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WO1995032985A1 - 3'-(4'-) nonradioactively tagged nucleosides and nucleotides with aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacer - Google Patents

3'-(4'-) nonradioactively tagged nucleosides and nucleotides with aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacer Download PDF

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Publication number
WO1995032985A1
WO1995032985A1 PCT/EP1995/001950 EP9501950W WO9532985A1 WO 1995032985 A1 WO1995032985 A1 WO 1995032985A1 EP 9501950 W EP9501950 W EP 9501950W WO 9532985 A1 WO9532985 A1 WO 9532985A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compounds
amino
group
mmol
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1995/001950
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Konrad Faulstich
Siegfried Brandtner
Rainer Wechselberger
Joachin Engels
Christian Griesinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roche Diagnostics GmbH
Original Assignee
Boehringer Mannheim GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehringer Mannheim GmbH filed Critical Boehringer Mannheim GmbH
Priority to EP95920863A priority Critical patent/EP0763051A1/en
Priority to JP8500261A priority patent/JPH10500963A/en
Publication of WO1995032985A1 publication Critical patent/WO1995032985A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07JSTEROIDS
    • C07J51/00Normal steroids with unmodified cyclopenta(a)hydrophenanthrene skeleton not provided for in groups C07J1/00 - C07J43/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06Dipeptides
    • C07K5/06008Dipeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/06017Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/06026Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 0 or 1 carbon atom, i.e. Gly or Ala
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/10Tetrapeptides
    • C07K5/1002Tetrapeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/1005Tetrapeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/1008Tetrapeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 0 or 1 carbon atoms, i.e. Gly, Ala
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/02Linear peptides containing at least one abnormal peptide link
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K9/00Peptides having up to 20 amino acids, containing saccharide radicals and having a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K9/001Peptides having up to 20 amino acids, containing saccharide radicals and having a fully defined sequence; Derivatives thereof the peptide sequence having less than 12 amino acids and not being part of a ring structure
    • C07K9/005Peptides having up to 20 amino acids, containing saccharide radicals and having a fully defined sequence; Derivatives thereof the peptide sequence having less than 12 amino acids and not being part of a ring structure containing within the molecule the substructure with m, n > 0 and m+n > 0, A, B, D, E being heteroatoms; X being a bond or a chain, e.g. muramylpeptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • the invention relates to nucleosides, nucleotides and oligonucleotides modified in the 3 '- (4'-) position with non-radioactively labeled groups, a process for their preparation and their use.
  • Labeled nucleotides have found an extraordinarily large number of applications in genetic engineering, since their use is easier than that of the DNA probes conventionally used as hybridization samples, which are produced by restriction digestion from native genetic material.
  • Modified oligonucleotides which are used in the form of so-called “antisense” DNA oligonucleotides, can intervene in a regulating manner in the cell process and thus gain z.
  • Labeled oligonucleotides e.g. B. the identification of gene fragments within a gene bank by probing and identifying blotted gene samples from the gene bank with the aid of a labeled oligonucleotide.
  • derivatized fluorescent dyes are used as a form of non-radioactive labeling, which offer the possibility of easier and safer handling.
  • the fluorescence label was either at the 5 'end of the nucleotide [L. E. Hood, L. M. Smith and C. Heiner, Nature 321, 674 (1986)] or on the nucleobase [J. M. Prober, G.L. Trainor and R.J. Dam, Science 238, 336 (1987)] [G. L. Trainor, Anal. Chem. 62, 418 (1990)].
  • This has the disadvantages that only certain polymerases can be used for the synthesis, the acceptance of the triphosphates by the polymerases decreases and that a large excess of substrate is also necessary.
  • a fluorescent dye is coupled directly via an amino or thiol group in the 3 'position of a nucleoside, nucleotide or oligonucleotide, and this compound is advantageous for the synthesis of counter-strands in the presence of a template strand and for the detection of genetic strands
  • Material in vivo and in vitro can be used (EP 0 490 281).
  • these compounds are associated with the disadvantage that the quantum yield is relatively low and the synthesis of the compounds is associated with lengthy, complex chromatographic purification steps.
  • the object of the present invention was therefore to make available new non-radioactive labeled nucleosides or nucleotides which do not have the disadvantages of the known compounds.
  • the problem is solved by nucleosides or nucleotides of the following general formula modified at the 3 'or 4' position:
  • R ' hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkylphosphonate, dialkylphosphinate or phosphoramidite
  • X oxygen, nitrogen, carbon or sulfur
  • Y oxygen, nitrogen or sulfur
  • Z hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group
  • R spacer group, followed by a non-radioactive, detectable
  • Base purine, pyrimidine base or desazapurins or their derivatives, n: 0 or 1.
  • the spacer grouping preferably consists of a protected or unprotected bi-, tri- or polyfunctional carboxylic acid, aminocarboxylic acid or a peptide or corresponding derivatives or salts.
  • Particularly preferred spacers are all naturally occurring amino acids, such as, for example, glycine or aspartic acid, carboxylic acids or aminocarboxylic acids having 2 to 20 atoms, but also diamines, thiols and amino alcohols.
  • Dimers or tetramers of amino acid units have proven to be very particularly suitable for spacer groups; furthermore if the spacer group has a length which corresponds to a carbon lette of 2 to 12 atoms.
  • All chemically, physically or biologically detectable groups come into consideration as non-radioactive, detectable groups, so-called reporter molecules.
  • reporter molecules Such groupings are known to the person skilled in the art.
  • effector molecules are also suitable here, which are capable, directly or after chemical, physical or biological activation, of interactions of a chemical, physical or biological nature with certain target molecules (such as alkylating agents, ⁇ systems of aromatic compounds, enzymes, etc.).
  • Examples include the intercalation on DNA / RNA by acetylaminofluorenes, cleavage of DNA / RNA by nucleases or the partial or complete covalent binding of alkyl or alyl groups to DNA / RNA by alkylating agents or psoralenes, and z.
  • metal clusters that locally lead to a sharp increase in the cross-section of therapeutically effective electromagnetic radiation.
  • luminescent dyes which emit in the wavelength range from approximately 630 to 670 ⁇ m
  • enzymes such as peroxidase or alkaline phosphatase and haptens, such as, for example, biotin, come as reporter molecules.
  • fluorophers have proven to be suitable here, e.g. B. for Sanger sequencing.
  • the compounds substituted with effector groups are of particular value in particular for antisense therapy.
  • the OH group, amino or thiol group of a nucleoside, nucleotide or oligonucleotide located in the 3 'and / or 4' position is coupled to a spacer group, such as an aminocarboxylic acid, carboxylic acid or a peptide, and then a reporter or effector molecule attached.
  • a spacer group such as an aminocarboxylic acid, carboxylic acid or a peptide
  • the resulting 3'- or 4'-hydroxyl-, amino- or TT ⁇ iol-modified nucleosides, nucleotides and oligonucleotides can then be used for the synthesis of counter-strands in the presence of a natural or synthetic template strand as well as for the detection of certain sequences or the localization of a Effector molecule to be used at certain sequences in genetic material.
  • Another object of the invention is a method for producing the 3 * - (4 '-) modified nucleosides or nucleotides according to the general formula (1).
  • Base Carrier I ((LLiirnker) -X
  • Base purine, pyrimidine base or desazapurins or their derivatives, n: 0 or 1
  • nucleoside derivative is cleaved from the support matrix and, if appropriate, the 5'- Position.
  • the conversion to nucleosides bound to a solid support via a linker in the 5 '- (6' -) position can moreover be carried out by other methods known to the person skilled in the art.
  • All selectively cleavable anchor groups can be used as the linker group [z. BGB Fields and RL Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35: 165-171 (1990)].
  • Groupings which can be cleaved under mild conditions, such as, for example, photochemically, by hydrogenation or in the acidic or alkaline range, have proven particularly suitable proven.
  • Preferred linker groups are trityl groups, which may be substituted. Methoxy and halogen radicals are suitable substituents here.
  • Dimethoxy and o-chlorotrityl groups have proven to be particularly suitable here.
  • the basic procedure for linking the linker grapple with the 5 'or 6' position of nucleosides is known to the person skilled in the art (MJ Gait: "Oligonucleotide synthesis; a practical approach”; IRL Press, Oxford, Washington DC (1984 ), P. 12 ff).
  • any solid, chemically inert material which is insoluble in the solvent used in each case and which should be as easy to filter as possible is suitable as the support material according to the invention.
  • Preferred carrier materials are inorganic, polymeric materials (resins) based on polystyrene or polyethylene glycol.
  • nucleosides bound to solid supports are then mixed with a corresponding carboxylic acid, aminocarboxylic acid or peptide derivative in the presence of an activation reagent, such as, for example, condensing agents such as DCC, DIC or HOBT.
  • an activation reagent such as, for example, condensing agents such as DCC, DIC or HOBT.
  • one or more identical or different reporter Zeffector molecules are introduced covalently selectively in the side chain or C or N-te ⁇ ninal, for example via esterification, amidation, sulfonamidation, sulfonic acid esterification or by reaction with isothiocyanates or N-hydroxysuccinimide esters.
  • Appropriate methods are known to the person skilled in the art.
  • the nucleoside derivatives are preferably cleaved from the linker group under weakly acidic, basic, photochemical or reductive conditions.
  • Nucleoside derivatives which have one or more protective groups or side chains on the spacer group can be prepared accordingly.
  • the nucleoside derivatives prepared in this way can then be converted into the corresponding 5'- or 6'-mono-, di- or triphosphates (nucleotides), alkylphosphonates, dialkylphosphinates or phosphoramidite by methods known to those skilled in the art.
  • the synthesis of the 5'- or 6'-modified nucleosides according to the invention is particularly advantageous because, unlike in known processes, a large excess of the dye component can be used without problems and can be easily separated off. For the previously known processes, lengthy and expensive chromatographic purification steps follow the actual production process for separating the unreacted dye.
  • the compounds of the general formula (1) according to the invention can advantageously be used as substrates for DNA / RNA polymerases by means of a primer and a template strand and in the presence of the four nucleoside triphosphates.
  • Suitable polymerases here are T7, Taq polymerase, DNA polymerase I and reverse transcriptases.
  • the compounds are also suitable as terminators in enzymatic DNA RNA sequencing.
  • the termination of the synthesis can in each case be determined specifically by using a 3 '- (4' -) modified A, C, G, T nucleotide of the formula (1). This is of particular importance for the synthesis of DNA counter-strands in the presence of a template strand (and thus also for the sequencing of DNA strands), since the use of a modified nucleotide ensures a very base-specific termination of the reaction.
  • RNA nucleosides and oligonucleotides takes place in an analogous manner.
  • the derivatizable oligonucleotides can be synthesized using a start nucleotide which has a spacer group at the 3 '- (4') end and has been amino- or thiovariated and fixed to a polymeric support.
  • All DNA and RNA nucleotides produced in the conventional sense are considered oligonucleotides, but preferably in a length of 2 to 100, particularly preferably 12 - 50 nucleotides (chemical synthesis) or in a length of up to approx. 3,000 nucleotides (enzymatic synthesis), depending on the efficiency of the used
  • the oligonucleotide synthesis takes place, starting from the starting nucleotide-carrier complex, in the conventional sense, i. H. in the 3 'and 5' direction and enables the synthesis of an oligonucleotide of a defined sequence.
  • the start nucleoside is fixed to commercially available carriers via a connecting arm (spacer) which can be cleaved after synthesis; for example via the succinic acid linkage known from the literature or else via a linkage with urethane (Efimov et al, Nucl. Acids. Res. 11, 8369, 1983).
  • the oligonucleotide After synthesis has taken place, the oligonucleotide must be cleaved from the support using suitable reagents. The derivatization with any fluorescent dye takes place immediately afterwards.
  • the reverse synthesis direction (5 1 -. 3 ') of oligonucleotides is also possible in that the starting nucleoside is linked to the linker grouping of the support material via the 5'-OH group and the procedure is analogous to conventional oligonucleotide synthesis.
  • the dye labeling of the oligonucleotide can take place on the solid phase.
  • oligonucleotides thus synthesized and modified at the 3 '(4') end can then be used for the detection of e.g. B. complementary oligonucleotides or nucleic acids and corresponding derivatives can be used.
  • the compounds according to the invention are also suitable as in vivo and in vitro sensors in analysis and as gene probes in gene therapy and for related analytical purposes.
  • Example 1 The following examples further illustrate the invention: Example 1:
  • the coated resin is filtered off and washed several times with DMF, DCM, isopropanol and finally with diethyl ether. After drying in an oil pump vacuum, the amino acid loading is determined using the quantitative ninhydrin test (Example 7b) or by UV spectrometric determination of the Fmoc elimination. By varying the amount of amino acid, amino acid loads between 0.05 and 1.1 mmol / g are obtained.
  • Orthogonality of the protective groups also allows the introduction of one or more identical or different fluorescent dyes selectively into the side chain or N-terminal.
  • the introduction of fluorescent dyes into the side chain of trift-functional amino acids proceeds analogously to the N ⁇ coupling, but the proportion of DMAP must be increased.
  • the ester cleavage is carried out under weakly acidic conditions. Approx. 20 ml of a mixture of glacial acetic acid / TFE / DCM in a ratio of (v / v / v 1: 2: 7) [K. Barlos, O. Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513-520].
  • the cleavage time is usually approximately 90 minutes. If no His (N TM 1 Trt) residue is contained, it can be split off with a mixture of DCM / TFE (v / v 1: 1).
  • the resin is then filtered off and the peptide solution is made up with about 100 ml of water. The added water prevents the acetic acid from concentrating when the volatile components are subsequently distilled off on a rotary evaporator.
  • the hydrophobic amino acid and peptide derivatives are precipitated on spinning in and are now dried in the freeze dryer.
  • the resin loading is carried out with the quantitative ninhydrin test, in the case of the 3'-amino nucleotides (example 7b), by UV spectrometric determination after suitable derivatization of the 3'-functionality of the nucleoside or by weighing the resin certainly.
  • the amount of nucleosides resin loads between 0.1 and 1 mmol g are obtained.
  • the ether cleavage is carried out under acidic conditions. About 1 ml of a solution of dichloroacetic acid / DCM in a ratio of (v / v 3:97) is used per 1 g of loaded resin. The split-off time is approx. 1 min. The resin is then filtered off and the product solution is immediately neutralized with an equimolar solution of DIEA DCM in the ratio (v / v 63: 937). The resin is washed several times with a little ACN. About 10 ml of water are added. The product is now dried in the freeze dryer.
  • Solution 1 A solution of 80 g phenol in 20 ml ethanol.
  • Solution 2 A 2% solution of 33 mg potassium cyanide KCN in 50 ml water in pyridine.
  • Solution 3 A solution of 500 mg ninhydrin in 10 ml ethanol
  • Fluoresscein - 5 aminothiono-N-triglycylglycine (FITC-Gly 4 (OH)) 5
  • Vydac RP18 column 5 ⁇ m, 300A, 4 x 250 mm
  • Vydac RP18 column 5 ⁇ m, 300A, 4 x 250 mm
  • Vydac RP18 column 5 ⁇ m, 300A, 4 x 250 mm
  • Example 17 compound 9 was built up successively on the support (1. coating of the resin with thymidine, 2. coupling of a (Fmoc) amino acid, 3. deprotection of the amino acid, 4. coupling of the dye).
  • Triphosphate synthesis was carried out according to [Ludwig, Eckstein, J. Org. Chem. 54,
  • the carrier resin was cleaved off and the 5'-triphosphate was obtained after phosphorylation.
  • each mix also contains: 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 50 mM NaCl, 40 mM Tris • HC1, pH 7.5) pipetted into four reaction vessels and at least 1 minute at approx. 37 ° C warmed up. Then 3.8 ⁇ l of the first mix (annealing mix) are pipetted into the preheated termination mixes.
  • a stop reagent deionized formamide solution, dextran blue
  • the reaction solutions are heated for 2 minutes at about 90 ° C and to a 6% denaturing Sequence gel added to the individual pockets (a 6 ⁇ l). The individual DNA fragments were then detected and identified using a fluorescence detection device.

