WO2024089953A1 - オリゴヌクレオチドの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing oligonucleotides using the phosphoramidite method in solid-phase synthesis, with a thiol compound as a cation scavenger.
- nucleic acid molecules include antisense nucleic acids, aptamers, ribozymes, and nucleic acids that induce RNA interference (RNAi), such as siRNA, which are known as nucleic acid drugs.
- RNAi RNA interference
- Oligonucleotides can be synthesized using the phosphoramidite method (hereafter referred to as the "amidite method"), which includes a step of deprotecting the protecting group of the hydroxyl group at the 5' end. This step is carried out by reacting an oligonucleotide with a protected hydroxyl group at the 5' end with an acid. This reaction is an equilibrium reaction in which the protecting group of the hydroxyl group at the 5' end is eliminated as a cation, and is a reversible reaction.
- the phosphoramidite method hereafter referred to as the "amidite method”
- the present invention aims to provide a method for producing oligonucleotides using the phosphoramidite method in solid-phase synthesis, in which the deprotection reaction of the hydroxyl group at the 5' end proceeds efficiently, improving the yield and purity of the synthesized oligonucleotide.
- the present invention also aims to provide an oligonucleotide in which the content ratio of N-1mer in the oligonucleotide is significantly low.
- the inventors of the present invention have conducted extensive research to achieve the above object, and as a result have found that the use of a thiol compound as a cation scavenger allows the deprotection reaction of the 5' hydroxyl protecting group to proceed efficiently, improving the yield and purity of the resulting oligonucleotide.
- the present invention provides a method for producing an oligonucleotide by solid-phase synthesis, which includes a step of removing the 5'-terminal hydroxyl group by reacting an oligonucleotide in which the 5'-terminal hydroxyl group is protected with a protecting group that can be removed under acidic conditions with an acid in the presence of a thiol, as well as an oligonucleotide in which the content ratio of N-1mer in the oligonucleotide is a certain amount or less.
- a method for producing an oligonucleotide by solid phase synthesis comprising the steps of: A method for producing an oligonucleotide, comprising the step of reacting an oligonucleotide, the 5'-terminal hydroxyl group of which is protected with a protecting group removable under acidic conditions, with an acid in the presence of a thiol to remove the protecting group of the 5'-terminal hydroxyl group (hereinafter referred to as the "production method of the present invention").
- the protecting group for the hydroxyl group at the 5'-end is represented by the following formula: (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are each independently the same or different and represent a hydrogen atom or an alkoxy group.) The method according to any one of [1] to [3], wherein the protecting group is represented by [5] The method according to any one of [1] to [4], wherein the protecting group for the hydroxyl group at the 5'-end is a 4,4'-dimethoxytrityl group (DMTr group).
- DMTr group 4,4'-dimethoxytrityl group
- [6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the acid is trifluoroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid, acetic acid, or p-toluenesulfonic acid.
- the acid is dichloroacetic acid.
- the acid is dichloroacetic acid in the presence of an aprotic inert solvent having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid.
- oligonucleotide in which the hydroxyl group at the 5'-end is protected with a protecting group removable under acidic conditions, the oligonucleotide being represented by the formula (1): (Wherein, G represents a protecting group for a hydroxyl group; G2 represents a protecting group for a hydroxyl group; Each B a is independently the same or different and represents a nucleobase which may be protected by a protecting group; R's are each independently the same or different and each independently represent a protected hydroxyl group, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methoxy group, a 2-methoxyethyl group, or an OQ'group; Q' are each independently the same or different and each represent a methylene group bonded to the carbon atom at 4' position of ribose, an ethylene group bonded to the carbon atom at 4' position of ribose, or an ethylidene group bonded to the carbon atom at 4'
- the nucleic acid molecule represented by formula (1) may have a non-nucleotide linker incorporated between each nucleotide.
- the nucleotide from which the protecting group of the 5'-terminal hydroxyl group has been removed is represented by the formula (2): (Wherein, G 2 , B a , R, Y, X 1 , W 1 and n are as defined above, and As defined in formula (1), non-nucleotide linkers may be incorporated between the nucleotides.
- oligonucleotide is represented by the formula: [13]
- the oligonucleotide is represented by the formula: The manufacturing method according to [12].
- Formula (6) (Wherein, q represents an integer of 0 to 5; R a and R b are each independently the same or different and represent a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom; The * symbol indicates the point of attachment to the oxygen atom derived from the 2'-hydroxyl group of ribose, and EW represents an electron-withdrawing group. [18] The method according to [17], wherein q is 0 or 1, R a and R b are each independently the same or different and are a methyl group or a hydrogen atom, and E w is a cyano group. [19] The method according to any one of [12] to [18], wherein n is an integer of 1 to 200.
- [20] The method according to any one of [1] to [19], wherein the obtained oligonucleotide is an oligonucleotide of 100 mer or more.
- [20-1] The method according to any one of [1] to [19], wherein the obtained oligonucleotide is an oligonucleotide of 20 mer or more.
- [20-2] The method according to any one of [1] to [19], wherein the obtained oligonucleotide is an oligonucleotide of 40 mer or more.
- [20-3] The method according to any one of [1] to [19], wherein the obtained oligonucleotide is an oligonucleotide of 60 mer or longer.
- a molar ratio of the amount of the thiol to the amount of the acid is 1 to 100.
- An oligonucleotide, the chain length of which is 50 mer or more, and the content ratio of N-1 mer in the oligonucleotide is less than 5.8%.
- the present invention provides a method for producing oligonucleotides, which is characterized by the efficient deprotection reaction of the protecting group of the 5' hydroxyl group by using a thiol compound as a cation scavenger.
- the production method of the present invention is expected to improve the yield and purity of the produced oligonucleotides.
- FIG. 1 is a scheme A showing a typical example of producing a nucleic acid molecule represented by formula (5) from a nucleic acid molecule represented by formula (1).
- G 1 can be used without any particular limitation as long as it can function as a protecting group for a hydroxyl group removed by dichloroacetic acid, and a wide variety of known protecting groups used in amidite compounds can be used.
- G 3 is independently, the same or different, and represents an alkyl group, or two G 3 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
- G 3 is independently, the same or different, and preferably an alkyl group, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group, and more preferably both are isopropyl groups. Other symbols are as described above.
- the present invention comprises: A method for producing an oligonucleotide by solid phase synthesis, comprising the steps of:
- the present invention relates to a method for producing an oligonucleotide, which comprises a step of reacting an oligonucleotide, the 5'-terminal hydroxyl group of which is protected with a protecting group removable under acidic conditions, with an acid in the presence of a thiol to remove the protecting group of the 5'-terminal hydroxyl group.
- oligonucleotide in which the 5'-terminal hydroxyl group is protected with a protecting group removable under acidic conditions refers to an oligonucleotide containing a nucleotide in which the 5'-terminal hydroxyl group of the nucleotide molecular structure is protected with a protecting group removable under acidic conditions.
- oligonucleotide may also be referred to as “nucleic acid oligomer” and “nucleotide” as “nucleic acid molecule.”
- protecting group capable of removing the hydroxyl group at the 5'-end under acidic conditions is not particularly limited as long as it is a commonly known protecting group.
- Specific examples of the protecting group include the following formula: (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are each independently the same or different and represent a hydrogen atom or an alkoxy group.) However, there is no particular limitation as long as it can be eliminated as a cation.
- one of R 1 , R 2 and R 3 is hydrogen and the remaining two are the same or different (preferably the same) alkoxy groups, and the alkoxy group is particularly preferably a methoxy group.
- preferred protecting groups include groups selected from the group consisting of 4,4'-dimethoxytrityl group (DMTr group), 4-monomethoxytrityl group, and 4,4',4"-trimethoxytrityl group.
- DMTr group 4,4'-dimethoxytrityl group
- 4-monomethoxytrityl group 4-monomethoxytrityl group
- 4,4',4"-trimethoxytrityl group 4,4',4"-trimethoxytrityl group.
- the 4,4'-dimethoxytrityl group (DMTr group) is particularly preferred.
- thiol as used herein specifically includes, for example, C2-C20 alkylthiols and C4-C8 cycloalkylthiols.
- C2-C20 alkylthiols include ethanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, 1-butanethiol, 2-butanethiol, 2-methyl-1-propanethiol (isobutyl mercaptan), 2-methyl-2-propanethiol (tert-butyl mercaptan), 1-pentanethiol, 1-hexanethiol, 1-heptanethiol, 1-octanethiol, 1-nonanethiol, 1-decanethiol, 1-undecanethiol, 1-dodecanethiol, tert-dodecanethiol, 1-tetradecanethiol, 1-pentadecanethiol, 1-hexa
- C4-C8 cycloalkyl thiols examples include cyclobutanethiol, cyclopentanethiol, cyclohexanethiol, cycloheptanethiol, and cyclooctanethiol.
- Thiols preferably include 1-dodecanethiol and cyclohexanethiol.
- the molar ratio of the amount of the thiol used to the reaction substrate, an oligonucleotide in which the hydroxyl group at the 5' end is protected with a protecting group that can be removed under acidic conditions is 1 or more, but is not limited to this.
- the molar ratio of the amount of the thiol used to the acid is 1 to 100, but is not limited to this.
