(57)【要約】【課題】ヌクレアーゼ耐性に優れる人工ヌオリゴクレオチドを構成可能な人工ヌクレオシド又は人工ヌクレオチドを提供する。【解決手段】下記式（Ｉ）で表される化合物及びその塩である人工ヌクレオシド又は人工ヌクレオチドである。2018140938.tif 000020（Ｂｘはピリミジン塩基又はプリン塩基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は水素原子、Ｃ１−６アルキル基等であり、Ｚ１及びＺ２は水素原子、ヒドロキシ基保護基、リン含有基等である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）：
【化１】
2018140938.tif 000018
（式中、
Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基であり、
Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、
Ｚ１及びＺ２はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基保護基又はリン含有基であり、
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。）
で示される化合物、又はその塩。
【請求項２】
Ｂｘが、６−アミノプリン−９−イル基、２−アミノ−６−ヒドロキシプリン−９−イル基、２−オキソ−４−アミノ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−アミノ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基又は２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基である、請求項１に記載の化合物、又はその塩。
【請求項３】
Ｒ１が、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、アセチル基、ベンジル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、請求項１又は２に記載の化合物、又はその塩。
【請求項４】
Ｒ４が、水素原子である、請求項１から３の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項５】
Ｒ２及びＲ３が、水素原子である、請求項１から４の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項６】
Ｒ１が、メチル基である、請求項１から５の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項７】
Ｚ１が、水素原子又はヒドロキシ基保護基である、請求項１から６の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項８】
ヒドロキシ基保護基が、アセチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基、メトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、１−エトキシエチル基、１−（２−クロロエトキシ）エチル基、２−トリメチルシリルエチル基、ｐ−クロロフェニル基、２，４−ジニトロフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、ｐ−フェニルベンゾイル基、２，６−ジクロロベンジル基、レブリノイル基、ジフェニルメチル基、ｐ−ニトロベンジル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ギ酸ベンゾイル基、クロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、イソブチリル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メタンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基、トリメトキシトリチル基、９−フェニルキサンテン−９−イル基又は９−（ｐ−メトキシフェニル）キサンテン−９−イル基である、請求項１から７の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項９】
Ｚ２が、水素原子又はリン含有基である、請求項１から８の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項１０】
Ｚ２が、水素原子、シアノエトキシ（ジイソプロピルアミノ）ホスフィノ基又はヒドロキシホスフィニル基である、請求項１から９の何れか１項に記載の化合物、又はその塩。
【請求項１１】
下記式（II）：
【化２】
2018140938.tif 000019
（式中、
Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基であり、
Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか又は、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。）
で示されるヌクレオシド構造を１以上含むオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【請求項１２】
Ｂｘが、６−アミノプリン−９−イル基、２−アミノ−６−ヒドロキシプリン−９−イル基、２−オキソ−４−アミノ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−アミノ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基又は２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基である、請求項１１に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【請求項１３】
Ｒ１が、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、アセチル基、ベンジル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、請求項１１又は１２に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【請求項１４】
Ｒ４が、水素原子である、請求項１１から１３の何れか１項に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【請求項１５】
Ｒ２及びＲ３が、水素原子である、請求項１１から１４の何れか１項に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【請求項１６】
Ｒ１が、メチル基である、請求項１１から１５の何れか１項に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチド並びに人工オリゴヌクレオチドに関する。
【背景技術】
【０００２】
核酸医薬は、標的となるＤＮＡ又はＲＮＡと相補的塩基対を形成する核酸（オリゴヌクレオチド）からなる医薬品であり、新規な医薬品として期待されている。そして、核酸医薬に用いられる核酸単位として、天然型の核酸の構造を変化させた種々の人工核酸単位（人工ヌクレオシド又はそのリン酸付加体である人工ヌクレオチド）が開発されている。例えば、Ｓ−オリゴは、ヌクレオチドのリン酸基の酸素原子が硫黄原子に置き換えられた化合物（ホスホロチオエート）であり、サイトメガロウイルスに対するアンチセンス医薬品への応用が期待されている。また、２’，４’−ＢＮＡ又は２’，４’−ＬＮＡ（以下、併せて「２’，４’−ＢＮＡ／ＬＮＡ」ともいう）は、核酸単位の糖部分の２’位と４’位が架橋された化合物の総称であり、標的核酸への高い親和性が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、２’，４’−ＢＮＡの架橋構造にアミド結合を導入したアミド型核酸誘導体（以下、ＡｍＮＡと記載する）が報告された（例えば、特許文献２参照）。このＡｍＮＡは、２’，４’−ＢＮＡ／ＬＮＡと比較した場合、核酸鎖への親和性は維持しつつ、ヌクレアーゼへの耐性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９８／３９３５２号
【特許文献２】国際公開第２０１１／０５２４３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、Ｓ−オリゴは、標的核酸鎖への結合親和性が充分とは言い難いことが知られており、治療効果の点で課題があった。また、２’，４’−ＢＮＡ／ＬＮＡを含む人工核酸は、前記のとおり標的核酸鎖への親和性は高いものの、生体内に存在する分解酵素であるヌクレアーゼへの耐性が十分ではなく、医薬品としての安定性の点で課題があった。さらに、ＡｍＮＡを含む人工核酸についてもヌクレアーゼへの耐性については十分とは言えず、さらに新しい構造の人工核酸が求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、ヌクレアーゼ耐性に優れる人工オリゴヌクレオチド並びにこれを構成可能な人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、２’，４’−ＢＮＡ／ＬＮＡの架橋構造にチオアミド結合を導入した化合物が、標的核酸への結合親和性とヌクレアーゼ耐性とを高いレベルで両立させ得ることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は以下の態様を包含する。
１．下記式（Ｉ）：
【化１】
2018140938.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基であり、Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、Ｚ１及びＺ２はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基保護基又はリン含有基であり、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。）で示される化合物、又はその塩。
【０００８】
２．Ｂｘが、６−アミノプリン−９−イル基、２−アミノ−６−ヒドロキシプリン−９−イル基、２−オキソ−４−アミノ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−アミノ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基又は２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基である、１．に記載の化合物、又はその塩。
３．Ｒ１が、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、アセチル基、ベンジル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、１．又は２．に記載の化合物、又はその塩。
４．Ｒ４が、水素原子である、１．から３．の何れか一つに記載の化合物又はその塩。
５．Ｒ２及びＲ３が、水素原子である、１．から４．の何れか一つに記載の化合物、又はその塩。
６．Ｒ１が、メチル基である、１．から５．の何れか一つに記載の化合物又はその塩。
７．Ｚ１が、水素原子又はヒドロキシ基保護基である、１．から６．の何れか一つに記載の化合物、又はその塩。
８．ヒドロキシ基保護基が、アセチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基、メトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、１−エトキシエチル基、１−（２−クロロエトキシ）エチル基、２−トリメチルシリルエチル基、ｐ−クロロフェニル基、２，４−ジニトロフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、ｐ−フェニルベンゾイル基、２，６−ジクロロベンジル基、レブリノイル基、ジフェニルメチル基、ｐ−ニトロベンジル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ギ酸ベンゾイル基、クロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、イソブチリル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メタンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基、トリメトキシトリチル基、９−フェニルキサンテン−９−イル基又は９−（ｐ−メトキシフェニル）キサンテン−９−イル基である、１．から７．の何れに記載の化合物、又はその塩。
９．Ｚ２が、水素原子又はリン含有基である、１．から８．の何れか一つに記載の化合物、又はその塩。
１０．Ｚ２が、水素原子、シアノエトキシ（ジイソプロピルアミノ）ホスフィノ基又はヒドロキシホスフィニル基である、１．から９．の何れか一つに記載の化合物、又はその塩。
【０００９】
１１．下記式（II）：
【化２】
2018140938.tif 000003
【００１０】