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Abstract

Disclosed are 3'-(4'-) modified nucleosides and nucleotides of general formula (1), wherein R' is hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkyl phosphonate, dialkyl phosphinate or phosphoramidite; X is oxygen, nitrogen, carbon or sulfur; Y is oxygen, nitrogen or sulfur; Z is hydrogen, an hydroxyl, amino or thiol group, R is a spacer group to which is bonded a nonradioactive detectable group or an effector molecule; Base is purine, pyrimidine base or deazapurines or their derivatives; n is 0 or 1. Disclosed also is a method for preparing the compounds and their use in nucleic acid analysis and the manufacture of drugs. In particular, 3'-amino-3'-deoxynucleotide fluoresceins in which the fluorescein groups are bonded to the sugar via mono-, di- or tetraglycine units have proved advantageous in sequencing.

Description

3 '-(4'-) nicht-radioaktiv markierte Nukleoside und Nukleotide mit Aminocarbonsäure-, Peptid- oder Carbonsäure-Spacer3 '- (4'-) non-radioactive labeled nucleosides and nucleotides with aminocarboxylic acid, peptide or carboxylic acid spacers

Die Erfindung betrifft in 3 '-(4'-) Position mit nicht-radioaktiv markierten Gruppen modifizierte Nukleoside, Nukleotide und Oligonukleotide, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre Verwendung.The invention relates to nucleosides, nucleotides and oligonucleotides modified in the 3 '- (4'-) position with non-radioactively labeled groups, a process for their preparation and their use.

Markierte Nukleotide haben in der Gentechnologie außerordentlich viele Anwen¬ dungen gefunden, da ihre Anwendung leichter ist als die der herkömmlich als Hy- bridisierungsproben verwendeten DNA-Sonden, die durch Restriktionsverdau aus nativem Genmaterial hergestellt werden.Labeled nucleotides have found an extraordinarily large number of applications in genetic engineering, since their use is easier than that of the DNA probes conventionally used as hybridization samples, which are produced by restriction digestion from native genetic material.

Modifizierte Oligonukleotide, die in Form von sogenannten "antisense" -DNA- Oligonukleotiden eingesetzt werden, können regulierend in das Zellgeschehen ein¬ greifen und gewinnen damit z. B. für die in vivo-Untersuchung der Expression von Proteinen sowie in der Krebs-, Virus- und Gentherapie immer größere Bedeutung. Der Mechanismus läuft dabei über DNA-DNA-, DNA-RNA- und RNA-RNA- Wechselwirkungen ab, bedarf im einzelnen aber noch vollständiger Klärung.Modified oligonucleotides, which are used in the form of so-called "antisense" DNA oligonucleotides, can intervene in a regulating manner in the cell process and thus gain z. B. for the in vivo investigation of the expression of proteins and in cancer, virus and gene therapy is becoming increasingly important. The mechanism works via DNA-DNA, DNA-RNA and RNA-RNA interactions, but still requires detailed clarification.

In vitro dienen markierte Oligonukleotide, z. B. der Identifizierung von Genfrag¬ menten innerhalb einer Genbank, indem man mit Hilfe eines markierten Oligo- nukleotids geblottete Genproben der Genbank sondiert und identifiziert.Labeled oligonucleotides, e.g. B. the identification of gene fragments within a gene bank by probing and identifying blotted gene samples from the gene bank with the aid of a labeled oligonucleotide.

Neben der radioaktiven Markierung durch geeignete Isotope werden als Form einer nicht-radioaktiven Markierung beispielsweise derivatisierte Fluoreszenzfarbstoffe verwendet, die die Möglichkeit einer leichteren und ungefährlicheren Handhabung bieten.In addition to the radioactive labeling by means of suitable isotopes, derivatized fluorescent dyes, for example, are used as a form of non-radioactive labeling, which offer the possibility of easier and safer handling.

Bislang wurde eine solche Technik erfolgreich zur nicht-radioaktiven Sequenzie¬ rung von DNA angewendet. Hier sind im wesentlichen auf der Methode von Sanger [F. Sanger, S. Nicklen und S. Coulsen, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74, 5463 (1977)] basierende Ansätze durchgeführt worden.So far, such a technique has been successfully used for non-radioactive sequencing of DNA. Here are essentially based on the Sanger method [F. Sanger, S. Nicklen and S. Coulsen, Proc. Natl. Acad. Be. USA 74, 5463 (1977)] based approaches.

Das Fluoreszenzlabel wurde dabei entweder am 5'-Ende des Nukleotids [L. E. Hood, L. M. Smith und C. Heiner, Nature 321, 674 (1986)] oder an der Nukleobase [J. M. Prober, G. L. Trainor und R. J. Dam, Science 238, 336 (1987)] angebracht [G. L. Trainor, Anal. Chem. 62, 418 (1990)]. Dies ist mit den Nachteilen verbunden, daß nur bestimmte Polymerasen für die Synthese eingesetzt werden kön¬ nen, die Akzeptanz der Triphosphate durch die Polymerasen sinkt und daß außer¬ dem ein großer Substratüberschuß notwendig ist.The fluorescence label was either at the 5 'end of the nucleotide [L. E. Hood, L. M. Smith and C. Heiner, Nature 321, 674 (1986)] or on the nucleobase [J. M. Prober, G.L. Trainor and R.J. Dam, Science 238, 336 (1987)] [G. L. Trainor, Anal. Chem. 62, 418 (1990)]. This has the disadvantages that only certain polymerases can be used for the synthesis, the acceptance of the triphosphates by the polymerases decreases and that a large excess of substrate is also necessary.

Auch die chemische Sequenzierung nach Maxam-Gilbert mit Fluoreszenzlabel ist bekannt [H. Voss, C. Schwager, U. Wirkner, B. Sproat, J. Zimmermann,Chemical sequencing according to Maxam-Gilbert with a fluorescence label is also known [H. Voss, C. Schwager, U. Wirkner, B. Sproat, J. Zimmermann,

A. Rosenthal, H. Erfle, J. Stegmann und W. Ansorge, Nucl. Acids. Res. 17, 2517A. Rosenthal, H. Erfle, J. Stegmann and W. Ansorge, Nucl. Acids. Res. 17, 2517

(1989)].(1989)].

Außerdem ist bekannt, daß ein Fluoreszenzfarbstoff direkt über eine Amino- oder Thiolgruppe in 3' -Position eines Nukleosids, Nukleotids oder Oligonukleotids ge¬ koppelt und diese Verbindung vorteilhaft für Synthese von Gegensträngen in An¬ wesenheit eines Template-Stranges sowie für die Detektion von genetischem Mate¬ rial in vivo und in vitro eingesetzt werden kann (EP 0 490 281). Diese Verbindun¬ gen sind jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß die Quantenausbeute relativ gering ist und die Synthese der Verbindungen mit langwierigen, aufwendigen chromatographischen Reinigungsschritten verbunden ist.It is also known that a fluorescent dye is coupled directly via an amino or thiol group in the 3 'position of a nucleoside, nucleotide or oligonucleotide, and this compound is advantageous for the synthesis of counter-strands in the presence of a template strand and for the detection of genetic strands Material in vivo and in vitro can be used (EP 0 490 281). However, these compounds are associated with the disadvantage that the quantum yield is relatively low and the synthesis of the compounds is associated with lengthy, complex chromatographic purification steps.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue nicht-radioaktiv markierte Nukleoside bzw. Nukleotide zur Verfugung zu stellen, die die Nachteile der vorbe¬ kannten Verbindungen nicht aufweisen. Gelöst wird die Aufgabe durch an 3'- bzw. 4'-Position modifizierte Nukleoside bzw. Nukleotide der folgenden allgemeinen Formel:The object of the present invention was therefore to make available new non-radioactive labeled nucleosides or nucleotides which do not have the disadvantages of the known compounds. The problem is solved by nucleosides or nucleotides of the following general formula modified at the 3 'or 4' position:

Basebase

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Figure imgf000005_0001

wobei: R': Wasserstoff, Mono-, Di- oder Triphosphat, Alkylphosphonat, Dial- kylphosphinat oder Phosphoramiditwhere: R ': hydrogen, mono-, di- or triphosphate, alkylphosphonate, dialkylphosphinate or phosphoramidite

X: Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder Schwefel Y: Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel Z: Wasserstoff, Hydroxyl-, Amino- oder Thiolgruppe R: Spacergruppierung, woran eine nicht-radioaktive, detektierbareX: oxygen, nitrogen, carbon or sulfur Y: oxygen, nitrogen or sulfur Z: hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group R: spacer group, followed by a non-radioactive, detectable

Gruppe oder ein Effektormolekül gebunden istGroup or an effector molecule is bound

Base: Purin, Pyrimidinbase oder Desazapurine oder deren Derivate darstellen, n: 0 oder 1 ist.Base: purine, pyrimidine base or desazapurins or their derivatives, n: 0 or 1.

Die Spacergruppierung besteht vorzugsweise aus einer geschützten oder unge¬ schützten bi-, tri- oder polyfunktionellen Carbonsäure, Aminocarbonsäure oder einem Peptid bzw. entsprechenden Derivaten oder Salzen. Besonders bevorzugte Spacer stellen alle natürlich vorkommenden Aminosäuren, wie beispielsweise Glycin oder Asparaginsäure, Carbonsäuren bzw. Aminocarbonsäuren mit 2 bis 20 Atomen, aber auch Diamine, Thiole und Aminoalkohole dar.The spacer grouping preferably consists of a protected or unprotected bi-, tri- or polyfunctional carboxylic acid, aminocarboxylic acid or a peptide or corresponding derivatives or salts. Particularly preferred spacers are all naturally occurring amino acids, such as, for example, glycine or aspartic acid, carboxylic acids or aminocarboxylic acids having 2 to 20 atoms, but also diamines, thiols and amino alcohols.

