2`-脱氧-2`-氟-2`-C-甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体及其合成方法技术

技术编号:19709061 阅读:13 留言:0更新日期:2018-12-08 16:59
本发明专利技术公开了一种2`‑脱氧‑2`‑氟‑2`‑C‑甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体及其合成方法。所述化合物的结构通式为:

【技术实现步骤摘要】
2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体及其合成方法
本专利技术属于核苷酸的化学合成
,特别是涉及一种2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体及其合成方法。
技术介绍
寡核苷酸,是一类只有20个以下碱基的短链核苷酸的总称(包括脱氧核糖核酸DNA或核糖核酸RNA内的核苷酸),因其易与它们的互补链对接,常用来作为探针确定DNA或RNA的结构。寡核苷酸合成的DNA可以用于链聚合反应,能放大确定几乎所有DNA的片段,在这个过程中寡核苷酸是作为引子,和DNA中标的的互补片段结合,作成DNA的复制品。其中调控寡核苷酸用于抑制RNA片段,防止其翻译成蛋白,在治疗癌症等疾病过程中具有积极的意义。由于化学修饰的寡核苷酸表现了优于天然寡核苷酸的性质,目前已是生物化学及分子生物的一大研究热点。化学修饰的寡核苷酸的优越性主要有:可用于基础研究方面的基因分析;可用于蛋白质结构及其活性的研究而无需使基因变异;可用于深入研究癌的发展过程;还可用来抑制一些重要的基因产物,如酶,离子通道,受体,免疫调节分子和其他调节蛋白的产生。总之,在研究蛋白及其与核酸的相互作用方面的研究,化学修饰的寡核苷酸提供了一种重要的研究手段。1952年阐明核酸大分子是由许多核苷酸通过3’-5’磷酸二酯链键连接起来的这个基本结构以后,化学家们便立即开始尝试核酸的人工合成。英国剑桥大学Todd实验室于1955年首先合成了具有3’-5’磷酸二酯键结构的TpT和pTpTt(A.M.Michelson,AlexanderR.Todd.NucleotidespartXXXII.Synthesisofadithymidinedinucleotidecontaininga3’:5’internucleotidiclinkage[J].J.Am.Chem.Soc.,1955,2632-2638)。1957年,AlexanderR.Todd也因此而荣获诺贝尔化学奖。此后,Khorana等人对基因的人工合成做出了划时代的贡献,不仅创建了基因合成的磷酸二酯法,而且发展了一系列有关核苷酸的糖上羟基、碱基的氨基和磷酸基的保护基及缩合剂和合成产物的分离、纯化方法,并于1967年年首次提出用化学方法合成基因。1970年,Khorana等首次报道了基因合成方法(Itakura,K.,T.Hirose,R.Crea,eta1.ExpressioninEscherichiacoliofaChemicallySynthesizedGenefortheHormoneSomatostatin[J].Science,1977,198(4321):1056—1063)。两年后,他们合成了酵母丙氨酸tRNA结构基因的DNA双链;此后他们又合成了具有126个核苷酸对的大肠杆菌酪氨酸tRNA的基因。1979年完成了包括启动子和调节序列在内,共有207bp的大肠杆菌酪氨酸校正tRNA基因(GoeddelDr,KleidDG,BolivarF.ExpressioninEscherichiacoliofchemicallysynthesizedgenesforhumaninsulin[J].Proc.Natl.Acad.Sci.USA.,1979,76(1):106-110)。在化学合成的方法方面,除了对Khorana等人建立的磷酸二酯法的反应条件和分离方法以及保护基的选择等方面继续进行改善以外,从1966年开始,首先是Letsinger然后是Reese、Narang、Itakara、VanBoon、Ohtsuka和Caruthers等人,针对磷酸二酯法的不足建立和发展了磷酸三酯法和亚磷酸三酯法。并在此基础上,又发展了固相的磷酸三酯法和亚磷酸三酯法。此后又发展了固相合成技术,为DNA的人工合成提供了新方法,实现了DNA合成的自动化。