(57)【要約】【課題】高価な高純度の安定同位体の金属ハロゲン化物から、効率的に安定同位体純度の高いハロゲン化ヌクレオシドを製造する。【解決手段】溶媒中でヌクレオシドに対し、金属ハロゲン化物と酸化剤を作用させ、反応系中でハロゲンイオンを酸化させ、酸化されたハロゲン原子を直接ヌクレオシドに反応させることにより、高純度の安定同位体元素を含むハロゲン化ヌクレオシドを製造する。この方法を用いることにより、金属ハロゲン化物を他の活性な中間体に変換させることなく、直接ハロゲン化ヌクレオシドへと変換できる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヌクレオシドに対し、金属ハロゲン化物と酸化剤を作用させることを特徴とする下記式（１）（式中Ｘはハロゲン原子を示す。）で表わされるハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【化１】
2005029475.tif 000003
【請求項２】
ヌクレオシドが、ピリミジン骨格を有するヌクレオシドであることを特徴とする請求項１記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項３】
金属ハロゲン化物が、ハロゲン化ナトリウムであることを特徴とする請求項１又は２記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項４】
ハロゲン化ナトリウムが、塩化ナトリウムであることを特徴とする請求項３記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項５】
金属ハロゲン化物のハロゲンが、天然存在比以外の安定同位体比率であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項６】
酸化剤が、過酸化物であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項７】
過酸化物が、有機過酸化物であることを特徴とする請求項６記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項８】
有機過酸化物が、安息香酸誘導体の過酸化物であることを特徴とする請求項７記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項９】
安息香酸誘導体の過酸化物が、ｍ−クロロ過安息香酸であることを特徴とする請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】
ヌクレオシドに対し、さらに、添加剤としてクラウンエーテルを添加することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項１１】
ヌクレオシドに対し、さらに、添加剤として酸を添加することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項１２】
酸が固体酸であることを特徴とする請求項１１記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項１３】
固体酸がゼオライトであることを特徴とする請求項１２記載のハロゲン化ヌクレオシドの製造方法。
【請求項１４】
酸が硫酸であることを特徴とする請求項１１記載のハロゲン化ヌクレオチドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハロゲン化ヌクレオシドの新規な製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＮＡマイクロアレイなどに代表される遺伝子解析の分野において、修飾ヌクレオシド、特にハロゲン化ヌクレオシドは、ＤＮＡマイクロアレイ用標識化合物の前駆体あるいはそれ自身が標識化合物となりうる非常に重要な化合物である。
【０００３】
これまでのハロゲン化ヌクレオシドは、同位体の存在比が天然存在比のものであるか、あるいは、この同位対比率に言及していないものがほとんどである。
【０００４】
しかし、このＤＮＡマイクロアレイでその検出方法に質量分析器を用いた場合は、その検出器に適した標識化合物として、同位体純度が高くかつ、天然に存在しない安定同位体であるものが要求される。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００２−３２８１１４号公報
これまでのハロゲン化ヌクレオシドの合成方法は、ハロゲン分子または酸ハライドをもちいてヌクレオシドをハロゲン化する方法が一般的であった。（例えば、非特許文献１，２参照）
【０００６】
【非特許文献１】
ジャーナル  オブ  アメリカン  ケミカルソサエティー  １９５５年  ７７号  ｐ２３９３
【０００７】
【非特許文献２】
ドラッグ  デベロップメント  リサーチ，  １９９４年３１号  ｐ２０６−２１９
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般にハロゲンの安定同位体純度の高いものは、非常に高価であり、現実的に入手できる形態は、化学的に安定な無機塩の状態である。
【０００９】
しかし、従来の合成法で安定同位体純度の高いハロゲン化ヌクレオシドを合成する場合、この安定な無機塩を、一旦ハロゲン分子あるいは有機ハロゲン化物に変換した後に、ハロゲンをヌクレオシドまたはヌクレオチドに導入する必要がある。
【００１０】
この方法では、非常に高価な金属ハロゲン化物をたくさん使う必要があり、またハロゲン分子にしたときなどは、その物質性状から操作途中で気化して失ってしまう可能性がある。
【００１１】
そこで、金属ハロゲン化物を出発原料として、ヌクレオシドまたはヌクレオチドの塩基骨格に直接かつ効率的にハロゲンを導入する手法が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、金属ハロゲン化物と酸化剤を共存させることにより、ハロゲン分子あるいは有機ハロゲン化物に変換することなく、直接ヌクレオシドにハロゲンを導入する方法を開発した。
【００１３】
即ち、本発明は、ヌクレオシドに対し、金属ハロゲン化物と酸化剤を作用させることを特徴とする下記式（１）（式中Ｘはハロゲン原子を示す。）で表わされるハロゲン化ヌクレオシドの製造方法を要旨とする。
【００１４】
【化２】
2005029475.tif 000002
