(57)【要約】【課題】  有用性の高い２’−Ｏ−修飾ＲＮＡの構成単位である２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを効率的に合成する手段を提供する。【解決手段】    一般式（Ｉ）：【化１】2006248930.tif 000012〔式中、Ｘ及びＹは同一又は異なって水素原子などを表し、Ｂは核酸塩基の残基を表す。〕で表される２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを反応に付し、一般式（II）：【化２】2006248930.tif 000013〔式中、Ｘ、Ｙ及びＢは前記と同意義を示し、Ｚは２−イミノエチル基などを表す。〕で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得ることを特徴とする２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）：
【化１】
2006248930.tif 000009
〔式中、Ｘ及びＹは同一又は異なって水素原子又は水酸基の保護基を表し、Ｂは核酸塩基の残基を表す。〕
で表される２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを反応に付し、一般式（II）：
【化２】
2006248930.tif 000010
〔式中、Ｘ、Ｙ及びＢは前記と同意義を示し、Ｚは２−イミノエチル基、アミノプロピル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得ることを特徴とする２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法。
【請求項２】
反応が、還元反応、加水分解反応、又は双極子付加反応であることを特徴とする請求項１記載の２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法。
【請求項３】
一般式（II’）：
【化３】
2006248930.tif 000011
〔式中、Ｘ及びＹは同一又は異なって水素原子又は水酸基の保護基を表し、Ｂは核酸塩基の残基を表し、Ｚ’は２−イミノエチル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基を表す。〕
で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシド。
【請求項４】
請求項３記載の２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを含むＲＮＡ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを還元反応、加水分解反応、双極子付加反応などの化学反応に付し、これによって２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを製造する方法、及びこの方法によって得られる新規２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＮＡの２’水酸基を修飾した人工ＲＮＡはアンチセンス核酸、ｓｉＲＮＡなどの核酸医薬の素材として有用である。特に２’位にアルキル基を介してヘテロ原子を含む置換基を導入した人工ＲＮＡは相補的なＤＮＡやＲＮＡとの親和性が高く、またヌクレアーゼ耐性を有するものも多いことから有用性も高い（カーレント  オピニオン  イン  ケミカルバイオロジー  ８号  ５７０  ２００４）。
【０００３】
従来の２’−Ｏ−修飾ＲＮＡの合成法は３’位および５’位の水酸基を保護したリボヌクレオシドに対し、種々のハロゲン化アルキルを作用させ合成する。しかし、この方法ではアルキル基の末端に反応性の高いアミノ基など反応の高い置換基が存在する場合には、直接適用できず、これらを一旦保護したアルキル剤を別途調整する必要があるなどの問題点があった（ジャーナル  オブ  オルガニックケミストリー  ６７号  ３５７  ２００２）。また、カルボニルエチル基などの塩基性条件下不安定な修飾基を有する化合物はこの方法では効率的に合成できなかった。
【０００４】
【非特許文献１】ヌクレイック  アシッド  リサーチ  シンポジウム  シリーズ  ４８号、１３−１４ページ  ２００４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、２’−Ｏ−修飾ＲＮＡは有用性が高いにもかかわらず、従来法では効率的に合成するのが困難であった。本発明は、２’−Ｏ−修飾ＲＮＡの構成単位である２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを効率的に合成する手段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】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明者らによって以前合成された２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシド（非特許文献１）を合成中間体とすることにより、様々な２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを合成できることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（４）を提供するものである。
【０００８】
（１）一般式（Ｉ）：
【０００９】
【化１】
2006248930.tif 000002
〔式中、Ｘ及びＹは同一又は異なって水素原子又は水酸基の保護基を表し、Ｂは核酸塩基の残基を表す。〕
で表される２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを反応に付し、一般式（II）：
