リン原子修飾核酸の合成方法
【課題】本明細書は、キラルX−ホスホネート部分を含むリン原子修飾核酸の合成方法について記載する。
【解決手段】本明細書に記載の方法は、化学的に安定なH−ホスホネート部分を含むアキラル分子とヌクレオシド/ヌクレオチドとの不斉反応を介して、高いジアステレオマー純度の骨格修飾核酸を提供する。
【解決手段】本明細書に記載の方法は、化学的に安定なH−ホスホネート部分を含むアキラル分子とヌクレオシド/ヌクレオチドとの不斉反応を介して、高いジアステレオマー純度の骨格修飾核酸を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
アキラルH−ホスホネート部分を含む分子と5’−OH部分を含むヌクレオシドを反応させて、縮合中間体を形成する工程;および前記縮合中間体をキラルX−ホスホネート部分を含む核酸に変換する工程を含む、キラルX−ホスホネート部分を含む核酸の合成方法。
【請求項2】
前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子と5’−OH部分を含むヌクレオシドを反応させて、縮合中間体を形成する工程が、ワンポット反応である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記キラルX−ホスホネート部分を含む核酸が、式1:
【化1】
(式中、R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORaまたは−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Xの各例は、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、アルキルチオ、アシル、−NRfRf、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;
Rfの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり;
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンであり;
R3は、水素、ブロッキング基、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分であり;およびnは、1〜約200の整数である)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
式1の前記化合物の各X−ホスホネート部分が、31P NMR分光法または逆相HPLCによって測定されるとき、ジアステレオマー的に98%を超えて純粋である、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
各X−ホスホネート部分がRP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
各X−ホスホネート部分がSP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
各X−ホスホネートが、独立して、Rp配置またはSP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項8】
前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子が、式2:
【化2】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2は、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;および
Baは、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;および
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいは一価の金属イオンである)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
キラル試薬をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記キラル試薬が、式3:
【化3】
(式中、W1およびW2は、独立して、−NG5−、−O−、または−S−であり;
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘタリール、もしくはアリールであるか、またはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物である、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記5’−OH部分を含むヌクレオシドが、式4:
【化4】
(式中、R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcでり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
mは、0〜n−1の整数であり;
nは、1〜約200の整数であり;
OAは、トリチル部分、シリル部分、アセチル部分、アシル部分、アリールアシル部分、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
JはOであり、そしてDはHであり、あるいはJはS、Se、もしくはBH3であり、そしてDはキラル配位子Ciもしくは式A:
【化5】
(式中、W1およびW2は、独立して、NHG5、OH、またはSHであり;
Aは、水素、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
式中、G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであるか、またはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の部分である)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
縮合試薬CRを提供する工程であって、それによって、前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子が活性化され、前記キラル試薬と反応して、キラル中間体を形成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記縮合試薬CRが、Ar3PL2、(ArO)3PL2、
【化6】
であり、式中、
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9およびZ10は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであるか、あるいは式中、Z2とZ3、Z5とZ6、Z7とZ8、Z8とZ9、Z9とZ7、もしくはZ7とZ8とZ9のうちのいずれかは、一緒になって、3〜20員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Q−は、対アニオンであり;
Lは、脱離基であり;
wは、0〜3の整数であり;ならびに
Arは、アリール、ヘテロアリールであり、および/またはAr基のうちの1つは、前記高分子支持体に付着している、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記縮合試薬CRの対イオンが、Cl−、Br−、BF4−、PF6−、TfO−、Tf2N−、AsF6−、ClO4−、またはSbF6−であり、ここで、TfはCF3SO2である、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記縮合試薬CRの脱離基が、F、Cl、Br、I、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、イミダゾール、アルキルトリアゾール、テトラゾール、ペンタフルオロベンゼン、または1−ヒドロキシベンゾトリアゾールである、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記縮合試薬が、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、(PhO)3PCl2、Ph3PCl2、N,N’−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド(BopCl)、1,3−ジメチル−2−(3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−yl)−2−ピロリジン−1−イル−1,3,2−ジアザホスホリジニウムヘキサフルオロホスフェート(MNTP)、または3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−イル−トリス(ピロリジン−1−イル)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyNTP)
【化7】
である、請求項12に記載の方法。
【請求項17】
活性化試薬ARを提供する工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項18】
前記活性化試薬ARが、
【化8】
であり、式中、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、およびZ21は、独立して、水素、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであるか、あるいは式中、Z11とZ12、Z11とZ13、Z11とZ14、Z12とZ13、Z12とZ14、Z13とZ14、Z15とZ16、Z15とZ17、Z16とZ17、Z18とZ19、もしくはZ20とZ21のうちいずれかは、一緒になって、3〜20員環の脂環もしくはヘテロ環を形成するか、または5もしくは20員環の芳香環を形成し;