- the term "acid” refers to an acid used to remove the above-mentioned protecting group in the phosphoramidite method, and specific examples include, but are not limited to, trifluoroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid, acetic acid, and p-toluenesulfonic acid. Dichloroacetic acid is particularly preferred.
- dichloroacetic acid of high purity.
- High-purity dichloroacetic acid means dichloroacetic acid containing less than a certain amount of impurities. Impurities include formaldehyde and/or dichloroacetic anhydride, which are used in the process of producing dichloroacetic acid.
- the molar ratio of formaldehyde to dichloroacetic acid is 81 ⁇ 10 ⁇ 5 or less, preferably 41 ⁇ 10 ⁇ 5 or less, and more preferably 81 ⁇ 10 ⁇ 6 or less.
- the molar ratio of dichloroacetic anhydride to dichloroacetic acid is 20 ⁇ 10 ⁇ 5 or less, preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 5 or less, and more preferably 50 ⁇ 10 ⁇ 6 or less.
- dichloroacetic acid in which the molar ratio of formaldehyde to dichloroacetic acid is equal to or less than the aforementioned ratios and/or the molar ratio of dichloroacetic anhydride to dichloroacetic acid is equal to or less than the aforementioned ratios.
- the dichloroacetic acid may be used in the form of a liquid (e.g., a solution, suspension, or emulsion) contained in an aprotic inert solvent having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid, which is used in the method for producing and purifying dichloroacetic acid, or may be used in the presence of an inert solvent by separately adding such an inert solvent to the reaction system.
- a liquid e.g., a solution, suspension, or emulsion
- an aprotic inert solvent having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid, which is used in the method for producing and purifying dichloroacetic acid, or may be used in the presence of an inert solvent by separately adding such an inert solvent to the reaction system.
- Aprotic inert solvents having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid include, for example, aprotic inert solvents having a boiling point of 181°C or less, and specific examples include, but are not limited to, dichloromethane, acetonitrile, and aromatic organic solvents.
- Aromatic organic solvents include, for example, toluene, xylene, monochlorobenzene, and o-dichlorobenzene, and preferably toluene. The amount of such solvents used is not particularly limited, but is typically, for example, about 0.5 to 20 times by weight relative to dichloroacetic acid.
- one compound selected from the group consisting of aliphatic alcohols, aliphatic amines, and water, which has a boiling point lower than that of dichloroacetic acid may be added in the presence of an aprotic inert solvent having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid, as appropriate.
- Examples of aliphatic alcohols and aliphatic amines having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid include, for example, C1-C6 aliphatic alcohols and C1-C6 aliphatic amine compounds.
- Examples of C1-C6 aliphatic alcohols include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, and n-hexanol.
- Examples of aliphatic amines having a boiling point lower than that of dichloroacetic acid include C1-C6 aliphatic amine compounds.
- methylamine ethylamine, n-propylamine, i-propylamine, n-butylamine, i-butylamine, t-butylamine, n-pentylamine, and n-hexylamine.
- the amount of the aliphatic alcohol, the aliphatic amine, and water or a mixture thereof used is not particularly limited as long as it is an amount effective for reducing dichloroacetic anhydride to the desired range.
- oligonucleotide in which the hydroxyl group at the 5'-end is protected with a protecting group removable under acidic conditions is an oligonucleotide having the formula (1): (Wherein, G represents a protecting group for a hydroxyl group; G2 represents a protecting group for a hydroxyl group; Each B a is independently the same or different and represents a nucleobase which may be protected by a protecting group; R's are each independently the same or different and each independently represent a protected hydroxyl group, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methoxy group, a 2-methoxyethyl group, or an OQ'group; Q' are each independently the same or different and each represent a methylene group bonded to the carbon atom at 4' position of ribose, an ethylene group bonded to the carbon atom at 4' position of ribose, or an ethylidene group bonded to the carbon
- the oligonucleotide having a hydroxyl group at the 5'-end protected with a protecting group removable under acidic conditions is represented by the formula (1'): (Wherein, G 2 , B a , R, Y, X 1 , W 1 and n are as defined above, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently the same or different and represent a hydrogen atom or an alkoxy group.
- Examples of such oligonucleotides include those represented by the formula:
- R 1 , R 2 and R 3 represent a hydrogen atom.
- the nucleotide from which the protecting group of the 5′-terminal hydroxyl group has been removed is represented by the formula (2): (Wherein, G 2 , B a , R, Y, X 1 , W 1 and n are as defined above, and As defined in formula (1), non-nucleotide linkers may be incorporated between the nucleotides. Examples of such oligonucleotides include those represented by the formula:
- the nucleotide from which the protecting group of the hydroxyl group at the 5'-terminus has been removed is represented by the formula (2'):
- Bc are each independently the same or different and represent a nucleobase
- Each G 4 is independently the same or different and represents a hydrogen ion, an alkali metal ion, an ammonium ion, an alkylammonium ion, or a hydroxyalkylammonium ion
- R' are each independently the same or different and each independently represent a hydroxyl group, a hydrogen atom, a fluorine atom, a methoxy group, a 2-methoxyethyl group, or an OQ'group
- Q′ is as defined above, and X3 and W3 each independently represent a hydroxyl group, or X3 represents an R' group and W3 represents a hydroxyl group;
- Examples of the protecting group for the 5'-position hydroxyl group of a nucleic acid molecule include groups represented by G1 or G5 below.
- Examples of oligonucleotides in which the 5'-position hydroxyl group is protected include the oligonucleotides represented by the above formula (1) (or including (1')).
- Examples of the nucleotides generated by reacting the above acid (e.g., dichloroacetic acid) and thiol include the oligonucleotides represented by the above formula (2) (or including (2')).
- B represents an optionally protected nucleic acid base.
- the group having a structure consisting of a solid phase carrier and a linking group connecting the solid phase carrier and the oxygen atom of the hydroxyl group at the 2'-position or 3'-position of ribose at the 3'-end of the nucleic acid molecule, represented by Z includes a structure represented by the following formula (8).
- formula (8) Sp represents a spacer.
- An example of the spacer (Sp) is one having the structural formula shown in formula (9) below.
- the linker may be, for example, a structure shown in the following formula (10), or a structure not having a hexamethyleneamino group portion in the structure of formula (10) and having an aminopropyl group bonded to Si.
- the linker may be a structure shown in the following formula (11).
- A may be any of a hydroxyl group, an alkoxy group, and an alkyl group.
- the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.
- Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, and an n-propyl group.
- Si indicates that it is bonded to the oxygen of a hydroxyl group on the surface of the carrier.
- the solid support include inorganic porous supports and organic resin supports.
- the inorganic porous supports include controlled pore glass (CPG).
- the organic resin supports include supports made of polystyrene.
- Nucleosides (ribose and deoxyribose) contained in the nucleic acid molecules used in the present invention include, but are not limited to, DNA, RNA, 2'-O-MOE (2'-O-methoxyethyl), 2'-O-Me, 2'-F RNA, and the above-mentioned LNA.
- a method for synthesizing an oligonucleotide (nucleic acid oligomer) by solid phase synthesis which includes a step of deprotecting the protecting group of the 5'-terminal hydroxyl group with an acid (e.g., trichloroacetic acid) in the presence of the above-mentioned thiol, typically includes the following steps: (1) deprotecting the 5'-hydroxyl group of a nucleoside having a protected hydroxyl group bound to a solid phase support via a linker; (2) a step of coupling the 5'-hydroxyl group generated in the above step with a phosphoramidite compound to obtain a phosphite triester compound; (3) a step of oxidizing the phosphite triester produced in the previous step to convert it to a phosphate triester to produce an extended nucleic acid oligomer, or an optional step of converting it to a thiophosphate triester; (4) a step of synthes
- the method for synthesizing a nucleic acid oligomer may include a step of capping the hydroxyl group at the 5' position that has not undergone the coupling reaction with the phosphoramidite compound following step (2) or (3), and a capping step may be added between any of the steps of the series of reaction cycles constituting step (4).
- the step (5) is carried out by subjecting the nucleic acid oligomer on the solid phase carrier produced in step (4) to the following reactions in the order of steps (5-1) and (5-2), and then subjecting it to the reaction in step (5-3).
- the reaction in step (5-1) may be carried out arbitrarily, and the reaction in step (5-2) may be carried out using the method described in Japanese Patent No. 4705716.
- (5-1) a reaction for deprotecting the protecting group of the hydroxyl group at the 5' end of a nucleic acid oligomer; (5-2) a reaction for cleaving and releasing the nucleic acid oligomer from the solid phase support; and (5-3) A reaction for removing the protecting group of the hydroxyl group at the 2'-position or 3'-position of the 3'-terminus of ribose constituting a nucleic acid oligomer.
- step (1) The deprotection reaction in step (1) or step (4) shown in FIG. 1 is carried out using the dichloroacetic acid and thiol compound.
- the substituents in the chemical formula in Scheme A are defined as above.
- the nucleic acid oligomer of formula (1) can be further extended to any chain length using a nucleotide or non-nucleotide linker by the amidite method and used to produce a nucleic acid oligomer represented by formula (3).
- the nucleic acid oligomer bound to the solid phase carrier of formula (3) can be cut out and further deprotected to obtain a nucleic acid oligomer represented by formula (5).
- the substituents in each formula are explained in more detail below.
- the nucleic acid bases represented by B a which may be protected by a protecting group and the nucleic acid bases represented by B c are not particularly limited.