Als ganz besonders geeignet für Spacergruppierungen haben sich Di- bzw. Tetra- mere von Aminosäureeinheiten erwiesen; desweiteren, wenn die Spacergruppierung eine Länge aufweist, die einer Kohlenstoffl ette von 2 bis 12 Atomen entspricht. Als nicht-radioaktive, detektierbare Gruppe, sogenannte Reportermoleküle, kommen alle chemisch, physikalisch oder biologisch nachweisbaren Gruppen in Betracht. Solche Gruppierungen sind dem Fachmann bekannt. Auch sind hier sogenannte Effektormoleküle geeignet, die direkt oder nach chemischer, physikalischer oder biologischer Aktivierung zu Wechselwirkungen chemischer, physikalischer oder biologischer Art mit bestimmten Zielmolekülen in der Lage sind (wie Alkylierungs- mittel, π-Systeme aromatischer Verbindungen, Enzyme usw.). Beispielhaft sei hier die Interkalation an DNA/RNA durch Acetylaminofluorene, Spaltung von DNA/RNA durch Nukleasen oder die teilweise oder vollständige kovalente Bindung von Alkyl- oder Aiylgruppen an DNA/RNA durch Alkylierungsmittel oder Psora- lene, sowie z. B. Metallcluster, die lokal zu einer starken Erhöhung des Ein¬ fangquerschnitts von therapeutisch wirksamer elektromagnetischer Strahlung füh¬ ren, genannt. Als Reportermoleküle kommen insbesondere Lumineszenzfarbstoffe, die im Wellenlängenbereich von ca. 630 bis 670 um emittieren, Enzyme, wie Peroxidase oder alkalische Phosphatase und Haptene, wie beispielsweise Biotin. Iminobiotin oder Digoxxigenin, in Betracht. Insbesondere haben sich hier Fluorophere als geeignet erwiesen, z. B. für die Sequenzierung nach Sanger. Die mit Effektorgruppen substituierten Verbindungen sind insbesondere für die Antisense- Therapie von besonderem Wert.Dimers or tetramers of amino acid units have proven to be very particularly suitable for spacer groups; furthermore if the spacer group has a length which corresponds to a carbon lette of 2 to 12 atoms. All chemically, physically or biologically detectable groups come into consideration as non-radioactive, detectable groups, so-called reporter molecules. Such groupings are known to the person skilled in the art. So-called effector molecules are also suitable here, which are capable, directly or after chemical, physical or biological activation, of interactions of a chemical, physical or biological nature with certain target molecules (such as alkylating agents, π systems of aromatic compounds, enzymes, etc.). Examples include the intercalation on DNA / RNA by acetylaminofluorenes, cleavage of DNA / RNA by nucleases or the partial or complete covalent binding of alkyl or alyl groups to DNA / RNA by alkylating agents or psoralenes, and z. B. metal clusters that locally lead to a sharp increase in the cross-section of therapeutically effective electromagnetic radiation. In particular, luminescent dyes which emit in the wavelength range from approximately 630 to 670 μm, enzymes such as peroxidase or alkaline phosphatase and haptens, such as, for example, biotin, come as reporter molecules. Iminobiotin or digoxxigenin. In particular, fluorophers have proven to be suitable here, e.g. B. for Sanger sequencing. The compounds substituted with effector groups are of particular value in particular for antisense therapy.

Die in 3'- und/oder 4'-Position befindliche OH-Gruppe, Amino- oder Thiolgruppe eines Nukleosids, Nukleotids oder Oligonukleotids wird mit einer Spacergruppe, wie beispielsweise eine Aminocarbonsäure, Carbonsäure oder einem Peptid, ge¬ koppelt und anschließend ein Reporter- oder Effektormolekül angeknüpft. Die ent¬ standenen 3'- bzw. 4' -Hydroxyl-, Amino- oder TTιiol -modifizierten Nukleoside, Nukleotide und Oligonukleotide können dann für die Synthese von Gegensträngen in Anwesenheit eines natürlichen oder synthetischen Templatestranges sowie für die Detektion bestimmter Sequenzen oder die Lokalisierung eines Effektormoleküls an bestimmte Sequenzen in genetischem Material verwendet werden. Sie bieten ins¬ besondere den Vorteil, daß die Modifizierung nicht mehr, wie in bisher bekannten Markierungstechniken, am 5'-Ende des Nukleotids oder an der Nukleobase ange¬ bracht wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der 3*- (4'-)modifizierten Nukleosiden bzw. Nukleotiden gemäß der allgemeinen For¬ mel (1). Verbindungen der allgemeinen Formel (2)The OH group, amino or thiol group of a nucleoside, nucleotide or oligonucleotide located in the 3 'and / or 4' position is coupled to a spacer group, such as an aminocarboxylic acid, carboxylic acid or a peptide, and then a reporter or effector molecule attached. The resulting 3'- or 4'-hydroxyl-, amino- or TTιiol-modified nucleosides, nucleotides and oligonucleotides can then be used for the synthesis of counter-strands in the presence of a natural or synthetic template strand as well as for the detection of certain sequences or the localization of a Effector molecule to be used at certain sequences in genetic material. In particular, they offer the advantage that the modification is no longer applied to the 5 'end of the nucleotide or to the nucleobase, as in previously known labeling techniques. Another object of the invention is a method for producing the 3 * - (4 '-) modified nucleosides or nucleotides according to the general formula (1). Compounds of the general formula (2)

Base Träg eerr I —— ((LLiirnker)-XBase Carrier I —— ((LLiirnker) -X

Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0001

wobei: Linker: eine selektiv spaltbare Ankergruppierungwhere: Left: a selectively cleavable anchor group

X: Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder SchwefelX: oxygen, nitrogen, carbon or sulfur

Y: Sauerstoff, Stickstoff oder SchwefelY: oxygen, nitrogen or sulfur

Z: Wasserstoff, Hydroxyl-, Amino- oder ThiolgruppeZ: hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group

R: WasserstoffR: hydrogen

Base: Purin, Pyrimidinbase oder Desazapurine oder deren Derivate darstellen, n: 0 oder 1 istBase: purine, pyrimidine base or desazapurins or their derivatives, n: 0 or 1

über die Linker-Gruppierung an einen festen Träger gebunden werden, eine gegebenenfalls durch Schutzgruppen versehene bi-oder polyfunktionelle Verbindung, anschließend eine gegebenenfalls reaktivierte, detektierbare Signalkomponente zugegeben wird, die Abspaltung des Nukleosidderivats von der Trägermatrix vorgenommen wird und gegebenenfalls eine Derivatisierung der 5'- Position erfolgt.are bound to a solid support via the linker grouping, a bifunctional or polyfunctional compound optionally provided with protective groups, then an optionally reactivated, detectable signal component is added, the nucleoside derivative is cleaved from the support matrix and, if appropriate, the 5'- Position.

Die Umsetzung zu über einen Linker in 5'-(6'-)Position an einen festen Träger ge¬ bundenen Nukleosiden kann darüber hinaus nach anderen, dem Fachmann bekann¬ ten, Methoden erfolgen. Als Linker-Gruppierung können sämtliche selektiv spaltba¬ ren Ankergruppierungen verwendet werden [z. B. G. B. Fields und R. L. Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35 (1990), 165 - 171]. Gruppierungen, die unter schonen¬ den Bedingungen spaltbar sind, wie beispielsweise photochemisch, durch Hydrie¬ rung oder im sauren bzw. alkalischen Bereich, haben sich als besonders geeignet erwiesen. Bevorzugte Linker-Gruppen sind Tritylgruppierungen, die gegebenenfalls substituiert sein können. Methoxy- und Halogenreste sind hier geeignete Substitu- enten. Dimethoxy- und o-Chlortritylgruppen haben sich hier als besonders geeignet erwiesen. Außerdem ist das prinzipielle Vorgehen für die Verknüpfung der Linker- grappierung mit der 5'- bzw. 6'-Position von Nukleosiden dem Fachmann bekannt (M.J. Gait: "Oligonucleotide synthesis; a practical approach"; IRL Press, Oxford, Washington DC (1984), S. 12 ff).The conversion to nucleosides bound to a solid support via a linker in the 5 '- (6' -) position can moreover be carried out by other methods known to the person skilled in the art. All selectively cleavable anchor groups can be used as the linker group [z. BGB Fields and RL Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35: 165-171 (1990)]. Groupings which can be cleaved under mild conditions, such as, for example, photochemically, by hydrogenation or in the acidic or alkaline range, have proven particularly suitable proven. Preferred linker groups are trityl groups, which may be substituted. Methoxy and halogen radicals are suitable substituents here. Dimethoxy and o-chlorotrityl groups have proven to be particularly suitable here. In addition, the basic procedure for linking the linker grapple with the 5 'or 6' position of nucleosides is known to the person skilled in the art (MJ Gait: "Oligonucleotide synthesis; a practical approach"; IRL Press, Oxford, Washington DC (1984 ), P. 12 ff).

Als Trägermaterial ist erfindungsgemäß jedes feste, chemisch inertes Material ge¬ eignet, welches unlöslich in dem jeweils verwendeten Lösungsmittel ist und mög¬ lichst leicht filtrierbar sein sollte. Bevorzugte Trägermaterialien sind anorganische, polymere Materialien (Harze) auf Polystyrol- bzw. Polyethylenglykolbasis.Any solid, chemically inert material which is insoluble in the solvent used in each case and which should be as easy to filter as possible is suitable as the support material according to the invention. Preferred carrier materials are inorganic, polymeric materials (resins) based on polystyrene or polyethylene glycol.

In dieser Art an feste Träger gebundene Nukleoside werden anschließend mit einem entsprechenden Carbonsäure-, Aminocarbonsäure- oder Peptidderivat in Gegenwart von Aktivierungsreagenz, wie beispielsweise Kondensationsmittel wie DCC, DIC oder HOBT, versetzt.In this way, nucleosides bound to solid supports are then mixed with a corresponding carboxylic acid, aminocarboxylic acid or peptide derivative in the presence of an activation reagent, such as, for example, condensing agents such as DCC, DIC or HOBT.

Nach Verknüpfung der Aminocarbonsäure, des Peptides oder der Carbonsäure oder deren Derivaten oder Salzen mit dem an fester Phase gebundenen Nukleosid oder seinem Analogon, erfolgt die Einführung eines oder mehrerer, gleicher oder ver¬ schiedener Reporter-ZEffektormoleküle kovalent selektiv in der Seitenkette oder C- oder N-teπninal, beispielsweise über Veresterung, Amidierung, Sulfonamidierung, Sulfonsäureveresterung oder durch Umsetzung mit Isothiocyanaten oder N- Hydroxysuccinimidestern. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann bekannt.After the aminocarboxylic acid, the peptide or the carboxylic acid or their derivatives or salts have been linked to the nucleoside or its analogue bound to the solid phase, one or more identical or different reporter Zeffector molecules are introduced covalently selectively in the side chain or C or N-teπninal, for example via esterification, amidation, sulfonamidation, sulfonic acid esterification or by reaction with isothiocyanates or N-hydroxysuccinimide esters. Appropriate methods are known to the person skilled in the art.

Als Reportermoleküle bzw. Effektormoleküle kommen solche Verbindungen bzw. Verbindungsklassen in Betracht, die sich an eine Hydroxy-, Amino- oder Thiol- gruppe kovalent anknüpfen lassen (s. o.).Compounds or classes of compounds which can be covalently linked to a hydroxyl, amino or thiol group can be considered as reporter molecules or effector molecules (see above).

Die Abspaltung der Nukleosidderivate von der Linkergruppe erfolgt bevorzugt unter schwach sauren, basischen, photochemischen oder reduktiven Bedingungen.The nucleoside derivatives are preferably cleaved from the linker group under weakly acidic, basic, photochemical or reductive conditions.

