二硫代磷酸酯寡核苷酸的新颖合成制造技术

本发明专利技术提供了如所定义的式(I)化合物用于制备包含至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的用途。提供了使用式(I)化合物的多种合成方法5。合成方法5。合成方法5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二硫代磷酸酯寡核苷酸的新颖合成

技术介绍

[0001]近几十年来，合成寡核苷酸作为治疗剂的用途已经取得了显著进展，从而使通过多种机制起作用的分子得到开发，包括RNA酶H活化gapmer、剪接转换寡核苷酸、微RNA抑制剂、siRNA或适体(S.T.Crooke,Antisense drug technology:principles,strategies,and applications,第2版,编者Boca Raton,FL:CRC Press,2008)。然而，对于生物系统中的溶核降解，寡核苷酸本来就是不稳定的。此外，它们表现出非常不利的药代动力学行为。
[0002]为了改善这些缺点，近几十年来已经研究了各种各样的化学修饰。可论证地，最成功的修饰之一是引入硫代磷酸酯键(phosphorothioate linkage)，其中非桥接的磷酸氧原子中的一个被硫原子替换(F.Eckstein,Antisense and Nucleic Acid Drug Development 2009,10,117
‑
121)。与未修饰的磷酸二酯类似物相比，这种硫代磷酸酯寡脱氧核苷酸表现出增加的蛋白质结合以及明显更高的核溶降解稳定性，因此在血浆、组织和细胞中的半衰期显著更高。这些关键特征已经使得开发了第一代寡核苷酸疗法，并通过比如锁核酸(LNA)等后代修饰为寡核苷酸疗法的进一步发展打开了大门。
[0003]然而，用硫代磷酸酯取代磷酸二酯键会在磷原子上产生手性中心。因此，所有经批准的硫代磷酸酯寡核苷酸疗法都被用作大量非对映异构化合物的混合物，所有所述非对映异构化合物都可能具有不同的(并且可能相反的)物理化学性质和药理学性质。
[0004]已经报道了使用H
‑
硫代膦酸酯的二硫代磷酸酯的几种寡聚物合成，例如Kamaike等人Tetrahedron 2006,62,11814；Kamaike等人Tetrahedron Lett.2004,45,5803；Kamaike等人Nucleic Acids Symp Ser.2003,3,93；Seeberger等人Tetrahedron 1999,55,5759；Zain等人Nucleosides,Nucleotides and Nucleic Acids,1997,16,1661和Greef等人Tetrahedron Lett.1996,37,4451。
[0005]专利技术人已经惊奇地发现，包含至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的经过改进的制备可以使用H
‑
硫代膦酸酯(在硫代磷酸酯键处包含P
‑
H部分)来实现。该制备特别适合在固体支持物上合成，并且可以容易地与标准寡核苷酸合成(例如，从氰基乙基保护的亚酰胺)组合。另外，可以减少杂质(尤其是硫代磷酸酯杂质)的形成。