- Examples of the nucleic acid bases include adenine, cytosine, guanine, uracil, thymine, 5-methylcytosine, pseudouracil, and 1-methylpseudouracil.
- the nucleic acid bases may be substituted with a substituent.
- substituents include halogen atoms such as fluoro, chloro, bromo, and iodine groups, acyl groups such as acetyl groups, alkyl groups such as methyl and ethyl groups, arylalkyl groups such as benzyl groups, alkoxy groups such as methoxy groups, alkoxyalkyl groups such as methoxyethyl groups, cyanoalkyl groups such as cyanoethyl groups, hydroxy groups, hydroxyalkyl groups, acyloxymethyl groups, amino groups, monoalkylamino groups, dialkylamino groups, carboxy groups, cyano groups, and nitro groups, as well as combinations of two or more of these substituents.
- halogen atoms such as fluoro, chloro, bromo, and iodine groups
- acyl groups such as acetyl groups
- alkyl groups such as methyl and ethyl groups
- arylalkyl groups
- the protecting group of the nucleic acid base which may be protected by the protecting group represented by B a is not particularly limited, and any protecting group used in known nucleic acid chemistry can be used.
- protecting groups include benzoyl group, 4-methoxybenzoyl group, 4-methylbenzoyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, phenylacetyl group, phenoxyacetyl group, 4-tert-butylphenoxyacetyl group, 4-isopropylphenoxyacetyl group, and (dimethylamino)methylene group, as well as combinations of two or more of these protecting groups.
- R4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a phenoxyacetyl group, a 4-tert-butylphenoxyacetyl group, a 4-isopropylphenoxyacetyl group, a phenylacetyl group, an acetyl group, or a benzoyl group
- R5 represents a hydrogen atom, an acetyl group, an isobutyryl group, or a benzoyl group
- R6 represents a hydrogen atom, a phenoxyacetyl group, a 4-tert-butylphenoxyacetyl group, a 4-isopropylphenoxyacetyl group, a phenylacetyl group, an acetyl group, or an isobutyryl group
- R7 represents a 2-cyanoethyl group
- R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, a benzoyl group, a 4-methoxybenzoyl group
- Bc includes groups obtained by removing the protecting group from the specific examples of Ba above.
- G 1 and G 5 in FIG. 1 are preferably the following groups: (Wherein, R 1 , R 2 and R 3 are each independently the same or different and represent a hydrogen atom or an alkoxy group.
- R 1 , R 2 and R 3 one is preferably a hydrogen atom and the remaining two are the same or different (preferably the same) alkoxy groups, and the alkoxy group is particularly preferably a methoxy group. More preferably, G 5 is a 4,4'-dimethoxytrityl group (DMTr group).
- DMTr group 4,4'-dimethoxytrityl group
- G2 can be used without any particular limitation as long as it can function as a protecting group for a hydroxyl group, and a wide variety of known protecting groups used in amidite compounds can be used.
- G2 can be exemplified by alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, cycloalkyl groups, haloalkyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, arylalkyl groups, cycloalkenyl groups, cycloalkylalkyl groups, cyclylalkyl groups, hydroxyalkyl groups, aminoalkyl groups, alkoxyalkyl groups, heterocyclylalkenyl groups, heterocyclylalkyl groups, heteroarylalkyl groups, silyl groups, silyloxyalkyl groups, mono-, di- or trialkylsilyl groups, mono-, di- or trialkylsilyloxyalkyl groups, and the like, which may be substituted with one or more electron-withdrawing groups.
- G2 is preferably an alkyl group substituted with an electron-withdrawing group ( Ew ).
- Ew electron-withdrawing group
- the electron-withdrawing group include a cyano group, a nitro group, an alkylsulfonyl group, a halogen atom, an arylsulfonyl group, a trihalomethyl group, and a trialkylamino group, and is preferably a cyano group.
- G2 Particularly preferred as G2 are the following groups.
- the alkyl group in the definitions of R 1 , R 2 , R 3 and G 2 may be either linear or branched, and is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group and a hexyl group.
- the alkyl group moiety constituting the alkoxy group in the definition of the substituent has the same definition as the alkyl group here.
- the amidite compound can be used in a free state or in a salt state.
- salts of the amidite compound include, but are not limited to, base addition salts and acid addition salts.
- base addition salts include salts with inorganic bases such as sodium salts, magnesium salts, potassium salts, calcium salts, and aluminum salts; salts with organic bases such as methylamine, ethylamine, and ethanolamine; salts with basic amino acids such as lysine, ornithine, and arginine; and ammonium salts.
- acid addition salts include mineral acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid; organic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, malic acid, tartaric acid, fumaric acid, succinic acid, lactic acid, maleic acid, citric acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and ethanesulfonic acid; and acid addition salts with acidic amino acids such as aspartic acid and glutamic acid.
- Amidite compounds also include forms such as salts, hydrates, solvates, and crystal polymorphs.
- R preferably represents a protected hydroxyl group.
- the protecting group of the hydroxyl group represented by V may be any that can be used in the amidite method, for example, 2'-tert-butyldimethylsilyl (TBS) group, 2'-bis (2-acetoxyethoxy) methyl (ACE) group, 2'- (triisopropylsilyloxy) methyl (TOM) group, 2'- (2-cyanoethoxy) ethyl (CEE) group, 2'- (2-cyanoethoxy) methyl (CEM) group (described in WO 2006/022323), 2'-para-tolylsulfonylethoxymethyl (TEM) group, 2'-EMM group (described in WO 2013/027843), and 2'-PMM group (described in WO 2019/208571) can be used.
- TBS 2'-tert-butyldimethylsilyl
- ACE ACE
- TOM triisoprop
- V is preferably a 2'-tert-butyldimethylsilyl (TBS) group.
- the nucleic acid molecule produced by the method of the present invention is ribonucleic acid (RNA) or the like, and contains ribose in the nucleic acid molecule
- the protecting group represented by the above formula (6) is a preferred example of a protecting group for the hydroxyl group at the 2'-position of the ribose. More preferably, the protecting group represented by formula (12) having a cyano group as the electron-withdrawing group represented by EW is exemplified.
- Formula (6) (Wherein, q represents an integer of 0 to 5; R a and R b are each independently the same or different and represent a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom; The * symbol indicates the point of attachment to the oxygen atom derived from the 2'-hydroxyl group of ribose, and EW represents an electron withdrawing group.
- More preferred examples of the group represented by formula (12) include a group in which q is 1 and R a and R b are both hydrogen atoms, and a group in which q is 1, one of R a and R b is a methyl group, and the other is a hydrogen atom.
- the protecting group represented by formula (6) (including formula (12)) can be synthesized, for example, according to the description in WO 2013/027843 and WO 2019/208571, and an amidite compound having such a protecting group can be used for producing a nucleic acid compound.
- an amidite compound represented by formula (13) shown in scheme A of FIG. 1 is used.
- non-nucleotide linkers include linkers consisting of an amino acid backbone (for example, linkers consisting of an amino acid backbone described in WO 2006/022323 or WO 2013/027843).
- linkers represented by formula (A14-1) or (A14-2) or (A14-3) (for example, as described in WO 2019/074110).
- examples include linkers described in WO 2012/005368, WO 2018/182008, or WO 2019/074110. (In the formula, Y is as defined above.)
- Nucleotides and amidites in which the R group in formula (13) and the R' group in formula (5) are substituents other than a hydroxyl group can be produced from nucleosides synthesized by known methods such as those described in Japanese Patent No. 3745226, WO 2001/053528 or JP 2014-221817 and known methods cited therein, or can be produced using commercially available products in accordance with the methods described in the Examples below or with appropriate modifications to these methods.
- G 4 represents a hydrogen atom, an alkali metal ion, an ammonium ion, an alkylammonium ion, or a hydroxyalkylammonium ion.
- alkali metal ion examples include a sodium ion and a lithium ion.
- alkylammonium ion examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, and a hexyl group, and more specifically, examples of the alkylammonium ion include a diethylammonium ion, a triethylammonium ion, a tetrabutylammonium ion, a hexylammonium ion, and a dibutylammonium ion.
- Examples of the hydroxyalkylammonium ion include a hydroxymethyl, a hydroxyethyl, a hydroxy-n-propyl, a hydroxyisopropyl, a hydroxy-n-butyl, and a trishydroxymethyl, and more specifically, examples of the hydroxyalkylammonium ion include a trishydroxymethylammonium ion.
- G 4 preferably represents a hydrogen atom.
- G 5 represents a hydrogen atom or a protecting group for the hydroxyl group, and when G 5 represents a protecting group, G 1 also represents the same protecting group.
- G 5 is deprotected, it is a hydrogen atom, and the nucleotide compound in this case is also subjected to a series of steps of a nucleic acid elongation reaction.
- Y is preferably an oxygen atom.
- W1 and X1 are preferably such that W1 represents an OZ group and X1 represents an R group.
- W2 and X2 are preferably such that W2 represents a hydroxyl group and X2 represents an R group.
- W3 and X3 each independently represent a hydroxyl group.
- R' is preferably a hydroxyl group.
- nucleic acid extension reaction can be carried out according to a generally known method (for example, the method described in the above-mentioned Japanese Patent No. 5,157,168 or Japanese Patent No. 5,554,881). Each step will be described below.