（式中、Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基であり、Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか又は、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）であり、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。）で示されるヌクレオシド構造を１以上含むオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【００１１】
１２．Ｂｘが、６−アミノプリン−９−イル基、２−アミノ−６−ヒドロキシプリン−９−イル基、２−オキソ−４−アミノ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−アミノ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基又は２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基である、１１．に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
１３．Ｒ１が、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、アセチル基、ベンジル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である、１１．又は１２．に記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
１４．Ｒ４が、水素原子である、１１．から１３．の何れか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
１５．Ｒ２及びＲ３が、水素原子である、１１．から１４．の何れか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
１６．Ｒ１が、メチル基である、１１．から１５．の何れか一つに記載のオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ヌクレアーゼ耐性に優れる人工オリゴヌクレオチド及びこれを構成可能な人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る人工オリゴヌクレオチドのエキソヌクレアーゼ耐性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書において使用される用語は、特に言及する場合を除いて、当該分野で通常用いられる意味で用いられる。以下に、本明細書中で使用する各用語を説明する。なお、本明細書中、各用語は単独で使用されている場合も、又は他の用語と一緒になって使用されている場合も、特に記載の無い限り、同一の意義を有する。
本明細書中「ｎ−」はノルマル、「ｉ−」はイソ、「ｓｅｃ−」はセカンダリー、「ｔｅｒｔ−」はターシャリー、「ｍ−」はメタ、「ｐ−」はパラを意味する。「Ｐｈ」はフェニル、「Ｍｅ」はメチル、「Ｐｒ」はプロピル、「Ｂｕ」はブチル、を意味する。
【００１５】
「Ｃ２−９芳香族複素環」とは、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から任意に選択される同一又は異なるヘテロ原子を環内に１以上有し、環を構成する炭素原子数が２から９である芳香族の単環又は縮合環を意味し、例えば、プリン、ピリミジン、チオフェン、フラン、イソベンゾフラン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソキサゾール、ピリダジン、インドリジン、インドール、イソインドール、イソキノリン、キノリン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン及びプテリジン等が挙げられる。
【００１６】
「Ｃ６−１０芳香族炭素環」とは、環を構成する原子が全て炭素原子であり、環を構成する原子数が６から１０である芳香族の単環又は縮合環を意味し、例えば、ベンゼン及びナフタレン等が挙げられる。
【００１７】
「Ｃ２−９芳香族複素環式基」とは、前記「Ｃ２−９芳香族複素環」から、任意の位置の水素原子を１個取り除いた１価の置換基を意味し、ピリジル基、ピロリル基、キノリル基、インドリル基、イミダゾリル基、フリル基及びチエニル基等が挙げられる。
【００１８】
「Ｃ６−１０芳香族炭素環式基」とは、前記「Ｃ６−１０芳香族炭素環」から、任意の位置の水素原子を１個取り除いた１価の置換基を意味し、例えば、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。
【００１９】
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を意味する。
【００２０】
「Ｃ１−３アルキル基」とは、炭素数が１から３の直鎖又は分枝状の飽和の炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
【００２１】
「Ｃ１−６アルキル基」とは、炭素数が１から６の直鎖又は分枝状の飽和の炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基及びイソヘキシル基等が挙げられる。
【００２２】
「Ｃ１−１８アルキル基」とは、炭素数が１から１８の直鎖又は分枝状の炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−へプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デカニル基、ｎ−ウンデカニル基、ｎ−ドデカニル基、ｎ−オクタデカニル基等が挙げられる。
【００２３】
「Ｃ２−６アルケニル基」とは、任意の位置に１以上の二重結合を有する、炭素数が２から６の直鎖又は分枝状の炭化水素基を意味し、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、プレニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、イソペンテニル基、ペンタジエニル基、ヘキセニル基、イソヘキセニル基及びヘキサジエニル基等が挙げられる。
【００２４】
「Ｃ２−１８アルケニル基」とは、任意の位置に１以上の二重結合を有する、炭素数が１から１８の直鎖又は分枝状の炭化水素基を意味し、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、プレニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、イソペンテニル基、ペンタジエニル基、ヘキセニル基、イソヘキセニル基、ヘキサジエニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デカネニル基、ウンデカネニル基、ドデカネニル基及びオクタデカネニル基等が挙げられる。
【００２５】
「Ｃ１−６アルコキシ基」とは、前記「Ｃ１−６アルキル基」がオキシ基に結合した基を意味する。例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基及びｎ−へキシルオキシ基等が挙げられる。
【００２６】
「Ｃ２−６アルケニルオキシ基」とは、前記「Ｃ２−６アルケニル基」がオキシ基に結合した基を意味する。例えば、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、イソブテニルオキシ基、プレニルオキシ基、ブタジエニルオキシ基、ペンテニルオキシ基、イソペンテニルオキシ基、ペンタジエニルオキシ基、ヘキセニルオキシ基、イソヘキセニルオキシ基及びヘキサジエニルオキシ基等が挙げられる。
【００２７】
「Ｃ１−６アルコキシカルボニル基」とは、前記「Ｃ１−６アルコキシ基」がカルボニル基に結合した基を意味する。例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基及びｎ−へキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００２８】
「Ｃ２−６アルケニルオキシカルボニル基」とは、前記「Ｃ２−６アルケニルオキシ基」がカルボニル基に結合した基を意味する。例えば、ビニルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、プロペニルオキシカルボニル基、イソプロペニルオキシカルボニル基、ブテニルオキシカルボニル基、イソブテニルオキシカルボニル基、プレニルオキシカルボニル基、ブタジエニルオキシカルボニル基、ペンテニルオキシカルボニル基、イソペンテニルオキシカルボニル基、ペンタジエニルオキシカルボニル基、ヘキセニルオキシカルボニル基、イソヘキセニルオキシカルボニル基及びヘキサジエニルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００２９】
「Ｃ１−６アルキルカルボニル基」とは、前記「Ｃ１−６アルキル基」がカルボニル基に結合した基を意味する。例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、イソプロピルカルボニル基、ｎ−ブチルカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチルカルボニル基、イソブチルカルボニル基、ｓｅｃ−ブチルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、イソペンチルカルボニル基及びｎ−へキシルカルボニル基等が挙げられる。
【００３０】
「Ｃ１−６ハロアルキル基」とは、１以上の前記「ハロゲン原子」で前記「Ｃ１−６アルキル基」の任意の位置の水素原子が置換されてなる基を意味する。例えば、モノフルオロメチル基、モノフルオロエチル基、モノフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、モノクロロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基、１，２−ジブロモエチル基及び１，１，１−トリフルオロプロパン−２−イル基等が挙げられる。
【００３１】
「Ｃ１−６アルキルアミノ基」は、Ｃ１−６モノアルキルアミノ基及びＣ１−６ジアルキルアミノ基を含む。「Ｃ１−６モノアルキルアミノ基」とは、１個の前記「Ｃ１−６アルキル基」がアミノ基に結合した基を意味する。例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基及びイソプロピルアミノ基等が挙げられる。「Ｃ１−６ジアルキルアミノ基」とは、２個の前記「Ｃ１−６アルキル基」がアミノ基に結合した基を意味する。２個のアルキル基は、同一でも異なっていてもよい。例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノ基及びＮ−イソプロピル−Ｎ−エチルアミノ基等が挙げられる。
【００３２】
「ヒドロキシ基保護基」は、核酸合成の際に安定してヒドロキシ基を保護し得る保護基であれば、特に限定されない。具体的には、酸性又は中性条件で安定であり、加水素分解、加水分解、電気分解及び光分解のような化学的方法により開裂し得る保護基である。ヒドロキシ基保護基としては例えば、Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基（Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基（Ｃ１−６アルコキシ基は、無置換であるか、又は下記置換基群Ａから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基（Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換であるか、又は下記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）、シリル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１から３の置換基により置換されている。ここで２以上の置換基で置換されている場合、２以上の置換基は互いに単結合、酸素原子を介して結合していてもよい）、ホルミル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、シリル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基、Ｃ２−９芳香族複素環式基（テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換であるか、又は下記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基（Ｃ１−６アルコキシカルボニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子又はトリアルキルシリル基で置換されている）、Ｃ２−６アルケニルオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基（無置換であるか、又は下記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で芳香族炭素環が置換されている）、脂肪族スルホニル基、芳香族スルホニル基並びにＣ６−１０アリールオキシ基で置換されたＣ１−６アルキルカルボニル基が挙げられる。
【００３３】
