胶束催化制造技术

本发明专利技术涉及一种进行合成有机反应的方法，其中反应物中的一种包含核苷酸序列(例如DNA序列)。该反应在表面活性剂存在的情况下进行。该方法在DNA编码库(DEL)的制备方面是特别有用的。用的。用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胶束催化
[0001]本专利技术涉及一种进行合成有机反应的方法，其中反应物中的一种包含核苷酸序列(例如DNA序列)。该反应在表面活性剂存在的情况下进行。该方法在DNA编码库(DEL)的制备方面是特别有用的。
[0002]背景
[0003]DNA编码库(DEL)是通过亲和力选择发现化学配体的新兴技术。它们对于寻找药物发现和化学生物学中的探针分子的起点特别有用。通常，筛选库由DNA缀合的单体构建，该DNA缀合的单体通常称为“头件(headpiece)”，这使用多轮拆分池并行合成，结合在每个步骤编码DNA序列的退火而精心制作，该编码DNA序列对每个结构单元是独特的，使得库中的每一种最终化合物与独特的DNA序列缀合，该独特的DNA序列用作化学结构的条形码。通过进行多个合成循环，在一些情况下每个循环有数百个并行步骤，可以制备潜在的数百万至数十亿种化合物的库，这超出了传统化学合成的能力。这些库可以通过以下针对蛋白靶标进行筛选：亲和力选择，随后是PCR扩增和DNA测序以鉴定结合物，该结合物然后被“脱DNA(off
‑
DNA)”单独地合成以提供化学命中。
[0004]目前该方法的显著限制是在DNA序列存在的情况下可以进行的化学反应的范围和效率。这意味着试剂必须与溶解DNA所需的水性条件相容，并且必须不采用与DNA的任何官能团反应的试剂。因此，酸、强碱、氧化剂和反应性烃基化
‑
酰化剂被排除在外。大多数报道的用于DNA上(on
‑
DNA)合成的方法虽然已被证明是有效的，但通常仅在一定范围的底物上以中等效率进行。在大多数情况下，各个转化的反应效率，虽然被称为收率，但实际上被报道为从起始材料到产物的转化百分比，忽略了副产物的形成。即使在这里，转化水平通常也是中等的。
[0005]EP3360962描述了合成DEL的方法。DEL在包含定制的改性表面活性剂的胶束反应器中被合成。DNA标签经由聚乙二醇接头与反应物中的一种缀合。
[0006]公开内容的简述
[0007]在本专利技术的第一方面中，提供了一种进行合成有机反应的方法，所述方法包括：
[0008]使第一反应物与第二反应物在包含活化剂、非离子型表面活性剂、水和有机溶剂的反应介质中反应，以产生反应产物X
‑
Y
‑
Z
A
；
[0009]其中所述第一反应物是式(I)的有机分子：
[0010]X
‑
Y
‑
Z(I)
[0011]其中X是核苷酸序列；
[0012]Y是接头基团，该接头基团被选择使得X与Z之间的连续链中的原子数在15
‑
30的范围内，并且连续链中不多于5个原子不是碳；
[0013]Z是有机部分，该有机部分包含能够在活化剂存在的情况下与所述第二反应物反应的官能团；
[0014]其中所述第二反应物是能够在活化剂存在的情况下与所述第一反应物的有机部分的官能团反应的分子；并且
[0015]其中Z
A
是Z与所述第二反应物之间反应的产物。
[0016]这些条件可以导致在核苷酸标签不被改变的情况下的完全反应转化(≥95％)。这种方法不需要特殊的定制试剂。表面活性剂、活化剂和反应物全都可以是容易从商业供应商可得的那些。不希望受理论束缚，认为表面活性剂在水中形成胶束，该胶束具有疏水核心。有机组分优先分配到胶束中。第一反应物可以使其本身与胶束外部的核苷酸序列和胶束中心的有机部分Z一起定向，使得有机部分Z与第二反应物之间的反应发生。
[0017]在某些优选的实施方案中，活化剂是酰胺偶联剂，并且反应产物包含酰胺。本专利技术人已经发现，可以使用第一方面的反应形成酰胺。与第一方面的反应条件类似的反应条件(其中使用聚乙二醇接头替代接头基团Y)不允许在反应物之间有效地形成酰胺键。然而，本专利技术人已经发现，当使用非极性接头基团，即在接头中具有最少数目的非碳原子的基团时，可以在反应物之间以高转化率形成酰胺键。
[0018]在本专利技术的第二方面中，提供了一种制备DNA编码化合物库的方法，包括第一方面的方法。
[0019]在某些优选的实施方案中，制备DNA编码化合物库的方法包括(i)使X
(n
‑
1)
‑
Y
‑
Z化合物的X
(n
‑
1)
部分与核苷酸结构单元连接以产生X
‑
Y
‑
Z；(ii)在第一方面的方法中使X
‑
Y
‑
Z与第二反应物反应以形成X
‑
Y
‑
Z
A
。
[0020]表面活性剂
[0021]表面活性剂是非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂包括疏水部分和亲水部分。疏水部分通常主要包括碳原子和氢原子，例如，可能的是，疏水部分中大于80％(例如，大于90％或大于95％)的原子选自碳和氢。疏水部分还可以包括氧原子。可能的是，疏水部分中存在的任何氧原子不呈羟基基团的形式。疏水部分可以包含从10个至40个碳原子。疏水部分可以包含烃基基团，其可以是直链或支链和/或环状的基团，例如环烃基或苯环。所述环烃基或苯环可以连接以形成多环基团。亲水部分通常包含聚乙二醇基团，例如甲氧基聚乙二醇基团。聚乙二醇基团可以包含8个和30个之间的二醇单元。
