JP7441523B2 - 5’位修飾ヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチド - Google Patents

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Description

本発明は、5’位修飾ヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチドに関する。より詳細には、良好なヌクレアーゼ耐性能を有しかつ効率よく製造することのできる5’位修飾ヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチドに関する。
核酸医薬による疾病の治療法として、アンチセンス法、アンチジーン法、アプタマー、siRNAなどがある。このうち、アンチセンス法は、疾病に関わるmRNAと相補的なオリゴヌクレオチド(アンチセンス鎖)を外部から導入し、二重鎖を形成させることにより、病原RNAの翻訳過程を阻害し、疾病の治療や予防を行う手法である。siRNAもこれに類似しており、生体に投与した二重鎖RNAによりmRNAからタンパク質への翻訳を阻害する。一方、アンチジーン法は、病原RNAを転写するDNA部位に対応する三重鎖形成オリゴヌクレオチドを外部から導入することによりDNAからRNAへの転写を抑制する。また、アプタマーは、短い核酸分子(オリゴヌクレオチド)であるため、疾病の原因となるタンパク質などの生体成分と結合することにより機能を発揮する。
こうした核酸医薬の素材として、種々の人工核酸が開発されている。中でも核酸の糖部コンホメーションを架橋によって固定化した2’,4’-BNA(bridged nucleic acid、別名LNA)は一本鎖RNA(ssRNA)に対して優れた結合親和性を有することが報告されており(非特許文献1および2)アンチセンス法などの様々な核酸医薬への適応が期待されている。
一方、核酸の5’位にメチル基を導入した人工核酸は、ヌクレアーゼ耐性能の面で優れた特性を有することが報告されている(特許文献1~3)。このため、5’位に置換基を導入した人工核酸についても診断や医薬への応用が期待されている。
しかし、このような5’位に置換基を導入した人工核酸は、その合成においてジアステレオマーの分離を必要とするため(非特許文献3および4)、製造工程が全体として煩雑となり、工業的生産に向けたさらなる開発が所望されている。
国際公開第2010/048549号 国際公開第2010/048585号 国際公開第2010/077578号
S.Obikaら, T. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 8735-8738 S. Singhら, J. Chem. Commun. 1998, 455-456. Yawmanら, J. Org. Chem. 1995, 60, 788-789 Manoharanら, J. Org. Chem. 2016, 81, 2261-2279
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、良好なヌクレアーゼ耐性能を有し、かつその合成経路においてジアステレオマー分離操作を必要とすることなく効率的に製造することのできる5’位が修飾されたヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチドを提供することにある。
本発明は、以下の式(I)で表される化合物またはその塩:
Figure 0007441523000001
(式中、
Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、核酸合成の水酸基の保護基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいアシル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいシリル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいリン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]を表し、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子;炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基;または-OR10[式中、R10は水素原子、または核酸合成の水酸基の保護基である]であるか、あるいは
およびRは一緒になって以下の式:
Figure 0007441523000002
[式中、
21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
mは0から2の整数であり;
nは0から1の整数であり;
pは0から1の整数であり;
は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
は酸素原子または硫黄原子である]
で表される二価の基を表す)である。
1つの実施形態では、上記式(I)において、上記Baseは、6-アミノプリン-9-イル基、2,6-ジアミノプリン-9-イル基、2-アミノ-6-クロロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-フルオロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ブロモプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ヒドロキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-メトキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-クロロプリン-9-イル基、6-アミノ-2-フルオロプリン-9-イル基、2,6-ジメトキシプリン-9-イル基、2,6-ジクロロプリン-9-イル基、6-メルカプトプリン-9-イル基、2-オキソ-4-アミノ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-フルオロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-クロロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メトキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メルカプト-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-5-メチル-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、または4-アミノ-5-メチル-2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基である。
1つの実施形態では、上記式(I)において、上記Baseは、以下の式:
Figure 0007441523000003
で表される基である。
1つの実施形態では、上記式(I)において、RおよびRはともに水素原子である。
1つの実施形態では、上記式(I)において、RおよびRはともに水素原子である。
本発明はまた、以下の式(II)で表されるヌクレオシド構造を少なくとも1つ含有するオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩:
Figure 0007441523000004
(式中、
Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基であるか、あるいはRおよびRは一緒になって以下の式:
Figure 0007441523000005
[式中、
21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
mは0から2の整数であり;
nは0から1の整数であり;
pは0から1の整数であり;
は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
は酸素原子または硫黄原子である]
で表される二価の基を表す)である。
1つの実施形態では、上記式(II)において、RおよびRはともに水素原子である。
1つの実施形態では、上記式(II)において、RおよびRはともに水素原子である。
本発明はまた、上記オリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩の製造方法であって、
以下の式(I)で表される化合物またはその薬理学上許容される塩:
Figure 0007441523000006
(式中、
Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、核酸合成の水酸基の保護基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいアシル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいシリル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいリン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]を表し、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子;炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基;または-OR10[式中、R10は水素原子、または核酸合成の水酸基の保護基である]であるか、あるいは
およびRは一緒になって以下の式:
Figure 0007441523000007
[式中、
21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
mは0から2の整数であり;
nは0から1の整数であり;
pは0から1の整数であり;
は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
は酸素原子または硫黄原子である]
で表される二価の基を表す)
を用いてオリゴヌクレオチドを合成する工程を包含する、方法である。
本発明によれば、新規な5’位修飾ヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチドが提供される。本発明の5’位修飾ヌクレオシドは、特定の臓器への集積などが懸念されるホスホロチオエート修飾核酸の代替とすることも可能である。本発明の5’位修飾ヌクレオシドはまた、その製造においてジアステレオマーの分離工程を必要としないため、工業的生産性にも優れている。
5’-TTTTTTTTTX-3’の配列の各種オリゴヌクレオチドを3’-エキソヌクレアーゼで処理した場合の、未切断オリゴヌクレオチドの割合の経時変化を示すグラフである。 各種オリゴヌクレオチドによるジストロフィン遺伝子のエキソン58をスキップしたmRNA相対発現量を示すグラフである。 ASO1、ASO2、ASO3およびASO4の各被験オリゴヌクレオチドを投与した場合ならびに生理食塩水投与の場合のマウス肝臓中の標的遺伝子NR3C1のmRNA量を示すグラフであり、生理食塩水を投与した場合のmRNA量を100とした場合の相対値にて表す各種オリゴヌクレオチドによるアンチセンス効果を示すグラフである。 ASO1、ASO2、ASO3およびASO4の各被験オリゴヌクレオチドを投与した場合ならびに生理食塩水投与の場合の血液中のアスパラギン酸トランスアミナーゼ(AST)およびアラニントランスアミナーゼ(ALT)の活性を示すグラフであり、ASO1投与の場合のALT値およびAST値のそれぞれを100とした場合の相対値にて表す。
まず、本明細書中で用いられる用語を定義する。
本明細書において、用語「炭素数1から6の直鎖アルキル基」は、炭素数1~6の任意の直鎖アルキル基をいい、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、またはn-ヘキシル基をいう。一方、用語「炭素数1から6のアルキル基」という場合は、炭素数1~6の任意の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基をいう。
本明細書において、用語「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」は、炭素数1~6の任意の直鎖アルキル基を有するアルコキシ基を包含する。例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基などが挙げられる。一方、用語「炭素数1から6のアルコキシ基」という場合は、炭素数1~6の任意の直鎖、分岐鎖または環状のアルコキシ基をいう。また、用語「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」という場合は、上記「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」、ならびに「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」を構成する1つまたはそれ以上の水素原子が、同一または異なっていてもよい他の「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」で置換されたアルコキシ基をいう。このような「炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基」としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、n-プロポキシメトキシ基、メトキシエトキシ基(例えば2-メトキシエトキシ基)、エトキシエトキシ基(例えば2-エトキシエトキシ基)、およびn-プロポキシエトキシ基が挙げられる。
本明細書において、用語「炭素数1から6のシアノアルコキシ基」は、炭素数1~6の任意の直鎖、分岐鎖または環状のアルコキシ基における少なくとも1つの水素原子がシアノ基で置換された基をいう。
本明細書において、用語「炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基」は、炭素数1~6の任意の直鎖アルキル基を有するアルキルチオ基を包含する。例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基などが挙げられる。一方、用語「炭素数1から6のアルキルチオ基」という場合は、炭素数1~6の任意の直鎖、分岐鎖または環状のアルキルチオ基をいう。
本明細書において、用語「炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基」は、炭素数1~6の任意の直鎖アルキル基を有するアルキルアミノ基を1つまたは2つ有するアルキルアミノ基を包含する。例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基などが挙げられる。
本明細書において、用語「分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基」は、炭素数1~7の任意の直鎖アルキル基、炭素数3~7の任意の分岐鎖アルキル基、および炭素数3~7の任意の環状アルキル基を包含する。単に、「低級アルキル基」という場合もある。例えば、炭素数1~7の任意の直鎖アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、およびn-ヘプチル基が挙げられ、炭素数3~7の任意の分岐鎖アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基などが挙げられ、そして炭素数3~7の任意の環状アルキル基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
