N-metoksi-1,3-oksatsinaanioligonukleotidisynteesin suojaryhmästrategia

Abstract

Oligonukleotidilääkkeet ovat yleistyneet ja kehittyneet huomattavan paljon lähiaikoina. Useita oligonukleotidilääkkeitä on hyväksytty potilaskäyttöön, ja niitä kehitetään jatkuvasti lisää. Terapeuttisten oligonukleotidien käytössä on kuitenkin vielä haasteita, ja oligonukleotidien modifikaatioilla on runsaasti potentiaalia vastata näihin haasteisiin.

N-metoksi-1,3-oksatsinaaninukleosidit ovat uusi konfiguraalisesti joustavien nukleosidianalogien luokka. Dynaamisen kombinatorisen kemian avulla emäsosan on mahdollista sitoutua nukleosidiin reversiibelisti olosuhteiden muutoksen aikaansaamana. Dynaaminen kombinatorinen kemia perustuu reversiibeliin reaktioon, jonka tasapainotila on olosuhteiden, kuten konsentraation tai lämpötilan, muutoksella mahdollista ’’jäädyttää’’.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää toimiva suojaryhmästrategia N-metoksi-1,3-oksatsinaanioligonukleotidisynteesille. Työssä syntetisoitiin (2S,3R)-4-(metoksiamino)butaani-1,2,3-trioli ja tutkittiin useiden eri bentsaldehydien hydrolyysia siitä UV-spektrofotometrisesti. Hydrolyysimittausten perusteella suojaryhmänä pysyvä aldehydi olisi sellainen, jossa olisi elektroneja puoleensa vetävä substituentti. Työssä syntetisoitiin (2S,3R)-4-(metoksiamino)butaani-1,2,3-triolia vastaava suojattu fosforamidiitti. Fosforamidiitin synteesissä valittiin emäsosan paikalle liitettäväksi suojaryhmäksi 4-hydroksibentsaldehydi, jonka hydroksiryhmä suojattiin bentsoyyliesterinä. 4-bentsyylioksibentsaldehydin voitiin päätellä olevan pysyvä oligonukleotidisynteesin oloissa, ja bentsoyyliryhmän irtoavan ammonolyysin oloissa, muuttaen elektroneja puoleensa vetävän 4-bentsyylioksi-substituentin elektroneja luovuttavaksi 4-hydroksi-substituentiksi. Tätä fosforamidiittia käyttäen syntetisoitiin onnistuneesti kaksi lyhyttä oligonukleotidia. Suojaryhmien todettiin kestävän oligonukleotidisynteesin ajan, mutta irtovan viimeistään synteesin jälkeisessä HPLC-puhdistuksessa.