ここで、置換基群Ａは、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基、シアノ基、カルボキシ基、カルバモイル基、Ｃ１−６モノアルキルアミノ基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基、Ｃ２−６アルケニルオキシカルボニル基、Ｃ１−６アルキルカルボニル基、ニトロ基及びＣ６−１０芳香族炭素環式基により構成される置換基群である。
【００３４】
ここで置換基群Ｂは、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−６アルコキシ基、シアノ基、カルボキシ基、カルバモイル基、Ｃ１−６アルキルアミノ基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基、Ｃ１−６アルケニルオキシカルボニル基、Ｃ１−６アルキルカルボニル基、ニトロ基及びＣ６−１０芳香族炭素環式基により構成される置換基群である。
またＣ６−１０アリールオキシ基は、「Ｃ６−１０芳香族炭素環式基」がオキシ基に結合した基を意味する。
【００３５】
脂肪族アシル基とは、前記Ｃ１−１８アルキル基又はＣ２−１８アルケニル基（Ｃ１−１８アルキル基及びＣ２−１８アルケニル基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ａより単独に若しくは異なって選ばれる１つ以上の置換基で置換されている）がカルボニル基に結合した基を意味し、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ピバロイル基、バレリル基、イソバレリル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、３−メチルノナノイル基、８−メチルノナノイル基、３−エチルオクタノイル基、３，７−ジメチルオクタノイル基、ウンデカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ペンタデカノイル基、ヘキサデカノイル基、１−メチルペンタデカノイル基、１４−メチルペンタデカノイル基、１３，１３−ジメチルテトラデカノイル基、ヘプタデカノイル基、１５−メチルヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、スクシノイル基、グルタロイル基、アジポイル基、クロロアセチル基、ジクロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、メトキシアセチル基、ベンジルカルボニル基、（Ｅ）−２−メチル−２−ブテノイル基等が挙げられる。
【００３６】
芳香族アシル基とは、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基又はＣ２−９芳香族複素環式基（Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）がカルボニル基に結合した１価の置換基を意味し、例えば、ベンゾイル基、α−ナフトイル基、β−ナフトイル基、２−ブロモベンゾイル基、４−クロロベンゾイル基、２，４，６−トリメチルベンゾイル基、４−トルオイル基、４−アニソイル基、２−カルボキシベンゾイル基、３−カルボキシベンゾイル基、４−カルボキシベンゾイル基、４−ニトロベンゾイル基、２−ニトロベンゾイル基、２−（メトキシカルボニル）ベンゾイル基、４−フェニルベンゾイル基等が挙げられる。
【００３７】
「シリル基」とは、ケイ素原子に、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−６アルコキシ基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる３個の置換基が結合した一価の置換基を意味し、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、メチルジイソプロピルシリル基、メチルジ−ｔｅｒｔ−ブチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジフェニル−ｔｅｒｔ−ブチルシリル基、ジフェニルイソプロピルシリル基、フェニルジイソプロピルシリル基等が挙げられる。ここで、シリル基が２個以上のヒドロキシ基を有する分子の１個のヒドロキシ基に結合するとき、シリル基を構成する３個の置換基のうち１個の置換基は、その分子の別のヒドロキシ基の酸素原子に置き換わっていてもよい。
【００３８】
テトラヒドロピラニル基としては、テトラヒドロピラン−２−イル基等が挙げられる。前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されているテトラヒドロピラニル基としては、３−ブロモテトラヒドロピラン−２−イル基、４−メトキシテトラヒドロピラン−４−イル基等が挙げられる。
テトラヒドロチオピラニル基としては、テトラヒドロチオピラン−２−イル基等が挙げられる。前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されているテトラヒドロチオピラニル基としては、４−メトキシテトラヒドロチオピラン−４−イル基等が挙げられる。
【００３９】
テトラヒドロフラニル基としては、テトラヒドロフラン−２−イル基等が挙げられる。
テトラヒドロチオフラニル基としては、テトラヒドロチオフラン−２−イル基等が挙げられる。
【００４０】
脂肪族スルホニル基とは、Ｃ１−１８アルキル基又はＣ２−１８アルケニル基（該Ｃ１−１８アルキル基及びＣ２−１８アルケニル基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ａより単独に若しくは異なって選ばれる１つ以上の置換基で置換されている）がスルホニル基に結合した基を意味し、例えば、メタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基等が挙げられる。
芳香族スルホニル基とは、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基又はＣ２−９芳香族複素環式基（該Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換であるか又は、前記置換基群Ｂより単独に若しくは異なって選ばれる１つ以上の置換基で置換されている）がスルホニル基に結合した１価の置換基を意味し、例えば、ベンゼンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基等が挙げられる。
【００４１】
Ｃ１−６アルコキシ基で置換されたＣ１−６アルキル基に含まれるＣ１−６アルコキシメチル基としては、メトキシメチル基、１，１−ジメチル−１−メトキシメチル基、エトキシメチル基、ｎ−プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基等が挙げられる。
Ｃ１−６アルコキシ基で置換されたＣ１−６アルコキシ基で置換されたＣ１−６アルキル基に含まれるアルコキシアルキルオキシメチル基としては、２−メトキシエトキシメチル基等が挙げられる。
【００４２】
ハロゲン原子で置換されたＣ１−６アルコキシ基で置換されたＣ１−６アルキル基に含まれるハロゲノアルキルオキシメチル基としては、２，２，２−トリクロロエトキシメチル基、ビス（２−クロロエトキシ）メチル基等が挙げられる。
Ｃ１−６アルコキシ基で置換されたＣ１−６アルキル基に含まれるＣ１−６アルコキシエチル基としては、１−エトキシエチル基、１−（イソプロポキシ）エチル基等が挙げられる。
【００４３】
前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている芳香族炭素環式基としては、４−クロロフェニル基、２−フルオロフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−ニトロフェニル基及び２，４−ジニトロフェニル基等が挙げられる。
ハロゲン原子又はトリアルキルシリル基で置換されたＣ１−６アルコキシカルボニル基としては、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、２−トリメチルシリルエトキシカルボニル基等が挙げられる。
【００４４】
アラルキルオキシカルボニル基とは、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基又はＣ２−９芳香族複素環式基がＣ１−６アルコキシカルボニル基のアルキル基部分に結合した１価の置換基を意味する。
無置換であるか、又は前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で芳香族炭素環が置換されているアラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル基、４−メトキシベンジルオキシカルボニル基、３，４−ジメトキシベンジルオキシカルボニル基、２−ニトロベンジルオキシカルボニル基及び４−ニトロベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００４５】
好ましいヒドロキシ基保護基には、Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又は１から３個のＣ６−１０芳香族炭素環式基（該Ｃ６−１０芳香族炭素環式基は、無置換であるか又は前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１つ以上の置換基で置換されている）により置換されている）、テトラヒドロピラニル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、シリル基並びにＣ６−１０芳香族炭素環式基（該Ｃ６−１０芳香族炭素環式基は、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びニトロ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）が挙げられる。さらに好ましいヒドロキシ基保護基には、ベンゾイル基、ベンジル基が挙げられる。
【００４６】
「スルファニル基保護基」は、核酸合成の際に安定してスルファニル基を保護し得る保護基であれば、特に限定されない。具体的には、酸性又は中性条件で安定であり、加水素分解、加水分解、電気分解及び光分解のような化学的方法により開裂し得る保護基である。
例えば、前記「ヒドロキシ基保護基」として挙げられたものの他、ジスルフィド結合を形成する基も含む。ジスルフィド結合を形成する基としては、アルキルチオ基（メチルチオ基、エチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基）及び芳香族炭素環式基で置換されたチオ基（ベンジルチオ等）等が挙げられる。
好ましい保護基は、脂肪族アシル基又は芳香族アシル基である。さらに好ましくは、ベンゾイル基である。
【００４７】
「アミノ基保護基」は、核酸合成の際に安定してアミノ基を保護し得る保護基であれば、特に限定されない。具体的には、酸性又は中性条件で安定であり、加水素分解、加水分解、電気分解及び光分解のような化学的方法により開裂し得る保護基である。
例えば、前記「ヒドロキシ基保護基」の保護基として挙げられたものが挙げられる。好ましいアミノ基保護基は、脂肪族アシル基又は芳香族アシル基である。さらに好ましくは、ベンゾイル基である。
本発明における「ヒドロキシ基保護基」、「スルファニル基保護基」及び「アミノ基保護基」の導入及び脱保護については、当業者に良く知られた、プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス第４版（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  Ｆｏｕｒｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ）、グリーン（Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ）著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイティッド（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  Ｉｎｃ．）（２００６年）等を参照可能である。
【００４８】
［人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチド］
本実施形態の人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドは、下記式（Ｉ）で示される化合物、又はその塩である。糖部分の２’と４’との間にチオアミド架橋構造を有することで、Ｂｘに対応する核酸塩基との結合親和性に優れ、ヌクレアーゼ耐性に優れるオリゴヌクレオチドを構成することができる。
【００４９】
【化３】
2018140938.tif 000004
【００５０】
Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基である。
Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）である。
Ｚ１及びＺ２はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基保護基又はリン含有基である。
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）である。