本明細書において、用語「分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基」は、炭素数2~7の任意の直鎖アルケニル基、炭素数3~7の任意の分岐鎖アルケニル基、および炭素数3~7の任意の環状アルケニル基を包含する。単に、「低級アルケニル基」という場合もある。例えば、炭素数2~7の任意の直鎖アルケニル基としては、エテニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基などが挙げられ、炭素数3~7の任意の分岐鎖アルケニル基としては、イソプロペニル基、1-メチル-1-プロペニル基、1-メチル-2-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、2-メチル-2-プロペニル基、1-メチル-2-ブテニル基などが挙げられ、そして炭素数3~7の任意の環状アルケニル基としては、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。
本明細書において、用語「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基」は、炭化水素のみで構成された、炭素数6~10の任意のアリール基と、当アリール基の環構造を構成する少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子(例えば、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子、ならびにこれらの組合せ)で置換された、炭素数3~12の任意のヘテロアリール基とを包含する。当該炭素数6~10のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、アズレニル基などが挙げられ、そして当該炭素数3~12の任意のヘテロアリール基としては、ピリジル基、ピロリル基、キノリル基、インドリル基、イミダゾリル基、フリル基、チエニル基などが挙げられる。
本明細書において、用語「ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基」の例としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、3-フェニルプロピル基、2-フェニルプロピル基、4-フェニルブチル基、2-フェニルブチル基、ピリジルメチル基、インドリルメチル基、フリルメチル基、チエニルメチル基、ピロリルメチル基、2-ピリジルエチル基、1-ピリジルエチル基、3-チエニルプロピル基などが挙げられる。
本明細書において、用語「アシル基」の例としては、脂肪族アシル基および芳香族アシル基が挙げられる。具体的には、脂肪族アシル基の例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ピバロイル基、バレリル基、イソバレリル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、3-メチルノナノイル基、8-メチルノナノイル基、3-エチルオクタノイル基、3,7-ジメチルオクタノイル基、ウンデカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ペンタデカノイル基、ヘキサデカノイル基、1-メチルペンタデカノイル基、14-メチルペンタデカノイル基、13,13-ジメチルテトラデカノイル基、ヘプタデカノイル基、15-メチルヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、1-メチルヘプタデカノイル基、ノナデカノイル基、アイコサノイル基およびヘナイコサノイル基のようなアルキルカルボニル基;スクシノイル基、グルタロイル基、アジポイル基のようなカルボキシ化アルキルカルボニル基;クロロアセチル基、ジクロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基のようなハロゲノ低級アルキルカルボニル基;メトキシアセチル基のような低級アルコキシ低級アルキルカルボニル基;(E)-2-メチル-2-ブテノイル基のような不飽和アルキルカルボニル基が挙げられる。また、芳香族アシル基の例としては、ベンゾイル基、α-ナフトイル基、β-ナフトイル基のようなアリールカルボニル基;2-ブロモベンゾイル基、4-クロロベンゾイル基のようなハロゲノアリールカルボニル基;2,4,6-トリメチルベンゾイル基、4-トルオイル基のような低級アルキル化アリールカルボニル基;4-アニソイル基のような低級アルコキシ化アリールカルボニル基;2-カルボキシベンゾイル基、3-カルボキシベンゾイル基、4-カルボキシベンゾイル基のようなカルボキシ化アリールカルボニル基;4-ニトロベンゾイル基、2-ニトロベンゾイル基のようなニトロ化アリールカルボニル基;2-(メトキシカルボニル)ベンゾイル基のような低級アルコキシカルボニル化アリールカルボニル基;4-フェニルベンゾイル基のようなアリール化アリールカルボニル基などが挙げられる。好適には、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基である。
本明細書において、用語「シリル基」の例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、メチルジイソプロピルシリル基、メチルジ-t-ブチルシリル基、トリイソプロピルシリル基のようなトリ低級アルキルシリル基;ジフェニルメチルシリル基、ブチルジフェニルブチルシリル基、ジフェニルイソプロピルシリル基、フェニルジイソプロピルシリル基のような1~2個のアリール基で置換されたトリ低級アルキルシリル基などが挙げられる。好適には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、t-ブチルジフェニルシリル基であり、さらに好適にはトリメチルシリル基である。
本明細書において、用語「ハロゲン原子」としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子が挙げられる。好適には、フッ素原子または塩素原子である。
本明細書において、用語「核酸合成のアミノ基の保護基」、「核酸合成の水酸基の保護基」、「核酸合成の保護基で保護された水酸基」、「核酸合成の保護基で保護されたリン酸基」、「核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基」の「保護基」とは、核酸合成の際に安定してアミノ基、水酸基、リン酸基またはメルカプト基を保護し得るものであれば、特に制限されない。具体的には、酸性または中性条件で安定であり、加水素分解、加水分解、電気分解、および光分解のような化学的方法により開裂し得る保護基のことをいう。このような保護基としては、例えば、低級アルキル基、低級アルケニル基、アシル基、テトラヒドロピラニルまたはテトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニルまたはテトラヒドロチオフラニル基、シリル基、低級アルコキシメチル基、低級アルコキシ化低級アルコキシメチル基、ハロゲノ低級アルコキシメチル基、低級アルコキシ化エチル基、ハロゲン化エチル基、1~3個のアリール基で置換されたメチル基、「低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基」、低級アルコキシカルボニル基、「ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基」、「ハロゲン原子またはトリ低級アルキルシリル基で置換された低級アルコキシカルボニル基」、アルケニルオキシカルボニル基、「低級アルコキシまたはニトロ基でアリール環が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基」などが挙げられる。
より具体的には、テトラヒドロピラニル基またはテトラヒドロチオピラニル基としては、テトラヒドロピラン-2-イル基、3-ブロモテトラヒドロピラン-2-イル基、4-メトキシテトラヒドロピラン-4-イル基、テトラヒドロチオピラン-4-イル基、4-メトキシテトラヒドロチオピラン-4-イル基などが挙げられる。テトラヒドロフラニル基またはテトラヒドロチオフラニル基としては、テトラヒドロフラン-2-イル基、テトラヒドロチオフラン-2-イル基が挙げられる。低級アルコキシメチル基としては、メトキシメチル基、1,1-ジメチル-1-メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ブトキシメチル基、t-ブトキシメチル基などが挙げられる。低級アルコキシ化低級アルコキシメチル基としては、2-メトキシエトキシメチル基などが挙げられる。ハロゲノ低級アルコキシメチル基としては、2,2,2-トリクロロエトキシメチル基、ビス(2-クロロエトキシ)メチル基などが挙げられる。低級アルコキシ化エチル基としては、1-エトキシエチル基、1-(イソプロポキシ)エチル基などが挙げられる。ハロゲン化エチル基としては、2,2,2-トリクロロエチル基などが挙げられる。1~3個のアリール基で置換されたメチル基としては、ベンジル基、α-ナフチルメチル基、β-ナフチルメチル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、α-ナフチルジフェニルメチル基、9-アンスリルメチル基などが挙げられる。「低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基」としては、4-メチルベンジル基、2,4,6-トリメチルベンジル基、3,4,5-トリメチルベンジル基、4-メトキシベンジル基、4-メトキシフェニルジフェニルメチル基、4,4’-ジメトキシトリフェニルメチル基、2-ニトロベンジル基、4-ニトロベンジル基、4-クロロベンジル基、4-ブロモベンジル基、4-シアノベンジル基などが挙げられる。低級アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基などが挙げられる。「ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基」としては、4-クロロフェニル基、2-フロロフェニル基、4-メトキシフェニル基、4-ニトロフェニル基、2,4-ジニトロフェニル基などが挙げられる。「ハロゲン原子またはトリ低級アルキルシリル基で置換された低級アルコキシカルボニル基」としては、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基、2-トリメチルシリルエトキシカルボニル基などが挙げられる。アルケニルオキシカルボニル基としては、ビニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基などが挙げられる。「低級アルコキシまたはニトロ基でアリール環が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基」としては、ベンジルオキシカルボニル基、4-メトキシベンジルオキシカルボニル基、3,4-ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、2-ニトロベンジルオキシカルボニル基、4-ニトロベンジルオキシカルボニル基などが挙げられる。
1つの実施形態では、「核酸合成の水酸基の保護基」としては、例えば脂肪族アシル基、芳香族アシル基、1~3個のアリール基で置換されたメチル基、「低級アルキル、低級アルコキシ、ハロゲン、シアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基」、およびシリル基が挙げられる。あるいは、1つの実施形態では、「核酸合成の水酸基の保護基」としては、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ベンジル基、p-メトキシベンゾイル基、ジメトキシトリチル基、モノメトキシトリチル基、tert-ブチルジフェニルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル(TBDMS)基、[(トリイソプロピルシリル)オキシ]メチル(TOM)基、[(2-ニトロベンジル)オキシ]メチル(NBOM)基、ビス(アセトキシエトキシ)メチルエーテル(ACE)基、テトラヒドロ-4-メトキシ-2H-ピラン-2-イル(Mthp)基、1-(2-シアノエトキシ)エチル(CEE)基、2-シアノエトキシメチル(CEM)基、tert-ブチルジチオメチル(DTM)基、2-(4-トリルスルホニル)エトキシメチル(TEM)基、および4-(N-ジクロロアセチル-N-メチルアミノ)ベンジルオキシメチル(4-MABOM)基が挙げられる。
1つの実施形態では、「核酸合成の保護基で保護された水酸基」の保護基としては、例えば脂肪族アシル基、芳香族アシル基、「1~3個のアリール基で置換されたメチル基」、「ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基」、低級アルキル基、および低級アルケニル基が挙げられる。あるいは、1つの実施形態では、「核酸合成の保護基で保護された水酸基」の保護基としては、例えばベンゾイル基、ベンジル基、2-クロロフェニル基、4-クロロフェニル基、および2-プロペニル基が挙げられる。
1つの実施形態では、「核酸合成のアミノ基の保護基」としては、例えばアシル基、好適には、ベンゾイル基が挙げられる。
1つの実施形態では、「核酸合成の保護基で保護されたリン酸基」の「保護基」としては、例えば低級アルキル基、シアノ基で置換された低級アルキル基、アラルキル基、「ニトロ基またはハロゲン原子でアリール環が置換されたアラルキル基」、および「低級アルキル基、ハロゲン原子、またはニトロ基で置換されたアリール基」が挙げられる。あるいは、1つの実施形態では、「核酸合成の保護基で保護されたリン酸基」の「保護基」としては、例えば2-シアノエチル基、2,2,2-トリクロロエチル基、ベンジル基、2-クロロフェニル基、および4-クロロフェニル基が挙げられる。
1つの実施形態では、「核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基」の「保護基」としては、例えば脂肪族アシル基および芳香族アシル基、好適には、ベンゾイル基が挙げられる。
本明細書において、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]で表される基のうち、RがOR4aでありそしてRがNR5aである基は、「ホスホロアミダイト基」という(ここで、R4aは例えば炭素数1から6のシアノアルコキシ基であり、そしてR5aは例えば炭素数1から6のアルキル基である)。ホスホロアミダイト基としては、好適には、式-P(OCCN)(N(iPr))で表される基、または式-P(OCH)(N(iPr))で表される基が挙げられる。ここで、iPrはイソプロピル基を表す。
本明細書において、用語「ヌクレオシド」および「ヌクレオシド類縁体」とは、プリンまたはピリミジン塩基と糖とが結合した「ヌクレオシド」のうち非天然型のもの、ならびに、プリンおよびピリミジン以外の芳香族複素環および芳香族炭化水素環でプリンまたはピリミジン塩基との代用が可能なものと糖が結合したものをいう。
本明細書において、用語「人工オリゴヌクレオチド」および「オリゴヌクレオチド類縁体」とは、同一または異なる「ヌクレオシド」または「ヌクレオシド類縁体」がリン酸ジエステル結合で例えば2~50個結合した「オリゴヌクレオチド」の非天然型誘導体をいう。そのような類縁体としては、好適には、糖部分が修飾された糖誘導体;リン酸ジエステル部分がチオエート化されたチオエート誘導体;末端のリン酸部分がエステル化されたエステル体;プリン塩基上のアミノ基がアミド化されたアミド体が挙げられ、さらに好適には、糖部分が修飾された糖誘導体が挙げられる。
