一种由DNA-末端炔烃合成DNA-碘代炔烃的方法技术

技术编号:32495098 阅读:10 留言:0更新日期:2022-03-02 10:02
本发明专利技术提供了一种由DNA

【技术实现步骤摘要】
一种由DNA

末端炔烃合成DNA

碘代炔烃的方法


[0001]本专利技术属于基因编码化合物库
,具体涉及一种将DNA

末端炔烃化合物转化为DNA

碘代炔烃化合物的方法及其在基因编码化合物库中的应用。

技术介绍

[0002]卤代炔烃化合物是一类有生物活性的化合物,同时也是一类重要的有机合成中间体。其包含独特的C(sp)

X键结构,可以用于快速并且立体专一性地合成化学反应。例如,卡迪奥

乔德凯维奇反应 (Cadiot

Chodkiewicz Reaction)
[1],碘代炔烃与醛的野崎高偶联反应 (Nozaki

Takai Coupling Reaction)
[2

3],以及通过点击反应(ClickReaction)来构筑杂环类化合物
[4]。因此,碘代炔烃化合物在化学合成中被广泛应用
[5]。该类化合物不仅可用于有生物活性的天然产物的合成,而且在材料和聚合物的应用研究上也广受关注
[6]。同时,由于碘代炔烃衍生物有特别的生物活性,它们还广泛应用于抗艾滋病药、抗菌药、杀菌剂以及探针试剂的合成
[7]。
[0003][0004]上式中展示了几种有生物活性的碘代炔烃化合物。其中,K

7771是日本兴和株式会社(Kowa Co.,Ltd.)研发的一种进入到临床前的抗真菌剂。(Drug Data Rep 1992,014(11):1015。)
[0005]传统的碘代炔烃化合物的合成方法是将末端炔烃与碘化试剂直接反应得到,通常是通过碘单质或者是高价的碘盐对末端炔烃碘化得到
[8]。此外,四正丁基碘化胺在氧化剂过一硫酸氢钾水溶液中、在比较高的温度下也能实现炔烃碘代,但该方法应用有限。其他的方法包括:1.在碱性条件下,通过金属碘化物与金属乙炔化物进行交换反应
[9]。2.取代的丙炔酸在N

碘代琥珀酰亚胺/三乙胺作用下通过亨迪斯克反应 (Hundiesker reaction)得到炔烃碘代产物
[10]。3.在布朗斯特酸的催化下,使用N

碘代琥珀酰亚胺将三甲基硅基炔烃转化为碘代炔烃
[11]。4.使用强碱(如BuLi或LDA)在

78℃下通过对相关醛类化合物的两步 Corey

Fuchs同源碘化反应
[12]。5.低温反应条件下,苄基溴与三碘甲烷在六甲基二硅肼钠作用下一锅法同源双离去反应
[13]。
[0006]药物研发依赖于多种生物筛选方法来发现先导化合物
[14]。科学家们不断地寻求更多有效的筛选方法,以便在许多化合物中通过对生物学靶标的亲和力和/或药理学效力以无差异性的筛选方式找到优异的活性化合物。高度自动化以及深度优化后的多种高通量筛选法在活性化合物的筛选与发现中的重要作用是无可争议的。但是,其高成本导致了收录化合物总数及化学空间结构上的局限性
[15]。另外,高通量筛选法只能在一种或十分有限的2

3种不同生物条件下进行,以至于这种传统的筛选方法的局限性越来越不能满足新药
研发的需求。在很多疾病蛋白的筛选实践中,用这种传统方法是徒劳无功的。为了能突破高通量筛选方法的瓶颈,使筛选的化合物在数量及化学结构空间上能呈现几何级数上的飞跃,以及同时使用多种生物筛选模式,基因编码化合物库技术(DELT)应运而生
[16]。尽管DELT平台只有简短的发展历史,但它已经得到了广泛地认可与应用,正积极地影响新药研发的进程。
[0007]Brenner和Lerner于1992年提出DELT原创理论并预见了它能够使用比传统化学更快捷的方式来合成和筛选数量庞大的编码化合物库
[17]。与传统高通量筛选相比,基因编码化合物库(DEL)极大地增加了化合物的数量和化学空间结构的多样性
[18]。同时,DELT技术在实践应用中,只需极其小剂量规模(微克)的基因编码化合物库,而且可以在很短时间内(比如1天内)进行。另外,它可以轻松地在不同条件下
[19](例如,溶液的酸碱度、样品蛋白混合方式、不同的蛋白质浓度、存在或不存在竞争化合物、存在不同的缓冲液或辅助因子等等)同时进行多项生物筛选实验。因此,这种生物筛选的方式与传统的高通量生物活性筛选中标靶蛋白与单个化合物逐一地进行是根本不同的。
[0008]最近几年在这一领域里出现的活细胞DEL筛选方法,是一个引人注目的成就
[20]。它代表着通过DELT平台可以筛选到有细胞生物活性的化合物。DEL活细胞筛选将不再需要纯化过的靶标蛋白,也无需对蛋白进行修饰。这样不仅简化了生物筛选的过程,而且更好地保持了蛋白的原生态结构。这样,药物学家能够在此平台上找到更好的先导化合物
[21

