1RW90 (A1RW90THEPD) for hypothetical protein from pendens (strain Hrk 5); Sulfolobus Q97Y30 (Q97Y30SULSO) for a hypothetical protein from solfataricus); A3DME1 (A3DME1 STAMF) for hypothetical proteins from Staphylothermus marinus (strain ATCC 43588 / DSM 3639 / Fl); Aeropyrum Q9YA34 (Q9YA34AERPE) for a hypothetical protein from pernix; A2BJ06 (A2BJ06HYPBU) for hypothetical protein from Hyperthermus butylicus (strain DSM 5456 / JCM 9403); And D9PZN7 (D9PZN7ACIS3) for a hypothetical protein from Acidilobus saccharovorans (strain DSM 16705 / VKM B-2471/345).

인코딩된 NP 효소Encoded NP enzyme 수탁 번호 UniprotAccess number Uniprot
GenbankGenbank (NCBI) (NCBI)
기입entry 명칭  designation 단백질 명칭 Protein name 생물체 organism 유전자 명칭 Gene name 서열 번호 (DNA/단백질)SEQ ID NO. (DNA / protein)
A1RW90 YP_919473.1. A1RW90 YP_919473.1. A1RW90_THEPDA1RW90_THEPD 퓨린-뉴클레오시드 인산화효소Purine-nucleoside phosphorylase 테르모필룸 펜덴스 (Thermofilum pendens) (균주 Hrk 5)Thermofilm pendens (strain Hrk 5) Tpen_0060Tpen_0060 5/65/6 Q97Y30Q97Y30
NP_342951.1NP_342951.1
Q97Y30_SULSOQ97Y30_SULSO 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 (DeoD)Purine nucleoside phosphorylase (DeoD) 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus) (균주 ATCC 35092 / DSM 1617 / JCM 11322 / P2)Sulfolobus solfataricus (strain ATCC 35092 / DSM 1617 / JCM 11322 / P2) deoD SSO1519deoD SSO1519 1/31/3
A3DME1
YP _001040709.1.
A3DME1
YP _001040709.1.
A3DME1_STAMFA3DME1_STAMF 퓨린-뉴클레오시드 인산화효소Purine-nucleoside phosphorylase 스타필로테르무스 마리누스 (Staphylothermus marinus) (균주 ATCC 43588 / DSM 3639 / F1)Staphylothermus marinus (strain ATCC 43588 / DSM 3639 / F1) Smar_0697Smar_0697 7/87/8
Q9YA34Q9YA34
NP_148386.2NP_148386.2
Q9YA34_AERPEQ9YA34_AERPE 우리딘Our Dean 인산화효소 Phosphorylase 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix) (균주 ATCC 700893 / DSM 11879 / JCM 9820 / NBRC 100138 / K1)Aeropyrum pernix (strain ATCC 700893 / DSM 11879 / JCM 9820 / NBRC 100138 / K1) udp APE_2105.1udp APE_2105.1 2/42/4
A2BJ06A2BJ06
YPFC _001012312.1_001012312.1
A2BJ06_HYPBUA2BJ06_HYPBU 우리딘Our Dean 인산화효소 Phosphorylase 히페르테르무스 부틸리쿠스 (Hyperthermus butylicus) (균주 DSM 5456 / JCM 9403)Hyperthermus butylicus (strain DSM 5456 / JCM 9403) Hbut_0092Hbut_0092 9/109/10
D9PZN7D9PZN7
YPFC _003815556.1_003815556.1
D9PZN7_ACIS3D9PZN7_ACIS3 우리딘Our Dean 인산화효소 Phosphorylase 아키딜로부스 삭카로보란스 (Acidilobus saccharovorans) (균주 DSM 16705 / VKM B-2471 / 345-15)Acidilobus saccharovorans (strain DSM 16705 / VKM B-2471 / 345-15) ASAC_0117ASAC_0117 11/1211/12

본 발명에 따른 바람직한 재조합 발현 벡터는 서열 번호: 1, 2, 5, 7, 9 또는 11에서 선택되는 핵산 서열; 또는Preferred recombinant expression vectors according to the present invention comprise a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

a) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체인 뉴클레오티드 서열; 또는a) a complementary nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

b) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 축중하는 뉴클레오티드 서열; 또는b) a nucleotide sequence which is flanked by SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

c) 높은 엄격함의 조건 하에 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11에; 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체에; 또는 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11로부터 유래된 혼성화 프로브에 혼성화하는 뉴클레오티드 서열; 또는 이의 보체; 또는c) under conditions of high stringency, in SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; A complement of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or a nucleotide sequence which hybridizes to a hybridization probe derived from SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or its complement; or

d) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는d) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

e) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 59% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는e) a nucleotide sequence having at least 59% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or

f) 서열 번호: 3, 4, 6, 8, 10 또는 12에서 선택되는 아미노산 서열을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열을 운반하고 발현하거나 또는 과다발현한다.f) carries and expresses or overexpresses a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 3, 4, 6, 8, 10 or 12.

본 발명은 또한, 재조합 NPs의 생산 또는 활성 제약학적 성분 (APIs), 중간체 또는 이들의 전구약물의 생산을 위한 전술한 재조합 발현 벡터의 용도를 커버하고, 이들 APIs 또는 이들의 중간체, 뉴클레오시드 유사체 (NAs)는 특히 항암 또는 항바이러스 약제로서 유용하다. 특히, 전술한 용도에 의해 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택된다: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 에노시타빈 (BH-AC), 젬시타빈 (dFdC), 잘시타빈 (ddC), 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신 (CNDAC), 갈로시타빈, 발로프리시타빈 (NM283), 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈 (T-araC), 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 및 아프리시타라빈 (ATC). The present invention also covers the use of the recombinant expression vectors described above for the production of recombinant NPs or for the production of active pharmaceutical ingredients (APIs), intermediates or prodrugs thereof, and these APIs or their intermediates, nucleoside analogs (NAs) are particularly useful as anticancer or antiviral agents. In particular, the APIs, intermediates, or prodrugs thereof produced by the above-mentioned uses are selected from the following: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine (B-AC), gemcitabine (dFdC), zalcitabine (ddC), ibatisitabine, sapacitabine, 2'-C-cyano-2'-deoxy- 2-deoxy-4'-thiocidin, tiarabine (T-araC), 2'-deoxy-4'-thiocytidine &Apos; -deoxy-4 ' -thio-5-azacytidine and aflativarine (ATC).

더욱 바람직하게는, 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되고: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C); 그리고 훨씬 바람직하게는, 본원에서 설명된 발현 벡터는 카페시타빈 또는 시타라빈, 중간체 또는 이들의 전구약물의 산업 생산에 특히 적합하다.More preferably, the APIs, intermediates or prodrugs thereof produced are selected from the group consisting of: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine -C); More preferably, the expression vectors described herein are particularly suitable for the industrial production of capecitabine or cytarabine, intermediates or prodrugs thereof.

더욱 바람직하게는, APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물의 생산을 위한 전술한 용도는 이전에 상술된 생산 공정 및 이의 변이체에 의해 달성된다.More preferably, the above-mentioned uses for the production of APIs, intermediates or prodrugs thereof are achieved by the production processes described above and variants thereof.

본 발명은 또한, 앞서 설명된 재조합 발현 벡터를 포함하는 숙주 세포를 커버하고, 특히 상기 숙주 세포는 대장균 (Escherichia coli)이다. 동일한 발명 단일 연결된 개념의 일부로서 포함된, 재조합 NPs (또는 PyNP)의 생산을 위한 앞서 설명된 바와 같은 재조합 발현 벡터를 포함하는 숙주 세포의 용도 역시 예기된다. 유사하게는, 활성 제약학적 성분 (APIs), 중간체 또는 이들의 전구약물의 생산을 위한 앞서 설명된 바와 같은 재조합 발현 벡터를 포함하는 숙주 세포의 용도 역시 본 발명의 일부이고, 이들 APIs 또는 이들의 중간체, 뉴클레오시드 유사체 (NAs)는 항암 또는 항바이러스 약제로서 유용하다. 특히 앞서 설명된 바와 같은 재조합 발현 벡터를 포함하는 이들 숙주 세포는 다음에서 선택되는 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물을 생산하는데 이용된다: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C), 에노시타빈 (BH-AC), 젬시타빈 (dFdC), 잘시타빈 (ddC), 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신 (CNDAC), 갈로시타빈, 발로프리시타빈 (NM283), 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈 (T-araC), 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 및 아프리시타라빈 (ATC).The present invention also covers a host cell comprising the recombinant expression vector as described above, wherein said host cell is an Escherichia coli lt; / RTI > The use of a host cell comprising a recombinant expression vector as described above for the production of recombinant NPs (or PyNP), included as part of the same invention single-linked concept, is also contemplated. Similarly, the use of a host cell comprising a recombinant expression vector as described above for the production of active pharmaceutical ingredients (APIs), intermediates or prodrugs thereof is also part of the present invention, and these APIs or their intermediates , Nucleoside analogs (NAs) are useful as anticancer or antiviral agents. These host cells, particularly those containing recombinant expression vectors as described above, are used to produce APIs, intermediates or prodrugs thereof selected from: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5- (Aza-Cyd), cytarabine (ara-C), enocitabine (BH-AC), gemcitabine (dFdC), zalcitabine (ddC), ibacitavin, (CNDAC), galactaparin, valproicitabine (NM283), 2'-deoxy-4'-thio-cysteine Dean, tiarabine (T-araC), 2'-deoxy-4'-thio-5-azacytidine and aflativarine (ATC).

더욱 바람직하게는, 앞서 설명된 재조합 발현 벡터로 형질전환된 본 발명의 숙주 세포를 이용하여 생산된 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되고: 카페시타빈, 데시타빈 (aza-dCyd 또는 DAC), 5-아자시티딘 (aza-Cyd), 시타라빈 (ara-C); 그리고 훨씬 바람직하게는, 본원에서 설명된 숙주 형질전환된 세포는 카페시타빈 또는 시타라빈, 중간체 또는 이들의 전구약물의 산업 생산에 특히 적합하다.More preferably, the APIs, intermediates, or prodrugs thereof produced using the host cells of the invention that have been transformed with the recombinant expression vectors described above are selected from: capecitabine, decitabine (aza-dCyd or DAC), 5-azacytidine (aza-Cyd), cytarabine (ara-C); More preferably, the host transformed cells described herein are particularly suitable for the industrial production of capecitabine or cytarabine, intermediates or prodrugs thereof.

더욱 바람직하게는, 전술한 용도는 APIs, 중간체 또는 이들의 전구약물로서 NAs의 이전에 상술된 생산 공정 및 이의 변이체에 의해 달성된다.More preferably, the above-mentioned uses are achieved by the production processes previously described above of NAs as APIs, intermediates or their prodrugs and variants thereof.

비교 compare 실시예Example 1: 변형되지 않은 5- 1: unmodified 5- 플루오로시토신Fluorocytosine  And 데옥시우리딘으로부터From deoxyuridine 출발하는, 5-플루오르-5'-데옥시시티딘의 합성  Synthesis of starting 5-fluoro-5'-deoxycytidine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.5 mM 5-플루오로시토신 및 8.0 mM 5'-데옥시우리딘의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 5-플루오르-5'-데옥시시티딘은 UV-DAD (자외선 다이오드 어레이 검출)에 의해 검출되지 않았다. A solution of 2.5 mM 5-fluorocytosine and 8.0 mM 5'-deoxyuridine in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 DEG C for 30 minutes. Then, PyNP (5.4 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product 5-fluoro-5'-deoxycytidine was not detected by UV-DAD (ultraviolet diode array detection).

