Browsing by Author "Raisio, Niko"

Orgaanisen molekyylin hydroksyyliryhmä voidaan suojata asetaalina. Asetaali on happolabiili, ja asetaalina suojattu hydroksyyli voidaan vapauttaa esimerkiksi happohydrolyysillä. Asetaalisuojauksen rakennetta muuttamalla voidaan vaikuttaa sen happostabiilisuuteen sekä suojatun molekyylin lipofiilisyyteen ja kiraalisuuteen. Tämän tutkielman kirjallisuusosassa esitellään erilaisia asetaalisuojaryhmiä ja niiden käyttökohteita oligonukleotidisynteesissä. Päähuomio on suojaryhmien happohydrolyysiominaisuuksissa ja happamien olosuhteiden mahdollisissa haittavaikutuksissa. Haittavaikutuksia voivat olla esimerkiksi fosfaatin migraatio, oligonukleotidiketjun katkeaminen, depurinaatio ja väärän suojaryhmän irtoaminen. Asetaalisuojauksen poistamiseen käytettyjen olosuhteiden havaitaan muuttuneen selvästi aiempaa miedommiksi. Tämän mahdollistaa esimerkiksi asetaalisuojauksen rakenteen muuttuminen synteesin aikana. Asetaalisuojausta on käytetty eniten 2’-hydroksyylin suojaamiseen. Siinä sen tehtävänä on ohjata fosfaatti 3’-hydroksyyliin ja estää sen migraatio synteesin loppuun asti. 5’-hydroksyyli on perinteisesti suojattu muilla happolabiileilla suojaryhmillä. 5’-O-asetaalisuojaus voisi olla perinteisiä suojaryhmiä parempi vaihtoehto helpomman poistettavuutensa vuoksi, mutta käytännön sovelluksia ei esitetä. 3’-hydroksyylin suojaamista asetaalina on käytetty DNA:n monistamiseen PCR-tekniikalla. 2’- ja 3’-hydroksyylit voidaan suojata myös syklisenä asetaalina. Tätä on käytetty terminaalisen nukleosidin suojaamiseen liuoksessa tapahtuvassa oligonukleotidisynteesissä. Kokeellisessa osassa valmistettiin 5’-O-2-isopropoksipropan-2-yylinä suojattuja 2’-deoksiadenosiinia, -sytidiiniä ja -guanosiinia. Ensin nukleosidien 3’- ja 5’-hydroksyylit suojattiin tert-butyylidimetyylisilyylillä. 5’-O-suojaus poistettiin selektiivisesti fosfomolybdeenihapolla tai trikloorietikkahapolla. Asetaalisuojaryhmä liitettiin vedettömissä olosuhteissa reaktiolla 2-isopropyylioksipropeenin kanssa para-tolueenisulfonihapon katalysoimana. Lopuksi 3’-O-silyyli poistettiin tetrabutyyliammoniumfluoridilla. Silyylin liittäminen oli helppo ja suoraviivainen reaktio, ja lisäksi siinä oli hyvä saanto. Selektiivinen silyylin poisto oli helppo ja kohtalaisen nopea suorittaa, mutta saannot olivat välttäviä. Paremmalle menetelmälle olisikin tarvetta. Asetaalisuojauksen liittäminen oli niin nopea reaktio, että sen kulkua ei voitu seurata. Reaktion tiedettiin jäävän kesken, jos reaktioaika on liian lyhyt tai katalyytin määrä on liian pieni. Toisaalta, liian pitkän reaktioajan tai liian suuren katalyytin määrän tiedettiin hajottavan asetaalin. Reaktioaika pidettiin vakiona ja sopiva katalyytin määrä pyrittiin selvittämään testireaktioilla. Saannot jäivät tyydyttäviksi. Testireaktiot ja vedettömät reaktio-olosuhteet tekivät tästä välivaiheesta hieman muita työläämmän. 3’-O-silyylin poistaminen oli suoraviivainen ja helposti totetutettava reaktio, jossa saannot olivat pääasiassa hyviä. Synteesireitin kokonaissaanto jäi useiden välivaiheiden vuoksi välttäväksi. Tämän synteesireitin saantoa voitaisiin parantaa välivaiheita kehittämällä.