经过二十多年的探索和研究,脱氧核搪寡核苷酸的化学合成发展很快,特别是最近几年来,由于固相合成技术的推广和应用,使DNA片段的化学合成达到了精确、高效和自动化的程度,为遗传工程提供了崭新的手段(Itakura.K.,Rossi.J.J.,Wallace.R.B.SynthesisandUseofSyntheticOligonucleotides[J].AnnualReviewofBiochemistry,1984,53,323-356)。DNA的人工合成正在生物学和医学等许多领域中发挥越来越多的作用。固相合成通常是指连接在固相载体(如树脂等)上的活性官能团与溶解在有机溶剂中的试剂之间的反应。其特点是简化并加速了多步骤的合成;因反应在一简单反应器皿中便可进行,可避免因手工操作和物料重复转移而产生的损失;固相载体共价相联的肽链处于适宜的物理状态,可通过快速的抽滤、洗涤未完成中间的纯化,避免了液相肽合成中冗长的重结晶或分柱步骤,可避免中间体分离纯化时大量的损失;使用过量反应物,迫使个别反应完全,以便最终产物得到高产率。固相合成的这些优点为寡聚核苷酸的人工合成提供了新的思路。DNA的化学合成研究始于上世纪50年代。基因是由具有特定的核苷酸顺序的核酸组成的功能单位,它携有特定的遗传信息,在染色体上按一定的顺序排列。核酸的人工合成是指将核苷酸单体通过磷酸二酯键以3’-5’的方式连接,使其具有天然核酸分子的全部生物学活性和特定的排列顺序。固相合成核苷酸时,末端核苷酸的3’-OH与固相载体形成共价键,每延伸一个核苷酸需要4步化学反应,依次经过脱保护,偶联,封闭和氧化四步主要反应。近年来,对化学修饰的寡核苷酸的合成及其性质和应用的研究开展得越来越广泛和深入。化学修饰涉及到寡核苷酸的各个结构部位,如对碱基,核糖基,磷酸酯基进行了各种结构改造;在寡核苷酸链上连结嵌合基,反应基,发色基和酶。对它们的性质,如杂交稳定性,核酸酶的底物性质,抑制基因表达的顺序专一性和作用机理等的研究也有大量报道。化学修饰的寡核苷酸的应既可用于核酸的结构研究,也可用作抗癌抗病毒的药剂(EugenUhlmann,AnuschPeyman.Antisenseoligonucleotides:anewtherapeuticprinciple[J].Chem.Rev.,1990,90(4):543-584。)。通过化学法合成和改造后能够实现基因高表达,也是消除基因多个点突变的好方法。近年来的化学法合成DNA的发展使得大规模合成较长DNA序列成为可能。随着化学合成寡核苷酸链广泛的用于各类引物、基因全合成、DNA芯片等领域,实现了合成寡核昔酸链的小型化,自动化及高通量化。由于现代科学技术的发展,DNA合成已广泛采用DNA自动合成仪,仅有少数特殊情况下采用人工合成。目前,主要有ABI(AppliedBiosystemInc.)、Pharmacia、Backman等几家公司生产DNA/RNA合成仪,其中以ABI公司的仪器占我国及世界市场的80%-90%。由于合成技术的现代化,大大减少了合成过程的人力和物力,科研工作人员只需输入合成仪的DNA序列,整个合成过程在1~2h即可完成。最后取下合成柱再进行DNA切落和去保护基以及纯化就可得到所需核苷酸。2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基核苷是一类具有良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2'‑脱氧‑2'‑氟‑2'‑C‑甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体,其特征在于结构为:

【技术特征摘要】
1.一种2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体,其特征在于结构为:其中R1选自于:R2选自于:R3选自于:R4选自于:。2.根据权利要求1所述的一种2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基鸟嘌呤核苷亚磷酰胺单体及其合成方法,其特征在于具体合成步骤为:。3.起始原料为2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基鸟嘌呤核苷,在碱性条件下,先使用三甲基氯硅烷保护5'-OH和3'-OH,然后继续加入酰氯保护N2-NH2,再用羟铵水解脱去三甲基硅基合成式1化合物,酰氯优选异丁酰氯。4.式1化合物,在碱性条件和催化剂的作用下,选择性保护5'-O...

【专利技术属性】
技术研发人员:高元和高元森
申请(专利权)人:南京百芙利科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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