DE10312625A1 - Method for preparing functional peptide nucleic acids, useful e.g. in gene therapy and as detection probes, using protected synthon that allows subsequent reaction with functional carboxylic acid - Google Patents

Method for preparing functional peptide nucleic acids, useful e.g. in gene therapy and as detection probes, using protected synthon that allows subsequent reaction with functional carboxylic acid Download PDF

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Hisafumi Nagareyama Ikeda
Madoka Kasukabe Tonosaki
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CREDIA JAPAN CO.,LTD., KYOTO, JP
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Hisafumi Nagareyama Ikeda
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Abstract

Method for producing a functional PNA (peptide nucleic acid) oligomer (A) in which PNA monomer units, containing protected adenine, guanine, cytosine or thymidine, are reacted with Fmoc-omega -amino acid-Boc-PNA-OH (X) (Fmoc = fluorenylmethoxycarbonyl; Boc = tert-butoxycarbonyl). Method for producing a functional PNA (peptide nucleic acid) oligomer (A) in which PNA monomer units, containing protected adenine, guanine, cytosine or thymidine, are reacted with Fmoc-omega -amino acid-Boc-PNA-OH (X) (Fmoc = fluorenylmethoxycarbonyl; Boc = tert-butoxycarbonyl), and after synthesis of the PNA oligomer, a functional molecule having a free carboxy group is incorporated, followed by removal of the protecting group. Independent claims are also included for the following: (1) compounds of formula Boc-NH-CH2CH2-N[CO-(CH2)n-NHFmoc]-CH2COOH (I); (2) method for preparing (I); (3) compounds of formulae (II) and (III); and (4) method for preparing (III) by reacting Fmoc-omega -amino acid with pentafluorophenol. [Image] n : 1-15; each B : A, T, G or C; each R : Fmoc or functional carboxylic acid residue (Q); R1>hydrogen or Q; a-h : 0-10; x1 to x3, y1, y2 and z1 to z5 each : 0 or more. Provided that: (1) y1 and y2 are not both zero, (2) not all x and all z are simultaneously zero, and (3) when all x = zero, R1> = Q.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung eines funktionellen Peptidnucleinsäuremonomers, ein nach diesem Verfahren hergestelltes funktionelles Peptidnucleinsäureoligomer und seine Zwischenprodukte. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Herstellungverfahren, das die Einführung einer Art oder zweier oder mehrerer Arten eines funktionellen Moleküls postsynthetisch nach der Einführung einer Precursor-PIVA-Monomereinheit in ein PNA-Oligomer umfasst.The present invention relates to a new process for the production of a functional peptide nucleic acid monomer, a functional peptide nucleic acid oligomer made by this method and its intermediates. In particular, the invention relates a manufacturing process that involves the introduction of one type or two or several types of a functional molecule post-synthetic according to the introduction a precursor PIVA monomer unit in a PNA oligomer.

Nucleinsäuren bestehen aus DNA und RNA, welche die genetische Information von Lebewesen steuern. Demgegenüber beziehen sich Peptidnucleinsäuren (PNA) auf modifizierte Nucleinsäuren, bei denen das Zucker-Phosphat-Gerüst einer Nucleinsäure in ein N-(2-Aminoethyl)glycin-Gerüst umgewandelt wurde (1). Obwohl die Zucker-Phosphat-Gerüste von DNA/RNA unter neutralen Bedingungen sich negativ aufladen, was zu einer elektrostatischen Abstoßung zwischen den komplementären Strängen führt, ist das Grundgerüst der PNA von Natur aus an sich nicht aufgeladen, weshalb es auch zu keiner elektrostatischen Abstoßung kommt. Die PNA haben verglichen mit traditionellen Nucleinsäuren ein höheres Vermögen, Doppelstränge zu bilden und weisen eine ausgeprägte Fähigkeit auf, Basensequenzen zu erkennen. Da die PNA außerdem im Hinblick auf Nucleasen und Proteasen im Organismus äußerst beständig sind und durch diese nicht abgebaut werden, wurden Untersuchungen bezüglich ihrer Verwendbarkeit für die Gentherapie als Antisinnmolekül durchgeführt.Nucleic acids consist of DNA and RNA, which control the genetic information of living things. In contrast, peptide nucleic acids (PNA) refer to modified nucleic acids in which the sugar-phosphate framework of a nucleic acid has been converted into an N- (2-aminoethyl) glycine framework ( 1 ). Although the sugar-phosphate frameworks of DNA / RNA charge negatively under neutral conditions, which leads to electrostatic repulsion between the complementary strands, the basic framework of the PNA is inherently not charged, which is why there is no electrostatic repulsion , Compared to traditional nucleic acids, the PNA have a higher ability to form double strands and have a pronounced ability to recognize base sequences. Since the PNA are also extremely stable with regard to nucleases and proteases in the organism and are not degraded by them, investigations were carried out into their usability for gene therapy as an antisense molecule.

Ein Ergebnis des Einsatzes von PNA bei der Technik, die sich gewöhnlich der DNA als Medium bedient, besteht darin, dass es möglich geworden ist, die Nachteile der DNA, die bisher nicht überwunden werden konnten, zu beseitigen. So z.B. können PNA bei der "DNA-Mikroarray-Technologie" für rasche und großvolumige systematische Analysen von genetischen Informationen sowie als erst vor kurzem entwickelte "Molekularsignale" zur Verwendung als Sonden zum Nachweis, dass eine Basensequenz unter Emission von fluoreszierendem Licht spezifisch erkannt wurde, verwendet werden. Da bei beiden Anwendungen als Medium DNA-freie Enzymresistenz zum Einsatz gelangt, ist bei Anwendung dieser Technologien ein genaues Sampling erforderlich. Die genaue Einhaltung dieser Forderung ist der Schlüssel zur Erzielung einer höheren Genauigkeit beim Arbeiten mit diesen Techniken.A result of using PNA with the technique that is common Using the DNA as a medium is that it has become possible is, the disadvantages of DNA, which so far could not be overcome remove. So e.g. can PNA in the "DNA microarray technology" for rapid and large volume systematic analysis of genetic information as well as being the first Recently developed "molecular signals" for use as Probes for the detection of a base sequence with the emission of fluorescent Light specifically recognized can be used. There with both Applications as a medium DNA-free enzyme resistance is used, accurate sampling is required when using these technologies. Precise compliance with this requirement is the key to Achieving a higher Accuracy when working with these techniques.

Da andererseits PNA völlig enzymresistent ist, können durch Ersatz der DNA durch PNA in der DNA-Mikroarray-Technologie und bei Molekularsignalen die oben erwähnten technischen Nachteile überwunden werden, was auf weitere Vorteile bei der Nutzung dieser Technologien hoffen lässt.On the other hand, PNA is completely enzyme resistant is, can by replacing DNA with PNA in DNA microarray technology and overcome the technical disadvantages mentioned above with molecular signals be suggesting further benefits from using these technologies gives hope.

Obwohl es noch viele andere Gebiete gibt, auf denen die PNA zu weiteren Fortschritten zusätzlich zur DNA-Mikroarray-Technologie und zu den Molekularsignalen führen könnte, ist es auf diesen Gebieten erforderlich, neue PNA-Monomere zu konstruieren, damit die PNA wirksam funktionieren kann, und zwar durch Realisierung einer wirksamen Einführung funktioneller Moleküle in die PNA-Monomere.Although there are many other areas on which the PNA advances to further advances in addition to DNA microarray technology and the molecular signals could, it is necessary in these areas to construct new PNA monomers, so that the PNA can function effectively, through implementation an effective introduction functional molecules into the PNA monomers.

Da für die Verfahren der PNA-Oligomer-Synthese die üblichen Methoden der Festphasenpeptidsynthese zum Einsatz gelangen, ergibt die Klassifizierung der PNA-Monomereinheiten entsprechend dem PNA-Grundgerüst zwei Typen, und zwar PNA-Monomere vom Fmoc-Typ und solche vom tBoc-Typ (2).Since the usual methods of solid phase peptide synthesis are used for the processes of PNA oligomer synthesis, the classification of the PNA monomer units according to the PNA basic structure results in two types, namely PNA monomers of the Fmoc type and those of the tBoc type ( 2 ).

Methoden zur Synthetisierung von PNA-Monomereinheitem vom Fmoc-Typ haben sich bereits etabliert. Da ihre Oligomersynthese unter Einsatz eines üblichen automatisierten DNA-Synthesizers durchgeführt werden kann, kann die Synthese in kleinem Maßstab auf folgende Weise durchgeführt werden:

Figure 00030001
worin X Guanin, Thymin, Cytosin oder Adenin bedeutet.Methods for synthesizing Fmoc-type PNA monomer units have already been established. Since their oligomer synthesis can be carried out using a conventional automated DNA synthesizer, the synthesis can be carried out on a small scale in the following way:
Figure 00030001
where X is guanine, thymine, cytosine or adenine.

Ursprünglich wurden PNA-Monomereinheiten vom tBoc-Typ wie

Figure 00030002
verwendet, was zu wirksameren Syntheseverfahren führte:
Figure 00040001
PNA monomer units of the tBoc type were originally like
Figure 00030002
used, which led to more effective synthetic methods:
Figure 00040001

Da jedoch der oben erwähnte Fmoc-Typ entwickelt wurde, der die Handhabung erleichterte, nimmt die Häufigkeit der Verwendung des tBoc-Typs ab.However, since the Fmoc type mentioned above was developed that made handling easier, the frequency decreases the use of the tBoc type.

Bei der Einführung eines funktionellen Moleküls, das sich von den vier Typen von Nucleinsäurebasen Guanin, Thymin, Cytosin und Adenin unterscheidet, wie z.B. bei der Einführung eines photofunktionellen Moleküls, kommt es jedoch häufig vor, dass dann, wenn das einzuführende funktionelle Molekül unter alkalischen Bedingungen unbeständig ist, ein tBoc-Typ des PNA-Grundgerüstes, der unter alkalischen Bedingungen nicht verwendet wird, überaus geeignet ist. Die Erfinder in der vorliegenden Anmeldung haben bereits eine Patentanmeldung auf ein "Verfahren zur Herstellung von t-Butoxycarbonyl-aminoethylamin- und Aminosäurederivaten" eingereicht (JA-PA Nr. 2000-268 638).When introducing a functional molecule that different from the four types of nucleic acid bases guanine, thymine, cytosine and adenine, e.g. when introducing a photofunctional molecule, however, it happens frequently before that when the to be introduced functional molecule is unstable under alkaline conditions, a tBoc type of PNA backbone, which is not used under alkaline conditions, very suitable is. The inventors in the present application already have one Patent application for a "procedure for the preparation of t-butoxycarbonylaminoethylamine and amino acid derivatives "(JA-PA No. 2000-268 638).

Außerdem sind aus dem Stand der Technik fünf Beispiele für Synthesen von Monomereinheiten photofunktioneller Oligo-PNA bekannt. Obwohl bei all diesen Synthesen der obige Weg beschritten wird, wurden ihre Ausbeuten entweder nicht beschrieben oder sie sind äußerst niedrig (Peter E. Nielsen, Gerald Haaiman, Anne B. Eldrup PCT Int. Appl. (1998) WO 985 295 A1 19 981 126, T.A. Tran, R.-H. Mattern, B.A. Morgan (1999) J. Pept. Res. 53, 134-145, Jesper Lohse et al. (1997) Bioconjugate Chem., 8, 503-509, Hans-Georg Batz, Henrik Frydenlund Hansen et al., PCT Int. Appl. (1998) WO 9 837 232 A2 19 980 827, Bruce Armitage, Troels Koch et al. (1998) Nucleic Acid Res., 26, 715-720). Zudem kann, da die Strukturen der verwendeten Verbindungen die Eigenschaft haben, dass sie unter alkalischen Bedingungen vergleichsweise beständig sind, erwartet werden, dass sie bei hoher Ausbeute erzeugt werden können, wobei ein Verfahren zum Einsatz gelangt, das den erwähnten Verfahren des Standes der Technik ähnlich ist, und zwar der nachfolgende Syntheseweg A, wenn unter alkalischen Bedingungen ein unbeständiger Chromophor verknüpft wird.In addition, from the state of the Technique five examples for Syntheses of monomer units of photofunctional oligo-PNA are known. Although the above path is followed in all of these syntheses, their yields have either not been described or are extremely low (Peter E. Nielsen, Gerald Haaiman, Anne B. Eldrup PCT Int. Appl. (1998) WO 985 295 A1 19 981 126, T.A. Tran, R.-H. Mattern, B.A. Morgan (1999) J. Pept. Res. 53, 134-145, Jesper Lohse et al. (1997) Bioconjugate Chem., 8, 503-509, Hans-Georg Batz, Henrik Frydenlund Hansen et al., PCT Int. Appl. (1998) WO 9 837 232 A2 19 980 827, Bruce Armitage, Troels Koch et al. (1998) Nucleic Acid Res., 26, 715-720). In addition, since the structures of the compounds used can Have property that they are comparatively alkaline resistant are expected to be produced at a high yield can, whereby a method is used which corresponds to the method mentioned similar to the prior art is, namely the subsequent synthesis route A, if under alkaline Conditions an inconsistent Chromophore linked becomes.

Figure 00050001
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Figure 00060001
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Da es jedoch häufig vorkommt, dass photofunktionelle Moleküle oder andere funktionelle Moleküle teuer sind, sind Methoden zur Synthese besser geeigneter funktioneller PNA erwünscht, und zwar Verfahren für eine besonders rasche Einführung dieser funktionellen Moleküle (1) für die wirksame Einführung funktioneller Moleküle in ein PNA-Grundgerüst bei der Konstruktion funktioneller PNA-Monomereinheiten (2) für Synthesewege unter Berücksichtigung des Preis-Leistungs-Verhältnisses und (3) für die Anpassung im Hinblick auf die Verwendung von gendiagnostischen Arzneimitteln.However, since it often happens that photofunctional molecules or other functional molecules expensive methods for the synthesis of more suitable functional are PNA desired namely procedures for a particularly quick introduction of these functional molecules (1) for the effective introduction functional molecules into a PNA framework in the construction of functional PNA monomer units (2) for synthetic routes considering of the price-performance ratio and (3) for the adaptation with regard to the use of genetic diagnostic Drugs.

Angesichts der oben erwähnten Probleme fanden die Erfinder nun ein neues Verfahren zur Herstellung funktioneller PNA-Monomere, das in der nahezu quantitativen Synthese eines photofunktionellen PNA-Monomers 4 mit Hilfe eines t-Butoxycarbonylaminoethylaminderivats 6 für das PNA-Grundgerüst und in der Kondensation mit einer aktiven Esterform 5, welche die Pentafluorphenylgruppe 1 enthält, wie im nachfolgenden Weg B angegeben ist, besteht.Given the problems mentioned above The inventors now found a new method for producing functional PNA monomers, the in the almost quantitative synthesis of a photofunctional PNA monomer 4 using a t-butoxycarbonylaminoethylamine derivative 6 for the PNA backbone and in Condensation with an active ester form 5, which is the pentafluorophenyl group 1 contains as indicated in path B below.

Figure 00060002
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Figure 00070001
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Außerdem wurde ein anderes Verfahren für die Synthese funktioneller PNA-Monomeren mit Hilfe eines Benzyloxycarbonyl-ω-aminosäurederivats anstelle des obigen t-Butoxycarbonylaminoethylaminderivats 6 für das PNA-Grundgerüst (Weg C) gefunden. Auf diese Verfahren wurden bereits Patentanmeldungen eingereicht.In addition, another procedure was used for the Synthesis of functional PNA monomers using a benzyloxycarbonyl-ω-amino acid derivative instead of the above t-butoxycarbonylaminoethylamine derivative 6 for the PNA backbone (path C) found. Patent applications have already been filed for these processes filed.

Es haben sich schließlich Verfahren für die industrielle Synthese funktioneller PNA etabliert, die in der Synthese funktioneller PNA-Monomere nach Verfahren entsprechend dem Weg B oder C unter nachfolgender Polymerisation dieser Monomere bestehen. Insbesondere wurde es jetzt möglich, große Mengen an funktionellen PNA für die Verwendung als PNA-Sonden unter Einsatz bereits existierender Verfahren zur Synthese funktioneller PNA industriell zu synthetisieren.After all, there have been procedures for the industrial synthesis of functional PNA established in the synthesis functional PNA monomers according to method according to route B or C exist with subsequent polymerization of these monomers. In particular, it has now become possible size Amounts of functional PNA for use as PNA probes using existing ones Process for synthesizing functional PNA industrially.

Andererseits wurden auch Verfahren zur Herstellung funktioneller PNA verbessert, um das Preis-Leistungs-Verhältnis zu verbessern und eine äußerst rasche Einführung funktioneller Moleküle zu ermöglichen. Bekannt ist z.B. ein Verfahren, bei dem funktionelle Moleküle in PNA-Oligomere postsynthetisch mit Hilfe der nachfolgenden Precursor-PNA-Monomereinheit eingeführt werden, wobei sich dieses Verfahren von dem oben beschriebenen unter Einsatz funktioneller PNA-Monomereinheiten unterscheidet (Oliver Seitz: Tetrahedron Letters 1999, 40, 4161-4164).On the other hand, there were also procedures to produce functional PNA improved to the value for money too improve and an extremely quick introduction functional molecules to enable. It is known e.g. a process in which functional molecules in PNA oligomers Postsynthetic with the help of the following precursor PNA monomer unit introduced be, this method differs from that described above Use of functional PNA monomer units differs (Oliver Seitz: Tetrahedron Letters 1999, 40, 4161-4164).

Figure 00080001
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Bei diesem Verfahren wird nach der Einführung der Precursor-PNA-Monomereinheit in ein PNA-Oligomer die funktionelle PNA durch zusätzliche Einführung eines funktionellen Moleküls synthetisiert.This procedure is based on the introduction the precursor PNA monomer unit into a PNA oligomer the functional PNA by additional introduction of a functional molecule synthesized.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Typen der funktionellen Moleküle, die eingeführt werden können, begrenzt sind.However, this method has the disadvantage that the types of functional molecules that are introduced can, are limited.