- nucleic acid extension reaction refers to a reaction in which nucleotides are sequentially linked via phosphodiester bonds to extend an oligonucleotide.
- the nucleic acid extension reaction can be carried out according to the general procedure of the phosphoramidite method.
- the nucleic acid extension reaction may be carried out using an automatic nucleic acid synthesizer that employs the phosphoramidite method.
- the chain length (N) of the nucleic acid molecule can be, for example, 20mer or more (i.e., n ⁇ 19), 40mer or more (i.e., n ⁇ 39), 50mer or more (i.e., n ⁇ 49), 60mer or more (i.e., n ⁇ 59), 80mer or more (i.e., n ⁇ 79), 100mer or more (i.e., n ⁇ 99), 200mer or more (i.e., n ⁇ 199), 2-300mer (i.e., 1 ⁇ n ⁇ 299), 2-250mer (i.e., 1 ⁇ n ⁇ 249), 2-200mer (i.e., 1 ⁇ n ⁇ 199), 10- It may be 300mer (i.e., 9 ⁇ n ⁇ 299), 10-250mer (i.e., 9 ⁇ n ⁇ 249), 10-200mer (i.e., 9 ⁇ n ⁇ 199), 10-150mer (i.e., 9 ⁇ n ⁇ 149), 15-300mer (i.e., 14 ⁇ n ⁇ 299),
- the deprotection step of step (1) is a step of deprotecting the protecting group of the 5' hydroxyl group at the end of the oligonucleotide chain supported on the solid phase support.
- Common protecting groups include the 4,4'-dimethoxytrityl group (DMTr group), the 4-monomethoxytrityl group, and the 4,4',4"-trimethoxytrityl group. Deprotection can be carried out using an acid.
- acids for deprotection include trifluoroacetic acid, dichloroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid, acetic acid, and p-toluenesulfonic acid.
- step (2) is a reaction in which a nucleoside phosphoramidite represented by the following formula (13) described in Scheme A of Figure 1 is bonded to the 5' hydroxyl group at the end of the oligonucleotide chain deprotected by the deprotection step.
- Examples of phosphoramidites used in nucleic acid extension include formula (13), the uridine EMM amidite described in Example 2 of WO 2013/027843, the cytidine EMM amidite described in Example 3, the adenosine EMM amidite described in Example 4, and the guanosine EMM amidite described in Example 5, and the uridine PMM amidite, cytidine PMM amidite, adenosine PMM amidite, and guanosine PMM amidite described in WO 2019/208571.
- phosphoramidites include 2'-OMe, 2'-F, 2'-O-tert-butyldimethylsilyl group, 2'-O-methoxyethyl group, 2'-bis(2-acetoxyethoxy)methyl (ACE) group, 2'-(triisopropylsilyloxy)methyl (TOM) group, 2'-(2-cyanoethoxy)ethyl (CEE) group, 2'-(2-cyanoethoxy)methyl (CEM) group, 2'-para-tolylsulfonylethoxymethyl (TEM) group, 2'-H, and 2'-fluoro-2'-deoxy- ⁇ -D-arabinofuranosyl group.
- the nucleoside phosphoramidite one in which the 5' hydroxyl group is protected with a protecting group (e.g., DMTr group) is used.
- the condensation step can be carried out using an activating agent or condensing agent that activates the nucleoside phosphoramidite.
- activating agents or condensing agents include 5-benzylthio-1H-tetrazole (BTT) (also called 5-benzylmercapto-1H-tetrazole), 1H-tetrazole, 4,5-dicyanoimidazole (DCI), 5-ethylthio-1H-tetrazole (ETT), N-methylbenzimidazolium triflate (N-MeBIT), benzimidazolium triflate (BIT), N-phenylimidazolium triflate (N-PhIMT), imidazolium triflate (IMT), 5-nitrobenzimidazolium triflate (NBT), 1-hydroxybenzotriazole (HOBT), and 5-(bis-3,5-trifluoromethylphenyl)-1H-tetrazole.
- BTT 5-benzylthio-1H-tetrazole
- DCI 5-benzylthio-1H-tetrazole
- ETT 5-ethylthio-1
- amidite The nucleoside phosphoramidite (hereinafter referred to as amidite) represented by formula (13) in Scheme A of FIG. 1 is as follows: formula: (Wherein, G 1 , G 2 , G 3 , B a and R are as defined above.
- any unreacted 5' hydroxyl groups may be capped as appropriate.
- Capping can be performed using a known capping solution such as an acetic anhydride-tetrahydrofuran solution or a phenoxyacetic anhydride/N-methylimidazole solution.
- the oxidation step (3) is a step of converting the phosphorous acid group formed in the condensation step into a phosphorous or thiophosphoric acid group.
- This step is a reaction of converting trivalent phosphorus into pentavalent phosphorus using an oxidizing agent, and can be carried out by reacting the oxidizing agent with an oligonucleic acid derivative supported on a solid phase carrier.
- iodine can be used as an "oxidizing agent”.
- the oxidizing agent can be prepared to have a concentration of 0.005 to 2M.
- Water can be used as an oxygen source for oxidation, and pyridine, N-methylimidazole (NMI), N-methylmorpholine, triethylamine, or the like can be used as a base to advance the reaction.
- the solvent is not particularly limited as long as it is not involved in the reaction, and examples thereof include acetonitrile, tetrahydrofuran (THF), or a mixed solvent of these in any ratio.
- THF tetrahydrofuran
- iodine/water/pyridine/acetonitrile, iodine/water/pyridine, iodine/water/pyridine/NMI, or iodine/water/pyridine/THF can be used.
- the reaction temperature is preferably 5°C to 50°C.
- the reaction time is usually appropriate to be 1 minute to 30 minutes.
- the amount of the reagent used is preferably 1 to 100 mol, more preferably 1 to 10 mol, relative to 1 mol of the compound supported
- examples of the "oxidizing agent" that can be used include sulfur, 3H-1,2-benzodithiol-3-one-1,1-dioxide (Beaucage reagent), 3-amino-1,2,4-dithiazole-5-thione (ADTT), 5-phenyl-3H-1,2,4-dithiazol-3-one (POS), [(N,N-dimethylaminomethylidene)amino]-3H-1,2,4-dithiazoline-3-thione (DDTT), and phenylacetyl disulfide (PADS).
- STT 3-amino-1,2,4-dithiazole-5-thione
- POS 5-phenyl-3H-1,2,4-dithiazol-3-one
- DDTT [(N,N-dimethylaminomethylidene)amino]-3H-1,2,4-dithiazoline-3-thione
- PADS phenylacetyl disulfide
- the oxidizing agent can be diluted with an appropriate solvent to a concentration of 0.001 to 2M.
- the solvent used in the reaction is not particularly limited as long as it is not involved in the reaction, and examples include dichloromethane, acetonitrile, pyridine, or a mixture of these in any ratio.
- the oxidation step may be performed after the capping step, or conversely, the capping step may be performed after the oxidation step; this order is not limited.
- step (5-1) the protecting group of the 5'-hydroxyl group of the nucleotide introduced at the end of the elongation may be used for column purification using the protecting group of the 5'-hydroxyl group as a tag after cleavage from the solid phase support and deprotection of the protecting group as described below, and the protecting group of the 5'-hydroxyl group may be deprotected after column purification.
- step (5-2) after the synthesis of the nucleic acid having the desired sequence is completed, an amine compound is applied to remove the protecting group of the phosphate moiety.
- amine compounds include diethylamine, which is described in Japanese Patent No. 4705716.
- step (5-2) the nucleic acid molecule that has been elongated to the desired length on the solid phase carrier is usually excised from the solid phase carrier using concentrated aqueous ammonia as the excision agent.
- the oligonucleotide chain is cleaved from the solid phase support and recovered using ammonia or an amine compound.
- the amine compound include methylamine, ethylamine, isopropylamine, ethylenediamine, and diethylamine.
- step (5-3) the protecting group of the hydroxyl group at the 2' or 3' position of the ribose of the nucleic acid oligomer (4) cleaved from the solid phase support in step (5-2) can be removed according to the method described in WO 2006/022323, WO 2013/027843, or WO 2019/208571, to obtain a deprotected nucleic acid molecule (5).
- Nucleic acid oligomers that can be produced using the production method of the present invention include, but are not limited to, nucleic acid molecules in which the nucleosides contained in the nucleic acid oligomer are RNA, DNA, and RNA having 2'-O-MOE, 2'-O-Me, 2'-F, and LNA.
- nucleic acid molecules in which the nucleosides contained in the nucleic acid oligomer are RNA, DNA, and RNA having 2'-O-MOE, 2'-O-Me, 2'-F, and LNA.
- examples of various nucleosides are described in Xiulong, Shen et al., Nucleic Acids Research, 2018, Vol. 46, No. 46, 1584-1600, and Daniel O'Reilly et al., Nucleic Acids Research, 2019, Vol. 47, No. 2, 546-558.
- the nucleic acid oligomer produced by the method of the present invention is ribonucleic acid (RNA). More preferably, the nucleic acid oligomer produced by the method of the present invention is a ribonucleic acid (RNA), and the protecting group for the hydroxyl group at the 2' position of the ribose is a protecting group represented by formula (6).
- the production method of the present invention can be used to produce an oligonucleotide having a reduced content of nucleotide deletions (also referred to as N-1mers).