ならびにQ−は対イオンである、
請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記活性化試薬ARの対イオンが、Cl−、Br−、BF4−、PF6−、TfO−、Tf2N−、AsF6−、ClO4−、またはSbF6−であり、ここで、TfはCF3SO2である、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記活性化試薬ARが、イミダゾール、4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)、4,5−ジクロロイミダゾール、1−フェニルイミダゾリウムトリフレート(PhIMT)、ベンゾイミダゾリウムトリフレート(BIT)、ベンズトリアゾール、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(NT)、テトラゾール、5−エチルチオテトラゾール、5−(4−ニトロフェニル)テトラゾール、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)、N−シアノメチルピペリジニウムトリフレート、N−シアノメチルジメチルアンモニウムトリフレートである、請求項17に記載の方法。
【請求項21】
前記活性化試薬ARが、4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)、1−フェニルイミダゾリウムトリフレート(PhIMT)、ベンゾイミダゾリウムトリフレート(BIT)、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(NT)、テトラゾール、またはN−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)
【化9】
である、請求項17に記載の方法。
【請求項22】
前記活性化試薬ARが、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)である、請求項17に記載の方法。
【請求項23】
前記反応させる工程が、非プロトン性有機溶媒中で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記溶媒が、アセトニトリル、ピリジン、テトラヒドロフラン、またはジクロロメタンである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記非プロトン性有機溶媒が塩基性ではない場合、塩基が前記反応させる工程中に存在する、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記塩基が、ピリジン、キノリン、N,N−ジメチルアニリンまたはN−シアノメチルピロリジンである、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記塩基が
【化10】
(式中、Z22およびZ23は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであり、あるいは式中、Z22およびZ23のいずれかは、一緒になって、3〜10員環の脂環もしくはヘテロ環を形成する)
である、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記塩基が、N−シアノメチルピロリジンである、請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記非プロトン性有機溶媒が、無水である、請求項23に記載の方法。
【請求項30】
前記無水非プロトン性有機溶媒が、蒸留直後のものである、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
前記蒸留直後の無水非プロトン性有機溶媒が、ピリジンまたはアセトニトリルである、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体をキャッピングする工程、および前記キャッピングされた縮合中間体を修飾して、式5:
【化11】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Jの各例は、S、Se、またはBH3であり;
vは、2〜n−1の整数であり;
OAは、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
Aは、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
以下の工程:(a)前記式5の化合物のR1を脱ブロックして、式4の化合物(式中、mは、少なくとも1であり、JはS、Se、またはBH3であり、そしてDは、式Aの部分である)を生成する工程;(b)請求項10に記載の方法を使用して、式4の前記化合物を反応させる工程であって、ここで、前記縮合中間体を変換する工程は、前記縮合中間体をキャッピングする工程、および前記キャッピングされた縮合中間体を修飾して、式5の化合物(式中、vは、2より大きく、かつ約200未満である)を生成する工程を含む工程;ならびに(c)場合により、工程(a)および(b)を反復して、式5の化合物(式中、vは、3より大きく、かつ約200未満である)を形成する工程、
をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記式5の化合物を前記式1の化合物(式中、各Ba部分は、ブロックされておらず;R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、P(O)(Rc)2、−HP(O)(Rc)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−であり;
R3はHであり;
Xの各例は、独立して、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;および
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであり、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンである)
に変換する工程をさらに含む、請求項32または33に記載の方法。
【請求項35】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化して、式4の化合物(式中、mは少なくとも1であり、JはOであり、そしてDはHである)を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
前記縮合中間体が、式A’:
【化12】
(式中、Aは水素であり;ならびに
式中、G1およびG2は、独立して、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、そしてG3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の部分を含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
(a)請求項10に記載の方法を使用して、式4の前記化合物(式中、mは少なくとも1であり、JはOであり、そしてDはHである)を反応させる工程であって、ここで、前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化して、式4の化合物(式中、mは少なくとも2であり、かつ約200未満であり;JはOであり、そしてDはHである)を生成する工程を含む工程、ならびに(b)場合により、工程(a)を反復して、式4の化合物(式中、mは2より大きく、かつ約200未満である)を生成する工程、をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
前記酸性化する工程が、前記縮合中間体からプリンもしくはピリミジン部分を除去せずに、前記縮合中間体を式4の前記化合物に変換するのに有効な量のブレンステッドまたはルイス酸を添加する工程を含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項39】
前記酸性化する工程が、有機溶媒中1%トリフルオロ酢酸、有機溶媒中3%ジクロロ酢酸、または有機溶媒中3%トリクロロ酢酸を、添加する工程を含む、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記酸性化する工程が、カチオンスカベンジャーを添加する工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項41】
前記カチオンスカベンジャーが、トリエチルシランまたはトリイソプロピルシランである、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化する工程に先立って、R1を脱ブロックする工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項43】
前記式4の化合物を修飾して、X部分を導入し、それによって、式1の化合物(式中、R3は、ブロッキング基または固相支持体に接続された連結部分である)を生成する工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項44】
請求項35に記載の生成物を処理して、式1の化合物(式中、R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORaまたは−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−であり;
各Ba部分は、ブロックされておらず;
R3はHであり;