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。
【００５１】
なお、本実施形態における人工ヌクレオシドとは、式（Ｉ）で示される化合物のうち、Ｚ１及びＺ２が水素原子の化合物を意味し、人工ヌクレオチドとは、式（Ｉ）で示される化合物のうち、Ｚ１及びＺ２の少なくとも一方がリン含有基の化合物を意味する。
【００５２】
Ｒ１におけるアミノ基保護基としては、前述の「アミノ基保護基」が挙げられる。例えば、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、ホルミル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、シリル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、Ｃ１−６アルコキシメチル基、アルコキシアルキルオキシメチル基、ハロゲノアルキルオキシメチル基、Ｃ１−６アルコキシエチル基、Ｃ１−６ハロアルキル基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基、Ｃ２−９芳香族複素環式基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基、Ｃ２−６アルケニルオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、Ｃ６−１０アリールオキシ基で置換されたＣ１−６アルキルカルボニル基が挙げられる。
ここで、Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換でもよく、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１から３個の置換基により置換されていてもよい。テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換でもよく、前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されていてもよい。Ｃ１−６アルコキシカルボニル基は、無置換でもよく、ハロゲン原子又はトリアルキルシリル基で置換されていてもよい。アラルキルオキシカルボニル基の芳香族炭素環は、無置換でもよく、前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されていてもよい。
【００５３】
好ましくは、Ｒ１におけるアミノ基保護基は、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基及びＣ２−６アルケニルオキシカルボニル基からなる群から選択される少なくとも１種である。
【００５４】
Ｒ１は、好ましくは、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、フェニル基、ベンジル基、アセチル基、ベンゾイル基、メトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基であり、より好ましくは、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、アセチル基、ベンジル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である。さらに好ましくは、水素原子又はＣ１−３アルキル基であり、特に好ましくは、メチル基である。
【００５５】
Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基を表す。プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換でもよく、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、ヒドロキシ基及びスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されていてもよい。ここでアミノ基は、無置換でもよく、アミノ基保護基により置換されていてもよい。またヒドロキシ基は、無置換でもよく、ヒドロキシ基保護基により置換されていてもよい。スルファニル基は、無置換でもよく、スルファニル基保護基により置換されていてもよい。
【００５６】
プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、人工ヌクレオシドの塩基部分を構成する置換もしくは非置換の複素環式基であり、核酸塩基の残基又はその類縁体を含む置換基を意味する。天然の核酸塩基としては、アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）、チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）及びウラシル（Ｕ）が挙げられる。核酸塩基は、それらに限定されず、他の人工又は天然の核酸塩基も含まれる。例えば、５−メチルシトシン（５−ｍｅ−Ｃ）、５−ヒドロキシメチルシトシン、キサンチン、ヒポキサンチン、２−アミノアデニン等が挙げられる。
具体例としては、以下が挙げられる。
【００５７】
【化４】
2018140938.tif 000005
【００５８】
Ｒａは、水素原子又はアミノ基保護基であり、Ｒｂは、水素原子又はアミノ基保護基である。
Ｒａにおけるアミノ基保護基は、好ましくは、Ｃ１−６アルキル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、Ｃ６−１０アリールオキシ基で置換されたＣ１−６アルキルカルボニル基である。
Ｒｂにおけるアミノ基保護基は、好ましくは、Ｃ１−６アルキル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、Ｃ６−１０アリールオキシ基で置換されたＣ１−６アルキルカルボニル基である。
【００５９】
Ｒａは、好ましくは、水素原子、イソブチル基、アセチル基、ベンゾイル基、フェノキシアセチル基である。Ｒｂは、好ましくは、水素原子、イソブチル基、アセチル基、ベンゾイル基、フェノキシアセチル基である。
【００６０】
Ｂｘは、好ましくは、６−アミノプリン−９−イル基（アデニン残基）、２−アミノ−６−ヒドロキシプリン−９−イル基（グアニン残基）、２−オキソ−４−アミノ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基（シトシン残基）、２−オキソ−４−アミノ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基（５−メチルシトシン残基）、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基（ウラシル残基）及び２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基（チミン残基）からなる群から選択される少なくとも１種であり、より好ましくは、２−オキソ−４−ヒドロキシ−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基又は２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基であり、特に好ましくは、２−オキソ−４−ヒドロキシ−５−メチル−１，２−ジヒドロピリミジン−１−イル基である。
【００６１】
Ｚ１及びＺ２はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基保護基又はリン含有基を表す。
Ｚ１及びＺ２におけるヒドロキシ基保護基としては、既述の「核酸合成の際に安定してヒドロキシ基を保護し得る保護基」であるヒドロキシ基保護基が挙げられる。好ましくはＣ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、テトラヒドロピラニル基、シリル基、脂肪族スルホニル基、芳香族スルホニル基等が挙げられる。ここで、Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基（Ｃ１−６アルコキシ基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ａから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基（Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１から３個の置換基により置換されている。また、Ｚ１がシリル基であるとき、シリル基を構成する１個の置換基は、３’位の酸素原子に置き換わっていてもよく、Ｚ２がシリル基であるとき、シリル基を構成する１個の置換基は、５’位の酸素原子に置き換わっていてもよい。
【００６２】
Ｚ１及びＺ２におけるヒドロキシ基保護基としてより好ましくは、Ｃ１−６アルキル基、テトラヒドロピラニル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、シリル基が挙げられる。ここで、Ｃ１−６アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン、Ｃ１−６アルコキシ基及びＣ６−１０芳香族炭素環式基（Ｃ６−１０芳香族炭素環式基は、無置換であるか、又は前記置換基群Ｂから単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１から３個の置換基により置換されている。
【００６３】
Ｚ１及びＺ２におけるリン含有基とは、ホスホジエステル構造、ホスホロチオエート構造が含まれるヌクレオシド間結合を形成するために有用なリン原子を含有する基を意味する。当該分野で公知のリン含有基を用いることができ、例えば、ホスホロアミダイトに由来する基、Ｈ−ホスホネートに由来する基、リン酸ジエステルに由来する基、リン酸トリエステルに由来する基等が挙げられる。
【００６４】
具体的には、以下に記載の式(Ｚ２−１)から式（Ｚ２−３)のいずれかで示される基が挙げられる。
式（Ｚ２−１）：−Ｐ（ＯＲＸ１）（ＮＲＸ２２）
式中、ＲＸ１及びＲＸ２は、それぞれ独立してＣ１−６アルキル基であり、該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基、シアノ基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている。
【００６５】
式（Ｚ２−２）：−Ｐ（＝ＲＸ３）（ＯＲＸ４）２
式中、ＲＸ３は酸素原子又は硫黄原子であり、ＲＸ４はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基保護基、Ｃ１−６アルキル基、又はＣ６−１０芳香族炭素環式基であり、該アルキル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基、シアノ基、Ｃ６−１０芳香族炭素環式基及びＣ２−９芳香族複素環式基からなる置換基群から単独に若しくは異なって選ばれる１つ以上の置換基で置換されており、該芳香族炭素環式基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基、Ｃ１−６アルキル基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている。
【００６６】
式（Ｚ２−３）：−Ｐ（＝ＲＸ５）Ｈ（ＯＲＸ６）
式中、ＲＸ５は、酸素原子又は硫黄原子である。ＲＸ６は水素原子、ヒドロキシ基保護基、又は芳香族炭素環式基である。
【００６７】
ＲＸ４及びＲＸ６中の「ヒドロキシ基保護基」は、好ましくは、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−６アルケニル基、脂肪族アシル基、芳香族アシル基、１から３個の芳香族炭素環式基で置換されたメチル基又は芳香族炭素環式基であり、該芳香族炭素環式基は、ハロゲン原子、アルコキシ基又はニトロ基から単独に若しくは異なって選ばれる置換基で置換されている。より好ましい保護基は、ベンゾイル基、ベンジル基、２−クロロフェニル基、４−クロロフェニル基又は２−プロペニル基である。
【００６８】
リン含有基は、好ましくは、式（Ｚ２−４）から式（Ｚ２−６)で示される基のいずれかで示される基である。
式（Ｚ２−４）：−Ｐ（ＯＲＸ１）（ＮＲＸ２２）
式中、ＲＸ１はＣ１−６アルキル基又は、シアノ基で置換されたＣ１−６アルキル基であり、ＲＸ２はＣ１−６アルキル基である。
式（Ｚ２−５）：−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２
式（Ｚ２−６）：−Ｐ（＝Ｏ）Ｈ（ＯＨ）
リン含有基は、より好ましくは、シアノエトキシ（ジイソプロピルアミノ）ホスフィノ基（式：−Ｐ（ＯＣ２Ｈ４ＣＮ）（Ｎ（ｉ−Ｐｒ）２）で示される基）又はヒドロキシホスフィニル基（式：−Ｐ（＝Ｏ）Ｈ（ＯＨ）で示される基）である。
【００６９】