- N-1mers nucleotide deletions
- Specific examples of the content ratio of N-1 mer in the oligonucleotide include less than 5.8%, 5.7% or less, 5.5% or less, 5% or less, 4.5% or less, 4% or less, 3.5% or less, 3% or less, 2.5% or less, 2.3% or less, 2.3%, 2.1% or less, and 2.1%, and also examples include more than 0%, 0.00
- oligonucleotides include, but are not limited to, the following: An oligonucleotide having an N-1mer content ratio of less than 5.8%. An oligonucleotide having an N-1mer content ratio of 5.7% or less. An oligonucleotide having an N-1 mer content of 5.5% or less. An oligonucleotide, the content ratio of N-1 mer in the oligonucleotide being 5% or less. An oligonucleotide having an N-1mer content ratio of 4.5% or less. An oligonucleotide having an N-1 mer content of 4% or less. An oligonucleotide having an N-1mer content of 3.5% or less.
- An oligonucleotide the content ratio of N-1 mer in the oligonucleotide being 3% or less.
- nucleic acid molecules that can be used in the production method of the present invention are shown below in addition to the examples described in the Examples, but are not limited to these.
- U represents uridine
- C represents cytidine
- A represents adenosine
- G represents guanosine.
- nucleic acid molecule include those having the following sequences (A) and (B) described in International Publication No. WO 2019/060442.
- nucleic acid molecules examples include those described in Daniel O'Reilly et al., Nucleic Acids Research, 2019, Vol. 47, No. 2, 546-558 (see page 553).
- a typical example is a nucleic acid molecule having the following sequence (C): Sequence (C): 5'-AGAGCCAGCCUUCUUAUUGUUUUAGAGCUAUGCUGU-3' (conforming to ST.25 format) (5'-AGAGCCAGCCTTCTTATTGTTTTAGAGCTATGCTGT-3' (conforming to ST.26 format)) (SEQ ID NO: 3) 36mer
- nucleic acid molecule having the following sequence (D) described in Nucleic Acids Research, 2019, Vol. 47, No. 2: 547. Sequence (D): 5'-ACAGCAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCU-3' (conforming to ST.25 format) (5'-ACAGCATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCT-3' (conforming to ST.26 format)) (SEQ ID NO: 4) 67mer
- E nucleic acid molecule having the following sequence (E), which is described on page 173 of JP-A-2015-523856: Sequence (E): 5'-GUUUUCCCUUUUCAAAGAAAUCUCCUGGGCACCUAUCUUCUUAGGUGCCCUCCCUUGUUUAAACCUGACCAGUUAACCGGCUGGUUAGGUUUU-3' (based on ST.25 format) (5'-GTTTTCCCTTTTCAAAGAAATCTCCTGGGCACCTATCTTCTTAGGTGCCCTCCCTTGTTTAAACCTGACCAGTTAACCGGCTGGTTAGGTTTT-3' (based on ST.26 format)) (SEQ ID NO:5) 94mer
- nucleic acid molecule examples include those described in JP-A-2017-537626. Typical examples include nucleic acid molecules having the following sequences (F), (G), (H), and (J). Sequence (F): 5'-AGUCCUCAUCUCCCUCAAGCGUUUUAGAGCUAGUAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUU-3' (conforming to ST.25 format) (5'-AGTCCTCATCTCCCTCAAGCGTTTTAGAGCTAGTAATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTT-3' (conforming to ST.26 format)) (SEQ ID NO: 6) 100mer Sequence (G): 5'-GCAGAUGUAGUGUUUCCACAGUUUAAGAGCUAUGCUGGAAACAGCAUAGCAAGUUUAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGC
- the N-1 mer content refers to the content (area percentage) of N-1 mer in the obtained oligonucleotide, which is determined by analyzing the obtained oligonucleotide using the present measurement method 1.
- the FLP purity refers to the content (area percentage) of FLP in the obtained oligonucleotide, which is determined by analyzing the obtained oligonucleotide using the above measurement method 1.
- Controlled Pore Glass was used as the solid phase support, and an NTS M-4MX-E (manufactured by Nippon Techno Service Co., Ltd.) was used as the nucleic acid synthesizer to synthesize the oligonucleotide consisting of the sequence (I) from the 3' side toward the 5' side by phosphoramidite solid phase synthesis.
- the synthesis was carried out on an approximately 1 ⁇ mol scale.
- the synthesis used 2'-OMe-U amidite represented by formula (18), a high-purity dichloroacetic acid toluene solution as the deblocking solution, a 5-benzylthio-1H-tetrazole solution as the condensing agent, an iodine solution as the oxidizing agent, and a phenoxyacetic anhydride solution and an N-methylimidazole solution as the capping solution.
- the oligonucleotide produced by the method of the present invention is an oligonucleotide having the sequence (I) shown in SEQ ID NO:10.
- the CPG carrying a 2'-OMe-U derivative described in the following Examples and Comparative Examples means a compound represented by the following formula (17), where the circle illustrated in formula (17) is a schematic representation of a CPG.
- CPG Controlled Pore Glass
- 2'-OMe-U amidite represented by formula (18)
- the solid phase carrier was removed by filtration, and the aqueous ammonia and ethanol were removed by drying under reduced pressure, and the desired oligonucleotide was obtained as a dry solid.
- the purity of the oligonucleotide of the obtained product was measured using the method described in Measurement Method 1 above, and the N-1mer content was 1.5% and the FLP purity was 71.3%.
- the yield of the oligonucleotide was measured using the method described in Measurement Method 2 above, and was found to be 12.6 mg, which was calculated as a yield of 12.5 mg per CPG carrying 1.00 ⁇ mol of 2'-OMe-U derivative. The results are shown in Table 2.
- the 2'-OMe-U amidite represented by formula (18) has the following structure.
- the purity of the oligonucleotide was measured using the method described in Measurement Method 1, and the N-1mer content was 1.6%, and the FLP purity was 70.4%.
- the yield of the oligonucleotide was measured using the method described in Measurement Method 2, and the yield was 12.6 mg, which was 12.5 mg per CPG carrying 1.00 ⁇ mol of 2'-OMe-U derivative. The results are shown in Table 2.
- the purity of the oligonucleotide was measured using the method described in Measurement Method 1, and the content of N-1mer was 4.9%, and the purity of FLP was 62.8%.
- the yield of the oligonucleotide was measured using the method described in Measurement Method 2, and the yield was 12.2 mg. The results are shown in Table 2.
- the yield of the oligonucleotide was measured using the method described in the measurement method 2, and the yield was 11.7 mg, which was 12.2 mg when converted to the yield per CPG carrying 1.00 ⁇ mol of 2'-OMe-U derivative. The results are shown in Table 2.
- the purity of the oligonucleotide was measured by the method described in the measurement method 1, and the content of N-1mer was 9.6%, and the purity of FLP was 63.5%.
- the yield of the oligonucleotide was measured by the method described in the measurement method 2, and the yield was 12.7 mg, which was 12.3 mg per CPG carrying 1.00 ⁇ mol of 2'-OMe-U derivative. The results are shown in Table 2.
- the yield of the oligonucleotide was measured using the method described in the measurement method 2, and the yield was 12.4 mg, which was 11.9 mg when converted to the yield per CPG carrying 1.00 ⁇ mol of 2'-OMe-U derivative. The results are shown in Table 2.
- N-1mer content means the content (area percentage) of N-1mer in the obtained oligonucleotide, determined by analyzing the obtained oligonucleotide by the above-mentioned Measurement Method 1.
- FLP purity means the content (area percentage) of FLP in the obtained oligonucleotide, determined by analyzing the obtained oligonucleotide by the above-mentioned Measurement Method 1.
- N-1mer/FLP means the content ratio of N-1mer when the content of FLP in the obtained oligonucleotide is taken as 100%, and is determined by the following formula.
- the present invention provides an efficient deprotection reaction of the protecting group of the 5' hydroxyl group using a thiol compound as a cation scavenger.
- the yield and purity of the oligonucleotide produced according to the method for producing the oligonucleotide can be improved.
- Sequence numbers 1 to 10 in the sequence table represent the base sequences of oligonucleotides produced according to the method for producing oligonucleotides of the present invention.
