一种寡聚核酸-吡唑类化合物及其合成方法技术

本发明专利技术提供了式I所示寡聚核酸

【技术实现步骤摘要】
一种寡聚核酸
‑
吡唑类化合物及其合成方法


[0001]本专利技术属于基因编码化合物库构建领域，具体涉及一种寡聚核酸
‑
吡唑类化合物及其合成方法。

技术介绍

[0002]目前，在医药研究中先导化合物的探索不断进入一个未知的领域。因此, 找到合适的化学物质与与现有的化合物进行结合并进行筛选越来越困难。传统高通量筛选存在化合物库数量有限、时间较长、成本高等缺点。这就限制了先导化合物发现的时效性(A.A.Shelat,R.K.Guy,Nat.Chem.Biol.2007,3, 442.)。Brenner和Lerner于1992年提出的可以使用基因编码化合物库技术 (DELT)来进行生物活性筛选的方法，它结合了分子生物学技术，在分子水平上给每个化合物加上一个DNA标签，通过组合化学的合成方法可在较短的时间内产生多达亿级的化合物库，直接将这种DNA逐个标记的化合物混合物直接进行生物活性筛选(S.Brenner；R.A.Lerner.Proc.Natl.Acad.Sci.U. S.A.,1992,89,5381
‑
5383.)，采用极少量的DNA编码化合物库与靶标蛋白进行生物筛选，然后将有吸附的化合物洗脱下来，通过PCR技术进行复制扩增并对扩增DNA序列进行测序、解码，找到对应的具体化合物。该技术不仅突破了传统高通量生物筛选的高成本与化合物化学空间上的瓶颈，实现了筛选的化合物化学结构空间及数量上的飞跃，而且可以同时在多种生物筛选条件下简洁、高效地进行先导化合物的筛选，成为越来越受欢迎的先导化合物的发现方法。
[0003]为了能够成功地筛选到与生物标靶蛋白有亲和力的小分子化合物，构建化学结构上的多样性是DELT能够成功筛选的重要保障，但由于DNA化学结构的特殊性，它只能在一定的条件下(温度、pH、离子浓度、溶剂等)才能稳定，同时运用于基因编码化合物库构建的化学反应还需要较高的产率，因此能够在基因编码化合物库上运用的化学反应的种类十分有限(R.J.Fair, R.T.Walsh,C.D.Hupp.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2021,51,128
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339.)。因此，能够在基因编码化合物库上能够成功应用的化学反应的种类越多，条件越丰富，在进行基因编码化合物库的设计和合成时选择才越多，得到的化合物库的多样性也会越丰富。该技术目前已成为药物发现的新支柱，同时关于DNA 合成新反应的报道也越来越多，因此开发出更多能适用于基因编码化合物库的合成方法也是DELT领域的重要工作之一(R.M..Franzini,C.Randolph.JMed.Chem.,2016,59,6629
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6644；P.Dickson,T.Kodadek.Org.Biomol.Chem., 2019,17,4676
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4688；K.S.Chines,A.Brunschweiger.Tet.Lett.2020,61, 151889；P.R.Fitzgerald,B.M.Paegel.Chem.Rev.2021,121,7155
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7177；Y.Shi, Y.R.Wu,W.N.Zhang,et al.RSC Adv.,2021,11,2359
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2376.)。
[0004]吡唑类化合物是一类重要的五元氮杂环化合物，具有重要的生物活性，具有抗菌、解热镇痛、神经保护、抗肿瘤以及抗炎等作用，因而引起了医药界人士的关注，在药物靶标的合成和研制中得到了广泛的应用。目前已有一些吡唑类化合物被用到临床研究中或被开发成上市药物。同时，吡唑类化合物因其高效、低毒和结构多样性而在农药以及医药中扮演
着举足轻重的角色。
[0005]吡唑类化合物具有广普的生物活性：抗癌抗肿瘤、治疗老年痴呆症、抗菌、抗惊厥等。例如：塞来昔布(celecoxib)具有抗炎、镇痛和解热作用，用于风湿性、类风湿性关节炎和骨关节炎的治疗，也可用于手术后镇痛、牙痛、痛经，胃肠道不良反应、出血和溃疡发生率均较其他非选择性非甾体抗炎药低等等。鲁索利替尼(ruxolitinib)是美国食品与药品管理局FDA批准的首个口服治疗骨髓纤维化的药物；克唑替尼(crizotinib)是由美国辉瑞制药研发的一种针对非小细胞肺癌的靶向治疗药，2011年8月在美国获批上市。另外，一类2,3
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二氢
‑
1H
‑
吡唑类化合物同样有主要的生物活性。例如，化合物
‑ꢀ
642458是IX型碳酸脱水酶的抑制剂(F.Saczewski,A.Innocenti,J.Slawinski,et al.Bioorg.Med.Chem.2008,16,3933)。