技术实现思路

[0006]本专利技术涉及式(I)化合物：
[0007][0008]用于制备包含至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的用途，其中PG为羟基保护基，Bn为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖n在其环的2'位置
处被修饰。
[0009]本专利技术还涉及一种用于制备含有至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]a)将式(I)化合物：
[0011][0012]其中在式(I)中，PG为羟基保护基，Bn为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖n在其环的2'位置处被修饰，
[0013]与式(II)化合物：
[0014][0015]其中在式(II)中，B(n
‑
1)为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖(n
‑
1)可以在其环的2'位置处未被修饰或被修饰，
[0016]在偶联剂存在下偶联，以获得式(III)化合物：
[0017][0018]本专利技术还涉及一种硫代膦酸酯单酯，其选自由以下项组成的组：
[0019][0020]其中PG'为氨基保护基并且R5为H或羟基保护基。
[0021]本专利技术进一步涉及一种硫代膦酸酯单酯盐，其选自由以下项组成的组：
[0022][0023]其中PG'为氨基保护基，M
+
为单价阳离子，并且R5为H或羟基保护基。
附图说明
[0024]图1示出了在偶联序列中可以如何使用H
‑
硫代膦酸酯。
[0025]图2示出了使用式(I)化合物的在每次偶联后进行硫化(硫代烷基化)的寡聚物合成
[0026]图3示出了使用具有最终硫化的式(I)化合物的寡聚物合成
[0027]图4示出了H
‑
硫代膦酸酯在固体支持物上偶联的特定实例。
[0028]定义
[0029]在本说明书中，术语“烷基”在单独或组合下指具有1至8个碳原子的直链或支链烷基、特别是具有1至6个碳原子的直链或支链烷基并且更特别是具有1至4个碳原子的直链或支链烷基。直链和支链C1‑
C8烷基的实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、异构戊基、异构己基、异构庚基和异构辛基，特别是甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。烷基的特定实例是甲基、乙基和丙基。
[0030]术语“环烷基”在单独或组合下指具有3至8个碳原子的环烷基环、特别是具有3至6个碳原子的环烷基环。环烷基的实例是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基，更特别是环丙基和环丁基。“环烷基”的一个特定实例是环丙基。
[0031]术语“烷氧基”单独或结合表示式烷基
‑
O
‑
的基团，其中术语“烷基”具有先前给出的含义，诸如甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，异丁氧基，仲丁氧基和叔丁氧基。特定的“烷氧基”是甲氧基和乙氧基。甲氧基乙氧基是“烷氧基烷氧基”的一个特定实例。
[0032]术语“氧基”在单独或组合下指
‑
O
‑
基团。
[0033]术语“链烯基”在单独或组合下指包含烯键和多达8个、优选地多达6个、特别优选多达4个碳原子的直链或支链烃残基。链烯基的实例是乙烯基、1
‑
丙烯基、2
‑
丙烯基、异丙烯基、1
‑
丁烯基、2
‑
丁烯基、3
‑
丁烯基和异丁烯基。
[0034]术语“炔基”在单独或组合下指包含叁键和多达8个、特别是2个碳原子的直链或支链烃残基。
[0035]术语“卤素”或“卤代”在单独或组合下指氟、氯、溴或碘并且特别地指氟、氯或溴，更特别地指氟。术语“卤代”与另一种基团组合，指经至少一个卤素取代、尤其经一个至五个卤素、特别地一个至四个卤素(即一个、两个、三个或四个卤素)取代的所述基团。
[0036]术语“卤代烷基”在单独或组合下指经至少一个卤素取代、尤其经一个至五个卤素、特别地一个至三个卤素取代的烷基。卤代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.式(I)化合物：用于制备包含至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的用途，其中PG为羟基保护基，Bn为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖n在其环的2'位置处被修饰。2.根据权利要求1所述的用途，其中核糖n的2'位置处的修饰选自由以下项组成的组：锁核酸(LNA)修饰、受约束的乙基(cET)修饰、2'
‑
O
‑
甲氧基乙基(2'
‑
O
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MOE)修饰、2'
‑
O
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甲基修饰和2'
‑
氟修饰、优选地LNA修饰。3.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于制备包含至少一个二硫代磷酸酯和至少一个硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其用于制备包含至少一个二硫代磷酸酯、至少一个硫代磷酸酯和/或至少一个磷酸二酯核苷间键的寡核苷酸。5.一种用于制备含有至少一个二硫代磷酸酯核苷间键的寡核苷酸的方法，所述方法包括以下步骤：a)将式(I)化合物：其中在式(I)中，PG为羟基保护基，Bn为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖n在其环的2'位置处被修饰，与式(II)化合物：其中在式(II)中，B(n
‑
1)为核碱基，所述核碱基可以是天然或非天然的，并且其中核糖(n
‑
1)可以在其环的2'位置处未被修饰或被修饰，在偶联剂存在下偶联，以获得式(III)化合物：
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括以下步骤：b)在与磷原子结合的氢处进行所述式(III)化合物的硫代烷基化，以获得式(IVa)化合物：其中R1为氰基烷基，并且其中PG、Bn、B(n
‑
1)以及所述核糖n和(n
‑
1)如针对式(III)所定义的；c)或进行所述式(III)化合物与氢化黄原素的反应，以获得式(IVb)化合物：其中PG、Bn、B(n
‑
1)以及所述核糖n和(n
‑
1)如针对式(III)所定义的。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括以下步骤：d)将所述式(IVa)化合物或所述式(IVb)化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：豪夫迈，
类型：发明
国别省市：