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Abstract
Description
一方で、固相合成では、合成操作上、かかるカチオンが系中に滞留することなく系外へ排出されるため、平衡反応はスムーズに進行し、前述のような液相合成のような問題が起こらないことが知られている(非特許文献1を参照)。よって、固相合成では、一般に、カチオンスカベンジャーを用いる必要はない。これまで、固相合成において、カチオンスカベンジャーとしてトリエチルシランを用いて脱保護反応を実施した方法が報告されている(特許文献2を参照)。しかし、その方法における、トリエチルシランのカチオンスカベンジャーの効果は十分ではなかった。
[1] 固相合成法によるオリゴヌクレオチドの製造方法であって、
5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドと、酸とを、チオールの存在下で反応させて、5’末端の水酸基の保護基を除去する工程を含む、オリゴヌクレオチドの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と呼称する)。
[2] 前記チオールが、C2-C20アルキルチオール、またはC4-C8シクロアルキルチオールである、[1]に記載の製造方法。
[3] 前記チオールが、1-ドデカンチオールまたはシクロヘキサンチオールである、[1]または[2]のいずれか1つに記載の製造方法。
[4] 前記5’末端の水酸基の保護基が、下式:
で示される保護基である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の製造方法。
[5] 前記5’末端の水酸基の保護基が、4,4’-ジメトキシトリチル基(DMTr基)である、[1]~[4]のいずれか1つに記載の製造方法。
[6] 前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、塩酸、酢酸、またはp-トルエンスルホン酸である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の製造方法。
[7] 前記酸が、ジクロロ酢酸である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の製造方法。
[8] 前記酸が、ジクロロ酢酸より低沸点を有する非プロトン性の不活性溶媒の共存下でのジクロロ酢酸である、[7]に記載の製造方法。
[9] 前記ジクロロ酢酸より低沸点を有する非プロトン性の不活性溶媒が、ジクロロメタン、アセトニトリル、または芳香族有機溶媒から選ばれるいずれか1つ以上の溶媒である、[8]に記載の製造方法。
[10] 前記芳香族有機溶媒が、トルエンである、[9]に記載の製造方法。
[11] 前記ジクロロ酢酸が、ジクロロ酢酸に対するホルムアルデヒドのモル比が81×10―5以下であり、かつ、ジクロロ酢酸に対するジクロロ酢酸無水物のモル比が20×10―5以下である、ジクロロ酢酸である、[7]に記載の製造方法。
[12] 5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドが、式(1):
G1は、水酸基の保護基を表し、
G2は、水酸基の保護基を示し、
Baは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護基で保護されていてもよい核酸塩基を表し、
Rは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護された水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、リボースの4’位の炭素原子と結合しているメチレン基、リボースの4’位の炭素原子と結合しているエチレン基、またはリボースの4’位の炭素原子と結合しているエチリデン基を表し、
Yは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、酸素原子または硫黄原子を表し、
nは、1~300の何れかの整数を表し、
W1は、OZ基を表し、かつ、X1は、R基を表すか、あるいは
W1は、OV基を表し、かつ、X1は、OZ基を表し、
Vは、水酸基の保護基を表し、
Zは、固相担体および連結基からなる構造を有する基である。
そして、nが2以上の整数のとき、式(1)で示される核酸分子は、それぞれのヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドであり、
5’末端の水酸基の保護基を除去されたヌクレオチドが、式(2):
G2、Ba、R、Y、X1、W1およびnは、前記のとおりであり、そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドである、[1]~[11]のいずれか1項に記載の製造方法。
[13] 5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドが、式(1’):
G2、Ba、R、Y、X1、W1およびnは、前記のとおりであり、そして、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素原子又はアルコキシ基を表す。)
で示されるオリゴヌクレオチドである、
[12]に記載の製造方法。
[14] R1およびR2がメトキシ基であり、R3が水素原子である、[13]に記載の製造方法。
[15] [12]に記載の工程と、さらに、当該工程で生成する式(2)で示されるオリゴヌクレオチドからZで表される基を除く工程、ならびに水酸基および核酸塩基の保護基を除く工程を含む、式(2’):
Yおよびnは、前記のとおりであり、
Bcは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、核酸塩基を表し、
G4は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素イオン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、またはヒドロキシアルキルアンモニウムイオンを表し、
R’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、前記のとおりであり、そして、
X3およびW3は各々、それぞれ独立して、水酸基を表すか、あるいは
X3は、R’基を表し、かつ、W3は、水酸基を表す。そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示される、オリゴヌクレオチドの製造方法。
[16] オリゴヌクレオチドが、リボ核酸(RNA)を含むオリゴヌクレオチドである、[12]~[15]のいずれか一項に記載の製造方法。
[17] オリゴヌクレオチドが、リボ核酸(RNA)を含むオリゴヌクレオチドであり、そのリボースの2’位の水酸基の保護基が、式(6)で示される保護基である、
[12]に記載の製造方法。
式(6):
qは、0~5の何れかの整数を表し、
RaおよびRbは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、メチル基、エチル基または水素原子を表し、
*印は、リボースの2’位の水酸基由来の酸素原子との結合点を表し、そして、
EWは、電子求引基を表す。)
[18] qが0または1であり、RaおよびRbが、それぞれ独立して、同一又は相異なって、メチル基または水素原子であり、かつ、Ewがシアノ基である、[17]に記載の製造方法。
[19] nが1~200の何れかの整数である、[12]~[18]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20] 得られるオリゴヌクレオチドが、100mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-1] 得られるオリゴヌクレオチドが、20mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-2] 得られるオリゴヌクレオチドが、40mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-3] 得られるオリゴヌクレオチドが、60mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-4] 得られるオリゴヌクレオチドが、80mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-5] 得られるオリゴヌクレオチドが、150mer以上のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-6] 得られるオリゴヌクレオチドが、200mer以下のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-7] 得られるオリゴヌクレオチドが、250mer以下のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[20-8] 得られるオリゴヌクレオチドが、300mer以下のオリゴヌクレオチドである、[1]~[19]のいずれか1つに記載の製造方法。
[21] 前記5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドに対する前記チオールの使用量のモル比が、1以上である、[1]~[20]のいずれか1つに記載の製造方法。
[22] 前記酸に対する前記チオールの使用量のモル比が、1~100である、[1]~[21]のいずれか1つに記載の製造方法。
[23] オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
固相合成法によるオリゴヌクレオチドの製造方法であって、
5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドと、酸とを、チオールの存在下で反応させて、5’末端の水酸基の保護基を除去する工程を含む、オリゴヌクレオチドの製造方法、に関する。
で示される基を挙げられるが、カチオンとして脱離し得るものであれば、特に限定されない。
使用するジクロロ酢酸の実施態様によれば、ジクロロ酢酸に対するホルムアルデヒドのモル比が前記の比率以下であり、および/または、ジクロロ酢酸に対するジクロロ酢酸無水物のモル比が前記の比率以下である、ジクロロ酢酸を使用することが好ましい。
G1は、水酸基の保護基を表し、
G2は、水酸基の保護基を示し、
Baは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護基で保護されていてもよい核酸塩基を表し、
Rは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護された水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、リボースの4’位の炭素原子と結合しているメチレン基、リボースの4’位の炭素原子と結合しているエチレン基、またはリボースの4’位の炭素原子と結合しているエチリデン基を表し、
Yは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、酸素原子または硫黄原子を表し、
nは、1~300の何れかの整数を表し、
W1は、OZ基を表し、かつ、X1は、R基を表すか、あるいは
W1は、OV基を表し、かつ、X1は、OZ基を表し、
Vは、水酸基の保護基を表し、
Zは、固相担体および連結基からなる構造を有する基である。
そして、nが2以上の整数のとき、式(1)で示される核酸分子は、それぞれのヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドを挙げられる。
G2、Ba、R、Y、X1、W1およびnは、前記のとおりであり、そして、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素原子又はアルコキシ基を表す。)
で示されるオリゴヌクレオチドが挙げられる。
G2、Ba、R、Y、X1、W1およびnは、前記のとおりであり、そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドが挙げられる。
Yおよびnは、前記のとおりであり、
Bcは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、核酸塩基を表し、
G4は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素イオン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、またはヒドロキシアルキルアンモニウムイオンを表し、
R’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、前記のとおりであり、そして、
X3およびW3は各々、それぞれ独立して、水酸基を表すか、あるいは
X3は、R’基を表し、かつ、W3は、水酸基を表す。そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示される、オリゴヌクレオチドが挙げられる。
前記式(1)および(2)において、Q’で表される、それぞれ独立して同一又は相異なって、リボースの4’位の炭素原子と結合しているメチレン基、リボースの4’位の炭素原子と結合しているエチレン基、またはリボースの4’位の炭素原子と結合しているエチリデン基を表す化合物として、具体的には下記式(7)のLNA-1、LNA-2、またはLNA-3で示される構造が挙げられる。
スペーサー(Sp)としては、例えば、下記式(9)に示す構造式を有するものが例示される。
Aは、水酸基、アルコキシ基、またはアルキル基のいずれかであってもよい。アルコキシ基としては、例えばメトキシ基およびエトキシ基が挙げられる。アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、n-プロピル基が挙げられる。Siは、担体表面の水酸基の酸素と結合していることを示す。)
Solid supportとしては、無機多孔質担体や有機系樹脂担体などが挙げられる。無機多孔質担体には、例えば、Controlled Pore Glass(CPG)が挙げられる。有機系樹脂担体には、例えば、ポリスチレンからなる担体が挙げられる。
(1)固相担体にリンカーを介して結合している水酸基が保護されたヌクレオシドの5’位の水酸基を脱保護する工程、
(2)前記工程で生成した5’位の水酸基をホスホロアミダイト化合物とカップリング反応させて亜リン酸トリエステル化合物を得る工程、
(3)前記工程で生成した亜リン酸トリエステルを酸化してリン酸トリエステルに変換して伸長した核酸オリゴマーを製造する工程、あるいは、チオリン酸トリエステルに変換する任意の工程、
(4)前記工程(1)~(3)、すなわち、生成した核酸オリゴマーの5’位の水酸基の脱保護工程、5’位の水酸基とアミダイト化合物とのカップリング工程、および、生成した亜リン酸トリエステルの酸化工程、から構成される一連の反応のサイクルを、任意の回数繰り返し、固相担体上に核酸オリゴマーを合成する工程、および
(5)工程(4)で生成した固相担体上の核酸オリゴマーを、切り出しおよび脱保護する工程に供し、固相担体から遊離させて、保護基が除かれた核酸オリゴマーを製造する工程。ただし、前記核酸オリゴマーの合成方法においては、工程(2)または(3)に続けて、ホスホロアミダイト化合物とのカップリング反応が進行しなかった5’位の水酸基をキャッピングする工程を含んでいてもよく、工程(4)を構成する一連の反応のサイクルの何れかの工程の間にキャッピング工程が付加されていてもよい。
(5-1)核酸オリゴマーの5’末端の水酸基の保護基を脱保護する反応、
(5-2)核酸オリゴマーを固相担体から切りだして遊離させる反応、および、
(5-3)核酸オリゴマーを構成するリボースの2’位もしくは3’末端の3’位の水酸基の保護基を脱保護する反応。
R4は、水素原子、メチル基、フェノキシアセチル基、4-tert-ブチルフェノキシアセチル基、4-イソプロピルフェノキシアセチル基、フェニルアセチル基、アセチル基又はベンゾイル基を表し、
R5は、水素原子、アセチル基、イソブチリル基又はベンゾイル基を表し、
R6は、水素原子、フェノキシアセチル基、4-tert-ブチルフェノキシアセチル基、4-イソプロピルフェノキシアセチル基、フェニルアセチル基、アセチル基又はイソブチリル基を表し、
R7は、2-シアノエチル基を表し、
R8は、水素原子、メチル基、ベンゾイル基、4-メトキシベンゾイル基又は4-メチルベンゾイル基を表し、そして、
R9は、ジメチルアミノメチレン基を表す。)
のいずれかで表される基を表す。
R1、R2及びR3は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素原子又はアルコキシ基を表す。)
qは、0~5の何れかの整数を表し、
RaおよびRbは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、メチル基、エチル基または水素原子を表し、
*印は、リボースの2’位の水酸基由来の酸素原子との結合点を表し、そして、
EWは、電子求引基を表す。)。
式(12):
q、RaおよびRbは、前記式(6)における定義と同義である。)。
さらに好ましくは、式(12)で示される基において、qが1であり、RaおよびRbが同時に水素原子である基、およびqが1であり、RaあるいはRbのいずれか一方がメチル基であり、もう一方が水素原子である基が例示される。
核酸の伸長反応には、図1のスキームAに記載の式(13)で示されるアミダイト化合物が使用される。
本明細書において、「核酸伸長反応」とは、ホスホジエステル結合を介して、ヌクレオチドを順次結合させることにより、オリゴヌクレオチドを伸長させる反応を意味する。核酸伸長反応は、一般的なホスホロアミダイト法の手順に従い行うことができる。核酸伸長反応は、ホスホロアミダイト法を採用する核酸自動合成装置等を用いて行ってもよい。
式:
G1、G2、G3、Ba、およびRは、前記の通りである。)で示される化合物。
亜リン酸基をリン酸基に変換する場合には、「酸化剤」として、例えば、ヨウ素を使用することができる。該酸化剤は、0.005~2Mの濃度になるように調製して使用することができる。酸化の酸素源としては水を用いることができ、反応を進行させる塩基としてはピリジン、N-メチルイミダゾール(NMI)、N-メチルモルフォリン、またはトリエチルアミンなどを用いることができる。また、溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(THF)又はこれらの任意の割合の混合溶媒が挙げられる。例えば、ヨウ素/水/ピリジン/アセトニトリル、あるいはヨウ素/水/ピリジンあるいはヨウ素/水/ピリジン/NMI、あるいはヨウ素/水/ピリジン/THFを用いることができる。反応温度は、5℃~50℃が好ましい。反応時間は、通常1分~30分が適当である。使用する試薬の量は固相担体に担持されている化合物1molに対して1~100molが好ましく、より好ましくは1~10molである。
ここで、オリゴヌクレオチドにおいて、オリゴヌクレオチド中の完全鎖長体(FLP(Full Length Product))に対するN-1merの含有量、即ち、オリゴヌクレオチド中の完全鎖長体(FLP)の含量を100%としたときの、N-1merの含有量(%)を「N-1mer含有量比」と定義する。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比としては、具体的には、5.8%未満、5.7%以下、5.5%以下、5%以下、4.5%以下、4%以下、3.5%以下、3%以下、2.5%以下、2.3%以下、2.3%、2.1%以下、2.1%が例示され、また、0%超、0.001%以上、0.01%以上、0.1%以上が例示されるが、これらに限定されない。
具体的なオリゴヌクレオチドとしては、具体的には以下のものが例示されるが、これらに限定されない。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上200mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上250mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.7%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が4%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.5%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.3%以下である、オリゴヌクレオチド。
オリゴヌクレオチドの鎖長が100mer以上300mer以下であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が2.1%以下である、オリゴヌクレオチド。
以下、配列の説明中、Uはウリジンを、Cはシチジンを、Aはアデノシンを、またGはグアノシンを示す。
国際公開第2019/060442号公報に記載されている、下記の配列(A)および(B)を有する核酸分子が挙げられる。
配列(A):5’-AUGGAAUmACUCUUGGUUmACdTdT-3’(ST.25形式に準じる)(5’-ATGGAATmACTCTTGGTTmACdTdT-3’(ST.26形式に準じる))(Antisense)(配列番号1)21mer
配列(B):5’-GUmAACmCmAAGAGUmAUmUmCmCmAUmdTdT-3’(ST.25形式に準じる)(5’-GTmAACmCmAAGAGTmATmTmCmCmATmdTdT-3’(ST.26形式に準じる))(Sense)(配列番号2)21mer
配列(A)および(B)中、Umは2'-O-メチルウリジン(ST.25形式)を、Tmは2'-O-メチルウリジン(ST.26形式)を、Cmは2'-O-メチルシチジンを、またdTはチミジンを示す。本明細書中、特に断らない限り、配列における略号はST.25形式およびST.26形式の両方に適用する。
配列(C):5’-AGAGCCAGCCUUCUUAUUGUUUUAGAGCUAUGCUGU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-AGAGCCAGCCTTCTTATTGTTTTAGAGCTATGCTGT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号3)36mer
配列(D):5’-ACAGCAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-ACAGCATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号4)67mer
配列(E):5’-GUUUUCCCUUUUCAAAGAAAUCUCCUGGGCACCUAUCUUCUUAGGUGCCCUCCCUUGUUUAAACCUGACCAGUUAACCGGCUGGUUAGGUUUUU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-GTTTTCCCTTTTCAAAGAAATCTCCTGGGCACCTATCTTCTTAGGTGCCCTCCCTTGTTTAAACCTGACCAGTTAACCGGCTGGTTAGGTTTT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号5)94mer
配列(F):5’-AGUCCUCAUCUCCCUCAAGCGUUUUAGAGCUAGUAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-AGTCCTCATCTCCCTCAAGCGTTTTAGAGCTAGTAATAGCAAGTTAAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号6)100mer
配列(G):5’-GCAGAUGUAGUGUUUCCACAGUUUAAGAGCUAUGCUGGAAACAGCAUAGCAAGUUUAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUUUU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-GCAGATGTAGTGTTTCCACAGTTTAAGAGCTATGCTGGAAACAGCATAGCAAGTTTAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTTTT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号7)113mer
配列(H):5’-dAdGdTdCdCdTdCdAdTdCdTdCdCdCdTdCdAdAdGdCGUUUAAGAGCUAUGCUGGUAACAGCAUAGCAAGUUUAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUUUU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-dAdGdTdCdCdTdCdAdTdCdTdCdCdCdTdCdAdAdGdCGTTTAAGAGCTATGCTGGTAACAGCATAGCAAGTTTAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTTTT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号8)113mer
配列(H)中、dTはチミジンを、dCは2'-デオキシシチジンを、dAは2'-デオキシアデノシンを、またdGは2'-デオキシグアノシンを示す。
配列(J):5’-AmsGmsUmsCCUCAUCUCCCUCAAGCGUUUAAGAGCUAUGCUGGUAACAGCAUAGCAAGUUUAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUmsUmsUmsU-3’(ST.25形式に準じる)(5’-AmsGmsTmsCCTCATCTCCCTCAAGCGTTTAAGAGCTATGCTGGTAACAGCATAGCAAGTTTAAATAAGGCTAGTCCGTTATCAACTTGAAAAAGTGGCACCGAGTCGGTGCTTTTmsTmsTmsT-3’(ST.26形式に準じる))(配列番号9)113mer
配列(J)中、Umは2'-O-メチルウリジン(ST.25形式)を、Tmは2'-O-メチルウリジン(ST.26形式)を、Amは2'-O-メチルアデノシンを、Gmは2'-O-メチルグアノシンを、またsはホスホロチオエート修飾を示す。
まず、以下の試験で用いた各種測定方法を以下に示す。
オリゴヌクレオチド純度は、HPLCを用いて測定した。FLPとは、完全鎖長である目的物質(Full Length Product)を意味する。
HPLC測定条件を下記表1に示す。