비교 compare 실시예Example 2: 변형되지 않은 5- 2: unmodified 5- 플루오로시토신Fluorocytosine  And 클로로Chloro -5'--5'- 데옥시우리딘으로부터From deoxyuridine 출발하는, 5-플루오르-5'-데옥시시티딘의 합성 Synthesis of starting 5-fluoro-5'-deoxycytidine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.5 mM 5-플루오로시토신 및 8.6 mM 5-클로로-5'-데옥시우리딘의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 5-플루오르-5'-데옥시시티딘은 UV-DAD에 의해 검출되지 않았다.A solution of 2.5 mM 5-fluorocytosine and 8.6 mM 5-chloro-5'-deoxyuridine in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 ° C for 30 minutes. Then, PyNP (5.4 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product 5-fluoro-5'-deoxycytidine was not detected by UV-DAD.

비교 compare 실시예Example 3: 변형되지 않은 시토신 및  3: unmodified cytosine and 아라비노푸라노실우라실로부터From arabinofuranosyl uracil 출발하는, 시타라빈의 합성  Synthetic synthesis of sitarabine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 3.0 mM 시토신 및 10 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 우라실의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (4.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 1-(b-D-아라비노푸라노실) 시토신 (시타라빈)은 UV-DAD에 의해 검출되지 않았지만, 탈아미노화를 통해 시토신 분해로부터 우라실이 획득되었다.A solution of 3.0 mM cytosine and 10 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) uracil in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 ° C for 30 minutes. Thereafter, PyNP (4.4 U / μmole base ) was added, and the reaction was stirred at 60 ° C. for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product 1- (bD-arabinofuranosyl) cytosine (cytarabine) was not detected by UV-DAD, but uracil was obtained from cytosine degradation through deamidation.

비교 compare 실시예Example 4: 변형되지 않은 시토신 및  4: unmodified cytosine and 아라비노푸라노실시토신으로부터From arabinofuranosyl cytosine 출발하는, 시타라빈의 합성 Synthetic synthesis of sitarabine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 3.0 mM 시토신 및 7.6 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 아데닌의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (4.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 1-(b-D-아라비노푸라노실) 시토신 (시타라빈)은 UV-DAD에 의해 검출되지 않았지만, 아데닌 탈아미노화로부터 하이포크산틴 및 기질 탈아미노화로부터 9-(b-D-아라비노푸라노실) 하이포크산틴이 획득되었다.A solution of 3.0 mM cytosine and 7.6 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) adenine in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 DEG C for 30 minutes. Thereafter, PyNP (4.4 U / μmole base ) was added, and the reaction was stirred at 60 ° C. for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The anticipated product 1- (bD-arabinofuranosyl) cytosine (cytarabine) was not detected by UV-DAD but was not detected from adenine deamination by hypoxanthine and substrate deamidation from 9- (bD-arabinofuranosyl ) Hypoxanthin was obtained.

비교 compare 실시예Example 5: 변형되지 않은 시토신 및  5: unmodified cytosine and 아라비노푸라노실하이포크산틴으로부터From arabinofuranosyl hypoxanthine 출발하는, 시타라빈의 합성 Synthetic synthesis of sitarabine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 3.0 mM 시토신 및 7.5 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 하이포크산틴의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (4.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 1-(b-D-아라비노푸라노실) 시토신 (시타라빈)은 UV-DAD에 의해 검출되지 않았다. A solution of 3.0 mM cytosine and 7.5 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) hypoxanthin in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 DEG C for 30 minutes. Thereafter, PyNP (4.4 U / μmole base ) was added, and the reaction was stirred at 60 ° C. for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product 1- (bD-arabinofuranosyl) cytosine (cytarabine) was not detected by UV-DAD.

비교 compare 실시예Example 6: 변형되지 않은 시토신 및  6: unmodified cytosine and 아라비노푸라노실구아닌으로부터From arabinofuranosylguanine 출발하는, 시타라빈의 합성  Synthetic synthesis of sitarabine

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 3.0 mM 시토신 및 8.6 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 구아닌의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (4.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 1-(b-D-아라비노푸라노실) 시토신 (시타라빈)은 검출되지 않았다.A solution of 3.0 mM cytosine and 8.6 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) guanine in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 was heated at 60 ° C for 30 minutes. Thereafter, PyNP (4.4 U / μmole base ) was added, and the reaction was stirred at 60 ° C. for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product 1- (bD-arabinofuranosyl) cytosine (cytarabine) was not detected.

실시예Example 7:  7: 펜틸Pentyl (5-플루오르-2-옥소-1,2- (5-Fluoro-2-oxo-1,2- 디히드로피리미딘Dihydropyrimidine -4-일) Yl) 카르바메이트의Carbamate 합성  synthesis

비활성 대기 하에, 펜틸 클로로포름산염 (5 g, 1.0 당량)이 무수성 피리딘에서 5-플루오로시토신 (1.0 당량)의 교반된 용액에 첨가되고, 그리고 반응물은 60℃로 가열되었다. 2 시간 후, 더 이상의 전환이 관찰되지 않았기 때문에, 반응물은 실온에서 냉각함으로써 급냉되었다. 그 후, 미가공 반응물은 AcOEt 및 HCl 1N을 이용하여 추출되고, 그리고 유기 상은 Na2SO4에서 건조되고 용매가 증발되었다. 획득된 백색 고체는 SiO2 및 AcOEt를 이동 상으로서 이용하여 크로마토그래피적으로 정제되어, 원하는 산물 (88 %)을 산출하였다.Under an inert atmosphere pentyl chloroformate (5 g, 1.0 eq.) Was added to a stirred solution of 5-fluorocytosine (1.0 eq.) In anhydrous pyridine and the reaction was heated to 60 < 0 > C. After 2 hours, no further conversion was observed, so the reaction was quenched by cooling at room temperature. The crude reactant was then extracted with AcOEt and HCl 1N, and the organic phase was dried over Na 2 SO 4 and the solvent evaporated. The obtained white solid is purified chromatographically using an SiO 2 and AcOEt as mobile phase, and calculated the desired product (88%).

실시예 8: Example 8: NN -(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 아세트아미드의 합성- (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) acetamide

비활성 대기 하에, 트리에틸아민 (18.1 μL, 0.13 mmol) 및 아세틸 염화물 (9.2 μL, 0.13 mmol)이 실온에서 25 시간 동안 무수성 DMF에서 시토신 (10.0 mg, 0.09 mmol)의 교반된 용액에 첨가되었다. 그 후, 용매가 증발되었고, 그리고 획득된 누르스름한 고체는 물로 세척되고, 여과되고, 그리고 진공에서 건조되어, 예상된 산물을 55% 수율에서 산출하였다.Under an inert atmosphere, triethylamine (18.1 μL, 0.13 mmol) and acetyl chloride (9.2 μL, 0.13 mmol) were added to a stirred solution of cytosine (10.0 mg, 0.09 mmol) in anhydrous DMF at room temperature for 25 h. The solvent was then evaporated and the resulting yellowish solid was washed with water, filtered and dried in vacuo to give the expected product in 55% yield.

실시예 9: 펜틸 (2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트의 합성Example 9: Synthesis of pentyl (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate

비활성 대기 하에, 펜틸 클로로포름산염 (0.8 mmol, 1.0 당량)이 무수성 피리딘에서 시토신 (0.8 mmol, 1.0 당량)의 교반된 용액에 방울방울 첨가되고, 그리고 반응물은 60℃로 가열되었다. 2 시간 후, 더 이상의 전환이 관찰되지 않았기 때문에, 반응물은 실온에서 냉각함으로써 급냉되었다. 그 후, 미가공 반응물은 AcOEt 및 HCl 1N을 이용하여 추출되고, 그리고 유기 상은 Na2SO4에서 건조되고 용매가 증발되었다. 획득된 백색 고체는 SiO2 및 AcOEt를 이동 상으로서 이용하여 크로마토그래피적으로 정제되어, 원하는 산물을 산출하였다.Under an inert atmosphere, pentyl chloroformate (0.8 mmol, 1.0 eq.) Was added dropwise to a stirred solution of cytosine (0.8 mmol, 1.0 eq.) In anhydrous pyridine and the reaction was heated to 60 < 0 > C. After 2 hours, no further conversion was observed, so the reaction was quenched by cooling at room temperature. The crude reactant was then extracted with AcOEt and HCl 1N, and the organic phase was dried over Na 2 SO 4 and the solvent evaporated. The obtained white solid is purified chromatographically using an SiO 2 and AcOEt as mobile phase, and calculated the desired product.

실시예Example 10:  10: 우리딘으로부터From our Dean 출발하는,  Starting, NN 44 -- 펜틸옥시카르보닐Pentyloxycarbonyl - 5'-- 5'- 데옥시Deoxy -5--5- 플루오로시티딘Fluorocytidine (카페시타빈)의 합성  (Capecitabine) Synthesis of

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.7 mM 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트 및 8.0 mM 5'-데옥시우리딘의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.0 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 N 4-펜틸옥시카르보닐- 5'-데옥시-5-플루오로시티딘 (카페시타빈)은 참고 실시예 1과 비교하여 68%의 수율로 검출되었고, 여기서 최종 산물은 형성되거나 또는 검출되지 않았다.(5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate and 8.0 mM 5'-deoxycholate in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 0.0 > 60 C < / RTI > for 30 minutes. Thereafter, PyNP (5.0 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C. for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product N 4 -pentyloxycarbonyl-5'-deoxy-5-fluorocytidine (capecitabine) was detected in a yield of 68% compared to Reference Example 1, where the final product was formed Or not detected.

실시예Example 11:  11: 데옥시우리딘으로부터From deoxyuridine 출발하는,  Starting, NN 44 -- 펜틸옥시카르보닐Pentyloxycarbonyl - 5'-- 5'- 데옥시Deoxy -5-플루오로시티딘 (카페시타빈)의 합성.Synthesis of 5-fluorocytidine (capecitabine).

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.5 mM 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트 및 8.6 mM 5'-데옥시우리딘의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 N 4-펜틸옥시카르보닐- 5'-데옥시-5-플루오로시티딘 (카페시타빈)은 참고 실시예 2와 비교하여 77%의 수율로 검출되었고, 여기서 최종 산물은 형성되거나 또는 검출되지 않았다.2.5 mM pentyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate and 8.6 mM 5'-deoxycholate in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% DMSO at pH 7 0.0 > 60 C < / RTI > for 30 minutes. Then, PyNP (5.4 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product N 4 -pentyloxycarbonyl-5'-deoxy-5-fluorocytidine (capecitabine) was detected in a yield of 77% compared to Reference Example 2, where the final product was formed Or not detected.

실시예Example 12:  12: 아라비노푸라노실우라실으로부터From arabinofuranosyl uracil 출발하는, 9-(b-D- Starting from 9- (b-D- 아라비노푸라노실Arabinofuranosyl ) 우라실 (시타라빈)의 합성) Synthesis of uracil (cytarabine)

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.5 mM 펜틸 (2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트 및 8.6 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 우라실의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 N 4-펜틸옥시카르보닐시티딘이 검출되었다. 2.5 mM pentyl (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate and 8.6 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) carbamate in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% The solution of uracil was heated at 60 占 폚 for 30 minutes. Then, PyNP (5.4 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product N 4 -pentyloxycarbonyl cytidine was detected.

N 4-위치는 9-(b-D-아라비노푸라노실) 우라실 (시타라빈)을 공급하기 위해 임의선택적으로 탈보호될 수 있다. The N 4 -position can optionally be deprotected to provide 9- (bD-arabinofuranosyl) uracil (cytarabine).

