一种脒基脲类先导化合物及其合成方法与流程

文档序号:30064372发布日期:2022-05-18 00:31阅读:204来源:国知局
一种脒基脲类先导化合物及其合成方法与流程

1.本发明属于化学合成领域,具体涉及一种脒基脲类先导化合物及其合成方法。


背景技术:

2.任何一种药物的开发都是一个漫长和耗费巨大的过程。据已知药物研发的统计资料报道,一种新药从开始研发到最终批准投放市场,平均需10年时间,研究费用更是高达25亿美元(holenz j.;stoy p.advances in lead generation[j].bioorg.med.chem.lett.2019,29,517-524.)。药物的研制历程之所以这样漫长和昂贵,其中很重要的一个原因是先导化合物的发现与优化过程举步维艰,进展缓慢(brown d.g.;jonas b.where do recent small molecule clinical development candidates come from?[j].j.med.chem.,2018,61(21),9442-9468.)。在新型药物的研发过程中,科学家们不断地寻求更多有效的筛选方法,以便通过对生物学靶标的结合亲和力和/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。
[0003]
经过许多年的应用、发展与完善,高通量筛选已经建立起了高度自动化、完善的筛选流程、以及与之相伴提升的化学分子库质量和化合物数量,是国际上主流的药物研发公司获得目标蛋白的先导化合物的重要途经。但是,高通量筛选技术存在化合物库数量有限、筛选时间长、成本高等缺点,越来越不能满足新药研发的需求。
[0004]
brenner和lerner于1992年创造性地提出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(brenner s.;lerner r.a.encoded combinatorial chemistry[j].proc.natl.acad.sci.u.s.a.,1992,89,5381-5383.)。delt的原理是用不同特定序列的基因片段来标记反应过程中的每一个小分子化合物,用组合化学的策略,通过使用拆分、合并(split and pool)的方法,利用有限的成本和时间,大量合成百万级至百亿级连接有特定基因序列的化合物文库,然后将所得化合物的混合物与蛋白质靶标一起孵育,通过洗去没有与蛋白质靶标结合的化合物而达到物理分离并找到具有高结合亲和力的化合物。孵育靶标蛋白质所需的基因编码化合物库只需极其小的剂量规模(微克)而且可以在很短时间内(比如1天内)进行。可以轻松地在不同条件下进行多项筛选实验。与传统高通量筛选相比,基因编码化合物库极大地增加了化合物的数量和多样性(neri d.;lerner r.a.dna-encoded chemical libraries:a selection system based on endowing organic compounds with amplifiable information[j].annu.rev.biochem.,2018,87,479

502.)。
[0005][0006]
基因编码化合物库技术目前最主要的工作之一是研发在dna上能够适用的有机化学反应(简称on-dna化学反应)。目前已经有一些on-dna化学反应被报道。例如上海药明康德新药开发有限公司(申请号为cn201910609569.0的中国专利申请)公开了一种通过suzuki偶联反应得到on-dna芳烃化合物的方法:以on-dna芳基卤代物为底物,在pd催化剂、配体和碱的存在下,与有机三氟硼酸钾试剂反应制得on-dna芳烃化合物(参见上述route 1)。该方法增加了on-dna芳基卤代物的dna编码化合物库的多样性,反应产率高,底物普适性广,条件温和,—操作方便,适合于多孔板进行的dna编码化合物库的合成。成都先导药物开发股份有限公司(申请号为cn201910590679.7的中国专利申请)公开了一种合成on-dna芳基苄位取代类化合物的方法,该方法以on-dna醛类化合物(4)为原料,与吲哚在碱性条件下反应生成on-dna吲哚醇类化合物(5);然后将on-dna吲哚醇类化合物(5)在酸性条件下被1,4-二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二甲酸二乙酯)还原成吲哚烷基化类化合物(6)(参见上述route 2)。能够在基因编码化合物库上实现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。但是,目前公开报道的on-dna化学反应种类仍然有限,还无法满足开发先导化合物的需求(shi y.;wu y.-r.;zhang w.-n.et al.dna-encoded libraries(dels)a review of on-dna chemistries and their output,rsc adv.,2021,11,2359-2376.)。
[0007]