Ｚ１は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基保護基である。Ｚ１がヒドロキシ基保護基である場合、当該ヒドロキシ基保護基は、脱保護され、本実施形態の人工オリゴヌクレオチドの製造に使用されることが想定される。そのため、ヒドロキシ基保護基は、核酸合成の際に安定してヒドロキシ基を保護し得るものであれば限定されず、保護基の種類、構造は、それぞれの人工ヌクレオチド及び人工ヌクレオシドにおいて同一でも異なっていてもよい。Ｚ１は、より好ましくは、水素原子、アセチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基、メトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、１−エトキシエチル基、１−（２−クロロエトキシ）エチル基、２−トリメチルシリルエチル基、ｐ−クロロフェニル基、２，４−ジニトロフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、ｐ−フェニルベンゾイル基、２，６−ジクロロベンジル基、レブリノイル基、ジフェニルメチル基、ｐ−ニトロベンジル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ギ酸ベンゾイル基、クロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、イソブチリル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メタンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、トリフェニルメチル（トリチル）基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル（ＤＭＴｒ）基、トリメトキシトリチル基、９−フェニルキサンテン−９−イル（Ｐｉｘｙｌ）基又は９−（ｐ−メトキシフェニル）キサンテン−９−イル（ＭＯＸ）基である。Ｚ１は、特に好ましくは、水素原子、ベンジル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリチル基、モノメトキシトリチル基、ジメトキシトリチル基又はトリメトキシトリチル基である。 
【００７０】
Ｚ２は、好ましくは水素原子又はリン含有基であり、より好ましくは水素原子、式：−Ｐ（ＯＣ２Ｈ４ＣＮ）（Ｎ（ｉ−Ｐｒ）２）で示される基又は式：−Ｐ（＝Ｏ）Ｈ（ＯＨ）で示される基である。
その他の様態として、上記式（Ｉ）で示される化合物、又はその塩を製造する過程においては、その中間体としてＺ２がヒドロキシ基保護基であることが好ましい。そのため、ヒドロキシ基保護基は、核酸合成の際に安定してヒドロキシ基を保護し得るものであれば限定されず、保護基の種類、構造は、それぞれの人工ヌクレオチド及び人工ヌクレオシドにおいて同一でも異なっていてもよい。Ｚ２がヒドロキシ基保護基である場合には、当該ヒドロキシ基保護基は、好ましくは、アセチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基、メトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、１−エトキシエチル基、１−（２−クロロエトキシ）エチル基、２−トリメチルシリルエチル基、ベンジル基、ベンゾイル基、ｐ−フェニルベンゾイル基、２，６−ジクロロベンジル基、レブリノイル基、ジフェニルメチル基、ｐ−ニトロベンジル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ギ酸ベンゾイル基、クロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、イソブチリル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、メタンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基又はトリフルオロメタンスルホニル基である。当該ヒドロキシ基保護基は、より好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基又はトリイソプロピルシリル基である。
【００７１】
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基を表す。ここでＣ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている。
Ｒ２は、好ましくは水素原子、Ｃ１−３アルキル基であり、より好ましくは水素原子である。Ｒ３は、好ましくは水素原子、Ｃ１−３アルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
【００７２】
Ｒ４は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基を表す。Ｒ４は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−３アルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
【００７３】
式（Ｉ）で示される化合物には異性体が存在する場合がある。その場合、本実施形態の化合物は特定の異性体に限定されるものではなく、全ての可能な異性体（例えば、ケト−エノール異性体、イミン−エナミン異性体、ジアステレオ異性体、光学異性体、回転異性体等）、ラセミ体及びそれらの混合物を含む。
【００７４】
式（Ｉ）で示される化合物の１以上の水素原子、炭素原子及び／又は他の原子は、それぞれ水素原子、炭素原子及び／又は他の原子の同位体で置換され得る。そのような同位体の例としては、それぞれ２Ｈ、３Ｈ、１１Ｃ、１３Ｃ、１４Ｃ、１５Ｎ、１８Ｏ、１７Ｏ、３１Ｐ、３２Ｐ、３５Ｓ、１８Ｆ、１２３Ｉ及び３６Ｃｌが挙げられ、同位体には水素、炭素、窒素、酸素、リン、硫黄、フッ素、ヨウ素及び塩素が包含される。式（Ｉ）で示される化合物は、そのような同位体で置換された化合物も包含する。該同位体で置換された化合物は、医薬品としても有用であり、式（Ｉ）で示される化合物のすべての放射性標識体を包含する。また該「放射性標識体」を製造するための「放射性標識化方法」も本発明に包含され、代謝薬物動態研究、結合アッセイにおける研究及び／又は診断のツールとして有用である。
【００７５】
式（Ｉ）で示される化合物の放射性標識体は、当該技術分野で周知の方法で調製できる。例えば、式（Ｉ）で示される化合物のトリチウム標識化合物は、例えば、トリチウムを用いた触媒的脱ハロゲン化反応によって、式（Ｉ）で示される特定の化合物にトリチウムを導入することで調製できる。この方法は、適切な触媒、例えばＰｄ／Ｃの存在下、塩基の存在下又は非存在下で、式（Ｉ）で示される化合物が適切にハロゲン置換された前駆体とトリチウムガスとを反応させることを包含する。他のトリチウム標識化合物を調製するための適切な方法としては、文書Ｉｓｏｔｏｐｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｖｏｌ．１，Ｌａｂｅｌｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  （Ｐａｒｔ  Ａ），Ｃｈａｐｔｅｒ  ６  （１９８７年）を参照できる。また、１４Ｃ−標識化合物は、１４Ｃ炭素を有する原料を用いることによって調製できる。
【００７６】
本発明は、式（Ｉ）で示される化合物の生成可能な塩を含有する。該塩としては、例えば、アルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等）、アルカリ土類金属塩（例えば、カルシウム塩、マグネシウム塩等）、その他の金属塩（例えば、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩等）、アンモニウム塩、アミン塩（例えば、ｔｅｒｔ−オクチルアミン塩、ジベンジルアミン塩、モルホリン塩、グルコサミン塩、フェニルグリシンアルキルエステル塩、エチレンジアミン塩、Ｎ−メチルグルカミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩、Ｎ，Ｎ’−ジベンジルエチレンジアミン塩、クロロプロカイン塩、プロカイン塩、ジエタノールアミン塩、Ｎ−ベンジル−フェネチルアミン塩、ピペラジン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩等）、無機酸塩（例えば、フッ化水素酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩等のハロゲン原子化水素酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等）、アルキルスルホン酸塩（例えば、メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩等）、アリールスルホン酸塩（例えば、ベンゼンスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩等）、有機酸塩（例えば、酢酸塩、リンゴ酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、シュウ酸塩、マレイン酸塩等）、アミノ酸塩（例えば、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩等）等が挙げられる。これらの塩は、通常行われる方法によって形成させることができる。
【００７７】
本発明の式（Ｉ）で示される化合物又はその塩は、溶媒和物（例えば、水和物等）及び／又は結晶多形を形成する場合があり、本発明はそのような各種の溶媒和物及び結晶多形も包含する。「溶媒和物」は、式（Ｉ）で示される化合物に対し、任意の数の溶媒分子（例えば、水分子等）と配位していてもよい。式（Ｉ）で示される化合物又はその塩を、大気中に放置することにより、水分を吸収し、吸着水が付着する場合や、水和物を形成する場合がある。また、式（Ｉ）で示される化合物又はその塩を、再結晶することでそれらの結晶多形を形成する場合がある。 
【００７８】
本実施形態の人工ヌクレオシドは、例えば、式（Ｉ）におけるＺ１及びＺ２が水素原子である化合物を包含する。また、本実施形態の人工ヌクレオチドは、例えば、式（Ｉ）におけるＺ２がリン含有基である化合物を包含する。
【００７９】
［人工オリゴヌクレオチド］
本実施形態の人工オリゴヌクレオチドは、下記式（II）で示されるヌクレオシド構造を１以上含むオリゴヌクレオチド、又はその製薬上許容される塩である。
【００８０】
【化５】
2018140938.tif 000006
【００８１】
式中、Ｒ１は、水素原子又はアミノ基保護基である。
Ｂｘは、プリン−９−イル基又は２−オキソ−ピリミジン−１−イル基（該プリン−９−イル基及び２−オキソ−ピリミジン−１−イル基は、無置換であるか、又はハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、アミノ基、アミノ基保護基により置換されたアミノ基、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基保護基により置換されたヒドロキシ基、スルファニル基及びスルファニル基保護基により置換されたスルファニル基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）である。
Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基又はＣ２−６アルケニル基（該Ｃ１−６アルキル基及びＣ２−６アルケニル基は、無置換であるか又は、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルコキシ基及びシアノ基からなる群から単独に若しくは異なって選ばれる１以上の置換基で置換されている）である。
Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はＣ１−６アルキル基である。
式（II）におけるＲ１〜Ｒ４及びＢｘは、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４及びＢｘと同義であり、好ましい態様も同様である。
【００８２】
本実施形態の人工オリゴヌクレオチドは、式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造を任意の位置に少なくとも１つ含有する。人工オリゴヌクレオチドを構成する塩基数は特に制限されず、例えば、２から５０塩基であり、好ましくは８から３０塩基であり、より好ましくは８から１２塩基である。
人工オリゴヌクレオチドにおける式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造の位置及び数は特に限定されず、目的に応じて適宜設計され得る。例えば式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造を、オリゴヌクレオチドの３’末端又は５’末端に含有してもよい。３’末端に含まれる場合、例えば、以下の式（ＩＶ）で示される構造となる。
【００８３】
【化６】
2018140938.tif 000007
【００８４】
式（ＩＶ）におけるＲ１〜Ｒ４、Ｚ２及びＢｘは、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４、Ｚ２及びＢｘと同義である。
また、５’末端に含まれる場合、例えば、以下の式（Ｖ）で示される構造となる。
【００８５】
【化７】
2018140938.tif 000008
【００８６】
式（Ｖ）におけるＲ１〜Ｒ４、Ｚ１及びＢｘは、式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４、Ｚ１及びＢｘと同義である。
【００８７】
本実施形態の人工オリゴヌクレオチドの３’末端及び／又は５’末端は、修飾されていてもよい。末端修飾されることで、オリゴヌクレオチドの追跡が可能になったり、オリゴヌクレオチドの薬物動態又は薬力学を改善することが可能になったり、オリゴヌクレオチドの安定性又は結合親和性を向上させることが可能になる。末端の修飾基は、当該分野で公知の修飾基から目的等に応じて適宜選択して利用することができる。末端の修飾基としては例えば、ヒドロキシ基の保護基、レポーター分子に由来する基、コレステロールに由来する基、リン脂質に由来する基、色素分子に由来する基、蛍光分子に由来する基等が挙げられる。