실시예Example 13:  13: 아라비노푸라노실아데닌으로부터From arabinofuranosyladenine 출발하는, 9-(b-D- Starting from 9- (b-D- 아라비노푸라노실Arabinofuranosyl ) 우라실 (시타라빈)의 합성 ) Synthesis of uracil (cytarabine)

pH 7에서 30 mM 수성 인산염 완충액 및 10% DMSO에서 2.5 mM 펜틸 (2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트 및 8.6 mM 9-(b-D-아라비노푸라노실) 아데닌의 용액은 60℃에서 30 분 동안 가열되었다. 이후, PyNP (5.4 U/μmolbase)가 첨가되고, 그리고 반응물은 동일한 조건 하에 60℃에서 4 시간 동안 교반되었다. 이후, 미가공 반응물은 10 KDa 막을 통해 여과되고, 그리고 일부분이 희석되고 HPLC에 의해 분석되었다. 예상된 산물 N 4-펜틸옥시카르보닐시티딘이 검출되었다. 2.5 mM pentyl (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate and 8.6 mM 9- (bD-arabinofuranosyl) carbamate in 30 mM aqueous phosphate buffer and 10% The solution of adenine was heated at 60 DEG C for 30 minutes. Then, PyNP (5.4 U / μmole base ) was added and the reaction was stirred at 60 ° C for 4 hours under the same conditions. The raw reactant was then filtered through a 10 KDa membrane, and a portion was diluted and analyzed by HPLC. The expected product N 4 -pentyloxycarbonyl cytidine was detected.

N 4-위치는 9-(b-D-아라비노푸라노실) 우라실 (시타라빈)을 공급하기 위해 임의선택적으로 탈보호될 수 있다. The N 4 -position can optionally be deprotected to provide 9- (bD-arabinofuranosyl) uracil (cytarabine).