[0022]可能的是，表面活性剂是能够形成胶束的表面活性剂，例如当表面活性剂处于水/有机溶剂混合物中时。合适的表面活性剂的说明性实例包括：聚氧乙基
‑
α
‑
生育酚癸二酸酯(TPS)、生育酚甲氧基聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS
‑
750
‑
M)、β
‑
谷甾醇甲氧基乙二醇琥珀酸酯(Nok)和甲氧基聚乙二醇10
‑
(丙基磺酰基)癸酸酯(MC
‑
1)。
[0023]表面活性剂可以以高于临界胶束浓度的浓度存在。表面活性剂可以以相对于水的量按重量计从0.5％至10％的量存在。表面活性剂可以以相对于水的量按重量计从1％至5％的量存在。表面活性剂可以以相对于水的量按重量计从2％至4％的量存在。
[0024]活化剂
[0025]将根据第一反应物与第二反应物之间的预期反应的性质来选择活化剂。
[0026]可能的是存在一种活化剂。可能的是存在多种活化剂，例如两种、三种或四种活化剂。
[0027]可能的是活化剂(或者，在存在多于一种活化剂的情况下，至少一种活化剂)是偶联剂。
[0028]可能的是活化剂(或者，在存在多于一种活化剂的情况下，至少一种活化剂)是酰胺偶联剂。这样的活化剂可以用于合适的酰胺偶联剂的实例中，合适的酰胺偶联剂包括：N，N
’‑
二环己基碳二亚胺(DCC)，1
‑
[双(二甲基氨基)亚甲基]‑
1H
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种进行合成有机反应的方法，所述方法包括：使第一反应物与第二反应物在包含活化剂、非离子型表面活性剂、水和有机溶剂的反应介质中反应，以产生反应产物X
‑
Y
‑
Z
A
；其中所述第一反应物是式(I)的有机分子：X
‑
Y
‑
Z(I)其中X是核苷酸序列；Y是接头基团，所述接头基团被选择使得X与Z之间的连续链中的原子数在15
‑
30的范围内并且所述连续链中不多于5个原子不是碳；Z是有机部分，所述有机部分包含能够在所述活化剂存在的情况下与所述第二反应物反应的官能团；其中所述第二反应物是能够在所述活化剂存在的情况下与所述第一反应物的所述有机部分的官能团反应的分子；并且其中Z
A
是Z与所述第二反应物之间反应的产物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述活化剂是酰胺偶联剂，并且所述反应产物中的Z
A
包含酰胺。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述有机溶剂是胺碱。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述有机溶剂包括吡啶。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述有机溶剂是2,6
‑
二甲基吡啶。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述第一反应物的所述有机部分的官能团是伯胺或仲胺，并且所述第二反应物包含羧酸。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述偶联剂是HATU。8.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述第一反应物的所述有机部分的官能团是羧酸，并且所述第二反应物包含伯胺或仲胺。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述偶联剂是DIC。10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中接头基团Y的所述连续链中不多于2个原子不是碳。11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中式(I)的化合物是式(II)的化合物：X
‑
Y1‑
Y2‑
Y3‑
Y4‑
Z(II)其中Y1是C2‑
C8‑
烃基链，任选地被从1个至10个C1‑
C4‑
基团取代；Y2选自共价键、
‑
C(O)NR1‑
、
‑
NR1C(O)
‑
、
‑
S(O)2NR1、
‑
NR1S(O)2‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
OC(O)
‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
和
‑
NR2‑
；Y3是C8‑
C
22
‑
烃基链，任选地被从1个至20个C1‑
C4‑
基团取代；Y4选自共价键、
‑
C(O)NR1‑
、
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：泰恩河畔纽卡斯尔大学，
类型：发明
国别省市：