Nukleosidderivate, die an der Spacergruppierung eine oder mehrere Schutzgruppen oder Seitenketten aufweisen, können entsprechend hergestellt werden. Die auf diese Weise hergestellten Nukleosidderivate können anschließend, nach dem Fachmann bekannten Verfahren, in die entsprechenden 5'- bzw. 6'-Mono-, Di¬ oder Triphosphate (Nukleotide), Alkylphosphonate, Dialkylphosphinate oder Phos- phoramidit überführt werden.Nucleoside derivatives which have one or more protective groups or side chains on the spacer group can be prepared accordingly. The nucleoside derivatives prepared in this way can then be converted into the corresponding 5'- or 6'-mono-, di- or triphosphates (nucleotides), alkylphosphonates, dialkylphosphinates or phosphoramidite by methods known to those skilled in the art.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Synthese der 5'- bzw. 6'-modifizierten Nu¬ kleosiden insbesondere deshalb, da - anders als bei bekannten Verfahren - problem¬ los ein hoher Überschuß der Farbstofϊkomponente eingesetzt und einfach abgetrennt werden kann. Für die vorbekannten Verfahren schließen sich für Abtrennung des nicht-umgesetzten Farbstoffs langwierige und teure chromatographische Auf- reinigungsschritte an das eigentliche Herstellungsverfahren an.The synthesis of the 5'- or 6'-modified nucleosides according to the invention is particularly advantageous because, unlike in known processes, a large excess of the dye component can be used without problems and can be easily separated off. For the previously known processes, lengthy and expensive chromatographic purification steps follow the actual production process for separating the unreacted dye.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (1), wobei Rest R' eine Triphosphatgruppe darstellt, sind mittels eines Primers und eines Templatestranges und in Gegenwart der vier Nukleosidtriphosphate vorteilhaft als Substrate für DNA/RNA-Polymerasen verwendbar. Als geeignete Polymerasen sind hier T7-, Taq-Polymerase, DNA-Polymerase I und reverse Transcriptasen zu nen¬ nen. Außerdem sind die Verbindungen als Terminatoren bei der enzymatischen DNA RNA-Sequenzierung geeignet. Die Termination der Synthese kann dabei je¬ weils durch Einsatz eines 3'-(4'-)modifizierten A, C, G, T-Nukleotids der Formel (1) spezifisch bestimmt werden. Dies ist für die Synthese von DNA-Gegensträngen in Anwesenheit eines Templatestranges (und damit auch für die Sequenzierung von DNA-Strängen) von besonderer Bedeutung, da der Einsatz eines modifizierten Nu¬ kleotids einen sehr basenspezifischen Abbruch der Reaktion gewährleistet.The compounds of the general formula (1) according to the invention, where radical R 'represents a triphosphate group, can advantageously be used as substrates for DNA / RNA polymerases by means of a primer and a template strand and in the presence of the four nucleoside triphosphates. Suitable polymerases here are T7, Taq polymerase, DNA polymerase I and reverse transcriptases. The compounds are also suitable as terminators in enzymatic DNA RNA sequencing. The termination of the synthesis can in each case be determined specifically by using a 3 '- (4' -) modified A, C, G, T nucleotide of the formula (1). This is of particular importance for the synthesis of DNA counter-strands in the presence of a template strand (and thus also for the sequencing of DNA strands), since the use of a modified nucleotide ensures a very base-specific termination of the reaction.

Die Synthese von RNA-Nukleosiden und Oligonukleotiden erfolgt in analoger Art und Weise.The synthesis of RNA nucleosides and oligonucleotides takes place in an analogous manner.

Darüber hinaus ist die Synthese von derivatisierbaren Oligonukleotiden mit Hilfe eines Startnukleotids, welches am 3'-(4')-Ende eine Spacergruppierung trägt und amino- oder thiovariiert und an einem polymeren Träger fixiert wurde, möglich.In addition, the derivatizable oligonucleotides can be synthesized using a start nucleotide which has a spacer group at the 3 '- (4') end and has been amino- or thiovariated and fixed to a polymeric support.

Als Oligonukleotide gelten alle im herkömmlichen Sinn hergestellten DNA- und RNA-Nukleotide, vorzugsweise jedoch in einer Länge von 2 bis 100, besonders be- vorzugt 12 - 50 Nukleotiden (chemische Synthese) bzw. in einer Länge bis ca. 3.000 Nukleotiden (enzymatische Synthese), je nach Effizienz der verwendetenAll DNA and RNA nucleotides produced in the conventional sense are considered oligonucleotides, but preferably in a length of 2 to 100, particularly preferably 12 - 50 nucleotides (chemical synthesis) or in a length of up to approx. 3,000 nucleotides (enzymatic synthesis), depending on the efficiency of the used

Polymerase.Polymerase.

Die Oligonukleotidsynthese erfolgt, ausgehend von dem Startnukleotid-Träger- Komplex, im herkömmlichen Sinn, d. h. in 3'- und 5'-Richtung und ermöglicht die Synthese eines Oligonukleotids definierter Sequenz.The oligonucleotide synthesis takes place, starting from the starting nucleotide-carrier complex, in the conventional sense, i. H. in the 3 'and 5' direction and enables the synthesis of an oligonucleotide of a defined sequence.

Die Fixierung des Startnukleosids an handelsüblichen Trägern erfolgt über einen Verbindungsarm (Spacer), der sich nach der Synthese spalten läßt; beispielsweise über die literaturbekannte Bernsteinsäureverknüpfung oder aber über eine Ver¬ knüpfung mit Urethan (Efimov et al, Nucl. Acids. Res. 11, 8369, 1983).The start nucleoside is fixed to commercially available carriers via a connecting arm (spacer) which can be cleaved after synthesis; for example via the succinic acid linkage known from the literature or else via a linkage with urethane (Efimov et al, Nucl. Acids. Res. 11, 8369, 1983).

Nach erfolgter Synthese muß das Oligonukleotid mit geeigneten Reagenzien vom Träger abgespalten werden. Die Derivatisierung mit einem beliebigen Fluoreszenz¬ farbstoff erfolgt direkt danach.After synthesis has taken place, the oligonucleotide must be cleaved from the support using suitable reagents. The derivatization with any fluorescent dye takes place immediately afterwards.

Auch die umgekehrte Syntheserichtung (51 — . 3') von Oligonukleotiden ist möglich, indem das Startnukleosid über die 5'-OH-Gruppe mit der Linkergruppierung des Trägermaterials verknüpft wird und man analog zur herkömmlichen Oligonukleotid¬ synthese verfahrt. Die Farbstoffinarkierung des Oligonukleotids kann dabei an der festen Phase erfolgen.The reverse synthesis direction (5 1 -. 3 ') of oligonucleotides is also possible in that the starting nucleoside is linked to the linker grouping of the support material via the 5'-OH group and the procedure is analogous to conventional oligonucleotide synthesis. The dye labeling of the oligonucleotide can take place on the solid phase.

Die so synthetisierten und am 3'(4')-Ende modifizierten Oligonukleotide können dann zur Detektion von z. B. komplementären Oligonukleotiden bzw. Nucleinsäu- ren und entsprechender Derivate verwendet werden.The oligonucleotides thus synthesized and modified at the 3 '(4') end can then be used for the detection of e.g. B. complementary oligonucleotides or nucleic acids and corresponding derivatives can be used.

Aber auch als in vivo- und in vitro-Sensoren in der Analytik und als Gensonden in der Gentherapie und für diesbezügliche analytische Zwecke sind die erfindungsge¬ mäßen Verbindungen geeignet.However, the compounds according to the invention are also suitable as in vivo and in vitro sensors in analysis and as gene probes in gene therapy and for related analytical purposes.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter: Beispiel 1:The following examples further illustrate the invention: Example 1:

Veresterung von Fmoc-Aminosäurederivaten mit dem 2-Chlorotrityl HarzEsterification of Fmoc-amino acid derivatives with the 2-chlorotrityl resin

1 Gramm Harz, das mit l,l-l,6mmol 2-Chlororritylchlorid-Linker [K. Barlos, O. Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513 - 520] beladen ist, wird mehrere Minuten in abs. DCM geschüttelt. Nach Zu¬ gabe von 3 mmol DIEA werden 1,2 mmol Fmoc geschützte Aminosäure zugegeben. Die Reaktionszeit beträgt 90 min. Nach der Zugabe von weiteren 3 mmol DIEA wird mit 5 ml abs. Methanol während ungefähr 30 min die unveresterte Linkerfunk¬ tionalität verethert. Das belegte Harz wird abfiltriert und mehrmals mit DMF, DCM, Isopropanol und letztlich mit Diethylether gewaschen. Nach dem Trocknen im öl- pumpenvakuum wird mit dem quantitativen Ninhydrintest (Beispiel 7 b) oder durch UV-spektrometrische Bestimmung der Fmoc -Abspaltung die Aminosäurebeladung bestimmt. Durch die Variation der Aminosäuremenge erhält man Aminosäurebela¬ dungen zwischen 0,05 und 1,1 mmol/g. 1 gram of resin mixed with 1, 11, 6mmol 2-chlororritylchloride linker [K. Barlos, O. Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513-520] is loaded, several minutes in abs. DCM shaken. After adding 3 mmol DIEA, 1.2 mmol Fmoc-protected amino acid are added. The reaction time is 90 min. After the addition of a further 3 mmol DIEA with 5 ml abs. Methanol etherified the unesterified linker functionality for about 30 min. The coated resin is filtered off and washed several times with DMF, DCM, isopropanol and finally with diethyl ether. After drying in an oil pump vacuum, the amino acid loading is determined using the quantitative ninhydrin test (Example 7b) or by UV spectrometric determination of the Fmoc elimination. By varying the amount of amino acid, amino acid loads between 0.05 and 1.1 mmol / g are obtained.

Beispiel 2:Example 2:

Nα-Ankupplung von Fluoreszenzfarbstoffen auf harzgebundene Aminosäuren oder PeptideNα coupling of fluorescent dyes to resin-bound amino acids or peptides

Für Farbstoffe mit Carboxy-Gruppen gilt:The following applies to dyes with carboxy groups:

Pro Äquivalent harzgebundener Aminosäure oder Peptid werden 3 Äquivalente Farbstoff, 3,3 Äquivalente DIC und 4,5 Äquivalente HOBt in ein Schüttelgefäß gegeben und 50 Stunden bei Raumtemperatur in DMF DCM unter Lichtausschluß geschüttelt. Anschließend wird mit reinem DMF, DCM, Methanol, Isopropanol und Ether mehrmals gewaschen und das Aminosäure- bzw. Peptid-Konjugat, wie weiter unten beschrieben, vom festen Träger abgespalten.For each equivalent of resin-bound amino acid or peptide, 3 equivalents of dye, 3.3 equivalents of DIC and 4.5 equivalents of HOBt are placed in a shaker and shaken for 50 hours at room temperature in DMF DCM with exclusion of light. The mixture is then washed several times with pure DMF, DCM, methanol, isopropanol and ether and the amino acid or peptide conjugate is split off from the solid support, as described below.

Pro Äquivalent des harzgebundenen, N-terminal entschützen Peptids oder der zu markierenden Aminosäure werden 3 Äquivalente des Fluoreszenzfarbstoffs, 1,2 Äquivalente DEEA und eine katalytische Menge DMAP (4,4' -Dimethylamino- pyridin) in einer Lösung aus DMF/DCM (v/v 4: 1) in einem Schütteigefaß mit Fritte während 48 h zur Reaktion gebracht. Um Zersetzungsreaktionen der Farbstoffe zu vermeiden, wird unter Lichtausschluß geschüttelt. Der Reaktions verlauf kann mit der Ninhydrin-Reaktion oder mit DC verfolgt werden. Sollten noch freie Amino- funktionalitäten vorhanden sein, so kann mit Ac20/DIEA (Äquivalente/Äqui¬ valente 1:2) acetyliert werden. Nicht umgesetzter Farbstoff wird abfiltriert und mehrmals mit jeweils 10 ml DMF, DCM, DMSO, MeOH und letztlich mit Diethylether gewaschen. Nach dem Trocknen im ölpumpenvakuum können die Aminosäure-Peptid-Farbstofϊkoηjugate im Kühlschrank gelagert werden.For each equivalent of the resin-bound, N-terminally deprotecting peptide or the amino acid to be labeled, 3 equivalents of the fluorescent dye, 1.2 equivalents of DEEA and a catalytic amount of DMAP (4,4'-dimethylaminopyridine) in a solution of DMF / DCM (v / v 4: 1) reacted in a pouring barrel with frit for 48 h. In order to avoid decomposition reactions of the dyes, it is shaken in the absence of light. The course of the reaction can be followed with the ninhydrin reaction or with TLC. If free amino functionalities are still available, acetylation can be carried out using Ac 2 O / DIEA (equivalents / equivalents 1: 2). Unreacted dye is filtered off and washed several times with 10 ml of DMF, DCM, DMSO, MeOH and finally with diethyl ether. After drying in an oil pump vacuum, the amino acid-peptide-dye conjugates can be stored in the refrigerator.