SEQUENCE LISTING <110> Plasmia Biotech <120> Enzymatic production of cytosinic nucleoside analogues <130> <160> 12 <170> BiSSAP 1.2 <210> 1 <211> 825 <212> DNA <213> Sulfolobus solfataricus <220> <221> source <222> 1..825 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="P2 Purine nucleoside phosporylase (deoD)" /organism="Sulfolobus solfataricus" <400> 1 gtgccatttt tagaaaatgg ttccatggta tatggtgatt tcattagaaa tcaagaggta 60 agaaaaagaa ttacaaagga agaacttggg atagaagaag acgaaatccc ggaaagggta 120 gttgtaacac ctatgccatt taatactcaa tttcctaaaa actttgaaga tactttaact 180 aacttaggaa ttaaagtaaa taggttaaaa gtggaagacc aaatacttag acaattcgga 240 ggaaatttat tgcttgaaaa agacggtaat agaggattta ttgcgttcat aggcagaggt 300 ctgatagatt tcactgagag gataaggatt ttagctacag tttcgcgcat taaagatata 360 ttatttattg gtactgcagg atcgttatct aatgaaatat taataggaga tctaaatata 420 ccaaaatacg ccatcccatt cgaaaacgta agtgattttt acgctgatcc taccatagca 480 attccacaag ctgatgaaaa gttgctgaac gaagtttatg agtacgctga ggaaactgga 540 gttaaaaccc actcaacctt acatgcaaca ctacttttcc cttattccga aactactgag 600 ttcctaaact acttattaaa tatcggcgtt tctacgatag atatggaagt cagtgctttt 660 tataagatgt ctagatttta cggtaaaaga gctgttgcag tattacgaat ttcagatatg 720 cctttaatag aactgcataa gcaagaggaa ttgattaagg caagaaggga aattgcagtt 780 aatgctgttt tcagaattac cttaagattc ttaaaactga tttaa 825 <210> 2 <211> 849 <212> DNA <213> Aeropyrum pernix K1 <220> <221> source <222> 1..849 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="udp uridine phosphorylase" /organism="Aeropyrum pernix K1" <400> 2 ttgggagacg agagtctaag gagcgccgcc cgtcccgagg gggagggagg gctgcagtac 60 catctgaggg tcaggagggg ggatgtggcc cgctacgttc tcctcccggg agaccccgag 120 aggacagacc ttatagcccg cctctgggat gaagcgaggc ttgtagcgca ccaccgggag 180 tacaggacgt ggaccggctt ctacaagggg acatcgataa gtgtaacaag caccgggata 240 ggctctccca gcacggcgat agccgttgag gagctgctga gggttggagc cgagactttc 300 ataagagtag gcactatggg cggtataagg gaggatctgc ggcccggcac cctggttata 360 gggagtgcgg cggttaggat ggaggggacg agcggccagt acgctccccg ggggttccca 420 gcggccgcca gctatgacgt tgtggcggcg ctggtggagg ctgctgaggc gctcggggtt 480 aggtatgagg ttggcgttgt tgccagcacg gacagcttct acctgggcca ggggaggccg 540 gggtacgggg ggtatatgac gccggaggct tcggaagtca tacccctcct caggtcagcc 600 ggcgtcctcg gcttcgagat ggaggcctcc gccctcttca ccctatccca gctctacggc 660 gccagggcag ggtgcgtgtg cgcggtagtg gcaaacaggg ttagcgggga gtttgtggta 720 aacgcggggg ttgaagacgc tgctagggtt gcctccgagg cggtagccat actagcaggc 780 tgggacaggg agagggagaa gaggggtaag aaatggtttt acccgagcct ggcgtgcaga 840 cgcacatag 849 <210> 3 <211> 274 <212> PRT <213> Sulfolobus solfataricus P2 <220> <223> Purine nucleoside phosporylase (DeoD) <400> 3 Met Pro Phe Leu Glu Asn Gly Ser Met Val Tyr Gly Asp Phe Ile Arg 1 5 10 15 Asn Gln Glu Val Arg Lys Arg Ile Thr Lys Glu Glu Leu Gly Ile Glu 20 25 30 Glu Asp Glu Ile Pro Glu Arg Val Val Val Thr Pro Met Pro Phe Asn 35 40 45 Thr Gln Phe Pro Lys Asn Phe Glu Asp Thr Leu Thr Asn Leu Gly Ile 50 55 60 Lys Val Asn Arg Leu Lys Val Glu Asp Gln Ile Leu Arg Gln Phe Gly 65 70 75 80 Gly Asn Leu Leu Leu Glu Lys Asp Gly Asn Arg Gly Phe Ile Ala Phe 85 90 95 Ile Gly Arg Gly Leu Ile Asp Phe Thr Glu Arg Ile Arg Ile Leu Ala 100 105 110 Thr Val Ser Arg Ile Lys Asp Ile Leu Phe Ile Gly Thr Ala Gly Ser 115 120 125 Leu Ser Asn Glu Ile Leu Ile Gly Asp Leu Asn Ile Pro Lys Tyr Ala 130 135 140 Ile Pro Phe Glu Asn Val Ser Asp Phe Tyr Ala Asp Pro Thr Ile Ala 145 150 155 160 Ile Pro Gln Ala Asp Glu Lys Leu Leu Asn Glu Val Tyr Glu Tyr Ala 165 170 175 Glu Glu Thr Gly Val Lys Thr His Ser Thr Leu His Ala Thr Leu Leu 180 185 190 Phe Pro Tyr Ser Glu Thr Thr Glu Phe Leu Asn Tyr Leu Leu Asn Ile 195 200 205 Gly Val Ser Thr Ile Asp Met Glu Val Ser Ala Phe Tyr Lys Met Ser 210 215 220 Arg Phe Tyr Gly Lys Arg Ala Val Ala Val Leu Arg Ile Ser Asp Met 225 230 235 240 Pro Leu Ile Glu Leu His Lys Gln Glu Glu Leu Ile Lys Ala Arg Arg 245 250 255 Glu Ile Ala Val Asn Ala Val Phe Arg Ile Thr Leu Arg Phe Leu Lys 260 265 270 Leu Ile <210> 4 <211> 282 <212> PRT <213> Aeropyrum pernix K1 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 4 Met Gly Asp Glu Ser Leu Arg Ser Ala Ala Arg Pro Glu Gly Glu Gly 1 5 10 15 Gly Leu Gln Tyr His Leu Arg Val Arg Arg Gly Asp Val Ala Arg Tyr 20 25 30 Val Leu Leu Pro Gly Asp Pro Glu Arg Thr Asp Leu Ile Ala Arg Leu 35 40 45 Trp Asp Glu Ala Arg Leu Val Ala His His Arg Glu Tyr Arg Thr Trp 50 55 60 Thr Gly Phe Tyr Lys Gly Thr Ser Ile Ser Val Thr Ser Thr Gly Ile 65 70 75 80 Gly Ser Pro Ser Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Leu Arg Val Gly 85 90 95 Ala Glu Thr Phe Ile Arg Val Gly Thr Met Gly Gly Ile Arg Glu Asp 100 105 110 Leu Arg Pro Gly Thr Leu Val Ile Gly Ser Ala Ala Val Arg Met Glu 115 120 125 Gly Thr Ser Gly Gln Tyr Ala Pro Arg Gly Phe Pro Ala Ala Ala Ser 130 135 140 Tyr Asp Val Val Ala Ala Leu Val Glu Ala Ala Glu Ala Leu Gly Val 145 150 155 160 Arg Tyr Glu Val Gly Val Val Ala Ser Thr Asp Ser Phe Tyr Leu Gly 165 170 175 Gln Gly Arg Pro Gly Tyr Gly Gly Tyr Met Thr Pro Glu Ala Ser Glu 180 185 190 Val Ile Pro Leu Leu Arg Ser Ala Gly Val Leu Gly Phe Glu Met Glu 195 200 205 Ala Ser Ala Leu Phe Thr Leu Ser Gln Leu Tyr Gly Ala Arg Ala Gly 210 215 220 Cys Val Cys Ala Val Val Ala Asn Arg Val Ser Gly Glu Phe Val Val 225 230 235 240 Asn Ala Gly Val Glu Asp Ala Ala Arg Val Ala Ser Glu Ala Val Ala 245 250 255 Ile Leu Ala Gly Trp Asp Arg Glu Arg Glu Lys Arg Gly Lys Lys Trp 260 265 270 Phe Tyr Pro Ser Leu Ala Cys Arg Arg Thr 275 280 <210> 5 <211> 720 <212> DNA <213> Thermofilum pendens Hrk 5 <220> <221> source <222> 1..720 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="purine-nucleoside phosphorylase" /organism="Thermofilum pendens Hrk 5" <400> 5 gtggctaagc cgttacacat actcgcaaag ccggaggaca tagcccccag ggttatcgcc 60 tcgggggacc ccgccagagt gaagcaactc tcaagctacc tcgataaccc caggctggtg 120 aacgagaaca ggggcttcct ggtatacacc ggcacgtaca agggggtacc cgtgactgtt 180 gctacccaca tgataggtgc tccctccgcc gcgatagtct tcgaggagct cataatgctg 240 ggtgcgaagc tgatagtcag gttcggcacc tgcggcggct tcctgccgga gatgcgcgta 300 ggggacttcg tgatagcgac gggcgcctcg tacagcggtg ggggaacaat gaatacctac 360 agccccggcg agtgcatggc cgccgtgccg gactacgacg tgctcagcgc actcgtcgag 420 agcgcttcga ggcacgggtt gaagtacttc ctggggcccg tggttagcag cgataacttc 480 tactcaggta tagagtacct gaacaggtgg ataaacaggg gcatgatagc cgtcgacatg 540 gaggctgcca cgctgttcgt cgtcggcagg cttaggcgcg tgaagaccgg tgcctccttc 600 gtcgtgagcg acgtgatcgg tgaggcttac aagaagatgg cgacggccga ggagctacgc 660 gaggctgtcg acaaggcttc gagagccgtg ctagacgcgg ttataagcgt gaaagtttga 720 <210> 6 <211> 239 <212> PRT <213> Thermofilum pendens Hrk 5 <220> <223> Purine-nucleoside phosphorylase <400> 6 Met Ala Lys Pro Leu His Ile Leu Ala Lys Pro Glu Asp Ile Ala Pro 1 5 10 15 Arg Val Ile Ala Ser Gly Asp Pro Ala Arg Val Lys Gln Leu Ser Ser 20 25 30 Tyr Leu Asp Asn Pro Arg Leu Val Asn Glu Asn Arg Gly Phe Leu Val 35 40 45 Tyr Thr Gly Thr Tyr Lys Gly Val Pro Val Thr Val Ala Thr His Met 50 55 60 Ile Gly Ala Pro Ser Ala Ala Ile Val Phe Glu Glu Leu Ile Met Leu 65 70 75 80 Gly Ala Lys Leu Ile Val Arg Phe Gly Thr Cys Gly Gly Phe Leu Pro 85 90 95 Glu Met Arg Val Gly Asp Phe Val Ile Ala Thr Gly Ala Ser Tyr Ser 100 105 110 Gly Gly Gly Thr Met Asn Thr Tyr Ser Pro Gly Glu Cys Met Ala Ala 115 120 125 Val Pro Asp Tyr Asp Val Leu Ser Ala Leu Val Glu Ser Ala Ser Arg 130 135 140 His Gly Leu Lys Tyr Phe Leu Gly Pro Val Val Ser Ser Asp Asn Phe 145 150 155 160 Tyr Ser Gly Ile Glu Tyr Leu Asn Arg Trp Ile Asn Arg Gly Met Ile 165 170 175 Ala Val Asp Met Glu Ala Ala Thr Leu Phe Val Val Gly Arg Leu Arg 180 185 190 Arg Val Lys Thr Gly Ala Ser Phe Val Val Ser Asp Val Ile Gly Glu 195 200 205 Ala Tyr Lys Lys Met Ala Thr Ala Glu Glu Leu Arg Glu Ala Val Asp 210 215 220 Lys Ala Ser Arg Ala Val Leu Asp Ala Val Ile Ser Val Lys Val 225 230 235 <210> 7 <211> 717 <212> DNA <213> Staphylothermus marinus F1 <220> <221> source <222> 1..717 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="Purine-nucleoside phosphorylase " /organism="Staphylothermus marinus F1" <400> 7 atgaagcctg ctcttctaaa agatgttgca ggggttagtg atctagttat tgtaatgggt 60 gatcctgata gagtatactt attatcaaca ttgctggaaa accccaagat catatatgat 120 aggagaggaa tagttgttgt taatggagaa tataagggta gaaaaataac acttgccagc 180 cacggtattg gttgtccaat ggcatcaatt atattggagg aactgggtat gcttggtgct 240 aaaacaatta ttagaatagg cacagctggc tcacttgttg aaaacattgg tttaggcgat 300 attgtgttag tagcgggggc tgggtacatg cttaatgggt gtggaaacaa tatgtattct 360 cccgaaataa atggaggaac aagcccagat cctctactgc tcagcgaaat ctatcattat 420 ttatcacatt ataatattaa gccacatatt ggactagtat ttacaagcga tgcattctat 480 gcggaagaaa atataattga taaactaacc aataaaggat tcatcgctgt tgatatggag 540 acagcaattc tatacatgct tggatggatg aggaagtgga ggacactatc aatactggta 600 gtaagcaaca gcctcgtgaa gaaaacaccg ttgcttacaa catatgagct cgcagagaag 660 tttgttgaac tagcaaaact agtattagaa tatcttgcaa gaaacactca gcactaa 717 <210> 8 <211> 238 <212> PRT <213> Staphylothermus marinus F1 <220> <223> Purine-nucleoside phosphorylase <400> 8 Met Lys Pro Ala Leu Leu Lys Asp Val Ala Gly Val Ser Asp Leu Val 1 5 10 15 Ile Val Met Gly Asp Pro Asp Arg Val Tyr Leu Leu Ser Thr Leu Leu 20 25 30 Glu Asn Pro Lys Ile Ile Tyr Asp Arg Arg Gly Ile Val Val Val Asn 35 40 45 Gly Glu Tyr Lys Gly Arg Lys Ile Thr Leu Ala Ser His Gly Ile Gly 50 55 60 Cys Pro Met Ala Ser Ile Ile Leu Glu Glu Leu Gly Met Leu Gly Ala 65 70 75 80 Lys Thr Ile Ile Arg Ile Gly Thr Ala Gly Ser Leu Val Glu Asn Ile 85 90 95 Gly Leu Gly Asp Ile Val Leu Val Ala Gly Ala Gly Tyr Met Leu Asn 100 105 110 Gly Cys Gly Asn Asn Met Tyr Ser Pro Glu Ile Asn Gly Gly Thr Ser 115 120 125 Pro Asp Pro Leu Leu Leu Ser Glu Ile Tyr His Tyr Leu Ser His Tyr 130 135 140 Asn Ile Lys Pro His Ile Gly Leu Val Phe Thr Ser Asp Ala Phe Tyr 145 150 155 160 Ala Glu Glu Asn Ile Ile Asp Lys Leu Thr Asn Lys Gly Phe Ile Ala 165 170 175 Val Asp Met Glu Thr Ala Ile Leu Tyr Met Leu Gly Trp Met Arg Lys 180 185 190 Trp Arg Thr Leu Ser Ile Leu Val Val Ser Asn Ser Leu Val Lys Lys 195 200 205 Thr Pro Leu Leu Thr Thr Tyr Glu Leu Ala Glu Lys Phe Val Glu Leu 210 215 220 Ala Lys Leu Val Leu Glu Tyr Leu Ala Arg Asn Thr Gln His 225 230 235 <210> 9 <211> 843 <212> DNA <213> Hyperthermus butylicus DSM 5456 <220> <221> source <222> 1..843 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="Uridine phosphorylase" /organism="Hyperthermus butylicus DSM 5456" <400> 9 gtggagaggc cctcggcgaa agcgccaacc gttgagggta aaatgtacca tatcatgctc 60 ggcccaggcg aaattccgcc ctacgtcctc ctgccaggcg atccaggtag gatagacgat 120 atagtcgcga cgtgggatga atggcgggag ctagcatttc accgcgagta tcgtagtgtc 180 aagggcaggt ataagggtgt ggaaataggc gctgtcagca ctggcatagg cggaccgtca 