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるヌクレオシドとは糖骨格と塩基部分からなる化合物であり、ピリミジン骨格を有するもので、具体的には、アデノシン、グアノシン、シチジン、チミジン、ウリジン、２’−デオキシ−アデノシン、２’−デオキシ−グアノシン、２’−デオキシ−シチジン、２’−デオキシ−チミジン、２’−デオキシ−ウリジンであり、好ましくはシチジン、チミジン、ウリジン、２’−デオキシ−シチジン、２’−デオキシ−チミジン、２’−デオキシ−ウリジンであって、さらに好ましくはシチジン、２’−デオキシ−シチジンである。
【００１６】
また、本発明で製造されるハロゲン化ヌクレオシドとは、前記式（１）を有する化合物であって、ヌクレオシドの塩基部分の炭素上に直接ハロゲン元素が結合している化合物であり、好ましくは、８−ハロ−アデノシン、８−ハロ−グアノシン、６−ハロ−チミジン、５−ハロ−シチジン、５−ハロ−ウリジン、８−ハロ−２’−デオキシ−アデノシン、８−ハロ−２’−デオキシ−グアノシン、６−ハロ−２’−デオキシチミジン、５−ハロ−２’−デオキシシチジン、５−ハロ−２’−デオキシウリジンなどであり、さらに好ましくは、５−ハロ−シチジン、５−ハロ−２’−デオキシ−シチジンである。
【００１７】
本発明でいうハロゲン元素とは、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素であり、好ましくは、塩素、臭素であり、さらに好ましくは、塩素である。
【００１８】
本発明で使用される金属ハロゲン化物とは、ハロゲンイオンと金属イオンの塩であり、好ましくは、その金属イオンがアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のイオンであり、さらに好ましくは、アルカリ金属のイオンであり、より好ましくは、ナトリウムイオンである。したがって、金属ハロゲン化物としてはハロゲン化ナトリウムが好ましく、ハロゲン化ナトリウムとしては塩化ナトリウムが好ましい。また、金属ハロゲン化物のハロゲンが、天然存在比以外の安定同位体比率であるのがよい。
【００１９】
本発明で使用される反応溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、クロロベンゼン、２，６−ジクロロトルエン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トリメチルリン酸、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノンなどの極性溶媒の少なくとも一種から選ばれる溶媒であり、好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トリメチルリン酸、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノンなどの極性溶媒であり、さらに好ましくはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドである。
【００２０】
本発明に用いられる酸化剤としては、過酸化物が用いられるが、好ましくは、有機過酸化物であり、さらに好ましくは、安息香酸誘導体の過酸化物であり、さらに好ましくは、ｍ−クロロ過安息香酸である。
【００２１】
本発明においては、まず溶媒にヌクレオシドを溶解させ、引き続き、酸化剤、金属ハロゲン化物を加え反応させる。使用量としては、ヌクレオシド１当量に対し酸化剤１当量〜１０当量、金属ハロゲン化物１当量〜１０当量であればよい。溶媒は、適当量でよく、反応を行わせるに足る量であればよい。
【００２２】
この時の反応温度は０℃から加熱還流温度であり、好ましくは、１５℃から１００℃、さらに好ましくは、１５℃から８０℃の間である。この範囲で反応を行うことにより、生成物を分解させることなく、収率よくハロゲン化ヌクレオシドを得ることできる。
【００２３】
また、本発明において添加剤を添加しても良い。
【００２４】
添加剤としては、金属イオンを捕捉するトラップ型の添加剤が効果的であるが、好ましくは、クラウンエーテル、ポルフィリンなどがあり、さらに好ましくは、クラウンエーテルである。この添加剤を加えることにより、ハロゲン化物の溶解性が上がるため、反応収率が向上する。
【００２５】
このときの添加剤の量としては、金属ハロゲン化物に対して１当量以上、好ましくは１当量〜１０当量である。
【００２６】
また、別の添加剤として酸があげられる。好ましくは、ゼオライト、アモルファスアルミナシリケート、イオン交換樹脂などの固体酸、無機酸であり、さらに好ましくは、無機酸、ゼオライトであり、より好ましくは、硫酸、硝酸、ゼオライトである。
【００２７】
添加剤として、ゼオライトを入れると、金属ハロゲン化物の金属イオンを捕捉するため、ハロゲンイオンの反応性が向上する。
【００２８】
このときの添加剤の量としては、金属ハロゲン化物に対して１当量以上、好ましくは１当量〜１０当量である。
【００２９】
反応の追跡は、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーなどの通常の方法で確認する。
【００３０】
反応が停止した後は、減圧下にて溶媒を留去し、精製を行う。
【００３１】
精製は、カラムクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華などの通常の方法で行い、目的とするハロゲン化ヌクレオシドを得ることが出来る。
【００３２】
以上によって、ハロゲン化ヌクレオシドを得ることできる。本発明を用いれば、特に非常に稀少価値の高い高純度の安定同位体ハロゲンなどから、ハロゲン化ヌクレオシドを合成する際には、従来の方法に比べ、格段に安価でかつ簡便にハロゲン化ヌクレオシドを製造することができる。
【００３３】
【実施例】
以下の実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【００３４】
実施例１  ５−クロロ（３７）−２’−デオキシシチジンの合成方法
１０ｍｌの２口フラスコに、２’−デオキシシチジン２４．５ｍｇ、ＮａＣｌ（Ｃｌの原子量：３７）（日本酸素社製）５．７ｍｇ、ｍ−クロロ過安息香酸２４．１５ｍｇ、ジメチルホルムアミド（関東化学社製）２．５ｇ、１Ｎ硫酸ジメチルホルムアミド溶液１００μｌを加え、室温下３時間撹拌した。反応液をＨＰＬＣにて分析した。収率３０％。
【００３５】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、高価な高純度の安定同位体の金属ハロゲン化物を極少量用い、効率的に安定同位体純度の高いハロゲン化ヌクレオシドを製造することができる。