Oxyma-aktivoidut fosfotriesterit oligonukleotidien liuosfaasisynteesissä
Tuominen, Juulia (2025-04-09)
Oxyma-aktivoidut fosfotriesterit oligonukleotidien liuosfaasisynteesissä
(09.04.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025042932519
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025042932519
Tiivistelmä
Tällä hetkellä oligonukleotideja syntetisoidaan automatisoidusti kiinteällä kantajalla fosforamidiittimenetelmällä, joka vaatii suuren ylimäärän liuottimia ja reagensseja. Terapeuttisten oligonukleotidien kysynnän kasvaessa kasvaa samalla tarve kestävämmille synteesimenetelmille sekä suuremman mittakaavan synteeseille. Eräs mahdollinen vaihtoehto näiden kysymysten ratkaisemiseksi on liuosfaasisynteesi. Fosfotriesterimenetelmä on liuosfaasimenetelmistä käytetyin ja sen etuna fosforamidiittikemiaan verrattuna on, ettei erillistä hapetusvaihetta tarvita.
Oligonukleotidien fosfotriesterimenetelmässä hyödynnetään P(V)-kemiaa käyttäen rakenneyksikköinä nukleosidi-3´-O-aryylifosfodiestereitä, jotka voidaan aktivoida aryylisulfonyylikloridi, -imidatsoli, -triatsoli tai -tetratsoli -kondensointireagenssilla nukleofiilisen katalyytin, kuten N-metyyli-imidatsolin (NMI) läsnä ollessa. Kondensointireagenssit voivat kuitenkin aiheuttaa 5´-hydroksyyliryhmän sulfonaatiota ja modifikaatioita guaniinissa, jolloin saannot jäävät alhaisiksi. Vaihtoehtoisesti nukleosidi-3´-O-aryylifosfodiesterirakenneyksiköt voidaan muuttaa esiaktivoiduiksi 1-hydroksibentsotriatsoyyli triestereiksi (HOBt). HOBt:n käytön vahvuutena on fosforyloinnin ja kytkennän tehokkuus. Menetelmä ei myöskään vaadi HOBt-aktivoidun 3´-O-aryylifosfotriesterin eristystä ja puhdistusta. HOBt on kuitenkin herkästi räjähtävä, mikä hankaloittaa sen käsittelyä ja kuljetusta. Etyyli-2-syano-2-(hydroksi-imino)asetaattia (Oxyma) on käytetty peptidisyntetiikassa vaihtoehtoisena aktivointireagenssina HOBt:n sijaan. Sen helppo käsiteltävyys ja saatavuus tekevät siitä HOBt:ia houkuttelevamman aktivointireagenssin. Huomionarvoista on, että Oxymaa ei ole aikaisemmin käytetty nukleotidien kytkennöissä.
Pro gradu -projektissa käytettiin aktivointireagenssina 1-hydroksibentsotriatsolia vihreämpää Oxymaa valmistettaessa 3´-O-silyyli- ja 3´-O-levulinoyyli-5´-O-asetaali-suojatut dimeeriset kloorifenyylifosfotriesterit liuoksessa. Lisäksi valmistettiin dinukleosidifosfotriesterien fosforamidiitti-johdannaiset, joita on mahdollista käyttää rakenneyksikköinä pidempien nukleotidiketjujen valmistuksessa. Myös terameerisen fosfotriesterin syntetisoimista yritettiin oxyma-aktivointia käyttäen.
Oligonukleotidien fosfotriesterimenetelmässä hyödynnetään P(V)-kemiaa käyttäen rakenneyksikköinä nukleosidi-3´-O-aryylifosfodiestereitä, jotka voidaan aktivoida aryylisulfonyylikloridi, -imidatsoli, -triatsoli tai -tetratsoli -kondensointireagenssilla nukleofiilisen katalyytin, kuten N-metyyli-imidatsolin (NMI) läsnä ollessa. Kondensointireagenssit voivat kuitenkin aiheuttaa 5´-hydroksyyliryhmän sulfonaatiota ja modifikaatioita guaniinissa, jolloin saannot jäävät alhaisiksi. Vaihtoehtoisesti nukleosidi-3´-O-aryylifosfodiesterirakenneyksiköt voidaan muuttaa esiaktivoiduiksi 1-hydroksibentsotriatsoyyli triestereiksi (HOBt). HOBt:n käytön vahvuutena on fosforyloinnin ja kytkennän tehokkuus. Menetelmä ei myöskään vaadi HOBt-aktivoidun 3´-O-aryylifosfotriesterin eristystä ja puhdistusta. HOBt on kuitenkin herkästi räjähtävä, mikä hankaloittaa sen käsittelyä ja kuljetusta. Etyyli-2-syano-2-(hydroksi-imino)asetaattia (Oxyma) on käytetty peptidisyntetiikassa vaihtoehtoisena aktivointireagenssina HOBt:n sijaan. Sen helppo käsiteltävyys ja saatavuus tekevät siitä HOBt:ia houkuttelevamman aktivointireagenssin. Huomionarvoista on, että Oxymaa ei ole aikaisemmin käytetty nukleotidien kytkennöissä.
Pro gradu -projektissa käytettiin aktivointireagenssina 1-hydroksibentsotriatsolia vihreämpää Oxymaa valmistettaessa 3´-O-silyyli- ja 3´-O-levulinoyyli-5´-O-asetaali-suojatut dimeeriset kloorifenyylifosfotriesterit liuoksessa. Lisäksi valmistettiin dinukleosidifosfotriesterien fosforamidiitti-johdannaiset, joita on mahdollista käyttää rakenneyksikköinä pidempien nukleotidiketjujen valmistuksessa. Myös terameerisen fosfotriesterin syntetisoimista yritettiin oxyma-aktivointia käyttäen.