240 actgcaattg ccgtcgagga gctggctagg ataggggtac atacgttcat ccgcgtgggc 300 accactggcg ctatacaacc ggatatagaa cttggaacag tcatcatagg ctatgcagct 360 gtaagatatg atggtgctag tggtgagtat gctccgccag agtaccccgc agctgcgaca 420 cccgaggtgg ttctagctct tgttgaggct gctgagaggc tcggggtacc ataccgtgtc 480 ggcgtggtgg cctcaacagc aacattccac ttggggcaga gccgcccagg gttccgtggg 540 tacgagtgga gccgtagcag ggagaggcta gcagacctac agcgcatggg tgtcctcagc 600 ttcgagatgg aggcggcgac gatattcact ctcgcgagtc tctatgggct gcgggcaggc 660 tgtgtctgcg ccgcaatagc caaccgcgtg accgacgagt ttaaaccggg ggtcggggtt 720 agggaggcga tactagtggc taatgaggct gtgaggatac tagccgaggc cgacagggaa 780 aagggcagga agccagctag tataacaacg ctctacaacg ccgtcagaaa gctgtacggc 840 tag 843 <210> 10 <211> 280 <212> PRT <213> Hyperthermus butylicus DSM 5456 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 10 Met Glu Arg Pro Ser Ala Lys Ala Pro Thr Val Glu Gly Lys Met Tyr 1 5 10 15 His Ile Met Leu Gly Pro Gly Glu Ile Pro Pro Tyr Val Leu Leu Pro 20 25 30 Gly Asp Pro Gly Arg Ile Asp Asp Ile Val Ala Thr Trp Asp Glu Trp 35 40 45 Arg Glu Leu Ala Phe His Arg Glu Tyr Arg Ser Val Lys Gly Arg Tyr 50 55 60 Lys Gly Val Glu Ile Gly Ala Val Ser Thr Gly Ile Gly Gly Pro Ser 65 70 75 80 Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Ala Arg Ile Gly Val His Thr Phe 85 90 95 Ile Arg Val Gly Thr Thr Gly Ala Ile Gln Pro Asp Ile Glu Leu Gly 100 105 110 Thr Val Ile Ile Gly Tyr Ala Ala Val Arg Tyr Asp Gly Ala Ser Gly 115 120 125 Glu Tyr Ala Pro Pro Glu Tyr Pro Ala Ala Ala Thr Pro Glu Val Val 130 135 140 Leu Ala Leu Val Glu Ala Ala Glu Arg Leu Gly Val Pro Tyr Arg Val 145 150 155 160 Gly Val Val Ala Ser Thr Ala Thr Phe His Leu Gly Gln Ser Arg Pro 165 170 175 Gly Phe Arg Gly Tyr Glu Trp Ser Arg Ser Arg Glu Arg Leu Ala Asp 180 185 190 Leu Gln Arg Met Gly Val Leu Ser Phe Glu Met Glu Ala Ala Thr Ile 195 200 205 Phe Thr Leu Ala Ser Leu Tyr Gly Leu Arg Ala Gly Cys Val Cys Ala 210 215 220 Ala Ile Ala Asn Arg Val Thr Asp Glu Phe Lys Pro Gly Val Gly Val 225 230 235 240 Arg Glu Ala Ile Leu Val Ala Asn Glu Ala Val Arg Ile Leu Ala Glu 245 250 255 Ala Asp Arg Glu Lys Gly Arg Lys Pro Ala Ser Ile Thr Thr Leu Tyr 260 265 270 Asn Ala Val Arg Lys Leu Tyr Gly 275 280 <210> 11 <211> 846 <212> DNA <213> Acidilobus saccharovorans 345-15 <220> <221> source <222> 1..846 <223> /mol_type="unassigned DNA" /note="Uridine phosphorylase" /organism="Acidilobus saccharovorans 345-15" <400> 11 gtggaggagc gcatgtcttc agcttcaagg cccttcgact cggagggcag ggcctaccac 60 ctgggcctca ggaagggcga cgtgccaaag tacgtgctta tgccaggcga ggttgagagg 120 gcctcaagga tagcctcctc ctgggacagg agctggaggc tggcccagag gagggagtac 180 tcaagcttca ggggcgttta caggggcgtt gacgtggcgg tggtctccac gggcataggg 240 ggacctgcca ccgccatagc agttgaggag ctgctggagc tcggcgctga cacgctgata 300 agggttggaa gcaccggcgc catacaggat gacatagaag ttggggatat aataataacc 360 accgccgcgg tcaggatgga cggcacgagc taccagtacg ccccggccgg ctacccggcc 420 tcggccagct acgaggtaat catggccctg gtcgaggccg ccgagagcct cggggtgagg 480 taccaccttg gcatcacggc ctctactgac agcttctacg tgggccaggg gaggccgggc 540 tacgggggtt acatgccgag ctggtcaagg aacctcgtgc ctgacctgag gcagatgagg 600 gtgctgaact ttgagatgga gagcgccacc ctccttacct tagcaaatat atacggcttc 660 agggcggggg cagtgcacgc cgtctacgcc cagagggtta aggatgagtt cgttgcccac 720 gctggcgagg agaacctgat aaaggtggct gacgaggccg tgaggatact tcacgagtgg 780 gacgaggtta aggggagggc cgggaagagg tacttctacc cctcgctcct gaggcctggc 840 ccctga 846 <210> 12 <211> 281 <212> PRT <213> Acidilobus saccharovorans 345-15 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 12 Met Glu Glu Arg Met Ser Ser Ala Ser Arg Pro Phe Asp Ser Glu Gly 1 5 10 15 Arg Ala Tyr His Leu Gly Leu Arg Lys Gly Asp Val Pro Lys Tyr Val 20 25 30 Leu Met Pro Gly Glu Val Glu Arg Ala Ser Arg Ile Ala Ser Ser Trp 35 40 45 Asp Arg Ser Trp Arg Leu Ala Gln Arg Arg Glu Tyr Ser Ser Phe Arg 50 55 60 Gly Val Tyr Arg Gly Val Asp Val Ala Val Val Ser Thr Gly Ile Gly 65 70 75 80 Gly Pro Ala Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Leu Glu Leu Gly Ala 85 90 95 Asp Thr Leu Ile Arg Val Gly Ser Thr Gly Ala Ile Gln Asp Asp Ile 100 105 110 Glu Val Gly Asp Ile Ile Ile Thr Thr Ala Ala Val Arg Met Asp Gly 115 120 125 Thr Ser Tyr Gln Tyr Ala Pro Ala Gly Tyr Pro Ala Ser Ala Ser Tyr 130 135 140 Glu Val Ile Met Ala Leu Val Glu Ala Ala Glu Ser Leu Gly Val Arg 145 150 155 160 Tyr His Leu Gly Ile Thr Ala Ser Thr Asp Ser Phe Tyr Val Gly Gln 165 170 175 Gly Arg Pro Gly Tyr Gly Gly Tyr Met Pro Ser Trp Ser Arg Asn Leu 180 185 190 Val Pro Asp Leu Arg Gln Met Arg Val Leu Asn Phe Glu Met Glu Ser 195 200 205 Ala Thr Leu Leu Thr Leu Ala Asn Ile Tyr Gly Phe Arg Ala Gly Ala 210 215 220 Val His Ala Val Tyr Ala Gln Arg Val Lys Asp Glu Phe Val Ala His 225 230 235 240 Ala Gly Glu Glu Asn Leu Ile Lys Val Ala Asp Glu Ala Val Arg Ile 245 250 255 Leu His Glu Trp Asp Glu Val Lys Gly Arg Ala Gly Lys Arg Tyr Phe 260 265 270 Tyr Pro Ser Leu Leu Arg Pro Gly Pro 275 280                SEQUENCE LISTING <110> Plasmia Biotech <120> Enzymatic production of cytosinic nucleoside analogues <130> <160> 12 <170> BiSSAP 1.2 <210> 1 <211> 825 <212> DNA <213> Sulfolobus solfataricus <220> <221> source <222> 1..825 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "P2 Purine nucleoside phosporylase (deoD)"       / organism = "Sulfolobus solfataricus" <400> 1 gtgccatttt tagaaaatgg ttccatggta tatggtgatt tcattagaaa tcaagaggta 60 agaaaaagaa ttacaaagga agaacttggg atagaagaag acgaaatccc ggaaagggta 120 gttgtaacac ctatgccatt taatactcaa tttcctaaaa actttgaaga tactttaact 180 aacttaggaa ttaaagtaaa taggttaaaa gtggaagacc aaatacttag acaattcgga 240 ggaaatttat tgcttgaaaa agacggtaat agaggattta ttgcgttcat aggcagaggt 300 ctgatagatt tcactgagag gataaggatt ttagctacag tttcgcgcat taaagatata 360 ttatttattg gtactgcagg atcgttatct aatgaaatat taataggaga tctaaatata 420 ccaaaatacg ccatcccatt cgaaaacgta agtgattttt acgctgatcc taccatagca 480 attccacaag ctgatgaaaa gttgctgaac gaagtttatg agtacgctga ggaaactgga 540 gttaaaaccc actcaacctt acatgcaaca ctacttttcc cttattccga aactactgag 600 ttcctaaact acttattaaa tatcggcgtt tctacgatag atatggaagt cagtgctttt 660 tataagatgt ctagatttta cggtaaaaga gctgttgcag tattacgaat ttcagatatg 720 cctttaatag aactgcataa gcaagaggaa ttgattaagg caagaaggga aattgcagtt 780 aatgctgttt tcagaattac cttaagattc ttaaaactga tttaa 825 <210> 2 <211> 849 <212> DNA <213> Aeropyrum pernix K1 <220> <221> source <222> 1..849 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "udp uridine phosphorylase"       / organism = "Aeropyrum pernix K1" <400> 2 ttgggagacg agagtctaag gagcgccgcc cgtcccgagg gggagggagg gctgcagtac 60 catctgaggg tcaggagggg ggatgtggcc cgctacgttc tcctcccggg agaccccgag 120 aggacagacc ttatagcccg cctctgggat gaagcgaggc ttgtagcgca ccaccgggag 180 tacaggacgt ggaccggctt ctacaagggg acatcgataa gtgtaacaag caccgggata 240 ggctctccca gcacggcgat agccgttgag gagctgctga gggttggagc cgagactttc 300 ataagagtag gcactatggg cggtataagg gaggatctgc ggcccggcac cctggttata 360 gggagtgcgg cggttaggat ggaggggacg agcggccagt acgctccccg ggggttccca 420 gcggccgcca gctatgacgt tgtggcggcg ctggtggagg ctgctgaggc gctcggggtt 480 aggtatgagg ttggcgttgt tgccagcacg gacagcttct acctgggcca ggggaggccg 540 gggtacgggg ggtatatgac gccggaggct tcggaagtca tacccctcct caggtcagcc 600 ggcgtcctcg gcttcgagat ggaggcctcc gccctcttca ccctatccca gctctacggc 660 gccagggcag ggtgcgtgtg cgcggtagtg gcaaacaggg ttagcgggga gtttgtggta 720 aacgcggggg ttgaagacgc tgctagggtt gcctccgagg cggtagccat actagcaggc 780 tgggacaggg agagggagaa gaggggtaag aaatggtttt acccgagcct ggcgtgcaga 840 cgcacatag 849 <210> 3 <211> 274 <212> PRT <213> Sulfolobus solfataricus P2 <220> Purine nucleoside phosporylase (DeoD) <400> 3 Met Pro Phe Leu Glu Asn Gly Ser Met Val Tyr Gly Asp Phe Ile Arg 1 5 10 15 Asn Gln Glu Val Arg Lys Arg Ile Thr Lys Glu Glu Leu Gly Ile Glu             20 25 30 Glu Asp Glu Ile Pro Glu Arg Val Val Val Thr Pro Met Pro Phe Asn         35 40 45 Thr Gln Phe Pro Lys Asn Phe Glu Asp Thr Leu Thr Asn Leu Gly Ile     50 55 60 Lys Val Asn Arg Leu Lys Val Glu Asp Gln Ile Leu Arg Gln Phe Gly 65 70 75 80 Gly Asn Leu Leu Leu Glu Lys Asp Gly Asn Arg Gly Phe Ile Ala Phe                 85 90 95 Ile Gly Arg Gle Leu Ile Asp Phe Thr Glu Arg Ile Arg Ile Leu Ala             100 105 110 Thr Val Ser Arg Ile Lys Asp Ile Leu Phe Ile Gly Thr Ala Gly Ser         115 120 125 Leu Ser Asn Glu Ile Leu Ile Gly Asp Leu Asn Ile Pro Lys Tyr Ala     130 135 140 Ile Pro Phe Glu Asn Val Ser Asp Phe Tyr Ala Asp Pro Thr Ile Ala 145 150 155 160 Ile Pro Gln Ala Asp Glu Lys Leu Leu Asn Glu Val Tyr Glu Tyr Ala                 165 170 175 Glu Glu Thr Gly Val Lys Thr His Ser Thr Leu His Ala Thr Leu Leu             180 185 190 Phe Pro Tyr Ser Glu Thr Thr Glu Phe Leu Asn Tyr Leu Leu Asn Ile         195 200 205 Gly Val Ser Thr Ile Asp Met Glu Val Ser Ala Phe Tyr Lys Met Ser     210 215 220 Arg Phe Tyr Gly Lys Arg Ala Val Ala Val Leu Arg Ile Ser Asp Met 225 230 235 240 Pro Leu Ile Glu Leu His Lys Gln Glu Glu Leu Ile Lys Ala Arg Arg                 245 250 255 Glu Ile Ala Val Asn Ala Val Phe Arg Ile Thr Leu Arg Phe Leu Lys             260 265 270 Leu Ile          <210> 4 <211> 282 <212> PRT <213> Aeropyrum pernix K1 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 4 Met Gly Asp Glu Ser Leu Arg Ser Ala Ala Arg Pro Glu Gly Glu Gly 1 5 10 15 Gly Leu Gln Tyr His Leu Arg Val Arg Arg Gly Asp Val Ala Arg Tyr             20 25 30 Val Leu Leu Pro Gly Asp Pro Glu Arg Thr Asp Leu Ile Ala Arg Leu         35 40 45 Trp Asp Glu Ala Arg Leu Val Ala His His Arg Glu Tyr Arg Thr Trp     50 55 60 Thr Gly Phe Tyr Lys Gly Thr Ser Ile Ser Val Thr Ser Thr Gly Ile 65 70 75 80 Gly Ser Pro Ser Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Leu Arg Val Gly                 85 90 95 Ala Glu Thr Phe Ile Arg Val Gly Thr Met Gly Gly Ile Arg Glu Asp             100 105 110 Leu Arg Pro Gly Thr Leu Val Ile Gly Ser Ala Val Val Arg Met Glu         115 120 125 Gly Thr Ser Gly Gln Tyr Ala Pro Arg Gly Phe Pro Ala Ala Ala Ser     130 135 140 Tyr Asp Val Ala Leu Val Glu Ala Gla Ala Leu Gly Val 145 150 155 160 Arg Tyr Glu Val Gly Val Val Ala Ser Thr Asp Ser Phe Tyr Leu Gly                 165 170 175 Gln Gly Arg Pro Gly Tyr Gly Gly Tyr Met Thr Pro Glu Ala Ser Glu             180 185 190 Val Ile Pro Leu Leu Arg Ser Ala Gly Val Leu Gly Phe Glu Met Glu         195 200 205 Ala Ser Ala Leu Phe Thr Leu Ser Gln Leu Tyr Gly Ala Arg Ala Gly     210 215 220 Cys Val Cys Ala Val Val Ala Asn Arg Val Ser Gly Glu Phe Val Val 225 230 235 240 Asn Ala Gly Val Glu Asp Ala Ala Arg Val Ala Ser Glu Ala Val Ala                 245 250 255 Ile Leu Ala Gly Trp Asp Arg Glu Arg Glu Lys Arg Gly Lys Lys Trp             260 265 