具有构象限制的单体的核酸化合物的合成和用途
【专利摘要】用于制备核酸化合物的构象限制的核单体(CRN)的合成和用途。以高收率和多克规模制备用于治疗模式的核酸化合物的核单体的方法，所述治疗模式通过上调或下调细胞中的基因和其它基于核酸的调节系统的表达而用于治疗或预防疾病或病症。
【专利说明】具有构象限制的单体的核酸化合物的合成和用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于通过调节细胞中的基因和其它依赖于核酸的细胞调节系统的表达来治疗疾病的核酸化合物的合成和用途。更具体地说，本发明涉及一系列可以用于制备单链和多链核酸化合物的构象限制的核单体(CRN)的合成。
【背景技术】
[0002]微RNA(microRNA)的识别和评价是生物学和医学中发展最快的领域之一。微RNA被认为是保持正常细胞生理学的关键要素，因为微RNA似乎是对细胞内和细胞外事件而言关键的基因表达的中心调节因子。因此，特异性微RNA的缺损或特异性微RNA的过表达都可能导致作为疾病潜在基础的异常细胞过程。采用拮抗剂抑制异常微RNA或者用微RNA模拟物增补可能恢复细胞通信途径之间的平衡。使用含有CRN的核酸化合物的治疗方法可以直接且有效地改变微RNA的功能。
[0003]含有构象限制的核单体或CRN的核酸化合物可以用作微RNA拮抗剂。抑制特异性微RNA的治疗益处是受到微RNA控制的下游靶点的去-抑制。去-抑制允许下游靶点表达微RNA通常下调的蛋白质。因此，微RNA抑制是允许“上调”特异性基因靶点的少数几种治疗方法之一。
[0004]RNA干扰或RNAi是指抑制性小核酸分子介导的序列特异性、转录后基因沉默的细胞过程。RNAi活性分子可以是一部分与靶信使RNA的一部分同源的双链RNA或dsRNA。长dsRNA可以被Dicer酶加工成具有21至23个核苷酸的短干扰RNA或siRNA，其具有约19个碱基对和2个通常悬于各个3’ -端的核苷酸的双链区域。siRNA可以与裂解siRNA的随从链或正义链的RNA诱导的沉默复合体或RISC复合体相互作用。siRNA的引导链或反义链可以结合互补靶mRNA，其随后被RISC裂解以引起基因沉默。
[0005]含有CRN的核酸化合物可以用于增加单链寡核苷酸与其预期靶点的亲和力，不论其是信使RNA或微RNA。
[0006]含有CRN的核酸化合物可以用于通过RNA干扰或翻译阻断或者经由微RNA模拟物使基因靶点沉默。它们可以用于经由微RNA拮抗剂上调基因靶点。
[0007]需要以高收率、多克规模来制备用于治疗模式的核酸化合物的核单体的有效方法，所述治疗模式通过上调或下调细胞中的基因和其它基于核酸的调节系统的表达而用于治疗或预防疾病或病症。
[0008]因此，需要用于制备具有增强的稳定性的核酸化合物的核单体的方法，所述核酸化合物可用于涉及微RNA、siRNA和/或反义RNA的多种治疗模式。
[0009]发明概述
[0010]本发明的实施方式包括:
[0011]一种用于制备具有式V的化合物的方法，
[0012]
【权利要求】
1.一种制备具有式V的化合物的方法，
其中R1是取代基保护基团，R2是取代基保护基团，R1和R2中的一个或两个是大的取代基保护基团，R1和R2任选地连接在一起，R3是保护基团，且B是核碱基或核碱基类似物，所述方法包括提供具有式II的化合物，
通过臭氧分解或氧化转化具有式II的化合物，以及分离具有式V的化合物。
2.权利要求1所述的方法，其中B是尿苷或5-甲基尿苷。
3.权利要求1所述的方法，其中R1和R2是1，1,3，3-四烷基二硅氧烷-1，3- 二基基团。
4.权利要求1所述的方法，其中R1和R2是1，1,3, 3-四异丙基二硅氧烷-1, 3- 二基基团。
5.权利要求1所述的方法，其中R3是苄基。