Wie unten angegeben, kann der im Handel erhältliche Succinimidester als photofunktionelles Molekül nicht eingeführt werden. Es ist notwendig, zuerst einen Linker wie Fmoc-Gly einzuführen, um dieses photofunktionelle Molekül einführen zu können, wodurch die obige Verbindung schwer einsetzbar wird.As indicated below, the in Commercially available Succinimide esters are not introduced as a photofunctional molecule. It is necessary to first introduce a linker like Fmoc-Gly in order to this photofunctional molecule introduce to be able which makes the above connection difficult to use.

Figure 00080002
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Außerdem wurden in der Vergangenheit DNA-, RNA- und PNA-Oli gomere als fluoreszierende Sonden für die Einführung in Zellen verwendet, wobei diese dabei natürlich in der Lage sein müssen, die Zellmembran zu passieren. Da jedoch die Oberfläche der Zellmembran negativ aufgeladen ist, ist es äußerst schwierig, DNA/RNA-Oligomere, die von Natur aus negativ aufgeladen sind, einzuführen.They have also been in the past DNA, RNA and PNA oligomers as fluorescent probes for introduction to Cells used, which of course must be able to To pass cell membrane. However, since the surface of the cell membrane is negative it’s extremely difficult to use DNA / RNA oligomers, that are inherently negatively charged.

Obwohl andererseits PNA-Oligomere elektrisch neutral sind, zeigten die erzielten Ergebnisse, dass ein Durchtritt durch die Zellmembran problematisch ist. Bei der Einführung von PIVA-Oligomeren in eine Zelle muß diese Einführung durch Vorbehandlung der Membranoberfläche erleichtert werden oder sie müssen mit Hilfe eines Transfektionsreagens eingeführt werden.On the other hand, although PNA oligomers are electrically neutral, the results obtained showed that a Passage through the cell membrane is problematic. When introducing PIVA oligomers in a cell must go through this introduction Pretreatment of the membrane surface be relieved or they must with the help of a transfection reagent.

Im Falle der Einführung von PNA-Oligomeren unter Anwendung der erwähnten Behandlung besteht, obwohl die Funktion der Sonde nachgewiesen werden kann, dennoch keine Garantie dafür, dass das vom Organismus von Natur aus gezeigte Verhalten auch immer genau zu Tage tritt. Außerdem gilt dies nur für eine Zelle, während für zahlreiche andere Zellen eines Organismus ihr Einsatz praktisch unmöglich ist.In the case of the introduction of PNA oligomers under Application of the mentioned Treatment exists even though the function of the probe is demonstrated can, however, no guarantee that the behavior naturally shown by the organism emerges exactly. Moreover this only applies to a cell while for numerous other cells of an organism their use is practically impossible.

Aufgrund der derzeitigen Situation ist die Entwicklung einer fluoreszierenden PNA-Sonde, welche die Zellmembran zu durchdringen vermag, wünschenswert.Because of the current situation is the development of a fluorescent PNA probe that crosses the cell membrane able to penetrate, desirable.

Es muß festgestellt werden, dass fluoreszierende PNA-Sonden, welche die Zellmembran zu durchdringen vermögen, bereits existieren. Beispiele dafür sind (1) eine fluoreszierende PNA-Sonde, bei der ein Oligopeptid, das die Zellmembran zu durchdringen vermag, mit PNA verbunden ist, und (2) eine fluoreszierende PNA-Sonde, bei der ein Phospholipid, das die Zellmembran zu durchdringen vermag, mit PNA verknüpft ist. Es ist jedoch zu erwarten, dass der Anteil dieser Sonden, die sich von den PNA unterscheiden, durch Enzyme wie Proteasen innerhalb der Zellen nach der Permeation der Zellmembran abgebaut werden, wodurch diese innerhalb der Zelle verbleiben. Da dies zu einem Überschuss an PNA-Sonden führt, die unfähig waren, das Target aufzufangen, wodurch ihre Fähigkeit, die Membran zu durchdringen verloren geht und es schwierig ist, sie bei den nachfolgenden Waschstufen aus der Zelle zu entfernen, bedeutet dies, dass das naturgemäße Genexpressionssystem der Zelle nicht mehr genau exprimiert werden kann.It must be stated that fluorescent PNA probes that penetrate the cell membrane capital, already exist. Examples of these are (1) fluorescent PNA probe containing an oligopeptide that penetrate the cell membrane is linked to PNA, and (2) a fluorescent PNA probe, where a phospholipid that is able to penetrate the cell membrane linked to PNA is. However, it is expected that the proportion of these probes that differ from the PNA by enzymes such as proteases within the cells are broken down after permeation of the cell membrane, whereby these remain inside the cell. As this becomes a surplus leads to PNA probes, the incapable were to capture the target, increasing their ability to penetrate the membrane is lost and it is difficult to use them in the subsequent washing stages To remove from the cell, this means that the natural gene expression system the cell can no longer be expressed exactly.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines neuen Verfahrens mit günstigem Preis-Leistungs-hältnis zur Synthese funktioneller PNA, das es ermöglicht, dass funktionelle Moleküle sehr rasch eingeführt werden können, von dabei verwendeten Verbindungen und von neuen funktionellen PNA.An object of the present invention is thus the provision of a new method with cheap Price-performance ratio for the synthesis of functional PNA, which allows functional molecules to be very quickly introduced can be of compounds used and of new functional PNA.

Durch intensive Untersuchungen der oben erwähnten Probleme haben die Erfinder überraschenderweise gefunden, dass durch Optimierung der Struktur der Precursor-PNA-Monomereinheiten die Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und dass funktionelle PNA innerhalb eines äußerst weiten Bereichs synthetisiert werden können, wodurch die vorliegende Erfindung verwirklicht wird.Through intensive studies of the mentioned above The inventors surprisingly have problems found that by optimizing the structure of the precursor PNA monomer units the problems of the prior art can be eliminated and that functional PNA is synthesized within a very wide range can be thereby realizing the present invention.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die Bereitstellung eines Verfahrens zur Erzeugung eines funktionellen PNA-Oligomers, bei dem eine PNA-Monomereinheit mit Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin, geschützt durch eine Schutzgruppe, mit Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH umgesetzt und nach Synthese des PNA-Oligomers ein funktionelles Molekül mit einer freien Carbonsäure in das PNA-Oligomer eingeführt wird, wonach die Schutzgruppe wieder entfernt wird.An object of the present invention is in particular to provide a method for producing a functional PNA oligomer, in which a PNA monomer unit with adenine, guanine, cytosine or thymine, protected by a protective group, with Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH implemented and after synthesis of the PNA oligomer, a functional molecule with a free carboxylic acid is introduced into the PNA oligomer, after which the protective group is removed again.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH durch Umsetzung von Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylester mit BocPNA-OH hergestellt wird.The invention further relates to the method described above, in which Fmoc-ω-amino acid- Boc PNA-OH is produced by reacting Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester with Boc PNA-OH.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylester durch Umsetzung von Fmoc-ω-Aminosäure und Pentafluorphenol hergestellt wird.The invention further relates to that Process described above, in which Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester by Implementation of Fmoc-ω-amino acid and Pentafluorophenol is produced.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem nach Einführung eines funktionellen Moleküls ein anderes funktionelles Molekül eingeführt wird.The invention further relates to that The method described above, in which, after the introduction of a functional molecule, another functional molecule introduced becomes.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem das eingeführte funktionelle Mülekül ausgewählt wird unter einem photofunktionellen Molekül, einem membranpermeablen funktionellen Molekül, einem organselektiven funktionellen Molekül, einem bakteriziden funktionellen Molekül und einem molekülerkennenden funktionellen Molekül.The invention further relates to that The method described above in which the functional mullet introduced is selected under a photofunctional molecule, a membrane permeable functional molecule, an organ-selective functional molecule, a bactericidal functional molecule molecule and a molecular recognizer functional molecule.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschrieben Verfahren, bei dem das eingeführte funktionelle Molekül ein photofunktionelles Molekül und ein membranpermeables funktionelles Molekül enthält.The invention further relates to that Process described above in which the introduced functional molecule is a photofunctional molecule and contains a membrane permeable functional molecule.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem das photofunktionelle Molekül FITC, ROX, TAMRA oder Dabcyl ist und das membranpermeable funktionelle Molekül eine wasserlösliche Aminosäure ist.The invention further relates to that Process described above, in which the photofunctional molecule FITC, ROX, TAMRA or Dabcyl is functional and the membrane permeable molecule is a water soluble amino acid.

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem die das Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin schützende Gruppe eine Gruppe Z ist.The invention further relates to that Process described above, in which the adenine, guanine, cytosine or thymine protective Group is a group Z

Die Erfindung betrifft ferner das oben beschriebene Verfahren, bei dem die Synthese des PNA-Oligomers die Kondensation und Verlängerung in einer PNA-Kette unter Verwendung eines Festphasenträgers für das tBoc-Verfahren umfasst.The invention further relates to that The method described above in which the synthesis of the PNA oligomer the condensation and extension in a PNA chain using a solid phase support for the tBoc process includes.

Ferner betrifft die Erfindung das oben beschriebene Verfahren, bei dem der Festphasenträger für das tBoc-Verfahren MBHA ist.The invention further relates to this The method described above, in which the solid phase carrier for the MBHA tBoc method is.

Ferner betrifft die Erfindung das oben beschriebene Verfahren, bei dem die Einführung eines funktionellen Moleküls mit freier Carbonsäure durch Dehydrierungkondensation mit einer primären Aminogruppe erfolgt, die durch selektive Entfernung der Schutzgruppe von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung erhalten wird.The invention further relates to this Process described above, in which the introduction of a functional molecule with free carboxylic acid by dehydrogenation condensation with a primary amino group which by selective removal of the protecting group from the Fmoc group is obtained by piperidine treatment.

Ferner betrifft die Erfindung das oben beschriebene Verfahren, bei dem das Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel I ist:

Figure 00120001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.The invention further relates to the process described above, in which the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH is a compound of the following general formula I:
Figure 00120001
where n is an integer from 1 to 15.

Ferner betrifft die Erfindung das oben beschriebene Verfahren, bei dem das Verfahren eine oder mehrere der nachfolgenden Stufen a) bis d) umfasst:

  • a) Umsetzung der Fmoc-ω-Aminosäure mit Pentafluorphenol auf einer Stufe, auf der Fmoc-ω-aminosäurepentafluorphenylester erzeugt wird,
  • b) Einführung der Fmoc-ω-Aminosäure in BocPNA-OH durch Umsetzung des Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylesters mit BocPNA-OH auf einer Stufe, auf der Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH erzeugt wird;
  • c) Erzeugung des PNA-Oligomers durch Umsetzung einer PNA-Monomereinheit mit Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH auf einer Stufe, auf der aus Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH PNA-Oligomer erzeugt wird und
  • d) Durchführung der Einführung eines funktionellen Moleküls in das PNA-Oligomer durch Dehydrierungskondensation einer primären Aminogruppe, die durch selektive Entfernung einer Schutzgruppe von einer Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung auf einer Stufe erhalten wird, auf welcher aus dem PNA-Oligomer ein funktionelles PNA-Oligomer erzeugt wird.
The invention further relates to the method described above, in which the method comprises one or more of the following steps a) to d):
  • a) reaction of the Fmoc-ω-amino acid with pentafluorophenol at a stage at which Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester is produced,
  • b) introduction of the Fmoc-ω-amino acid in Boc PNA-OH by reacting the Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester with Boc PNA-OH at a stage at which Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH is generated;
  • c) Generation of the PNA oligomer by reacting a PNA monomer unit with Fmoc-ω-amino acid- Boc PNA-OH at a stage at which Fmoc-ω-amino acid- Boc is used to produce PNA-OH PNA-oligomer and
  • d) Carrying out the introduction of a functional molecule into the PNA oligomer by dehydrogenation condensation of a primary amino group, which is obtained by selective removal of a protective group from an Fmoc group by piperidine treatment at a stage at which a functional PNA oligomer is formed from the PNA oligomer is produced.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel I:

Figure 00130001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.The invention also relates to a compound of the following general formula I:
Figure 00130001
where n is an integer from 1 to 15.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer Verbindung der allgemeinen Formel I:

Figure 00130002
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet, das die Einführung der Fmoc-ω-Aminosäure durch Umsetzung der Fmoc-ω-Aminosäure mit Pentafluorphenol und Umsetzung des Reaktionsproduktes mit BocPNA-OH umfasst.The invention also relates to a process for producing a compound of the general formula I:
Figure 00130002
where n is an integer from 1 to 15, which comprises introducing the Fmoc-ω-amino acid by reacting the Fmoc-ω-amino acid with pentafluorophenol and reacting the reaction product with Boc PNA-OH.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Verbindung der allgemeinen Formel II

Figure 00130003
worin die Symbole B jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin bedeuten und die Symbole R jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und eine Fmoc-Gruppe oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, R1 ein Wasserstoffatom oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, a bis h ganze Zahlen von 0 bis 10, X1 bis X3, Y1, Y2 und Z1 bis Z5 jeweils ganze Zahlen von 0 oder mehr bedeuten, X1 + X2 + X3 ≥ 0, Y1 + Y2 > 0 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 ≥ 0, mit der Maßgabe, dass X1 + X2 + X3 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 nicht gleichzeitig 0 bedeuten, und für den Fall, dass X1 + X2 + X3 = 0, R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat bedeutet.The invention also relates to a compound of general formula II
Figure 00130003
wherein the symbols B each independently have the same or different meaning and adenine, guanine, cytosine or thymine and the symbols R each independently have the same or different meaning and an Fmoc group or a functional carboxylic acid derivative, R 1 is a hydrogen atom or a functional one Carboxylic acid derivative, a to h are integers from 0 to 10, X 1 to X 3 , Y 1 , Y 2 and Z 1 to Z 5 each represent integers from 0 or more, X 1 + X 2 + X 3 ≥ 0, Y 1 + Y 2 > 0 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 ≥ 0, with the proviso that X 1 + X 2 + X 3 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 does not simultaneously mean 0, and in the event that X 1 + X 2 + X 3 = 0, R 1 denotes a functional carboxylic acid derivative.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die oben beschriebene Verbindung, bei der Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 = 0 und R1 ein Wasserstoffatom bedeuten.The present invention also relates to the compound described above, in which Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 = 0 and R 1 represents a hydrogen atom.

Die Erfindung betrifft außerdem die oben beschriebene Verbindung, bei der R ein Carbonsäurederivat von Methylrot umfasst.The invention also relates to Compound described above, in which R is a carboxylic acid derivative of Includes methyl red.

Die Erfindung betrifft außerdem die oben beschriebene Verbindung, bei der X1 + X2 + X3 = 9 und Y1 + Y2 = 1.The invention also relates to the compound described above, in which X 1 + X 2 + X 3 = 9 and Y 1 + Y 2 = 1.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der X1 = 3, X2 = 6 und Y1 = 1.The invention further relates to the compound described above, in which X 1 = 3, X 2 = 6 and Y 1 = 1.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der R oder R1 ein Zellmembran-permeables funktionelles Molekülderivat darstellt.The invention further relates to the compound described above, in which R or R 1 represents a cell membrane-permeable functional molecular derivative.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat darstellt.The invention further relates to the compound described above, in which R 1 is a functional carboxylic acid derivative.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der X1 = Z1 = 1.The invention further relates to the compound described above, in which X 1 = Z 1 = 1.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der Y1 ≥ 2 und Z2 = 1.The invention further relates to the compound described above, in which Y 1 ≥ 2 and Z 2 = 1.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der a ≤ 6, b ≤ 4 und f ≤ 6.The invention further relates to the Connection described above, where a ≤ 6, b ≤ 4 and f ≤ 6.

Die Erfindung betrifft ferner die oben beschriebene Verbindung, bei der R1 ein photofunktionelles Carbonsäurederivat darstellt.The invention further relates to the compound described above, in which R 1 is a photofunctional carboxylic acid derivative.

Die Erfindung betrifft außerdem eine oben beschriebene Verbindung der folgenden allgemeinen Formel III:

Figure 00150001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.The invention also relates to a compound of the following general formula III described above:
Figure 00150001
where n is an integer from 1 to 15.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer Verbindung der allgemeinen Formel III:

Figure 00150002
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet, bei dem die Fmoc-ω-aminosäure mit Pentafluorphenol umgesetzt wird.The invention also relates to a process for producing a compound of the general formula III:
Figure 00150002
where n is an integer from 1 to 15, in which the Fmoc-ω-amino acid is reacted with pentafluorophenol.

Die vorliegende Erfindung gewährleistet eine fast quantitative Synthese photofunktioneller PNA-Oligomere durch Einfüh rung einer Precursor-PNA-Monomereinheit, bei der Fmoc-ω-Aminosäure in ein PNA-Grundgerüst eingeführt wird, und zwar Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH in ein PNA-Oligomer unter nachfolgender postsynthetischer Einführung eines funktionellen Moleküls.The present invention ensures an almost quantitative synthesis of photofunctional PNA oligomers by introducing a precursor PNA monomer unit in which Fmoc-ω-amino acid is introduced into a PNA backbone, namely Fmoc-ω-amino acid- Boc PNA-OH in a PNA oligomer with subsequent post-synthetic introduction of a functional molecule.

Entsprechend den obigen Merkmalen ist es beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren nicht notwendig, für das einzuführende funktionelle Molekül handelsüblichen Bernsteinsäureimidester zu verwenden. Man verwendet stattdessen eine eine Carboxylgruppe aufweisende Verbindung, die problemlos und quantitativ eingeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren weist somit ein überaus günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis auf.According to the above characteristics it is in the manufacturing method according to the invention not necessary for the one to be introduced functional molecule commercial Bernsteinsäureimidester to use. A carboxyl group is used instead having connection, which can be introduced easily and quantitatively can. The manufacturing method according to the invention thus shows a very favorable price-performance ratio.