270 Phe Tyr Pro Ser Leu Ala Cys Arg Arg Thr         275 280 <210> 5 <211> 720 <212> DNA <213> Thermofilm pendens Hrk 5 <220> <221> source <222> 1..720 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "purine-nucleoside phosphorylase"       / organism = "Thermophilum pendens Hrk 5" <400> 5 gtggctaagc cgttacacat actcgcaaag ccggaggaca tagcccccag ggttatcgcc 60 tcgggggacc ccgccagagt gaagcaactc tcaagctacc tcgataaccc caggctggtg 120 aacgagaaca ggggcttcct ggtatacacc ggcacgtaca agggggtacc cgtgactgtt 180 gctacccaca tgataggtgc tccctccgcc gcgatagtct tcgaggagct cataatgctg 240 ggtgcgaagc tgatagtcag gttcggcacc tgcggcggct tcctgccgga gatgcgcgta 300 ggggacttcg tgatagcgac gggcgcctcg tacagcggtg ggggaacaat gaatacctac 360 agccccggcg agtgcatggc cgccgtgccg gactacgacg tgctcagcgc actcgtcgag 420 agcgcttcga ggcacgggtt gaagtacttc ctggggcccg tggttagcag cgataacttc 480 tactcaggta tagagtacct gaacaggtgg ataaacaggg gcatgatagc cgtcgacatg 540 gaggctgcca cgctgttcgt cgtcggcagg cttaggcgcg tgaagaccgg tgcctccttc 600 gtcgtgagcg acgtgatcgg tgaggcttac aagaagatgg cgacggccga ggagctacgc 660 gaggctgtcg acaaggcttc gagagccgtg ctagacgcgg ttataagcgt gaaagtttga 720 <210> 6 <211> 239 <212> PRT <213> Thermofilm pendens Hrk 5 <220> <223> Purine-nucleoside phosphorylase <400> 6 Met Ala Lys Pro Leu His Ile Leu Ala Lys Pro Glu Asp Ile Ala Pro 1 5 10 15 Arg Val Ile Ala Ser Gly Asp Pro Ala Arg Val Lys Gln Leu Ser Ser             20 25 30 Tyr Leu Asp Asn Pro Arg Leu Val Asn Glu Asn Arg Gly Phe Leu Val         35 40 45 Tyr Thr Gly Thr Tyr Lys Gly Val Val Thr Val Ala Thr His Met     50 55 60 Ile Gly Ala Pro Ser Ala Ile Val Phe Glu Glu Leu Ile Met Leu 65 70 75 80 Gly Ala Lys Leu Ile Val Arg Phe Gly Thr Cys Gly Gly Phe Leu Pro                 85 90 95 Glu Met Arg Val Gly Asp Phe Val Ile Ala Thr Gly Ala Ser Tyr Ser             100 105 110 Gly Gly Gly Thr Met Asn Thr Tyr Ser Pro Gly Glu Cys Met Ala Ala         115 120 125 Val Pro Asp Tyr Asp Val Leu Ser Ala Leu Val Glu Ser Ala Ser Arg     130 135 140 His Gly Leu Lys Tyr Phe Leu Gly Pro Val Val Ser Ser Asp Asn Phe 145 150 155 160 Tyr Ser Gly Ile Glu Tyr Leu Asn Arg Trp Ile Asn Arg Gly Met Ile                 165 170 175 Ala Val Asp Met Glu Ala Ala Thr Leu Phe Val Val Gly Arg Leu Arg             180 185 190 Arg Val Lys Thr Gly Ala Ser Phe Val Val Ser Asp Val Ile Gly Glu         195 200 205 Ala Tyr Lys Lys Met Ala Thr Ala Glu Glu Leu Arg Glu Ala Val Asp     210 215 220 Lys Ala Ser Arg Ala Val Leu Asp Ala Val Ile Ser Val Lys Val 225 230 235 <210> 7 <211> 717 <212> DNA <213> Staphylothermus marinus F1 <220> <221> source <222> 1..717 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "Purine-nucleoside phosphorylase"       / organism = "Staphylothermus marinus F1" <400> 7 atgaagcctg ctcttctaaa agatgttgca ggggttagtg atctagttat tgtaatgggt 60 gatcctgata gagtatactt attatcaaca ttgctggaaa accccaagat catatatgat 120 aggagaggaa tagttgttgt taatggagaa tataagggta gaaaaataac acttgccagc 180 cacggtattg gttgtccaat ggcatcaatt atattggagg aactgggtat gcttggtgct 240 aaaacaatta ttagaatagg cacagctggc tcacttgttg aaaacattgg tttaggcgat 300 attgtgttag tagcgggggc tgggtacatg cttaatgggt gtggaaacaa tatgtattct 360 cccgaaataa atggaggaac aagcccagat cctctactgc tcagcgaaat ctatcattat 420 ttatcacatt ataatattaa gccacatatt ggactagtat ttacaagcga tgcattctat 480 gcggaagaaa atataattga taaactaacc aataaaggat tcatcgctgt tgatatggag 540 acagcaattc tatacatgct tggatggatg aggaagtgga ggacactatc aatactggta 600 gtaagcaaca gcctcgtgaa gaaaacaccg ttgcttacaa catatgagct cgcagagaag 660 tttgttgaac tagcaaaact agtattagaa tatcttgcaa gaaacactca gcactaa 717 <210> 8 <211> 238 <212> PRT <213> Staphylothermus marinus F1 <220> <223> Purine-nucleoside phosphorylase <400> 8 Met Lys Pro Ala Leu Leu Lys Asp Val Ala Gly Val Ser Asp Leu Val 1 5 10 15 Ile Val Met Gly Asp Pro Asp Arg Val Tyr Leu Leu Ser Thr Leu Leu             20 25 30 Glu Asn Pro Lys Ile Ile Tyr Asp Arg Arg Gly Ile Val Val Val Asn         35 40 45 Gly Glu Tyr Lys Gly Arg Lys Ile Thr Leu Ala Ser His Gly Ile Gly     50 55 60 Cys Pro Met Ala Ser Ile Leu Glu Glu Leu Gly Met Leu Gly Ala 65 70 75 80 Lys Thr Ile Ile Arg Ile Gly Thr Ala Gly Ser Leu Val Glu Asn Ile                 85 90 95 Gly Leu Gly Asp Ile Val Leu Val Ala Gly Aly Gly Tyr Met Leu Asn             100 105 110 Gly Cys Gly Asn Asn Met Tyr Ser Pro Glu Ile Asn Gly Gly Thr Ser         115 120 125 Pro Asp Pro Leu Leu Leu Ser Glu Ile Tyr His Tyr Leu Ser His Tyr     130 135 140 Asn Ile Lys Pro His Ile Gly Leu Val Phe Thr Ser Asp Ala Phe Tyr 145 150 155 160 Ala Glu Glu Asn Ile Ile Asp Lys Leu Thr Asn Lys Gly Phe Ile Ala                 165 170 175 Val Asp Met Glu Thr Ala Ile Leu Tyr Met Leu Gly Trp Met Arg Lys             180 185 190 Trp Arg Thr Leu Ser Ile Leu Val Val Ser Asn Ser Leu Val Lys Lys         195 200 205 Thr Pro Leu Leu Thr Thr Tyr Glu Leu Ala Glu Lys Phe Val Glu Leu     210 215 220 Ala Lys Leu Val Leu Glu Tyr Leu Ala Arg Asn Thr Gln His 225 230 235 <210> 9 <211> 843 <212> DNA <213> Hyperthermus butylicus DSM 5456 <220> <221> source <222> 1..843 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "Uridine phosphorylase"       / organism = "Hyperthermus butylicus DSM 5456" <400> 9 gtggagaggc cctcggcgaa agcgccaacc gttgagggta aaatgtacca tatcatgctc 60 ggcccaggcg aaattccgcc ctacgtcctc ctgccaggcg atccaggtag gatagacgat 120 atagtcgcga cgtgggatga atggcgggag ctagcatttc accgcgagta tcgtagtgtc 180 aagggcaggt ataagggtgt ggaaataggc gctgtcagca ctggcatagg cggaccgtca 240 actgcaattg ccgtcgagga gctggctagg ataggggtac atacgttcat ccgcgtgggc 300 accactggcg ctatacaacc ggatatagaa cttggaacag tcatcatagg ctatgcagct 360 gtaagatatg atggtgctag tggtgagtat gctccgccag agtaccccgc agctgcgaca 420 cccgaggtgg ttctagctct tgttgaggct gctgagaggc tcggggttacc ataccgtgtc 480 ggcgtggtgg cctcaacagc aacattccac ttggggcaga gccgcccagg gttccgtggg 540 tacgagtgga gccgtagcag ggagaggcta gcagacctac agcgcatggg tgtcctcagc 600 ttcgagatgg aggcggcgac gatattcact ctcgcgagtc tctatgggct gcgggcaggc 660 tgtgtctgcg ccgcaatagc caaccgcgtg accgacgagt ttaaaccggg ggtcggggtt 720 agggaggcga tactagtggc taatgaggct gtgaggatac tagccgaggc cgacagggaa 780 aagggcagga agccagctag tataacaacg ctctacaacg ccgtcagaaa gctgtacggc 840 tag 843 <210> 10 <211> 280 <212> PRT <213> Hyperthermus butylicus DSM 5456 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 10 Met Glu Arg Pro Ser Ala Lys Ala Pro Thr Val Glu Gly Lys Met Tyr 1 5 10 15 His Ile Met Leu Gly Pro Gly Glu Ile Pro Pro Tyr Val Leu Leu Pro             20 25 30 Gly Asp Pro Gly Arg Ile Asp Asp Ile Val Ala Thr Trp Asp Glu Trp         35 40 45 Arg Glu Leu Ala Phe His Arg Glu Tyr Arg Ser Val Lys Gly Arg Tyr     50 55 60 Lys Gly Val Glu Ile Gly Ala Val Ser Thr Gly Ile Gly Gly Pro Ser 65 70 75 80 Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Ala Arg Ile Gly Val His Thr Phe                 85 90 95 Ile Arg Val Gly Thr Thr Gly Ala Ile Gln Pro Asp Ile Glu Leu Gly             100 105 110 Thr Val Ile Ile Gly Tyr Ala Val Val Tyr Asp Gly Ala Ser Gly         115 120 125 Glu Tyr Ala Pro Pro Glu Tyr Pro Ala Ala Ala Thr Pro Glu Val Val     130 135 140 Leu Ala Leu Val Glu Ala Ala Glu Arg Leu Gly Val Tyr Arg Val 145 150 155 160 Gly Val Val Ala Ser Thr Ala Thr Phe His Leu Gly Gln Ser Arg Pro                 165 170 175 Gly Phe Arg Gly Tyr Glu Trp Ser Arg Ser Ser Glu Arg Leu Ala Asp             180 185 190 Leu Gln Arg Met Gly Val Leu Ser Phe Glu Met Glu Ala Ala Thr Ile         195 200 205 Phe Thr Leu Ala Ser Leu Tyr Gly Leu Arg Ala Gly Cys Val Cys Ala     210 215 220 Ala Ile Ala Asn Arg Val Thr Asp Glu Phe Lys Pro Gly Val Gly Val 225 230 235 240 Arg Glu Ala Leu Val Ala Asn Glu Ala Val Arg Ile Leu Ala Glu                 245 250 255 Ala Asp Arg Glu Lys Gly Arg Lys Pro Ala Ser Ile Thr Thr Leu Tyr             260 265 270 Asn Ala Val Arg Lys Leu Tyr Gly         275 280 <210> 11 <211> 846 <212> DNA <213> Acidilobus saccharovorans 345-15 <220> <221> source <222> 1..846 <223> / mol_type = "unassigned DNA"       / note = "Uridine phosphorylase"       / organism = "Acidilobus saccharovorans 345-15" <400> 11 gtggaggagc gcatgtcttc agcttcaagg cccttcgact cggagggcag ggcctaccac 60 ctgggcctca ggaagggcga cgtgccaaag tacgtgctta tgccaggcga ggttgagagg 120 gcctcaagga tagcctcctc ctgggacagg agctggaggc tggcccagag gagggagtac 180 tcaagcttca ggggcgttta caggggcgtt gacgtggcgg tggtctccac gggcataggg 240 ggacctgcca ccgccatagc agttgaggag ctgctggagc tcggcgctga cacgctgata 300 agggttggaa gcaccggcgc catacaggat gacatagaag ttggggatat aataataacc 360 accgccgcgg tcaggatgga cggcacgagc taccagtacg ccccggccgg ctacccggcc 420 tcggccagct acgaggtaat catggccctg gtcgaggccg ccgagagcct cggggtgagg 480 taccaccttg gcatcacggc ctctactgac agcttctacg tgggccaggg gaggccgggc 540 tacgggggtt acatgccgag ctggtcaagg aacctcgtgc ctgacctgag gcagatgagg 600 gtgctgaact ttgagatgga gagcgccacc ctccttacct tagcaaatat atacggcttc 660 agggcggggg cagtgcacgc cgtctacgcc cagagggtta aggatgagtt cgttgcccac 720 gctggcgagg agaacctgat aaaggtggct gacgaggccg tgaggatact tcacgagtgg 780 gacgaggtta aggggagggc cgggaagagg tacttctacc cctcgctcct gaggcctggc 840 ccctga 846 <210> 12 <211> 281 <212> PRT <213> Acidilobus saccharovorans 345-15 <220> <223> Uridine phosphorylase <400> 12 Met Glu Glu Arg Met Ser Ser Ala Ser Arg Pro Phe Asp Ser Glu Gly 1 5 10 15 Arg Ala Tyr His Leu Gly Leu Arg Lys Gly Asp Val Pro Lys Tyr Val             20 25 30 Leu Met Pro Gly Glu Val Glu Arg Ala Ser Arg Ile Ala Ser Ser Trp         35 40 45 Asp Arg Ser Trp Arg Leu Ala Gln Arg Arg Glu Tyr Ser Ser Phe Arg     50 55 60 Gly Val Tyr Arg Gly Val Asp Val Ala Val Val Ser Thr Gly Ile Gly 65 70 75 80 Gly Pro Ala Thr Ala Ile Ala Val Glu Glu Leu Leu Glu Leu Gly Ala                 85 90 95 Asp Thr Leu Ile Arg Val Gly Ser Thr Gly Ala Ile Gln Asp Asp Ile             100 105 110 Glu Val Gly Asp Ile Ile Ile Thr Thr Ala Val Val Arg Asp Gly         115 120 125 Thr Ser Tyr Gln Tyr Ala Pro Ala Gly Tyr Pro Ala Ser Ala Ser Tyr     130 135 140 Glu Val Ile Met Ala Leu Val Glu Ala Ala Glu Ser Leu Gly Val Arg 145 150 155 160 Tyr His Leu Gly Ile Thr Ala Ser Thr Asp Ser Phe Tyr Val Gly Gln                 165 170 175 Gly Arg Pro Gly Tyr Gly Gly Tyr Met Pro Ser Trp Ser Arg Asn Leu             180 185 190 Val Pro Asp Leu Arg Gln Met Arg Val Leu Asn Phe Glu Met Glu Ser         195 200 205 Ala Thr Leu Leu Thr Leu Ala Asn Ile Tyr Gly Phe Arg Ala Gly Ala     210 215 220 Val His Ala Val Tyr Ala Gln Arg Val Lys Asp Glu Phe Val Ala His 225 230 235 240 Ala Gly Glu Glu Aslan Leu Ile Lys Val Ala Asp Glu Ala Val Arg Ile                 245 250 255 Leu His Glu Trp Asp Glu Val Lys Gly Arg Ala Gly Lys Arg Tyr Phe             260 265 270 Tyr Pro Ser Leu Leu Arg Pro Gly Pro         275 280

Claims (14)

화학효소적 또는 효소적 합성의 방법에 의하여, 화학식 I의 시토신 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물을 생산하기 위한 방법에 있어서,
[화학식 I]
Figure pat00019


여기서,
Z1은 O, CH2, S, NH이고;
Z2는 Z1과 독립적으로 O, C(RS2RS5), S(RS2RS5), S(RS2), S(RS5), 바람직하게는, SO 또는 SO2 기; N(RS2RS5), N(RS2), N(RS5)이고;
RS1은 수소, OH, 다음에서 선택되는 이의 에테르 또는 에스테르이고:
Figure pat00020
,
n은 0 또는 1이고, A는 산소 또는 질소이고, 그리고 각 M은 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 P에 임의선택적으로 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 또는 제약학적으로 허용되는 반대이온, 예를 들면, 한정됨 없이, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 알킬암모늄이고;
RS2는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, 할로겐, CN, NH2, SH, C≡CH, N3이고;
RS3은 2'-데옥시리보뉴클레오시드 또는 아라비노뉴클레오시드로부터 유래된 NA의 경우에 수소이고, 또는 NA가 리보뉴클레오시드로부터 유래될 때 OH, NH2, 할로겐, OCH3에서 선택되고;
RS4는 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2, 할로겐, CN이고;
단서로서 RS1과 RS4는 둘 모두 OH 잔기의 에테르 또는 에스테르일 때 상이하고;
RS5는 Z2가 산소와 상이할 때, 수소, OH 또는 이의 에테르 또는 에스테르 잔기, NH2 또는 할로겐이고;

R1은 O, CH2, S, NH이고;
R2는 수소, 임의선택적으로 치환된 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6, SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고;
R3은 수소, 임의선택적으로 치환된 C4-40 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 N에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR7, CN, SR6, SO2R6; SO2R6 R7, CN, P(O) 아릴, P(O) 헤테로환, P(S) 아릴, P(S) 헤테로환, P(O)O2R8이고; R3과 R2는 서로로부터 독립된 것이고; 그리고 단서로서 R2 또는 R3 중에서 최소한 하나는 수소와 상이하고;
R4는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐; 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬; 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬; 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 아릴, 임의선택적으로 치환된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 사슬에 의해 Y에 연결된 임의선택적으로 치환된 헤테로환, 그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:
Figure pat00021


단서로서 Y는 탄소 또는 황 원자이고, 그리고 대안으로, R4가 부재하면, 단서로서 Y는 질소 원자이고;
여기서
X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;
R5는 수소, OH, NH2, SH, 할로겐, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 트리할로알킬, OR6, NR6R7, CN, COR6, CONR6R7, CO2R6, C(S)OR6, OCONR6R7, OCO2R6, OC(S)OR6, NHCONR6R7, NHCO2R6, NHC(S)OR6, SO2NR6R7; CH2-헤테로환상 고리, CN;
그리고 독립적으로, 다음에서 선택되는, R2, R3, R4 또는 R5의 임의의 임의선택적으로 치환된 헤테로환 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고:
Figure pat00022

여기서
X는 O, S, N-RB2, Se이고; RB1은 H, OH, NH2, SH, 곧은 또는 분지된 C1-10 알킬, F, Cl, Br, I, X-RB2, -C≡C-RB2, CO2RB2이고; RB2는 H, OH, NH2, 곧은 또는 분지된 C1-5 알킬, 페닐이고;
R6과 R7은 서로 독립적으로 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 헤테로환상 또는 임의선택적으로 치환된 아릴이고;
R8은 수소, 임의선택적으로 치환된 알킬 사슬, 임의선택적으로 치환된 알케닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 알키닐 사슬, 임의선택적으로 치환된 아릴, 또는 임의선택적으로 치환된 헤테로환이고;
Y는 C, N, S이고;

여기서 시토신 뉴클레오시드 유사체를 생산하기 위한 방법은 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
(i) 치환체 R2와 R3으로서 설명된 적절한 치환을 함입하기 위해, 화학식 II (여기서 Y, R1, R4, R5, R6 및 R7은 상기와 같이 규정된다)의 시토신 핵염기의 전구체를 N4 위치에서 아미노 기를 변경하기 위한 적합한 시약과 화학적으로 반응시키는 단계, 형성된 화학식 II의 상기 변형된 시토신 핵염기는 전통적인 정제 방법에 의해 임의선택적으로 정제되고; 또는 대안으로, 상기 공정은 이와 같은 화학식 II의 시토신 핵염기에 의해 대표되는 출발 산물로부터 직접적으로 출발하고:
[화학식 II]
Figure pat00023



(ii) 화학식 II의 전술한 변형된 시토신 핵염기를 화학식 III의 적합한 뉴클레오시드 유사체 기질과 생체촉매적으로 반응시키는 단계,
[화학식 III]
Figure pat00024


여기서 Z1, Z2, RS1, RS2, RS3, RS4, RS5는 상기와 같이 규정되고, 그리고 염기는 다음에서 선택되고: 우라실, 아데닌, 시토신, 구아닌, 티민, 하이포크산틴, 크산틴, 티오우라실, 티오구아닌, 9-H-퓨린-2-아민, 7-메틸구아닌, 5-플루오르우라실, 5-브로모우라실, 5-클로로우라실, 5,6-디히드로우라실, 5-메틸시토신 및 5-히드록시메틸시토신, 프테리돈, 그리고 이들의 임의의 치환된 유도체;

여기서 단계 ii)에서 수행된 전술한 반응은 적합한 반응 수성 매체에서 및 적합한 반응 조건 하에, 화학식 II의 시토신 핵염기 및 화학식 III의 뉴클레오시드 유사체를 포함하는 출발 물질의 혼합물에 뉴클레오시드 인산화효소 효소로서 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소, 퓨린 뉴클레오시드 인산화효소 효소 또는 이들의 조합의 첨가를 포함하고,

(iii) 임의선택적으로, 전통적인 정제 방법에 의해 더욱 정제되는 화학식 I의 시토신 뉴클레오시드 유사체에서 유리 일차 아미노 N4를 회수하기 위해, 시토신 뉴클레오시드 유사체 내에 N4 위치에서 아미노 기를 탈보호하는 단계.
A method for producing cytosine nucleoside analogs, intermediates or prodrugs thereof of formula (I) by a method of chemical enzymatic or enzymatic synthesis,
(I)
Figure pat00019


here,
Z 1 is O, CH 2 , S, NH;
Z 2 is independently from Z 1 O, C (R S2 R S5 ), S (R S2 R S5 ), S (R S2 ), S (R S5 ), preferably SO or SO 2 groups; N (R S2 R S5), N (R S2), N (R S5) , and;
Wherein R &lt; 1 &gt; is hydrogen, OH, an ether or ester thereof,
Figure pat00020
,
n is 0 or 1, A is oxygen or nitrogen, and each M is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, Optionally substituted by any optionally substituted aryl, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl, or alkynyl chain optionally optionally connected to P by an alkyl, alkenyl, or alkynyl chain substituted with A substituted heterocycle, or a pharmaceutically acceptable counterion, such as, without limitation, sodium, potassium, ammonium, or alkylammonium;
R S2 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, halogen, CN, NH 2 , SH, C≡CH, N 3 ;
R S3 is hydrogen in the case of NA derived from a 2'-deoxyribonucleoside or arabinonucleoside, or is selected from OH, NH 2 , halogen, OCH 3 when NA is derived from a ribonucleoside Being;
R S4 is hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 , halogen, CN;
As a clue, R S1 and R S4 are different when both are ether or ester of the OH moiety;
R S5 is Z 2 is different from that when the oxygen, hydrogen, OH or an ether or ester residue thereof, NH 2 or halogen;

R 1 is O, CH 2 , S, NH;
R 2 is selected from hydrogen, optionally substituted C 4-40 alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Optionally substituted aryl, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to N, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6, SO 2 R 6 R 7, CN, P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2 R 8, and;
R 3 is selected from hydrogen, optionally substituted C 4-40 alkyl chains, optionally optionally substituted alkenyl chains, optionally optionally substituted alkynyl chains, optionally optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chains Optionally substituted aryl, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain connected to N, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 7 , CN, SR 6 , SO 2 R 6 ; SO 2 R 6 R 7, CN , P (O) aryl, P (O) heterocycle, P (S) aryl, P (S) heterocycle, P (O) O 2, and R 8; R 3 and R 2 are independent of each other; And as a clue at least one of R 2 or R 3 is different from hydrogen;
R 4 is hydrogen, OH, NH 2 , SH, halogen; An optionally substituted alkyl chain; An optionally substituted alkenyl chain; Optionally substituted alkynyl, trihaloalkyl, OR 6 , NR 6 R 7 , CN, COR 6 , CONR 6 R 7 , CO 2 R 6 , C (S) OR 6 , OCONR 6 R 7 , OCO by 2 R 6, OC (S) oR 6, NHCONR 6 R 7, NHCO 2 R 6, NHC (S) oR 6, SO 2 NR 6 R 7, any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain Any optional substituted heteroaryl optionally attached to Y by any optionally substituted alkyl, alkenyl or alkynyl chain, and independently selected from R 2 , R 3, , R &lt; 4 &gt; or R &lt; 5 & gt ;, or any optionally substituted aryl;
Figure pat00021


As a clue, Y is a carbon or sulfur atom and, alternatively, when R 4 is absent, Y is a nitrogen atom as a cue;
here
X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;
R 5 is hydrogen, OH, NH 2, SH, halogen, and any optionally substituted alkyl chain, and any optional alkenyl of Al substituted by a chain, any optionally substituted alkynyl chain, alkyl, trihaloalkyl, OR 6, NR 6 R 7, CN, COR 6, CONR 6 R 7, CO 2 R 6, C (S) OR 6, OCONR 6 R 7, OCO 2 R 6, OC (S) OR 6, NHCONR 6 R 7, NHCO 2 R 6 , NHC (S) OR 6 , SO 2 NR 6 R 7 ; CH 2 -heterocyclic ring, CN;
And independently any optional optionally substituted heterocycle of R 2 , R 3 , R 4 or R 5 , or optionally substituted aryl,
Figure pat00022

here
X is O, S, NR B2 , Se; R B1 is H, OH, NH 2 , SH, straight or branched C 1-10 alkyl, F, Cl, Br, I, XR B2 , -C≡CR B2 , CO 2 R B2 ; R B2 is H, OH, NH 2 , straight or branched C 1-5 alkyl, phenyl;
R 6 and R 7 are independently of each other hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, heterocyclic or optionally substituted aryl;
R &lt; 8 &gt; is hydrogen, optionally substituted alkyl chain, optionally optionally substituted alkenyl chain, optionally optionally substituted alkynyl chain, optionally optionally substituted aryl, or optionally substituted heterocycle;
Y is C, N, S;