脒基脲是一类出现在一些药物分子的化学结构中重要的分子片段。例如,药物利达脒(novel amidinourea derivatives,their preparation and use;专利号为be0844832,sanofi-aventis canada inc.以及roberts,p.j.;castaner,j.;lidamidine hydrochloride.drugs fut.1979,4,3,206.)、广谱驱虫药非班太尔(andrews p.;dorn h.;voege h.;anthelmintic active compound combinations,专利号为us5036069a,1987,bayer animal health gmbh.)、抗乙肝病毒的一线药物恩替卡韦(colonno r.j.;sprockel o.l.;harianawala a.et al.;low dose entecavir formulation and use;专利号为us6627224b2,2001,bristol myers squibb co.)。这些化合物的结构中都含有脒基脲。利达脒可明显抑制肠道液体与电解质的分泌,并增加肠道的吸收能力,也能有效地抑制霍乱毒素引起的肠道过度分泌,还能显著延缓胃排空,抑制平滑肌的收缩,具有解痉作用。其类似结构脒基酰胺可见于广谱驱虫药非班太尔与恩替卡韦。前者主要用于治疗和控制牛、羊、
猪、马等动物的胃肠蛔虫、肺蠕虫、绦虫。后者则是一种用于治疗乙肝病毒感染的新一代鸟嘌呤核苷类似物口服药,是目前降病毒最快最强、变异几率最低的核苷类似物。可见脒基脲类化合物具有多种生物活性。
[0008][0009]
胍类化合物与异氰酸酯进行亲核加成反应可以用于制备脒基脲类化合物,如专利gb1336871a和专利gb1366855a。但是,由于dna化学的局限性,目前还未有在dna上合成脒基脲类化合物的反应方法学以及构建脒基脲类化合物的基因编码化合物库的报道。
[0010]
因为dna编码化合物库的构建依赖于dna的稳定性,dna必须在一定的水相中、ph、温度、金属离子浓度和无机盐浓度下才能保持稳定(gironda-mart
í
nez a.;donckele e.j.;samain f.et al.dna-encoded chemical libraries:a comprehensive review with successful stories and future challenges;acs pharmacol.transl.sci.2021,4,4,1265

1279.),加热、极端ph或者一些有机试剂(如甲醇、乙醇、尿素、甲酰胺等)容易引起dna变性,导致dna不稳定,而且应用于dna编码化合物库构建的反应需要具有较高的收率才能使之能够应用于基因编码库。因此,开发出一种对dna损伤小、高收率的合成on-dna脒基脲类化合物的方法具有重要意义。


技术实现要素:

[0011]
本发明的目的在于提供一种脒基脲类先导化合物及其合成方法。
[0012]
本发明提供了式i所示的脒基脲类先导化合物:
[0013][0014]
其中,dna为单链或双链的核苷酸链;
[0015]
r为取代或未取代的c1~c
12
烷基、取代或未取代的c2~c6烯基、取代或未取代的c2~c6炔基、取代或未取代的c3~c8环烷基、c1~c6烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0016]
所述烷基、烯烃基、炔基的取代基选自卤素、酯基、芳基或c1~c6烷氧基;
[0017]
所述环烷基、芳基、杂环芳基的取代基选自c1~c
12
烷基、c1~c
12
卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基。
[0018]
进一步地,
[0019]
dna为单链或双链的寡聚核苷酸链;
[0020]
r为取代或未取代的c1~c6烷基、c2~c6烯基、c2~c6炔基、c3~c8环烷基、c1~c6烷
氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0021]
所述烷基的取代基选自卤素、酯基、芳基或c1~c6烷氧基;
[0022]
所述芳基、杂环芳基的取代基选自c1~c
12
烷基、c1~c
12
卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基;
[0023]
优选地,
[0024]
r为取代或未取代的c1~c6烷基、c2~c6烯基、c2~c6炔基、c3~c6环烷基、c1~c6烷氧基、取代或未取代的苯基、杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0025]
所述烷基的取代基选自卤素、酯基、苯基或c1~c6烷氧基;
[0026]
所述苯基的取代基选自c1~c6烷基、c1~c6卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基。
[0027]
进一步地,所述脒基脲类先导化合物为如下化合物之一:
[0028][0029]
本发明还提供了一种合成前述的脒基脲类先导化合物的方法,所述方法是以式ii所示化合物和式iii所示化合物为原料,于溶剂中反应,得到式i所示化合物:
