2022年10月29日土曜日

スーパー初心者のためのオリゴ核酸合成入門 (不純物編) (5):脱アミノ化とかメチルアミン付加体とか固相担体由来の不純物とか

ども、東京駅のグランスタ大好き中年のコンキチです。
駅ナカのキング・オブ・キングス「グランスタ」にも入ってる「はせがわ酒店」を超絶久しぶりに訪問したときのメモです。

-はせがわ酒店 GranSta東京店 (visited Jun. 2022)-

住所:千代田区丸の内1-9-1 JR東京駅構内B1 https://www.hasegawasaketen.com/shop.html#gransta 

-どぶろく DOBUROKU (550 JPY)- 
-RATING- ★★★★★
-REVIEW- 
併設する「東京駅酒造場」で三段仕込みで醸したどぶろく。Alc. 7%。
甘酸っぱい香りが仄かに漂う。 上品な甘味と酸味で、スレンダーな飲み口。 きめ細かい舌触り。しっかりしたbodyで、さらっとしている。 芳醇淡麗。 べたついていない。 綺麗な味わいのどぶろくだよ。

-ワインらっきょう (220 JPY)- 
-RATING- ★★★★★
-REVIEW- 
日光ろばたづけ製造本舗のワインらっきょう(化学調味料不使用)。
甘酸っぱくて、とっても美味しい。 フレッシュだし。
日本酒にもワインにも最高のアテ。


-タケダワイナリーブラン 2021 TAKEDA WINERY Blanc 2021 (550 JPY)- 
-RATING- ★★★★★
-REVEW- 
セパージュはデラウェアとマスカット・ベリーA(山形県産ぶどう100%使用)。
スッキリした酸味とストロベリーの甘い香味。 ホント可愛らしい香味。 酸味はしっかり。ストロベリーの余韻が楽しい。 マスカットベリー好きなんだよな。
 

閑話休題


時代は核酸医薬。ホスホロアミダイト法で副生する(微量)不純物のメモの続きです。

これまでのメモはこちら↓



それでは今回(一応、最終回)は下の「11」「12」「13」についてメモっていきます。

1.   chloral adducts (trichloroacetaldehyde modified oligonucleotides, トリクロロアルデヒド反応物)
2.   DMTr adducts (4,4'-dimethoxytrytyl-C-phosphonate, C-ホスホネート体)
3.   acrylonitrile adducts (シアノエチル付加体)
4.   isobutyryl adducts
5.   short deletion sequences (shortmer, ヌクレオチド欠損体)
6.   phosphodiester analogs (PS→PO変化体)
7.   3'-terminal phosphorothioate monoesters
8.   phosphorothioate oligonucleotides as impurities in oligonucleotide dithioates
9.   lomgmers (ダブルカップリング)
10.   depurinated oligonucleotides and formation of apurinic site (脱プリン体)
11.   deaminated oligonucleotides (deamination, 脱アミノ化)
12.   methylamine adducts (メチルアミン付加体)
13.   solid support由来の不純物


11.   deaminated oligonucleotides (deamination, 脱アミノ化)

脱アミノ化はシトシンで問題になって、樹脂からの切り出し&脱保護時に起こると言われています(高いpHと熱が加速)。
加水分解されてシトシン→ウラシルになるので、"+1 Da"大きい質量の不純物が副生します。
(核酸塩基の中で、シトシンは酸性、中性、塩基性条件下で最も加水分解されやすいです)

J. Org. Chem.200570, 7841-7845.


12.   methylamine adducts (メチルアミン付加体)

N-Bz基で保護されたシトシン塩基を含むオリゴ ヌクレオチドをメチルアミン水溶液を用いて固相担体からの切り出すと、シトシン塩基のアミノ基がメチル アミノ基に変換した不純物を生成(トランスアミノ化)することが知られています。
副生成物は"+14 Da"の質量数になります。


13.   solid support由来の不純物

longmerの項目で軽く触れましたが、full-lengthのオリゴヌクレオチドから枝分かれした不純物が副生することが分かっています。

full-length oligonucleotides containing branched impurity

この不純物はアデノシンがpre-loadされた固相担体特有の副反応らしいです。
下記スキームに示されるデオキシアデノシンがpre-loadされた担体を使用した場合、(多分、最初の脱トリチル化の際に)保護基(N-Bz基)の外れたアデニンのアミノ基が、続くカップリング工程でアミダイト試薬と反応し枝分かれした不純物が副生します。


で、このような副反応はnon-nucleotide linkerを使えば回避できます。例えば、こんな感じの↓(Bioorganic and Medicinal Chmistry Letters200616, 607-614.)

あと、この手のnon-nucleotide linkerはnucleotide-loaded supportと比較して大スケール向きだといいます。

さらに固相担体由来の不純物をもう一つ↓

Tetrahedron, 2021, 92, 132261.

リンカーの種類や担体からの切り出し条件によっては、担体の除去が途中で止まってしまい、リンカー部分が結合した不純物が残存してしまうことがあるようです。


ハイ。5回に渡ってオリゴ核酸(主にオリゴDNA)合成における代表的な微量不純物の副生についてメモいてきましたが、他にも副生成物はあるわけで、今後もキャッチアップして行きたい次第です。

以上、核酸創薬はお金の匂いがすると思う、二流大出のテクニシャン(研究補助員)のオリゴ核酸スーパー初心者級メモ「その5」でした。

 

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