Vaihtoehtoiset 5´-suojaryhmät oligonukleotidisynteesissä

Abstract

Tavallisesti oligonukleotidit syntetisoidaan kiinteällä kantajalla käyttäen fosforamidiittimenetelmää. 5´-Hydroksyyliryhmän suojauksessa yleisimmin käytetty suojaryhmä on 4,4´-dimetoksitrityyli (DMTr). Terapeuttisten oligonukleotidien kasvava kysyntä asettaa haasteita oligonukleotidien valmistukselle. Kustannustehokkaampia, ympäristöystävällisempiä ja suuremman mittakaavan synteesimenetelmiä tarvitaan.

Vaihtoehdon dimetoksitrityylille tarjoaa asetaalisuojaryhmät, joita on käytetty syntetisoitaessa oligonukleotideja liukoisella kantajalla. DMTr-ryhmän irtoaminen liuoksessa on reversiibeli prosessi, jolloin trityyli ei välttämättä ole optimaalinen valinta 5´-hydroksyyliryhmän suojaryhmäksi. Asetaalisuojaryhmien, 2-metoksiprop-2-yylin (MIP) ja 2-isopropoksiprop-2-yylin (IIP), irtoaminen tapahtuu pseudo-irreversiibelisti, jonka takia ne soveltuvat hyvin liuosfaasisynteesiin. Sivutuotteena muodostuu haihtuvia tuotteita kuten asetonia ja metanolia tai isopropanolia. Asetaalisuojaryhmät irtoavat myös huomattavasti nopeammin verrattuna dimetoksitrityyliin.

Myös piksyyli- ja fotolabiileja suojaryhmiä on käytetty 5´-suojaryhminä. Piksyyliryhmä on happolabiilimpi kuin dimetoksitrityyli, ja sen happolabiilisuutta pystytään säätelemään liittämällä 9-fenyylirenkaaseen erilaisia substituentteja. Lisäksi piksyylisuojaryhmillä suojatut nukleosidit kiteytyvät paremmin kuin dimetoksitrityylillä suojatut nukleosidit. Fotolabiilit suojaryhmät voidaan irrottaa sopivan aallonpituuden valolla, ja ne ovat osoittautuneet käyttökelpoiseksi valinnaksi oligonukleotidimikrosirujen synteesissä.

LuK-tutkielmassa käsitellään 5´-hydroksyyliryhmän suojausmenetelmiä ja esitetään suojaryhmien irrottamiseen käytettyjä olosuhteita oligonukleotidisyntetiikassa.