[0030][0031]
其中,dna为单链或双链的核苷酸链;
[0032]
r为取代或未取代的c1~c
12
烷基、取代或未取代的c2~c6烯基、取代或未取代的c2~c6炔基、取代或未取代的c3~c8环烷基、螺环基、c1~c6烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0033]
所述烷基、烯烃基、炔基的取代基选自卤素、酯基、芳基或c1~c6烷氧基;
[0034]
所述环烷基、芳基、杂环芳基的取代基选自c1~c
12
烷基、c1~c
12
卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基;
[0035]
优选地,
[0036]
dna为单链或双链的寡聚核苷酸链;
[0037]
r为取代或未取代的c1~c6烷基、c2~c6烯基、c2~c6炔基、c3~c8环烷基、c1~c6烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0038]
所述烷基的取代基选自卤素、酯基、芳基或c1~c6烷氧基;
[0039]
所述芳基、杂环芳基的取代基选自c1~c
12
烷基、c1~c
12
卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基;
[0040]
更优选地,
[0041]
r为取代或未取代的c1~c6烷基、c2~c6烯基、c2~c6炔基、c3~c6环烷基、c1~c6烷氧基、取代或未取代的苯基、杂环芳基、羧基、酯基或酰胺基;
[0042]
所述烷基的取代基选自卤素、酯基、苯基或c1~c6烷氧基;
[0043]
所述苯基的取代基选自c1~c6烷基、c1~c6卤代烷基、卤素、c1~c6烷氧基。
[0044]
进一步地,所述式iii所示化合物为如下化合物之一:
[0045][0046]
进一步地,所述式i所示化合物为如下化合物之一:
[0047][0048]
进一步地,所述式ii所示化合物和式iii所示化合物的当量比为1:(1~3000);
[0049]
和/或,所述式ii所示化合物的浓度为0.1~2.0mmol/l;
[0050]
和/或,所述反应溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙三醇、乙醚、环氧丙烷、异丙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧六环、苯甲醚、二甲硫醚、二乙基硫醚、乙二醇二甲醚,乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、环己酮、二氯甲烷、氯仿、氯苯、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、甲苯、二甲苯、无机盐缓冲液、有机碱缓冲液中的任意一种或几种的混合;
[0051]
和/或,所述反应温度为0~100℃;
[0052]
和/或,所述反应时间为1~22小时。
[0053]
进一步地,所述式ii所示化合物和式iii所示化合物的当量比为1:1000~3000;
[0054]
和/或,所述式ii所示化合物的浓度为0.1~1.0mmol/l;
[0055]
和/或,所述反应溶剂为水和乙腈的混合;或者,所述反应溶剂为水、乙腈、无机盐缓冲液的混合;
[0056]
和/或,所述反应温度为20~90℃;
[0057]
和/或,所述反应时间为6~22小时;
[0058]
优选地,
[0059]
所述式ii所示化合物和式iii所示化合物的当量比为1:3000;
[0060]
和/或,所述式ii所示化合物的浓度为1.0mmol/l;
[0061]
和/或,所述无机盐缓冲液为四硼酸钠缓冲液,所述四硼酸钠缓冲液浓度为200~
300mmol/l;
[0062]
和/或,所述反应温度为90℃;
[0063]
和/或,所述反应时间为22小时;
[0064]
更优选地,所述四硼酸钠缓冲液浓度为250mmol/l,ph值为7.0~12.5;
[0065]
进一步优选地,所述四硼酸钠缓冲液的ph值为12.5。
[0066]
进一步地,所述式ii所示化合物是以式ii-a所示化合物和式ii-b所示化合物为原料,在缩合剂存在下于溶剂中反应而得:
[0067][0068]
优选地,所述缩合剂为4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐。
[0069]
进一步地,
[0070]
式ii-a所示化合物、式ii-b所示化合物和4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐的当量比为1:(1~100):(1~100);
[0071]
和/或,所述式ii-a所示化合物的浓度为0.1~1.0mmol/l;
[0072]
和/或,所述反应溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙三醇、乙醚、环氧丙烷、异丙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧六环、苯甲醚、二甲硫醚、二乙基硫醚、乙二醇二甲醚,乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、环己酮、二氯甲烷、氯仿、氯苯、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、甲苯、二甲苯、无机盐缓冲液、有机碱缓冲液中的任意一种或几种的混合;
