专利名称：环二鸟苷酸及其类似物和制备方法
技术领域：
本发明涉及环二核苷酸类化合物，尤其涉及环二鸟苷酸(c-di-GMP)及其类似物， 还涉及该类化合物的制备方法，具体涉及应用一釜亚磷酰胺法合成环二鸟苷酸及其类似物。环二鸟苷酸(c-di-GMP)是细菌中普遍存在，参与调节多种生理功能的新型第二信使分子，不仅具有重要生理活性，还参与许多重要的生物反应。近年来的研究表明， c-di-GMP及其环二核苷酸类似物可以抑制细菌生物膜的形成和真核细胞的增殖，因此具有良好的药物开发前景。然而到目前为止c-di-GMP的信号传导机制依然未知，这主要是因为它的作用靶标是未知的，而得到足够量的c-di-GMP便成为进一步研究c-di-GMP生物学作用的必要条件之一。由于c-di-GMP在自然界中的含量极少，很难通过天然方式得到可供研究用的足量 c-di-GMP,因此发展高效的c-di-GMP及其类似物的化学合成方法是十分重要的。目前已经报道的合成方法主要是以保护的鸟苷为起始的磷酸三酯法或氢磷酸酯法，也有以较为简单的保护糖为起始的方法。但是这些方法大多存在明显的缺陷有的环合产率较低、有的条件剧烈产物不稳定、有的路线较长、有的脱保护不能很好地进行，这些问题都限制了化学合成大量c-di-GMP。
发明内容
为了克服上述已报道方法的缺陷，本发明的目的是提供一类环二鸟苷酸及其类似物，以及大规模、高产率、低成本、条件温和、快速简便的制备环二鸟苷酸及其类似物的方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案—类环二鸟苷酸及其类似物，即两个核糖单元通过两个分子内3’ -5’磷酸二酯键相连，并构成一个十二元环状糖-磷酸骨架，具有如通式I表示的结构
权利要求
1.一类环二鸟苷酸及其类似物，具有如通式I表示的结构
2.根据权利要求1所述的环二鸟苷酸及其类似物，其中B1，B2为天然碱基A，C，G，T或 U, 二者中至少一个为G ；X1, X2分别为0H, H，OR或卤素；Y1, Y2分别为0 ；Z1, Z2分别为OH ；其中，所述R为C1-C4烷基，优选甲基；所述卤素为F、Cl、Br或I，优选F。
3.根据权利要求1所述的环二鸟苷酸及其类似物，为如下化合物之一环二鸟苷酸(通式 I 中 B1, B2 = G，X1，X2 = OH, Y1，Y2 = 0，Z1，Z2 = 0H)；环 2，-氟胞苷酸 _(3，-5，)_ 鸟苷酸(通式 I 中 B1 = C，B2 = G，X1 = F，X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)；环2，-甲氧基鸟苷酸_(3，-5，)_鸟苷酸(通式I中B\B2 = GjX1 = OMe,X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = OH)；环 2，-氟尿苷酸 _(3，-5，)_ 鸟苷酸(通式 I 中 B1 = U，B2 = G，X1 = F，X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)；环 2，-脱氧胸苷酸-(3，-5，)-鸟苷酸(通式 I 中 B1 = T,B2 = GjX1 =H,X2 = OH,Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)。
4.一种制备环二鸟苷酸及其类似物的方法，包括如下步骤(1)将N2-乙酰基-2，-叔丁基二甲基硅基鸟苷，5，_((4，4，-二甲氧基)-三苯甲基)-3’ - ((2-氰乙基-N，N- 二异丙基)-亚磷酰胺基)-核苷和IH-四氮唑在惰性气体保护下在无水溶剂中室温反应4-6小时，有机溶剂萃取后蒸干，在溶剂中加过氧叔丁醇、三氟乙酸室温反应后柱分离得P-(2-氰乙基)_核苷_(3’ -5’)-N2-乙酰基-2’ -叔丁基二甲基硅基鸟苷；(2)将P-(2-氰乙基)-核苷-(3 ’ -5 ’)-N2-乙酰基-2，-叔丁基二甲基硅基鸟苷，IH-四氮唑在惰性气体保护下置于无水溶剂中，滴加2-氰乙氧基-N，N, N’，N’ -四异丙胺基亚磷酰胺室温反应4-6小时，有机溶剂萃取后蒸干，在溶剂中加过氧叔丁醇搅拌反应后得粗品环合产物；(3)将粗品环合产物溶于IM四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液中，加浓氨水搅拌后萃取， 半制备液相分离，得到环二鸟苷酸及其类似物；其中所述核苷为乙酰基保护的或未保护的2’ -叔丁基二甲基硅基鸟苷、2’ -氟胞苷、2’ -甲氧基鸟苷、2’ -氟尿苷、2’ -脱氧胸苷等；所述溶剂选自乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃等。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤(1)所述柱分离条件为常压柱层析，洗脱剂为15 1 二氯甲烷/甲醇。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤( 所述半制备液相分离的条件为流动相A = 0. 05M醋酸三乙胺缓冲液，B =乙腈；梯度0-60min，A 100%到A 80% /B 20% ； 检测波长254nm，流速5ml/min。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其中所述的N2-乙酰基-2’-叔丁基二甲基硅基鸟苷按以下步骤制备5，_(4，4，- 二甲氧基)-三苯甲基-N2-乙酰基-2，-叔丁基二甲基硅基鸟苷中加入酸的有机溶液，室温搅拌15分钟，减压柱快速分离，得到N2-乙酰基-2’ -叔丁基二甲基硅基鸟苷；其中所述酸选自三氟醋酸、醋酸等，有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃等。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其中所述粗品环合产物按以下步骤制成环二鸟苷酸及其类似物将粗品环合产物溶于含氟脱硅保护试剂中，室温搅拌12小时，加入碱，室温搅拌40小时，蒸干碱，剩余物溶于水中，氯仿萃取三次，蒸干水相，半制备液相分离，得到环二鸟苷酸及其类似物；其中所述含氟脱硅保护试剂选自三乙胺三氢氟酸盐、三乙胺氢氟酸盐、氟化氢吡啶等，碱选自浓氨水、甲胺醇溶液等。
全文摘要
本发明公开了一种环二鸟苷酸及其类似物，具有通式I的结构，还公开了新型制备方法——一釜亚磷酰胺法，提供大规模、高产率、低成本、条件温和、快速简便的制备环二核苷酸类化合物的方法。本发明的环二鸟苷酸(c-di-GMP)是细菌中普遍存在，参与调节多种生理功能的新型第二信使分子，研究表明c-di-GMP及其环二核苷酸类似物可以抑制细菌生物膜的形成和真核细胞的增殖，因此具有良好的药物开发前景。
文档编号C07H1/00GK102199183SQ20101013500
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者张礼和, 杨振军, 王萌, 邢磊, 陈卓 申请人:北京大学