特許 7522753 配糖体化合物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-17

(45)【発行日】2024-07-25

(54)【発明の名称】配糖体化合物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C07H 23/00 20060101AFI20240718BHJP

【ＦＩ】

C07H23/00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021550439

(86)(22)【出願日】2020-08-28

(86)【国際出願番号】 JP2020032609

(87)【国際公開番号】W WO2021070507

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2023-06-06

(31)【優先権主張番号】P 2019185109

(32)【優先日】2019-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002093

【氏名又は名称】住友化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100150500

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 靖

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 竜也

(72)【発明者】

【氏名】井原 秀樹

【審査官】早川 裕之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５９３７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０２７８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０１６０７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２０８５７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０７Ｈ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

式（１）：

【化1】

（式中、Ｂ^ａは、アシル基により置換されていてもよいアデニン基を表し、ｉ－Ｐｒは、イソプロピル基を表す。）の配糖体化合物と、式（２）：

【化2】

（式中、Ｒ^１は、Ｃ１～Ｃ６アルキル基又はフェニル基を表し、そして、ｎは０又は１を表す。）のエーテル化合物とを、ハロゲン、Ｎ－ハロゲン化スクシンイミド、およびＮ－ハロゲン化ヒダントインからなる群から選ばれる１種以上のハロゲン化剤の存在下、テトラヒドロピランおよび４－メチルテトラヒドロピランからなる群から選ばれる少なくとも１種の溶媒中で反応させることを特徴とする式（３）：

【化3】

（式中、Ｂ^ａ、ｉ－Ｐｒおよびｎの定義は、前記のとおりである。）の配糖体化合物の製造方法。

【請求項2】

ｎが１である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

ｎが０である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

ハロゲン化剤が、ハロゲンである、請求項１～３のいずれか１つに記載の製造方法。

【請求項5】

ハロゲン化剤がヨウ素である、請求項１～４のいずれか１つに記載の製造方法。

【請求項6】

Ｒ^１がメチル基である、請求項１～５のいずれか１つに記載の製造方法。

【請求項7】

Ｂ^ａが、アセチル基またはベンゾイル基で置換されたアデニン基である、請求項１～６のいずれか１つに記載の製造方法。

【請求項8】

Ｂ^ａが、アセチル基で置換されたアデニン基である、請求項１～６のいずれか１つに記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本特許出願は、日本国特許出願２０１９－１８５１０９号（２０１９年１０月８日出願）に基づくパリ条約上の優先権および利益を主張するものであり、ここに引用することによって、上記出願に記載された内容の全体が本明細書中に組み込まれるものとする。

【0002】

リボースを含む核酸オリゴマーであるＲＮＡは、ＲＮＡプローブ、アンチセンスＲＮＡ、リボザイム、ｓｉＲＮＡ、アプタマーなどとして利用可能であり、有用な素材である。

【背景技術】

【0003】

核酸オリゴマーの製造方法としては、ヌクレオシドの３’位の水酸基がホスホロアミダイト化されたヌクレオシドのホスホロアミダイト化合物が用いられる。そして、当該ヌクレオシドのホスホロアミダイト化合物の前駆体として、ヌクレオシドの３’位水酸基と５’位水酸基とが保護基で置換され、且つ２’位の水酸基が温和な条件下で脱離可能な保護基で置換された、配糖体化合物が知られる。

【0004】

当該配糖体化合物の製造方法としては、３’位水酸基と５’位水酸基とがケイ素保護基で保護されている配糖体化合物と、チオエーテル化合物とをテトラヒドロフランを溶媒として反応させて、２’位水酸基にエーテル誘導体基が導入された配糖体化合物を得る製造方法が知られる（特許文献１および２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５１６８１４５号公報

【文献】国際公開第２０１６/１５９３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記特許文献１及び２の方法で製造される下記式（３）の配糖体化合物の純度は、必ずしも満足のいくものではない。本発明は、高純度の配糖体化合物を製造する方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、次の配糖体化合物を製造する方法を提供するものである。本発明は以下の項に記載する実施態様を含むが、これらに限定されるものではない。
項１． 式（１）：