[0073]
和/或,所述反应温度为0~40℃;
[0074]
和/或,所述反应时间为1~10小时;
[0075]
和/或,所述反应后对反应液进行纯化,所述纯化方法包括如下步骤:在反应液中加入5mol/l氯化钠水溶液和无水乙醇,混匀后冷冻,离心,洗涤沉淀即得。
[0076]
进一步地,
[0077]
式ii-a所示化合物、式ii-b所示化合物和4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐的当量比为1:(10~100):(10~100);
[0078]
和/或,所述式ii-a所示化合物的浓度为1.0mmol/l;
[0079]
和/或,所述反应溶剂为水、二甲基亚砜、无机盐缓冲液的混合;
[0080]
和/或,所述反应温度为20~40℃;
[0081]
和/或,所述反应时间为1~5小时;
[0082]
和/或,所述5mol/l氯化钠水溶液的体积为反应液体积的10%;
[0083]
和/或,所述无水乙醇的体积为反应液体积的3倍;
[0084]
优选地,
[0085]
式ii-a所示化合物、式ii-b所示化合物和4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐的当量比为1:40:40;
[0086]
和/或,所述无机盐缓冲液为四硼酸钠缓冲液,所述四硼酸钠缓冲液浓度为200~300mmol/l;
[0087]
和/或,所述反应温度为20~30℃;
[0088]
和/或,所述反应时间为2小时;
[0089]
更优选地,所述四硼酸钠缓冲液浓度为250mmol/l,ph值为7.0~12.5进一步优选地,所述四硼酸钠缓冲液的ph值为9.5。
[0090]
本发明还提供了前述的脒基脲类先导化合物在基因编码化合物库中的应用。
[0091]
关于本发明的使用术语的定义: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。
[0092]
本发明中所述化合物的结构均是指能够稳定存在的结构。
[0093]“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。
[0094]
碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示,例如,前缀c
a~b
烷基表示任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。例如,c
1~6
烷基是指包含1~6个碳原子的直链或支链的烷基;又例如,c
3-c8环烷基是指由3~8个碳原子构成的环烷基。
[0095]“芳基”指具有共轭的π电子体系的全碳单环或稠合多环(也就是共享毗邻碳原子对的环)基团,例如苯基和萘基。所述芳基环可以稠合于其它环状基团(包括饱和与不饱和环),但不能含有杂原子如氮,氧,或硫,同时连接母体的点必须在具有共轭的π电子体系的环上的碳原子上。芳基可以是取代的或未取代的。
[0096]“杂芳基”指包含一个到多个杂原子的杂芳族基团。这里所指的杂原子包括氧、硫和氮。例如呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡唑基、吡咯基、n-烷基吡咯基、嘧啶基、吡嗪基、咪唑基、四唑基等。所述杂芳基环可以稠合于芳基、杂环基或环烷基环上,其中与母体结构连接在一起的环为杂芳基环。杂芳基可以是任选取代的或未取代的。
[0097]
酯基可以是甲酸甲酯基、甲酸乙酯基、乙酸乙酯基等酯基。
[0098]
卤素为氟、氯、溴或碘。
[0099]
本发明首次公开了一种在dna上合成脒基脲类先导化合物的方法,本发明方法对dna损伤小,反应过程中dna完整性好;同时,本发明方法普适性好,操作简单,能高收率地制得寡聚核酸-脒基脲类化合物。
[0100]
本领域公知的,dna必须在一定的条件下才能保持稳定;应用于dna编码化合物库构建的反应需要具有较高的收率。在本发明的反应条件下,产物寡聚核酸-脒基脲类化合物不仅收率高,而且产物寡聚核酸-脒基脲类化合物中的dna稳定,可以继续进行下一步on-dna化学反应。
[0101]
本发明丰富了在dna上合成编码化合物库的化学反应类型,为合成dna编码化合物库构建了新的脒基脲骨架,在先导药物开发中具有非常好的应用前景。
[0102]
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
[0103]
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说
明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
[0104]
图1为原料寡聚核酸-胍化合物的液相色谱质谱检测图谱。
[0105]