ここで「由来する基」とは、対象となる分子から水素原子、ヒドロキシ基等を取り除いて形成される基を意味する。
【００８８】
また、本実施形態の人工オリゴヌクレオチドの３’末端及び／又は５’末端はリン酸エステル部分を含んでいてもよい。「リン酸エステル部分」は、リン酸エステル構造及び修飾リン酸エステル構造を含む末端リン酸基を意味する。リン酸エステル部分は、いずれの末端に位置してもよいが、５’末端であることが好ましい。
【００８９】
リン酸エステル部分は、具体的には、式：−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２で示される基又はその修飾基である。その修飾基においては、リン酸エステル部分の−Ｏ−及び＝Ｏの１以上が硫黄原子又は−Ｎ（ＲＸ）−で置換されていてもよく、ＯＨの１以上が、水素原子、−ＳＨ、−Ｎ（ＲＸ）２、又はアルキル基で置換されていてもよい。ここでＲＸは、水素原子又はアミノ基保護基である。５’及び／又は３’末端基は、それぞれ独立して置換又は非置換の１から３のリン酸エステル部分を含んでいてもよい。
【００９０】
本発明の人工オリゴヌクレオチドは、式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造を少なくとも１つ含有していれば、他の部分が天然の核酸と同じであっても、当該分野で公知のヌクレオチドの修飾を有していてもよい。
例えば、人工オリゴヌクレオチドのリン酸部分としては、天然の核酸が有するリン酸ジエステル結合、修飾されたリン酸部分であるＳ−オリゴ（ホスホロチオエート）、Ｍ−オリゴ（メチルホスホネート）、ボラノホスフェート等が挙げられる。
【００９１】
人工オリゴヌクレオチド中の式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造以外の塩基部分は、前記「Ｂｘ」について定義した任意の核酸塩基であってよい。
人工オリゴヌクレオチド中の式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造以外の糖部分としては、天然のリボース若しくはデオキシリボース、公知の修飾を有するリボース若しくはデオキシリボース等が挙げられる。公知の修飾としては、例えば、２’−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３（２’ＭＯＥ）、４’−ＣＨ２−Ｏ−２’（ＬＮＡ、Ｌｏｃｋｅｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）、ＡｍＮＡ（アミドＢＮＡ）（Ｂｒｉｄｇｅｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ、ＷＯ２０１１／０５２４３６参照）等による修飾が挙げられる。
【００９２】
また、人工オリゴヌクレオチドに含有されるヌクレオシド間の結合は、当該分野で公知の結合であれば、リン原子を有していない結合であってもよい。ヌクレオシド間の結合は、例えば、アルカンジイル基、非芳香族炭素環に由来する２価基、ハロアルカンジイル基、ハロゲンで置換された非芳香族炭素環に由来する２価基等を含むが、これらに限定されない。ヌクレオシド間の結合は例えば、シロキサンに由来する２価基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、アセチル基に由来する２価基、ギ酸アセチル基に由来する２価基、チオギ酸アセチル基に由来する２価基、メチレンギ酸アセチル基に由来する２価基、チオギ酸アセチル基に由来する２価基、アルケニル基に由来する２価基、スルファマートに由来する２価基、メチレンイミノ基、メチレンヒドラジノ基、スルホナートに由来する２価基、スルホンアミド基、アミド基を含む。
【００９３】
本実施形態の人工オリゴヌクレオチドには異性体が存在する場合がある。その場合に本実施形態は特定の異性体に限定されるものではなく、全ての可能な異性体（例えば、ケト−エノール異性体、イミン−エナミン異性体、ジアステレオ異性体、光学異性体、回転異性体等）、ラセミ体及びそれらの混合物を含む。
【００９４】
人工オリゴヌクレオチドの１以上の水素、炭素及び／又は他の原子は、それぞれ水素、炭素及び／又は他の原子の同位体で置換され得る。同位体の例、調製方法等は既述の人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドと同様である。
本実施形態の人工オリゴヌクレオチドは、その製薬上許容される塩を含有する。該塩の具体例は既述の人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドにおける塩と同様である。
人工オリゴヌクレオチド又はその製薬上許容される塩は、溶媒和物（例えば、水和物等）及び／又は結晶多形を形成する場合があり、本発明はそのような各種の溶媒和物及び結晶多形も包含する。溶媒和物の具体例は既述の人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドと同様である。
【００９５】
人工オリゴヌクレオチド又はその製薬上許容される塩は、プロドラッグを形成する場合があり、本発明はそのような各種のプロドラッグも包含する。プロドラッグは、化学的又は代謝的に分解できる基を有する人工オリゴヌクレオチドの誘導体であり、加溶媒分解により又は生理学的条件下でインビボにおいて薬学的に活性な人工オリゴヌクレオチドとなる化合物である。プロドラッグは、生体内における生理条件下で酵素的に酸化、還元、加水分解等を受けて人工オリゴヌクレオチドに変換される化合物、胃酸等により加水分解されて人工オリゴヌクレオチドに変換される化合物等を包含する。適当なプロドラッグ誘導体を選択する方法及び製造する方法は、例えばＤｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｒｕｇｓ，  Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，  Ａｍｓｔｅｒｄａｍ  １９８５に記載されている。プロドラッグは、それ自身が活性を有する場合がある。 
【００９６】
人工オリゴヌクレオチド又はその製薬上許容される塩がヒドロキシ基を有する場合、例えば、ヒドロキシ基を有する化合物と適当なアシルハライド、適当な酸無水物、適当なスルホニルクロライド、適当なスルホニルアンハイドライド及びミックスドアンハイドライドとを反応させることにより或いは縮合剤を用いて反応させることにより製造されるアシルオキシ誘導体やスルホニルオキシ誘導体のようなプロドラッグが例示される。例えば、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ−、ｔｅｒｔ−ＢｕＣＯＯ−、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯ−、ＰｈＣＯＯ−、（ｍ−ＮａＯＯＣＰｈ）ＣＯＯ−、ＮａＯＯＣＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−、ＣＨ３ＣＨ（ＮＨ２）ＣＯＯ−、ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）２ＣＯＯ−、ＣＨ３ＳＯ３−、ＣＨ３ＣＨ２ＳＯ３−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＨ２ＦＳＯ３−、ＣＦ３ＣＨ２ＳＯ３−、ｐ−ＣＨ３Ｏ−ＰｈＳＯ３−、ＰｈＳＯ３−、ｐ−ＣＨ３ＰｈＳＯ３−が挙げられる。
【００９７】
人工オリゴヌクレオチドは、式（Ｉ）で示される化合物を用いて、常法によって合成することができる。例えば、市販の核酸自動合成装置（例えば、ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製、（株）ジーンデザイン社製等）によって容易に合成することができる。合成法はホスホロアミダイトを用いた固相合成法、ハイドロジェンホスホネートを用いた固相合成法等がある。例えば、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ２２，１８５９−１８６２  （１９８１）、国際公開第２０１１／０５２４３６号等に開示されている。
【００９８】
式（ＩＩ）で示されるヌクレオシド構造中のＢｘは、Ｂｘが置換基を有する場合、置換基が保護基で保護されていないことが好ましい。例えば、以下で示される基が挙げられる。
【００９９】
【化８】
2018140938.tif 000009
【０１００】
よって、式（Ｉ）で示される化合物中のＢｘが、保護基で保護された置換基を有する場合、オリゴヌクレオチド合成の際に、脱保護を行うことが好ましい。
【０１０１】
人工オリゴヌクレオチドは、優れた一本鎖ＲＮＡに対する結合親和性とヌクレアーゼ耐性とを示す。従って、人工オリゴヌクレオチドは体内での持続性が非常によいと考えられる。よって、本実施形態の式（Ｉ）で示される化合物は、アンチセンスオリゴヌクレオチド等の核酸医薬品を合成するための材料として非常に有用である。本実施形態の人工オリゴヌクレオチドを利用した核酸医薬品は、無修飾、すなわち、天然の核酸由来の核酸医薬品と比較して、標的分子への親和性が高く、生体内で分解されにくくなり、より安定して効果を発揮する。
【０１０２】
人工オリゴヌクレオチドを利用した核酸医薬品は、局所的あるいは全身的な治療のいずれかが望まれるか、又は治療すべき領域に応じて、様々な方法により投与することができる。投与方法としては、例えば、局所的（点眼、膣内、直腸内、鼻腔内、経皮を含む）、経口的、又は、非経口的であってもよい。非経口的投与としては、静脈内注射もしくは点滴、皮下、腹腔内もしくは筋肉内注入、吸引もしくは吸入による肺投与、硬膜下腔内投与、脳室内投与等が挙げられる。
【０１０３】
人工オリゴヌクレオチドを利用した核酸医薬品を局所投与する場合、経皮パッチ、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、滴下剤、坐剤、噴霧剤、液剤、散剤等の製剤を用いることができる。
経口投与用組成物としては、散剤、顆粒剤、水もしくは非水性媒体に溶解させた懸濁液又は溶液、カプセル、粉末剤、錠剤等が挙げられる。
非経口、硬膜下腔、又は、脳室内投与用組成物としては、バッファー、希釈剤及びその他の適当な添加剤を含む無菌水溶液等が挙げられる。
【０１０４】
人工オリゴヌクレオチドを利用した核酸医薬品は、核酸の有効量にその剤型に適した賦形剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、滑沢剤、希釈剤等の各種医薬用添加剤を必要に応じて混合して得ることができる。注射剤の場合には適当な担体と共に滅菌処理を行なって製剤とすればよい。
【０１０５】
賦形剤としては乳糖、白糖、ブドウ糖、デンプン、炭酸カルシウム又は結晶セルロース等が挙げられる。結合剤としてはメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン又はポリビニルピロリドン等が挙げられる。崩壊剤としてはカルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、デンプン、アルギン酸ナトリウム、カンテン末又はラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。滑沢剤としてはタルク、ステアリン酸マグネシウム又はマクロゴール等が挙げられる。坐剤の基剤としてはカカオ脂、マクロゴール又はメチルセルロース等を用いることができる。また、液剤又は乳濁性、懸濁性の注射剤として調製する場合には通常使用されている溶解補助剤、懸濁化剤、乳化剤、安定化剤、保存剤、等張剤等を適宜添加してもよい。経口投与の場合には嬌味剤、芳香剤等を加えてもよい。 
【０１０６】
投与は、治療される病態の重度と反応度に依存し、治療コースは、数日から数ヶ月、あるいは、治癒が実現されるまで、又は、病状の減退が達成されるまで持続する。最適投与スケジュールは、生体における薬剤蓄積の測定から計算が可能である。当該分野の当業者であれば、最適用量、投与法、及び、繰り返し頻度を定めることができる。最適用量は、個々の核酸医薬品の相対的効力に応じて変動するが、一般に、インビトロ及びインビボの動物実験におけるＩＣ５０又はＥＣ５０に基づいて計算することが可能である。例えば、核酸の分子量（核酸配列及び化学構造から導かれる）と、例えば、ＩＣ５０のような効果的用量（実験的に導かれる）が与えられたならば、ｍｇ／ｋｇで表される用量が通例に従って計算される。
【０１０７】
本実施形態に係る人工オリゴヌクレオチド等は、以下に示す方法によって製造することができるが、下記製造方法は一般的な製造方法の一例を示すものであり、本実施形態に係る人工オリゴヌクレオチド等の製造方法を限定するものではない。
【０１０８】
【化９】
2018140938.tif 000010
【０１０９】
式中、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はヒドロキシ基保護基を表し、Ｚ２はリン含有基を表し、その他の記号は前記定義に同じである。
【０１１０】