Xの各例は、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、アルキルチオ、アシル、−NRfRf、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;
Rfの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり;
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンであり;および
nは、1より大きく、かつ約200未満である)
を生成する工程をさらに含む、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記修飾する工程が、ホウ素化剤、硫黄求電子剤、またはセレン求電子剤を使用して、実施される、請求項32または33に記載の方法。
【請求項46】
前記硫黄求電子剤が、以下の式:
S8(式B)、Z24−S−S−Z25、またはZ24−S−X−Z25、
(式中、Z24およびZ25は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルでありか、あるいはZ24およびZ25は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記硫黄求電子剤が、式B、C、D、E、またはF:
【化13】
の化合物である、請求項46に記載の方法。
【請求項48】
前記セレン求電子剤が、以下の式:
Se(式G)、Z26−Se−Se−Z27、またはZ26−Se−X−Z27、
(式中、Z26およびZ27は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ26およびZ27は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、SまたはNRfであり;およびRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項45に記載の方法。
【請求項49】
前記セレン求電子剤が、式G、H、I、J、K、またはL
【化14】
の化合物である、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−ピリジン(BH3・Py)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−アニリン(BH3・An)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項45に記載の方法。
【請求項51】
前記修飾する工程が、シリル化試薬、続いて、硫黄求電子剤、セレン求電子剤、ホウ素化剤、アルキル化剤、アルデヒド、またはアシル化剤を使用して、実施される、請求項43に記載の方法。
【請求項52】
前記シリル化試薬が、クロロトリメチルシラン(TMS−Cl)、トリイソプロピルシリルクロリド(TIPS−Cl)、t−ブチルジメチルシリルクロリド(TBDMS−Cl)、t−ブチルジフェニルシリルクロリド(TBDPS−Cl)、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、N−トリメチルシリルジメチルアミン(TMSDMA)、N−トリメチルシリルジエチルアミン(TMSDEA)、N−トリメチルシリルアセトアミド(TMSA)、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド(BSA)、またはN,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)である、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記硫黄求電子剤が、以下の式:
S8(式B)、Z24−S−S−Z25、またはZ24−S−X−Z25、
(式中、Z24およびZ25は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ24およびZ25は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項54】
前記硫黄求電子剤が、式B、C、D、E、またはF:
【化15】
の化合物である、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記セレン求電子剤が、以下の式:
Se(式G)、Z26−Se−Se−Z27、またはZ26−Se−X−Z27、
(式中、Z26およびZ27は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ26およびZ27は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、S、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項56】
前記セレン求電子剤が、式G、H、I、J、K、またはL
【化16】
の化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項57】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−ピリジン(BH3・Py)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−アニリン(BH3・An)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項51に記載の方法。
【請求項58】
前記アルキル化剤が、アルキルハライド、アルケニルハライド、アルキニルハライド、アルキルスルホネート、アルケニルスルホネート、またはアルキニルスルホネートである、請求項51に記載の方法。
【請求項59】
前記アルデヒドが、(パラ)−ホルムアルデヒド、アルキルアルデヒド、アルケニルアルデヒド、アルキニルアルデヒド、またはアリールアルデヒドである、請求項51に記載の方法。
【請求項60】
前記アシル化剤が、式MまたはN:
【化17】
(式中、G7は、アルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、またはヘテロアリールオキシであり;および
Mは、F、Cl、Br、I、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、イミダゾール、アルキルトリアゾール、テトラゾール、ペンタフルオロベンゼン、または1−ヒドロキシベンゾトリアゾールである)
の化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項61】
前記修飾する工程が、ハロゲン化試薬と反応させる工程、続いて、求核剤と反応させる工程によって実施される、請求項43に記載の方法。
【請求項62】
前記ハロゲン化試薬が、CCl4、CBr4、Cl2、Br2、I2、塩化スルフリル(SO2Cl2)、ホスゲン、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、一塩化硫黄、二塩化硫黄、クロラミン、CuCl2、N−クロロスクシンイミド(NCS)、CI4、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、またはN−ヨードスクシンイミド(NIS)である、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記求核剤が、NRfRfH、RfOH、またはRfSHであり、ここで、Rfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり、そしてNRfRfHのRfのうち少なくとも1つは水素ではない、請求項61に記載の方法。
【請求項64】
前記キラル試薬が、前記式3の化合物(式中、W1はNHG5であり、そしてW2はOである)である、請求項10に記載の方法。
【請求項65】
前記キラル試薬が、式Oまたは式P:
【化18】
である、請求項10に記載の方法。
【請求項66】
前記キラル試薬が、式Qまたは式R:
【化19】
である、請求項10に記載の方法。
【請求項67】
Raが、置換もしくは非置換のトリチルまたは置換シリルである、請求項3、8、32、または34に記載の方法。
【請求項68】
Raが、置換もしくは非置換のトリチルまたは置換シリルである、請求項44に記載の方法。
【請求項69】
Rbが、置換もしくは非置換のトリチル、置換シリル、アセチル、アシル、または置換メチルエーテルである、請求項3、8、11、または32に記載の方法。
【請求項70】
R3が、置換トリチル、アシル、置換シリル、または置換ベンジルであるブロッキング基である、請求項3に記載の方法。
【請求項71】
R3が、固相支持体に接続された連結部分である、請求項3に記載の方法。
【請求項72】
前記Ba部分のブロッキング基が、ベンジル、アシル、ホルミル、ジアルキルホルムアミジニル、イソブチリル、フェノキシアセチル、またはトリチル部分であり、それらのうちいずれかは、置換されなくてもよく、もしくは置換されてもよい、請求項3、8、11、または32に記載の方法。
【請求項73】
R1が、−N3、−NRdRd、アルキニルオキシ、または−OHである、請求項3、8、または34に記載の方法。
【請求項74】
R1が、−N3、−NRdRd、アルキニルオキシ、または−OHである、請求項43に記載の方法。
【請求項75】
R2が、−NRdRd、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1であり、そして蛍光部分または生体分子結合部分によって置換される、請求項3、8、11、32、または34に記載の方法。
【請求項76】
R2が、−NRdRd、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1であり、そして蛍光部分または生体分子結合部分により置換される、請求項43に記載の方法。
【請求項77】
前記R2上の置換基が、蛍光部分である、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
前記R2上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項75に記載の方法。
【請求項79】
前記R2上の置換基が、蛍光部分である、請求項76に記載の方法。
【請求項80】
前記R2上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項76に記載の方法。
【請求項81】
R2が、−OH、−N3、水素、ハロゲン、アルコキシ、またはアルキニルオキシである、請求項3、8、11、32、34、または43に記載の方法。
【請求項82】
R2が、−OH、−N3、水素、ハロゲン、アルコキシ、またはアルキニルオキシである、請求項3、8、11、32、または34のいずれか一項に記載の方法。
【請求項83】
Baが、5−ブロモウラシル、5−ヨードウラシル、または2,6−ジアミノプリンである、請求項43に記載の方法。
【請求項84】
Baが、蛍光部分または生体分子結合部分による置換によって修飾される、請求項3、8、11、32、または34に記載の方法。
【請求項85】
Baが、蛍光部分または生体分子結合部分による置換によって修飾される、請求項43に記載の方法。
【請求項86】
前記Ba上の置換基が、蛍光部分である、請求項84に記載の方法。
【請求項87】
前記Ba上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項84に記載の方法。
【請求項88】
前記Ba上の置換基が、蛍光部分である、請求項85に記載の方法。
【請求項89】
前記Ba上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項85に記載の方法。
【請求項90】
Zが、ピリジニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、N,N−ジイソプロピルエチルアンモニウムイオン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウムイオン、ナトリウムイオン、またはカリウムイオンである、請求項3、8、または34に記載の方法。
【請求項91】
Zが、ピリジニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、N,N−ジイソプロピルエチルアンモニウムイオン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウムイオン、ナトリウムイオン、またはカリウムイオンである、請求項43に記載の方法。
【請求項92】
Xが、アルキル、アルコキシ、−NRfRf、−S−Z+、または−BH3−Z+である、請求項3または34に記載の方法。
【請求項93】
Xが、アルキル、アルコキシ、−NRfRf、−S−Z+、または−BH3−Z+である、請求項43に記載の方法。
【請求項94】
前記硫黄求電子剤が、式F、式Eまたは式Bである、請求項47に記載の方法。
【請求項95】
前記硫黄求電子剤が、式F、式Eまたは式Bである、請求項54に記載の方法。
【請求項96】
前記セレン求電子剤が、式Gまたは式Jである、請求項49に記載の方法。
【請求項97】
前記セレン求電子剤が、式Gまたは式Jである、請求項56に記載の方法。
【請求項98】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項50または57に記載の方法。
【請求項99】
前記ハロゲン化剤が、CCl4、CBr4、Cl2、塩化スルフリル(SO2Cl2)、またはN−クロロスクシンイミド(NCS)である、請求項62に記載の方法。
【請求項100】
前記縮合試薬が、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、(PhO)3PCl2、Ph3PCl2、またはN,N−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド(BopCl)である、請求項16に記載の方法。
【請求項101】
サンプル中の標的分子を同定または検出する方法であって、標的分子を含有することが疑わしいサンプルと、請求項3に記載の核酸センサー分子とを接触させる工程を含み、ここで、シグナル発生ユニットによって発生するシグナルの変化が前記サンプル中の前記標的の存在を示す方法。
【請求項102】
前記シグナル発生ユニットによって発生するシグナルの変化を定量して、前記サンプル中の標的分子の量を定量する工程をさらに含む、請求項101に記載の方法。
【請求項103】
前記シグナル発生ユニットが、蛍光、表面プラズモン共鳴、蛍光消光、化学発光、干渉計測、または屈折率検出を検出する、請求項101に記載の方法。
【請求項104】
前記サンプルが、環境サンプル、バイオハザード材料、有機サンプル、薬物、毒素、フレーバー、香料、または生物学的サンプルである、請求項101に記載の方法。
【請求項105】
前記サンプルが、細胞、細胞抽出物、細胞溶解物、組織、組織抽出物、体液、血清、血液、または血液産物である生物学的サンプルである、請求項101に記載の方法。
【請求項106】
前記核酸センサー分子が、前記標的分子に特異的に結合する、請求項101に記載の方法。
【請求項107】
前記標的分子の存在が、病的状態の存在を示す、請求項101に記載の方法。
【請求項108】
(a)目的のコンセンサス配列に相補的な一定のヌクレオチド配列のある領域を有する複数の第1のPCRプライマーを提供する工程;(b)複数の第2のPCRプライマーを提供する工程、(c)前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーによってフランキングされる核酸領域が特異的に増幅されるように、複数の第1のプライマーのサブセットが、実質的にそれが鋳型のどこで生じようとも前記目的のコンセンサス配列に結合し、そして複数の第2のプライマーのサブセットが、前記第1のプライマーから隔たった場所で前記鋳型に結合するという条件下で、複数の第1のPCRプライマーおよび複数の第2のPCRプライマーを使用する前記PCRを介して、核酸鋳型を増幅する工程であって、複数の第1のPCRプライマーおよび/または複数の第2のPCTプライマーが請求項3に記載の核酸分子である工程、
を含む、核酸鋳型から核酸の所望の領域を増幅する方法。
【請求項109】
前記鋳型がゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項110】
前記鋳型が真核生物のゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項111】
前記鋳型がヒトのゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項112】
前記鋳型が原核生物のDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項113】
前記鋳型が、クローニングされたゲノムDNA、DNAのサブゲノム領域、染色体、またはサブ染色体領域であるDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項114】
前記鋳型がRNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項115】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を修飾して、式5:
【化20】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Jの各例は、S、Se、またはBH3であり;
vは、整数1であり;
OAは、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
Aは、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項1】
アキラルH−ホスホネート部分を含む分子と5’−OH部分を含むヌクレオシドを反応させて、縮合中間体を形成する工程;および前記縮合中間体をキラルX−ホスホネート部分を含む核酸に変換する工程を含む、キラルX−ホスホネート部分を含む核酸の合成方法。
【請求項2】
前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子と5’−OH部分を含むヌクレオシドを反応させて、縮合中間体を形成する工程が、ワンポット反応である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記キラルX−ホスホネート部分を含む核酸が、式1:
【化1】
(式中、R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORaまたは−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Xの各例は、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、アルキルチオ、アシル、−NRfRf、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;
Rfの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり;
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンであり;
R3は、水素、ブロッキング基、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分であり;およびnは、1〜約200の整数である)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
式1の前記化合物の各X−ホスホネート部分が、31P NMR分光法または逆相HPLCによって測定されるとき、ジアステレオマー的に98%を超えて純粋である、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
各X−ホスホネート部分がRP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
各X−ホスホネート部分がSP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
各X−ホスホネートが、独立して、Rp配置またはSP配置を有する、請求項3に記載の方法。
【請求項8】
前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子が、式2:
【化2】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2は、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;および
Baは、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;および
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいは一価の金属イオンである)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
キラル試薬をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記キラル試薬が、式3:
【化3】
(式中、W1およびW2は、独立して、−NG5−、−O−、または−S−であり;
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘタリール、もしくはアリールであるか、またはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物である、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記5’−OH部分を含むヌクレオシドが、式4:
【化4】
(式中、R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcでり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
mは、0〜n−1の整数であり;
nは、1〜約200の整数であり;
OAは、トリチル部分、シリル部分、アセチル部分、アシル部分、アリールアシル部分、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
JはOであり、そしてDはHであり、あるいはJはS、Se、もしくはBH3であり、そしてDはキラル配位子Ciもしくは式A:
【化5】
(式中、W1およびW2は、独立して、NHG5、OH、またはSHであり;
Aは、水素、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
式中、G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであるか、またはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の部分である)
の化合物である、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
縮合試薬CRを提供する工程であって、それによって、前記アキラルH−ホスホネート部分を含む分子が活性化され、前記キラル試薬と反応して、キラル中間体を形成する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記縮合試薬CRが、Ar3PL2、(ArO)3PL2、
【化6】
であり、式中、
Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9およびZ10は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであるか、あるいは式中、Z2とZ3、Z5とZ6、Z7とZ8、Z8とZ9、Z9とZ7、もしくはZ7とZ8とZ9のうちのいずれかは、一緒になって、3〜20員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Q−は、対アニオンであり;
Lは、脱離基であり;
wは、0〜3の整数であり;ならびに
Arは、アリール、ヘテロアリールであり、および/またはAr基のうちの1つは、前記高分子支持体に付着している、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記縮合試薬CRの対イオンが、Cl−、Br−、BF4−、PF6−、TfO−、Tf2N−、AsF6−、ClO4−、またはSbF6−であり、ここで、TfはCF3SO2である、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記縮合試薬CRの脱離基が、F、Cl、Br、I、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、イミダゾール、アルキルトリアゾール、テトラゾール、ペンタフルオロベンゼン、または1−ヒドロキシベンゾトリアゾールである、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記縮合試薬が、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、(PhO)3PCl2、Ph3PCl2、N,N’−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド(BopCl)、1,3−ジメチル−2−(3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−yl)−2−ピロリジン−1−イル−1,3,2−ジアザホスホリジニウムヘキサフルオロホスフェート(MNTP)、または3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール−1−イル−トリス(ピロリジン−1−イル)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(PyNTP)
【化7】
である、請求項12に記載の方法。
【請求項17】
活性化試薬ARを提供する工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項18】
前記活性化試薬ARが、
【化8】
であり、式中、Z11、Z12、Z13、Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19、Z20、およびZ21は、独立して、水素、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであるか、あるいは式中、Z11とZ12、Z11とZ13、Z11とZ14、Z12とZ13、Z12とZ14、Z13とZ14、Z15とZ16、Z15とZ17、Z16とZ17、Z18とZ19、もしくはZ20とZ21のうちいずれかは、一緒になって、3〜20員環の脂環もしくはヘテロ環を形成するか、または5もしくは20員環の芳香環を形成し;
ならびにQ−は対イオンである、
請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記活性化試薬ARの対イオンが、Cl−、Br−、BF4−、PF6−、TfO−、Tf2N−、AsF6−、ClO4−、またはSbF6−であり、ここで、TfはCF3SO2である、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記活性化試薬ARが、イミダゾール、4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)、4,5−ジクロロイミダゾール、1−フェニルイミダゾリウムトリフレート(PhIMT)、ベンゾイミダゾリウムトリフレート(BIT)、ベンズトリアゾール、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(NT)、テトラゾール、5−エチルチオテトラゾール、5−(4−ニトロフェニル)テトラゾール、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)、N−シアノメチルピペリジニウムトリフレート、N−シアノメチルジメチルアンモニウムトリフレートである、請求項17に記載の方法。
【請求項21】
前記活性化試薬ARが、4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)、1−フェニルイミダゾリウムトリフレート(PhIMT)、ベンゾイミダゾリウムトリフレート(BIT)、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(NT)、テトラゾール、またはN−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)
【化9】
である、請求項17に記載の方法。
【請求項22】
前記活性化試薬ARが、N−シアノメチルピロリジニウムトリフレート(CMPT)である、請求項17に記載の方法。
【請求項23】
前記反応させる工程が、非プロトン性有機溶媒中で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記溶媒が、アセトニトリル、ピリジン、テトラヒドロフラン、またはジクロロメタンである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記非プロトン性有機溶媒が塩基性ではない場合、塩基が前記反応させる工程中に存在する、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記塩基が、ピリジン、キノリン、N,N−ジメチルアニリンまたはN−シアノメチルピロリジンである、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記塩基が
【化10】
(式中、Z22およびZ23は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、もしくはヘテロアリールオキシであり、あるいは式中、Z22およびZ23のいずれかは、一緒になって、3〜10員環の脂環もしくはヘテロ環を形成する)
である、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
前記塩基が、N−シアノメチルピロリジンである、請求項25に記載の方法。
【請求項29】
前記非プロトン性有機溶媒が、無水である、請求項23に記載の方法。
【請求項30】
前記無水非プロトン性有機溶媒が、蒸留直後のものである、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
前記蒸留直後の無水非プロトン性有機溶媒が、ピリジンまたはアセトニトリルである、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体をキャッピングする工程、および前記キャッピングされた縮合中間体を修飾して、式5:
【化11】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Jの各例は、S、Se、またはBH3であり;
vは、2〜n−1の整数であり;
OAは、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
Aは、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項33】
以下の工程:(a)前記式5の化合物のR1を脱ブロックして、式4の化合物(式中、mは、少なくとも1であり、JはS、Se、またはBH3であり、そしてDは、式Aの部分である)を生成する工程;(b)請求項10に記載の方法を使用して、式4の前記化合物を反応させる工程であって、ここで、前記縮合中間体を変換する工程は、前記縮合中間体をキャッピングする工程、および前記キャッピングされた縮合中間体を修飾して、式5の化合物(式中、vは、2より大きく、かつ約200未満である)を生成する工程を含む工程;ならびに(c)場合により、工程(a)および(b)を反復して、式5の化合物(式中、vは、3より大きく、かつ約200未満である)を形成する工程、
をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記式5の化合物を前記式1の化合物(式中、各Ba部分は、ブロックされておらず;R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、P(O)(Rc)2、−HP(O)(Rc)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−であり;
R3はHであり;
Xの各例は、独立して、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;および
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであり、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンである)
に変換する工程をさらに含む、請求項32または33に記載の方法。
【請求項35】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化して、式4の化合物(式中、mは少なくとも1であり、JはOであり、そしてDはHである)を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項36】
前記縮合中間体が、式A’:
【化12】
(式中、Aは水素であり;ならびに
式中、G1およびG2は、独立して、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、そしてG3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の部分を含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
(a)請求項10に記載の方法を使用して、式4の前記化合物(式中、mは少なくとも1であり、JはOであり、そしてDはHである)を反応させる工程であって、ここで、前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化して、式4の化合物(式中、mは少なくとも2であり、かつ約200未満であり;JはOであり、そしてDはHである)を生成する工程を含む工程、ならびに(b)場合により、工程(a)を反復して、式4の化合物(式中、mは2より大きく、かつ約200未満である)を生成する工程、をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
前記酸性化する工程が、前記縮合中間体からプリンもしくはピリミジン部分を除去せずに、前記縮合中間体を式4の前記化合物に変換するのに有効な量のブレンステッドまたはルイス酸を添加する工程を含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項39】
前記酸性化する工程が、有機溶媒中1%トリフルオロ酢酸、有機溶媒中3%ジクロロ酢酸、または有機溶媒中3%トリクロロ酢酸を、添加する工程を含む、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記酸性化する工程が、カチオンスカベンジャーを添加する工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項41】
前記カチオンスカベンジャーが、トリエチルシランまたはトリイソプロピルシランである、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を酸性化する工程に先立って、R1を脱ブロックする工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項43】
前記式4の化合物を修飾して、X部分を導入し、それによって、式1の化合物(式中、R3は、ブロッキング基または固相支持体に接続された連結部分である)を生成する工程をさらに含む、請求項35または37に記載の方法。
【請求項44】
請求項35に記載の生成物を処理して、式1の化合物(式中、R1は、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORaまたは−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、水素、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり、あるいはNa+1、Li+1、もしくはK+1であるカチオンであり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−OH、−SH、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−であり;
各Ba部分は、ブロックされておらず;
R3はHであり;
Xの各例は、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、アルキルチオ、アシル、−NRfRf、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、−S−Z+、−Se−Z+、または−BH3−Z+であり;
Rfの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり;
Z+は、アンモニウムイオン、アルキルアンモニウムイオン、ヘテロ芳香族イミニウムイオン、またはヘテロ環イミニウムイオンであって、それらのうちいずれかは、第一級、第二級、第三級もしくは第四級であり、あるいはZ+は一価の金属イオンであり;および
nは、1より大きく、かつ約200未満である)
を生成する工程をさらに含む、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記修飾する工程が、ホウ素化剤、硫黄求電子剤、またはセレン求電子剤を使用して、実施される、請求項32または33に記載の方法。
【請求項46】
前記硫黄求電子剤が、以下の式:
S8(式B)、Z24−S−S−Z25、またはZ24−S−X−Z25、
(式中、Z24およびZ25は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルでありか、あるいはZ24およびZ25は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記硫黄求電子剤が、式B、C、D、E、またはF:
【化13】
の化合物である、請求項46に記載の方法。
【請求項48】
前記セレン求電子剤が、以下の式:
Se(式G)、Z26−Se−Se−Z27、またはZ26−Se−X−Z27、
(式中、Z26およびZ27は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ26およびZ27は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、SまたはNRfであり;およびRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項45に記載の方法。
【請求項49】
前記セレン求電子剤が、式G、H、I、J、K、またはL
【化14】