[0006][0007]在DELT亟待进一步丰富的前提下，目前尚未见寡聚核酸
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吡唑类化合物及其合成方法报道。尽管有通过二酮与肼反应制备吡唑类小分子化合物的报道，然而其采用的乙醇回流条件，如果直接应用于寡聚核酸
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吡唑类化合物的合成，会导致DNA变性(A.R.Malviya,V.K.Zala,Z.M.Gadhawala. International Journal of Science and Research(IJSR)2016,5,833
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836.)。
[0008]目前已知的在DNA上形成吡唑类化合物的的方法主要是1). Brunschweige课题组利用自制的六胸苷“hexT”衔接子寡核苷酸本身耐催化剂性，采用酸和Au(I)催化炔烃与肼试剂高效合成了吡唑类化合物(M.K. H.Salamon,O.Bugain,K.Jung,A.Gohla,L.J.Doetsch,D.Santos,A. Bhat,B.Wagner,A.Brunschweiger.Chem.Sci.,2017,8,3356
‑
3361.)，但他们的反应条件相对条件苛刻，容易引起DNA变性、破坏DNA活性，在常用的基因编码库合成中无法适用。；2).Lu Xiaojie及其研究团队于2020年报道的利用α,β不饱和酮与肼试剂首先在pH＝9.5或pH＝5.5条件下加热60℃反应 2h形成吡唑啉类化合物，然后加入DDQ进行氧化得到吡唑类化合物(S.X.Liu, J.J.Qi,W.W.Lu,X.Wang,X.J.Lu.Org.Lett.2021,23,908
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913.)。该方法虽然反应条件相对温和、官能团兼容性较好，但该方法需要加热以及引入氧化操作，实验步骤多，操作比较繁琐。事实上，正是因为DNA化学与普通化学反应存在差别，许多普通的小分子化学反应条件苛刻，容易引起DNA变性、破坏DNA活性，使得用于基因编码化合物库构建的化学反应发展面临诸多的困难。
[0009]因此，开发一种对DNA损伤小、收率高的寡聚核酸
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吡唑类化合物合成方法，对于填补DELT中寡聚核酸
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吡唑类化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寡聚核酸
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吡唑类化合物，式I所示，其特征在于，它具有如下结构：其中，L为连接单元；R1为C
1～10
烷基；R2为R
a
、R
b
取代或未取代的稠环芳基、稠杂芳基或3～8元环烃基，所述R
a
、R
b
分别独立选自：氢、C
1～5
烷基、C
1～5
烷氧基、羟基、卤素、酯基、炔基，或R
a
、R
b
连接成环；R
3a
为无或C
1～5
烷基；或，R2和R
3a
连接成环A。2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述L为所述L为其中p为0～3的整数，q为1～3的整数，r为0～3的整数；优选地，L为3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，式I所示化合物为其中R
3a
为C
1～5
烷基。4.如权利要求3所述的化合物，其特征在于，其中R2为R
a
、R
b
取代或未取代的稠环芳基、氮稠杂芳基或5～6元环烃基，所述R
a
、R
b
分别独立选自：氢、C
1～3
烷基、甲氧基、羟基、卤素、酯基、炔基；或R
a
、R
b
连接成饱和环；和/或R
3a
为甲基；和/或环A是3～6元饱和环。5.如权利要求1～4任一项所述的化合物，其特征在于，它是下列化合物之一：
6.一种寡聚核酸
‑
吡唑类化合物的合成方法，其特征在于，它是以式III所示的寡聚核酸
‑
二酮类化合物和式II所示的肼试剂为原料，在溶剂中反应，得到式I所示的寡聚核酸
‑
吡唑类化合物；反应式如下：其中，L为连接单元；R1为C
1～10
烷基；R2为R
a
、R
b
取代或未取代的稠环芳基、稠杂芳基或3～8元环烃基，所述R
a
、R
b
分别独立选自：氢、C
1～5
烷基、C
1～5
烷氧基、羟基、卤素、酯基、炔基，或R
a
、R
b
连接成环；R3为H，R
3a
为无，或R3、R
3a
为C
1～5
烷基且R3、R
3a
相同；或，R2和R3连接成...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡允金，孙兆美，王姜莹，陈思月，陈雅慧，黎林林，赵雪，杨珂新，
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：