工程Ｉの出発物質である化合物Ａは、例えば、国際公開第２０１１／０５２４３６号等に記載の方法に準じて合成できる。具体的に、多様なＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘを有する化合物Ａは、以下に記載の化合物Ａ−１から、当業者に公知の保護・脱保護反応（例えば、前記プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス第４版に記載されている反応）、酸化反応、還元反応（酸化反応、還元反応は、例えば、コンプリヘンシブ・オーガニック・トランスフォーメーションズ第２版（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ）、ラロック（Ｒ．Ｃ．Ｌａｒｏｃｋ）著、ワイリー−ブイシーエイチ（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ）（１９９９年）等を参照できる）を組み合わせて用い、合成することができる。
【０１１１】
【化１０】
2018140938.tif 000011
【０１１２】
式中、Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ独立してヒドロキシ基保護基を表す。その他の記号は前記定義に同じである。
例えば、Ｒ２、Ｒ３がアルキル基である化合物Ａを合成するためには、まず、化合物Ａ−１の２’位のアミノ基（ＮＨ）をアミノ基保護基で保護した後、水酸基の保護・脱保護反応により３’位のヒドロキシ基が保護され５’位の水酸基が脱保護された化合物（化合物Ａ−２）を得る。次に、化合物Ａ−２の５’位のヒドロキシ基を酸化し、Ｒ２に対応するアルキル金属試薬又はグリニャール試薬などを用いて所望のＲ２を導入できる。また必要であれば、もう一度５’位のヒドロキシ基を酸化し、Ｒ３に対応するアルキル金属試薬又はグリニャール試薬などを用いて所望のＲ３を導入できる。得られた化合物の３’位の保護されたヒドロキシ基を脱保護することで、化合物Ａを合成できる。また、還元された化合物の３’位の保護されたヒドロキシ基を脱保護する反応の代わりに、５’位のヒドロキシ基をヒドロキシ基保護基で保護することで、化合物Ｂを合成することができる。
【０１１３】
所望のＢｘ、Ｒ４を有する化合物Ａ−１は、所望のＢｘに対応する塩基及び所望のＲ４を有する糖誘導体を用いて、国際公開第２０１１／０５２４３６号など、当業者に公知な方法に記載の方法に準じて合成できる。化合物Ａ−１から化合物Ａを合成するまでの反応部位は、特にＲ１、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れているため、前記の化合物Ａ−１から化合物Ａを合成するまでの反応は、多様なＲ１、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して適用することができる。
【０１１４】
（工程Ｉ）保護反応
化合物Ａの３’位と５’位のヒドロキシ基を、当業者に公知な保護反応によりヒドロキシ基保護基で保護することにより化合物Ｂを得ることができる。化合物ＢのＰ１とＰ２は、同一でも異なっていてもよい。Ｐ１とＰ２が同一のときは、一度の反応で同時に保護して化合物Ｂを得ることができる。Ｐ１とＰ２が異なっているときは、３’位と５’位の立体的な環境の違いを利用して、先にＰ１又はＰ２のどちらか一方を保護した後、もう一方を保護することによって化合物Ｂを得ることができる。当業者に公知な保護反応については、前記プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス第４版等を参照可能である。
保護反応の一例としては、溶媒中、塩基存在下、ヒドロキシ基保護基の塩化物などと反応させる方法が挙げられる。より具体的な方法としては、イミダゾールなどの有機塩基存在下、トリエチルシリルクロリドなどのシリルハライドと反応させる方法が挙げられる。
また、保護反応の反応部位は、特にＲ１、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れた３’位と５’位のヒドロキシ基であるため、多様なＲ１、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して、上記の保護反応は適用可能である。
【０１１５】
（工程II）チオカルボニル化反応
化合物Ｂを、当業者に公知な反応により（例えば、ロ−ソン試薬による反応）チオカルボニル化することにより、化合物Ｃを得ることができる。
チオカルボニル化反応の具体的な一例としては、溶媒中、２，４−ビス（４−メトキシフェニル）−１，３−ジチア−２，４−ジホスフェタン２，４−ジスルフィドを反応させる方法が挙げられる。
チオカルボニル反応の反応部位は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れたオキソ基であるため、多様なＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して、上記のチオカルボニル化反応は適用可能である。
【０１１６】
（工程III）脱保護反応
化合物Ｃを、当業者に公知な反応により脱保護することにより、化合物Ｄを得ることができる。当業者に公知な脱保護反応については、前記プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス第４版等を参照できる。
保護反応の一例としてシリル保護基脱保護する反応としては、溶媒中、テトラブチルアンモニウムフルオリドやフッ化水素などを反応させる方法が挙げられる。
脱保護反応の反応部位は、特にＲ１、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れた３’位と５’位のヒドロキシ基であるため、多様なＲ１、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して、上記の脱保護反応は適用可能である。
また、各種核酸類縁体の化学構造変換における保護反応、脱保護反応は、幅広いバリエーションが当業者に知られており、各種のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘの構造および保護基に対応した脱保護反応が、当業者に利用可能である。
【０１１７】
（工程IV）５’位保護反応
化合物Ｄの５’位のヒドロキシ基を、当業者に公知な保護反応によりヒドロキシ基保護基で選択的に保護することにより化合物Ｅを得ることができる。５’位ヒドロキシ基の選択的な保護反応は、一般的には、かさ高い保護基を利用することで、達成可能であることが当業者に知られている。当該当業者に公知な保護反応については、前記プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス第４版等を参照できる。
５’位保護反応の一例としては、溶媒中、塩基存在下、各種トリアリールメチルクロリドなどと反応させる方法が挙げられる。より具体的な方法としては、ピリジンなどの塩基存在下、４，４’−ジメトキシトリチルクロリドなどのシリルクロリドと反応させる方法が挙げられる。
５’位保護反応の反応部位は、特にＲ１、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れた５’位のヒドロキシ基であるため、多様なＲ１、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して、上記の保護反応は適用可能である。
なお、Ｐ１とＰ２が異なっているとき、それぞれ異なる性質の条件（例えば、酸性条件下、塩基性条件下等）で脱保護可能なヒドロキシ保護基とすることにより、化合物ＣにおけるＰ１のヒドロキシ基のみを選択的に脱保護し、化合物Ｅを得ることもできる。
【０１１８】
（工程Ｖ）リン酸化反応
化合物Ｅのヒドロキシ基を、当業者に公知な反応（例えば、モノ置換−クロロ（アルコキシ）ホスフィン類又はジ置換−アルコキシホスフィン類を用いる反応）によりリン酸化することにより、化合物Ｆを得ることができる。リン酸化反応の具体的な例としては、溶媒中、２−シアノエチル  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトライソプロピルホスホロジアミダイトを反応させる方法、及び、溶媒中、トリス−（１，２，４−トリアゾリル）ホスファイトを反応させる方法等が挙げられる。
リン酸化反応の反応部位は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘと空間的に離れたオキソ基であるため、多様なＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｂｘの構造に対して、上記のチオカルボニル化反応は適用可能である。
【０１１９】
人工オリゴヌクレオチドは、化合物Ｆ及び所望のヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチド類縁体を製造するのに必要な市販のホスホロアミダイト試薬等を使用して、核酸自動合成装置（例えば、ｎＳ−８II（ジーンデザイン社製））により合成することができる。
【実施例】
【０１２０】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中、ＮＭＲは核磁気共鳴スペクトルを、ＭＳは質量分析を意味する。
【０１２１】
１Ｈ−ＮＭＲデータが記載されている場合には、３００ＭＨｚ（ＪＮＭ−ＥＣＰ３００；日本電子（ＪＥＯＬ）社製、又はＪＮＭ−ＥＣＸ３００；日本電子（ＪＥＯＬ）社製）で測定し、テトラメチルシランを内部標準としたシグナルの化学シフトδ（単位：ｐｐｍ）（分裂パターン、積分値）を表す。「ｓ」はシングレット、「ｄ」はダブレット、「ｔ」はトリプレット、「ｍ」はマルチプレット、「ＣＤＣｌ３」は重クロロホルム、「ＣＤ３ＯＤ」は重メタノールを意味する。
３１Ｐ−ＮＭＲデータが記載されている場合には、ＪＮＭ−ＥＣＸ３００；日本電子（ＪＥＯＬ）社製）で測定し、リン酸を内部標準としたシグナルの化学シフトδ（単位：ｐｐｍ）を表す。
【０１２２】
ＭＳは、特に記述がない場合は、以下の条件１で、ＥＳＩ（エレクトロスプレーイオン化）法を用いて測定した。「ＥＳＩ＋」はＥＳＩ正イオンモード、「ＥＳＩ−」はＥＳＩ負イオンモードを意味する。
条件１：
装置：ＡＢ  ＳＣＩＥＸ  ＴｒｉｐｌｅＴＯＦ  ５６００
カラム：Ｗａｔｅｒｓ  Ｘ  Ｂｒｉｇｅ  Ｃ１８（２．６μｍ、２．１×７５ｍｍ）
カラム温度：４０℃
溶離液組成：  アセトニトリルと水の混合比を２／９８で測定開始後、１２分間で９８／２に直線的に変えた。その後３分間アセトニトリルと水の混合比を９８／２に固定した。
流速：０．３ｍＬ／ｍｉｎ、
検出波長：２５４ｎｍ
【０１２３】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＡＳＳ測定を用いたＭＳの測定では、以下の条件２で測定した。
条件２：
装置：Ｂｒｕｋｅｒ  ａｕｔｏｆｌｅｘIII  ＳｍａｒｔＢｅａｍ  
Ｍａｔｒｉｘ：１０  ｍｇ／ｍＬ  ３−ヒドロキシピコリン酸水溶液  ｉｎ  １  ｍｇ／ｍＬクエン酸水素二アンモニウム水溶液
Ｔａｒｇｅｔ  ｐｌａｔｅ：ＭＴＰ  ＡｎｃｈｏｒＣｈｉｐ  ３８４  ＴＦ
測定モード：Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ  ＋  負イオン
【０１２４】
シリカゲルカラムクロマトグラフィーでの精製は、特に記述がない場合は、山善製Ｈｉ−Ｆｌａｓｈカラムを用いた。
【０１２５】
実施例１
ヌクレオシド類縁体：１−［（１Ｒ，３Ｒ，４Ｒ，７Ｓ）−１−{［ビス（４−メトキシフェニル）（フェニル）メトキシ］メチル}−５−メチル−３−（５−メチル−２，４−ジオキソ−３，４−ジヒドロピリミジン−１（２Ｈ）−イル）−６−チオキソ−２−オキサ−５−アザビシクロ［２．２．１］ヘプタン−７−イル］（２−シアノエチル）ジイソプロピルホスホロアミダイト（化合物６）の合成
【０１２６】
【化１１】
2018140938.tif 000012
【０１２７】
工程１  化合物２の合成
窒素雰囲気下、化合物１（国際公開第２０１１／０５２４３６号に記載の方法に準じて合成した）（６００ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液（１０ｍＬ）に、イミダゾール（１．６５ｇ、２４．２ｍｍｏｌ）とｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン（３．６５ｇ、２４．２ｍｍｏｌ）を加え、１９時間撹拌した。反応液に２０％塩化ナトリウム水溶液を加えて酢酸エチルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物２（３８４ｍｇ、３７％）を白色固体物として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（３００ＭＨｚ；ＣＤＣｌ３）９．２４（ｓ、１Ｈ）、７．６６（ｓ、１Ｈ）、５．４０（ｓ、１Ｈ）、４．２２（ｄ、１Ｈ）、４．１５（ｄ、１Ｈ）、３．９８（ｄ、１Ｈ）、３．９５（ｄ、１Ｈ）、３．０２（ｓ、３Ｈ）、１．９４（ｓ、３Ｈ）、０．８４−０．９５（ｍ、１８Ｈ）、０．０４−０．１６（ｍ、１２Ｈ）． 
【０１２８】
工程２  化合物３の合成
窒素雰囲気下、化合物２（１８ｍｇ、０．０３４ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２ｍＬ）に、２，４−ビス（４−メトキシフェニル）−１，３−ジチア−２，４−ジホスフェタン２，４−ジスルフィド（４０ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）加え、４０℃で２４時間撹拌した。反応液を濃縮し、得られた粗物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物２（７．１ｍｇ、３８％）を白色固体物として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（３００ＭＨｚ；ＣＤＣｌ３）８．６１（ｓ、１Ｈ）、７．６７（ｓ、１Ｈ）、５．３６（ｓ、１Ｈ）、４．３６（ｄ、２Ｈ）、４．２２（ｄ、１Ｈ）、４．０１（ｄ、１Ｈ）、３．３９（ｓ、３Ｈ）、１．９６（ｓ、３Ｈ）、０．８３−０．９１（ｍ、１８Ｈ）、０．０４−０．１８（ｍ、１２Ｈ）．