Außerdem können durch Abtrennung des Harzes nach Einführung der Precursor-PNA-Monomereinheiten in das funktionelle PNA-Oligomer unterschiedliche funktionelle Moleküle in jedes Harz eingeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine äußerst rasche Synthese des funktionellen PNA-Oligomers.In addition, by separating the resin after introduction the precursor PNA monomer units into the functional PNA oligomer different functional molecules introduced into every resin become. The method according to the invention allows therefore an extremely quick one Synthesis of the functional PNA oligomer.

Ein Beispiel für ein funktionelles PNA-Oligomer, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirksam synthetisiert werden kann, ist die Verbindung der allgemeinen Formel II:

Figure 00160001
worin die Symbole B jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin bedeuten und die Symbole R jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und eine Fmoc-Gruppe oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, R1 ein Wasserstoffatom oder ein funktionel les Carbonsäurederivat, a bis h ganze Zahlen von 0 bis 10, X1 bis X3, Y1, Y2 und Z1 bis Z5 jeweils ganze Zahlen von 0 oder mehr bedeuten, X1 + X2 + X3 ≥ 0, Y1 + Y2 > 0 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 ≥ 0, mit der Maßgabe, dass X1 + X2 + X3 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 nicht gleichzeitig 0 bedeuten, und für den Fall, dass X1 + X2 + X3 = 0, R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat, worin Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 = 0, und R1 ein Wasserstoffatom bedeuten.An example of a functional PNA oligomer that can be effectively synthesized by the process according to the invention is the compound of the general formula II:
Figure 00160001
wherein the symbols B each independently have the same or different meaning and adenine, guanine, cytosine or thymine and the symbols R each independently have the same or different meaning and an Fmoc group or a functional carboxylic acid derivative, R 1 is a hydrogen atom or a functional one les carboxylic acid derivative, a to h are integers from 0 to 10, X 1 to X 3 , Y 1 , Y 2 and Z 1 to Z 5 each represent integers from 0 or more, X 1 + X 2 + X 3 ≥ 0, Y 1 + Y 2 > 0 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 ≥ 0, with the proviso that X 1 + X 2 + X 3 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 do not simultaneously mean 0, and in the event that X 1 + X 2 + X 3 = 0, R 1 is a functional carboxylic acid derivative, in which Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 = 0, and R 1 represents a hydrogen atom.

Erfindungsgemäß können gleiche oder unterschiedliche funktionelle Moleküle an einer Vielzahl willkürlich gewählter Stellen in die Verbindung der Formel II eingeführt werden. Die Piperidinbehandlung und die postsynthetische Einführung eines funktionellen Moleküls können gleichzeitig nach der Einführung eines PNA-Oligomers unter Verwendung der oben erwähnten Precursor-MNA-Monomereinheiten durchgeführt werden, wobei diese Methode im Hinblick auf eine rasche Konstruktion des Systems, welches die Funktion der Zellmembranpermeation der PNA-Oligomere verbessert, unentbehrlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in dieser Hinsicht weit überlegen.According to the invention, the same or different functional molecules arbitrarily on a variety selected Places are introduced into the compound of formula II. The piperidine treatment and the post-synthetic introduction of a functional molecule can at the same time after the introduction of a PNA oligomer using the above-mentioned precursor MNA monomer units carried out be, this method with a view to rapid construction of the system, which has the function of cell membrane permeation PNA oligomers improved, is essential. The method according to the invention is far superior in this regard.

Ein Beispiel für eine Verbindung, die auf diese Weise erzeugt wird, ist eine Verbindung, bei der Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 > 0, R ein Zellmembran-permeables Molekülderivat und R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat in der obigen Formel II darstellen.An example of a compound produced in this way is a compound in which Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 > 0, R is a cell membrane-permeable molecular derivative and R 1 is a functional carboxylic acid derivative in the represent formula II above.

Diese Sonde kann im Grunde genommen in drei Domänen unterteilt werden, und zwar in eine Fluoreszenz-markierte Domäne, eine Domäne mit der Funktion der Zellmembranpermeation und eine Molekül-erkennende Domäne, wobei jede dieser Domänen miteinander durch Linkersites verbunden ist (der Schnitt ist dargestellt durch die Suffixe von Z1 bis Z5).This probe can basically be divided into three domains, namely a fluorescence-labeled domain, a domain with the function of cell membrane permeation and a molecule-recognizing domain, each of these domains being connected to one another by linker sites (the section is represented by the suffixes from Z 1 to Z 5 ).

Beide handelsüblichen Produkte sowie neue Fluoreszenz-markierte PNA-Monomereinheiten, für die bereits von den Erfindern der vorliegenden Erfindung eine PCT-Anmeldung einge reicht worden war, kommen für die Fluoreszenz-markierte Verbindung in Frage.Both commercial products as well as new ones Fluorescence-labeled PNA monomer units, for which the inventors already a PCT application has been submitted to the present invention was come for the fluorescence-labeled compound in question.

Der Molekülerkennungssite wird unter Verwendung einer handelsüblichen PNA-Einheit synthetisiert. Dies ist gekennzeichnet durch die Verwendung einer neuen PNA-Einheit der allgemeinen Formel I, für die in Japan für die Domäne für die Funktion der Membranpermeation eine Patentanmeldung eingereicht wurde. Diese neue PNA-Einheit der allgemeinen Formel I ist eine Precursoreinheit, die für die postsynthetische Einführung funktioneller Moleküle entwickelt wurde, und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die gleichzeitige Einführung von Molekülen mit derselben Funktion wie oben erwähnt nach Einführung einer Vielzahl dieser neuen PNA-Einheiten in einer Reihe ermöglicht.The molecular recognition site is synthesized using a commercially available PNA unit. This is characterized by the use of a new PNA unit of the general formula I for which a patent application has been filed in Japan for the domain for the function of membrane permeation. The This new PNA unit of the general formula I is a precursor unit which was developed for the post-synthetic introduction of functional molecules and is characterized in that it enables the simultaneous introduction of molecules with the same function as mentioned above after the introduction of a large number of these new PNA units in a row.

Erfindungsgemäß können somit zahlreiche funktionelle Moleküle, ohne auf photofunktionelle Moleküle beschränkt zu sein, leicht und äußerst wirksam in PNA eingeführt werden.According to the invention numerous functional molecules without being limited to photofunctional molecules, light and extremely effective introduced in PNA become.

Beispiele für derartige funktionelle Moleküle sind Naphthalimid, Flavin, Dabcyl, Biotin, FAM, Rhodamin, TAMRA, ROX, HABA, Pyren und photofunktionelle Monomereinheiten vom Cumarintyp, Membran-permeable funktionelle Moleküle, organselektive funktionelle Moleküle, bakterizide funktionelle Moleküle und Molekül-erkennende funktionelle Moleküle.Examples of such functional molecules are Naphthalimide, flavin, dabcyl, biotin, FAM, rhodamine, TAMRA, ROX, HABA, pyrene and coumarin-type photofunctional monomer units, Membrane-permeable functional molecules, organ-selective functional ones molecules bactericidal functional molecules and molecule-recognizing functional molecules.

Der Ausdruck "funktionell" ist hier nicht auf die Photofunktionalität beschränkt, sondern bedeutet sämtliche Typen von Funktionen, die neuerdings Verbindungen durch eine bestimmte Modifizierung verliehen werden, die Membranpermeabilität, Organselektivität, bakterizide Funktion und Molekülerkennungsfunktion umfasst.The term "functional" is not limited to the photo functionality here, but rather means all Types of functions that are recently connected by a particular one Modification to be conferred, membrane permeability, organ selectivity, bactericidal Function and molecular recognition function includes.

Der Ausdruck "funktionelle PNA" bedeutet erfindungsgemäß nicht nur die direkte Verknüpfung der PNA-Monomere durch ein 2-(N-Aminoethyl)glycin-Gerüst, sondern auch solche, die eine Kohlenwasserstoffkette usw. in Form eines dazwischen angeordneten Linkers enthalten.According to the invention, the term “functional PNA” does not mean just the direct link of the PNA monomers through a 2- (N-aminoethyl) glycine skeleton, but also those that have a hydrocarbon chain etc. in the form of a included linkers in between.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, die beispielhaft die Erfindung illustrieren.Other aspects and advantages of Invention will be apparent from the following description with the attached Drawings that exemplify the invention.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Im folgenden werden die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens genauer erläutert.The following are the characteristics of the method according to the invention explained in more detail.

Der Syntheseweg der erfindungsgemäßen Oligo-PNA ist nachfolgend angegeben:

Figure 00190001
The synthetic route of the oligo-PNA according to the invention is given below:
Figure 00190001

Zuerst wird, wie unten angegeben, die Fmoc-ω-Aminosäure gegebenenfalls mit Pentafluorphenol (PfpOH) umgesetzt, wonach aus dem Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylester (Fmoc-ω-Aminosäure-OPfp) das Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH synthetisiert wird:

Figure 00190002
Figure 00200001
First, as indicated below, the Fmoc-ω-amino acid is optionally reacted with pentafluorophenol (PfpOH), after which the Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester (Fmoc-ω-amino acid OPfp) is used to synthesize the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH becomes:
Figure 00190002
Figure 00200001

Zur Gewinnung einer Lösung des Fmoc-ω-Aminosäure-OPfp, die auf den nachfolgenden Stufen verwendet wird, kann z.B. vorzugsweise entweder ein organisches Lösungsmittel wie DMF oder ein wasserlösliches Lösungsmittel, das Aceton und Wasser enthält, verwendet werden. Die Verwendung eines wasserlöslichen Lösungsmittels bietet im Hinblick auf die Nachbehandlung wie z.B. die Reinigung Vorteile.To obtain a solution of the Fmoc-ω-amino acid OPfp which is used in the subsequent steps, for example, preferably either an organic solvent such as DMF or a water-soluble one ches solvent containing acetone and water can be used. The use of a water-soluble solvent offers advantages in terms of aftertreatment, such as cleaning.

Der obige Fmoc-ω-Aminosäure-OPfp, wie z.B. der der folgenden Formel III

Figure 00200002
worin n eine ganze Zahl von 0 bis 15 bedeutet, wird durch Umsetzung von Fmoc-ω-Aminosäure mit PfpOH in einer DMF-Lösung unter Zugabe von DCC erhalten.The above Fmoc-ω-amino acid OPfp, such as that of Formula III below
Figure 00200002
where n is an integer from 0 to 15 is obtained by reacting Fmoc-ω-amino acid with PfpOH in a DMF solution with the addition of DCC.

Anschließend werden eine DMF-Lösung von BocPNA-OH und Diisopropylethylamin zugegeben, um zum Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH zu gelangen.A DMF solution of Boc PNA-OH and diisopropylethylamine is then added in order to arrive at the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH.

Da das Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH als Precursor der PNA-Monomereinheit fungiert, kann es als Precursor-PNA-Monomereinheit bezeichnet werden.Since the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH acts as a precursor of the PNA monomer unit, it can be referred to as a precursor PNA monomer unit.

Obwohl eine ganze Zahl von 1 bis 15 für n in Formel I zweckmäßigerweise ausgewählt werden kann, ist ein höherer Wert im Hinblick auf die Verringerung des sterischen Abstoßes (Hin derung) während der Hybridbildung vorzuziehen.Although an integer from 1 to 15 for n in formula I expediently selected can be a higher one Value in terms of steric rejection reduction (hindrance) while to be preferred to hybrid formation.

Anschließend wird, wie unten angegeben, das Oligomer Ia mit Hilfe der Precursor-PNA-Monomereinheit synthetisiert.Then, as indicated below, synthesized the oligomer Ia using the precursor PNA monomer unit.

Figure 00210001
Figure 00210001

Insbesondere wird eine PNA-Monomereinheit, die Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin aufweist und mit einer Gruppe Z wie einer N-Benzyloxycarbonylgruppe geschützt ist, mit der Precursor-PNA-Monomereinheit umgesetzt, wonach die PNA-Kette aufeinanderfolgend kondensiert und mit Hilfe eines Festphasenträgers für das tBoc-Verfahren verlängert wird.In particular, a PNA monomer unit, which has adenine, guanine, cytosine or thymine and with a group Z is protected as an N-benzyloxycarbonyl group with the precursor PNA monomer unit implemented, after which the PNA chain successively condenses and with the help of a solid phase support for the tBoc process extended becomes.

Obwohl es notwendig ist, die tBoc-Gruppe vor der Kondensation der PNA-Kette zu entfernen, gibt es dennoch keine Beschränkungen im Hinblick auf das Verfahren, das dafür in Frage kommt, d.h, dass die üblichen Verfahren zum Einsatz gelangen können. Für die nachfolgende Kondensation wird ein gewöhnliches Kondensationsmittel wie HATU, HBTU oder BOP verwendet.Although it is necessary, the tBoc group before the condensation of the PNA chain, there is still no restrictions with regard to the method that is suitable for this, i.e. that the usual Procedures can be used. For the subsequent condensation becomes an ordinary condensing agent like HATU, HBTU or BOP.

Außerdem wird, obwohl es keine besonderen Beschränkungen im Hinblick auf den Feststoffträger gibt, sofern er für das tBoc-Verfahren in Frage kommt, MBHA besonders bevorzugt. Danach wird, wie unten angegeben, von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung zur Umwandlung in eine Aminogruppe und zur Gewinnung von Ib die Schutzgruppe selektiv abgespalten.Also, although there is none special restrictions with regard to the solid support if he is for the tBoc process comes into question, MBHA particularly preferred. After that is, as indicated below, by the Fmoc group by piperidine treatment for conversion into an amino group and for the production of Ib die Protective group selectively split off.

Figure 00210002
Figure 00210002

Außerdem wird, wie unten angegeben, ein funktionelles Molekül mit einer freien Carbonsäuregruppe für die obige Aminogruppe von Ib dehydriert und zu Ic kondensiert.

Figure 00220001
In addition, as indicated below, becomes a functional molecule with a free carboxylic acid group for the above amino group of Ib dehydrated and condensed to Ic.
Figure 00220001

Obwohl es im Hinblick auf die obige Carbonsäuregruppe keine besonderen Beschränkungen gibt, ist doch im Hinblick auf die Reaktionsfähigkeit eine aliphatische Carbonsäuregruppe einer aromatischen Carbonsäuregruppe vorzuziehen. Eine aliphatische Carbonsäuregruppe ist somit aufgrund ihrer höheren Produktionseffektivität vorzuziehen.Although in view of the above Carboxylic acid group no particular restrictions there is an aliphatic carboxylic acid group in terms of reactivity an aromatic carboxylic acid group preferable. An aliphatic carboxylic acid group is therefore due their higher production efficiency preferable.

Außerdem erfolgt die Abspaltung der Schutzgruppe der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung vorzugsweise während einer längeren Zeitdauer. Die Dauer dieser Behandlung beträgt insbesondere 20 bis 40 Minuten und ganz besonders 30 Minuten.The spin-off also takes place the protecting group of the Fmoc group by piperidine treatment, preferably for a long period of time. The duration of this treatment is in particular 20 to 40 minutes and very particularly 30 minutes.

Bezüglich des Kondensationsmittels gibt es keine besonderen Einschränkungen und ähnlich wie bei der oben erwähnten Kondensation der PNA-Kette wird ein typisches Kondensationsmittel wie HATU, HBTU oder BOP verwendet.Regarding the condensing agent there are no particular restrictions and similar like the one mentioned above PNA chain condensation becomes a typical condensing agent like HATU, HBTU or BOP.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Einführung funktioneller Moleküle unmittelbar nach der Kondensation des Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH (Methode 1) oder nach der aufeinanderfolgenden Kondensation aller PNA-Monomereinheiten einschließlich des Fmoc-ω-Aminsosäure-BocPNA-OH erfolgt (Methode 2).It should be noted that the introduction of functional molecules immediately after the condensation of the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH (method 1) or after the successive condensation of all PNA monomer units including the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH done (method 2).

Schließlich erhält man, wie unten angegeben, das Ziel-PAN-Oligomer Id durch gleichzeitige Durchführung der Abtrennung vom Trägerharz und durch Abspaltung der Z-Gruppen.Finally, as stated below, the target PAN oligomer Id through simultaneous execution separation from the carrier resin and by splitting off the Z groups.

Figure 00230001
Figure 00230001

Es gibt keine besonderen Beschränkungen bezüglich der Bedingung für die Abtrennung und die Schutzgruppenabspaltung, vorausgesetzt, dass sie nach der Abspaltung der Schutzgruppe von der Fmoc-Gruppe durchgeführt werden. So z.B. werden die Abtrennung und die Schutzgruppenabspaltung vorzugsweise unter gewöhnlichen Bedingungen wie TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol = 60/25/10/10 durchgeführt.There are no particular restrictions in terms of the condition for separation and deprotection, provided that they are carried out after the protective group has been split off from the Fmoc group. So e.g. separation and deprotection are preferred under ordinary Conditions like TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole = 60/25/10/10 performed.

Wie oben beschrieben, können beim erfindungsgemäßen Verfahren im Unterschied zu den Verfahren des Standes der Technik, die für die Synthese der funktionellen Monomere die Synthese eines aktiven Esters erforderlich machen, die funktionellen Moleküle unmittelbar verwendet werden. Außerdem können nach erfolgter Synthese von Ia verschiedene funktionelle Moleküle eingeführt werden, was eine rasche und parallele Synthese unterschiedlicher Typen von PNA-Sonden ermöglicht, was nach dem Stand der Technik schwierig war.As described above, the method according to the invention in contrast to the methods of the prior art used for synthesis of the functional monomers requires the synthesis of an active ester make the functional molecules can be used immediately. In addition, after synthesis Different functional molecules from Ia are introduced, which is a rapid and enables parallel synthesis of different types of PNA probes, which was difficult according to the prior art.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches eine Umsetzung zwischen Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH und einem Molekül mit einer PNA-Kette umfasst, werden vorzugsweise Verbindungen wie diejenigen der nachfolgenden allgemeinen Formel II synthetisiert:

Figure 00240001
worin die Symbole B jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin bedeuten und die Symbole R jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und eine Fmoc-Gruppe oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, R1 ein Wasserstoffatom oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, a bis h ganze Zahlen von 0 bis 10, X1 bis X3, Y1, Y2 und Z1 bis Z5 jeweils ganze Zahlen von 0 oder mehr bedeuten, X1 + X2 + X3 ≥ 0, Y1 + Y2 > 0 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 ≥ 0, mit der Maßgabe, dass X1 + X2 + X3 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 nicht gleichzeitig 0 bedeuten, und für den Fall, dass X1 + X2 + X3 = 0, R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat bedeutet.In the process according to the invention, which comprises a reaction between Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH and a molecule with a PNA chain, compounds such as those of the following general formula II are preferably synthesized:
Figure 00240001
wherein the symbols B each independently have the same or different meaning and adenine, guanine, cytosine or thymine and the symbols R each independently have the same or different meaning and an Fmoc group or a functional carboxylic acid derivative, R 1 is a hydrogen atom or a functional one Carboxylic acid derivative, a to h are integers from 0 to 10, X 1 to X 3 , Y 1 , Y 2 and Z 1 to Z 5 each represent integers from 0 or more, X 1 + X 2 + X 3 ≥ 0, Y 1 + Y 2 > 0 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 ≥ 0, with the proviso that X 1 + X 2 + X 3 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 does not simultaneously mean 0, and in the event that X 1 + X 2 + X 3 = 0, R 1 denotes a functional carboxylic acid derivative.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Verbindungen der Formel II besonders bevorzugt Verbindungen synthetisiert, bei denen R ein Carbonsäurederivat von Methylrot bedeutet, X1 + X2 + X3 = 9, Y1 + Y2 = 1, Y1 = 3 und X2 = 6 oder Y1 = 1 usw.In the process of the invention, compounds of formula II are particularly preferably synthesized as compounds in which R is a carboxylic acid derivative of methyl red, X 1 + X 2 + X 3 = 9, Y 1 + Y 2 = 1, Y 1 = 3 and X 2 = 6 or Y 1 = 1 etc.

Außerdem werden bei den Verbindungen der oben erwähnten allgemeinen Formel II als Beispiele für Verbindungen, bei denen eine Vielzahl funktioneller Moleküle eingeführt wird, bevorzugt Verbindungen synthetisiert, bei denen R und R1 Zellmembran-permeable funktionelle Moleküle darstellen. Derartige Verbindungen sind gewöhnlich Verbindungen, bei denen R ein Derivat eines Zellmembran-permeablen funktionellen Moleküls usw. darstellt, während R1 ein funktionelles Carabonsäurede rivat eines photofunktionellen Moleküls usw. darstellt, und zwar Verbindungen, bei denen die funktionellen Moleküle an einer Vielzahl von Stellen mit endständigen Abschnitten eingeführt wird und diesen funktionellen Molekülen eine Vielzahl von Funktionen verliehen wird. Derartige Verbindungen können schematisch, wie nachfolgend angegeben, dargestellt werden.In addition, in the compounds of the above-mentioned general formula II, as examples of compounds in which a plurality of functional molecules are introduced, compounds are preferably synthesized in which R and R 1 are cell membrane-permeable functional molecules. Such compounds are usually compounds in which R is a derivative of a cell membrane permeable functional molecule, etc., while R 1 is a functional carabonic acid derivative of a photofunctional molecule, etc., and compounds in which the functional molecules are present at a variety of sites terminal sections is introduced and these functional molecules are given a variety of functions. Such connections can be shown schematically as indicated below.

Figure 00250001
Figure 00250001

Derartige Verbindungen sind Verbindungen, bei denen X1 = Z1 = Z2 = 1 und Y1 ≥ 2 in der erwähnten Formel II sind.Such compounds are compounds in which X 1 = Z 1 = Z 2 = 1 and Y 1 ≥ 2 in the aforementioned formula II.

Diese Verbindungen sind im Hinblik auf die leichte Synthetisierbarkeit, die Synthesekosten usw. vorzuziehen.These connections are in the future to be preferred to the ease of synthesis, the synthesis costs, etc.

Obwohl es keine besonderen Beschränkungen im Hinblick auf die obigen Verbindungen gibt, vorausgesetzt, dass a, b und f jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 10 bedeuten, gibt es auch im Falle von Verbindungen, bei denen z.B. a ≤ 6, b ≤ 4 und f ≤ 6, keine Probleme im Hinblick auf die Synthese oder die praktische Verwendbarkeit.Although there are no particular restrictions with regard to the above compounds, provided that a, b and f each represent an integer from 0 to 10, there are also in the case of connections in which e.g. a ≤ 6, b ≤ 4 and f ≤ 6, none Problems with synthesis or practicality.

Die Einführung von Linkersites verhindert gegebenenfalls die Interferenz zwischen einzelnen funktionellen Sites und den Basensequenzerkennungssites unter gleichzeitiger Verbesserung der Zuverlässigkeit der Molekülfunktion. Die Ausdrücke PNA, PNA-Monomer und PNA-Oligomer bedeuten in der vorliegenden Anmeldung, dass sie an den Enden und/oder im Inneren Linkersites enthalten.The introduction of linker sites prevented if necessary, the interference between individual functional Sites and base sequence recognition sites while improving of reliability the molecular function. The expressions PNA, PNA monomer and PNA oligomer in the present application mean that they contain link sites at the ends and / or inside.

Zusätzlich zu den obigen Linkersites können f bis h in der allgemeinen Formel I so ausgewählt werden, dass sie als Sites der Verhinderung der wechselseitigen Inferenz zwischen den Sites bzw. Domänen dienen.In addition to the linker sites above can f to h in general formula I can be selected as sites preventing mutual inference between the sites or domains serve.

Beispiele für Gruppen, die Linkersites bilden, sind unverzweigte oder verzweigte Kohlenwasserstoffe und ihre Etherformen. Im Hinblick auf die leichte Einführbarkeit und den Kostenpunkt werden unverzweigte Kohlenwasserstoffgruppen und insbesondere solche mit 1 bis 6 C-Atomen besonders bevorzugt. Außerdem sind im Hinblick auf ihre universelle Verwendbarkeit Etherformen vorzuziehen.Examples of groups that link sites form, are unbranched or branched hydrocarbons and their ether forms. In view of the ease of insertion and the cost point will be unbranched hydrocarbon groups and especially those with 1 to 6 carbon atoms are particularly preferred. Also are preferred ether forms in view of their universal usability.

Verbindungen, bei denen die obige Vielzahl funktioneller Moleküle eingeführt wird, werden beispielsweise bevorzugt z.B. nach Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K. und Orum H.: Peoptide Res. 1997, 49, 80-88 synthetisiert.Connections where the above Variety of functional molecules introduced are preferred, e.g. according to Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K. and Orum H .: Peoptide Res. 1997, 49, 80-88.

Basensequenzerkennungssites können in Oligomere durch Festphasensynthese mit einer Reihe handelsüblicher PNA-Monomere umgewandelt werden. Für Linkersites können handelsübliche Boc-7-aminoheptan- oder Boc-6-aminocapronsäure usw. verwendet werden.Base sequence recognition sites can be sequenced in oligomers by solid phase synthesis conventional PNA monomers can be converted. Commercially available Boc-7-aminoheptane or Boc-6-aminocaproic acid etc. can be used for linker sites.

Die Einführung eines photofunktionellen Moleküls als einziges funktionellen Molekül ermöglicht die Fluoreszenzmarkierung. Es können aber auch Verbindungen synthetisiert werden, die andere Funktionen aufweisen. Obwohl die verschiedensten Fluoreszenzemissionswellenlängen unter Einsatz handelsübli cher Fluoreszenz-markierender Verbindungen des aktiven Estertyps, wie von FITC, ROX, TAMRA und Dabcyl als Fluoreszenzmarkierungssites gewählt werden können, sind die Fluoreszenz-markierenden Verbindungen, die eingeführt werden, nicht darauf beschränkt.The introduction of a photofunctional molecule as the only functional molecule allows the fluorescent label. It can but also compounds are synthesized that have other functions exhibit. Although the most diverse fluorescence emission wavelengths under Use of standard commercial products Fluorescent labeling compounds of the active ester type, such as by FITC, ROX, TAMRA and Dabcyl as fluorescent label sites chosen can be are the fluorescent labeling compounds that are introduced not limited to that.

Ein Beispiel für weitere, in die erfindungsgemäßen Verbindungen einführbare Funktionen ist die Membranpermeationsfunktion. Diese Menbranpermeationsfunktionssites können auf ähnliche Weise unter Einsatz einer Verbindung der oben erwähnten allgemeinen Formel I eingeführt werden. Beispiele für funktionelle Moleküle, welche die Membranpermeabilität verbessern, sind Arginin. Es können aber auch Lysin, Serin und andere wasserlösliche Aminosäuren bevorzugt verwendet werden.An example of further, in the compounds of the invention insertable Functions is the membrane permeation function. These menopausal permeation function sites can on similar Manner using a compound of the general mentioned above Formula I introduced become. examples for functional molecules, which is the membrane permeability are arginine. It can but also preferred lysine, serine and other water-soluble amino acids be used.

Ferner ist es auch möglich, unter Verwendung der Fmoc-Aminosäure-Einheit eine Vielzahl von Aminosäuren einzuführen. Beispiele für diese Synthese sind in den Beispielen 20 und 21 angegeben. Die oben genannten beiden Verbindungen sind bloß Modellverbindungen für eine Fluoreszenz-PNA-Sonde mit Membranpermeationsfunktion. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beiden Verbindungen beschränkt.Furthermore, it is also possible under Using the Fmoc amino acid unit a variety of amino acids introduce. examples for this synthesis is given in Examples 20 and 21. The above both connections are only model connections for one Fluorescence PNA probe with membrane permeation function. The present Invention is not limited to these two compounds.

Die genannten Sonden sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ausschließlich auf dem PNA-Typ beruhen und vollständig enzymresistent sind. Insbesondere umfassen die obigen Sonden mit Membranpermeationsfunktion vorwiegend solche, die eine kovalente Bindung der PNA und eine Peptidkette bzw. ein Phospholipid mit Membranpermeationsfunktion umfassen. Diese Sonden weisen eine bessere Membranpermeationsfunktion auf, sobald sie in eine Zelle eindringen, und es ist zu erwarten, dass die Peptidkette bzw. das Phospholipid durch Enzyme abgebaut wird. Ihr Nachteil besteht somit darin, dass eine Sonde, die dem Abbau infolge der Nichterkennung des Targets unterworfen wird, auf der Waschstufe nicht vollständig entfernt werden kann.The probes mentioned are thereby characterized that they are based solely on the PNA type and complete are enzyme resistant. In particular, the above probes include Membrane permeation function mainly those that have a covalent Binding of the PNA and a peptide chain or a phospholipid with membrane permeation function include. These probes have a better membrane permeation function on as soon as they enter a cell and it is expected that the peptide chain or the phospholipid is broken down by enzymes becomes. Their disadvantage is that a probe that is Degradation due to non-detection of the target is subjected to the washing stage is not complete can be removed.

Da die hier konstruierte Sonde selbst innerhalb der Zellen nicht enzymatisch abgebaut wird, kann eine Sonde, welche das Target nicht erkannt hat, auf der Waschstufe vollständig entfernt werden, was eine genaue Ermittlung der Menge des exprimierten Gens ermöglicht.Because the probe constructed here itself is not degraded enzymatically within the cells, a probe, which the target has not recognized is completely removed at the washing stage be what an accurate determination of the amount of the gene expressed allows.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass zusätzlich zu den Verbindungen mit diesen funktionellen Eigenschaften organselektive funktionelle Moleküle wie Lactose und Tris-X, bakterizide funktionelle Moleküle wie Tanatin und Cecropin sowie molekülerkennende funktionelle Moleküle wie Viologen ebenfalls erfindungsgemäß ohne Einschränkung eingeführt werden können und dass derartige Verbindungen praktisch in großen Mengen und bei geringen Kosten zum Einsatz gelangen können.It must be pointed out that in addition to the compounds with these functional properties organ-selective functional molecules like lactose and Tris-X, bactericidal functional molecules like tanatin and cecropin as well as molecule-recognizing functional molecules how viologen are also introduced according to the invention without restriction can and that such compounds practically in large quantities and at low Costs can be used.

BEISPIELEEXAMPLES

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft illustriert, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.The invention is exemplified below illustrated, the invention being not limited to these examples.

Beispiel 1example 1

Synthese von Fmoc-Gly-BocPNA-OH (1)Synthesis of Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (1)

Eine Lösung von Fmoc-Gly-OH (891 mg, 3,0 mmol) und PfpOH (754 mg, 4,5 mmol) in DMF (12 ml) wurde mit DCC (845 mg, 4,5 mmol) bei 0°C während 30 min und dann bei Raumtemperatur während 15 Stunden versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde dann abfiltriert, um den DC-Harnstoff zu entfernen, wonach das Filtrat im Vakuum eingedampft wurde, wodurch man zum Roh-Fmoc-Gly-OPfp gelangte. Eine Lösung von Fmoc-Gly-OPfp und BocPNA-OH (436 mg, 2,0 mmol) in DMF (16 ml) wurde mit Diisopropylethylamin (445 μl, 2,6 mmol) versetzt, wonach das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 15 Stunden lang gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann im Vakuum eingedampft, wonach der Rückstand der Flush-Chromatographie (0-50 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen wurde, wodurch man zu Fmoc-Gly- BocPNA-OH (121 mg, 12 %) gelangte. 1H NMR (DMSO·d6) δ 7,88 (d, J = 7,0 Hz, 2 H), 7,72 (d, J = 7,0 Hz, 2 H), 7,62 (brt) und 7, 56 (brt) (1 H), 7,41 (t, J = 7,0 Hz, 2 H), 7,33 (t, J = 7,0 Hz, 2 H), 7,18 (m, 2 H), 6,85 (brt) und 6,79 (brt) (1 H), 4,35 – 4,15 (m, 3 H), 4,05 – 3,85 (m, 3 H), 3,77 (m, 1 H), 3,40 – 3,25 (m, 2 H), 3,10 (m) und 3,03 (s) (2 H), 1,37 (brs, 9H); 13C NMR (DMSO·d6) δ 172,2 (d), 169,10 (d), 156,34 (d), 155,58 (d), 143,83, 140,66, 127,58, 127,04, 125,24, 120,04, 77,77 (d), 65,71, 47,34 (d), 46,72, 46,65 (d), 29,23 (d), 28,14 (d); FABMS m/z 498 [(M+H)+].A solution of Fmoc-Gly-OH (891 mg, 3.0 mmol) and PfpOH (754 mg, 4.5 mmol) in DMF (12 ml) was with DCC (845 mg, 4.5 mmol) at 0 ° C during 30 min and then at room temperature for 15 hours. The reaction mixture was then filtered to remove the DC urea, after which the filtrate was evaporated in vacuo to give the crude Fmoc-Gly-OPfp. A solution of Fmoc-Gly-OPfp and Boc PNA-OH (436 mg, 2.0 mmol) in DMF (16 ml) was added with diisopropylethylamine (445 µl, 2.6 mmol), after which the reaction mixture was at room temperature for 15 hours was stirred. The reaction mixture was then evaporated in vacuo and the residue was subjected to flush chromatography (0-50% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (121 mg, 12%). 1H NMR (DMSO · d 6 ) δ 7.88 (d, J = 7.0 Hz, 2 H), 7.72 (d, J = 7.0 Hz, 2 H), 7.62 (brt) and 7.56 (brt) (1 H), 7.41 (t, J = 7.0 Hz, 2 H), 7.33 (t, J = 7.0 Hz, 2 H), 7.18 (m , 2 H), 6.85 (brt) and 6.79 (brt) (1 H), 4.35 - 4.15 (m, 3 H), 4.05 - 3.85 (m, 3 H) , 3.77 (m, 1H), 3.40-3.25 (m, 2H), 3.10 (m) and 3.03 (s) (2H), 1.37 (brs, 9H) ); 13 C NMR (DMSOd 6 ) δ 172.2 (d), 169.10 (d), 156.34 (d), 155.58 (d), 143.83, 140.66, 127.58, 127.04, 125.24, 120.04, 77.77 (d), 65.71, 47.34 (d), 46.72, 46.65 (d), 29.23 (d), 28, 14 (d); FABMS m / z 498 [(M + H) + ].