【００１０】
【化２】
2006248930.tif 000003
〔式中、Ｘ、Ｙ及びＢは前記と同意義を示し、Ｚは２−イミノエチル基、アミノプロピル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基を表す。〕
で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得ることを特徴とする２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法。
【００１１】
（２）反応が、還元反応、加水分解反応、又は双極子付加反応であることを特徴とする（１）記載の２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法。
【００１２】
（３）一般式（II’）：
【００１３】
【化３】
2006248930.tif 000004
〔式中、Ｘ及びＹは同一又は異なって水素原子又は水酸基の保護基を表し、Ｂは核酸塩基の残基を表し、Ｚ’は２−イミノエチル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基を表す。〕
で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシド。
【００１４】
（４）（３）記載の２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを含むＲＮＡ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、様々な用途に利用されている２’−Ｏ−修飾ＲＮＡの構成単位である２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを効率的に合成することが可能になる。また、本発明によって、従来存在しなかった新規な２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドも提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドの製造方法は、一般式（Ｉ）：
【００１８】
【化４】
2006248930.tif 000005
で表される２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを反応に付し、一般式（II）：
【００１９】
【化５】
2006248930.tif 000006
で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得ることを特徴とするものである。
【００２０】
一般式（Ｉ）及び（II）におけるＸ及びＹは、同一又は異なって水素原子又は水酸基の保護基を表す。水酸基の保護基としては、ヌクレオシドの５’水酸基や３’水酸基の保護に使われる一般的な保護基が使用でき、例えば、置換基を有していてもよいシリル基（例えば、tert-ブチルジフェニルシリル基）、４−メトキシトリチル基、４，４’−ジメトキシトリチル基などを用いることができる。また、ＸとＹは一体となって保護基を形成してもよい。このような一体となった保護基としては、例えば、１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン、ジ（ｔ−ブチル）シランジイルなどの環状シリル基を挙げることができる。
【００２１】
一般式（Ｉ）及び（II）におけるＢは、核酸塩基の残基を表す。ここで、「核酸塩基」とは、生物の染色体ＤＮＡ，プラスミドＤＮＡ、メッセンジャーＲＮＡ、リボソーマルＲＮＡ、トランスファーＲＮＡ、核内小分子ＲＮＡなど、天然に存在する核酸に見出される全ての核酸塩基および、核酸の合成に使用可能な、置換基を有してもよいヘテロ芳香環全般を含む。代表的な核酸塩基としてはアデニン、グアニン、シトシン、ウラシル、チミンなどを挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。また、核酸塩基には保護基を有するものも含まれる。
【００２２】
一般式（II）におけるＺは、２−イミノエチル基、アミノプロピル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基を表す。なお、Ｚが２−イミノエチル基、２−ホルミルエチル基、２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基、２−チオカルバモイルエチル基、テトラゾール−５−イルエチル基、ピリジン−２−イルエチル基の場合、一般式（II）で表される２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドは新規な化合物である。
【００２３】
上記２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドを２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドに変換する反応としては、還元反応、加水分解反応、双極子付加反応などを例示できる。
【００２４】
還元反応とは、例えば還元剤としてラネーニッケル、水素化アルミニウムリチウム、ジイソブチルアルミニウムヒドリド、アラン、水素化ホウ素ナトリウム、ジボラン、ボランと任意の配位子とからなるボラン錯体、ナトリウム  トリアセトキシ水素化ボランなどを用いて、反応を阻害しない溶媒中、３’、５’位および核酸塩基部を適切に保護していてもよい２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドに対して還元剤を作用させ、目的物として、２’水酸基に２−イミノエチル基、アミノプロピル基などを有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応を指す。
