一种合成On-DNA叠氮化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种DNA编码化合物库构建中通过一步反应将On‑DNA氨基化合物原位转化为On‑DNA叠氮化合物的方法。本方法加入的试剂种类少，收率高，产物单一，后处理简单，能够在DNA编码化合物库合成中大规模地引入叠氮作为合成模块，且适合多孔板进行的DNA编码化合物库的合成操作。

【技术实现步骤摘要】
一种合成On-DNA叠氮化合物的方法
本专利技术属于编码化合物库
，具体涉及一种由On-DNA氨基化合物在铜试剂和叠氮试剂存在下，得到On-DNA叠氮化合物的方法。
技术介绍
在药物研发，尤其是新药研发中，针对生物靶标的高通量筛选是快速获得先导化合物的主要手段之一。然而，基于单个分子的传统高通量筛选所需时间长、设备投入巨大、库化合物数量有限(数百万)，且化合物库的建成需要数十年的积累，限制了先导化合物的发现效率与可能性。近年来出现的DNA编码化合物库技术(WO2005058479、WO2018166532、CN103882532)，结合了组合化学和分子生物学技术，在分子水平上将每个化合物加上一个DNA标签，并能在极短的时间内合成高达亿级的化合物库，成为下一代化合物库筛选技术的趋势，并开始在制药行业广泛应用，产生了诸多积极的效果(AccountsofChemicalResearch,2014,47,1247-1255)。DNA编码化合物库通过组合化学快速产生巨型化合物库，并且能高通量地筛选出先导化合物，使得先导化合物的筛选变得前所未有的快捷和高效。构建DNA编码化合物库的挑战之一就是需要在DNA上高收率地合成具有化学多样性的小分子。由于DNA需要在一定的条件下(溶剂、pH、温度、离子浓度)才能维持稳定，同时应用于DNA编码化合物库构建的On-DNA反应还需要有较高的产率。因此DNA上进行的化学反应(简称On-DNA反应)的试剂种类、反应种类、反应条件直接影响到DNA编码化合物库的丰富度和可选择性。从而开发能够与DNA兼容的化学反应也成为目前DNA编码化合物库技术的长期探索和研究方向，也直接影响了DNA编码化合物库的应用及商业价值。On-DNA叠氮化合物是一类重要的中间体，目前合成On-DNA叠氮化合物的途径主要有两种：一是DNA化合物与含有叠氮基的双官能团试剂通过缩合、还原胺化等化学反应制得On-DNA叠氮化合物，但是这种双官能团试剂较少；二是从DNA芳基卤代化合物出发，与叠氮试剂反应生成On-DNA芳基叠氮化合物，但该反应底物范围仅限于芳基；两种反应很大程度上限制了能够得到的On-DNA叠氮化合物的种类。因此需要开发一种新的将On-DNA氨基化合物原位转化为On-DNA叠氮化合物的方法，并适用于构建DNA编码化合物库的大批量多孔板操作。
技术实现思路
本专利技术公开了一种合成On-DNA叠氮化合物的方法，所述方法是以On-DNA氨基化合物为原料，在铜试剂和叠氮试剂的存在下，在反应溶剂中经一步反应得到On-DNA叠氮化合物；所述On-DNA氨基化合物结构式为DNA-R1-NH2，所述On-DNA叠氮化合物的结构式为DNA-R1-N3；其中，结构式中DNA包含由人工修饰的和/或未修饰的核苷酸单体聚合得到的单链或双链的核苷酸链，该核苷酸链通过一个或多个化学键或基团与化合物中剩余部分相连，所述DNA的长度为10～200bp。R1选自分子量1000以下与DNA和氨基氮原子直接相连的基团或者不存在。其中，结构式中的DNA与R1通过一个化学键或多个化学键连接，一个化学键时，是指结构式中的DNA与R1直接相连；多个化学键时，指结构式中的DNA与R1之间间隔多个化学键相连，比如，DNA与R1之间通过一个亚甲基(-CH2-)相连，即通过两个化学键连接；或DNA与R1之间通过一个羰基(-CO-)连接DNA的氨基，也是通过两个化学键连接；或DNA与R1通过一个亚甲基羰基(-CH2CO-)连接DNA的氨基，也是通过三个连续的化学键连接。所述的R1选自烷基、取代烷基、5～10元芳基、取代5～10元芳基、5-10元芳杂环基、取代5-10元芳杂环基、5～10元杂环基；其中：所述烷基为C1～C20烷基或C3～C8环烷基；取代烷基的取代基的数量为一个或多个；取代烷基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基、硝基、氨基、胍基、(甲胺酰基)氨基、烷氧基、卤代苯基、苯基、氰基取代的苯基、烷基苯基、羟基取代的苯基、5～10元杂环基、5～10元芳杂环基、烯基、烷磺酰基中的一种或多种；取代5～10元芳基的取代基的数量为一个或多个，取代5～10元芳基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、硝基、羧基、烷氧基、C1～C20烷基、三氟甲基、苯基中的一种或多种；取代5-10元芳杂环基的取代基的数量为一个或多个；取代5-10元芳杂环基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、硝基、羧基、烷氧基、C1～C20烷基、三氟甲基中的一种或多种。