Beispiel 2Example 2

Synthese von Fmoc-C7-OPfpSynthesis of Fmoc-C 7 -OPfp

DCC (392,0 mg, 1,9 mmol) wurde unter Eiskühlung einer DMF-Lösung (2,5 ml) von Fmoc-C7-OH (381,9 mg, 1,0 mmol) und PfpOH (349,7 mg, 1,9 mmol) zugegeben, wonach das Reaktionsgemisch während 30 Minuten bei 0°C und dann über Nacht bei Raumtemperatur gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann abfiltriert, um den DC-Harnstoff zu entfernen, wonach das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt wurde. Der Rückstand wurde dann durch Silicagelsäulenchromatographie (CH2Cl2) gereinigt. Nach der Einengung wurde der Rückstand aus Hexanen umkristallisiert, wodurch man zu Fmoc-C7-OPfp als weißes Pulver (537,5 mg, 98 %) gelangte. 1H-NMR (CDCl3)·7,76 (d, J = 7, 6 Hz 2 H), 7,59 (d, J = 7, 6 Hz, 2 H), 7, 40 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,31 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 4,70 – 4,73 (brt, 1 H), 4,47 – 4,40 (brd, 2 H), 4,22 (t, J = 6,42 Hz, 1 H), 3,20 (q, J = 5,94 Hz, 2 H), 2,66 (t, J = 7,38 Hz, 2 H), 1,80 – 1,75 (m, 2 H), 1,55 – 1,50 (m, 2 H), 1,45 – 1,34 (m, 6 H); 13C-NMR (CDCl3)·169,44, 156,43, 143,98, 141,96 (m), 141,29, 140,23, 138,67 (m), 136,99 (m), 127,60, 126,96, 124,97, 119,91, 66,49, 55,73, 47,29, 41,34 (d), 34,89, 33,22, 29,85, 28,70, 26,42, 25,43, 24,60; HRMS (FAB+) berechnet für C29H27F5NO4 [(M+H)+] 547,5131, gefunden 548,1861.DCC (392.0 mg, 1.9 mmol) was ice-cooled with a DMF solution (2.5 ml) of Fmoc-C 7 -OH (381.9 mg, 1.0 mmol) and PfpOH (349.7 mg , 1.9 mmol) was added, after which the reaction mixture was stirred at 0 ° C. for 30 minutes and then at room temperature overnight. The reaction mixture was then filtered to remove the TLC urea, after which the filtrate was concentrated under reduced pressure. The residue was then purified by silica gel column chromatography (CH 2 Cl 2 ). After concentration, the residue was recrystallized from hexanes, whereby Fmoc-C 7 -OPfp was obtained as a white powder (537.5 mg, 98%). 1 H NMR (CDCl 3 ) x 7.76 (d, J = 7.6 Hz 2 H), 7.59 (d, J = 7.6 Hz, 2 H), 7.40 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.31 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 4.70 - 4.73 (brt, 1 H), 4.47 - 4.40 (brd, 2 H), 4.22 (t, J = 6.42 Hz, 1 H), 3.20 (q, J = 5.94 Hz, 2 H), 2.66 (t, J = 7.38 Hz , 2 H), 1.80 - 1.75 (m, 2 H), 1.55 - 1.50 (m, 2 H), 1.45 - 1.34 (m, 6 H); 13 C-NMR (CDCl 3 ) x 169.44, 156.43, 143.98, 141.96 (m), 141.29, 140.23, 138.67 (m), 136.99 (m), 127.60, 126.96, 124.97, 119.91, 66.49, 55.73, 47.29, 41.34 (d), 34.89, 33.22, 29.85, 28.70 , 26.42, 25.43, 24.60; HRMS (FAB + ) calculated for C 29 H 27 F 5 NO 4 [(M + H) + ] 547.5131, found 548.1861.

Beispiel 3Example 3

Synthese von Fmoc-Gly-BocPNA-OH (2)Synthesis of Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (2)

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (6,0 ml) wurden Fmoc-Gly-OPfp (240,9 mg 0,52 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 6 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, wodurch man den rohen Fmoc-Gly-BocPNA-OH (157,3 mg·80 %) als amorphes weißes Pulver erhielt.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (6.0 ml) was added to Fmoc-Gly-OPfp (240.9 mg 0.52 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) was added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give the crude Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (157.3 mg x 80%) as an amorphous white powder.

Beispiel 4Example 4

Synthese von Fmoc-β-Ala-BocPNA-OH (1)Synthesis of Fmoc-β-Ala- Boc PNA-OH (1)

Eine Lösung von Fmoc-β-Ala-OH (311 mg, 1,0 mmol) und PfpOH (334 mg, 1,75 mmol) in DMF (2,5 ml) wurde mit DCC (288 mg, 1,4 mmol) bei 0°C während 30 min und dann bei Raumtemperatur während 15 Stunden versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde dann abfiltriert, um den DC-Harnstoff zu entfernen, wonach das Filtrat im Vakuum eingedampft und der Rückstand der Flush-Chromatographie (CH2Cl2) unterworfen wurde. Der rohe Fmoc-β-Ala-OPfp wurde mit Hexan und CH2Cl2 umkristallisiert, wodurch man den rohen Fmoc-β-Ala-OPfp (429 mg, 90 %) als weißes Pulver erhielt. Eine Lösung von Fmoc-β-Ala-OPfp (100 mg, 0,21 mmol) und BocPNA-OH (41 mg, 0, 19 mmol) in DMF (2 ml) wurde mit Diisopropylethylamin (36 μl, 0,21 mmol) versetzt, wonach das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 15 Stunden lang gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann im Vakuum eingedampft, wonach der Rückstand der Flush-Chromatographie (0-10 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen wurde, wodurch man zu Fmoc-Gly- BocPNA-OH (41 mg, 42 %) gelangte. 1H NMR (DMSO·d6) δ 7,88 (d, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,68 (d,J = 7,4 Hz, 2 H), 7,41 (t, J = 7,3 Hz, 2H), 7,33 (t, J = 7,3 Hz, 2 H), 7,18 (m, 2 H), 6,83 (brt) und 6,72 (brt) (2 H), 4,3 – 4,2 (m, 4 H), 4,05 – 3,9 (m, 3 H), 3,33 (brt) und 3,29 (brt) (2H), 3,19 (m, 2 H), 3,07 (brq) und 3,02 (brq) (2 H), 1,36 (brs, 9 H), 13C NMR (DMSO·d6) δ 171,20 (d), 170,85 (d), 155,93, 155,56, 143,87, 140,69, 127,55, 127,01, 125,09, 120,05, 77.73 (d), 65,30 (d), 59,69, 47,35 (d), 46,68, 46,49 (d), 37,99 (d), 36,72 (d), 2814 (d).A solution of Fmoc-β-Ala-OH (311 mg, 1.0 mmol) and PfpOH (334 mg, 1.75 mmol) in DMF (2.5 ml) was treated with DCC (288 mg, 1.4 mmol) at 0 ° C for 30 min and then at room temperature for 15 hours. The reaction mixture was then filtered to remove the DC urea, the filtrate was evaporated in vacuo and the residue was subjected to flush chromatography (CH 2 Cl 2 ). The crude Fmoc-β-Ala-OPfp was recrystallized with hexane and CH 2 Cl 2 to give the crude Fmoc-β-Ala-OPfp (429 mg, 90%) as a white powder. A solution of Fmoc-β-Ala-OPfp (100 mg, 0.21 mmol) and Boc PNA-OH (41 mg, 0, 19 mmol) in DMF (2 ml) was treated with diisopropylethylamine (36 μl, 0.21 mmol ) was added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 15 hours. The reaction mixture was then evaporated in vacuo and the residue was subjected to flush chromatography (0-10% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (41 mg, 42%). 1 H NMR (DMSOd 6 ) δ 7.88 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.68 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.41 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 7.33 (t, J = 7.3 Hz, 2 H), 7.18 (m, 2 H), 6.83 (brt) and 6.72 (brt) (2 H), 4.3 - 4.2 (m, 4 H), 4.05 - 3.9 (m, 3 H), 3.33 (brt) and 3.29 (brt) (2H), 3.19 (m, 2 H), 3.07 (brq) and 3.02 (brq) (2 H), 1.36 (brs, 9 H), 13 C NMR (DMSOd 6 ) δ 171, 20 (d), 170.85 (d), 155.93, 155.56, 143.87, 140.69, 127.55, 127.01, 125.09, 120.05, 77.73 (d), 65 , 30 (d), 59.69, 47.35 (d), 46.68, 46.49 (d), 37.99 (d), 36.72 (d), 2814 (d).

Beispiel 5Example 5

Synthese von Fmoc-β-Ala-BocPNA-OH (2)Synthesis of Fmoc-β-Ala- Boc PNA-OH (2)

Einer Lösung von NaHCO3 (92,4 mg, 1,1 mmol), H2O (1,15 ml) und Aceton (1,25 ml) wurden Fmoc-β-OPfp (476,0 mg 1,0 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,55 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 6 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-β-BocPNA-OH (225,9 mg·80 %) als amorphes weißes Pulver erhielt.To a solution of NaHCO 3 (92.4 mg, 1.1 mmol), H 2 O (1.15 ml) and acetone (1.25 ml) were added Fmoc-β-OPfp (476.0 mg 1.0 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.55 mmol) was added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, after which the combined organic layers were washed with brine, dried over MgSO 4 and then concentrated in vacuo were steamed. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and evaporated again in vacuo to give the crude Fmoc-β- Boc PNA-OH ( 225.9 mg x 80%) as an amorphous white powder.

Beispiel 6Example 6

Synthese von Fmoc-GABA-BocPNA-OH (1)Synthesis of Fmoc-GABA- Boc PNA-OH (1)

Eine Lösung von Fmoc-GABA-OPfp (100 mg, 0,20 mmol) und BocPNA-OH (40 mg, 0,18 mmol) in DMF (2 ml) wurde mit Diisopropylethylamin (34 μl, 0,20 mmol) versetzt, wonach das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 15 Stunden lang gerührt wurde.A solution of Fmoc-GABA-OPfp (100 mg, 0.20 mmol) and Boc PNA-OH (40 mg, 0.18 mmol) in DMF (2 ml) was treated with diisopropylethylamine (34 μl, 0.20 mmol) after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 15 hours.

Das Reaktionsgemisch wurde dann im Vakuum eingedampft, wonach der Rückstand der Flush-Chromatographie (0-20 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen wurde, wodurch man zu Fmoc-GABA-BocPNA-OH (43 mg, 45 %) gelangte. 1H NMR (DMSO·d6) δ 7,88 (d, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,68 (d, J = 7,4, 2 H), 7,41 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7, 33 (t, J = 7, 4 Hz, 2 H), 7, 29 (m, 1 H), 6, 82 (brt) und 6,71 (brt) (1 H), 4,3 – 4,2 (m, 4 H), 4,05 – 3,9 (m, 3 H), 3,35 – 3,25 (m, 2 H), 3,1 – 2,95 (m, 4 H), 1,36 (brs, 9 H); 13C NMR (DMSO·d6) δ 172,2 (d), 171,5 (d), 156,03, 155,60 (d), 143,89, 140,68, 127,54, 127,00, 125,50, 120,04, 77,70 (d), 65,19, 54,84, 47,89 (d), 46,97 (d), 46,72, 38,20 (d), 29,23 (d), 28,14 (d), 24,98 (d).The reaction mixture was then evaporated in vacuo and the residue was subjected to flush chromatography (0-20% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give Fmoc-GABA- Boc PNA-OH (43 mg, 45%). 1 H NMR (DMSO · d 6 ) δ 7.88 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.68 (d, J = 7.4, 2 H), 7.41 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7, 33 (t, J = 7, 4 Hz, 2 H), 7, 29 (m, 1 H), 6, 82 (brt) and 6.71 (brt) (1 H), 4.3 - 4.2 (m, 4 H), 4.05 - 3.9 (m, 3 H), 3.35 - 3.25 (m, 2 H), 3.1 - 2.95 (m, 4H), 1.36 (brs, 9H); 13 C NMR (DMSO • d 6 ) δ 172.2 (d), 171.5 (d), 156.03, 155.60 (d), 143.89, 140.68, 127.54, 127.00 , 125.50, 120.04, 77.70 (d), 65.19, 54.84, 47.89 (d), 46.97 (d), 46.72, 38.20 (d), 29 , 23 (d), 28.14 (d), 24.98 (d).

Beispiel 7Example 7

Synthese von Fmoc-GABA-OPfpSynthesis of Fmoc-GABA OPfp

DCC (248 mg, 1,2 mmol) wurde unter Eiskühlung einer DMF-Lösung (2,5 ml) von Fmoc-GABA-OH (325 mg, 1,0 mmol) und PfpOH (221 mg, 1,2 mmol) zugegeben, wonach das Reaktionsgemisch während 30 Minuten bei 0°C und dann bei Raumtemperatur während 15 gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann abfiltriert, wonach das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt wurde. Der Rückstand wurde dann der Flush-Chromatographie (CH2Cl2) unterworfen, wodurch man zu Fmoc-GABA-OPfp als weißes Pulver (463 mg, 94 %) gelangte. 1H NMR (CDCDl3) δ 7,77 (d, J = 7,5 Hz, 2 H) 7,59 (d, J = 7,5 Hz, 2 H), 7,40 (t, J = 7,5 Hz, 2 H), 7, 31 (t, J = 7,5 Hz, 2 H), 4,85 (brs, 1 H), 4,45 (d, J = 6,3 Hz, 2 H), 4,21 (t, J = 6,3 Hz, 2 H), 3,32 (d, J = 6,5 Hz, 2 H), 2,71 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 1,98 (t, J = 6,5 Hz, 2 H); 13C NMR·CDCl3·δ 169,02, 156,49, 143,83, 141,87 (m), 141,28, 140,23 (m), 138,61 (m) 136,94 (m), 127,62, 127,46, 124,89, 119,88, 66,52, 47,25, 39,92, 30,42, 25,03.DCC (248 mg, 1.2 mmol) was added while cooling with ice a DMF solution (2.5 ml) of Fmoc-GABA-OH (325 mg, 1.0 mmol) and PfpOH (221 mg, 1.2 mmol) after which the reaction mixture was stirred at 0 ° C for 30 minutes and then at room temperature for 15 minutes. The reaction mixture was then filtered off, after which the filtrate was concentrated under reduced pressure. The residue was then subjected to flush chromatography (CH 2 Cl 2 ) to give Fmoc-GABA-OPfp as a white powder (463 mg, 94%). 1 H NMR (CDCDl 3 ) δ 7.77 (d, J = 7.5 Hz, 2 H) 7.59 (d, J = 7.5 Hz, 2 H), 7.40 (t, J = 7 , 5 Hz, 2 H), 7, 31 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 4.85 (brs, 1 H), 4.45 (d, J = 6.3 Hz, 2 H) ), 4.21 (t, J = 6.3 Hz, 2 H), 3.32 (d, J = 6.5 Hz, 2 H), 2.71 (t, J = 6.5 Hz, 2H ), 1.98 (t, J = 6.5 Hz, 2H); 13 C NMRCDCl 3 δ 169.02, 156.49, 143.83, 141.87 (m), 141.28, 140.23 (m), 138.61 (m) 136.94 (m) , 127.62, 127.46, 124.89, 119.88, 66.52, 47.25, 39.92, 30.42, 25.03.

Beispiel 8Example 8

Synthese von Fmoc-GABA-BocPNA-OH (2)Synthesis of Fmoc-GABA- Boc PNA-OH (2)

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (5,0 ml) wurden Fmoc-GABA-OPfp (255,5 mg, 0,52 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 8 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-GABA-BocPNA-OH (175,9 mg·84 %) als amorphes weißes Pulver erhielt.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (5.0 ml) was added to Fmoc-GABA-OPfp (255.5 mg, 0.52 mmol ) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and again evaporated in vacuo to give the crude Fmoc-GABA- Boc PNA-OH ( 175.9 mg · 84%) as an amorphous white powder.

Beispiel 9Example 9

Synthese von Fmoc-C4-BocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 4 - Boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (4,0 ml) wurden Fmoc-C4-OPfp (323,5 mg, 0,64 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 12 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-C4-BocPNA-OH (190,7 mg·88 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (CDCl3)·7,76 (d, J = 6,7, 2 H), 6,96 (mi) und 6,66 (ma) (brd, J = 6,7 Hz, 2 H), 7,41 – 7,37 (m, 2 H), 7, 32 · 7, 28 (m, 2 H), 7, 14 (ma) und 6,68 (mi) (m, 1 H), 5,54 (ma) und 5,43 (mi) (brt, 1 H) 4,45 (mi) und 4,37 (ma) (m, 2 H), 424 – 4,21 (m, 1 H), 4,08 – 3,95 (m, 2 H) 3,54 – 3,48 (m, 2 H), 3,29 – 3,11 (m, 4 H), 2,43 – 2,25 (m, 2 H), 1,70 – 1,29 (m, 13 H) ; 13C-NMR (CDCl3)·174,39, 173,07, 171,95, 157,51, 156,79 (d), 156,11, 144,06 (d), 141,16, 127,46 (d), 126,90 (d), 119,77 (d), 81,42, 79,67, 66,39 (d), 53,35, 49,46 (d), 49,17, 48,60, 47,15 (d), 40,89, 40,32 (d), 38,68, 31,87, 31,41, 29,59, 29,11 (d), 28,28, 21,77 (d); HRMS (FAB+) ber. für C29H37N3O7 [(M+H)+] 539, 2632, gef. 540,2707.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (4.0 ml) was added to Fmoc-C 4 -OPfp (323.5 mg, 0.64 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 12 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and again evaporated in vacuo to give the crude Fmoc-C 4 - Boc PNA-OH (190.7 mg x 88%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (CDCl 3 ) x 7.76 (d, J = 6.7, 2 H), 6.96 (mi) and 6.66 (ma) (brd, J = 6.7 Hz, 2 H) ), 7.41 - 7.37 (m, 2 H), 7, 32.7, 28 (m, 2 H), 7, 14 (ma) and 6.68 (mi) (m, 1 H), 5.54 (ma) and 5.43 (mi) (brt, 1 H) 4.45 (mi) and 4.37 (ma) (m, 2 H), 424 - 4.21 (m, 1 H) , 4.08 - 3.95 (m, 2 H) 3.54 - 3.48 (m, 2 H), 3.29 - 3.11 (m, 4 H), 2.43 - 2.25 ( m, 2H), 1.70-1.29 (m, 13H); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 174.39, 173.07, 171.95, 157.51, 156.79 (d), 156.11, 144.06 (d), 141.16, 127.46 (d), 126.90 (d), 119.77 (d), 81.42, 79.67, 66.39 (d), 53.35, 49.46 (d), 49.17, 48, 60, 47.15 (d), 40.89, 40.32 (d), 38.68, 31.87, 31.41, 29.59, 29.11 (d), 28.28, 21.77 (d); HRMS (FAB + ) calcd for C 29 H 37 N 3 O 7 [(M + H) + ] 539, 2632, found. 540.2707.

Beispiel 10Example 10

Synthese von Fmoc-C5-bocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 5 - boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (7,5 ml) wurden Fmoc-C5-OPfp (311,0 mg, 0,6 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 24 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-C5-BocPNA-OH (198,0 mg, 90 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (DMSO-d6)·7,88 (d, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,68 (d, J = 7,2 Hz, 2 H), 7,41 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,32 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,22 (brt, 1 H), 6,81 (ma) und 6,67 (mi) (brt, 1 H), 4,33 (mi) und 4, 29 (ma) (brd, 2 H), 4,20 (t, J = 7, 1 Hz, 1 H), 4, 08 (mi) und 3, 90 (ma) (brs, 2 H), 3,09 – 2,94 (m, 4 H), 2,30 (ma) und 2,14 (mi) (brt, 2 H), 1,51 – 1,45 (m, 2 H), 1,41 – 1,31 (brs, 11 H), 1,29 – 1,21 (m, 8 H); 13C-NMR (CDCl3)·175,1 (d), 172,27 (d), 157,20 (t), 156,63, 144,43 (d), 141,69, 128,07, 127,45, 125,40 (d), 120,35, 81,71, 80,00, 67,36 (d), 50,42, 49,81 (d), 48,90 (d), 47,82 (d), 41,77, 41,16, 40,64, 39,19, 33,12, 32,75, 29,45 (d), 28,81, 26,59, 24,97, 24,70; HRMS (FAB+), ber. für C30H39N3O7 [(M+H)+] 553.2788, gef. 554,2873.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (7.5 ml) was added to Fmoc-C 5 -OPfp (311.0 mg, 0.6 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and evaporated again in vacuo to give the crude Fmoc-C 5 - Boc PNA-OH (198.0 mg, 90%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (DMSO-d 6 ) x 7.88 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.68 (d, J = 7.2 Hz, 2 H), 7.41 (t , J = 7.4 Hz, 2 H), 7.32 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.22 (brt, 1 H), 6.81 (ma) and 6.67 ( mi) (brt, 1 H), 4.33 (mi) and 4, 29 (ma) (brd, 2 H), 4.20 (t, J = 7, 1 Hz, 1 H), 4, 08 ( mi) and 3, 90 (ma) (brs, 2 H), 3.09 - 2.94 (m, 4 H), 2.30 (ma) and 2.14 (mi) (brt, 2 H), 1.51-1.45 (m, 2H), 1.41-1.31 (brs, 11H), 1.29-1.21 (m, 8H); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 175.1 (d), 172.27 (d), 157.20 (t), 156.63, 144.43 (d), 141.69, 128.07, 127 , 45, 125.40 (d), 120.35, 81.71, 80.00, 67.36 (d), 50.42, 49.81 (d), 48.90 (d), 47.82 (d), 41.77, 41.16, 40.64, 39.19, 33.12, 32.75, 29.45 (d), 28.81, 26.59, 24.97, 24.70 ; HRMS (FAB + ), calc. For C 30 H 39 N 3 O 7 [(M + H) + ] 553.2788, found. 554.2873.

Beispiel 11Example 11

Synthese von Fmoc-C6-BocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 6 - Boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (6,0 ml) wurden Fmoc-C6-OPfp (331,9 mg, 0,6 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 24 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-C6-BocPNA-OH (197,0 mg, 87 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (DMDO-d6)·7,88 (d, J = 7,7 Hz, 2 H), 7,68 (ma) und 7,63 (mi) (brd, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,40 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7, 32 (t, J = 7, 4 Hz, 2 H), 7, 22 (brt, 1 H), 6,79 (ma) und 6,66 (mi) (brt, 1 H), 4,39 (mi) und 4,29 (ma) (brd, 2 H), 4,20 (brt, J = 6,7 Hz, 1 H), 4,08 (mi) und 3,91 (ma) (brs, 2 H), 3,10 – 2,97 (m, 4 H), 2,31 (ma) und 2, 15 (mi) (brt, 2 H), 1, 50 – 1, 47 (m, 2 H), 1,41 – 1,36 (m, 11 H), 1,28 – 1,24 (brd, 6 H); 13C-NMR (CDCl3)·175,23 (d), 142,41 (d), 157,11 (d), 156,60, 144,34 (d), 141,69, 128,07, 127,45, 125,40 (d), 120,35, 81,68, 80,00 (d), 67,72, 67,50 (d), 53,87, 50,77, 50,14 (d), 48,90, 47,82 (d), 41,29 (d), 41,36, 40,69, 39,18, 33,19, 32,96, 30,00, 29,11, 28,81, 26,75 (d), 25,27 (d), 24,80 (d); HRMS (FAB+) ber. für C29H41N3O7 [(M+H)+] 567,2945, gef. 568.3027.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (6.0 ml) was added to Fmoc-C 6 -OPfp (331.9 mg, 0.6 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and evaporated again in vacuo to give the crude Fmoc-C 6 - Boc PNA-OH (197.0 mg, 87%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (DMDO-d 6 ) x 7.88 (d, J = 7.7 Hz, 2 H), 7.68 (ma) and 7.63 (mi) (brd, J = 7.4 Hz , 2 H), 7.40 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7, 32 (t, J = 7, 4 Hz, 2 H), 7, 22 (brt, 1 H), 6 , 79 (ma) and 6.66 (mi) (brt, 1 H), 4.39 (mi) and 4.29 (ma) (brd, 2 H), 4.20 (brt, J = 6.7 Hz, 1 H), 4.08 (mi) and 3.91 (ma) (brs, 2 H), 3.10 - 2.97 (m, 4 H), 2.31 (ma) and 2, 15 (mi) (brt, 2H), 1.50-1.47 (m, 2H), 1.41-1.36 (m, 11H), 1.28-1.24 (brd, 6H) ); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 175.23 (d), 142.41 (d), 157.11 (d), 156.60, 144.34 (d), 141.69, 128.07, 127 , 45, 125.40 (d), 120.35, 81.68, 80.00 (d), 67.72, 67.50 (d), 53.87, 50.77, 50.14 (d) , 48.90, 47.82 (d), 41.29 (d), 41.36, 40.69, 39.18, 33.19, 32.96, 30.00, 29.11, 28.81 , 26.75 (d), 25.27 (d), 24.80 (d); HRMS (FAB + ) calcd for C 29 H 41 N 3 O 7 [(M + H) + ] 567.2945, found. 568.3027.

Beispiel 12Example 12

Synthese von Fmoc-C7-BocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 7 - Boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (7,0 ml) wurden Fmoc-C7-OPfp (328,5 mg, 0,6 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 24 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, wodurch man das rohe Fmoc-C7-BocPNA-OH (196,1 mg, 84 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (DMDO-d6)·7,88 (d, J = 7,7 Hz, 2 H), 7,68 (ma) und 7,63 (mi) (brd, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,40 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,32 (t, J = 7,4 Hz, 2 H), 7,22 (brt, 1 H), 6,79 (ma) und 6,79 (mi) (brt, 1 H), 4,39 (mi) und 4,29 (ma) (brd, J = 6,9 Hz, 2 H), 4,05 (t, J = 6,7 Hz, 1 H), 4,08 (mi) und 3,91 (ma) (brs, 2 H), 3,12 – 2,95 (m, 4 H), 2,31 (mi) und 2,15 (ma) (brt, 2 H), 1,50 – 1,47 (m, 2 H), 1,42 – 1,34 (m, 11 H), 1,25 (brd, 2 H); 13C-NMR (CDCl3)·174,72, 172,19, 156,52, 156,05, 143,78 (d), 141,14, 127,51, 126,89, 124,86 (d), 119,79, 79,43 (d), 66,80 (d), 53,33, 50,19, 49,20, 48,50, 47,14 (d), 41,18 (d), 38,60, 32,28 (d), 29,60, 28,83, 28,26, 26,27 (d), 24,68 (d), 21,77 (d); HRMS (FAB+) ber. für C32H43N3O7 [(M+H)+] 581,3101, gef. 582,3171.A solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (7.0 ml) was added to Fmoc-C 7 -OPfp (328.5 mg, 0.6 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, after which the combined organic layers were washed with brine, dried over MgSO 4 and then in vacuo were evaporated. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ) to give the crude Fmoc-C 7 - Boc PNA-OH (196.1 mg, 84%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (DMDO-d 6 ) x 7.88 (d, J = 7.7 Hz, 2 H), 7.68 (ma) and 7.63 (mi) (brd, J = 7.4 Hz , 2 H), 7.40 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.32 (t, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.22 (brt, 1 H), 6 , 79 (ma) and 6.79 (mi) (brt, 1 H), 4.39 (mi) and 4.29 (ma) (brd, J = 6.9 Hz, 2 H), 4.05 ( t, J = 6.7 Hz, 1H), 4.08 (mi) and 3.91 (ma) (brs, 2H), 3.12-2.95 (m, 4H), 2.31 (mi) and 2.15 (ma) (brt, 2 H), 1.50 - 1.47 (m, 2 H), 1.42 - 1.34 (m, 11 H), 1.25 (brd , 2 H); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 174.72, 172.19, 156.52, 156.05, 143.78 (d), 141.14, 127.51, 126.89, 124.86 (d) , 119.79, 79.43 (d), 66.80 (d), 53.33, 50.19, 49.20, 48.50, 47.14 (d), 41.18 (d), 38 , 60, 32.28 (d), 29.60, 28.83, 28.26, 26.27 (d), 24.68 (d), 21.77 (d); HRMS (FAB + ) calc. For C 32 H 43 N 3 O 7 [(M + H) + ] 581.3101, found. 582.3171.

Beispiel 13Example 13

Synthese von Fmoc-C10-BocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 10 - Boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (7, 0 ml) wurden Fmoc-C10-OPfp (353, 7 mg, 0, 6 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 24 Stunden rührte.To a solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (7.0 ml) was added Fmoc-C 10 -OPfp (353, 7 mg, 0.6 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) were added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours.

Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-C10-BocPNA-OH (218,5 mg, 88 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (CDCl3)·9,60 (brs, 1 H), 7,73 (d, J = 7, 6 Hz, 2 H), 7, 58 (d, J = 6, 8 Hz, 2 H), 7,37 (t, J = 6, 8 Hz, 2 H), 7, 29 (t, J = 7, 2 Hz, 2 H), 5,52 (ma) und 5,35 (mi) (brd, 1 H), 5,00 (s, 1 H), 4,45 (mi) und 4,40 (ma) (brd, J = 6,4 Hz, 2 H), 4,23 – 4,22 (m, 1 H), 4,09 (mi) und 4,04 (ma) (brs, 2 H), 3,57 – 3,46 (m, 2 H), 3,29 – 3,03 (m, 4 H), 1,66 – 1,58 (brs, 2 H), 1,52 – 1,37 (m, 11 H), 1,33 – 1,20 (brs, 12 H); 13C-NMR (CDCl3)·174,5 (d), 172,43 (d), 171,64 (d), 157,83 (d), 156,98, 156,03, 143,78 (d), 141,17, 127,52, 126,90, 124,86 (d), 119,70 (d), 81,08, 79,43 (d), 67,26, 66,43, 50,14, 49,29, 48,145 (d), 47,17 (t), 41,47, 40,99, 40,16, 38,63, 32,90, 32,43 (d), 29,55 (d) 29,22 (m), 28,28, 26,56 (d), 24,98, 24,75; HRMS (FAB+) ber. für C35H49N3O7 [(M+H)+] 623,3571, gef. 624,3643.The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and evaporated again in vacuo to give the crude Fmoc-C 10 - Boc PNA-OH (218.5 mg, 88%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (CDCl 3 ) * 9.60 (brs, 1 H), 7.73 (d, J = 7, 6 Hz, 2 H), 7, 58 (d, J = 6, 8 Hz, 2 H), 7.37 (t, J = 6, 8 Hz, 2 H), 7, 29 (t, J = 7, 2 Hz, 2 H), 5.52 (ma) and 5.35 (mi) (brd, 1 H), 5.00 (s, 1 H), 4.45 (mi) and 4.40 (ma) (brd, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.23 - 4, 22 (m, 1 H), 4.09 (mi) and 4.04 (ma) (brs, 2 H), 3.57 - 3.46 (m, 2 H), 3.29 - 3.03 ( m, 4H), 1.66-1.58 (brs, 2H), 1.52-1.37 (m, 11H), 1.33-1.20 (brs, 12H); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 174.5 (d), 172.43 (d), 171.64 (d), 157.83 (d), 156.98, 156.03, 143.78 (d ), 141.17, 127.52, 126.90, 124.86 (d), 119.70 (d), 81.08, 79.43 (d), 67.26, 66.43, 50.14 , 49.29, 48.145 (d), 47.17 (t), 41.47, 40.99, 40.16, 38.63, 32.90, 32.43 (d), 29.55 (d) 29.22 (m), 28.28, 26.56 (d), 24.98, 24.75; HRMS (FAB + ) calc. For C 35 H 49 N 3 O 7 [(M + H) + ] 623.3571, found. 624.3643.

Beispiel 14Example 14

Synthese von Fmoc-C11-OPfpSynthesis of Fmoc-C 11 -OPfp

DCC (309,5 mg, 3,0 mmol) wurde unter Eiskühlung einer DMF-Lösung (2,5 ml) von Fmoc-C11-OH (437,5 mg, 2,0 mmol) und PfpOH (276,6 mg, 3,0 mmol) zugegeben, wonach das Reaktionsgemisch während 30 Minuten bei 0°C und dann bei Raumtemperatur während 18 Stunden gerührt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann filtriert, um den DC-Harnstoff zu entfernen, wonach das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt wurde. Der Rückstand wurde dann durch Silicagelsäulenchromatographie (CH2Cl2) gereinigt. Nach der Einengung wurde der Rück stand aus Hexanen umkristallisiert, wodurch man zu Fmoc-C11-OPfp als weißes Pulver (575,6 mg, 96 %) gelangte. 1H-NMR (CDCl3) δ 7,79 (d, J = 7,6 Hz, 2 H), 7,63 (d, J = 7,2 Hz, 2 H), 7,43 (t, J = 7,6 Hz, 2 H), 7,34 (t, J = 7,2 Hz, 2 H), 4,86 (brt, 1 H), 4,47 (mi) und 4,44 (ma) (brd, 2 H), 4,25 (t, 1 H), 3,22 (q, J = 6,1 Hz, 2 H), 2,68 (t, J = 7,2 Hz, 2 H), 1,80 (m, 2 H), 1,56 – 1,52 (m, 2 H), 1,47 – 1,42 (m, 2 H), 1,39-1,30 (m, 12 H); HRMS (FAB+) ber. für C33H34F5NO4 [(M+H)+] 603,6194, gef. 604,2490.DCC (309.5 mg, 3.0 mmol) was ice-cooled with a DMF solution (2.5 ml) of Fmoc-C 11 -OH (437.5 mg, 2.0 mmol) and PfpOH (276.6 mg , 3.0 mmol) was added, after which the reaction mixture was stirred for 30 minutes at 0 ° C. and then at room temperature for 18 hours. The reaction mixture was then filtered to remove the DC urea, after which the filtrate was concentrated under reduced pressure. The residue was then purified by silica gel column chromatography (CH 2 Cl 2 ). After concentration, the residue was recrystallized from hexanes, whereby Fmoc-C 11 -OPfp was obtained as a white powder (575.6 mg, 96%). 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 7.79 (d, J = 7.6 Hz, 2 H), 7.63 (d, J = 7.2 Hz, 2 H), 7.43 (t, J = 7.6 Hz, 2 H), 7.34 (t, J = 7.2 Hz, 2 H), 4.86 (brt, 1 H), 4.47 (mi) and 4.44 (ma) (brd, 2 H), 4.25 (t, 1 H), 3.22 (q, J = 6.1 Hz, 2 H), 2.68 (t, J = 7.2 Hz, 2 H) , 1.80 (m, 2H), 1.56-1.52 (m, 2H), 1.47-1.42 (m, 2H), 1.39-1.30 (m, 12th H); HRMS (FAB + ) calc. For C 33 H 34 F 5 NO 4 [(M + H) + ] 603.6194, found. 604.2490.