Orthogonalität der Schutzgruppen erlaubt auch die Einführung eines oder mehrerer, gleicher oder verschiedener Fluoreszenzfarbstoffe selektiv in die Seitenkette oder N- terminal. Die Einführung von Fluoreszenzfarbstoffen in die Seitenkette von triftmk- tionalen Aminosäuren verläuft analog der Nα-Ankupplung, jedoch ist der Anteil von DMAP zu erhöhen. Beispiel 3:Orthogonality of the protective groups also allows the introduction of one or more identical or different fluorescent dyes selectively into the side chain or N-terminal. The introduction of fluorescent dyes into the side chain of trift-functional amino acids proceeds analogously to the Nα coupling, but the proportion of DMAP must be increased. Example 3:

Abspaltung vom 2-Chlorotrityl Harz zur Darstellung fluoreszenzmarkierter Aminosäuren oder Fluoreszenzmarkierter PeptideCleavage from 2-chlorotrityl resin to display fluorescence-labeled amino acids or fluorescence-labeled peptides

Die Esterspaltung wird unter schwach sauren Bedingungen durchgeführt. Man ver¬ wendet je 1 g Peptidharz etwa 20 ml einer Mischung aus Eisessig/TFE/DCM im Verhältnis von (v/v/v 1:2:7) [K. Barlos, O. Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513 - 520]. Die Abspaltzeit beträgt üblicher¬ weise ungefähr 90 min. Ist kein His (N™1 Trt)-Rest enthalten, so kann mit einem Gemisch aus DCM/TFE (v/v 1:1) abgespalten werden. Anschließend wird vom Harz abfiltriert und die Peptidlösung mit etwa 100 ml Wasser aufgefüllt. Das zugegebene Wasser verhindert die Aufkonzentration der Essigsäure beim anschließenden Ab- destillieren der leicht flüchtigen Komponenten am Rotationsverdampfer. Die hydro¬ phoben Aminosäure- und Peptidderivate werden beim Einrotieren ausgefällt und nun an der Gefriertrocknungsanlage getrocknet.The ester cleavage is carried out under weakly acidic conditions. Approx. 20 ml of a mixture of glacial acetic acid / TFE / DCM in a ratio of (v / v / v 1: 2: 7) [K. Barlos, O. Chatzi, D. Gatos, G. Stauropoulos, Int. J. Peptide Prot. Res. 37, (1991), 513-520]. The cleavage time is usually approximately 90 minutes. If no His (N ™ 1 Trt) residue is contained, it can be split off with a mixture of DCM / TFE (v / v 1: 1). The resin is then filtered off and the peptide solution is made up with about 100 ml of water. The added water prevents the acetic acid from concentrating when the volatile components are subsequently distilled off on a rotary evaporator. The hydrophobic amino acid and peptide derivatives are precipitated on spinning in and are now dried in the freeze dryer.

Beispiel 4:Example 4:

Veretherung von Nukleosiden über die 5'-OH-Gruppe mit dem 2-Chlorotrityl HarzEtherification of nucleosides via the 5'-OH group with the 2-chlorotrityl resin

1 Gramm Harz, das mit 1,1-1,6 mmol 2-Chlorotritylchlorid-Linker beladen ist, wird mehrere Minuten in einer Mischung aus CHCl3/DMSO (v/v 1:2) geschüttelt. Nach Zugabe von 2,5 mmol DIEA werden 0,52 mmol Nukleosid zugegeben. Die Reak¬ tionszeit beträgt ca. 120 min. Nach der Zugabe von weiteren 3 mmol DIEA wird mit 5 ml abs. Methanol während 30 min die unveretherte Linkerfunktionalität mit Methanol verethert. Das belegte Harz wird abfiltriert und mehrmals mit DMF, DCM, Isopropanol und letztlich mit Diethylether gewaschen. Nach dem Trocknen im Ölpumpenvakuum wird mit dem quantitativen Ninhydrintest, im Falle der 3'- Amino-Nukleotide (Beispiel 7 b), durch UV-spektrometrische Bestimmung nach geeigneter Derivatisierung der 3'-Funktionalität des Nukleosids oder durch Abwie¬ gen des Harzes die Harzbeladung bestimmt. Durch die Variation der Nukleosid- menge erhält man Harzbeladungen zwischen 0,1 und 1 mmol g. Beispiel 5:1 gram of resin loaded with 1.1-1.6 mmol of 2-chlorotrityl chloride linker is shaken for several minutes in a mixture of CHCl 3 / DMSO (v / v 1: 2). After adding 2.5 mmol DIEA, 0.52 mmol nucleoside are added. The reaction time is approx. 120 min. After the addition of a further 3 mmol DIEA with 5 ml abs. Methanol etherified the unetherified linker functionality with methanol for 30 min. The coated resin is filtered off and washed several times with DMF, DCM, isopropanol and finally with diethyl ether. After drying in an oil pump vacuum, the resin loading is carried out with the quantitative ninhydrin test, in the case of the 3'-amino nucleotides (example 7b), by UV spectrometric determination after suitable derivatization of the 3'-functionality of the nucleoside or by weighing the resin certainly. By varying the amount of nucleosides, resin loads between 0.1 and 1 mmol g are obtained. Example 5:

Kupplung von Aminosäuren, Peptiden und Carbonsäuren und deren Derivate auf trägergebundene NukleosideCoupling of amino acids, peptides and carboxylic acids and their derivatives to carrier-bound nucleosides

Die Kupplung erfolgt nach den aus der Peptidchemie bekannten Aktivierungs¬ methoden (Dauer: ca. 12 Stunden). Die Verwendung basenlabiler Schutzgruppen erlaubt die Aminosäurekettenverlängerung oder Fragmentkondensationen nach den bekannten Methoden [M. Bodanszky Prmciples of Peptide Syntheses, 2nd Edition, Springer 1993, G. B. Fields & R. L. Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35, (1990), 161 - 214]The coupling takes place according to the activation methods known from peptide chemistry (duration: approx. 12 hours). The use of base-labile protective groups allows the amino acid chain extension or fragment condensation according to the known methods [M. Bodanszky Principles of Peptide Syntheses, 2nd Edition, Springer 1993, G.B. Fields & R.L. Noble, Int. J. Peptide Prot. Res. 35, (1990), 161-214]

Beispiel 6:Example 6:

Abspaltung von Nukleosiden, Nukleosid -Aminosäuren, Nukleosid -Peptiden, sowie deren Farbstoffderivate vom 2-Chlorotrityl HarzCleavage of nucleosides, nucleoside amino acids, nucleoside peptides and their dye derivatives from the 2-chlorotrityl resin

Die Etherspaltung wird unter sauren Bedingungen durchgeführt. Man verwendet je 1 g beladenem Harz etwa 10 ml einer Lösung aus Dichloressigsäure/DCM im Ver¬ hältnis von (v/v 3:97). Die Abspaltzeit beträgt ca. 1 min. Anschließend wird vom Harz abfiltriert und die Produktlösung sofort mit einer äquimolaren Lösung von DIEA DCM im Verhältnis (v/v 63:937) neutralisiert. Man wäscht das Harz mehr¬ mals mit wenig ACN nach. Es werden ca. 10 ml Wasser zugegeben. Das Produkt wird nun an der Gefriertrocknungsanlage getrocknet. The ether cleavage is carried out under acidic conditions. About 1 ml of a solution of dichloroacetic acid / DCM in a ratio of (v / v 3:97) is used per 1 g of loaded resin. The split-off time is approx. 1 min. The resin is then filtered off and the product solution is immediately neutralized with an equimolar solution of DIEA DCM in the ratio (v / v 63: 937). The resin is washed several times with a little ACN. About 10 ml of water are added. The product is now dried in the freeze dryer.

Beispiel 7:Example 7:

Ninhydrin-TestNinhydrin test

Zur Durchführung des Ninhydrin-Tests [I. Kaiser, R. L. Colescott, C. D. Bossinger, P. I. Cook, 3. Anal. Biochem, 34, (1970), 595] werden folgende drei Lösungen be¬ nötigt:To carry out the ninhydrin test [I. Kaiser, R.L. Colescott, C.D. Bossinger, P.I. Cook, 3. Anal. Biochem, 34, (1970), 595] the following three solutions are required:

Lösung 1: Eine Lösung von 80 g Phenol in 20 ml Ethanol.Solution 1: A solution of 80 g phenol in 20 ml ethanol.

Lösung 2: Eine 2%ige Lösung von 33 mg Kaliumcyanid KCN in 50 ml Wasser in Pyridin. Lösung 3 : Eine Lösung von 500 mg Ninhydrin in 10 ml EthanolSolution 2: A 2% solution of 33 mg potassium cyanide KCN in 50 ml water in pyridine. Solution 3: A solution of 500 mg ninhydrin in 10 ml ethanol

a) Qualitativer Ninhydrin-Testa) Qualitative ninhydrin test

Für den Nachweis, ob eine Acylierung quantitativ verlaufen ist, bringt man jeweils zwei bis drei Tropfen der drei Lösungen mit einer Mikrospatelspitze des belegten Harzes in einem Eppendorf- gefäß zur Reaktion. Man erwärmt das Reaktionsgemisch auf etwa 5 min im Wasserbad auf 100 °C. Ist die Acylierungsreaktion nicht vollständig verlaufen, so erhält die Lösung eine tiefdunkelblaue Farbe, während im Falle quantitativer Kupplungsreaktionen das Reaktionsgemisch seine gelbe Farbe behält.To demonstrate whether an acylation has proceeded quantitatively, two to three drops of the three solutions are reacted with a micro spatula tip of the coated resin in an Eppendorf tube. The reaction mixture is heated to 100 ° C. for about 5 minutes in a water bath. If the acylation reaction is not complete, the solution acquires a deep dark blue color, while in the case of quantitative coupling reactions the reaction mixture retains its yellow color.

b) Quantitativer Ninhydrin-Testb) Quantitative ninhydrin test

Zur quantitativen Bestimmung der Harzbeladung mit Aminosäure werden die Fmoc-Aminosäurederivate während 40 min mit Pipe- ridin/DMF (v/v 40:60) entschützt.For quantitative determination of the resin loading with amino acid, the Fmoc-amino acid derivatives are deprotected for 40 min with Piperidin / DMF (v / v 40:60).

Nach dem Waschen mit DMF, Isopropanol und DCM wird das Harz getrocknet. Eine Probe von etwa 3 - 5 mg wird mit den Lö¬ sungen 1 (4 Tropfen), 2 (8 Tropfen) und 3 (4 Tropfen) im Ther- moheizblock während 7 min auf 100 °C erhitzt. Das Reaktions¬ gemisch wird sofort mit 60 % Ethanol verdünnt und in einen Meßkolben geeigneter Größe überführt. Nach der Kalibrierung des UV-Spektrometers mit 60 % Ethanol wird die Extinktion bestimmt und durch Einsetzen der entspre¬ chenden Werte in die folgende Gleichung wird die Harzbeladung in μmol/g ermittelt.After washing with DMF, isopropanol and DCM, the resin is dried. A sample of about 3-5 mg is heated with solutions 1 (4 drops), 2 (8 drops) and 3 (4 drops) in the thermal heating block at 100 ° C. for 7 minutes. The reaction mixture is immediately diluted with 60% ethanol and transferred to a measuring flask of a suitable size. After the calibration of the UV spectrometer with 60% ethanol, the extinction is determined and the resin loading in μmol / g is determined by inserting the corresponding values into the following equation.

[Extinktion x Verdünnung (ml ,[Extinction x dilution (ml,

Beladung [μmol/g] = Extinktionskoeffizient x eingewogene Masse (mg) x 10 Load [μmol / g] = extinction coefficient x weighed mass ( mg) x 10

Die im folgenden aufgeführten Verbindungen der Beispiele 8-23 wurden nach den allgemeinen Bedingungen der Beispiele 1 - 6 synthetisiert:The compounds of Examples 8-23 listed below were synthesized according to the general conditions of Examples 1-6:

Aminosäure-/Peptid -Farbstoffko njugate Amino acid / peptide dye conjugates

Beispiel 8:Example 8:

Fluorescein - 5 (6)-aminothiono-N-glycin (FITC-Gly(OH)) 3Fluorescein - 5 (6) aminothiono-N-glycine (FITC-Gly (OH)) 3

Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001

Ansatz:Approach:

0,17 mmol (673 mg) Harz-Gly-NH2 0,5 mmol (193 mg) FITC Ausbeute (77,9 mg) 91 %0.17 mmol (673 mg) resin-Gly-NH 2 0.5 mmol (193 mg) FITC yield (77.9 mg) 91%

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule Nucleosil RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmNucleosil RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 20 - 100 % ACN (0,1 % TFA) 40' Flowrate 1 ml/min. Abs. bei 235,0 nm und 225,0 nm.Gradient 20-100% ACN (0.1% TFA) 40 'flow rate 1 ml / min. Abs at 235.0 nm and 225.0 nm.

Retentionszeit: 10,05/11,00 Min. Retention time: 10.05 / 11.00 min.

Beispiel 9:Example 9:

Fluorescein - 5(6)-aminothiono-N-glycyl-glycin (FITC-Gly2(OH)) 4Fluorescein - 5 (6) aminothiono-N-glycyl-glycine (FITC-Gly 2 (OH)) 4

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

Ansatz:Approach:

0,43 mmol Harz-Gly2-NH2 1,3 mmol (504 mg) FITC Ausbeute (220,4 mg) 89 %0.43 mmol resin-Gly 2 -NH2 1.3 mmol (504 mg) FITC yield (220.4 mg) 89%

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule Nucleosil RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmNucleosil RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 20 - 100 % ACN (0,1 % TFA) 40' Flowrate 1 ml/min.Gradient 20-100% ACN (0.1% TFA) 40 'flow rate 1 ml / min.