作为优选：On-DNA氨基化合物具体选自：DNA-NH2、一种合成On-DNA叠氮化合物的方法，所述反应的反应步骤为：向摩尔当量为1，摩尔浓度为0.1-5mM的On-DNA氨基化合物溶液中，加入1-100倍摩尔当量的铜试剂和1-100倍摩尔当量的叠氮试剂，在20℃～100℃下反应0.5-24小时。进一步地，所述铜试剂为铜粉、氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸铜、醋酸铜、氯化铜、溴化铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜中的一种或几种的混合物；优选地，所述铜试剂为是硫酸铜。进一步地，所述叠氮试剂是咪唑磺酰叠氮或其盐、三氟甲磺酰基叠氮或其盐。进一步地，所述On-DNA氨基化合物的摩尔当量为1，叠氮试剂的摩尔当量为1～100、铜试剂的摩尔当量为1～100；优选地，所述叠氮试剂摩尔当量为5当量、10当量、20当量、24当量、30当量、40当量或50当量；优选地，所述铜试剂摩尔当量为1当量、2当量、3当量、4当量、5当量、6当量、10当量、20当量或40当量。进一步地，所述反应溶剂为水、甲醇、乙醇、乙腈、无机盐缓冲液、有机酸缓冲液、有机碱缓冲液中任意一种或几种的含水混合溶剂；优选地，所述反应溶剂含有碳酸氢钠缓冲液或硼酸纳缓冲液。进一步地，所述反应的反应温度为20℃～100℃；优选地，反应温度为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、80℃或100℃。进一步地，所述反应的反应时间为0.5～24小时；优选地，反应时间为0.5小时、1小时、2小时、4小时或20小时。进一步地，所述反应的加料顺序为先加入On-DNA氨基化合物，再依次加入铜试剂、叠氮试剂。进一步地，上述方法用于批量的多孔板操作。进一步地，上述方法用于多孔板的DNA编码化合物库的合成。本专利技术方法可以实现一步反应将On-DNA氨基化合物原位转化为On-DNA叠氮化合物。该方法加入的试剂种类少，收率高，产物单一，后处理简单，能够大规模的引入叠氮作为合成模块，并且适用于On-DNA脂肪氨基化合物和芳香氨基化合物，且适合大规模多孔板操作。关于本专利技术的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。“取代”是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成On-DNA叠氮化合物的方法，其特征在于：所述方法是以On-DNA氨基化合物为原料，在铜试剂和叠氮试剂的存在下，在反应溶剂中经一步反应得到On-DNA叠氮化合物；所述On-DNA氨基化合物结构式为DNA-R

【技术特征摘要】
20191106 CN 20191107462281.一种合成On-DNA叠氮化合物的方法，其特征在于：所述方法是以On-DNA氨基化合物为原料，在铜试剂和叠氮试剂的存在下，在反应溶剂中经一步反应得到On-DNA叠氮化合物；所述On-DNA氨基化合物结构式为DNA-R1-NH2，所述On-DNA叠氮化合物的结构式为DNA-R1-N3；
其中，结构式中DNA包含由人工修饰的和/或未修饰的核苷酸单体聚合得到的单链或双链的核苷酸链，该核苷酸链通过一个或多个化学键或基团与化合物中R1相连；
R1选自分子量1000以下与DNA和氨基氮原子直接相连的基团或者不存在。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的R1选自烷基、取代烷基、5～10元芳基、取代5～10元芳基、5-10元芳杂环基、取代5-10元芳杂环基、5～10元杂环基；其中，所述烷基为C1～C20烷基或C3～C8环烷基；取代烷基的取代基的数量为一个或多个；取代烷基的取代基是相互独立的选自卤素、羧基、硝基、氨基、胍基、(甲胺酰基)氨基、烷氧基、卤代苯基、苯基、氰基取代的苯基、烷基苯基、羟基取代的苯基、5～10元杂环基、5～10元芳杂环基、烯基、烷磺酰基中的一种或多种；取代5～10元芳基的取代基的数量为一个或多个，取代5～10元芳基的取代基是相互独立的选自卤素、氰基、硝基、羧基、烷氧基、C1～C20烷基、三氟甲基、苯基中的一种或多种；取代5-10元芳杂环基的取代基的数量为一个或多个；取代5-10元芳杂环基的取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进，蔡品文，寇秋鸿，罗华东，马慧勇，刘观赛，万金桥，
申请(专利权)人：成都先导药物开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51