本明細書において、用語「その塩」とは、本発明の式(I)または(II)で表される化合物の塩をいう。そのような塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩のようなアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩などの金属塩;アンモニウム塩のような無機塩、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩;フッ化水素酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩のようなハロゲン原子化水素酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩;メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩のような低級アルカンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩のようなアリールスルホン酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、シュウ酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩;および、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩のようなアミノ酸塩が挙げられる。
本明細書において、用語「その薬理学上許容される塩」としては、本発明の式(II)で表されるヌクレオシド構造を少なくとも1つ含有するオリゴヌクレオチド類縁体の塩をいう。そのような塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩のようなアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩のようなアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩などの金属塩;アンモニウム塩のような無機塩、t-オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、N-メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、N-ベンジル-フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩のような有機塩等のアミン塩;フッ化水素酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩のようなハロゲン原子化水素酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩;メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩のような低級アルカンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p-トルエンスルホン酸塩のようなアリールスルホン酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、シュウ酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩;および、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩のようなアミノ酸塩が挙げられる。
以下、本発明について詳述する。
本発明の5’位修飾ヌクレオシドは、以下の式(I):
Figure 0007441523000008
(式中、
Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、核酸合成の水酸基の保護基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいアシル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいシリル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいリン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]を表し、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子;炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基;または-OR10[式中、R10は水素原子、または核酸合成の水酸基の保護基である]であるか、あるいは
およびRは一緒になって以下の式:
Figure 0007441523000009
[式中、
21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
mは0から2の整数であり;
nは0から1の整数であり;
pは0から1の整数であり;
は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
は酸素原子または硫黄原子である]
で表される二価の基を表す)で表される化合物またはその塩である。
上記式(I)において、「Base」は、例えばプリン塩基(すなわち、プリン-9-イル基)またはピリミジン塩基(すなわち、2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基)である。これらの塩基は、水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、およびハロゲン原子からなるα群より選択される任意の置換基を1以上有していてもよい。
上記「Base」の具体例としては、アデニニル基、グアニニル基、シトシニル基、ウラシニル基、およびチミニル基、ならびに6-アミノプリン-9-イル基、2,6-ジアミノプリン-9-イル基、2-アミノ-6-クロロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-フルオロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ブロモプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ヒドロキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-メトキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-クロロプリン-9-イル基、6-アミノ-2-フルオロプリン-9-イル基、2,6-ジメトキシプリン-9-イル基、2,6-ジクロロプリン-9-イル基、6-メルカプトプリン-9-イル基、2-オキソ-4-アミノ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-フルオロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-クロロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メトキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メルカプト-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-5-メチル-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、および4-アミノ-5-メチル-2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基が挙げられる。
あるいは、「Base」は、核酸医薬への導入という観点から、以下の構造式:
Figure 0007441523000010
でそれぞれ表される基、ならびに2-オキソ-4-ヒドロキシ-5-メチル-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-アミノ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、6-アミノプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ヒドロキシプリン-9-イル基、4-アミノ-5-メチル-2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、および2-オキソ-4-ヒドロキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基が好ましい。「Base」はまた、オリゴヌクレオチドの合成の際には、上記基を構成する水酸基およびアミノ基が保護基により保護されているものであることが好ましい。
本発明の5’位修飾ヌクレオシドでは、式(I)の5’位のシクロプロパン部分を構成する1つの炭素原子に2つの同一のRが結合し、かつ他の1つの炭素原子に2つの同一のRが結合している。このような構造を有していることにより、本発明のヌクレオシドは当該5’位においてジアステレオマーの構造を有し得ず、従来の5’位に置換基を導入した人工核酸と比較して、その合成の際にジアステレオマーの分離を行う必要性から解放される。
このようなRおよびRの組合せの観点において、上記式(I)の例としては:
Figure 0007441523000011
(式中、Base、R、R、RおよびRは、上記式(I)で定義されるものと同様である)が挙げられる。本発明においては、上記式(I)のRおよびRがともに水素原子であることが好ましい。
さらに、本発明の5’位修飾ヌクレオシドでは、式(I)の2’位および4’位は、以下:
Figure 0007441523000012
(式中、Base、R、R、RおよびRは、上記式(I)で定義されるものと同様である)のように、RとRとが一緒になって架橋構造を有していてもよく、あるいはRおよびRのぞれぞれが水素原子であってもよい。本発明の1つの実施形態では、上記式(I)のRおよびRがともに水素原子である。
本発明の5’位修飾ヌクレオシドは、式(I)の5’位にシクロプロパン部分が導入されていることにより、後述するオリゴヌクレオチドにおけるヌクレアーゼ耐性能が向上する。また、このようなシクロプロパン基における環のひずみは、糖部のコンホメーションに直接的に影響を及ぼすものである。このため、本発明の5’位修飾ヌクレオシドは、得られたオリゴヌクレオチドに対し、当該影響によるssRNAとの結合親和性をも一層向上させ得る。
本発明において、オリゴヌクレオチドは、このような式(I)の5’位修飾ヌクレオシドを用い、例えば、当該分野において周知のアミダイト法、またはM. Kuwaharaら、Nucleic Acids Res.,2008年,36巻,13号,4257-4265頁に記載されるような三リン酸化を経て容易に製造することができる。
本発明のオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩(以下、これらをまとめて「本発明のオリゴヌクレオチド」を言うことがある)は、以下の式(II):
Figure 0007441523000013
(式中、
Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基であるか、あるいはRおよびRは一緒になって以下の式(CR01)~(CR11):
Figure 0007441523000014
[式中、
21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
mは0から2の整数であり;
nは0から1の整数であり;
pは0から1の整数であり;
は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
は酸素原子または硫黄原子である]
で表される二価の基を表す)で表されるヌクレオシド構造を少なくとも1つ含む。
なお、本発明において、上記式(CR01)~(CR11)で表される架橋構造のうち、式(CR07)および(CR09)で表される構造は、当該架橋構造の周辺に存在する任意のアニオン(例えば、水酸化物イオン、リン酸イオン、塩化物イオン)により電気的に中性に保持されている。
ここで、RおよびRの組合せの観点において、本発明のオリゴヌクレオチドに含まれる式(II)のヌクレオシド構造の例としては:
Figure 0007441523000015
(式中、Base、RおよびRは、上記式(II)で定義されるものと同様である)が挙げられる。本発明においては、上記式(II)のRおよびRがともに水素原子であることが好ましい。
さらに、RおよびRの組合せの観点において、本発明のオリゴヌクレオチドに含まれる式(II)のヌクレオシド構造の例としては:
Figure 0007441523000016
(式中、Base、RおよびRは、上記式(II)で定義されるものと同様である)が挙げられる。本発明の1つの実施形態では、上記式(II)のRおよびRがともに水素原子である。
本発明のオリゴヌクレオチドは、上記ヌクレオシド構造を、任意の位置に少なくとも1つ有する。その位置および数は、特に限定されず、目的に応じて適宜設計され得る。
このようなヌクレオシド構造を含むオリゴヌクレオチド(アンチセンス分子)は、従来の2’,4’-BNA/LNAを用いる場合と比較して、ヌクレアーゼ耐性能が飛躍的に向上する。また、公知の2’,4’-BNA/LNAに匹敵するssRNA結合親和性を有する。さらに当該オリゴヌクレオチドは、アンチセンス活性を損なうことなく肝毒性を低減させることもできる。
これらのことから、本発明の5’位修飾ヌクレオシドを用いて合成された本発明のオリゴヌクレオチドは、抗腫瘍剤、抗ウイルス剤をはじめとした、特定の遺伝子の働きを阻害または回復して疾病を治療する医薬品(アンチセンス分子)としての有用性が期待される。このような有用性が期待される医薬品の例としては、筋ジストロフィー治療薬が挙げられる。
特に、アンチセンス法では、相補センス鎖RNAに対する結合親和性および生体内DNA分解酵素への耐性の両方が必要とされる。一般的に、核酸は、一本鎖状態では、糖部の構造が絶えずDNA二重鎖に近い形と、DNA-RNA二重鎖やRNA二重鎖に近い形との間で揺らいでいることが知られている。一本鎖核酸が相補的なRNA鎖と二重鎖を形成する場合、その糖部構造は固定される。そこで、本発明の5’位修飾ヌクレオシドでは、糖部を予め二重鎖を形成する場合の状態に固定されているため、目的のRNA鎖と二重鎖を形成しやすく、安定に存在させることができる。また、核酸二重鎖は、水分子のネットワークと呼ばれる鎖のようにつながった水和水により安定化されていることも知られている。
本発明のオリゴヌクレオチドは、例えば、賦形剤、結合剤、防腐剤、酸化安定剤、崩壊剤、滑沢剤、矯味剤などの医薬の製剤技術分野において通常用いられる補助剤を配合して、非経口投与製剤またはリポソーム製剤とすることができる。また、例えば、当該技術分野で通常用いられる医薬用担体を配合して、液剤、クリーム剤、軟膏剤などの局所用の製剤を調製することができる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
(実施例1:5’位修飾ヌクレオシドの合成(1))
Figure 0007441523000017
(1-1)化合物2の合成
Figure 0007441523000018
