オリゴ合成(固相伸長)
3'末端を固定し、ホスホロアミダイト法で鎖を伸長する出発点。
- 3'末端固定
- 鎖伸長の起点
固相合成担体(CPG・合成カラム)は、オリゴヌクレオチド合成で最初の塩基を共有結合で固定する出発点となる多孔質担体です。制御細孔ガラス(CPG)やポリスチレンに3'末端のヌクレオシドをローディングし、合成機のカラムに充填して伸長・脱保護・切り出しを行います。ローディング量・細孔径・スケールが収量と純度を左右する選定軸です。
固相合成担体は、ホスホロアミダイト法によるオリゴ合成で3'末端の最初のヌクレオシドを共有結合(多くはスクシニルリンカー)で固定する出発点です。脱トリチル・カップリング・キャッピング・酸化を繰り返して鎖を伸長し、合成後にアンモニア等で切り出します。担体に何がローディングされているか(dA/dC/dG/dT、ユニバーサル担体)と結合様式が、合成設計と切り出し条件を決めます。
選定の中心はローディング量(µmol/g)と細孔径です。ローディング量はスケール当たりの収量と立体的な込み合いに影響し、高ローディングは収量に有利ですが長鎖や難配列ではステップ収率が落ちることがあります。細孔径(500Å/1000Å/2000Åなど)は合成可能な鎖長と相関し、長いオリゴやRNAでは大きな細孔径が選ばれます。CPGは剛直で膨潤が少なく長鎖に強く、ポリスチレンは小スケールや特定試薬系で高い収率を示します。
工程設計では、担体材質(CPG/ポリスチレン)、細孔径、ローディング量、粒子径(合成機の流路・背圧に適合するか)、プレフィルド合成カラムかバルクか、5'修飾・3'修飾やユニバーサル担体の要否、GMP/医薬グレードの供給可否を合わせて確認します。プレフィルドカラムはスケール(nmol〜mmol)ごとに用意され、合成機のフォーマットとの整合が重要です。
基本的には、目的の3'末端と合成スケールに合うローディング・細孔径の担体(充填済みカラム)を選び、合成機にセットして固相合成サイクルを回します。
固相合成担体は、オリゴ核酸医薬や各種オリゴの合成工程で、鎖伸長の出発点として使われます。
3'末端を固定し、ホスホロアミダイト法で鎖を伸長する出発点。
ローディング量とカラムスケールで合成スケール・収量を設計する。
大きな細孔径の担体で長いオリゴやRNAの合成に対応する。
合成後に担体から切り出し、保護基を外して粗生成物を得る。
医薬グレード担体でロット再現性を確保し本製造に使う。
固相合成担体は、オリゴヌクレオチドを化学合成するモダリティーで広く使われます。