【００２５】
また、この他に接触水素化の触媒として、ラネーニッケル、ホウ化ニッケル、ラネーコバルト、ルテニウム、パラジウム、銅、レニウム、オスミウム、イリジウムなど、もしくはこれらの任意の混合物を触媒本体として触媒を用いて、反応を阻害しない溶媒中、常圧から１００ＭＰａの水素圧化で３’、５’位および核酸塩基部を適切に保護していてもよい２’−Ｏ−シアノエチルヌクレオシドに対して触媒を作用させ、目的物として、２’水酸基に２−イミノエチル基、アミノプロピル基を有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応を指す。
【００２６】
更に、これらの還元反応において、得られる２−イミノエチル基が還元反応中に系内の水と反応して２−ホルミルエチル基へと変換される反応も含む。
【００２７】
加水分解反応とは硫酸、硝酸、塩酸などの任意の鉱酸もしくは、酢酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの任意の有機酸と、反応を阻害しない有機溶媒と水とを体積比で０：１００〜０．００１：９９．９９９の比率で含む溶媒中、反応させて２’水酸基に２−カルバモイルエチル基、カルボキシエチル基を有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応を指す。
【００２８】
加硫分解反応とは、硫化水素、チオ酢酸、チオリン酸などの硫黄源を含む無機、有機硫黄化合物（１当量〜過剰（飽和））を反応系に存在させて２’水酸基に２−チオカルバモイルエチル基を有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応を指す。
【００２９】
双極子付加反応とは、ナトリウムアジドなどのアルカリアジドと塩化アンモニウム、トリメチルシリルアジドとジブチルスズオキシド、などを反応させて、２’水酸基にテトラゾール−５−イルエチル基を有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応や、２当量のアセチレンとコバルトセンなどの適当な触媒の存在および光照射のもとで、２’水酸基にピリジン−２−イルエチル基を有する対応する２’−Ｏ−修飾ヌクレオシドを得る反応などを指す。
【実施例】
【００３０】
〔実施例１〕  ３’,５’−Ｏ−（１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン）−２’−Ｏ−（テトラゾール−５−イルエチル）−アデノシンの合成
３’，５’−Ｏ−（１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン）−２’−Ｏ−シアノエチルアデノシン（１４１ｍｇ，０．２５ｍｍｏｌ）をトルエン（１ｍｌ）に溶解させ、トリメチルシリルアジド（１６６μ，  １．２５ｍｍol）、ジブチルスズオキシド（１２．４ｍｇ，  ０．０５ｍｍｏｌ）を加えた後還流した。２日間還流させた後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン→クロロホルム：メタノール，ｖ/ｖ１００：０→９８：２）にて精製し表記化合物（１３４ｍｇ，  収率８９％）を得た。
【００３１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣＬ３，  ５００  ＭＨｚ）δ０．９４−１．１４（２８Ｈ，  ｍ），  １．２４−１．３３（１Ｈ，  ｍ），  ３．３３−３．４３（２Ｈ，  ｍ），  ４．０４−４．０９（３Ｈ，  ｍ），  ４．２１−４．２５（２Ｈ，ｍ），  ４．３１（１Ｈ，  ｄ，  Ｊ＝１３．６７），  ４．３８（１Ｈ，  ｄｔ＝４．１５、  １０．２５），  ４．６８（１Ｈ，  ｄｄ＝４．８８、  ９．５２），５．７０（２Ｈ，ｂｒ），６．１０（１Ｈ，  ｓ），８．１７（１Ｈ，  ｓ），  ８．４１（１Ｈ，  ｓ）
【００３２】
【化６】
2006248930.tif 000007
【００３３】
〔実施例２〕  ３’，５’−Ｏ−（１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン）−２’−Ｏ−（３−アミノプロピル）−アデノシンの合成
３’，５’−Ｏ−（１，１，３，３−テトライソプロピルジシロキサニリデン）−２’−Ｏ−シアノエチルアデノシン（５６２ｍｇ，１ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（５ｍｌ）に溶解させた。アルゴン雰囲気下、ラネーニッケル懸濁水溶液（１０ｍｌ）を加え水素ガスで反応系を置換した。室温で２４時間撹拌した後、セライト用いて減圧濾過を行った。熱メタノールでセライトを数回洗浄後、得られた溶液を減圧留去し得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（ヘキサン：クロロホルム，ｖ/ｖ１００：０→７０：３０→５０：５０→４０：６０）にて精製し表記化合物（３１  ｍｇ，  収率５％）を得た。
【００３４】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣＬ３，  ５００  ＭＨｚ）δ０．９２−１．０４（２８Ｈ，  ｍ），  １．６７−１．７８（２Ｈ，  ｍ），  ２．８０（２Ｈ，  ｔ，  Ｊ＝６．３５），  ３．８１−３．８５（１Ｈ，  ｍ），  ３．８９−３．９７（２Ｈ，ｍ），  ４．０６−４．０９（２Ｈ，  ｍ），  ４．１５（１Ｈ，  ｄ，  Ｊ＝１３．４），  ４．６２（１Ｈ，  ｄｄ，  Ｊ＝４．６４，  ９．２８），  ５．４２（２Ｈ，  ｂｒ），  ５．９４（１Ｈ，  ｓ），  ８．０５（１Ｈ，  ｓ），  ８．２５（１Ｈ，  ｓ）
【００３５】
【化７】
2006248930.tif 000008