Beispiel 15Example 15

Synthese von Fmoc-C11-BocPNA-OHSynthesis of Fmoc-C 11 - Boc PNA-OH

Einer Lösung von NaHCO3 (67,2 mg, 0,8 mmol), H2O (1,0 ml) und Aceton (10 ml) wurden Fmoc-C11-OPfp (362,2 mg, 0,6 mmol) und BocPNA-OH (87,3 mg, 0,4 mmol) zugegeben, wonach man das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur während 48 Stunden rührte. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C abgekühlt und auf einen pH von 3,0 unter Verwendung von gekühlter wässriger 1 N HCl eingestellt. Die Lösung, der 1%ige wässrige Zitronensäure zugesetzt wurde, wurde dann mit EtOAc extrahiert, wonach die vereinigten organischen Schichten mit Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und dann im Vakuum eingedampft wurden. Der Rückstand wurde der Flush-Chromatographie (1-5 % MeOH/CH2Cl2) unterworfen, im Vakuum eingedampft, in CH2Cl2 gelöst und im Vakuum erneut eingedampft, wodurch man das rohe Fmoc-C11-BocPNA-OH (227, 6 mg, 89 %) als amorphes weißes Pulver erhielt. 1H-NMR (CDCl3)·9,62 (brs, 1 H), 7,74 (d, J = 7,6 Hz, 2 H), 7,57 (d, J = 7,5 Hz, 2 H), 7,37 (t, J = 7,1 Hz, 2 H), 7,28 (t, J = 6,8 Hz, 2 H), 5,53 (ma) und 5,35 (mi) (brs, H), 5,00 (brt, 1 H), 4,43 (mi) und 4,37 (ma) (brd, J = 6,4 Hz, 2 H), 4,22 – 4,19 (m, 1 H), 3,23 – 3,08 (m, 4 H), 2,36 (ma) und 2,21 (mi) (brt, J = 7,0 Hz, 2 H), 1,69 – 1,58 (brs, 2 H), 1,52 – 1,40 (m, 11 H), 1,29 – 1,25 (brd, 14 H); 13C-NMR (CDCl3)·175,45 (d), 172,428 (d), 157,91 (d), 157,01, 156,57, 144,33 (d), 141,72, 128,05, 127,43, 125,40 (d), 120,35, 81,63, 80,00 (d), 67,77, 66,97, 50,67, 49,84, 49,20 (d), 47,72 (t), 42,10, 41,53, 40,70, 39,18, 33,51, 33,07, 30,03, 29,83 (m), 28,82, 27,00 (d), 25,44, 25, 35; HRMS (FAB+) ber. für C36H51N3O7 [(M+H)+] 637,3727, gef. 638.3794.To a solution of NaHCO 3 (67.2 mg, 0.8 mmol), H 2 O (1.0 ml) and acetone (10 ml) was added Fmoc-C 11 -OPfp (362.2 mg, 0.6 mmol) and Boc PNA-OH (87.3 mg, 0.4 mmol) was added, after which the reaction mixture was stirred at room temperature for 48 hours. The reaction mixture was then cooled to 0 ° C and adjusted to pH 3.0 using cooled 1N aqueous HCl. The solution, to which 1% aqueous citric acid was added, was then extracted with EtOAc, the combined organic layers washed with brine, dried over MgSO 4 and then evaporated in vacuo. The residue was subjected to flush chromatography (1-5% MeOH / CH 2 Cl 2 ), evaporated in vacuo, dissolved in CH 2 Cl 2 and evaporated again in vacuo to give the crude Fmoc-C 11 - Boc PNA-OH (227, 6 mg, 89%) as an amorphous white powder. 1 H NMR (CDCl 3 ) 9.62 (brs, 1 H), 7.74 (d, J = 7.6 Hz, 2 H), 7.57 (d, J = 7.5 Hz, 2 H), 7.37 (t, J = 7.1 Hz, 2 H) , 7.28 (t, J = 6.8 Hz, 2 H), 5.53 (ma) and 5.35 (mi) (brs, H), 5.00 (brt, 1 H), 4.43 (mi) and 4.37 (ma) (brd, J = 6.4 Hz, 2 H), 4.22 - 4.19 (m, 1 H), 3.23 - 3.08 (m, 4 H) ), 2.36 (ma) and 2.21 (mi) (brt, J = 7.0 Hz, 2 H), 1.69 - 1.58 (brs, 2 H), 1.52 - 1.40 (m, 11H), 1.29-1.25 (brd, 14H); 13 C NMR (CDCl 3 ) x 175.45 (d), 172.428 (d), 157.91 (d), 157.01, 156.57, 144.33 (d), 141.72, 128.05 , 127.43, 125.40 (d), 120.35, 81.63, 80.00 (d), 67.77, 66.97, 50.67, 49.84, 49.20 (d), 47.72 (t), 42.10, 41.53, 40.70, 39.18, 33.51, 33.07, 30.03, 29.83 (m), 28.82, 27.00 ( d), 25.44, 25, 35; HRMS (FAB + ) calcd for C 36 H 51 N 3 O 7 [(M + H) + ] 637.3727, found. 638.3794.

Beispiel 16Example 16

Synthese des PNA-Oligomers 1 (H2N-G-A-T-p··-G-A-C-G-C-CONH2)Synthesis of PNA oligomer 1 (H 2 NGATp ·· -GACGC-CONH 2 )

(Methode 1)(Method 1)

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurden zuerst aufeinander folgende Kondensationsreaktionen mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit verschiedenen Typen von PNA-Monomereinheiten mit einer PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-Gly-BocPNA-OH (jeweils 20 μmol) sowie HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (7,0 μl, 20 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Nach der Kondensation des Fmoc-Gly-BocPNA-OH wurde von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 30 min) die Schutzgruppe entfernt, wonach das photoaktive Carbonsäurederivat p-Methylrot (10,8 mg, 40 μmol) an der erhaltenen Aminogruppe mit HBTU (15,2 mg, 40 μmol) und DIEA (7,0 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel kondensiert wurde, wodurch das photoaktive Molekül an der Zielstelle eingebaut wurde. Nach Abschluss der aufeinander folgenden Kondensationsreaktionen unter Verwendung von Thymin-, Adenin- und Guanin-PNA-Monomereinheiten wurden die Abspaltung vom Festphasenträger und die Abspaltung der Schutzgruppe von der Z-Gruppe unter gleichzeitiger Verwendung des Spaltungsreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10) durchgeführt, wonach man das Ziel-PNA-Oligomer 1 nachbehandelte. UV λmax (H2O) 303, 548 (nm).According to the solid-phase tBoc method described by Koch et al. (Koch T., Hansen HF, Andersen P., Larsen T., Batz HG, Otteson K., ⌀rum HJ, Peptide Res. 1997, 49, 80-88) were first successive condensation reactions with the solid phase carrier MBHA (50 mg ) with different types of PNA monomer units with a PNA precursor monomer unit Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (each 20 μmol) as well as HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (7.0 μl, 20 μmol) performed as a condensing agent. After the condensation of the Fmoc-Gly- Boc PNA-OH, the protective group was removed from the Fmoc group by piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 30 min), after which the photoactive carboxylic acid derivative p-methyl red (10.8 mg, 40 μmol) was condensed on the amino group obtained using HBTU (15.2 mg, 40 μmol) and DIEA (7.0 μl, 40 μmol) as the condensing agent, as a result of which the photoactive molecule was incorporated at the target site. After the successive condensation reactions using thymine, adenine and guanine PNA monomer units had been completed, the cleavage from the solid phase support and the cleavage of the protective group from the Z group were carried out using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole ( 60/25/10/10), after which the target PNA oligomer 1 was aftertreated. UV λmax (H 2 O) 303, 548 (nm).

Beispiel 17Example 17

Synthese des PNA-Oligomers 1 (H2N-G-A-T-p··-G-A-C-G-C-CONH2)Synthesis of PNA oligomer 1 (H 2 NGATp ·· -GACGC-CONH 2 )

(Methode 2)(Method 2)

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T, Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurden zuerst aufeinander folgende Kondensationsreaktionen mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit verschiedenen Typen von PNA-Monomereinheiten mit einer PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-Gly-BocPNA-OH (jeweils 20 μmol) sowie HBTU (7,6 mg, 20 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Nach der aufeinander folgenden Kondensation aller PNA-Einheiten wurde von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbe-handlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 30 min) die Schutzgruppe entfernt, wonach das photoaktive Carbonsäurederivat p-Methylrot (10,8 mg, 40 μmol) an der erhaltenen Aminogruppe mit HBTU (15,2 mg, 40 μmol) und DIEA (13,9 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel kondensiert wurde, wodurch das photoaktive Molekül an der Zielstelle eingebaut wurde. Schließlich wurde die Abspaltung vom Festphasenträger und die Abspaltung der Schutzgruppe der Z-Gruppe unter gleichzeitiger Verwendung des Spaltungsreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10) durchgeführt, wonach man das Ziel-PNA-Oligomer 2 nachbehandelte. UV λmax (H2O) 302, 550 (nm).According to the solid-phase tBoc method described by Koch et al. (Koch T., Hansen HF, Andersen P., Larsen T, Batz HG, Otteson K., ⌀rum HJ, Peptide Res. 1997, 49, 80-88) were first successive condensation reactions with the solid phase carrier MBHA (50 mg) with different types of PNA monomer units with a PNA precursor monomer unit Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (each 20 μmol) and HBTU (7.6 mg, 20 μmol) as a condensing agent. After the successive condensation of all PNA units, the protective group was removed from the Fmoc group by piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 30 min), after which the photoactive carboxylic acid derivative p-methyl red (10.8 mg, 40 μmol ) was condensed on the amino group obtained using HBTU (15.2 mg, 40 μmol) and DIEA (13.9 μl, 40 μmol) as the condensing agent, as a result of which the photoactive molecule was incorporated at the target site. Finally, the cleavage from the solid phase support and the cleavage of the protective group of the Z group were carried out using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole (60/25/10/10) at the same time, after which the target PNA oligomer 2 was aftertreated , UV λmax (H 2 O) 302, 550 (nm).

Beispiel 18Example 18

Synthese des PNA-Oligomers 2 (H2N-G-A-T-m··-G-A-C-G-C-CONH2)Synthesis of PNA Oligomer 2 (H 2 NGATm · -GACGC-CONH 2 )

(Methode 2)(Method 2)

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurden zuerst aufeinander folgende Kondensationsreaktionen mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit verschiedenen Typen von PNA-Monomereinheiten mit einer PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-Gly-BocPNA-OH (jeweils 20 μmol) sowie HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (7,0 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Nach der aufeinander folgenden Kondensation aller PNA-Einheiten wurde von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 30 min) die Schutzgruppe entfernt, wonach das photoaktive Carbonsäurederivat m-Methylrot (10,8 mg, 40 μmol) an der erhaltenen Aminogruppe mit HBTU (15,2 mg, 40 μmol) und DIEA (13,9 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel kondensiert wurde, wodurch das photoaktive Molekül an der Zielstelle eingebaut wurde. Schließlich wurde die Abspaltung vom Festphasenträger und die Abspaltung der Schutzgruppe der Z-Gruppe unter gleichzeitiger Verwendung des Spaltungsreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10) durchgeführt, wonach man das Ziel-PNA-Oligomer 2 nachbehandelte. UV λmax (H2O) 308, 570 (nm).According to the solid-phase tBoc method described by Koch et al. (Koch T., Hansen HF, Andersen P., Larsen T., Batz HG, Otteson K., ⌀rum HJ, Peptide Res. 1997, 49, 80-88) were first successive condensation reactions with the solid phase carrier MBHA (50 mg ) with different types of PNA monomer units with a PNA precursor monomer unit Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (each 20 μmol) as well as HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (7.0 μl, 40 μmol) as a condensing agent leads. After the successive condensation of all PNA units, the protective group was removed from the Fmoc group by piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 30 min), after which the photoactive carboxylic acid derivative m-methyl red (10.8 mg, 40 μmol) was added the obtained amino group was condensed with HBTU (15.2 mg, 40 μmol) and DIEA (13.9 μl, 40 μmol) as a condensing agent, whereby the photoactive molecule was incorporated at the target site. Finally, the cleavage from the solid phase support and the cleavage of the protective group of the Z group were carried out using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole (60/25/10/10) at the same time, after which the target PNA oligomer 2 was aftertreated , UV λmax (H 2 O) 308, 570 (nm).

Beispiel 19Example 19

Synthese des PNA-Oligomers 3 (H2N-G-A-T-o··-G-A-C-G-C-CONH2)Synthesis of PNA oligomer 3 (H 2 NGATo ·· -GACGC-CONH 2 )

(Methode 2)(Method 2)

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T, Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurden zuerst aufeinander folgende Kondensationsreaktionen mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit verschiedenen Typen von PNA-Monomereinheiten mit einer PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-Gly-BocPNA-OH (jeweils 20 μmol) sowie HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (7,0 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Nach der aufeinander folgenden Kondensation aller PNA-Einheiten wurde von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 30 min) die Schutzgruppe entfernt, wonach das photoaktive Carbonsäurederivat o-Methylrot (10,8 mg, 40 μmol) an der erhaltenen Aminogruppe mit HBTU (15,2 mg, 40 μmol) und DIEA (13,9 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel kondensiert wurde, wodurch das photoaktive Molekül an der Zielstelle eingebaut wurde. Schließlich wurde die Abspaltung vom Festphasenträger und die Abspaltung der Schutzgruppe der Z-Gruppe unter gleichzeitiger Verwendung des Spaltungsreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10) durchgeführt, wonach man zur Gewinnung des Ziel-PNA-Oligomers 3 nachbehandelte. UV λmax (H2O) 302, 561 (nm).According to the solid-phase tBoc method described by Koch et al. (Koch T., Hansen HF, Andersen P., Larsen T, Batz HG, Otteson K., ⌀rum HJ, Peptide Res. 1997, 49, 80-88) were first successive condensation reactions with the solid phase carrier MBHA (50 mg) with different types of PNA monomer units with a PNA precursor monomer unit Fmoc-Gly- Boc PNA-OH (each 20 μmol) as well as HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (7.0 μl, 40 μmol) as Condensing agent carried out. After the successive condensation of all PNA units, the protective group was removed from the Fmoc group by piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 30 min), after which the photoactive carboxylic acid derivative o-methyl red (10.8 mg, 40 μmol) was added the obtained amino group was condensed with HBTU (15.2 mg, 40 μmol) and DIEA (13.9 μl, 40 μmol) as a condensing agent, whereby the photoactive molecule was incorporated at the target site. Finally, the cleavage from the solid phase support and the cleavage of the protective group of the Z group were carried out using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole (60/25/10/10) at the same time, after which the target PNA oligomer was obtained 3 treated. UV λmax (H 2 O) 302, 561 (nm).

Beispiel 20 Synthese der die Membranperameabilitätsfunktion einbauenden Fluoreszenz-PNA-Sonde 1

Figure 00420001
Example 20 Synthesis of the fluorescence PNA probe 1 incorporating the membrane permeability function
Figure 00420001

Die Verbindung 31 wurde nach der oben beschriebenen Methode 2 synthetisiert.The connection 31 was after the Method 2 described above synthesized.

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurde zuerst eine Kondensationsreaktion mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit der Thymin-PNA-Monomereinnheit (7,7 mg, 20 μmol) und HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (3,5 μl, 20 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Dieser Prozess wurde weitere zwei Male wiederholt (Konstruktion der Basensequenz-Erkennungsdomäne).Corresponding to the one described above Solid phase tBoc method according to Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) was first a condensation reaction with the solid phase support MBHA (50 mg) with the thymine PNA monomer unit (7.7 mg, 20 μmol) and HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (3.5 μl, 20 μmol) performed as a condensing agent. This process was repeated two more times (construction the base sequence recognition domain).

Der ω-Aminosäure-Linker Boc-7-Aminoheptansäure (5,2 mg, 20 μmol), die PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-C5-BocPNA-OH (10,0 mg, 20 μmol) und dann wieder Boc-7-Aminoheptansäure wurden nacheinander mit HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (3,5 μl, 20 μmol) kondensiert (Konstruktion des Linkersites und der die Membranpermeabilität aufweisenden funktionellen Domäne).The ω-amino acid linker Boc-7-aminoheptanoic acid (5.2 mg, 20 μmol), the PNA precursor monomer unit Fmoc-C 5 - Boc PNA-OH (10.0 mg, 20 μmol) and then again Boc- 7-aminoheptanoic acid was successively condensed with HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (3.5 μl, 20 μmol) (construction of the linker site and the functional domain having membrane permeability).

Nach der aufeinander folgenden Kondensation sämtlicher Ein heften wurde von der Fmoc-Gruppe die Schutzgruppe durch Piperidinbehandlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 3 min) abgespalten. Das funktionelle Carbonsäurederivat Fmoc-Arg(Mts)-OH (23,1 mg, 40 mmol) wurde dann mit HBTU (15,2 mg, 40 mmol) und DIEA (7,0 μl, 40 mmol) als Kondensationsmittel durchgeführt, wodurch man das funktionelle Molekül an der Zielstelle einführte (postsynthetische Einführung der Membranpermeabilität).After the successive condensation all The Fmoc group became a protective group by piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 3 min). The functional Carboxylic acid derivative Fmoc-Arg (Mts) -OH (23.1 mg, 40 mmol) was then treated with HBTU (15.2 mg, 40 mmol) and DIEA (7.0 μl, 40 mmol) as a condensing agent, which makes the functional molecule introduced at the destination (Post-synthetic introduction membrane permeability).

Nach der Abspaltung der Schutzgruppe von der Boc-Gruppe durch TFA-Behandlung (95 % TFA/5 % m-Cresol) wurde mit FITC (9,3 mg, 25 mmol) in Anwesenheit von DIEA (17,4 μl, 100 mmol) durch Schütteln bei Raumtemperatur während 12 Stunden die Fluoreszenzmarkierung des PNA-Oligomers durchgeführt.After splitting off the protecting group from the Boc group by TFA treatment (95% TFA / 5% m-cresol) was treated with FITC (9.3 mg, 25 mmol) in the presence of DIEA (17.4 μl, 100 mmol) by shaking at Room temperature during Fluorescent labeling of the PNA oligomer was carried out for 12 hours.

Schließlich wurde nach Abspaltung der Schutzgruppe von der restlichen Fmoc-Gruppe mit Piperidin (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 3 min) die Abspaltung vom Feststoffphasenträger mit Hilfe des Spaltreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10/) durchgeführt, wonach man zur Gewinnung der Ziel-Fluoreszenz-PNA-Sonde 1 nachbehandelte. MALDI-TOF MS. ber. 2096,26 (m+H+), gef. 2096,36.Finally, after the protective group had been split off from the rest of the Fmoc group using piperidine (20% piperidine in DMF, room temperature, 3 min), the solid phase support was split off using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole (60/25/10 / 10 /) was carried out, after which aftertreatment was carried out to obtain the target fluorescent PNA probe 1. MALDI-TOF MS. calcd. 2096.26 (m + H + ), found 2,096.36.

Beispiel 21 Synthese der die Membranpermeabilitätsfunktion einbauenden Fluoreszenz-PNA-Sonde 2

Figure 00430001
Example 21 Synthesis of the fluorescence PNA probe 2 incorporating the membrane permeability function
Figure 00430001

Die Umsetzung erfolgte auf dieselbe Weise wie bei Verbindung 31 bis zur postsynthetischen Aufnahme des funktionellen Moleküls.The implementation was the same Similar to compound 31 until the post-synthetic uptake of the functional molecule.