前記粗生成物のOD260を測定した。OD260とは1mL溶液(pH=7.5)における10mm光路長あたりのUV260nmの吸光度を表す。一般的にRNAでは1OD260=40μgであることが知られていることから、前記OD260の測定値に基づき、収量を算出した。
配列(I):
5’-UmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUmUm-3’(ST.25形式に準じる)
(5’-TmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTmTm-3’(ST.26形式に準じる))
(配列番号10)50mer
配列(I)中、Umは2'-O-メチルウリジン(ST.25形式)を、Tmは2'-O-メチルウリジン(ST.26形式)を示す。本明細書中、特に断らない限り、配列における略号はST.25形式およびST.26形式の両方に適用する。
1.01μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したControlled Pore Glass(CPG)と、式(18)で示される2’-OMe-Uアミダイトを用いて、配列(I)に示すオリゴヌクレオチドをNTS M-4MX-E(日本テクノサービス社製)により、3’側から5’側に向かって自動合成した。自動合成の手順は、まず、デブロッキング溶液(1-ドデカンチオール:ジクロロ酢酸:トルエン=0.5:3.0:96.5)をCPGに送液し、5’位のトリチル保護基を脱保護した。続いて、2’-OMe-Uアミダイトと縮合剤として5-ベンジルメルカプト-1H-テトラゾールをCPGに送液し、5’位の水酸基にカップリング反応を進行させた。続いて、50mMヨウ素を含む酸化溶液を送液し、亜リン酸基をリン酸基に変換した。続いて、キャッピング溶液として0.1Mフェノキシ酢酸無水物アセトニトリル溶液と10%N-メチルイミダゾール/10%2,6-ルチジンアセトニトリル溶液を使用し、カップリングが進行しなかった反応点にキャッピングを施した。更にこれらの工程を合計49回繰り返した後、5’末端の塩基における保護基(DMTr基)をデブロッキング溶液(1-ドデカンチオール/ジクロロ酢酸/トルエン=0.5/3.0/96.5)で脱保護し、配列(I)に示される配列のオリゴヌクレオチドをCPG担体上に合成した。その後に、1.01μmol分のオリゴヌクレオチドを担持したCPG担体に対して、28%アンモニア水750μLとエタノール250μLを流入し、混合物を40℃で4時間保温することでオリゴヌクレオチドを固相担体から遊離させた。その後、固相担体をろ過により除去し、減圧乾燥によりアンモニア水とエタノールを除去し、所望のオリゴヌクレオチドを乾固体として得た。得られた生成物について、前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は1.5%であり、FLPの純度は71.3%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は12.6mgであり、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGあたりの収量に換算すると12.5mgであった。結果を表2に示す。
実施例1の方法において、デブロッキング溶液として、シクロヘキサンチオール/ジクロロ酢酸/トルエン=0.5/3.0/96.5を用いる以外は、同様の方法で配列(I)のオリゴヌクレオチドを得た。前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は1.6%であり、FLPの純度は70.4%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は12.6mgであり、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGあたりの収量に換算すると12.5mgであった。結果を表2に示す。
実施例1の方法において、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGと、デブロッキング溶液として、ジクロロ酢酸/トルエン=3.0/97.0を用いる以外は、同様の方法で配列(I)のオリゴヌクレオチドを得た。前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は4.9%であり、FLPの純度は62.8%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は12.2mgであった。結果を表2に示す。
実施例1の方法において、0.96μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGと、デブロッキング溶液として、トリエチルシラン/ジクロロ酢酸/トルエン=3.0/3.0/94.0を用いる以外は、同様の方法で配列(I)のオリゴヌクレオチドを得た。前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は3.8%であり、FLPの純度は65.7%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は11.7mgであり、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGあたりの収量に換算すると12.2mgであった。結果を表2に示す。
実施例1の方法において、1.03μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGと、デブロッキング溶液として、メタノール/ジクロロ酢酸/トルエン=0.5/3.0/96.5を用いる以外は、同様の方法で配列(I)のオリゴヌクレオチドを得た。前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は9.6%であり、FLPの純度は63.5%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は12.7mgであり、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGあたりの収量に換算すると12.3mgであった。結果を表2に示す。
実施例1の方法において、1.04μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGと、デブロッキング溶液として、イソプロピルアルコール/ジクロロ酢酸/トルエン=0.5/3.0/96.5を用いる以外は、同様の方法で配列(I)のオリゴヌクレオチドを得た。前記測定方法1に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの純度を測定した結果、N-1merの含量は12.5%であり、FLPの純度は59.2%であった。また、前記測定方法2に記載の方法を用いて、オリゴヌクレオチドの収量を測定したところ、収量は12.4mgであり、1.00μmolの2’-OMe-U誘導体を担持したCPGあたりの収量に換算すると11.9mgであった。結果を表2に示す。
「N-1mer/FLP」(%)=N-1mer含量/FLP純度×100
Claims (23)
- 固相合成法によるオリゴヌクレオチドの製造方法であって、
5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドと、酸とを、チオールの存在下で反応させて、5’末端の水酸基の保護基を除去する工程を含む、オリゴヌクレオチドの製造方法。 - 前記チオールが、C2-C20アルキルチオール、またはC4-C8シクロアルキルチオールである、請求項1に記載の製造方法。
- 前記チオールが、1-ドデカンチオールまたはシクロヘキサンチオールである、請求項1または2のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記5’末端の水酸基の保護基が、4,4’-ジメトキシトリチル基(DMTr基)である、請求項1~4のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、塩酸、酢酸、またはp-トルエンスルホン酸である、請求項1~5のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記酸が、ジクロロ酢酸である、請求項1~5のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記酸が、ジクロロ酢酸より低沸点を有する非プロトン性の不活性溶媒の共存下でのジクロロ酢酸である、請求項7に記載の製造方法。
- 前記ジクロロ酢酸より低沸点を有する非プロトン性の不活性溶媒が、ジクロロメタン、アセトニトリル、または芳香族有機溶媒から選ばれるいずれか1つ以上の溶媒である、請求項8に記載の製造方法。
- 前記芳香族有機溶媒が、トルエンである、請求項9に記載の製造方法。
- 前記ジクロロ酢酸が、ジクロロ酢酸に対するホルムアルデヒドのモル比が81×10―5以下であり、かつ、ジクロロ酢酸に対するジクロロ酢酸無水物のモル比が20×10―5以下である、ジクロロ酢酸である、請求項7に記載の製造方法。
- 5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドが、式(1):
(式中、
G1は、水酸基の保護基を表し、
G2は、水酸基の保護基を示し、
Baは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護基で保護されていてもよい核酸塩基を表し、
Rは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、保護された水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、リボースの4’位の炭素原子と結合しているメチレン基、リボースの4’位の炭素原子と結合しているエチレン基、またはリボースの4’位の炭素原子と結合しているエチリデン基を表し、
Yは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、酸素原子または硫黄原子を表し、
nは、1~300の何れかの整数を表し、
W1は、OZ基を表し、かつ、X1は、R基を表すか、あるいは
W1は、OV基を表し、かつ、X1は、OZ基を表し、
Vは、水酸基の保護基を表し、
Zは、固相担体および連結基からなる構造を有する基である。
そして、nが2以上の整数のとき、式(1)で示される核酸分子は、それぞれのヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドであり、
5’末端の水酸基の保護基を除去されたヌクレオチドが、式(2):
(式中、
G2、Ba、R、Y、X1、W1およびnは、前記のとおりであり、そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示されるオリゴヌクレオチドである、請求項1~11のいずれか1項に記載の製造方法。 - R1およびR2がメトキシ基であり、R3が水素原子である、請求項13に記載の製造方法。
- 請求項12に記載の工程と、さらに、当該工程で生成する式(2)で示されるオリゴヌクレオチドからZで表される基を除く工程、ならびに水酸基および核酸塩基の保護基を除く工程を含む、式(2’):
(式中、
Yおよびnは、前記のとおりであり、
Bcは、それぞれ独立して、同一又は相異なって、核酸塩基を表し、
G4は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水素イオン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、またはヒドロキシアルキルアンモニウムイオンを表し、
R’は、それぞれ独立して、同一又は相異なって、水酸基、水素原子、フッ素原子、メトキシ基、2-メトキシエチル基、またはOQ’基を表し、
Q’は、前記のとおりであり、そして、
X3およびW3は各々、それぞれ独立して、水酸基を表すか、あるいは
X3は、R’基を表し、かつ、W3は、水酸基を表す。そして、
式(1)において定義されたとおり、ヌクレオチドの間に、非ヌクレオチドリンカーが組み込まれていてもよい。)
で示される、オリゴヌクレオチドの製造方法。 - オリゴヌクレオチドが、リボ核酸(RNA)を含むオリゴヌクレオチドである、請求項12~15のいずれか一項に記載の製造方法。
- qが0または1であり、RaおよびRbが、それぞれ独立して、同一又は相異なって、メチル基または水素原子であり、かつ、Ewがシアノ基である、請求項17に記載の製造方法。
- nが1~200の何れかの整数である、請求項12~18のいずれか1つに記載の製造方法。
- 得られるオリゴヌクレオチドが、100mer以上のオリゴヌクレオチドである、請求項1~19のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記5’末端の水酸基が酸性条件下で除去可能な保護基で保護されたオリゴヌクレオチドに対する前記チオールの使用量のモル比が、1以上である、請求項1~20のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記酸に対する前記チオールの使用量のモル比が、1~100である、請求項1~21のいずれか1つに記載の製造方法。
- オリゴヌクレオチドの鎖長が50mer以上であり、オリゴヌクレオチド中のN-1merの含有量比が5.8%未満である、オリゴヌクレオチド。
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