固体支持物制造技术

一种用于非水性DNA缀合分子反应的固体支持物，其中所述支持物包含由多个聚乙二醇单元形成的固体主体，其中所述固体主体包括至少一个阳离子部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体支持物
本专利技术涉及固体支持物，其适合用于非水性化学反应，例如用于对DNA或在DNA存在下进行的化学反应中以合成DNA编码文库(DEL)，并且还涉及使用这些固体支持物的方法，所述方法包括将DNA吸附到本专利技术的固体支持物上并使经DNA标记的化合物与试剂在非水性溶剂系统中反应的步骤。
技术介绍
DNA编码文库(DEL)是成千上万至数十亿个合成小分子的集合，每个小分子都与用作结构标识符的独特DNA序列缀合。合成小分子-DNA缀合物的这些巨大集合可通过亲和力选择过程在混合物中筛选出来，使其成为发现针对目的药物生物分子靶的配体的有吸引力的工具。用于合成DEL的反应典型地涉及在温和水性条件下形成共价化学键，所述条件与核酸标签或标记的溶解度和稳定性兼容。核酸的溶解典型地需要高比例的水，这不可避免地会引起诱导副反应，如用于DEL合成的反应中的试剂质子化或反应中间体或试剂水解。这严重限制了用于DEL合成的新颖化学转化的实施，并且这些典型地限于可能在水存在下工作的那些。这些反应中有许多是氮衍生化化学反应(例如酰胺化、还原胺化、磺酰化、氨酯化)或钯介导的交叉偶联(最著名的是铃木交叉偶联)，其可导致具有有限的类药物特性的分子，所述分子可能需要进行重大优化才能产生临床候选药物。已知将缀合DNA的分子固定在固体支持物上以增加反应中使用的有机溶剂的比例。在这种情况下，典型的支持物是多糖支持物，例如DEAE琼脂糖凝胶。然而，这样的多糖固体支持物是亲水的，因此实际上不可能彻底干燥。另外，这类固体支持物与有机合成中典型地使用的所有有机溶剂不相容。目前，在完全排除水的情况下，在有机溶剂中对与DNA缀合的小分子进行反应的方法仅限于将DNA分子共价附于固体支持物上(MacConnellA.B.,PriceA.K.以及PaegelB.M.AnintegratedmicrofluidicprocessorforDNA-encodedcombinatoriallibraryfunctionalscreening[用于DNA编码组合文库功能筛选的集成微流处理器].ACSCombinatorialScience[ACS组合科学],2017(3),181-192；KlikaM.,SalamonH.,BugainO.,JungK.,GohlaA.,DoetschL.J.,DosSantosD.,BhatA.,WagnerB.,BrunschweigerA.Acid-andAu(I)-mediatedsynthesisofhexathymidine-DNA-heterocyclechimeras,anefficiententrytoDNA-encodedlibrariesinspiredbydrugstructures[酸和金(I)介导的六胸苷-DNA-杂环嵌合体的合成,受药物结构启发而有效地进入DNA编码文库].ChemicalScience[化学科学],2017(8),3356-3361)。在这些实施例中，DNA与固体支持物的共价附接阻止了在亲和力选择实验中针对固定的靶筛选文库，或者阻止了DNA标签的延长以编码文库化合物的结构。使这种转化适应水性环境中的大型多样文库合成仍然是一项重大且昂贵的挑战。重要的是，该策略不允许立即利用可能与DNA相容性反应介质中水的存在不相容的现代有机化学的进步。因此，目前尚无通用、实用的方法可在无水有机溶剂中对DNA结合分子进行反应以达到DNA编码文库合成的目的。通过在基于PEG的不溶性阳离子支持物上的可逆离子相互作用，通过DNA连接的支架的非共价吸附，克服了这一问题，这基本上使得在不存在水的情况下进行化学反应成为可能，并且从支持物中释放使得DEL技术小型化。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了用于非水性DNA缀合分子反应的固体支持物，其中所述支持物包含由多个聚乙二醇单元形成的固体主体，其中所述固体主体包括至少一个阳离子部分。在本专利技术的第二方面，提供了一种使用一种或多种非水性溶剂使DNA缀合化合物反应的方法，其中所述方法包括如下步骤：将经DNA标记的化合物吸附到本专利技术的固体支持物上，并使被支持的经DNA标记的化合物与试剂在非水性溶剂系统中反应。在本专利技术的第三方面，提供了根据本专利技术的固体支持物用于支持DNA缀合化合物的用途。附图说明图1.具有式(VI)的聚乙二醇化固体聚合物TentaGel(RTM)XV-NH2树脂。图2.本专利技术的两亲性聚合物支持物的化学结构和示意图及其在DNA寡核苷酸(这里是与Cy5染料缀合的DNA寡核苷酸)的转移和固定中的用途。具体实施方式已经发现基于聚乙二醇的固体树脂(基于PEG的树脂)适合用于期望的反应，因为它们可以在水性和有机条件下使用。固体支持物包括基于PEG的树脂的两亲性质和由阳离子部分提供的核酸结合能力。阳离子部分提供与核酸的可逆静电相互作用。因此，可以将根据本专利技术的固体支持物悬浮在水中用于DNA吸附，并且然后用有机溶剂洗涤以在假有机条件下留下经固定的DNA编码分子。因此，根据本专利技术的固体支持物可以用于涉及DNA缀合分子的非水性化学转化中，所述固体支持物不溶于水性和有机溶剂系统，而且是惰性的。有利地，可以通过使用已知的干燥方法，例如添加分子筛，从支持物系统中基本上消除水。干燥的经固定的DNA编码分子可以进行以前不可能的非性水反应。在本专利技术的一个实施例中，阳离子部分包括季铵基团或胍鎓基团。例如，阳离子部分可以是根据如下定义的式I、式II或式III的化合物，(I)根据式I的化合物：其中：主体是由多个聚乙二醇单元形成的固体支持物；R是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；X是X1或X2，其中X1是C1-C20亚烷基链，其中所述链是直链或支链并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；C2-C20亚烯基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳双键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；或C2-C20亚炔基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳三键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；X2是-Z-X1-其中Z选自-(CH2)a-Rx-(CH2)a-NH-C(＝O)-；-(CH2)a-CH(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于非水性DNA缀合分子反应的固体支持物，其中所述支持物包含由多个聚乙二醇单元形成的固体主体，其中所述固体主体包括至少一个阳离子部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 EP 18173182.91.一种用于非水性DNA缀合分子反应的固体支持物，其中所述支持物包含由多个聚乙二醇单元形成的固体主体，其中所述固体主体包括至少一个阳离子部分。


