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本研究課題では、30塩基程度のオリゴ核酸の生体内における安定性の向上を目的として合成高分子による化学修飾を行い、化学修飾後の修飾体の分離手法の開発を目指して研究を実施した。
修飾に用いた合成高分子は両親媒性のポリエチレングリコール(PEG)であり分子量は5000から40000のNHS基を末端に有するものを用いた。また、オリゴ核酸の長さは3から95塩基数のものを用い、末端および中間位置に、末端にアミノ基を持つ炭素数6のスペーサーを導入し、スペーサーを介してPEG鎖の修飾を行った。塩基配列はtymineあるいはadenineのみのもの、CTCCAACATCAAGGAAGATGGCATTTCTおよびその相補鎖となるものを用いた。
オリゴ核酸へのPEGの修飾効率の検討を行ったところ、DMSO濃度が90%を超える条件でNHS基の加水分解を抑制し僅かに収率が向上した。
構造の解析にはモノリス型あるいはグラフト鎖をリガンドとしたイオン交換クロマトグラフィー(IEC)、picogreenの結合効率、円二色性分光高度計(CD)を用いた。IECへの保持は塩基数の増加とともに強くなり、塩基配列とはほぼ無関係であることが分かった。また、1本鎖と2本鎖の違いではなく総塩基数の数に依存しており、総塩基数が50を超えると保持の強さはほぼ一定となることが分かった。また溶出ピーク形状から担体における物質移動特性を評価したところモノリス型担体の方が優れているがグラフト鎖を有するイオン交換担体の方が保持が強くなり、従来の多孔性担体よりも高い拡散係数となることが分かった。PEG鎖の修飾によりカラムへの保持は弱くなりpicogreenの結合効率も若干低下しPEG鎖による分子遮蔽効果を確認した。また、その効果は中間部に修飾した方が高いことが示された。CDを用いて熱安定性を調べたところPEG鎖の影響は見られなかった。
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