の化合物である、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−ピリジン(BH3・Py)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−アニリン(BH3・An)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項45に記載の方法。
【請求項51】
前記修飾する工程が、シリル化試薬、続いて、硫黄求電子剤、セレン求電子剤、ホウ素化剤、アルキル化剤、アルデヒド、またはアシル化剤を使用して、実施される、請求項43に記載の方法。
【請求項52】
前記シリル化試薬が、クロロトリメチルシラン(TMS−Cl)、トリイソプロピルシリルクロリド(TIPS−Cl)、t−ブチルジメチルシリルクロリド(TBDMS−Cl)、t−ブチルジフェニルシリルクロリド(TBDPS−Cl)、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、N−トリメチルシリルジメチルアミン(TMSDMA)、N−トリメチルシリルジエチルアミン(TMSDEA)、N−トリメチルシリルアセトアミド(TMSA)、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド(BSA)、またはN,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)である、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記硫黄求電子剤が、以下の式:
S8(式B)、Z24−S−S−Z25、またはZ24−S−X−Z25、
(式中、Z24およびZ25は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ24およびZ25は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項54】
前記硫黄求電子剤が、式B、C、D、E、またはF:
【化15】
の化合物である、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記セレン求電子剤が、以下の式:
Se(式G)、Z26−Se−Se−Z27、またはZ26−Se−X−Z27、
(式中、Z26およびZ27は、独立して、アルキル、アミノアルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アシル、アミド、イミド、もしくはチオカルボニルであり、あるいはZ26およびZ27は、一緒になって、置換されていても置換されていなくてもよい3〜8員環の脂環またはヘテロ環を形成し;
Xは、SO2、S、O、またはNRfであり;ならびにRfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールである)
のうちの1つを有する化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項56】
前記セレン求電子剤が、式G、H、I、J、K、またはL
【化16】
の化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項57】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−ピリジン(BH3・Py)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−アニリン(BH3・An)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項51に記載の方法。
【請求項58】
前記アルキル化剤が、アルキルハライド、アルケニルハライド、アルキニルハライド、アルキルスルホネート、アルケニルスルホネート、またはアルキニルスルホネートである、請求項51に記載の方法。
【請求項59】
前記アルデヒドが、(パラ)−ホルムアルデヒド、アルキルアルデヒド、アルケニルアルデヒド、アルキニルアルデヒド、またはアリールアルデヒドである、請求項51に記載の方法。
【請求項60】
前記アシル化剤が、式MまたはN:
【化17】
(式中、G7は、アルキル、シクロアルキル、ヘテロ環、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、またはヘテロアリールオキシであり;および
Mは、F、Cl、Br、I、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、イミダゾール、アルキルトリアゾール、テトラゾール、ペンタフルオロベンゼン、または1−ヒドロキシベンゾトリアゾールである)
の化合物である、請求項51に記載の方法。
【請求項61】
前記修飾する工程が、ハロゲン化試薬と反応させる工程、続いて、求核剤と反応させる工程によって実施される、請求項43に記載の方法。
【請求項62】
前記ハロゲン化試薬が、CCl4、CBr4、Cl2、Br2、I2、塩化スルフリル(SO2Cl2)、ホスゲン、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、一塩化硫黄、二塩化硫黄、クロラミン、CuCl2、N−クロロスクシンイミド(NCS)、CI4、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、またはN−ヨードスクシンイミド(NIS)である、請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記求核剤が、NRfRfH、RfOH、またはRfSHであり、ここで、Rfは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、またはアリールであり、そしてNRfRfHのRfのうち少なくとも1つは水素ではない、請求項61に記載の方法。
【請求項64】
前記キラル試薬が、前記式3の化合物(式中、W1はNHG5であり、そしてW2はOである)である、請求項10に記載の方法。
【請求項65】
前記キラル試薬が、式Oまたは式P:
【化18】
である、請求項10に記載の方法。
【請求項66】
前記キラル試薬が、式Qまたは式R:
【化19】
である、請求項10に記載の方法。
【請求項67】
Raが、置換もしくは非置換のトリチルまたは置換シリルである、請求項3、8、32、または34に記載の方法。
【請求項68】
Raが、置換もしくは非置換のトリチルまたは置換シリルである、請求項44に記載の方法。
【請求項69】
Rbが、置換もしくは非置換のトリチル、置換シリル、アセチル、アシル、または置換メチルエーテルである、請求項3、8、11、または32に記載の方法。
【請求項70】
R3が、置換トリチル、アシル、置換シリル、または置換ベンジルであるブロッキング基である、請求項3に記載の方法。
【請求項71】
R3が、固相支持体に接続された連結部分である、請求項3に記載の方法。
【請求項72】
前記Ba部分のブロッキング基が、ベンジル、アシル、ホルミル、ジアルキルホルムアミジニル、イソブチリル、フェノキシアセチル、またはトリチル部分であり、それらのうちいずれかは、置換されなくてもよく、もしくは置換されてもよい、請求項3、8、11、または32に記載の方法。
【請求項73】
R1が、−N3、−NRdRd、アルキニルオキシ、または−OHである、請求項3、8、または34に記載の方法。
【請求項74】
R1が、−N3、−NRdRd、アルキニルオキシ、または−OHである、請求項43に記載の方法。
【請求項75】
R2が、−NRdRd、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1であり、そして蛍光部分または生体分子結合部分によって置換される、請求項3、8、11、32、または34に記載の方法。
【請求項76】
R2が、−NRdRd、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1であり、そして蛍光部分または生体分子結合部分により置換される、請求項43に記載の方法。
【請求項77】
前記R2上の置換基が、蛍光部分である、請求項75に記載の方法。
【請求項78】
前記R2上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項75に記載の方法。
【請求項79】
前記R2上の置換基が、蛍光部分である、請求項76に記載の方法。
【請求項80】
前記R2上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項76に記載の方法。
【請求項81】
R2が、−OH、−N3、水素、ハロゲン、アルコキシ、またはアルキニルオキシである、請求項3、8、11、32、34、または43に記載の方法。
【請求項82】
R2が、−OH、−N3、水素、ハロゲン、アルコキシ、またはアルキニルオキシである、請求項3、8、11、32、または34のいずれか一項に記載の方法。
【請求項83】
Baが、5−ブロモウラシル、5−ヨードウラシル、または2,6−ジアミノプリンである、請求項43に記載の方法。
【請求項84】
Baが、蛍光部分または生体分子結合部分による置換によって修飾される、請求項3、8、11、32、または34に記載の方法。
【請求項85】
Baが、蛍光部分または生体分子結合部分による置換によって修飾される、請求項43に記載の方法。
【請求項86】
前記Ba上の置換基が、蛍光部分である、請求項84に記載の方法。
【請求項87】
前記Ba上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項84に記載の方法。
【請求項88】
前記Ba上の置換基が、蛍光部分である、請求項85に記載の方法。
【請求項89】
前記Ba上の置換基が、ビオチンまたはアビジンである、請求項85に記載の方法。
【請求項90】