Caruthersら、Tetrahedron Lett., 1996年,37巻,35号,6239-6242頁に記載の方法により作製した化合物1(1.50g,4.20mmol)のジクロロメタン溶液(31mL)にヨードベンゼンジアセタート(PhI(OAc);2.98g,9.24mmol)と2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(TEMPO;151mg,0.96mmol)とを0℃で順次添加した。室温で2時間撹拌した後、アセトニトリル/水(=1:1(容量比),230μL)を添加し、さらに室温で2時間撹拌した。反応終了後に過剰量のメタノールを加え、10分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行って、白色固体の化合物2(4.20mmol以下,粗生成物)を得た。この化合物2を精製することなく即座に次の反応に用いた。
(1-2)化合物3の合成
Figure 0007441523000019
上記で得られた化合物2(4.20mmol以下,粗生成物)のジクロロメタン溶液(42mL)にメタノール(1.70mL,42.0mmol)と1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl;966mg,5.04mmol)を順次添加し、0℃で1時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=37%から58%)により精製し、化合物3(1.44g,収率90%,2工程)を白色固体として得た。
得られた化合物3の物性データを表1に示す。
Figure 0007441523000020
(1-3)化合物4の合成
Figure 0007441523000021
窒素気流下、上記で得られた化合物3(455mg,1.18mmol)とチタンテトライソプロポキシド(Ti(OiPr);350μL,1.18mmol)のと無水テトラヒドロフラン溶液(12mL)に、1.0Mのエチルマグネシウムブロミド(EtMgBr)のテトラヒドロフラン溶液(6.0mL,6.0mmol)を0℃で2時間かけて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに2時間撹拌した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=50%から71%)により精製し、化合物4(257mg,収率57%)を白色固体として得た。
得られた化合物4の物性データを表2に示す。
Figure 0007441523000022
(1-4)化合物5の合成
Figure 0007441523000023
窒素気流下、上記で得られた化合物4(5.00g,13.1mmol)の無水ピリジン/テトラヒドロフラン混合溶液(=1:4(容量比),520mL)に、4-メトキシトリチルクロリド(MMTrCl;17.8g,57.6mmol)と硝酸銀(9.65g,56.8mmol)とを順次添加し、50℃で21時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液で2回、水/飽和食塩水混合溶液(=1:1(容量比))で1回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=24%から45%)により精製し、化合物5(6.78g,収率79%)を黄色固体として得た。
得られた化合物5の物性データを表3に示す。
Figure 0007441523000024
(1-5)化合物6の合成
Figure 0007441523000025
上記で得られた化合物5(2.65g,4.05mmol)のテトラヒドロフラン溶液(81mL)に、1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)のテトラヒドロフラン溶液(4.50mL,4.50mmol)を0℃で添加し、室温で19時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=80%から100%)により精製し、化合物6(2.02g,収率92%)を白色固体として得た。
得られた化合物6の物性データを表4に示す。
Figure 0007441523000026
(1-6)化合物7の合成
Figure 0007441523000027
窒素気流下、上記で得られた化合物6(1.92g,3.56mmol)の無水アセトニトリル溶液(36mL)に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA;1.85mL,10.8mmol)と2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;1.20mL,5.34mmol)を0℃で順次添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=39%から60%)により精製し、化合物7(1.93g,収率73%)を白色固体として得た。
得られた化合物7の物性データを表5に示す。
Figure 0007441523000028
(実施例2:5’位修飾ヌクレオシドの合成(2))
Figure 0007441523000029
(2-1)化合物8の合成
Figure 0007441523000030
窒素気流下、上記で得られた化合物5(3.59g,5.48mmol)の無水アセトニトリル溶液(55mL)に、トリエチルアミン(TEA;11.4mL,82.2mmol)、1,2,4-トリアゾール(5.72g,82.8mmol)、塩化ホスホリル(POCl;1.50mL,16.4mmol)を0℃で順次添加し、室温で2時間撹拌した。次いで、1,4-ジオキサン(55mL)と28%アンモニア水(16.4mL)とを添加し、室温で5時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水/飽和食塩水混合溶液(=1:1(容量比))を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、メタノール/クロロホルム=0%から3%)により精製し、化合物8(3.31g,収率92%)を淡黄色固体として得た。
得られた化合物8の物性データを表6に示す。
Figure 0007441523000031
(2-2)化合物9の合成
Figure 0007441523000032
上記で得られた化合物8(3.20g,4.89mmol)の無水ピリジン溶液(50mL)に、塩化ベンゾイル(BzCl;850μL,7.34mmol)を添加し、0℃で1.5時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄した後、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=5%から26%)により精製し、化合物9(2.99g,収率81%)を白色固体として得た。
得られた化合物9の物性データを表7に示す。
Figure 0007441523000033
(2-3)化合物10の合成
Figure 0007441523000034
上記で得られた化合物9(2.91g,3.84mmol)のテトラヒドロフラン溶液(77mL)に、1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)・テトラヒドロフラン溶液(4.20mL,4.20mmol)を0℃で添加し、室温で24時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=29%から70%)により精製し、化合物10(2.38g,収率96%)を白色固体として得た。
得られた化合物10の物性データを表8に示す。
Figure 0007441523000035
(2-4)化合物11の合成
Figure 0007441523000036
窒素気流下、上記で得られた化合物10(2.29g,3.56mmol)の無水アセトニトリル溶液(36mL)に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIEPA;1.85mL,10.8mmol)と2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;1.20mL,5.34mmol)を0℃で順次添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=20%から40%)により精製し、化合物11(2.08g,収率69%)を黄色固体として得た。
得られた化合物11の物性データを表9に示す。
Figure 0007441523000037
(実施例3:5’位修飾ヌクレオシドの合成(3))
Figure 0007441523000038
(3-1)化合物13の合成
Figure 0007441523000039
窒素気流下、Lomholtら、J. Org. Chem., 2001年,66巻,25号,8504-8512頁に記載の方法により作製した化合物12(11.7g,31.9mmol)の無水ピリジン溶液(320mL)に、イミダゾール(10.9g,160mmol)とtert-ブチルジメチルクロロシラン(TBSCl;24.2g,161mmol)を室温で順次添加した。17時間の加熱還流後、イミダゾール(2.16g,31.7mmol)とtert-ブチルジメチルクロロシラン(TBSCl;4.89g,32.4mmol)を再度添加し、3時間加熱還流した。反応終了後に水を添加し、ピリジン溶媒を減圧留去した後、酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄した後、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%,次いで60%)により精製し、化合物13(17.6g,収率93%)を白色固体として得た。
得られた化合物13の物性データを表10に示す。
Figure 0007441523000040
(3-2)化合物14の合成
Figure 0007441523000041
上記で得られた化合物13(17.6g,29.6mmol)のテトラヒドロフラン溶液(355mL)に、トリフルオロ酢酸/水混合溶液(=1:1(容量比),178mL)を添加し、0℃で6時間撹拌した。反応溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液へ滴下し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣を再結晶(ヘキサン/酢酸エチル)にて精製した他、残りの濾液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から8%)により精製し、化合物14(13.9g,定量的)を白色固体として得た。
得られた化合物14の物性データを表11に示す。
Figure 0007441523000042
(3-3)化合物15の合成
Figure 0007441523000043
上記で得られた化合物14(12.9g,27.0mmol)のジクロロメタン溶液(270mL)に、アセトニトリル/水(=1:1(容量比),1.48mL)とヨードベンゼンジアセタート(PhI(OAc);43.4g,134.8mmol)と2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(TEMPO;1.29g,8.59mmol)を0℃で順次添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後にメタノール(30mL)を添加し、20分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(DIOL-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から20%)により精製した。また、精製しきれなかった粗生成物をトリチュレーション(酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、化合物15(11.0g,収率83%)を白色固体として得た。
得られた化合物15の物性データを表12に示す。
Figure 0007441523000044
(3-4)化合物16の合成
Figure 0007441523000045
窒素気流下、上記で得られた化合物15(11.0g,22.3mmol)の1,2-ジクロロエタン溶液(220mL)に、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl;8.56g,44.7mmol)を室温で添加し、50℃で2時間撹拌した。原料消失後、無水メタノール(220mL)を添加し、さらに60℃で5時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、クロロホルムで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から4%)により精製し、化合物16(8.53g,収率75%)を白色固体として得た。
得られた化合物16の物性データを表13に示す。
Figure 0007441523000046
(3-5)化合物17の合成
Figure 0007441523000047
窒素気流下、上記で得られた化合物16(514mg,1.01mmol)とチタンテトライソプロポキシド(Ti(OiPr);300μL,1.01mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)に、1.0Mのエチルマグネシウムブロミド(EtMgBr)・テトラヒドロフラン溶液(8.1mL,8.1mmol)を0℃で2.5時間掛けて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに3時間撹拌した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液を添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から2%,次いで5%)により精製し、化合物17(114mg,22%)を黄色固体として得た。
得られた化合物17の物性データを表14に示す。
Figure 0007441523000048
(3-6)化合物18の合成
Figure 0007441523000049
窒素気流下、上記で得られた化合物17(1.59g,3.14mmol)の無水ピリジン/テトラヒドロフラン混合溶液(=1:4(容量比),125mL)に、4-メトキシトリチルクロリド(MMTrCl;4.30g,13.9mmol)と硝酸銀(2.29g,13.5mmol)を順次添加し、50℃で2時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液で2回、水/飽和食塩水混合溶液(=1:1(容量比))で1回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から2%)により精製し、化合物18(2.08g,収率85%)を黄色固体として得た。
得られた化合物18の物性データを表15に示す。
Figure 0007441523000050
(3-7)化合物19の合成
Figure 0007441523000051
上記で得られた化合物18(2.01g,2.59mmol)のテトラヒドロフラン溶液(52mL)に、1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)・テトラヒドロフラン溶液(2.90mL,2.90mmol)を0℃で添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から7%)により精製し、さらに水による分液精製を行って、化合物19(1.53g,89%)を淡黄色固体として得た。
得られた化合物19の物性データを表16に示す。
Figure 0007441523000052
(3-8)化合物20の合成
Figure 0007441523000053