【化1】

（式中、Ｂ^ａは、アシル基により置換されていてもよいアデニン基を表し、ｉ－Ｐｒは、イソプロピル基を表す。）の配糖体化合物と、式（２）：

【化2】

（式中、Ｒ^１は、Ｃ１～Ｃ６アルキル基又はフェニル基を表し、そして、ｎは０又は１を表す。）のエーテル化合物とを、ハロゲン、Ｎ－ハロゲン化スクシンイミド、およびＮ－ハロゲン化ヒダントインからなる群から選ばれる１種以上のハロゲン化剤の存在下、テトラヒドロピランおよび４－メチルテトラヒドロピランからなる群から選ばれる少なくとも１種の溶媒中で反応させることを特徴とする、式（３）：

【化3】

（式中、Ｂ^ａ、ｉ－Ｐｒおよびｎの定義は、前記のとおりである。）の配糖体化合物の製造方法（以下、「本発明の製造方法」と呼称する）。
項２． ｎが１である、前記項１に記載の製造方法。
項３． ｎが０である、前記項１に記載の製造方法。
項４． ハロゲン化剤がハロゲンである、前記項１～３のいずれか１つに記載の製造方法。
項５． ハロゲン化剤がヨウ素である、前記項１～４のいずれか１つに記載の製造方法。
項６． Ｒ^１がメチル基である、前記項１～５のいずれか１つに記載の製造方法。
項７． Ｂ^ａが、アセチル基またはベンゾイル基で置換されたアデニン基である、前記項１～６のいずれか１つに記載の製造方法。
項８． Ｂ^ａが、アセチル基で置換されたアデニン基である、前記項１～６のいずれか１つに記載の製造方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明の製造方法によれば、オリゴ核酸合成の原料である配糖体化合物の不純物の生成を抑制することができる。かかる配糖体は、オリゴ核酸の合成に好適である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書において「含む（comprise）」とは、「本質的にからなる（essentially consist of）」という意味と、「のみからなる（consist of）」という意味をも包含する。

【0010】

式（１）の配糖体化合物と、式（２）のエーテル化合物とを、ハロゲン、Ｎ－ハロゲン化スクシンイミド、およびＮ－ハロゲン化ヒダントインからなる群から選ばれる１種以上のハロゲン化剤の存在下、テトラヒドロピランおよび４－メチルテトラヒドロピランからなる群から選ばれる少なくとも１種の溶媒中で反応させることを特徴とする式（３）の配糖体化合物の製造方法（以下、「本発明の方法」と呼称する）について説明する。

【0011】

式（１）および式（３）の配糖体において、Ｂ^ａで示されるアシル基で置換されていてもよいアデニン基は、以下の構造を有する。

【化4】

（式中、Ｒ^２は、水素原子又はアシル基を表す。）

【0012】

アシル基は、直鎖状もしくは分岐鎖状の脂肪族アシル基、または、芳香族アシル基を表し、カルボニルの炭素も含めた合計の炭素数が２～１２であり、好ましくは炭素数が２～７であり、アシル基の例としては、脂肪族アシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基（ブチリル基）、イソブタノイル基（イソブチリル基）、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、およびウンデカノイル基など）、および芳香族アシル基（例えば、ベンゾイル基、１－ナフトイル基および２－ナフトイル基）が挙げられ、好ましくはアセチル基又はベンゾイル基が挙げられる。

【0013】

ハロゲン化剤としては、例えば、ヨウ素、臭素などのハロゲン；Ｎ－クロロスクシンイミド、Ｎ－ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）、およびＮ－ヨードスクシンイミド（ＮＩＳ）等のＮ－ハロゲン化スクシンイミド；１，３－ジヨード－５，５－ジメチルヒダントイン、１，３－ジブロモ－５，５－ジメチルヒダントイン、および１－ブロモ－３－クロロ－５，５－ジメチルヒダントイン等のＮ－ハロゲン化ヒダントインが挙げられる。本発明においては、ハロゲンが好ましく用いられ、ヨウ素が更に好ましく用いられる。

【0014】

本発明反応は、ハロゲン化剤のほかに、酸を添加して実施してもよい。酸としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸及びその塩、アルキルスルホン酸及びその塩、アリールスルホン酸及びその塩、パーフルオロアルキルスルホン酸及びその塩、並びにアルキルスルホン酸及びその塩、並びにこれらの２種類以上の組み合わせが挙げられる。塩としては、例えば、金属塩（例えば、銅塩及び銀塩）が挙げられる。酸としては、具体的には、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、およびトリフルオロメタンスルホン酸銀など、並びにこれらの２種類以上の組み合わせが挙げられる。アルキルスルホン酸のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、好ましくは炭素数１～６のアルキル基である。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、及びヘキシルが例示される。アリールスルホン酸のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基が挙げられる。

【0015】

式（２）のエーテル化合物において、Ｒ^１で表されるアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、好ましくは炭素数１～６のアルキル基である。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、およびヘキシルが挙げられる。アルキル基としては、メチル基が好ましい。

【0016】

本発明の反応の溶媒としては、テトラヒドロピラン化合物が挙げられ、具体的には、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）もしくは４－メチルテトラヒドロピラン（ＭＴＨＰ）またはそれらの混合溶媒が用いられる。溶媒の量は、式（１）で表される配糖体化合物に対して、通常０．５ｖ／ｗ～２０ｖ／ｗ％、好ましくは１ｖ／ｗ～１０ｖ／ｗ％である。
式（２）で表されるエーテル化合物の量は、一般式（１）で表される配糖体化合物１モルに対して、通常０．８～５モル、好ましくは１～３モル、より好ましくは１～１．５モルである。ハロゲン化剤の量は、一般式（１）で表される配糖体化合物１モルに対して、通常０．８～１０モル、好ましく３～１０モル、より好ましくは３～６モルである。酸の量は、一般式（１）で表される配糖体化合物１モルに対して、通常０～５モル、好ましくは０～１．５モル、より好ましくは０～０．１モルである。

【0017】

本発明の反応温度は、通常－３０～３０℃、好ましくは－２０～２５℃、より好ましくは－１５～５℃である。本発明反応の反応時間は、通常０．５～１０時間、好ましくは０．５～６時間である。

【0018】

式（１）で表される配糖体化合物は、公知の方法により製造することができ、または市販品を入手することもできる。式（２）で表されるエーテル化合物は、公知の方法（前記特許文献１、２及び特開２０１６－５０２０３号公報参照）により製造することができる。
本発明で得られた配糖体化合物は、粗生成物として次の反応に使用することができるが、必要に応じてシリカゲルカラムクロマトグラフィーなどによる精製を行ってもよい。

【実施例】

【0019】

以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例等になんら限定されるものではない。
合成した配糖体化合物の純度の測定はＨＰＬＣにより行った。配糖体化合物をＨＰＬＣによって各成分に分離し、副生成物の量として、得られたクロマトグラムにおける副生成物の面積百分率の総和を算出した。使用したＨＰＬＣ装置は、面積値１０００以上のピークを検出するように設定しており、本条件において検出可能な最小面積値のピークは面積百分率として０．０３％であった。

【表1】

以下、本明細書中、ＣＥＭは２－シアノエトキシメチルを、ＥＭＭは２－シアノエトキシメトキシメチルを、意味する。

【0020】

実施例１
Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメトキシメチル）アデノシン（ＥＭＭ Ａ）

【化5】

【0021】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（１．０ｇ、１．８ｍｍｏｌ）を４－メチルテトラヒドロピラン（１０ｍｌ）に溶解し、混合物を０℃に冷却した。そこにメタンスルホン酸（１７ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）、ヨウ素（２．７ｇ、１０．８ｍｍｏｌ）、および２－シアノエトキシメチルメチルチオメチルエーテル（０．４４ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で３時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が５．９％であった。

【0022】

実施例２
Ｎ^６－アセチル－３’、５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１、３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメチル）アデノシン（ＣＥＭ Ａ）

【化6】

【0023】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（１．０ｇ、１．８ｍｍｏｌ）を４－メチルテトラヒドロピラン（５ｍｌ）に溶解し、混合物を０℃に冷却した。そこにメタンスルホン酸（１７ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）、ヨウ素（２．７ｇ、１０．８ｍｍｏｌ）、およびメチルチオメチル２－シアノエチルエーテル（０．３５ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で３時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が３．３％であった。

【0024】

実施例３
Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメトキシメチル）アデノシン（ＥＭＭ Ａ）

【化7】

【0025】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（５．０ｇ、９．０ｍｍｏｌ）をトルエン（２５ｍｌ）に溶解し、溶液量が１５ｍｌになるまで濃縮した。この溶液に、４－メチルテトラヒドロピラン（１０ｍｌ）を加え、混合物を－１０℃に冷却した。そこにヨウ素（１３．８ｇ、５５．２ｍｍｏｌ）、および２－シアノエトキシメチルメチルチオメチルエーテル（２．１８ｇ、１３．４ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で１時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、トルエンで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が７．１％であった。

【0026】

比較例１
Ｎ^６－アセチル－３’、５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１、３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメトキシメチル）アデノシン（ＥＭＭ Ａ）

【化8】

【0027】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（１．０ｇ、１．８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（１０ｍｌ）に溶解し、混合物を０℃に冷却した。そこにメタンスルホン酸（１７ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）、ヨウ素（２．７ｇ、１０．８ｍｍｏｌ）、および２－シアノエトキシメチルメチルチオメチルエーテル（０．４４ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で３時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が１０．２％であった。

【0028】

比較例２
Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメチル）アデノシン（ＣＥＭ Ａ）

【化9】

【0029】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（１．０ｇ、１．８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（５ｍｌ）に溶解し、混合物を０℃に冷却した。そこにメタンスルホン酸（１７ｍｇ、０．１８ｍｍｏｌ）、ヨウ素（２．７ｇ、１０．８ｍｍｏｌ）、およびメチルチオメチル２－シアノエチルエーテル（０．３５ｇ、２．７ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で３時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、酢酸エチルで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が８．６％であった。

【0030】

比較例３
Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）－２’－Ｏ－（２－シアノエトキシメトキシメチル）アデノシン（ＥＭＭ Ａ）

【化10】

【0031】

Ｎ^６－アセチル－３’，５’－Ｏ－（テトライソプロピルジシロキサン－１，３－ジイル）アデノシン（５．０ｇ、９．０ｍｍｏｌ）をトルエン（２５ｍｌ）に溶解し、溶液量が１５ｍｌになるまで濃縮した。この溶液に、テトラヒドロフラン（１０ｍｌ）を加え、混合物を－１０℃に冷却した。そこにヨウ素（１３．８ｇ、５５．２ｍｍｏｌ）、および２－シアノエトキシメチルメチルチオメチルエーテル（２．１８ｇ、１３．４ｍｍｏｌ）を加え、混合物を窒素雰囲気下、０℃で１時間攪拌した。反応液を飽和チオ硫酸ナトリウム水溶液と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液の混合溶液に加え、トルエンで抽出した。溶媒を留去し、目的化合物を含む粗生成物を得た。
ＨＰＬＣ分析の結果、副生成物のＬＣ面積百分率の総和が１０．７％であった。
以上の実施例及び比較例の試験結果を、表２に示す。

【表2】

【0032】

以上の表２に示すように、溶媒として４－メチルテトラヒドロピラン（ＭＴＨＰ）を用いることで副生成物の生成を抑制し、より高純度で目的物を得ることができた。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、配糖体化合物の製造方法を提供する。該製造方法に従って得られる配糖体化合物は高純度であるため、高純度のオリゴ核酸の合成に適している。