Zが、ピリジニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、N,N−ジイソプロピルエチルアンモニウムイオン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウムイオン、ナトリウムイオン、またはカリウムイオンである、請求項3、8、または34に記載の方法。
【請求項91】
Zが、ピリジニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、N,N−ジイソプロピルエチルアンモニウムイオン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エニウムイオン、ナトリウムイオン、またはカリウムイオンである、請求項43に記載の方法。
【請求項92】
Xが、アルキル、アルコキシ、−NRfRf、−S−Z+、または−BH3−Z+である、請求項3または34に記載の方法。
【請求項93】
Xが、アルキル、アルコキシ、−NRfRf、−S−Z+、または−BH3−Z+である、請求項43に記載の方法。
【請求項94】
前記硫黄求電子剤が、式F、式Eまたは式Bである、請求項47に記載の方法。
【請求項95】
前記硫黄求電子剤が、式F、式Eまたは式Bである、請求項54に記載の方法。
【請求項96】
前記セレン求電子剤が、式Gまたは式Jである、請求項49に記載の方法。
【請求項97】
前記セレン求電子剤が、式Gまたは式Jである、請求項56に記載の方法。
【請求項98】
前記ホウ素化剤が、ボラン−N,N−ジイソプロピルエチルアミン(BH3・DIPEA)、ボラン−2−クロロピリジン(BH3・CPy)、ボラン−テトラヒドロフラン(BH3・THF)、またはボラン−ジメチルスルフィド(BH3・Me2S)である、請求項50または57に記載の方法。
【請求項99】
前記ハロゲン化剤が、CCl4、CBr4、Cl2、塩化スルフリル(SO2Cl2)、またはN−クロロスクシンイミド(NCS)である、請求項62に記載の方法。
【請求項100】
前記縮合試薬が、ビス(トリクロロメチル)カルボネート(BTC)、(PhO)3PCl2、Ph3PCl2、またはN,N−ビス(2−オキソ−3−オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド(BopCl)である、請求項16に記載の方法。
【請求項101】
サンプル中の標的分子を同定または検出する方法であって、標的分子を含有することが疑わしいサンプルと、請求項3に記載の核酸センサー分子とを接触させる工程を含み、ここで、シグナル発生ユニットによって発生するシグナルの変化が前記サンプル中の前記標的の存在を示す方法。
【請求項102】
前記シグナル発生ユニットによって発生するシグナルの変化を定量して、前記サンプル中の標的分子の量を定量する工程をさらに含む、請求項101に記載の方法。
【請求項103】
前記シグナル発生ユニットが、蛍光、表面プラズモン共鳴、蛍光消光、化学発光、干渉計測、または屈折率検出を検出する、請求項101に記載の方法。
【請求項104】
前記サンプルが、環境サンプル、バイオハザード材料、有機サンプル、薬物、毒素、フレーバー、香料、または生物学的サンプルである、請求項101に記載の方法。
【請求項105】
前記サンプルが、細胞、細胞抽出物、細胞溶解物、組織、組織抽出物、体液、血清、血液、または血液産物である生物学的サンプルである、請求項101に記載の方法。
【請求項106】
前記核酸センサー分子が、前記標的分子に特異的に結合する、請求項101に記載の方法。
【請求項107】
前記標的分子の存在が、病的状態の存在を示す、請求項101に記載の方法。
【請求項108】
(a)目的のコンセンサス配列に相補的な一定のヌクレオチド配列のある領域を有する複数の第1のPCRプライマーを提供する工程;(b)複数の第2のPCRプライマーを提供する工程、(c)前記第1のプライマーおよび前記第2のプライマーによってフランキングされる核酸領域が特異的に増幅されるように、複数の第1のプライマーのサブセットが、実質的にそれが鋳型のどこで生じようとも前記目的のコンセンサス配列に結合し、そして複数の第2のプライマーのサブセットが、前記第1のプライマーから隔たった場所で前記鋳型に結合するという条件下で、複数の第1のPCRプライマーおよび複数の第2のPCRプライマーを使用する前記PCRを介して、核酸鋳型を増幅する工程であって、複数の第1のPCRプライマーおよび/または複数の第2のPCTプライマーが請求項3に記載の核酸分子である工程、
を含む、核酸鋳型から核酸の所望の領域を増幅する方法。
【請求項109】
前記鋳型がゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項110】
前記鋳型が真核生物のゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項111】
前記鋳型がヒトのゲノムDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項112】
前記鋳型が原核生物のDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項113】
前記鋳型が、クローニングされたゲノムDNA、DNAのサブゲノム領域、染色体、またはサブ染色体領域であるDNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項114】
前記鋳型がRNAである、請求項108に記載の方法。
【請求項115】
前記縮合中間体を式1の化合物に変換する工程が、前記縮合中間体を修飾して、式5:
【化20】
(式中、R1は、−NRdRd、−N3、ハロゲン、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−P(O)(Re)2、−HP(O)(Re)、−ORa、または−SRcであり;
Y1は、O、NRd、S、またはSeであり;
Raは、ブロッキング部分であり;
Rcは、ブロッキング基であり;
Rdの各例は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、置換シリル、カルバメート、−P(O)(Re)2、または−HP(O)(Re)であり;
Reの各例は、独立して、アルキル、アリール、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y2−、アルケニル−Y2−、アルキニル−Y2−、アリール−Y2−、またはヘテロアリール−Y2−であり;
Y2は、O、NRd、またはSであり;
R2の各例は、独立して、水素、−NRdRd、−N3、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルキル−Y1−、アルケニル−Y1−、アルキニル−Y1−、アリール−Y1−、ヘテロアリール−Y1−、−ORb、または−SRcであり、ここで、Rbは、ブロッキング部分であり;
Baの各例は、独立して、ブロックされているかまたはブロックされていないアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシルもしくは修飾核酸塩基であり;
Jの各例は、S、Se、またはBH3であり;
vは、整数1であり;
OAは、固相支持体に接続された連結部分または核酸に接続された連結部分に接続されており;
Aは、アシル、アリール、アルキル、アラルキル、またはシリル部分であり;ならびに
G1、G2、G3、G4、およびG5は、独立して、水素、アルキル、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、もしくはアリールであり、あるいはG1、G2、G3、G4、およびG5のうちの2つはG6であって、一緒になって、単環式もしくは多環式の、縮合もしくは非縮合の、約20個までの環原子の、飽和、部分不飽和もしくは不飽和の、炭素環またはヘテロ原子含有環を形成し、ならびに式中、G1、G2、G3、G4、およびG5のうち4つ以下がG6である)
の化合物を生成する工程を含む、請求項1に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図32A】
【図32B】
【図33A】
【図33B】
【図34A】
【図34B】
【図35A】
【図35B】
【図36A】
【図36B】
【図37A】
【図37B】
【図38A】
【図38B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29A】
【図29B】
【図30A】
【図30B】
【図31A】
【図31B】
【図32A】
【図32B】
【図33A】
【図33B】
【図34A】
【図34B】
【図35A】
【図35B】
【図36A】
【図36B】
【図37A】
【図37B】
【図38A】
【図38B】
【公表番号】特表2012−510460(P2012−510460A)
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−538075(P2011−538075)
【出願日】平成21年12月2日(2009.12.2)
【国際出願番号】PCT/IB2009/007923
【国際公開番号】WO2010/064146
【国際公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【出願人】(508337972)株式会社キラルジェン (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月2日(2009.12.2)
【国際出願番号】PCT/IB2009/007923
【国際公開番号】WO2010/064146
【国際公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【出願人】(508337972)株式会社キラルジェン (4)
【Fターム(参考)】
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