图2为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p1的液相色谱质谱检测图谱。
[0106]
图3为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p2的液相色谱质谱检测图谱。
[0107]
图4为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p3的液相色谱质谱检测图谱。
[0108]
图5为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p4的液相色谱质谱检测图谱。
[0109]
图6为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p5的液相色谱质谱检测图谱。
[0110]
图7为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p6的液相色谱质谱检测图谱。
[0111]
图8为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p7的液相色谱质谱检测图谱。
[0112]
图9为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p8的液相色谱质谱检测图谱。
[0113]
图10为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p9的液相色谱质谱检测图谱。
[0114]
图11为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p
10
的液相色谱质谱检测图谱。
[0115]
图12为本发明寡聚核酸-脒基脲类化合物中寡聚核酸完整性验证液相色谱质谱检测图谱。
具体实施方式
[0116]
除另有说明外,本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。
[0117]
实施例1、寡聚核酸-胍化合物原料的合成
[0118][0119]
本发明使用的寡聚核酸-nh2(dna-nh2)是由寡聚核酸(结构如下,供货商金斯瑞,分子量4937)以dmt-mm-bf4(供货商:苏州卡普维尔医药科技有限公司)为缩合剂与fmoc-nh-peg4-丙酸(供货商:毕得)采用常规方法进行缩合得到的(li y.,gabriele e.,samain f.,favalli n.,sladojevich f.,scheuermann.,optimized reaction conditions for amide bond formation in dna encoded combinatorial libraries,neri d.acs comb.sci.2016,18,8,438

443.)。
[0120][0121]
寡聚核酸(分子量4937)
[0122]
本发明寡聚核酸-胍化合物原料的合成方法包括如下步骤:
[0123]
将100nmol寡聚核酸-nh2溶于去离子水配制成1mmol/l浓度的水溶液(1当量,100nmol,100μl)。将4000nmol的dmt.mm.bf4(4-(4,6-二甲氧基三嗪)-4-甲基吗啉四氟硼酸盐)溶于二甲基亚砜配制成200mmol/l浓度的溶液(40当量,4000nmol,20μl)。将4000nmol的4-胍基苯甲酸溶于二甲基亚砜配制成200mmol/l浓度的溶液(40当量,4000nmol,20μl)。
[0124]
在dmt-mm-bf4二甲基亚砜溶液(20μl)中加入4-胍基苯甲酸二甲基亚砜溶液(20μl),将该混合物用涡旋振荡充分混匀10分钟。随后,向上述混合物中加入寡聚核酸-nh2水溶液(100μl)以及浓度为250mmol/l的四硼酸钠缓冲液(200μl,ph=9.5),混合均匀后室温反应2小时。反应结束后,向反应液中加入总体积10%的5mol/l氯化钠水溶液。然后,继续加入总体积3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应液置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。解冻后,在4000转/分钟的转速下离心10分钟,离心后移除上清液,剩下的沉淀为寡聚核酸-胍化合物。用去离子水溶解后得到寡聚核酸-胍化合物水溶液,该溶液直接用于下一步反应。
[0125]
制备得到的寡聚核酸-胍化合物的液相色谱质谱检测图谱见图1。
[0126]
实施例2、寡聚核酸-脒基脲类化合物的通用合成方法
[0127]
通用寡聚核酸-脒基脲类化合物的合成反应式如下:
[0128][0129]