Entsprechend dem oben beschriebenen Festphasen-tBoc-Verfahren nach Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) wurde zuerst eine Kondensationsreaktion mit dem Festphasenträger MBHA (50 mg) mit der Thymin-PNA-Monomerheinheit (7,7 mg, 20 μmol) und HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (3,5 μl, 20 μmol) als Kondensationsmittel durchgeführt. Dieser Prozess wurde weitere zwei Male wiederholt (Konstruktion der Basensequenz-Erkennungsdomäne).Corresponding to the one described above Solid phase tBoc method according to Koch et al. (Koch T., Hansen H.F., Andersen P., Larsen T., Batz H.G., Otteson K., ⌀rum H.J., Peptide Res. 1997, 49, 80-88) was first a condensation reaction with the solid phase support MBHA (50 mg) with the thymine PNA monomer unit (7.7 mg, 20 μmol) and HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (3.5 μl, 20 μmol) performed as a condensing agent. This process was repeated two more times (construction the base sequence recognition domain).

Der ω-Aminosäure-Linker Boc-7-Aminoheptansäure (5,2 mg, 20 μmol), die PNA-Precursor-Monomereinheit Fmoc-C5-BocPNA-OH (10,0 mg, 20 μmol) und dann wieder Boc-7-Aminoheptansäure wurden nacheinander mit HBTU (7,6 mg, 20 μmol) und DIEA (3,5 μl, 20 μmol) kondensiert (Konstruktion des Linkersites und der die Membranpermeabilität aufweisenden funktionellen Domäne).The ω-amino acid linker Boc-7-aminoheptanoic acid (5.2 mg, 20 μmol), the PNA precursor monomer unit Fmoc-C 5 - Boc PNA-OH (10.0 mg, 20 μmol) and then again Boc- 7-aminoheptanoic acid was successively condensed with HBTU (7.6 mg, 20 μmol) and DIEA (3.5 μl, 20 μmol) (construction of the linker site and the functional domain having membrane permeability).

Nach der aufeinander folgenden Kondensation sämtlicher Einheiten wurde von der Fmoc-Gruppe die Schutzgruppe durch Piperidinbehandlung (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 3 min) abgespalten. Das funktionelle Carbonsäurederivat Fmoc-Arg(Mts)-OH (23,1 mg, 40 mmol) wurde dann mit HBTU (15,2 mg, 40 mmol) und DIEA (7,0 μl, 40 mmol) als Kondensationsmittel durchgeführt, wodurch man das funktionelle Molekül an der Zielstelle einführte (postsynthetische Einführung der Membranpermeabilität).After the successive condensation all Units became the protective group of the Fmoc group through piperidine treatment (20% piperidine in DMF, room temperature, 3 min). The functional Carboxylic acid derivative Fmoc-Arg (Mts) -OH (23.1 mg, 40 mmol) was then treated with HBTU (15.2 mg, 40 mmol) and DIEA (7.0 μl, 40 mmol) as a condensing agent, which makes the functional molecule introduced at the destination (Post-synthetic introduction membrane permeability).

Nach erneuter Behandlung mit Piperidin (50 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 3 min) zur Abspaltung der Schutzgruppe von der Fmoc-Gruppe wurde Fmoc-Arg(Mts)-OH (23,1 mg, 40 μmol) mit HBTU (15,2 mg, 40 μmol) und DIEA (7,0 μl, 40 μmol) als Kondensationsmittel kondensiert (zusätzliche Aufnahme der Membranpermeabilitätsfunktion).After re-treatment with piperidine (50% piperidine in DMF, room temperature, 3 min) to split off the Protecting group from the Fmoc group was Fmoc-Arg (Mts) -OH (23.1 mg, 40 μmol) with HBTU (15.2 mg, 40 μmol) and DIEA (7.0 μl, 40 μmol) condensed as a condensing agent (additional inclusion of the membrane permeability function).

Nach der Abspaltung der Schutzgruppe von der Boc-Gruppe durch TFA-Behandlung (95 % TFA/5 % m-Cresol) wurde mit FITC (9,3 mg, 25 mmol) in Anwesenheit von DIEA (17,4 μl, 100 mmol) durch Schütteln bei Raumtemperatur während 12 Stunden die Fluoreszenzmarkierung des PNA-Oligomers durchgeführt.After splitting off the protecting group from the Boc group by TFA treatment (95% TFA / 5% m-cresol) was treated with FITC (9.3 mg, 25 mmol) in the presence of DIEA (17.4 μl, 100 mmol) by shaking at Room temperature during Fluorescent labeling of the PNA oligomer was carried out for 12 hours.

Schließlich wurde nach Abspaltung der Schutzgruppe von der restlichen Fmoc-Gruppe mit Piperidin (20 % Piperidin in DMF, Raumtemperatur, 3 min, die Abspaltung vom Feststoffphasenträger mit Hilfe des Spaltreagens TFA/TFMSA/p-Cresol/Thioanisol (60/25/10/10/) durchgeführt, wonach man zur Gewinnunng der Ziel-Fluoreszenz-PNA-Sonde 1 nachbehandelte. MALDI-TOF MS. ber. 2252,44 (m+H+), gef. 2252,33.Finally, after the protective group had been split off from the rest of the Fmoc group using piperidine (20% piperidine in DMF, room temperature, 3 min), the solid phase support was split off using the cleavage reagent TFA / TFMSA / p-cresol / thioanisole (60/25/10 / 10 /), after which post-treatment was carried out to obtain the target fluorescent PNA probe 1. MALDI-TOF MS. Calc. 2252.44 (m + H + ), found 2252.33.

BEDEUTUNG DER ERFINDUNGIMPORTANCE THE INVENTION

Erfindungsgemäß können viele und unterschiedliche funktionelle Moleküle in die PNA ohne Beschränkung auf photofunktionelle Moleküle leicht eingeführt werden und viele und unterschiedliche funktionelle Moleküle können wirksam und leicht in die PNA eingeführt werden, was die Konstruktion einer Reihe von PNA ermöglicht, die in der Gentherapie und für andere Zwecke verwendet werden können.According to the invention, many and different functional molecules into the PNA without restriction on photofunctional molecules easily introduced and many and different functional molecules can be effective and easily inserted into the PNA what enables the construction of a number of PNA those in gene therapy and for other purposes can be used.

Die vorliegenden Beispiele und Ausführungformen illustrieren somit die Erfindung, schränken sie jedoch nicht ein und die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Details begrenzt, sondern kann im Rahmen und äquivalent zu den beigefügten Ansprüchen modifiziert werden.The present examples and designs thus illustrate, but do not limit, the invention the invention is not limited to the details described here, but can be in the frame and equivalent to the attached claims be modified.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

Die Erfindung kann zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen anhand der vorliegenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen bestens verstanden werden. Dabei zeigen:The invention, together with the objects and advantages, can be best understood from the present description of the preferred embodiments together with the accompanying drawings become. Show:

1 – die Unterschiede in Struktur und Ladungszustand zwischen DNA und PNA und 1 - The differences in structure and state of charge between DNA and PNA and

2 – die Strukturen von zwei Typen von PNA-Monomereinheiten. 2 - the structures of two types of PNA monomer units.

Claims (28)

Verfahren zur Erzeugung eines funktionellen PNA-Oligomers, bei dem eine PNA-Monomereinheit mit Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin, geschützt durch eine Schutzgruppe, mit Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH umgesetzt und nach Synthese des PNA-Oligomers ein funktionelles Molekül mit einer freien Carbonsäure in das PNA-Oligomer eingeführt wird, wonach die Schutzgruppe wieder entfernt wird.Process for producing a functional PNA oligomer, in which a PNA monomer unit with adenine, guanine, cytosine or thymine, protected by a protective group, is reacted with Fmoc-ω-amino acid- Boc PNA-OH and, after synthesis of the PNA oligomer, is a functional one Molecule with a free carboxylic acid is introduced into the PNA oligomer, after which the protective group is removed again. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Fmoc-ω-aminosäure-Boc-PNA-OH durch Umsetzung von Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylester mit BocPNA-OH hergestellt wird.A method according to claim 1, in which Fmoc-ω-amino acid- Boc -PNA-OH is produced by reacting Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester with Boc PNA-OH. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylester durch Umsetzung von Fmoc-ω-Aminosäure und Pentafluorphenol hergestellt wird.The method of claim 2, wherein the Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester by converting Fmoc-ω-amino acid and Pentafluorophenol is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem nach Einführung eines funktionellen Moleküls ein anderes funktionelles Molekül eingeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, in which after the introduction of a functional molecule another functional molecule introduced becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das eingeführte funktionelle Mülekül ausgewählt wird unter einem photofunktionellen Molekül, einem membranpermeablen funktionellen Molekül, einem organselektiven funktionellen Molekül, einem bakteriziden funktionellen Molekül und einem molekülerkennenden funktionellen Molekül.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the functional introduced Mülekül is selected under a photofunctional molecule, a membrane permeable functional molecule, an organ-selective functional molecule, a bactericidal functional molecule molecule and a molecule-recognizing functional Molecule. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem das eingeführte funktionelle Molekül unter einem photofunktionellen Molekül und einem membranpermeablen funktionellen Molekül ausgewählt wird.Method according to one of claims 4 or 5, wherein the functional introduced molecule under a photofunctional molecule and a membrane permeable functional molecule selected becomes. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das photofunktionelle Molekül FITC, ROX, TAMRA oder Dabcyl ist und das membranper meable funktionelle Molekül eine wasserlösliche Aminosäure ist.The method of claim 6, wherein the photofunctional molecule FITC, ROX, TAMRA or Dabcyl and the membrane is meable functional molecule a water soluble amino acid is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die das Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin schützende Gruppe eine Gruppe Z ist.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the Adenine, guanine, cytosine or thymine protecting group a group Z is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Synthese des PNA-Oligomers die Kondensation und Verlängerung in einer PNA-Kette unter Verwendung eines Festphasenträgers für das tBoc-Verfahren umfasst.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the synthesis of the PNA oligomer condensation and extension in a PNA chain using a solid phase support for the tBoc process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Festphasenträger für das tBoc-Verfahren MBHA ist.Method according to one of claims 1 to 9, wherein the solid phase carrier for the tBoc method MBHA is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Einführung eines funktionellen Moleküls mit freier Carbonsäure durch Dehydrierungkondensation mit einer primären Aminogruppe erfolgt, die durch selektive Entfernung der Schutzgruppe von der Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung erhalten wird.Method according to one of claims 1 to 10, wherein the introduction of a functional molecule with free carboxylic acid by dehydrogenation condensation with a primary amino group which by selective removal of the protecting group from the Fmoc group is obtained by piperidine treatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel I ist:
Figure 00480001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.
Process according to one of claims 1 to 11, in which the Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH is a compound of the following general formula I:
Figure 00480001
where n is an integer from 1 to 15.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Verfahren eine oder mehrere der nachfolgenden Stufen a) bis d) umfasst: a) Umsetzung der Fmoc-ω-Aminosäure mit Pentafluorphenol auf einer Stufe, auf der Fmoc-ω-aminosäurepentafluorphenylester erzeugt wird, b) Einführung der Fmoc-ω-Aminosäure in BocPNA-OH durch Umsetzung des Fmoc-ω-Aminosäurepentafluorphenylesters mit BocPNA-OH auf einer Stufe, auf der Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH erzeugt wird; c) Erzeugung des PNA-Oligomers durch Umsetzung einer PNA-Monomereinheit mit Fmoc-ω-Aminosäure-BocPNA-OH auf einer Stufe, auf der aus Fmoc-ω-aminosäure-BocPNA-OH PNA-Oligomer erzeugt wird und d) Durchführung der Einführung eines funktionellen Moleküls in das PNA-Oligomer durch Dehydrierungskondensation einer primären Aminogruppe, die durch selektive Entfernung einer Schutzgruppe von einer Fmoc-Gruppe durch Piperidinbehandlung auf einer Stufe erhalten wird, auf welcher aus dem PNA-Oligomer ein funktionelles PNA-Oligomer erzeugt wird.A process according to claim 3, wherein the process comprises one or more of the following steps a) to d): a) reaction of the Fmoc-ω-amino acid with pentafluorophenol at a step on which Fmoc-ω-amino acid pentafluorophenyl ester is produced, b) introduction the Fmoc-ω-amino acid in Boc PNA-OH by converting the Fmoc-ω-amino acid pentafluor phenyl esters with Boc PNA-OH on a stage at which Fmoc-ω-amino acid Boc PNA-OH is generated; c) Generation of the PNA oligomer by reaction of a PNA monomer unit with Fmoc-ω-amino acid- Boc PNA-OH at a stage at which Fmoc-ω-amino acid- Boc is used to produce PNA-OH PNA-oligomer and d) implementation the introduction of a functional molecule into the PNA oligomer by dehydrogenation condensation of a primary amino group, which is obtained by selective removal of a protective group from an Fmoc group by piperidine treatment at a stage at which a functional PNA oligomer is produced from the PNA oligomer. Verbindung der folgenden allgemeinen Formel I:
Figure 00490001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.
Compound of the following general formula I:
Figure 00490001
where n is an integer from 1 to 15.
Verfahren zur Erzeugung einer Verbindung der allgemeinen Formel I:
Figure 00490002
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet, das die Einführung der Fmoc-ω-Aminosäure durch Umsetzung der Fmoc-ω-Aminosäure mit Pentafluorphenol und Umsetzung des Reaktionsproduktes mit BocPNA-OH umfasst.
Process for producing a compound of general formula I:
Figure 00490002
where n is an integer from 1 to 15, which comprises introducing the Fmoc-ω-amino acid by reacting the Fmoc-ω-amino acid with pentafluorophenol and reacting the reaction product with Boc PNA-OH.
Verbindung der allgemeinen Formel II
Figure 00500001
worin die Symbole B jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin bedeuten und die Symbole R jeweils unabhängig voneinander dieselbe oder unterschiedliche Bedeutung haben und eine Fmoc-Gruppe oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, R1 ein Wasserstoffatom oder ein funktionelles Carbonsäurederivat, a bis h ganze Zahlen von 0 bis 10, X1 bis X3, Y1, Y2 und Z1 bis Z5 jeweils ganze Zahlen von 0 oder mehr bedeuten, X1 + X2 + X3 ≥ 0, Y1 + Y2 > 0 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 ≥ 0, mit der Maßgabe, dass X1 + X2 + X3 und Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 nicht gleichzeitig O bedeuten, und für den Fall, dass X1 + X2 + X3 = 0, R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat bedeutet.
Compound of the general formula II
Figure 00500001
wherein the symbols B each independently have the same or different meaning and adenine, guanine, cytosine or thymine and the symbols R each independently have the same or different meaning and an Fmoc group or a functional carboxylic acid derivative, R 1 is a hydrogen atom or a functional one Carboxylic acid derivative, a to h are integers from 0 to 10, X 1 to X 3 , Y 1 , Y 2 and Z 1 to Z 5 each represent integers from 0 or more, X 1 + X 2 + X 3 ≥ 0, Y 1 + Y 2 > 0 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 ≥ 0, with the proviso that X 1 + X 2 + X 3 and Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 does not simultaneously mean O, and in the event that X 1 + X 2 + X 3 = 0, R 1 denotes a functional carboxylic acid derivative.
Verbindung nach Anspruch 16, bei der Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5 = 0 und R1 ein Wasserstoffatom bedeuten.A compound according to claim 16, wherein Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 = 0 and R 1 represents a hydrogen atom. Verbindung nach Anspruch 17, bei der R ein Carbonsäurederivat von Methylrot umfasst.A compound according to claim 17, wherein R is a carboxylic acid derivative of methyl red. Verbindung nach Anspruch 18, bei der X1 + X2 + X3 = 9 und Y1 + Y2 = 1.A compound according to claim 18, wherein X 1 + X 2 + X 3 = 9 and Y 1 + Y 2 = 1. Verbindung nach Anspruch 19, bei der X1 = 3, X2 = 6 und Y1 = 1.A compound according to claim 19, wherein X 1 = 3, X 2 = 6 and Y 1 = 1. Verbindung nach Anspruch 16, bei der R oder R1 ein Zellmembran-permeables funktionelles Molekülderivat darstellt.A compound according to claim 16, wherein R or R 1 is a cell membrane permeable functional molecular derivative. Verbindung nach Anspruch 21, bei der R1 ein funktionelles Carbonsäurederivat darstellt.A compound according to claim 21, wherein R 1 is a functional carboxylic acid derivative. Verbindung nach Anspruch 21 oder 22, bei der X1 = Z1 = 1.A compound according to claim 21 or 22, wherein X 1 = Z 1 = 1. Verbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei der Y1 ≥ 2 und Z2 = 1.A compound according to any one of claims 21 to 23, in which Y 1 ≥ 2 and Z 2 = 1. Verbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei der a ≤ 6, b ≤ 4 und f ≤ 6.A compound according to any one of claims 21 to 24, in which a ≤ 6, b ≤ 4 and f ≤ 6. Verbindung nach Einem der Ansprüche 21 bis 25, bei der R1 ein photofunktionelles Carbonsäurederivat darstellt.A compound according to any one of claims 21 to 25, wherein R1 is one photofunctional carboxylic acid derivative represents. Verbindung der folgenden allgemeinen Formel III:
Figure 00510001
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet.
Compound of the following general formula III:
Figure 00510001
where n is an integer from 1 to 15.
Verfahren zur Erzeugung einer Verbindung der allgemeinen Formel III:
Figure 00510002
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 15 bedeutet, bei dem die Fmoc-ω-aminosäure mit Pentafluorphenol umgesetzt wird.
Process for producing a compound of general formula III:
Figure 00510002
where n is an integer from 1 to 15, in which the Fmoc-ω-amino acid is reacted with pentafluorophenol.
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