• 파나진의 독창적인 합성방법
       
      ㈜파나진은 독자적으로 PNA 모노머(Bts PNA monomer)와 올리고머 합성법을 개발하였습니다. Bts PNA 모노머에서 Bts 기는 PNA 골격의 아민기를 보호하는 역할뿐 아니라 모노머를 활성화시켜 커플링 반응이 일어나도록 합니다. 이러한 Bts PNA 모노머의 독특한 구조적 특성은 올리고머의 합성을 보다 효율적이고 편리하게 합니다.

    Bts PNA 모노머를 사용한 PNA 올리고머 합성은 탈보호기화, 커플링, 캡핑 과정의 반복으로 이루어지며, 모든 공정은 최적화 되어 효율적인 합성이 가능 합니다.
      ㈜파나진의 PNA 합성 공정은 기존의 방법과는 달리, 무수반응 조건 및 모노머의 활성화 과정이 필요하지 않습니다. 따라서 별도의 커플링 제제가 필요치 않고 반응에 과량으로 사용되는 모노머를 쉽게 회수하여 재사용 할 수 있는 간편하고 경제적인 합성방법입니다.
       
      PNA 합성과정에서 주요 부반응인 Transacylation 반응은 수율과 순도를 저하시키고 정제를 어렵게 합니다. Bts 모노머를 이용한 ㈜파나진의 새로운 방법은 Transacylation 반응을 최소화할 뿐 아니라, Transaclyation된 부반응물과 추가적인 반응이 일어나지 않습니다. ㈜파나진이 공급하는 우수한 품질의 PNA 는 이러한 부반응의 최소화와 높은 커플링 수율로부터 얻어지고 있습니다.
  • 일반적인 합성방법
    최초의 PNA 올리고머 합성방법은 t-Boc/Cbz 보호기를 갖는 PNA monomer를 이용한 Merrifield 고체상 합성법입니다. (기본 골격의 아민 보호기: t-Boc, 핵산염기의 amine 보호기: Cbz). 이 방법은 현재까지도 이용되고 있으나 t-Boc기를 제거하기 위하여 TFA (Trifluoroactic acid)를 반복 처리해야 합니다.

    또한 핵산 염기의 보호기를 제거하고 고체상으로부터 PNA를 떼어내기 위하여 HF 또는 Trifluoromethanesulfonic acid 와 같은 강산을 처리해야 하는 단점이 있습니다.

    또 다른 합성 방법으로는 Fmoc/Bhoc 보호기를 갖는 PNA 모노머를 이용한 방법입니다 (기본골격의 아민 보호기: Fmoc, 핵산염기의 amine 보호기: Bhoc). 이 방법은 용액 상에서의 모노머의 안정성이 저하되고 탈보호기화 과정에서 부반응이 발생하는 단점이 있습니다.
    가장 심각한 단점은 Fmoc 보호기 제거과정에서 nucleobase acetyl기가 N-말단의 아민기로 전이 되는 반응이며, 이러한 아실 전이화 반응은 합성 중 매 단계 마다 반복되며 이런 과정에서 생성된 부생성물은 동일한 분자량과 유사한 극성 때문에 정제하기 매우 어렵습니다.

    또한 Fmoc 기는 염기 조건 하에서 불안정하여 고순도의 용매를 사용하여야만 합니다. 이 방법에서는 일반적으로 고순도 NMP(N-methylpyrrolidone)가 사용되고 있는데, PNA oligomer 합성단가의 상승 요인이 됩니다.

    비록 이러한 합성 방법들이 HATU, HBTU등과 같은 Uronium 커플링 제제를 사용하여 수율개선이 어느 정도 있었지만, 아직까지도 수율 및 순도를 개선하고 합성 단가를 낮추면서 평행 합성에 적합한 새로운 모노머와 올리고머의 합성법이 필요한 실정이었습니다. 이러한 문제점을 극복한 방법이 ㈜파나진이 개발한 PNA의 모노머와 올리고머의 합성법입니다.

  • 합성방법 비교
    ㈜파나진의 합성방법은 PNA 올리고머의 합성을 위해 자체 발명한 Bts monomer를 사용하는데,
    주요 비교 기준에서 현재까지 알려진 방법 보다 탁월하게 효율적인 방법입니다.
    Criteria Panagene PNA
    (Bts monomer)     		Other PNA
    (Fmoc monomer)
      Cost of monomer production Low High
      Large scale synthesis of monomers Good -
      Solublity of monomers Good Moderate
      Stability of monomers in solution Good Poor
      Cost of oligomer synthesis Low High
      Solvent for oligomer synthesis DMF(Not necessary) NMP(Necessary)
      Coupiling reagent None HATU
      Pre-activation of monomers No Yes
      Transacylation during deprotection + ++++++
      Reactivity of monomer with transacylated product little high
      Reuse of monomers Yes No