于0.5nmol寡聚核酸-胍化合物水溶液(浓度为1mmol/l的水溶液,1当量,0.5nmol,0.5μl)中加入浓度为250mmol/l的四硼酸钠缓冲液(1.0μl,ph=12.5)以及异氰酸酯乙腈溶液(异氰酸酯浓度为1mol/l,1000当量,500nmol,0.5μl),90℃下反应,并在反应过程中每隔3小时补充加入500nmol异氰酸酯乙腈溶液(异氰酸酯浓度为1mol/l,1000当量,500nmol,0.5μl),补充加入2次,共计异氰酸酯1500nmol,共计反应22小时。反应结束后,向反应液中加入总体积10%的5mol/l氯化钠水溶液。然后,继续加入总体积3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应液置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。然后高速冷冻离心(4℃,12000转数/分钟,15分钟),倒掉上清液,余下沉淀为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物,通过液相色谱质谱联用仪进行检测,进行目标分子量的检测。
[0130]
异氰酸酯的代表结构式如下:
[0131][0132]
寡聚核酸-脒基脲类化合物产物的结构式如下(括号中为反应产物百分含量):
[0133][0134]
(1)寡聚核酸-脒基脲类化合物p1的合成方法如下:
[0135][0136]
于0.5nmol寡聚核酸-胍化合物(mw:5345)的水溶液(浓度为1mmol/l的水溶液,1当量,0.5nmol,0.5μl)中加入浓度为250mmol/l的四硼酸钠缓冲液(1.0μl,ph=12.5)以及环
己基异氰酸酯s1乙腈溶液(环己基异氰酸酯浓度为1mol/l,1000当量,500nmol,0.5μl)90℃下反应,并在反应过程中每隔3小时补充加入500nmol环己基异氰酸酯乙腈溶液(环己基异氰酸酯浓度为1mol/l,1000当量,500nmol,0.5μl),补充加入2次,共计环己基异氰酸酯1500nmol,共计反应22小时。反应结束后,向反应液中加入总体积10%的5mol/l氯化钠水溶液。然后,继续加入总体积3倍的无水乙醇,振荡均匀后,将反应液置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。然后高速冷冻离心(4℃,12000转数/分钟,15分钟),倒掉上清液,余下沉淀为产物寡聚核酸-脒基脲类化合物p1。通过lcms(高效液相-质谱联用)进行目标分子量的检测。通过液相色谱质谱进行检测,可以检测到目标产物p1分子量5470,说明寡聚核酸-胍(mw:5345)可与环己基异氰酸酯进行亲核加成得到寡聚核酸-脒基脲类化合物p1。通过液相色谱质谱检测得反应收率为79%,谱图见附图2。
[0137]
按照寡聚核酸-脒基脲类化合物p1的合成方法,将底物s1分别替换为s2~s
10
,按照通用反应过程可以制备得到寡聚核酸-脒基脲类化合物p2~p
10
。寡聚核酸-脒基脲类化合物p2~p
10
的液相色谱质谱检测图谱如附图3~11所示。
[0138]
其中,产物p3是反应后得到的酯,其又在碱性条件下水解而得到羧酸类化合物。羧酸类化合物具有如下结构:
[0139][0140]
该化合物液相色谱质谱检测图谱如附图4所示。
[0141]
合成寡聚核酸-脒基脲类化合物p1~p
10
的产物收率及纯度如表1所示。
[0142]
表1.合成寡聚核酸-脒基脲类化合物p1~p
10
的产物收率及纯度
[0143][0144][0145]
在本发明中所涉及的的化学反应,产物的纯度是在没有进行任何纯化基础上得到的。可以预见,如果进行hplc纯化的话,反应产物的纯度可以提高。相比之下,反应的转化率
更能够真实地表达反应的效率。
[0146]
以下通过具体试验例证明本发明的有益效果。
[0147]
试验例1、本发明寡聚核酸-脒基脲类化合物中寡聚核酸的完整性验证
[0148]
dna酶催化偶联反应旨在验证dna的完整性。由于所有化学反应都在dna头部边链上引导出的位点上发生,而且本专利中提到的合成寡聚核酸-脒基脲类化合物的化学实验均在相同条件下进行,所以随机挑选一个产物来验证dna的偶联实验即可证实本发明中寡聚核酸-脒基脲类化合物中所有寡聚核酸的完整性。
[0149]
为了验证寡聚核酸的完整性,进行了一个典型的先导化合物的链接实验。在酶的催化下,寡聚核酸-脒基脲类化合物成功与另一互补dna片段进行了连接(以p
10
为模板,分子量:5446;dna互补片段的分子量:5448、4064;连接后,p
10
+dna互补片段分子量:15358)。通过液相色谱质谱分析结果表明(图12),所有的原料都能成功地转化为产品,而且分子量十分精确。因此该实验可以推断出dna在寡聚核酸-脒基脲类化合物的合成反应中没有受到损伤,完整性好。
[0150]
上述实验证明寡聚核酸在本发明寡聚核酸-脒基脲类化合物的合成反应中完整性好。
[0151]
综上,本发明首次公开了一种在dna上合成寡聚核酸-脒基脲类先导化合物的方法,本发明方法对dna损伤小,反应过程中dna完整性好;同时,本发明方法普适性好,操作简单,能高收率地制得寡聚核酸-脒基脲类化合物。本发明丰富了在dna上合成编码化合物库的化学反应类型,为合成dna编码化合物库构建了新的脒基脲骨架,在先导药物开发中具有非常好的应用前景。
[0152]
综上所述,上述各实施例及附图仅为说明本发明的广适性而已,并不足以限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,皆应包含在本发明的保护范围内。
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