2.根据权利要求1所述的固体支持物，其中所述阳离子部分包括季铵基团或胍鎓基团。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的固体支持物，其中所述阳离子部分是根据如下定义的式I、式II或式III的化合物，
(I)根据式I的化合物：



其中：
主体是由多个聚乙二醇单元形成的固体支持物；
R是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；
X是X1或X2，其中
X1是C1-C20亚烷基链，其中所述链是直链或支链并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；C2-C20亚烯基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳双键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；或C2-C20亚炔基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳三键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；
X2是-Z-X1-
其中Z选自-(CH2)a-Rx-(CH2)a-NH-C(＝O)-；-(CH2)a-CH((CH2)a-Rx1)NH-C(＝O)-；-(CH2)a-(O)0-1-Rx2-CH(Rx3)NH-C(＝O)-；和-(CH2)b-(O)0-1-(CH2)b-NH-C(＝O)-；
a是从0至6的整数；
b是从1至6的整数；
Rx选自苯基；C3-C8环亚烷基；-C(H)2-x((C1-C6烷基)x)-；萘基；和蒽基，
所述苯基、C3-C8环亚烷基、C1-C6烷基、萘基或蒽基任选地独立地经C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基或卤代取代1、2、3或4次；
Rx1选自苯基；C3-C8环烷基；萘基；和蒽基，
所述苯基、C3-C8环烷基、萘基或蒽基任选地独立地经C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基或卤代取代1、2、3或4次；
RX2选自苯基；C3-C8环亚烷基；萘基；和蒽基，
所述苯基、C3-C8环亚烷基、萘基或蒽基任选地独立地经C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基或卤代取代1、2、3或4次；
RX3选自氢；苯基；和C3-C6环烷基，
所述苯基或C3-C6环烷基任选地独立地经C1-C6烷基；C1-C6烷氧基；C1-C6卤代烷基或卤代取代1、2、3或4次；
x是从0至2的整数；
Y是C(O)或CH2；并且
R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢；羟基；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；或
(II)根据式II的化合物：