Abs. 287,5 und 425,0 nm287.5 and 425.0 nm

Retentionszeit: 8,00 Min. Retention time: 8.00 min.

Beispiel 10:Example 10:

Fluoresscein - 5(6)-aminothiono-N-triglycyl-glycin (FITC-Gly4(OH)) 5Fluoresscein - 5 (6) aminothiono-N-triglycylglycine (FITC-Gly 4 (OH)) 5

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Figure imgf000019_0001

Ansatz:Approach:

0,2 mmol Harz-Gly4-NH2 0,5 mmol (195 mg) FITC Ausbeute (77 mg) 74 %0.2 mmol resin-Gly 4 -NH2 0.5 mmol (195 mg) FITC yield (77 mg) 74%

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule Nucleosil RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmNucleosil RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 0 - 80 % ACN (0,1 % TFA) 40' Flowrate 1 ml/min. Abs. bei 287,5 nm.Gradient 0 - 80% ACN (0.1% TFA) 40 'flow rate 1 ml / min. Abs at 287.5 nm.

Retentionszeit: 17,5 Min. Retention time: 17.5 min.

Beispiel 11Example 11

Rhodamin MR 200-N-methylcarbonyl-N'-triglycyl-glycinRhodamine MR 200-N-methylcarbonyl-N'-triglycyl-glycine

Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001

Ansatz:Approach:

44,4 mg Harz-Gly4-NH2 (entsprechend ca. 0,02 mmol)44.4 mg resin-Gly4-NH2 (corresponding to approx.0.02 mmol)

30 mg Farbstoff MR 200, freie Carbonsäure30 mg dye MR 200, free carboxylic acid

8,0 mg HOBT8.0 mg HOBT

6,3 μl DIC6.3 ul DIC

Ausbeute: quantitativYield: quantitative

HPLC-AnalvtilHPLC analysis

Säule: Nucleosil RP 18, 5 μm, 300 A, 4x250 mmColumn: Nucleosil RP 18, 5 μm, 300 A, 4x250 mm

Gradient: 0-80 % Acetonitril (0,1 % TFA) in 40 Min.Gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 min.

Fluß: 1 ml/min.Flow: 1 ml / min.

Detektion: Abs. bei 617 nmDetection: Abs. At 617 nm

Retentionszeit: 19,5 Min.Retention time: 19.5 min.

PC: Kieselgel, CHCl3/MeOH 1: 1: Rf 0,55PC: silica gel, CHCl 3 / MeOH 1: 1: Rf 0.55

Masse: berechnet 943,7 gefunden 943,5Mass: calculated 943.7 found 943.5

Spektrale Daten: λmaχjϊχ 615 nm, λmaxm 642 nm (in MeOH) Beispiel 12:Spectral data: λ m aχjϊχ 615 nm, λ maxm 642 nm (in MeOH) Example 12:

Rhodamin JA 51-N-propylcarbonyI-N'-triglycyl-glycinRhodamine JA 51-N-propylcarbonyI-N'-triglycyl-glycine

Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001

Ansatz:Approach:

0,047 mmol Harz-Gly4-NH20.047 mmol resin-Gly4-NH2

0,141 mmol Farbstoff JA 510.141 mmol dye JA 51

0,2 mmol HOBT0.2 mmol HOBT

0,2 mmol DIC0.2 mmol DIC

Ausbeute: fast quantitativYield: almost quantitative

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule: Nucleosil RP18, 5 μm, 300 A, 4x250 mmColumn: Nucleosil RP18, 5 μm, 300 A, 4x250 mm

Gradient: 0-80 % Acetonitril (0,1 % TFA) in 40 Min.Gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 min.

Fluß: 1 ml min.Flow: 1 ml min.

Detektion: Abs. bei 631 nmDetection: Abs. At 631 nm

Retentionszeit: 16,5 Min.Retention time: 16.5 min.

Masse: berechnet 774,8 gefunden 774,6 Mass: calculated 774.8 found 774.6

Beispiel 13:Example 13:

Digoxigenin 3-O-methyIcarbonyl-triglycyl-glycinDigoxigenin 3-O-methylcarbonyl-triglycyl-glycine

Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0001

Retentionszeit: 15 Min.Retention time: 15 min.

Ansatz:Approach:

0,2 mmol Harz-Gly4-NH20.2 mmol resin-Gly4-NH2

0,5 mmol Digoxigenin-3-O-essigsäure-N-hydroxysuccinimidester0.5 mmol digoxigenin-3-O-acetic acid N-hydroxysuccinimide ester

Ausbeute (94 mg) 72 %Yield (94 mg) 72%

HPLC-Analvtik: Säule: Nucleosil RP18, 5 μm, 300 A, 4x250 mm Gradient: 0-80 % Acetonitril (0,1 % TFA) in 40 Min. Fluß: 1 ml/min.HPLC analysis: column: Nucleosil RP18, 5 μm, 300 A, 4x250 mm gradient: 0-80% acetonitrile (0.1% TFA) in 40 min. Flow: 1 ml / min.

Detektion: Abs. bei 215 nmDetection: Abs. At 215 nm

Retentionszeit: 15 Min.Retention time: 15 min.

Nukleosid-/Nukleotid-Farbstoffkonjugate Nucleoside / nucleotide dye conjugates

Beispiel 14Example 14

3'-0-[S-Trippphenylmethyl-Nα-(9-flu°«*enylmethoxycarbonyl)-cysteinyl]-2'- desoxy-thymidin (Thymidin-Cys(Trt)(Fmoc)) 63'-0- [S-Trippphenylmethyl-N α - (9- fl u ° « * enylmethoxycarbonyl) -cysteinyl] -2'- deoxymethymidine (Thymidine-Cys (Trt) (Fmoc)) 6

Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001

NHNH

II.

(Fmoc)(Fmoc)

Ansatz:Approach:

0,25 mmol Harz-Thymidin0.25 mmol resin thymidine

0,5 mmol (Fmoc)Cys(Trt)OH0.5 mmol (Fmoc) Cys (Trt) OH

Retentionszeit: 28,5 Min.Retention time: 28.5 min.

Ausbeute: Die Abspaltung erfolgte im analytischen MaßstabYield: The cleavage was carried out on an analytical scale

HPLC-Analvtik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Vydac RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmVydac RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 0 - 60 % ACN (0,1 % TFA) 20'. 60 - 100 % 25* 100 % 30'. 0 % 35'Gradient 0-60% ACN (0.1% TFA) 20 '. 60 - 100% 25 * 100% 30 '. 0% 35 '

Flowrate 1 ml/minFlow rate 1 ml / min

Abs. bei 265 nmAbs at 265 nm

Retentionszeit: 28,5 Min Beispiel 15:Retention time: 28.5 min Example 15:

3'-0-N-[Nε-Pentamethylchromyl-Nα-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-arginyl]- 2 '-desoxy-thymidin (Thymidin-Arg(Pmc)(Fmoc)) 73 ' -0-N- [N ε -pentamethylchromyl-N α - (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -arginyl] - 2' -deoxy-thymidine (thymidine-Arg (Pmc) (Fmoc)) 7

Figure imgf000024_0001
(Fmoc)
Figure imgf000024_0001
(Fmoc)

Ansatz:Approach:

0,25 mmol Harz-Thymidin0.25 mmol resin thymidine

0,5 mmol (Fmoc)Arg(Pmc)OH0.5 mmol (Fmoc) Arg (Pmc) OH

Ausbeute: Die Abspaltung erfolgte im analytischen MaßstabYield: The cleavage was carried out on an analytical scale

HPLC- Analytik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Vydac RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmVydac RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 0 - 60 % ACN (0,1 % TFA) 20', 60 - 100 % 25' 100 % 30', 0 % 35'Gradient 0 - 60% ACN (0.1% TFA) 20 ', 60 - 100% 25' 100% 30 ', 0% 35'

Flowrate 1 ml/minFlow rate 1 ml / min

Abs. bei 265 nmAbs at 265 nm

Retentionszeit 26,7 Min. Beispiel 16:Retention time 26.7 min. Example 16:

3'-0-[Nα-(9-fluorenylmethoxycarbonyl)-leucinyl]-2 'desoxy-thymidin (Thymidin-Leu(Fmoc)) 83'-0- [N α - (9-fluorenylmethoxycarbonyl) leucinyl] -2 'deoxy-thymidine (Thymidine-Leu (Fmoc)) 8

Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0001

NHNH

II.

(Fmoc)(Fmoc)

Ansatz:Approach:

0,25 mmol Harz-Thymidin0.25 mmol resin thymidine

0,5 mmol (Fmoc)LeuOH0.5 mmol (Fmoc) LeuOH

Ausbeute: Die Abspaltung erfolgte im analytischen MaßstabYield: The cleavage was carried out on an analytical scale

HPLC- Analytik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Vydac RP18, 5 μm, 300A, 4 x 250 mmVydac RP18 column, 5 μm, 300A, 4 x 250 mm

Gradient 0 - 60 % ACN (0,1 % TFA) 20', 60 - 100 % 25' 100 % 30', 0 % 35'Gradient 0 - 60% ACN (0.1% TFA) 20 ', 60 - 100% 25' 100% 30 ', 0% 35'

Flowrate 1 ml/minFlow rate 1 ml / min

Abs. bei 265 nmAbs at 265 nm

Retentionszeit: 25,5 Min. Beispiel 17:Retention time: 25.5 min. Example 17:

Beispiel 17, Verbindung 9 wurde sukzessive am Träger aufgebaut (1. Belegung des Harzes mit Thymidin, 2. Ankopplung einer (Fmoc)-Aminosäure, 3. Entschü tzung der Aminosäure, 4. Ankopplung des Farbstoffs).Example 17, compound 9 was built up successively on the support (1. coating of the resin with thymidine, 2. coupling of a (Fmoc) amino acid, 3. deprotection of the amino acid, 4. coupling of the dye).

3 '-O-Glycyl- {N-thiono-[5(6)-amino-fluoresceinyl] } -2 '-desoxy-thymidin (Thymidin-Gly-FITC) 93 '-O-Glycyl- {N-thiono- [5 (6) -amino-fluoresceinyl]} -2' -deoxy-thymidine (Thymidine-Gly-FITC) 9

Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0001

Ansatz:Approach:

0,5 mmol Harz-Thymidin 0,5 mmol (Fmoc)Gly(OH) 1,0 mmol FITC0.5 mmol resin-thymidine 0.5 mmol (Fmoc) Gly (OH) 1.0 mmol FITC

Ausbeute: Die Abspaltung erfolgte im analytischen MaßstabYield: The cleavage was carried out on an analytical scale

Rf-Wert (Kieselgel 60, F254, Merck): 0,35; CHCl3/MeOH (v/v 9:1)R f value (silica gel 60, F 254 , Merck): 0.35; CHCl 3 / MeOH (v / v 9: 1)

Die folgenden Beispiele 18-23 wurden ebenfalls am Träger aufgebaut, anschließend vom Harz abgespalten und in Lösung zu den Triphosphaten weiter umgesetzt.The following examples 18-23 were also built up on the support, then cleaved from the resin and further reacted in solution to the triphosphates.

Die Triphosphatsynthese wurde nach [Ludwig, Eckstein, J. Org. Chem. 54,Triphosphate synthesis was carried out according to [Ludwig, Eckstein, J. Org. Chem. 54,

631 - 635, (1989)] durchgeführt. Beispiel 18:631-635, (1989)]. Example 18:

Fluorescein-5(6)-amino-thiono-(N-glycyl)-[(3'-amino-2', 3'-didesoxy)-thymidin- 5'-triphosphat] (3*-Amino-Gly-FITC,3'-Desoxy,5'-Triphosphat-Fluorescein-5 (6) -amino-thiono- (N-glycyl) - [(3'-amino-2 ' , 3 ' -dideoxy) -thymidine- 5'-triphosphate] (3 * -amino-Gly-FITC, 3'-deoxy, 5'-triphosphate

Thymidin) 10Thymidine) 10

Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0001

Ansatz:Approach:

0,031 mmol Harz-3'Amino-3'-Desoxy-Thymidin0.031 mmol resin-3'amino-3'-deoxy-thymidine

0,047 mmol Fluorescein-Gly(OH)0.047 mmol fluorescein-Gly (OH)

Ausbeute: über alle Stufen (17,4 mg) 60,1 %Yield: over all stages (17.4 mg) 60.1%

I^Wert (Kieselgel 60, F254, Merck): 0,59; Isoprop./NH4OH/Wasser (v/v/v 7:1:4)I ^ value (Kieselgel 60, F 254 , Merck): 0.59; Isoprop./NH 4 OH / water (v / v / v 7: 1: 4)

HPLC-Analvtik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Supersphere RP18(e); 3 μm; 2 x 125 mm Grad. 0 - 2 % B 20';Column Supersphere RP18 (e); 3 µm; 2 x 125 mm degrees. 0-2% B 20 ';

2 - 4 % B 25'; 4 - 20 % B2-4% B 25 '; 4 - 20% B

A = TEAA, pH 7.0; B = ACN Flowrate 0,15 ml min. Abs. bei 265 mnA = TEAA, pH 7.0; B = ACN flow rate 0.15 ml min. Abs at 265 mn

Retentionszeit: 11,95 Min. Beispiel 19:Retention time: 11.95 min. Example 19:

Fluorescein-5(6)-amino-thiono-(N-dig.ycyI)-['-amino -2\ 3'-didesoxy)-thymidin-Fluorescein-5 (6) -amino-thiono- (N-dig.ycyI) - [ ' -amino -2 \ 3'-dideoxy) -thymidine-

5'triphosphat] 3*-Amino-Gly2-FITC,3'-Desoxy,5τ-Triphosphat-T hymidin 115 'triphosphate] 3 * -amino-Gly 2 -FITC, 3'-deoxy, 5-triphosphate τ T hymidin 11

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Figure imgf000028_0001

Ansatz:Approach:

0,031 mmol Haιτ:-3'.Amino-3'-Desoxy-Thyπιidin0.031 mmol Haιτ: -3'.Amino-3'-deoxy-Thyπιidin

0,052 mmol Fluorescein-Gly2(OH)0.052 mmol fluorescein-Gly 2 (OH)

Ausbeute über alle Stufen (19,9 mg) 54 %Yield over all stages (19.9 mg) 54%

R^Wert (Kieselgel 60, F254, Merck): 0,29; CHCl3/MeOH (v/v 1:1)R ^ value (Kieselgel 60, F 254 , Merck): 0.29; CHCl 3 / MeOH (v / v 1: 1)

HPLC-Analvtik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Supersphere RP18(e); 3 μm; 2 x 125 mm Grad. 0 - 2 % B 20';Column Supersphere RP18 (e); 3 µm; 2 x 125 mm degrees. 0-2% B 20 ';

2 - 4 % B 25*; 4 - 20 % B2 - 4% B 25 *; 4 - 20% B

A = TEAA, pH 7.0; B = ACN Flowrate 0,15 ml/min. Abs. bei 265 nmA = TEAA, pH 7.0; B = ACN flow rate 0.15 ml / min. Abs at 265 nm

Retentionszeit: 12,8 Min Beispiel 20:Retention time: 12.8 min Example 20:

Fluorescein -5(6)-amino-thiono-(N-tetraglycyl)-[(3 '-amino-2 ', 3 '-didesoxy)-tl thymidin-5 '-triphosphat] (3*-Amiπo-Gly4-FITC,3*-Desoxy,5*-Triphosphat- Thymidin) 12Fluorescein -5 (6) -amino-thiono- (N-tetraglycyl) - [(3 '-amino-2', 3 '-dideoxy) -tl thymidine-5 ' -triphosphate] (3 * -Amino-Gly 4 - FITC, 3 * deoxy, 5 * triphosphate thymidine) 12

Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0001

Ansatz:Approach:

0,031 mmol Haι -3'Amino-3'-Desoxy-Thymidin0.031 mmol Haι -3'amino-3'-deoxy-thymidine

0,045 mmol Fluorescein-Gly4(OH)0.045 mmol fluorescein-Gly 4 (OH)

Ausbeute über alle Stufen (21,9 mg) 64,2 %Yield over all stages (21.9 mg) 64.2%

R Wert (Kieselgel 60, F2J4, Merck): 0,53 Isoprop./NH4OH Wasser (v/v/v 7:1:4)R value (silica gel 60, F 2J4 , Merck): 0.53 isoprop./NH 4 OH water (v / v / v 7: 1: 4)

R^-Wert (Kieselgel 60, F254, Merck): 0,26 CHCl3/MeOH (v/v 1:1)R ^ value (silica gel 60, F 254 , Merck): 0.26 CHCl 3 / MeOH (v / v 1: 1)

HPLC- Analytik des Rohproduktes:HPLC analysis of the raw product:

Säule Supersphere RP18(e); 3 μm; 2 x 125 mm Grad. 0 - 2 % B 20";Column Supersphere RP18 (e); 3 µm; 2 x 125 mm degrees. 0-2% B 20 ";

2 - 4 % B 25'; 4 - 20 % B2-4% B 25 '; 4 - 20% B

A = TEAA, pH 7.0; B = ACN Flowrate 0,15 ml/min. Abs. bei 265 nmA = TEAA, pH 7.0; B = ACN flow rate 0.15 ml / min. Abs at 265 nm

Retentionszeit: 12,8 Min. Beispiel 21:Retention time: 12.8 min. Example 21:

Rhodamin MR 200-N-methylcarboπyl-(N'-tetraglycyl)-[(3'-amino-2', 3'- didesoxy)-adenosin-5'-triphosphat]Rhodamine MR 200-N-methylcarboπyl- (N'-tetraglycyl) - [(3'-amino-2 ', 3'-dideoxy) adenosine-5'-triphosphate]

Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0001

Ansatz:Approach:

0,027 mmol Harz-3*-amino-2',3*-didesoxy-N6-benzoyl-adenosin0.027 mmol resin-3 * -amino-2 ', 3 * -dideoxy-N6-benzoyl-adenosine

0,050 mmol Gly4 -MR2000.050 mmol Gly4 -MR200

0,1 mmol HOBT0.1 mmol HOBT

0,1 mmol DIC0.1 mmol DIC

Nach erfolgter Abspaltung vom Trägerharz und anschheßender Triphosphat- Synthese wurde die Benzoylschutzgruppe mit konz. Ammoniaklösung entfernt.After cleavage from the carrier resin and subsequent triphosphate synthesis, the benzoyl protecting group with conc. Removed ammonia solution.

Ausbeute über alle Stufen: 49 % d. Th.Yield over all stages: 49% of theory Th.

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm Fluß: 1 ml/min Gradient: 0-20 % B in 10 min 80 % B in 20 min 100 % B in 25 min Solvent: A: 0, 1 M TEAA in WasserColumn: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm flow: 1 ml / min gradient: 0-20% B in 10 min 80% B in 20 min 100% B in 25 min Solvent: A: 0.1M TEAA in water

B: Acetonitril Detektion: Abs. 617 nm Retentionszeit: 18,3 Min.B: Acetonitrile detection: Abs. 617 nm retention time: 18.3 min.

Masse: berechnet 1411,9 gefunden 1411,5 Mass: calculated 1411.9 found 1411.5

Beispiel 22:Example 22:

Rhodamin MR 200- -methylcarbonyl-(N,-tetraglycyl)-[(3,-amino-2,, 3'- didesoxy)-guanosin-5'-triphosphat]Rhodamine 200 -methylcarbonyl- MR (N, -tetraglycyl) - [(3 -amino-2, 3'-dideoxy) -guanosine-5'-triphosphate]

Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0001

Ansatz:Approach:

0,027 mmol Harz-3*-amino-2',3'-didesoxy-N2-isobutyryl-guanosin0.027 mmol resin-3 * -amino-2 ', 3'-dideoxy-N2-isobutyryl-guanosine

0,050 mmol Gly4-MR2000.050 mmol Gly4-MR200

0,1 mmol HOBT0.1 mmol HOBT

0,1 mmol DIC0.1 mmol DIC

Nach erfolgter Abspaltimg vom Trägerharz und anschließender Triphosphat- Synthese wurde die Isobutyryl-Schutzgnippe mit konz. Ammoniaklösung entfernt.After separation from the carrier resin and subsequent triphosphate synthesis, the isobutyryl protective cap was concentrated. Removed ammonia solution.

Ausbeute über alle Stufen: 41 % d. Th.Yield over all stages: 41% of theory Th.

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm Fluß: 1 ml/min Gradient: 0-20 % B in 10 min 80 % B in 20 min 100 % B in 25 min Solvent: A: 0, 1 M TEAA in WasserColumn: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm flow: 1 ml / min gradient: 0-20% B in 10 min 80% B in 20 min 100% B in 25 min Solvent: A: 0.1M TEAA in water

B: Acetonitril Detektion: Abs. 617 nm Retentionszeit: 18,0 Min.B: Acetonitrile detection: Abs. 617 nm retention time: 18.0 min.

Masse: berechnet 1427,9 gefunden 1427,3 Mass: calculated 1427.9 found 1427.3

Beispiel 23:Example 23:

Digoxigenin 3-0-methyIcarbonyI-(N-tetraglycyI)-[(3'-amino-2\ 3'-didesoxy)- thymidin-5'-triphosphat]Digoxigenin 3-0-methylcarbonyI- (N-tetraglycyI) - [(3'-amino-2 \ 3'-dideoxy) - thymidine-5'-triphosphate]

Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0001

Ansatz:Approach:

0,03 mmol Harz-3'-amino-2',3'-didesoxy-thymidin0.03 mmol resin-3'-amino-2 ', 3'-dideoxothymidine

0,06 mmol Digoxigenin 3-0-methylcarbonyl-triglycyl-glycin0.06 mmol digoxigenin 3-0-methylcarbonyl-triglycyl-glycine

0,1 mmol HOBT0.1 mmol HOBT

0,1 mmol DIC0.1 mmol DIC

Wie in den Beispielen 21 und 22 wurde nach erfolgter Kondensation vom Trägerharz abgespalten und nach Phosphorylierung das 5'-Triphosphat erhalten.As in Examples 21 and 22, after the condensation had taken place, the carrier resin was cleaved off and the 5'-triphosphate was obtained after phosphorylation.

Ausbeute über alle Stufen: 58 % d. Th.Yield over all stages: 58% of theory Th.

HPLC-Analvtik:HPLC analysis:

Säule: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm Fluß: 1 ml/min Gradient: 0-20 % B in 10 min 80 % B in 20 min 100 % B in 25 minColumn: Hypersil ODS, 5 μm, 120 A, 4x250 mm flow: 1 ml / min gradient: 0-20% B in 10 min 80% B in 20 min 100% B in 25 min

Solvent: A: 0, 1 M TEAA in Wasser B: AcetonitrilSolvent: A: 0.1M TEAA in water B: acetonitrile

Detektion: Abs. 260 nm Retentionszeit: 15,2 Min.Detection: Abs. 260 nm retention time: 15.2 min.

Masse: berechnet 1139,9 gefunden 1139,1 Beispiel 24:Mass: calculated 1139.9 found 1139.1 Example 24:

Verwendung von 3'-modifizierten Nukleotiden für die enzymatische DNA-Se- quenzierungUse of 3'-modified nucleotides for the enzymatic DNA sequencing

Es wurden folgende, nach Beispiel 1 bis 6 hergestellte, Nukleotide verwendet:The following nucleotides, prepared according to Examples 1 to 6, were used:

Figure imgf000035_0001
3: n = 2 4: n = 4
Figure imgf000035_0001
3: n = 2 4: n = 4

1 μg M13mpl8 einsträngige DNA (5 μl), 2 μl Fluoreszin markierter Universal- Primer (1 pmol, Pharmacia LKB), 2 μl Mn-Puffer I (311 mM Tris • HC1, pH 7.5),1 μg M13mpl8 single-stranded DNA (5 μl), 2 μl fluorescein-labeled universal primer (1 pmol, Pharmacia LKB), 2 μl Mn buffer I (311 mM Tris • HC1, pH 7.5),

2 μl Mn-Puffer II (177 mM DTT) und 2 μl Mn-Puffer Iü (62 mM MnCl2, 460 mM Natriiunisocitrat) werden miteinander vermischt und auf 70 °C erhitzt und dann auf 25 °C gekühlt (ca. 40 min). Zum dem auf 37 °C erhitzten Template und Primer werden dann 2 μl einer verdünnten T7 DNA-Polymerase (4 Einheiten, Pharmacia) gegeben. In der Zwischenzeit werden 3 μl eines Termination-Mixes (T-mix 1:2 μl Mn buffer II (177 mM DTT) and 2 μl Mn buffer Iü (62 mM MnCl 2 , 460 mM sodium isocitrate) are mixed together and heated to 70 ° C. and then cooled to 25 ° C. (approx. 40 min) . 2 μl of a diluted T7 DNA polymerase (4 units, Pharmacia) are then added to the template and primer heated to 37 ° C. In the meantime, 3 μl of a termination mix (T-mix 1:

150 μl/Verbindung 1; T-mix Verbindung 2: 200 μM II; T-mix Verbindung 3: 300 μM Verbindung 4; außerdem erhält jeder Mix: 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 50 mM NaCl, 40 mM Tris • HC1, pH 7.5) in vier Reak¬ tionsgefäße pipettiert und mindestens 1 Minute auf ca. 37 °C erwärmt. An¬ schließend werden sofort 3,8 μl des ersten Mix (annealing mix) in die vorgewärmten Termination-Mixe pipettiert. Nach einer Inkubation von ca. 10 Minuten bei 37 °C werden zu jeder Reaktionslösung 4 μl eines Stopreagenzes (deionisierte Formamidlösung, Dextran Blau) gegeben. Die Reaktionslösungen werden für 2 Minuten bei ca. 90 °C erhitzt und auf ein 6%iges denaturierendes Sequenzgel in die einzelnen Taschen gegeben (a 6 μl). Anschließend wurden die einzelnen DNA-Fragmente mittels eines Fluoreszenz-Detektionsgerätes nachgewiesen und identifiziert.150 ul / compound 1; T-mix compound 2: 200 μM II; T-mix compound 3: 300 μM compound 4; each mix also contains: 1 mM dATP, 1 mM dGTP, 1 mM dCTP, 1 mM dTTP, 50 mM NaCl, 40 mM Tris • HC1, pH 7.5) pipetted into four reaction vessels and at least 1 minute at approx. 37 ° C warmed up. Then 3.8 μl of the first mix (annealing mix) are pipetted into the preheated termination mixes. After an incubation of approximately 10 minutes at 37 ° C., 4 μl of a stop reagent (deionized formamide solution, dextran blue) are added to each reaction solution. The reaction solutions are heated for 2 minutes at about 90 ° C and to a 6% denaturing Sequence gel added to the individual pockets (a 6 μl). The individual DNA fragments were then detected and identified using a fluorescence detection device.

Figur 1 zeigt den Quotient aus Fluoreszenzemission F (λex = 488 nm; λm = 520 mm) und Adsorption A (λ^ = 265 nm) für die Verbindungen 1 - 4 be¬ stimmt während RP-HPLC-Analyse.FIG. 1 shows the quotient of fluorescence emission F (λ ex = 488 nm; λ m = 520 mm) and adsorption A (λ ^ = 265 nm) for compounds 1 - 4 determined during RP-HPLC analysis.

Für Verbindung 1 wurden danach die geringste Fluoreszenzintensität erhalten. Die Intensität für die Verbindungen 2 bis 4 steigt deutlich mit Länge der Spacerfiinktion in 3'-(4'-)Position an.The lowest fluorescence intensity was then obtained for compound 1. The intensity for compounds 2 to 4 increases significantly with the length of the spacer function in the 3 '- (4' -) position.

Alle vier modifizierten Nukleotide werden von der angesetzten DNA-Polymerase als Substrat akzeptiert und zeigen vergleichbare Terminationsqualität, wie z. B. ddTTP. Dies ist bemerkenswert, da aufgrund der sperrigen Reste in 3'-(4'-)Position der Nukleotide der erfindungsgemäßen Verbindungen 2 bis 4 zu erwarten gewesen wäre, daß die Verbindungen von DNA-Polymerasen nicht als Substrate erkannt und umgesetzt werden.All four modified nucleotides are accepted as a substrate by the DNA polymerase and show comparable termination quality, such as. B. ddTTP. This is noteworthy since, owing to the bulky residues in the 3 '- (4' -) position of the nucleotides of the compounds 2 to 4 according to the invention, it would have been expected that the compounds would not be recognized and converted by DNA polymerases as substrates.

Entsprechend eingesetzt werden die nach den Beispielen 20 und 21 hergestellten Triphosphate des Rhodamins und Digoxigenins. The triphosphates of rhodamine and digoxigenin prepared according to Examples 20 and 21 are used accordingly.

AbkürzungenAbbreviations

entsprechen den Vorschlägen der IUPAC-IUB Kommission für biochemische Nomenklatur (J. Biochem. 138, (1984), 9; J.Biol. Chem. 247, (1972), 977; Biochemistry 9, (1970), 3471).correspond to the proposals of the IUPAC-IUB Commission for Biochemical Nomenclature (J. Biochem. 138, (1984), 9; J.Biol. Chem. 247, (1972), 977; Biochemistry 9, (1970), 3471).

ACN Acetonitril AcOH EisessigACN acetonitrile AcOH glacial acetic acid

AS AminosäureAS amino acid

CDC13 DeuterochloroformCDC1 3 Deuterochloroform

CH3OH MethanolCH3OH methanol

CHCI3 Trichlor ethanCHCI3 trichloroethane

DC DünnschichtchromatographieTLC thin layer chromatography

DCA DichloressigsäureDCA dichloroacetic acid

DCC N-N'-DicyclohexylcarbodiimidDCC N-N'-dicyclohexylcarbodiimide

DCM Dichlormethan ddTTp 2',3'-Didesoxy, 5'-TriphosphatDCM dichloromethane ddTTp 2 ', 3'-dideoxy, 5'-triphosphate

DIC N-N'-DiisopropylcarbodiimidDIC N-N'-diisopropylcarbodiimide

DIEA DiisopropylethylaminDIEA diisopropylethylamine

DMAP 4,4'-DimethylaminopyridinDMAP 4,4'-dimethylaminopyridine

DMF N,N-DimethylformamidDMF N, N-dimethylformamide

DMTr 4,4'-DimethoxytritylDMTr 4,4'-dimethoxytrityl

DNA Desoxynucleic AcidDNA deoxynucleic acid

Et20 DieethyletherEt 2 0 dieethyl ether

FITC Fluoresceinisothiocyanat (5-Isomer)FITC fluorescein isothiocyanate (5-isomer)

Fmoc 9-fluorenylmethoxycarbonylFmoc 9-fluorenylmethoxycarbonyl

HOBt 1-HydroxybenzotriazolHOBt 1-hydroxybenzotriazole

HPLC High Performance Liquid ChromatographyHPLC high performance liquid chromatography

KCN KaliumcyanidKCN potassium cyanide

Linker Ankergruppe zwischen AS und dem HarzLeft anchor group between AS and the Harz

MeOH MethanolMeOH methanol

MG Molgewicht ml Müliüter mM MillimolarMG Molecular Weight ml Müliüter mM Millimolar

Mn Mangan nm NanometerMn manganese nm nanometers

NMR Nuclear Magnetic ResonanceNMR Nuclear Magnetic Resonance

Pmc pentamethylchromanPmc pentamethylchroman

Rf Relative Wanderungsstrecke der Probe bei der DCRf Relative migration distance of the sample at the DC

RNA Ribunucleic AcidRNA ribunucleic acid

RP Reversed-PhaseRP reversed phase

RT RaumtemperaturRT room temperature

Rt RetentionszeitRt retention time

SPPS solid phase peptide synthesisSPPS solid phase peptide synthesis

T ThymidinT thymidine

T7 Escherichia coli Phage T7T7 Escherichia coli Phage T7

Taq Thermococcus aquaticusTaq Thermococcus aquaticus

TBTU 2-( 1H-B enzotriazol- lyl)- 1 , 1 ,3 ,3 -tetramethyl- uroniumtetrafluoroboratTBTU 2- (1H-B enzotriazolyl) - 1, 1, 3, 3 -tetramethyl uronium tetrafluoroborate

TEAA Tetraethylammoniumac etatTEAA tetraethylammonium ac etat

TFA TrifluoressigsäureTFA trifluoroacetic acid

TFE TrifluorethanolTFE trifluoroethanol

Tris Tris(hydroxymethyl)aminomethanTris tris (hydroxymethyl) aminomethane

Trt Triphenylmethyl (Trityl)Trt triphenylmethyl (trityl)

TTp 5'-Triphosphat-ThymidinTTp 5'-triphosphate thymidine

UV UltraviolettUV ultraviolet

VIS Visible μl Mikroliter VIS Visible μl microliters

Claims

PatentansprücheClaims 1. Verbindungen der allgemeinen Formel (1)1. Compounds of the general formula (1) Basebase
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000039_0001
wobei: R' Wasserstoff, Mono-, Di- oder Triphosphat,where: R 'is hydrogen, mono-, di- or triphosphate, Alkylphosphonat, Dialkylphosphinat oder Phosphoramidit X Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder SchwefelAlkylphosphonate, dialkylphosphinate or phosphoramidite X oxygen, nitrogen, carbon or sulfur Y Sauerstoff, Stickstoff oder SchwefelY oxygen, nitrogen or sulfur Z Wasserstoff, Hydroxyl-, Amino- oder ThiolgruppeZ is hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group R Spacergruppierung, woran eine nicht-radioaktive, detektierbare Gruppe oder ein Effektormolekül gebunden ist, Base Purin, Pyrimidinbase oder Desazapurine deren Derivate darstellen, n 0 oder 1 ist.R spacer group, to which a non-radioactive, detectable group or an effector molecule is bound, base purine, pyrimidine base or desazapurine, their derivatives, n is 0 or 1. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spacergruppierung des Restes R 2 bis 12 Atome aufweist.2. A compound according to claim 1, characterized in that the spacer grouping of the radical R has 2 to 12 atoms. 3. Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rest R eine (Aminoacyl)2-6-GruPPierung aufweist.3. Compounds according to claim 1 or 2, characterized in that radical R has an (aminoacyl) 2-6-G ru PPi erun g. 4. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-radioaktive, detektierbare Gruppe ein Hapten, Fluorophor, Metall-Chelat, Lumiphor, Protein oder ein Interkalator bedeuten. 5. Verbindungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichneζ daß die detektierbare Gruppe Digoxigenin oder Fluorescein ist.4. Compounds according to one of claims 1 or 2, characterized in that the non-radioactive, detectable group is a hapten, fluorophore, metal chelate, lumiphor, protein or an intercalator. 5. Compounds according to claim 4, characterized in that the detectable group is digoxigenin or fluorescein. 6. 3'-Amino-(glygly)2-6-FITC-3'-deoxy-5'-triphosphat-Nukleotide.6. 3'-Amino- (glygly) 2-6-FITC-3'-deoxy-5'-triphosphate nucleotides. 7. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der allgemeinen Formel (2)7. A process for the preparation of the compounds of one of claims 1 to 6, characterized in that compounds of the general formula (2) Basebase Träger | — (Linker)-XCarrier | - (Linker) -X
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0001
wobei: Linker eine selektiv abspaltbare Ankergruppierungwhere: Left is a selectively cleavable anchor group X Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder SchwefelX oxygen, nitrogen, carbon or sulfur Y Sauerstoff, Stickstoff oder SchwefelY oxygen, nitrogen or sulfur Z Wasserstoff, Hydroxyl-, Amino- oder ThiolgruppeZ is hydrogen, hydroxyl, amino or thiol group R WasserstoffR is hydrogen Base Purin, Pyrimidinbase oder Desazapurine oder deren Derivate darstellen, n 0 oder 1 ist.Base represent purine, pyrimidine base or desazapurine or their derivatives, n is 0 or 1. über die Linker-Gruppierung an einen festen Träger gebunden werden, eine gegebenenfalls durch Schutzgruppen versehene bi- oder polyfunktionelle Verbindung, anschließend eine gegebenenfalls reaktivierte, detektierbare Signalkomponente zugegeben wird, die Abspaltung des Nukleosidderivats von der Trägermatrix vorgenommen wird und gegebenenfalls eine Derivatisierung der 5'-Position erfolgt.are bound to a solid support via the linker grouping, a bi- or polyfunctional compound optionally provided with protective groups, then an optionally reactivated, detectable signal component is added, the nucleoside derivative is cleaved from the support matrix and, if appropriate, the 5'- Position. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der bi- bzw. poly-funktionellen Verbindung um ein oder mehrere Carbonsäure-, Aminocarbonsäure- oder Peptidderivate handelt. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäurekomponente in der ein- oder zweifachen äquimolaren Menge der Verbindung (2) zugesetzt wird und dieser Vorgang gegebenenfalls ein oder mehrere Male wiederholt wird.A method according to claim 7, characterized in that the bi- or poly-functional compound is one or more carboxylic acid, aminocarboxylic acid or peptide derivatives. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the amino acid component is added in one or two equimolar amounts of the compound (2) and this process is optionally repeated one or more times. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Linker-Gruppierung um einen unsubstituierten Methoxy- oder Halogen¬ substituierten Tritylrest handelt.10. The method according to claim 7, characterized in that the linker group is an unsubstituted methoxy or Halogen¬ substituted trityl radical. 11. Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (1) zur Sequenzierung von RNA- oder DNA-Sequenzen.11. Use of the compounds of general formula (1) for the sequencing of RNA or DNA sequences. 12. Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (1) zum nicht¬ radioaktiven Nachweis von Oligo-, Polynukleotiden oder Nukleinsäuren.12. Use of the compounds of general formula (1) for the non-radioactive detection of oligo-, polynucleotides or nucleic acids. 13. Verwendung der Verbindungen/der allgemeinen Formel (1) als Antisense- bzw. Genther apeutika. 13. Use of the compounds / the general formula (1) as antisense or gene therapeutics.
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