【０１２９】
工程３  化合物４の合成
窒素雰囲気下、化合物３（１３０ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液（５ｍＬ）に、１Ｍテトラブチルアンモニウムフルオリド（ＴＢＡＦ）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液（０．８ｍｌ、０．８ｍｍｏｌ）を加え、２時間撹拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて酢酸エチルで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物４（２５０．６ｍｇ、７９％）を白色固体物として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（３００ＭＨｚ；ＣＤ３ＯＤ）７．８５（ｓ、１Ｈ）、５．４０（ｓ、１Ｈ）、４．３９（ｄ、２Ｈ）、４．１２（ｄ、１Ｈ）、３．９３（ｄ、１Ｈ）、３．３７（ｓ、３Ｈ）、１．８９（ｓ、３Ｈ）．
ＭＳ  （ＥＳＩ−）：  ［Ｍ−Ｈ−］  ３１２．０６６３
【０１３０】
工程４  化合物５の合成
窒素気流下、ピリジンで共沸した化合物４（２３３ｍｇ，０．７４ｍｍｏｌ）を無水ピリジン（９．３ｍＬ）に溶かし、４，４’−ジメトキシトリチルクロリド（ＤＭＴＣｌ；３１５ｍｇ，０．９３ｍｍｏｌ）を加え、室温下４時間撹拌した。飽和重曹水を加えてしばらく撹拌した後、酢酸エチルで抽出し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた粗物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物５（２８７ｍｇ：収率６３％）を白色泡状固体として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（３００ＭＨｚ；ＣＤＣｌ３）７．７３（ｓ、１Ｈ）、７．７５（ｄ、２Ｈ）、７．２０−７．３７（ｍ、７Ｈ）、６．８３−６．８７（ｍ、４Ｈ）、５．３７（ｓ、１Ｈ）、４．４１（ｓ、１Ｈ）、４．３６（ｓ、１Ｈ）、４．０２（ｄ、１Ｈ）、３．７９（ｓ、６Ｈ）、３．７２（ｄ、１Ｈ）、３．３８（ｓ、３Ｈ）、１．６７（ｓ、３Ｈ）．
ＭＳ  （ＥＳＩ＋）：  ［Ｍ＋Ｎａ＋］  ６３８．１９２９
【０１３１】
工程５  化合物６の合成
窒素気流下、ピリジン、トルエンで共沸した化合物５（２８７ｍｇ，０．４８ｍｍｏｌ）を無水アセトニトリル／テトラヒドロフラン（３：１）（５．６ｍＬ）に溶解し、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミン（５１μＬ、０．３６ｍｍｏｌ）、１Ｈ−テトラゾール（２５ｍｇ、０．３６ｍｍｏｌ）、２−シアノエチル  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトライソプロピルホスホロジアミダイト（２８６μＬ，０．６６ｍｍｏｌ）を加え、室温下５時間撹拌した。飽和重曹水を加えてしばらく撹拌した後、酢酸エチルで抽出し、有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた粗物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、白色泡状固体を得た。得られた白色泡状固体をジクロロメタンに溶解し、ｎ−ヘキサンへの添加により再沈殿を行い、化合物６（１４０ｍｇ：収率３６％）を白色粉体として得た。
３１Ｐ−ＮＭＲ：δ（３００ＭＨｚ；ＣＤＣｌ３）１５０．７８、１５０．５１
ＭＳ  （ＥＳＩ）：  ［Ｍ＋Ｈ＋］  ８３８．３０５７
【０１３２】
実施例２  人工オリゴヌクレオチドの合成及び精製
実施例１で得た化合物６に由来するヌクレオシド構造を含有する人工オリゴヌクレオチド（化合物７−９：以下の表１に示す）を、核酸自動合成装置ｎＳ−８II（ジーンデザイン社製）により１．０μｍｏｌスケールで合成した。
アミダイトユニット（化合物６）は、テトラヒドロフランに溶解して用いた。なお、表１において、化合物６に由来するヌクレオチド構造はＸと表記した。
【０１３３】
アミダイトユニット（化合物６）と５’−末端のヒドロキシ基とのカップリング時間は、１．５分（標準条件）から５分に延長した。５’−末端がＤＭＴｒ基により保護されかつ固相支持されたオリゴヌクレオチド類縁体を、飽和アンモニア水で処理した後、Ｇｌｅｎ−ＰａｋTM（ＧＬＥＮ  ＲＥＳＥＡＲＣＨ社製）により粗精製した。これを、逆相ＨＰＬＣ（ＳＨＩＭＡＤＺＵ  ＬＣ−２０ＡＴＶＰ，ＳＨＩＭＡＤＺＵ  ＳＰＤ−２０ＡＶＰ，ＳＨＩＭＡＤＺＵ  ＣＴＯ−２０ＶＰ、分取カラムとしてＷａｔｅｒｓＸＢｒｉｄｇｅＴＭ  Ｐｒｅｐ  Ｃ１８  ５μｍ（１０ｍｍ×２５０ｍｍ））により精製した。
合成した人工オリゴヌクレオチド（化合物７、８）の純度は、逆相ＨＰＬＣにより確認したところ、９７％（化合物７）、９６％（化合物８）であった。
【０１３４】
（ＨＰＬＣ分析条件）
カラム：ＷａｔｅｒｓＸＢｒｉｄｇｅＴＭ  Ｃ１８  ３．５μｍ，４．６ｍｍ×１５０ｍｍ
溶離液：０．１Ｍのヘキサフルオロイソプロピルアルコールと８ｍＭのトリエチルアミンとを含む水溶液／メタノール＝９５／５（３分）→（１７分）→７５／２５（２分）
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
また、分子量は、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＡＳＳにより測定した。結果を表１に示す。
【０１３５】
【表１】
2018140938.tif 000013
【０１３６】
参考例１  アミド架橋型（ＡｍＮＡ）オリゴヌクレオチド合成  
ＷＯ２０１１／０５２４３６を参考にして、アミド架橋型アミダイト体（Ｎ２’−メチル−２’−アミノ−３’−Ｏ−［２−シアノエトキシ（ジイソプロピルアミノ）ホスフィノ］−５’−Ｏ−ジメトキシトリチル−２’−Ｎ，４’−Ｃ−オキソメチレンチミジン）を合成した。実施例２の人工オリゴヌクレオチド（化合物７）の合成と同様にして、下記の式（Ｙ）で表されるアミド架橋型ヌクレオシド構造を含む人工オリゴヌクレオチド（化合物Ｃ１）を合成した。ここで式（Ｙ）におけるＴは、チミン残基を意味する。分子量はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＡＳＳにより測定した。結果を表２に示す。なお、表２において、式（Ｙ）で表されるアミド架橋型ヌクレオチド構造をＹと表記した。
【０１３７】
【化１２】
2018140938.tif 000014
【０１３８】
【表２】
2018140938.tif 000015
【０１３９】
実施例３  融解温度（Ｔｍ）の測定
実施例２で合成した人工オリゴヌクレオチドである化合物９（アンチセンス鎖）とセンス鎖（３’−ＣＧＣＡＡＡＡＡＡＣＧＡ−５’）とをアニーリング処理した後、Ｔｍ値を測定することにより、アンチセンスのハイブリッド形成能を調べた。
コントロールとしては、ヌクレオシド構造がすべて天然型であるオリゴヌクレオチド（化合物Ｃ０）を利用した。
【０１４０】
合成したオリゴヌクレオチドの一本鎖（センス鎖およびアンチセンス鎖）それぞれを注射用水で溶解し１ｍＭの濃度に調製した。濃度調製したセンス鎖およびアンチセンス鎖それぞれ２５μＬを採取し混合することにより、終濃度０．５ｍＭの溶液を５０μＬ調製した。次にサーマルサイクラーを用いて加熱および冷却を行った。まず９５℃まで上昇させそのまま５分間置いた後に、毎分１℃ずつ３０℃まで下げることによりアニーリングを行った。この作業により２本鎖が出来ていることを非変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動で確認した。
次に、アニーリングしたサンプルを２６０ｎｍの吸光度が２になるように注射用水で希釈した。この吸光度が２のサンプルを１５０ｕＬ、１０ｘＰＢＳ（−）を３０μＬ、注射用水を１２０μＬ混合し、３００μＬの測定溶液を作製した。
分光光度計（Ｓｈｉｍａｄｚｕ，ＵＶ−１６５０ＰＣ）内にサンプルを入れたセルを固定した後、サンプル溶液を１１０℃まで加熱し、さらに１５分間１１０℃に保った後測定を開始した。温度は１℃まで毎分１℃ずつ下降させ、１℃間隔で２６０ｎｍにおける紫外部吸収を測定した。その後、次は逆に１℃から毎分１℃ずつ上昇させて、１１０℃まで１℃間隔で２６０ｎｍにおける紫外部吸収を測定した。表３には昇温測定時のＴｍ値と降温測定時にＴｍ値との平均値を記した。なお、温度上昇による濃度変化を防止するため、セルは蓋付きのものを用い、セル室内には結露防止のために窒素気流を通した。
【０１４１】
【表３】
2018140938.tif 000016
【０１４２】
表３から明らかなように、本実施形態の人工オリゴヌクレオチドは、一本鎖ＤＮＡに対する親和性に比較して一本鎖ＲＮＡに対する親和性が高かった。したがって、本実施形態に係る人工ヌクレオシド及び人工ヌクレオチドは、アンチセンス法に適するオリゴヌクレオチドの合成に有用であると考えられる。
【０１４３】
実施例４  本発明のオリゴヌクレオチドのヌクレアーゼ耐性の評価
実施例２で合成した人工オリゴヌクレオチド（化合物７；ＳａＮＡ）、参考例１で合成した人工オリゴヌクレオチド（化合物Ｃ１；ＡｍＮＡ）、化合物７のＸを天然型の核酸塩基（Ｔ）に置き換えた天然型オリゴヌクレオチド（ｎａｔｕｒｅ）及び化合物７のＸを下記式（Ｌ）の構造に置き換えた人工オリゴヌクレオチド（ＬＮＡ）について、オリゴヌクレオチドを３’側から分解するエキソヌクレアーゼに対する耐性を検討した。ここで式（Ｌ）におけるＴは、チミン残基を意味する。
【０１４４】
【化１３】
2018140938.tif 000017
【０１４５】
７５０ｐｍｏｌのオリゴヌクレオチドを含むバッファー溶液（８０μＬ）を３７℃で５分間保持した後、０．１μｇのホスホジエステラーゼＩ（Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社）を含むバッファー溶液（２０μＬ）を混合した。オリゴヌクレオチドの残存量を逆相ＨＰＬＣによって経時的に測定した。尚、各時間においては、サンプルを直ちに９０℃のオイルバスに移し、５分間保持することで酵素を不活性化した後、オリゴヌクレオチドの残存量を測定した。
用いたバッファーの組成（終濃度）は、Ｔｒｉｓ・ＨＣｌ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩酸塩、ｐＨ８．０）５０ｍＭ、ＭｇＣｌ２  １０ｍＭであり、測定前に十分に脱気した。ＨＰＬＣによる定量条件は以下に示すとおりである。
【０１４６】
（ＨＰＬＣ分析条件）
溶離液：０．１Ｍのヘキサフルオロイソプロピルアルコールと８ｍＭのトリエチルアミンとを含む水溶液／メタノール＝９５／５（３分）→（１７分）→７５／２５（２分）
流速：１．０ｍL／min
カラム：ＷａｔｅｒｓＸＢｒｉｄｇｅＴＭ  Ｃ１８    ３．５μｍ，４．６ｍｍ×１５０ｍｍ
カラム温度：６０℃
検出：ＵＶ（２６０ｎｍ）
【０１４７】
結果を図１に示す。図１中、「残存オリゴヌクレオチド（％）」とは、０時点における未分解オリゴヌクレオチド（９ｍｅｒ）に対する、測定時点における未分解オリゴヌクレオチド（９ｍｅｒ）の残存率を示す。
この結果、天然型オリゴヌクレオチド（ｎａｔｕｒｅ）は２分後にはすべて分解している。人工オリゴヌクレオチド（ＬＮＡ）は１０分後にはすべて分解している。人工オリゴヌクレオチド（化合物Ｃ１、ＡｍＮＡ）においても２０分後にすべて分解している。一方で、人工オリゴヌクレオチド（化合物７、ＳａＮＡ）は、２０分後の残存率は６７％であり、４０分後の残存率は５２％であった。よって、本発明のオリゴヌクレオチドは、非修飾のオリゴヌクレオチドや公知の人工ヌクレオチドから調製される人工オリゴヌクレオチド（ＬＮＡやＡｍＮＡ）を大きく上回る酵素耐性を有することが分かった。従って、本実施形態の人工オリゴヌクレオチドは体内での持続性が非常によいと考えられることから、核酸医薬品を合成するための材料として有用であると考えられる。
この２’，４’−架橋型人工ヌクレオチドを含む人工オリゴヌクレオチドは、天然型のヌクレオチドよりも優れた一本鎖ＲＮＡに対する結合親和性と、ＬＮＡ及びアミド型架橋核酸（ＡｍＮＡ）を上回るヌクレアーゼ耐性とを有する。特に、非常に高い酵素耐性を有するため、核酸医薬への応用が期待される。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明のヌクレオシド類縁体又はヌクレオチド類縁体から調製されるオリゴヌクレオチドは、優れた一本鎖ＲＮＡに対する結合親和性とヌクレアーゼ耐性を示す。従って、該オリゴヌクレオチドは体内での持続性が非常によいと考えられることから、本発明のヌクレオシド類縁体又はヌクレオチド類縁体は、アンチセンスオリゴヌクレオチド等の核酸医薬品を合成するための材料として非常に有用である。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月26日(2016.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】配列表
【補正方法】追加
【補正の内容】
【配列表】
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