其中：
主体和R各自是如以上所定义的；
R10是C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；5至10元杂环或R11；
n是从2至12的整数；
R12是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；并且
R6和R11各自独立地是具有式IIa的基团：



其中m是从0至8的整数；并且
R1、R2和R3是如以上所定义的；
或者
具有式IIb的基团：



其中m是如以上所定义的；
或者
具有式-(CH2)q-NHR7的基团
其中q是从1至6的整数；并且
R7是具有式IIc的基团：



其中p是从1至12的整数；并且
R1、R2和R3是如以上所定义的；或
(III)根据式III的化合物：



其中
主体、R和Y各自是如以上所定义的；
r是从1至6的整数；并且
R8是具有式IIIa的基团
其中
Y’是C(O)或CH2；
s是从1至6的整数；
R7是如以上所定义的；并且
R9是H或C1-C6烷基；
或者
R8是具有式IIIb的基团



其中
Y’是C(O)或CH2；
t是从1至6的整数；并且
R1、R2、R3和R9是如以上所定义的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体支持物，其中所述阳离子部分是根据如下定义的式I、式II或式III的化合物，
(I)根据式I的化合物：



其中：
主体是由多个聚乙二醇单元形成的固体支持物；
R是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；
X是C1-C20亚烷基链，其中所述链是直链或支链并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；C2-C20亚烯基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳双键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；或C2-C20亚炔基链，其中所述链是直链或支链，含有一个或多个碳-碳三键并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-COOH、氨基甲酰基、-N(R4)R5、C3-C6环烷基、3至7元杂环、苯基、5或6元杂芳基、或C1-C4烷基-苯基；
Y是C(O)或CH2；并且
R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢；羟基；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；或
(II)根据式II的化合物：



其中：
主体和R各自是如以上所定义的；
R10是C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；5至10元杂环或R11；
n是从2至12的整数；
R12是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；并且
R6和R11各自独立地是具有式IIa的基团：



其中m是从0至8的整数；并且
R1、R2和R3是如以上所定义的；
或者
具有式IIb的基团：



其中m是如以上所定义的；
或者
具有式-(CH2)q-NHR7的基团
其中q是从1至6的整数；并且
R7是具有式IIc的基团：



其中p是从1至12的整数；并且
R1、R2和R3是如以上所定义的；或
(III)根据式III的化合物：



其中
主体、R和Y各自是如以上所定义的；
r是从1至6的整数；并且
R8是具有式IIIa的基团



其中
Y’是C(O)或CH2；
s是从1至6的整数；
R7是如以上所定义的；并且
R9是H或C1-C6烷基；
或者
R8是具有式IIIb的基团



其中
Y’是C(O)或CH2；
t是从1至6的整数；并且
R1、R2、R3和R9是如以上所定义的。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的固体支持物，其中所述阳离子部分是根据如下定义的式I的化合物，
(I)根据式I的化合物：



其中：
主体是由多个聚乙二醇单元形成的固体支持物；
R是氢；C1-C8烷基，其任选地经羟基、苯基、C3-C8环烷基、5至10元杂环或-OC1-C8烷基取代；C3-C8环烷基；-C(O)C1-C8烷基；或5至10元杂环；
X是X1或X2，其中
X1是C1-C20亚烷基链，其中所述链是直链或支链并且任选地经一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、-OH、C1-C8烷氧基、硝基、氰基、-CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·贝尔斯特，Y·鲁夫，
申请(专利权)人：诺华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH