用于暂时性生物缀合物合成的具有二芳基硫化物骨架的光可裂解的衔接物分子的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及光可裂解的化合物，其可用作连接两个生物分子的光可裂解的衔接物 (linker)，所述生物分子为例如寡核苷酸和肽。本申请还涉及所述光可裂解的化合物的合 成方法。
【背景技术】
[0002] 光可裂解的化合物作为保护基在阻断核苷、核苷酸、糖和氨基酸中存在的官能团 中发挥重要作用，其可用于合成生物分子例如核苷酸及其衍生物、蛋白质、肽和碳水化合 物。上述化合物具有以下优点：保护的官能团可经由光暴露简单地进行脱保护。因此，光可 裂解的化合物为寡核苷酸或肽在固体载体例如微阵列上基于光刻的空间解析合成提供基 础。对光不稳定的化合物在微阵列合成中的用途是公知的（Pease等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA91 (1994) 5022-5026, Hasan 等人，Tetrahedron 53 (1997) 4247-4264) 〇
[0003] 光可裂解的化合物还可用作连接不同组成部分的光可裂解的衔接物分子，所述不 同组成部分为例如两个生物分子、一个生物分子和一个固相、一个生物分子和一个抗生蛋 白链菌素。例如，两个不同的寡核苷酸可经由光可裂解的化合物连接，从而向生物化学或生 物学测试递送单链分子，其经光照射释放两个单独的寡核苷酸，然后所述寡核苷酸可形成 双链DNA并展现出生物学功能。另一个可能的应用是寡核苷酸可经由光可裂解的化合物与 生物素分子连接，使得寡核苷酸可通过亲和纯化捕获例如被来自测定的抗生蛋白链菌素包 衣的磁珠捕获且接着可用光照射从亲和树脂释放。
[0004] 另一个可能的应用是当寡核苷酸为蛋白结合适体时，上述寡核苷酸-光可裂解的 化合物-生物素结构可用于下拉（pull-down)纯化或测定。
[0005] 通过上述化合物进行光可裂解连接的组成部分由于光暴露而可彼此简单地分 离。上述组分是公知的（Ole jnik 等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA92 (1995) 7590-7594 ; Olejnik 等人，Nucleic Acids Res. 26(1998)3572-3576 ;01ejnik 等人，Nucleic Acids Res. 27(1999)4626-4631)。
[0006] 本领域所述光可裂解的化合物的主要缺点是为了裂解光可裂解的化合物必须使 用用于裂解共价键的近UV范围的光（365nm或更短）。适于产生上述波长的光源为例如汞 弧光灯、受激准分子激光器、UV-LED和倍频固态激光器。上述光源特征在于高购买成本，提 供有限的发光功率并具有短寿命，这导致运行的总成本高。因为一些上述光源含有有害物 质例如汞，采取适当措施确保职业安全和妥善处置是必要的，这进一步增加了成本。
[0007] -些上述光源产生宽波长谱，例如汞弧光灯发射UV至IR范围的光，如果用于生物 分子的情况下，所述两种光都具有不利的影响。UV光例如可被合成的DNA吸收，这导致由磷 酸酯骨架基团裂解引起的链内随机断裂、鸟嘌呤碱基氧化和随后的链断裂或光二聚化（尤 其是胸腺嘧啶碱基）。此外，UV光还可导致某些氨基酸的破坏，例如通过基团氧化破坏色氨 酸或通过硫氧化破坏半胱氨酸和甲硫氨酸。因此，涉及生物分子的实验受上述UV光用于裂 解光可裂解的化合物的影响。相反，IR光导致实验装置的升温，这也影响实验结果。
[0008] 因此，本申请的目的是提供不表现出上述缺点的光可裂解的化合物。
【发明内容】
[0009] 本申请涉及光可裂解的化合物，其可用作连接两个生物分子的光可裂解的衔接 物，所述生物分子为例如寡核苷酸和肽。一经用可见光照射，所述衔接物裂解，从而释放两 个生物分子。更准确地讲，本申请涉及光可裂解的下式化合物：
[0010] [式 I]
[0011]
【主权项】
1. 光可裂解的下式化合物：
其中 A 为-CH2-、-CH2-CH2-、-CH (CH3)-或-CH (CH3) -CH2-， R3为H、甲基或乙基， R2为亚磷酰胺、H-磷酸酯、磷酸二酯或磷酸三酯， 其中当R2为式-O-P (O) -(0R4) -(OH)的磷酸二酯时，R4为烷基或取代的烷基或核苷或 寡核苷酸，且 其中当R2为式-O-P (0) -(0R4) -(0R5)的磷酸三酯时，R4和R5各自为烷基或取代的烷 基或核苷或寡核苷酸，或R4和R5 -起形成寡核苷酸的核苷酸间部分， Rl为苯基酰胺，且 其中官能团经由氨基与所述苯基酰胺连接。
2. 权利要求1的化合物，其特征在于所述官能团选自4,4' -二甲氧基三苯甲基-氧 基_烷基_、二氟乙酰基-氨基-烷基 -、烷基酰氨基_生物素和半抗原。
3. 权利要求1或2的化合物，其特征在于A为-CH (CH 3) -CH2-。
4. 权利要求1至3的化合物，其特征在于R3为乙基。
5. 权利要求1至4的化合物，其特征在于R2为亚磷酰胺。
6. 权利要求1至5的化合物，其特征在于第一分子与所述官能团连接且第二分子与所 述亚磷酰胺连接。
7. 权利要求6的化合物，其特征在于所述第一分子和所述第二分子独立地选自寡核苷 酸和肽。
8. 权利要求1至7的化合物，其特征在于所述光可裂解的化合物可在375nm至420nm 的波长处进行裂解。
9. 权利要求1至8中任一项的光可裂解的化合物的制备方法，其包括以下步骤： a) 提供对二乙基苯作为起始物质 b) 对苯基环进行溴化 c) 将所得化合物在硝酸和硫酸中在溴的对位进行硝化 d) 纯化和结晶 e) 在苄位将化合物进行羟基甲基化 f) 使用取代的苯硫酚将芳族溴基团转化为芳基硫化物 g) 纯化 h) 将醇转化为氯甲酸酯 i) 使所述氯甲酸酯与核苷反应并使核苷与亚磷酸化试剂反应，或使所述氯甲酸酯与氨 基酸衍生物反应。
【专利摘要】本申请涉及光可裂解的化合物，其可用作连接两个生物分子的光可裂解的衔接物，所述生物分子为例如寡核苷酸和肽。本申请还涉及所述光可裂解的化合物的合成方法。
【IPC分类】C07F9-6561, C07H19-00, C07F9-24
【公开号】CN104684921
【申请号】CN201380051726
【发明人】K-P·施滕格勒
【申请人】文塔纳医疗系统公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年9月27日
【公告号】CA2883263A1, EP2914607A1, WO2014053397A1