22]。
[0009]构建化学结构上的多样性是DELT能够成功地筛选到有生物活性的化合物的重要原因。通过传统的有机化学反应来合成一些结构新颖的母核化合物,然后,将母核化合物链接到DNA上,以此构建编码库是许多 DEL的合成思路
[23]。此外,还可以将传统的有机化学反应应用于DNA 或者直接在DNA上发现、发展新化学反应以增加基因编码库的多样性。因此,开发有机化学反应在DELT上的首次应用是我们工作的重要内容。根据我们掌握的文献资料表明,目前还没有在DNA上合成碘代炔烃化合物的方法被报道。

技术实现思路

[0010]本专利技术是研究一种可以在DNA上合成碘代炔烃化合物的方法以及在基因编码库上的合成应用。本专利技术所要解决的技术问题在于,提供了一种由DNA

末端炔烃化合物制备DNA

碘代炔烃化合物的方法。该方法普适性好、操作简单、条件温和,能高效率地实现DNA

碘代炔烃化合物的合成。DNA

碘代炔烃化合物是基因编码化合物库构建的一类重要原料,因此,该方法具有巨大的潜在应用价值。
[0011]为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种DNA

碘代炔烃化合物的合成方法,包括:
[0012](1)将酸

末端炔烃化合物或胺

末端炔烃化合物、缩合剂、碱以及链接有起始头的DNA混合,反应得到DNA

末端炔烃化合物;
[0013](2)将DNA

末端炔烃化合物与铜催化剂、碱、碘源混合,在溶剂中反应得到DNA

碘代炔烃化合物,具体反应方程式如式(I)所示:
[0014][0015]其中,结构式中的DNA是经人工修饰的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,其中链长为6

200个核苷酸;
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DNA

碘代炔烃化合物,其结构式为:其中,结构式中的DNA是经人工修饰的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,其中链长为6

200个核苷酸;其中,结构式中R1可以是氢、氨基、硝基、氰基、羟基、巯基、芳基甲酮、烷基甲酮、C1‑
C
12
烷基、C2‑
C6烯烃基、C2‑
C6炔基、C3‑
C8环烷基、C1‑
C6烷基氧、芳基、杂环芳基、卤素(优选地,氟、氯、溴、碘)、羧基、酯基,酰胺基中的任意一种至多种或它们的任意组合。2.一种DNA

碘代炔烃化合物的合成方法,包括:(1)将酸

末端炔烃化合物或胺

末端炔烃化合物、缩合剂、碱以及链接有起始头的DNA混合,反应得到DNA

末端炔烃化合物;(2)将DNA

末端炔烃化合物与铜催化剂、碱、碘源混合,在溶剂中反应得到DNA

碘代炔烃化合物,具体反应方程式如式(I)所示:其中,结构式中的DNA是经人工修饰的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,其中链长为6

200个核苷酸;在式(I)中,R1可以是氢、氨基、硝基、氰基、羟基、巯基、芳基甲酮、烷基甲酮、C1‑
C
12
烷基、C2‑
C6烯烃基、C2‑
C6炔基、C3‑
C8环烷基、C1‑
C6烷基氧、芳基、杂环芳基、卤素(优选地,氟、氯、溴、碘)、羧基、酯基,酰胺基中的任意一种至多种或它们的任意组合。3.根据权利要求2的方法,其特征在于,步骤(2)中所述DNA

末端炔烃化合物的浓度是0.1~2毫摩尔/升;优选地,所述DNA

末端炔烃化合物的浓度为0.5~1.5毫摩尔/升;更优选地,所述DNA

末端炔烃化合物的浓度为1.0毫摩尔/升。4.根据权利要求2的方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应的铜催化剂是醋酸铜、硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、碳酸铜、碘化亚铜、铜

β

环糊精复合物、双(2,4

戊二酮酸)铜、乙酰丙酮铜、四氟硼酸四(乙腈)铜、二氯(1,10

菲咯啉)铜、双(8

羟基喹啉)铜、三氟甲磺酸铜、双(三氟

2,4

戊二酮)铜、高氯酸铜、六氟磷酸四(乙腈)铜、醋酸亚铜、溴化铜、氟化铜、溴化亚铜、氯化亚铜、氯化亚铜

双(氯化锂)络合物、溴化亚铜二甲硫醚络合物;优选地,所述铜催化剂为碘化亚铜、六氟磷酸四(乙腈)铜、氯化亚铜

双(氯化锂)络合物;更优选地,所述铜催化剂为碘化亚铜。5.根据权利要求4的方法,其特征在于,以1当量的DNA为参照,所述碘化亚铜的用量为0.1~100当量;优选地,所述碘化亚铜的用量为0.1~50当量;更优选地,所述碘化亚铜的用量为10当量。6.根据权利要求2的方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应的碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铯、硼酸钠、硼酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、醋酸钠、氟化钠、氟化钾、氟化铯、甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、N,N

【专利技术属性】
技术研发人员:胡允金杨珂新罗阿云张子琪周红霞曾繁明
申请(专利权)人:康龙化成北京新药技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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