窒素気流下、上記で得られた化合物19(733mg,1.11mmol)の脱酸素ジクロロメタン溶液(11mL)に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA;1.5mL,8.77mmol)と2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;1.0mL,4.48mmol)を0℃で順次添加し、室温で3.5時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン:酢酸エチル:メタノール=15:15:1(容量比))により精製した後、再びシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から3%)を行った。最終的に再沈殿(酢酸エチル/ヘキサン)を行うことにより、化合物20(626mg,収率72%)を白色固体として得た。
得られた化合物20の物性データを表17に示す。
Figure 0007441523000054
(実施例4:5’位修飾ヌクレオシドの合成(4))
Figure 0007441523000055
(4-1)化合物22の合成
Figure 0007441523000056
Lomholtら、J. Org. Chem., 2001年,66巻,25号,8504-8512頁に記載の方法により作製した化合物21(295mg,0.77mmol)のジクロロメタン溶液(7.7mL)に、アセトニトリル/水(= 1:1(容量比),42.2μL)とヨードベンゼンジアセタート(PhI(OAc);548mg,1.70mmol)と2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(TEMPO;37mg,0.24mmol)を0℃で順次添加し、室温で14時間撹拌した。反応終了後にメタノール(7.7mL)を添加し、15分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去を行った。得られた残渣をトリチュレーション(酢酸エチル/ヘキサン)により精製し、化合物22(240mg,収率78%)を白色固体として得た。
得られた化合物22の物性データを表18に示す。
Figure 0007441523000057
(4-2)化合物23の合成
Figure 0007441523000058
窒素気流下、上記で得られた化合物22(188mg,0.47mmol)の1,2-ジクロロエタン溶液(4.7mL)に、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl;189mg,0.99mmol)を室温で添加し、50℃で1.5時間撹拌した。原料消失後、無水メタノール(4.7mL)を添加し、さらに60℃で2.5時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=40%から65%)により精製し、化合物23(135mg,収率69%)を白色固体として得た。
得られた化合物23の物性データを表19に示す。
Figure 0007441523000059
(4-3)化合物24の合成
Figure 0007441523000060
窒素気流下、上記で得られた化合物23(8.56g,20.8mmol)とチタンテトライソプロポキシド(Ti(OiPr);6.15mL,20.8mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(208mL)に、1.0Mのエチルマグネシウムブロミド(EtMgBr)・テトラヒドロフラン溶液(106mL,106mmol)を0℃で2.5時間かけて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに3時間撹拌した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液を添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=50%から80%)により精製し、化合物24(3.01g,収率35%)を淡黄色固体として得た。
得られた化合物24の物性データを表20に示す。
Figure 0007441523000061
(4-4)化合物25の合成
Figure 0007441523000062
窒素気流下、上記で得られた化合物24(2.84g,6.92mmol)の無水ピリジン/テトラヒドロフラン混合溶液(=1:4(容量比),276mL)に、4-メトキシトリチルクロリド(MMTrCl;9.40g,30.4mmol)と硝酸銀(5.05g,29.7mmol)を順次添加し、50℃で4.5時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液で2回、水/飽和食塩水混合溶液(=1:1(容量比))で1回、飽和食塩水で1回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行った。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,酢酸エチル/ヘキサン=60%から100%,次いでメタノール/酢酸エチル=2%)により精製し、再びシリカゲルカラムクロマトグラフィー(NH-SiO,メタノール/クロロホルム=0%から1%)を行うことにより、化合物25(1.70g,収率36%)を黄色固体として得た。
得られた化合物25の物性データを表21に示す。
Figure 0007441523000063
(4-5)化合物26の合成
Figure 0007441523000064
上記で得られた化合物25(731mg,1.07mmol)のテトラヒドロフラン溶液(21mL)に、1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)・テトラヒドロフラン溶液(1.15mL,1.15mmol)を0℃で添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から5%)により精製し、化合物26(592mg,収率97%)を淡黄色固体として得た。
得られた化合物26の物性データを表22に示す。
Figure 0007441523000065
(4-6)化合物27の合成
Figure 0007441523000066
窒素気流下、上記で得られた化合物26(540mg,0.95mmol)の無水アセトニトリル溶液(9.5mL)に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA;490μL,2.87mmol)と2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;320μL,1.43mmol)を0℃で順次添加し、室温で4時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=50%から77%)により精製した。最終的に再沈殿(クロロホルム/ヘキサン)を行うことにより、化合物27(562mg,収率77%)を白色固体として得た。
得られた化合物27の物性データを表23に示す。
Figure 0007441523000067
(実施例5:5’位修飾ヌクレオシドの合成(5))
Figure 0007441523000068
(5-1)化合物25aの合成
Figure 0007441523000069
窒素気流下、上記で得られた化合物25(838mg,1.23mmol)とトリエチルアミン(2.6mL,18.7mmol)と1,2,4―トリアゾール(1.28g,18.5mmol)と無水アセトニトリル溶液(12.5mL)との混合溶液に、塩化ホスホリル(340μL,3.73mmol)を0℃で添加した。室温で40分間撹拌した後、反応溶液に1,4―ジオキサン(12.5mL)と28%アンモニア水3.7mL)とを続けて添加し、室温で4時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去した。残渣を酢酸エチルで希釈し、水/飽和食塩水(1:1)と飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から3%)により精製し、化合物25a(788mg,94%)を淡黄色固体として得た。
得られた化合物25aの物性データを表24に示す。
Figure 0007441523000070
(5-2)化合物26aの合成
Figure 0007441523000071
窒素気流下、上記で得られた化合物25a(728mg,1.07mmol)の無水ピリジン溶液(10.7mL)に塩化ベンゾイル(190μL,1.64mmol)を0℃で添加し、0℃で40分間撹拌した。反応終了後、水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄した後、溶媒を減圧留去およびトルエン共沸した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=4%から25%)により精製し、化合物26a(664mg,79%)を白色固体として得た。
得られた化合物26aの物性データを表25に示す。
Figure 0007441523000072
(5-3)化合物27aの合成
Figure 0007441523000073
上記で得られた化合物26a(611mg,0.78mmol)のテトラヒドロフラン溶液(850μL,0.85mmol)に、1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)のテトラヒドロフラン溶液(855μL,0.86mmol)を0℃で添加し、室温で1時間撹拌した。反応終了後、反応溶液を減圧留去し、酢酸エチルで希釈した。溶液を水と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%から50%)により精製し、化合物27a(464mg,89%)を白色固体として得た。
得られた化合物27aの物性データを表26に示す。
Figure 0007441523000074
(5-4)化合物28の合成
Figure 0007441523000075
窒素気流下、上記で得られた化合物27a(410mg,0.61mmol)の無水アセトニトリル溶液(6.1mL)にN,N―ジイソプロピルエチルアミン(420μL,2.46mmol)と2-シアノエチル-N,N-ジイソプロピルホスホロクロリダート(270μL,1.21mmol)を0℃で添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後、反応溶液を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=20%から41%)により精製し、化合物28(236mg,44%)を白色固体として得た。
得られた化合物28の物性データを表27に示す。
Figure 0007441523000076
(実施例6:5’位修飾ヌクレオシドの合成(6))
Figure 0007441523000077
(6-1)化合物30の合成
Figure 0007441523000078
公知の方法(Suzukiら、Biomacromolecules, 2011年,12巻,5号,1449-1459頁)より得られた化合物29(1.60g,3.41mmol)のジクロロメタン溶液(17mL)にヨードベンゼンジアセテート(2.41g;7.48mmol)と2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(123mg;0.79mmol)とを0℃で順次添加し、室温で2時間撹拌した後、アセトニトリル/水(=1:1(容量比),200μL)を添加し、さらに室温で12時間撹拌した。反応終了後に過剰量のメタノールを添加し、10分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行って、黄色固体の化合物30を得た。この化合物30を精製することなく即座に次の反応に用いた。
(6-2)化合物31の合成
Figure 0007441523000079
上記で得られた化合物30のジクロロメタン溶液(17mL)にメタノール(1.50mL,36mmol)と1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(1.57g,8.2mmol)を順次添加し、0℃で3時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,ヘキサン/酢酸エチル=50%)により精製し、化合物31(1.21g,収率71%,2工程)を白色固体として得た。
得られた化合物31の物性データを表28に示す。
Figure 0007441523000080
(6-3)化合物32の合成
Figure 0007441523000081
窒素気流下、上記で得られた化合物31(5.98g,12.0mmol)とチタンテトライソプロポキシド(4.0mL,15mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(120mL)に、1.0Mのエチルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液(60mL,60mmol)を0℃で15分かけて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに5時間撹拌した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,アセトン/クロロホルム=10%から15%)により精製し化合物32(1.40g,収率23%)を黄色固体として得た。
得られた化合物32の物性データを表29に示す。
Figure 0007441523000082
(6-4)化合物33の合成
Figure 0007441523000083
窒素気流下、上記で得られた化合物32(890mg,1.8mmol)の無水ピリジン/テトラヒドロフラン混合溶液(=1:4(容量比),70mL)に、4-メトキシトリチルクロリド(2.9g,94mmol)と硝酸銀(1.4g,8.3mmol)とを順次添加し、50℃で6時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウムを添加してセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有、酢酸エチル/ヘキサン=100%→メタノール/クロロホルム=0%→10%)により精製し、化合物33(849mg,収率62%)を黄色固体として得た。
得られた化合物33の物性データを表30に示す。
Figure 0007441523000084
(6-5)化合物34の合成
Figure 0007441523000085
上記で得られた化合物33(783mg,1.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液(24mL)に1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)のテトラヒドロフラン溶液(2.40mL,2.40mmol)を0℃で添加し、室温で12時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,1%トリエチルアミン含有,アセトン/クロロホルム=20%から25%により精製し、化合物34(574mg,収率86%)を白色固体として得た。
得られた化合物34の物性データを表31に示す。
Figure 0007441523000086
(6-6)化合物35の合成
Figure 0007441523000087
窒素気流下、上記で得られた化合物34(98mg,0.15mmol)を無水アセトニトリル溶媒(1.5mL)にN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA;80μL)と2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルホスホクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;55μL)を順次添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=150%)により精製を行った。最終的に再沈殿(酢酸エチル/ヘキサン)を行うことにより、化合物35(88mg,収率69%)を白色固体として得た。
得られた化合物35の物性データを表32に示す。
Figure 0007441523000088
(実施例7:5’位修飾ヌクレオシドの合成(7))
Figure 0007441523000089
(7-1)化合物37の合成
Figure 0007441523000090
公知の方法(Wexsellblattら、Bioorg.Med.Chem.,2010年,18巻,12号,4485-4497頁)により得られた化合物36(28.3g,63mmol)のジクロロメタン溶液(300mL)にヨードベンゼンジアセテート(44.8g,140mmol)と2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(2.5g,16mmol)とを0℃で順次添加し、室温で2時間撹拌した後、アセトニトリル/水(=1:1(容量比),8.0mL)を添加し、さらに室温で14時間撹拌した。反応終了後に過剰量のメタノールを加え、10分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸を行って、黄色個体の化合物37を得た。この化合物37を精製することなく即座に次の反応に用いた。
(7-2)化合物38の合成
Figure 0007441523000091
上記で得られた化合物37のジクロロメタン溶液(40mL)にメタノール(30mL,740mmol)と1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(19g,99mmol)を順次添加し、0℃で2時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=10%)により精製し、化合物38(22.2g,収率74%,2工程)を白色固体として得た。
得られた化合物38の物性データを表33に示す。
Figure 0007441523000092
(7-3)化合物39の合成
Figure 0007441523000093
窒素気流下、上記で得られた化合物38(6.02g,12mmol)とチタンテトライソプロポキシド(4.0mL,14.7mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液に1.0Mのエチルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液(60mL,60mmol)を0℃で15分かけて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに7時間撹拌した。反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてセライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,アセトン/クロロホルム=20%から25%)により精製し化合物39(2.08g,収率35%)を黄色固体として得た。
得られた化合物39の物性データを表34に示す。
Figure 0007441523000094
(7-3)化合物40の合成
Figure 0007441523000095
窒素気流下、上記で得られた化合物39(256mg,0.54mmol)とレブリン酸(937mg,8.1mmol)の無水ジクロロメタン溶液(12.5mL)に1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(524mg,2.7mmol)、N,N-ジメチルアミノピリジン(93mg,0.72mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(560μL,3.2mmol)を順次添加し、25時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、反応液をクロロホルムで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,アセトン/クロロホルム=20%およびメタノール/クロロホルム=10%)により精製し、化合物40(239mg,収率78%)を茶色固体として得た。
得られた化合物40の物性データを表35に示す。
Figure 0007441523000096
(7-4)化合物41の合成
Figure 0007441523000097
上記で得られた化合物40(148mg,0.26mmol)のテトラヒドロフラン溶液(5.0mL)に1.0Mのテトラブチルアンモニウムフルオリド(TBAF)のテトラヒドロフラン溶液(350μL,0.35mmol)を0℃で添加し、室温で16時間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧留去して水を添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=10%)により精製し、化合物41(74mg,収率62%)を白色固体として得た。
得られた化合物41の物性データを表36に示す。
Figure 0007441523000098
(7-5)化合物42の合成
Figure 0007441523000099
窒素気流下、上記で得られた化合物41(67mg,0.15mmol)を無水アセトニトリル溶媒(440μL)にN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA;75μL)と2-シアノエチルN,N-ジイソプロピルホスホクロリダート(iPrNP(Cl)OCHCHCN;65μL)を順次添加し、室温で3時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=75%から100%、そしてメタノール/クロロホルム5%)により精製を行った。最終的に再沈殿(酢酸エチル/ヘキサン)を行うことにより、化合物42(70mg,収率73%)を白色固体として得た。
得られた化合物42の物性データを表37に示す。
Figure 0007441523000100
(実施例8:5’位修飾ヌクレオシドの合成(8))
Figure 0007441523000101
(8-1)化合物44の合成
Figure 0007441523000102
窒素気流下、化合物43(403mg,1.4mmol)の無水ピリジン溶液(17ml)に、イミダゾール(576mg,8.5mmol)とtert-ブチルジメチルクロロシラン(1.3g,8.5mmol)を室温で順次添加し、12.5時間加熱還流した。反応終了後に水および飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を添加し、ピリジン溶媒を減圧留去した後、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去およびトルエン共沸をし、粗生成物として化合物44(806mg)を得た。この化合物44を精製することなく、次の反応に用いた。なお、解析用に一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%から60%)により精製した。
得られた化合物44の物性データを表38に示す。
Figure 0007441523000103
(8-2)化合物45の合成
Figure 0007441523000104
上記で得られた化合物44のピリジン溶液(8.5ml)に、塩化ベンゾイル(390μl,3.4mmol)を0℃で添加し、70℃で12.5時間撹拌した。反応終了後に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を0℃で添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。その後テトラヒドロフラン(17ml)を添加し、アンモニア水溶液(1.7ml)を0℃で添加し、40℃で3時間撹拌した。反応終了後に溶媒を減圧留去し、粗生成物として化合物45(825mg)を得た。この化合物を精製することなく、次の反応に用いた。なお、解析用に一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%から50%)により精製した。
得られた化合物45の物性データを表39に示す。
Figure 0007441523000105
(8-3)化合物46の合成
Figure 0007441523000106
上記で得られた化合物45のテトラヒドロフラン溶液(41ml)に、トリフルオロ酢酸/水(=1:1(容量比),20ml)を0℃で添加し、5時間撹拌した。反応終了後に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を0℃で添加し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から3%)により精製し、化合物46(425mg,50%,3工程)を黄色固体として得た。
得られた化合物46の物性データを表40に示す。
Figure 0007441523000107
(8-4)化合物47の合成
Figure 0007441523000108
上記で得られた化合物46(336mg,0.68mmol)のジクロロメタン溶液(6.8mL)に、アセトニトリル/水(=1:1(容量比),37μL)とヨードベンゼンジアセテート(1.1g,3.4mmol)を順次添加後、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルフリーラジカル(34mg,0.22mmol)を0℃で添加し、室温で2.5時間撹拌した。反応終了後にメタノール(0.75ml)を添加し、20分間室温で撹拌し、溶媒の減圧留去およびトルエン共沸をし、粗生成物として化合物47を得た。この化合物を精製することなく次の反応に用いた。なお、解析用に一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%から50%)により精製した。
得られた化合物47の物性データを表41に示す。
Figure 0007441523000109
(8-5)化合物48の合成
Figure 0007441523000110
窒素気流下、上記で得られた化合物47の1,2-ジクロロエタン溶液(6.8mL)に1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(260mg,1.4mmol)を添加し、50℃で2.5時間撹拌した後、無水メタノール(6.8ml)添加し、さらに50℃で5時間撹拌した。反応終了後に水を添加し、クロロホルムで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,メタノール/クロロホルム=0%から3%)により精製し、化合物48(199mg,56%,2工程)を茶色固体として得た。
得られた化合物48の物性データを表42に示す。
Figure 0007441523000111
(8-6)化合物49の合成
Figure 0007441523000112
窒素気流下、上記で得られた化合物48(290mg,0.55mmol)とチタンテトライソプロポキシド(0.15mL,0.55mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(5.5mL)に、1.0Mのエチルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液(2.7mL,2.7mmol)を0℃で10分かけて滴下した。滴下後、反応溶液を室温まで加温し、さらに8.5時間撹拌した。反応終了後に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を添加し、セライト濾過を行い、濾液を酢酸エチルで抽出した。有機層を水と飽和食塩水とで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗生成物として化合物49(20mg)を得た。なお、解析用に一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(SiO,酢酸エチル/ヘキサン=30%から50%)により精製した。
得られた化合物49の物性データを表43に示す。
Figure 0007441523000113
(8-7)化合物50の合成
Figure 0007441523000114
上記で得られた化合物49を用い、以下の合成スキームにしたがって、例えば上記実施例6の(6-3)~(6-6)に記載した試薬および反応条件により化合物50を得ることができる。
(実施例9)オリゴヌクレオチドの合成および精製
実施例1~3、6、7で作製された化合物7、11、20、35および42をアミダイトブロックとして用い、以下のようにしてオリゴヌクレオチドを合成した。オリゴヌクレオチドを構成する化合物7、11、20、35および42以外の化合物は、特に表記がない限り、Proligo社から購入した。
実施例1~3、6、7で作製された化合物7、11、20、35および42から、各々0.1Mの無水アセトニトリル溶液として調製し、GeneDesign社製nS-8 Oligonucleotides Synthesizerに仕込んだ。各合成をトリチルオン条件で行った。活性化剤には4,5-ジシアノイミダゾール(0.25Mアセトニトリル溶液)を用い、縮合時間は化合物7、11、20、35および42と、その次に導入するアミダイト体を240秒×4に延長した。キャッピング時間は200秒へと変更した。また、デブロッキング時間も120秒×2へと延長した。5’-cpG(化合物42)については、導入後、一度合成機からカラムを取り外し、0.5Mヒドラジン溶液と反応させることでレブリニル基の脱保護を行なった。その他の操作については通常のホスホロアミダイト法に従って合成を行った。
合成完了後、生成物を、28%アンモニア水溶液を用いて室温下で1.5時間処理してカラム担体からの切り出しを行い、次いで55℃で5時間以上静置することで塩基部の脱保護を行った。その後、簡易逆相カラム(Waters社製Sep-Pak(登録商標)Plus C18 Environmental Cartridges)により精製し、さらに逆相HPLCにて精製を行った。
精製したオリゴヌクレオチドの組成をMALDI-TOF-MS測定により決定した。当該測定にあたり、まず、3-ヒドロキシピコリン酸水溶液(10mg/mL)とクエン酸二アンモニウム水溶液(1mg/mL)とを1:1の容量比で混合したマトリックス(1μL)を乾燥させたアンカーチップ上に、オリゴヌクレオチド水溶液(50μM,1μL)を載せて再度乾燥させ、その後MALDI-TOF-MS測定を行った。分子量の測定をネガティブモードで行い、オリゴチミジル酸(7mer、15merおよび23mer)を外部標準として用いた。また、合成したオリゴヌクレオチドの定量を、吸光度測定装置(株式会社島津製作所製SHIMADZU UV-1800)を用いて260nmにおける紫外部吸収を測定することで行った。
(実施例10)二重鎖形成能の評価
実施例9に記載のようにして、以下の配列のオリゴヌクレオチドを合成および精製した:
5’-d(GCGTTXTTTGCT)-3’(配列番号1~10)
(1)X=チミジン(T)(配列番号1)
(2)X=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T))(配列番号2)
(3)X=シチジン(C)(配列番号3)
(4)X=化合物11(5’-シクロプロピレン-5-メチル-2’-デオキシシチジン(5’-cp-MeC))(配列番号4)
(5)X=アデノシン(A)(配列番号5)
(6)X=化合物35(5’-シクロプロピレン-2’-デオキシアデノシン(5’-cp-A))(配列番号6)
(7)X=グアノシン(G)(配列番号7)
(8)X=化合物42(5’-シクロプロピレン-2’-デオキシグアノシン(5’-cp-G)))(配列番号8)
(9)X=LNA-グアニン(下記表43中「G」)(配列番号9)
(10)X=化合物20(5’-シクロプロピレン-LNA-グアニン(5’-cp-LNA-G):下記表43中「GcpL」)(配列番号10)
以下のように標的鎖を用いて二重鎖形成能(結合親和性)を調べた:
配列(1)および(2)の標的鎖:一本鎖オリゴRNA5’-r(AGCAAAAAACGC)-3’(配列番号11)および一本鎖オリゴDNA5’-d(AGCAAAAAACGC)-3’(配列番号12);
配列(3)および(4)の標的鎖:一本鎖オリゴRNA5’-r(AGCAAAGAACGC)-3’(配列番号13)および一本鎖オリゴDNA5’-d(AGCAAAGAACGC)-3’(配列番号14);
配列(5)および(6)の標的鎖:一本鎖オリゴRNA5’-r(AGCAAAUAACGC)-3’(配列番号15)および一本鎖オリゴDNA5’-d(AGCAAATAACGC)-3’(配列番号16);ならびに
配列(7)~(10)の標的鎖:一本鎖オリゴRNA5’-r(AGCAAACAACGC)-3’(配列番号17)および一本鎖オリゴDNA5’-d(AGCAAACAACGC)-3’(配列番号18)。
オリゴヌクレオチドの二重鎖形成能を、各種オリゴヌクレオチドと標的鎖とをアニーリング処理して二重鎖を形成させた後、T値を測定することにより調べた。より詳細には、各オリゴヌクレオチド(終濃度4μM)と塩化ナトリウム(終濃度100mM)のリン酸緩衝液(10mM,pH7.2,130μL)の混合液を沸騰水中に浴し、室温までゆっくり冷却した。その後、窒素気流下で5℃まで冷却し、測定を開始した。0.5℃/分で90℃まで昇温し、0.5℃間隔で260nmにおける吸光度をプロットした。T値を中線法により算出し、独立した3回の測定における平均値とした。
表44に二重鎖形成能の結果を示す:
(A):配列(1)および(2);
(B):配列(3)および(4);
(C):配列(5)および(6);
(D):配列(7)および(8);
(E):配列(7)、(9)および(10)。
表44中、一本鎖オリゴRNAに対する結果を「ssRNA」、一本鎖オリゴNAに対する結果を「ssDNA」に示し、そして各オリゴヌクレオチドのTと、人工修飾核酸1塩基当たりのTm変動温度(「ΔT/mod.」)とを示す。
Figure 0007441523000115
化合物7、11、35または42を用いた場合(配列(2)、(4)、(6)または(8))、一本鎖オリゴDNAおよび一本鎖オリゴRNAの両方とも、天然のオリゴヌクレオチド(配列(1)、(3)、(5)または(7))と比べてT値はわずかに低下したのみであり、結合親和性を損なわなかった。化合物20を用いた場合(配列(10))、特に一本鎖オリゴRNAに対して、天然のオリゴヌクレオチド(配列(7))と比べてT値が上昇し、よって、一本鎖オリゴRNAに対する高い結合親和性を示し、これは、2’,4’-BNA/LNA含有オリゴヌクレオチド(配列(9))に匹敵した。
(実施例11)ヌクレアーゼ耐性能の評価
実施例9に記載のようにして、以下の10merの配列のオリゴヌクレオチドを合成および精製し、被験オリゴヌクレオチドとして用いた:
5’-TTTTTTTTTX-3’
X=チミジン(T)
X=ホスホロチオエートチミジン(ps-T)
X=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T))
7.5μM被験オリゴヌクレオチドと10mM塩化マグネシウムを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に、2.5μg/mLの3’-エキソヌクレアーゼ(Crotalus adamanteus venom phosphodiesterase,CAVP)を加え、37℃でインキュベートした。インキュベーションの開始時(0分)、2.5分後、5分後、10分後、20分後、40分後にそれぞれ10μLずつ試料を取り出し、逆相HPLCで解析し、未切断のオリゴヌクレオチドの割合を算出した。また、評価は独立した3回の測定により導き出した。
結果を図1に示す。図1中、白抜き丸はX=チミジン(T)の結果を表し、白抜き四角はX=ホスホロチオエートチミジン(ps-T)の結果を表し、そして黒三角はX=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T))を表す。図1から明らかなように、ホスホロチオエート化(PS)オリゴ(X=ホスホロチオエートチミジン(ps-T))において、ヌクレアーゼ処理40分後の未切断オリゴヌクレオチドの残存率は約30%ほどであったのに対し、化合物7を含有するオリゴヌクレオチド(X=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T)))は、ヌクレアーゼ処理の40分後でも約70%が未切断で残存しており、分解されにくかった。このことから、5’-シクロプロピレン修飾によって、ホスホロチオエート修飾と比べて高いヌクレアーゼ耐性が獲得できることが確認された。
(実施例12)RNase H活性の評価
実施例9に記載のようにして、以下の配列(11)~(12)のオリゴヌクレオチドを合成および精製し、被験オリゴヌクレオチドとして用いた:
(11)5’-GttttttttG-3’(配列番号19)
(12)5’-GtttXtttXG-3’(配列番号20)
(13)5’-GtXttXttXG-3’(配列番号21)
、C、U:2’-O-メチル修飾
t=チミジン
X=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T))
50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)と3mM塩化マグネシウム、75mM塩化カリウム、10mMジチオトレイトールを含む混合溶液に、被験オリゴヌクレオチド(60pmol)とフルオレセインで標識された相補鎖RNA(5’-FAM-r(AGCAAAAAAAACGC)-3’)(配列番号22)(300pmol)を溶解させた。各試料を70℃まで加熱した後、室温までゆっくり冷却した。2.0ユニットの大腸菌由来RNase Hを各試料に加え、30℃でインキュベートした。40分後、ホルムアミド/0.1Mエチレンジアミン四酢酸混合溶液(=14:1(容量比))を試料容積の3倍量加え、反応を停止させた。切断産物を20%変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって解析した。切断率をバンドの蛍光強度比によって算出した。上記の配列(11)、(12)および(13)のRNase Hによる切断率の結果を以下の表45に示す。
Figure 0007441523000116
化合物7を3個置きに導入したオリゴヌクレオチド(配列(12))および2個置きに導入したオリゴヌクレオチド(配列(13))は、化合物7を含まないオリゴヌクレオチド(配列(11))と同程度の切断率を示した。このことから、5’-シクロプロピレン修飾は、RNase H誘導型アンチセンスオリゴヌクレオチドへの利用も可能であることが確認された。
(実施例13)エキソンスキッピング活性の評価
実施例9に記載のようにして、以下の配列のオリゴヌクレオチドを合成および精製し、被験オリゴヌクレオチドとして用いた:
SSO1:5’-tCcCtCtTgAaGgCc-3’(配列番号23)
SSO2:5’-t^CcCtCtTgAa^GgC^c-3’(配列番号24)
SSO3:5’-<t>CcCtCtTgAa<G>gC<c>-3’(配列番号25)
a、g、cおよびt=DNA
A=LNA-A、G=LNA-G、C=LNA-5-メチルシトシン、T=LNA-T、
<t>=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン)
<c>=化合物11(5’-シクロプロピレン-5-メチル-2’-デオキシシチジン))
<G>=化合物20(5’-シクロプロピレン-LNA-グアニン)
^=ホスホロチオエート結合(ヌクレオチド間の結合部位のリン酸基を硫黄化(S化)した)。
ジストロフィン遺伝子のエキソン58周辺を有する評価系細胞を、Obikaら、Nucleic Acids Res., 2014年,42巻,12号,8174-8187頁に記載の方法により樹立し、この樹立した細胞を、ポリ-L-リジン(PLL)でコーティングした24ウェルプレートに対して2.0×10細胞/ウェルで播種した。その24時間後、約50%コンフルエンスの細胞に対し、30nM SSOとリポフェクタミン2000(Invitrogen)2.0μLの混合液を、リポフェクタミン2000の添付文書に従いトランスフェクションした。その24時間後にtotal RNAの回収を行った。total RNAの抽出には、QuickGene 800およびQuickGene RNA培養細胞キットS(クラボウ)を用いた。RNA Plusモードで抽出を行い、途中で2× RQ1 RNase-Free DNase(プロメガ)を添加した。また、cDNA化はRever-Tra Ace qPCR RT Master Mix(東洋紡株式会社製)を用いて添付文書に従い行った。続いて、PCR反応試薬として、SYBRGreen Real-time PCR Master Mix(東洋紡)を使用し、StepOnePlus(Applied Biosystems)にてPCR反応を行った。PCR反応条件は、SYBRGreen Real-time PCR Master Mix(東洋紡)の添付文書のプロトコールに対して、アニーリング温度を65℃、時間を15秒としたプロトコールで行った。ハウスキーピング遺伝子としてRPLP2を用い、ジストロフィンミニ遺伝子の発現量の補正を行った。PCRに用いたプライマー情報を以下の表46に示す。また、解析は検量線法にて行うことで、エキソン58のスキッピング活性を算出した。コントロール群として、トランスフェクション時に何も添加していないもの、および、定量PCRの際にcDNAの代わりにDEPC水(ジエチルピロカーボネート処理水)を添加したものを用いた。
Figure 0007441523000117
結果は図2に示した通りである。結果は、SSO1~SSO3の各オリゴヌクレオチドによるジストロフィン遺伝子のエキソン58をスキップしたmRNA相対発現量として表した。図2中、「処理なし」はトランスフェクション時に何も添加していないものであり、そして「水」は、定量PCRの際にcDNAの代わりにDEPC水を添加したものである。
図2から明らかなように、LNAのみを導入したSSO1と比べて、5’-シクロプロピレン修飾を導入したSSO3は、大きくエキソンスキッピング活性を向上させた。また、SSO3の活性はホスホロチオエート修飾したSSO2と同程度であることから、5’-シクロプロピレン修飾はホスホロチオエート修飾と同等のエキソンスキッピング活性の向上能力を有していることが判明した。
(実施例13)アンチセンス活性ならびに肝毒性の評価
実施例9に記載のようにして、以下の配列のオリゴヌクレオチドを合成および精製し、被験オリゴヌクレオチドとして用いた:
ASO1:5’-G^T^C^t^c^t^t^t^a^c^c^T^G^G-3’(配列番号30)
ASO2:5’-G^T^CX^c^t^t^t^a^c^c^T^G^G-3’(配列番号31)
ASO3:5’-G^T^C^t^c^tX^t^a^c^c^T^G^G-3’(配列番号32)
ASO4:5’-G^T^CX^c^t^tX^a^c^c^T^G^G-3’(配列番号33)
a、g、cおよびt=DNA
A=LNA-A、G=LNA-G、C=LNA-5-メチルシトシン、T=LNA-T、
大文字(A、G、C、T)はLNAであり、そして小文字(a、g、c、t)はDNAである。
X=化合物7(5’-シクロプロピレンチミジン(5’-cp-T))。
^=ホスホロチオエート結合(ヌクレオチド間の結合部位のリン酸基を硫黄化(S化)した)。
6週齢のマウス(C57BL/6NCrl、雄)の尾静脈に、上記被験オリゴヌクレオチド(20mg/kg)を投与した。コントロールとして生理食塩水を投与した。96時間後、吸入麻酔下(イソフルラン)で採血を行い、放血安楽死させた。その後、肝臓を採取し、肝臓重量の測定ならびにRNA抽出(TRIzolでホモジナイズ後、フェノール・クロロホルム抽出)を行った。血液中のアスパラギン酸トランスアミナーゼ(AST)およびアラニントランスアミナーゼ(ALT)の活性を自動分析装置(日本電子株式会社製JCA-BM6070)により測定した。また、標的遺伝子NR3C1ならびにハウスキーピング遺伝子GAPDHのmRNA発現量をリアルタイムPCR(使用キット:One Step SYBR PrimeScript RT-PCR Kit(タカラバイオ株式会社製)、プライマー配列:NR3C1 forward(actgtccagcatgccgctat)(配列番号34)、NR3C1 reverse(gcagtggcttgctgaattcc)(配列番号35)、GAPDH forward(gtgtgaacggatttggccgt)(配列番号36)、GAPDH reverse(gacaagcttcccattctcgg)(配列番号37))により測定した。
得られた結果を図3および図4に示す。図3は、ASO1、ASO2、ASO3およびASO4の各被験オリゴヌクレオチドを投与した場合ならびに生理食塩水投与の場合のマウス肝臓中の標的遺伝子NR3C1のmRNA量を示すグラフであり、生理食塩水を投与した場合のmRNA量を100とした場合の相対値にて表す。図4は、ASO1、ASO2、ASO3およびASO4の各被験オリゴヌクレオチドを投与した場合ならびに生理食塩水投与の場合の血液中のアスパラギン酸トランスアミナーゼ(AST)およびアラニントランスアミナーゼ(ALT)の活性を示すグラフであり、ASO1投与の場合のALT値およびAST値のそれぞれを100とした場合の相対値にて表す。
図3に示すように、ASO1、ASO2、ASO3およびASO4の各被験オリゴヌクレオチドの間でmRNA発現量はコントロールの生理食塩水投与の場合と比べて同程度に抑制されており、よって、これらの被験オリゴヌクレオチドにおいてアンチセンス活性はほぼ同程度であった。図4に示すように、化合物7を用いないASO1と比較して、化合物7を用いたASO2、ASO3およびASO4では、肝毒性の指標となるASTおよびALTの値を有意に減少させた。このことから、5’-シクロプロピレン修飾によって、アンチセンスオリゴヌクレオチドのアンチセンス活性を損なうことなく肝毒性を減少させることができることが確認された。
本発明によれば、ホスホロチオエート修飾核酸の代替とすることが可能な新規な5’位修飾ヌクレオシドおよびそれを用いたヌクレオチドが提供される。本発明の5’位修飾ヌクレオシドはまた、その製造においてジアステレオマーの分離工程を必要としないため、工業的生産性にも優れている。本発明の5’位修飾ヌクレオシドを用いて得られるオリゴヌクレオチドは、例えば、核酸医薬への素材として有用である。

Claims (9)

  1. 以下の式(I)で表される化合物またはその塩:
    Figure 0007441523000118
    (式中、
    Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、核酸合成の水酸基の保護基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいアシル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいシリル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいリン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]を表し、

    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
    は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子;炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基;または-OR10[式中、R10は水素原子、または核酸合成の水酸基の保護基である]であるか、あるいは
    およびRは一緒になって以下の式:
    Figure 0007441523000119
    [式中、
    21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
    22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
    24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
    24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
    26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    mは0から2の整数であり;
    nは0から1の整数であり;
    pは0から1の整数であり;
    は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
    は酸素原子または硫黄原子である]
    で表される二価の基を表し、
    該保護基が、低級アルキル基;低級アルケニル基;アシル基;テトラヒドロピラニルまたはテトラヒドロチオピラニル基;テトラヒドロフラニルまたはテトラヒドロチオフラニル基;シリル基;低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化低級アルコキシメチル基;ハロゲノ低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化エチル基;ハロゲン化エチル基;1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルコキシカルボニル基;ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基;ハロゲン原子またはトリ低級アルキルシリル基で置換された低級アルコキシカルボニル基;アルケニルオキシカルボニル基;あるいは低級アルコキシまたはニトロ基でアリール環が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基;である)。
  2. 前記式(I)において、前記Baseが、6-アミノプリン-9-イル基、2,6-ジアミノプリン-9-イル基、2-アミノ-6-クロロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-フルオロプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ブロモプリン-9-イル基、2-アミノ-6-ヒドロキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-メトキシプリン-9-イル基、6-アミノ-2-クロロプリン-9-イル基、6-アミノ-2-フルオロプリン-9-イル基、2,6-ジメトキシプリン-9-イル基、2,6-ジクロロプリン-9-イル基、6-メルカプトプリン-9-イル基、2-オキソ-4-アミノ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-フルオロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、4-アミノ-2-オキソ-5-クロロ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メトキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-メルカプト-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、2-オキソ-4-ヒドロキシ-5-メチル-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基、または4-アミノ-5-メチル-2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基である、請求項1に記載の化合物またはその塩。
  3. 前記式(I)において、前記Baseが、以下の式:
    Figure 0007441523000120
    で表される基である、請求項1に記載の化合物またはその塩。
  4. 前記式(I)において、RおよびRがともに水素原子である、請求項1から3のいずれかに記載の化合物またはその塩。
  5. 前記式(I)において、RおよびRがともに水素原子である、請求項1から4のいずれかに記載の化合物またはその塩。
  6. 以下の式(II)で表されるヌクレオシド構造を少なくとも1つ含有するオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩:
    Figure 0007441523000121
    (式中、
    Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
    は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基であるか、あるいはRおよびRは一緒になって以下の式:
    Figure 0007441523000122
    [式中、
    21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
    22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
    24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
    24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
    26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    mは0から2の整数であり;
    nは0から1の整数であり;
    pは0から1の整数であり;
    は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
    は酸素原子または硫黄原子である]
    で表される二価の基を表し、
    該保護基が、低級アルキル基;低級アルケニル基;アシル基;テトラヒドロピラニルまたはテトラヒドロチオピラニル基;テトラヒドロフラニルまたはテトラヒドロチオフラニル基;シリル基;低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化低級アルコキシメチル基;ハロゲノ低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化エチル基;ハロゲン化エチル基;1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルコキシカルボニル基;ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基;ハロゲン原子またはトリ低級アルキルシリル基で置換された低級アルコキシカルボニル基;アルケニルオキシカルボニル基;あるいは低級アルコキシまたはニトロ基でアリール環が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基;である)。
  7. 前記式(II)において、RおよびRがともに水素原子である、請求項6に記載のオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩。
  8. 前記式(II)において、RおよびRがともに水素原子である、請求項6または7に記載のオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩。
  9. 請求項6に記載のオリゴヌクレオチドまたはその薬理学上許容される塩の製造方法であって、
    以下の式(I)で表される化合物またはその薬理学上許容される塩:
    Figure 0007441523000123
    (式中、
    Baseは、α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいプリン-9-イル基または2-オキソ-1,2-ジヒドロピリミジン-1-イル基を表し、ここで、該α群は、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、炭素数1から6の直鎖アルキル基、炭素数1から6の直鎖アルコキシ基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、炭素数1から6の直鎖アルキルチオ基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖アルキルアミノ基、核酸合成の保護基で保護されたアミノ基、およびハロゲン原子からなり、
    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、核酸合成の水酸基の保護基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から7のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から7のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいアシル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいシリル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよいリン酸基、核酸合成の保護基で保護されたリン酸基、-P(R)R[式中、RおよびRは、それぞれ独立して、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6のアルコキシ基、炭素数1から6のアルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6のアルキル基を有するジアルキルアミノ基を表す]を表し、

    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、またはメチル基であり、そして
    は水素原子でありかつRは水素原子、ハロゲン原子;炭素数1から6の直鎖アルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から6の直鎖アルコキシ基;または-OR10[式中、R10は水素原子、または核酸合成の水酸基の保護基である]であるか、あるいは
    およびRは一緒になって以下の式:
    Figure 0007441523000124
    [式中、
    21は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数2から6のアルケニル基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から10のアリール基、該α群から選択される任意の置換基を1以上有していてもよくそしてヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基、または核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    22およびR23は、それぞれ独立して、水素原子;ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール基で置換されていてもよく、かつ分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;またはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3から12のアリール部分を有するアラルキル基;であるか、あるいは
    22およびR23は一緒になって、-(CH-[式中、qは2から5の整数である]を表し;
    24およびR25は、それぞれ独立して、水素原子;水酸基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基;分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基;アミノ基;および核酸合成の保護基で保護されたアミノ基;からなる群から選択される基であるか、あるいは、
    24およびR25は一緒になって、=C(R36)R37[式中、R36およびR37は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、核酸合成の保護基で保護された水酸基、メルカプト基、核酸合成の保護基で保護されたメルカプト基、アミノ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルコキシ基、炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基、炭素数1から6のシアノアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルアミノ基を表す]を表し;
    26およびR27は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    28は、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、または炭素数1から6の直鎖または分岐鎖アルキルチオ基であり;
    29は、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、あるいは核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    31、R32、およびR33は、それぞれ独立して、水素原子、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、あるいは核酸合成のアミノ基の保護基であり;
    34およびR35は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルキル基、分岐または環を形成していてもよい炭素数1から6のアルコキシ基、アミノ基、または核酸合成の保護基で保護されたアミノ基であり;
    mは0から2の整数であり;
    nは0から1の整数であり;
    pは0から1の整数であり;
    は、酸素原子、硫黄原子、またはアミノ基であり;そして
    は酸素原子または硫黄原子である]
    で表される二価の基を表し、
    該保護基が、低級アルキル基;低級アルケニル基;アシル基;テトラヒドロピラニルまたはテトラヒドロチオピラニル基;テトラヒドロフラニルまたはテトラヒドロチオフラニル基;シリル基;低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化低級アルコキシメチル基;ハロゲノ低級アルコキシメチル基;低級アルコキシ化エチル基;ハロゲン化エチル基;1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはシアノ基でアリール環が置換された1~3個のアリール基で置換されたメチル基;低級アルコキシカルボニル基;ハロゲン原子、低級アルコキシ基またはニトロ基で置換されたアリール基;ハロゲン原子またはトリ低級アルキルシリル基で置換された低級アルコキシカルボニル基;アルケニルオキシカルボニル基;あるいは低級アルコキシまたはニトロ基でアリール環が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基;である
    を用いてオリゴヌクレオチドを合成する工程を包含する、方法。
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