6.权利要求1所述的方法，其中通过臭氧分解得到具有式V的化合物的收率在具有式V的化合物为至少5克的规模下为至少50%。
7.权利要求1所述的方法，其中通过臭氧分解得到具有式V的化合物的收率在具有式V的化合物为至少10克的规模下为至少50%。
8.权利要求1所述的方法，其中通过臭氧分解得到具有式V的化合物的收率在具有式V的化合物为至少10克的规模下为至少70%。
9.权利要求1所述的方法，其中通过臭氧分解得到具有式V的化合物的收率在具有式V的化合物为至少10克的规模下为至少80%。
10.权利要求1所述的方法，进一步包含通过保护5'-羟基基团将具有式V的化合物转化成具有式VI的构象限制的核单体CRN，
以及用亚磷酰胺取代R3。
11.权利要求10所述的方法，其中用DMTr基团保护5'-羟基。
12.权利要求10所述的方法，其中B被转化为胞苷基、尿苷基或胸苷基。
13.权利要求10所述的方法，其中构象限制的核单体是嘧啶CRN。
14.权利要求13所述的方法，进一步包含将嘧啶CRN通过嘧啶CRN的转糖苷作用转化成嘌呤CRN。
15.权利要求10所述的方法，进一步包含使用CRN制备核酸化合物。
16.权利要求15所述的方法,其中所述核酸化合物是单链寡核苷酸或双链寡核苷酸。
17.权利要求15所述的方法,其中所述核酸化合物是微RNA、antimir、antagomir、微RNA 模拟物、微 RNA 前体、RNA、siRNA、DNA、RNA 和 DNA、usiRNA、mdRNA、短发夹 RNA 或 shRNA、或反义寡核苷酸。
18.一种制备嘌呤CRN的方法，所述方法包括合成二环糖以及使所述二环糖与甲硅烷基化嘌呤反应。
19.权利要求18所述的方法，其中所述二环糖具有式VI，其中B被烷氧基置换。
20.权利要求18所述的方法，进一步包含使用CRN来制备核酸化合物。
21.权利要求20所述的方法，其中所述核酸化合物是单链寡核苷酸或双链寡核苷酸。
22.权利要求20所述的方法,其中所述核酸化合物是微RNA、antimir、antagomir、微RNA 模拟物、微 RNA 前体、RNA、siRNA、DNA、RNA 和 DNA、usiRNA、mdRNA、短发夹 RNA 或 shRNA、或反义寡核苷酸。
23.—种CRN，其具有以下结构:
其中R是甲基，R1独立地是H、烷基或保护基团，且R2独立地是H、烷基、保护基团或亚磷酰胺基团。
24.一种CRN，其具有以下结构:
25.一种核酸化合物，其包含权利要求23所述的CRN。
26.一种核酸化合物，其包含权利要求24所述的CRN。
27.权利要求25所述的核酸化合物，其中所述核酸化合物是单链寡核苷酸或双链寡核苷酸。
28.权利要求25所述的核酸化合物，其中所述核酸化合物是微RNA、antimir、antagomir、微 RNA 模拟物、微 RNA 前体、RNA、siRNA、DNA、RNA 和 DNA、usiRNA、mdRNA、短发夹RNA或shRNA、或反义寡核苷酸。
29.权利要求26所述的核酸化合物，其中所述核酸化合物是单链寡核苷酸或双链寡核苷酸。
30.权利要求26所述的核酸化合物，其中所述核酸化合物是微RNA、antimir、antagomir、微 RNA 模拟物、微 RNA 前体、RNA、siRNA、DNA、RNA 和 DNA、usiRNA、mdRNA、短发夹RNA或shRNA、或反义寡核苷酸。
【文档编号】C07H23/00GK104136451SQ201280054375
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2011年9月7日
【发明者】T·J·玛特利, I·M·马奇基维兹, M·E·小休斯敦 申请人:玛瑞纳生物技术有限公司