Lyhyehköjä oligonukleotideja tarvitaan isossa mittakaavassa moneen eri tarkoitukseen kemiallisesta perustutkimuksesta mahdollisten antisense-lääkkeiden tutkimiseen ja valmistukseen.
Oligonukleotidien voidaan valmistaa monella eri menetelmällä. Tämän työn kirjallisuusosio käsittelee oligonukleotidien synteesiä isossa mittakaavassa. Käsittelyn alla on eri kytkentäreaktioita, joilla synteesi voidaan tehdä, synteesin skaalattavuuten vaikuttavia tekijöitä, sekä oligonukleotidisynteesin automatisointia ja puhdistusta. Työn kokeellisessa osiossa kuvaillaan lyhyiden oligonukleotidien ison mittakaavan synteesin kehittämistä.
Nykyään oligonukleotidisynteesi tehdään yleensä kiintokantajan pinnalla automatisoidulla syntetisaattorilla. Markkinoilla on olemassa paljon erilaisia syntetisaattoreita sekä laboratorio- että teollisuustarpeisiin. Syntetisaattoreilla tehtävän synteesin mittakaava on kuitenkin rajallinen. Esimerkiksi oligonukleotidien kemialliseen perustutkimukseen tarvitaan paljon suurempia määriä oligonukleotidia, kuin mitä laboratoriomittakaavan syntetisaattorilla voidaan valmistaa. Lisäksi teollisuusmittakaavan syntetisaattorit eivät voi kasvaa rajattomasti vastaamaan teollisuuden kasvavaa tarvetta.
Vaihtoehtoisia mentelmiä oligonukleotidien syntetisoimiseen liuoksessa tai liukoisella kantajalla kehitetään jatkuvasti. Liuoksessa tehtävää synteesiä pyritään helpottamaan muuttamalla synteesiä niin, että reaktioiden välinen puhdistus voidaan tehdä menetelmällä, joka soveltuu paremmin ison mittakaavan synteesiin kuin perinteinen silikakromatografia. Toinen lähestymistapa on tehdä synteesi liukoisen kantajan pinnalla, jolloin reaktioiden välinen puhdistus voidaan tehdä saostamalla. Tässä on koottu yhteen tähän asti kehitetyt vaihtoehtoiset menetelmät. Uskotaan, että jokin näistä vaihtoehtoisista menetelmistä tulee korvaamaan kiintokantajamenetelmän tulevaisuudessa ison mittakaavan oligonuklotidisynteesissä.
Kokeellisessa osiossa kehitettiin menetelmä lyhyiden oligonukleotidien synteesiin isossa mittakaavassa. Kehitetty synteesi hyödyntää H-fosfonaattimenetelmää ja synteesi tehdään liukoisen polyetyleeniglykolikantajan pinnalla. Polyetyleeniglykoli on liukoinen reaktio-olosuhteissa, mutta tuote saadaan helposti saostettua eetterillä reaktioiden välissä. Menetelmää käytettiin TTT-oligonukleotiditrimeerin valmistamiseen. Menetelmä vaikuttaa pienellä jatkokehityksellä hyvin lupaavalta laboratoriossa tehtävään ison mittakaavan oligonukleotidisynteesiin.