Wherein the method for producing a cytosine nucleoside analog comprises the steps of:
(i) a cytosine nucleobase of formula (II) wherein Y, R 1 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are defined as above, to incorporate the appropriate substitutions described as substituents R 2 and R 3 With a suitable reagent for modifying the amino group at the N &lt; 4 &gt; position, said modified cytosine nucleobases of formula II being formed are optionally selectively purified by conventional purification methods; Alternatively, the process starts directly from the starting product represented by such cytosine nucleobases of formula II:
&Lt; RTI ID = 0.0 &
Figure pat00023



(ii) biocatalytically reacting the above-described modified cytosine nucleobases of formula (II) with a suitable nucleoside analog substrate of formula (III)
(III)
Figure pat00024


Wherein Z 1, Z 2, R S1, R S2, R S3, R S4, R S5 is defined as above, and the base is selected from the following: uracil, adenine, cytosine, guanine, thymine, hypoxanthine, greater Thiuracil, thioguanine, 9- H -purine-2-amine, 7-methylguanine, 5-fluorouracil, 5-bromouracil, 5-chlorouracil, Cytosine and 5-hydroxymethyl cytosine, phthalidone, and any substituted derivatives thereof;

Wherein the foregoing reaction carried out in step ii) is carried out in a suitable reaction-aqueous medium and under suitable reaction conditions, with a mixture of the starting material comprising a cytosine nucleobase of formula (II) and a nucleoside analog of formula (III), with a nucleoside phosphorylase enzyme Comprising the addition of a pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme, a purine nucleoside phosphorylase enzyme, or a combination thereof,

(iii) optionally deprotecting the amino group at the N 4 position in the cytosine nucleoside analog to recover the free primary amino N 4 in the cytosine nucleoside analog of formula I which is further purified by a conventional purification method .
청구항 1에 있어서, 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소에 의해 이전되는 화학식 II의 시토신 핵염기는 다음에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법:
Figure pat00025
The method according to claim 1, wherein the cytosine nucleobase of formula (II), which is transferred by a pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme, is selected from:
Figure pat00025
청구항 1 또는 2 중에서 어느 한 항에 있어서, 생산된 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법: 카페시타빈, 데시타빈, 5-아자시티딘, 시타라빈, 에노시타빈, 젬시타빈, 잘시타빈, 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신, 갈로시타빈, 발로프리시타빈, 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈, 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 및 아프리시타라빈.The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the produced nucleoside analog, intermediate or prodrug thereof is selected from the group consisting of capecitabine, decitabine, 5-azacytidine, cytarabine , Enocitabine, gemcitabine, zalcitabine, ibacitavin, sapacitabine, 2'-C-cyano-2'-deoxy-1-β-D-arabino-pentofuranosylcytosine, , Valproicitabine, 2'-deoxy-4'-thiocytidine, tiarabine, 2'-deoxy-4'-thio-5-azacytidine and aflativarbin. 청구항 1 내지 3 중에서 어느 한 항에 있어서,
선천적 뉴클레오시드 인산화효소 효소 및 이의 돌연변이체 또는 변이체, 또는 재조합 뉴클레오시드 인산화효소 효소의 공급원은 중온성, 고온성 또는 초고온성 생물체인 것을 특징으로 하는 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Characterized in that the source of the innate nucleoside phosphorylase enzyme and its mutants or variants, or of the recombinant nucleoside phosphorylase enzyme, is a mesophilic, pyrophoric or ultra-warm organism.
청구항 1 내지 4 중에서 어느 한 항에 있어서, 선천적 뉴클레오시드 인산화효소 효소 및 이의 돌연변이체 또는 변이체, 또는 재조합 뉴클레오시드 인산화효소 효소의 공급원은 고세균류 (Archaea) 또는 세균에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The use according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the source of the innate nucleoside phosphorylase enzyme and its mutants or variants, or the recombinant nucleoside phosphorylase enzyme, is selected from Archaea or bacteria Way. 청구항 5에 있어서, 뉴클레오시드 인산화효소 효소는 술폴로부스 솔파타리쿠스 (Sulfolobus solfataricus) 또는 에로피룸 페르닉스 (Aeropyrum pernix)에서 선택되는 고세균류 (Archaea)로부터 단리되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 5, wherein the nucleoside phosphorylase enzyme is selected from the group consisting of Sulfolobus solfataricus ) or Aeropyrum ( Archaea ), which is selected from the group consisting of perennium , pernix , and the like. 청구항 1에 있어서, 뉴클레오시드 인산화효소 효소, 또는 이의 기능적 부분은 서열 번호: 1, 2, 5, 7, 9 또는 11; 또는
a) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체인 뉴클레오티드 서열; 또는
b) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 축중하는 뉴클레오티드 서열; 또는
c) 높은 엄격함의 조건 하에 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11에; 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체에; 또는 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11로부터 유래된 혼성화 프로브에 혼성화하는 뉴클레오티드 서열; 또는 이의 보체; 또는
d) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는
e) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 59% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는
f) 서열 번호: 3, 4, 6, 8, 10 또는 12에서 선택되는 아미노산 서열을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열에서 선택되는 뉴클레오티드 서열에 의해 인코딩되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. The composition of claim 1, wherein the nucleoside phosphorylase enzyme, or functional portion thereof, is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
a) a complementary nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
b) a nucleotide sequence which is flanked by SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
c) under conditions of high stringency, in SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; A complement of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or a nucleotide sequence which hybridizes to a hybridization probe derived from SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or its complement; or
d) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
e) a nucleotide sequence having at least 59% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
f) is encoded by a nucleotide sequence selected from a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 3, 4, 6, 8, 10 or 12.
청구항 3에 있어서, 생산된 뉴클레오시드 유사체는 카페시타빈이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드는 5'-데옥시우리딘, 5'-데옥시-5-메틸우리딘 또는 5'-데옥시-5-클로로우리딘에서 선택되고; 그리고 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기는 펜틸 (5-플루오르-2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 카르바메이트인 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 3, wherein the produced nucleoside analog is capecitabine and the ribonucleoside used as starting material is 5'-deoxyuridine, 5'-deoxy-5-methyluridine or 5'-de Oxy-5-chlorouridine; And the nucleobase also used as the starting material transferred by the pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme is pentyl (5-fluoro-2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) carbamate Lt; / RTI &gt; 청구항 3에 있어서, 생산된 뉴클레오시드 유사체는 시타라빈이고, 출발 물질로서 이용된 리보뉴클레오시드는 9-(b-D-아라비노푸라노실) 우라실이고, 그리고 피리미딘 뉴클레오시드 인산화효소 효소에 의해 이전되는 출발 물질로서 또한 이용된 핵염기는 N-(2-옥소-1,2-디히드로피리미딘-4-일) 펜탄아미드인 것을 특징으로 하는 방법.4. The method of claim 3, wherein the nucleoside analog produced is cytarabine, the ribonucleoside used as starting material is 9- (bD-arabinofuranosyl) uracil, and is transferred by pyrimidine nucleoside phosphorylase enzyme (2-oxo-1,2-dihydropyrimidin-4-yl) pentanamide. &Lt; / RTI &gt; 항암 또는 항바이러스 약제로서 유용한 시토신 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물의 생산에서, 선천적 중온성, 고온성 또는 초고온성 뉴클레오시드 인산화효소 및 이의 돌연변이체 또는 변이체, 또는 재조합 효소, 또는 이의 기능적 부분; 또는 적합한 숙주에서 상기 뉴클레오시드 인산화효소의 발현 또는 과다발현을 주동하는 하나 또는 그 이상의 제어 서열에 작동가능하게 연결된, 선천적 또는 재조합 중온성, 고온성 또는 초고온성 뉴클레오시드 인산화효소, 또는 이의 기능적 부분을 인코딩하는 서열을 포함하는 재조합 발현 벡터; 또는 이들을 내포하는 미생물 또는 숙주 세포의 용도.In the production of cytosine nucleoside analogs, intermediates or prodrugs thereof useful as anticancer or antiviral agents, the native mesophilic, hyperthermal or hyperthermophilic nucleoside phosphorylase and its mutants or variants, or recombinant enzymes, Functional part; Or a naturally occurring or recombinant mesophilic, hyperthermal or hyperthermophilic nucleoside phosphorylase operably linked to one or more control sequences driving expression or overexpression of the nucleoside phosphorylase in a suitable host, A recombinant expression vector comprising a sequence encoding a portion; Or a microorganism or host cell containing them. 청구항 10에 있어서, 중온성, 고온성 또는 초고온성 뉴클레오시드 인산화효소 효소, 또는 이의 기능적 부분은 서열 번호: 1, 2, 5, 7, 9 또는 11; 또는
a) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체인 뉴클레오티드 서열; 또는
b) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 축중하는 뉴클레오티드 서열; 또는
c) 높은 엄격함의 조건 하에 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11에; 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11의 보체에; 또는 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11로부터 유래된 혼성화 프로브에 혼성화하는 뉴클레오티드 서열; 또는 이의 보체; 또는
d) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 80% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는
e) 서열 번호:1, 2, 5, 7, 9 또는 11과 최소한 59% 서열 동일성을 갖는 뉴클레오티드 서열; 또는
f) 서열 번호: 3, 4, 6, 8, 10 또는 12에서 선택되는 아미노산 서열을 인코딩하는 뉴클레오티드 서열에서 선택되는 뉴클레오티드 서열에 의해 인코딩되는 것을 특징으로 하는 용도.
11. The method of claim 10, wherein the mesophilic, hyperthermal, or hyperthermal nucleoside phosphorylase enzyme, or functional portion thereof, is selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
a) a complementary nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
b) a nucleotide sequence which is flanked by SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
c) under conditions of high stringency, in SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; A complement of SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or a nucleotide sequence which hybridizes to a hybridization probe derived from SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; Or its complement; or
d) a nucleotide sequence having at least 80% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
e) a nucleotide sequence having at least 59% sequence identity with SEQ ID NO: 1, 2, 5, 7, 9 or 11; or
f) is encoded by a nucleotide sequence selected from a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 3, 4, 6, 8, 10 or 12.
청구항 10 또는 11 중에서 어느 한 항에 있어서, 생산된 시토신 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물은 다음에서 선택되는 것을 특징으로 하는 용도: 카페시타빈, 데시타빈, 5-아자시티딘, 시타라빈, 에노시타빈, 젬시타빈, 잘시타빈, 이바시타빈, 사파시타빈, 2'-C-시아노-2'-데옥시-1-β-D-아라비노-펜토푸라노실시토신, 갈로시타빈, 발로프리시타빈, 2'-데옥시-4'-티오시티딘, 티아라빈, 2'-데옥시-4'-티오-5-아자시티딘 및 아프리시타라빈.Use according to any one of claims 10 or 11, wherein the produced cytosine nucleoside analogs, intermediates or prodrugs thereof are selected from the group consisting of capecitabine, decitabine, 5-azacytidine, Ribavirin, enocitabine, gemcitabine, zalcitabine, ibacitavin, sapacitabine, 2'-C-cyano-2'-deoxy-1-β-D- arabino- Bin, valproicitabine, 2'-deoxy-4'-thiocytidine, tiarabine, 2'-deoxy-4'-thio-5-azacytidine and apoptavarbin. 청구항 12에 있어서, 생산된 시토신 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물은 카페시타빈인 것을 특징으로 하는 용도.13. Use according to claim 12, characterized in that the produced cytosine nucleoside analog, intermediate or prodrug thereof is capecitabine. 청구항 12에 있어서, 생산된 시토신 뉴클레오시드 유사체, 중간체 또는 이들의 전구약물은 시타라빈인 것을 특징으로 하는 용도.
The use according to claim 12, wherein the produced cytosine nucleoside analog, intermediate or prodrug thereof is cytarabine.
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