一种新型核苷衍生物的制备方法与流程

本发明是一类含4-取代苯乙炔基的核苷衍生物及其制备方法，可作为荧光探针，在生物学、医学等多种领域都有着重要的应用前景，如可以作为DNA荧光探针、基于RNA的过程研究和抗癌药等。

技术背景

荧光核苷类似物，其光物理性质能够随着微环境条件的变化而发生规律性的改变，因而被广泛应用于核酸的结构与功能的研究中。同构荧光核苷类似物，因其结构与天然核苷类似，在插入核酸序列后，对母体的结构和功能影响较小，因而能够替代天然核苷发挥正常的细胞功能。根据理想荧光核苷的要求，本发明设计合成了这类同构荧光核苷类似物，通过探讨胞苷类似物的合成方法，获得了此类碱基及其核苷前体合成条件。

因为天然核苷几乎没有发射性，因此，合成具备荧光特性的核苷类似物，通过其光学信号来研究细胞微环境的变化，成为生物化学家们研究的热点。理想的荧光核苷类似物，通过酶催化或化学合成法进行碱基修饰制备，在结构上与天然核苷类似。

技术实现要素：

本发明通过选用4-取代苯乙炔与5-碘胞苷偶联反应得到相应的核苷衍生物。本发明碱基和胞苷直接生成目标产物，避免了糖基化，水解等合成反应。具有反应条件相对简单可控、无副产物生成、产率高等特点。

具体方法是第一步先将胞苷和N-碘代丁二酰亚胺反应生成5-碘胞苷；第二步将5-碘胞苷和4-取代苯乙炔反应，得到核苷衍生物。

本发明采用的技术方案如下：

含4-取代苯乙炔基的核苷衍生物及其制备方法，包括以下步骤：

1)以胞苷和N-碘代丁二酰亚胺为原料，在氮气保护下，温度控制在40-70℃之间，反应6-12小时，过滤，洗涤，萃取，经柱层析色谱得到5-碘胞苷的纯产品。

2)将上述步骤得到的产物、碘化亚铜和二氯化钯加入三口烧瓶中，以DMF和三乙胺为溶剂，在氮气保护下，反应数小时，再加入4-取代苯乙炔，在50～80℃反应一段时间，过滤，洗涤，萃取，经柱层析色谱得到核苷衍生物。

上述方法中，胞苷和N-碘代丁二酰亚胺反应时间为6-12小时，得到浅黄色固体。

上述方法中，4-取代苯乙炔和5-碘胞苷的反应时间为6～10小时，得到黄色固体。

本发明是一种新型的核苷衍生物的制备方法，此类产物具有优良的荧光性质，可作为荧光探针，在生物化学和医药学等领域应用广泛。

附图说明

图1 5-碘胞苷的制备

图2核苷衍生物的制备

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式。

下式为本发明的合成路线，如下式所示，合成分为两步进行：

第一步，制备5-碘胞苷。以甲醇为溶剂，胞苷和N-碘代丁二酰亚胺为原料，其反应式为：

第二步，制备核苷类似物。将第一步反应制得的5-碘胞苷和4-取代苯乙炔加入圆底烧瓶中，再加入二氯化钯催化剂，在50～80℃反应一段时间，反应时间为6-10小时，其反应式为：

实例一：5-碘胞苷的合成

在三口烧瓶中分别加入胞苷(0.66g,2.7mol)、N-碘代丁二酰亚胺(0.60g,2.4mol)和50ml甲醇，然后升温至40-70℃搅拌反应6-12小时。冷却至室温，过滤，加入硅胶并采用旋转蒸发除去溶剂，经柱层析色谱得到0.48g淡黄色固体，产率为72.4％。

实例二：核苷衍生物1的合成

在氮气保护下，向100ml反应管中分别加入5-碘胞苷(0.48g,2mol)、4-甲氧基苯乙炔(0.40g,3mol)、双三苯基磷二氯化钯(0.03g,0.1mmol)、碘化亚铜(0.03g,0.12mmol)、40ml三乙胺以及10ml N,N-二甲基甲酰胺，在50～80℃反应6-10小时。真空除去溶剂，加入30ml甲醇稀释，过滤除去不溶固体，加入硅胶并采用旋转蒸发除去溶剂，再用甲醇/二氯甲烷混合溶剂过柱得核苷衍生物1(黄色固体)310g，产率为64.5％。

实例三：合成核苷衍生物2的合成

在氮气保护下，向100ml反应管中分别加入5-碘胞苷(0.48g,2mol)、4-氟苯乙炔(0.36g,3mol)、双三苯基磷二氯化钯(0.03g,0.1mmol)、碘化亚铜(0.03g,0.12mmol)、35ml三乙胺以及15ml N,N-二甲基甲酰胺，在50～80℃反应6-10小时。真空除去溶剂，加入30ml甲醇稀释，过滤除去不溶固体，加入硅胶并采用旋转蒸发除去溶剂，再用甲醇/二氯甲烷混合溶剂过柱得核苷衍生物2(棕黄色固体)0.35g，产率为73％。

实例四：合成核苷衍生物3的合成

在氮气保护下，向100ml反应管中分别加入5-碘胞苷(0.48g,2mol)、4-溴苯乙炔(0.54g 3mol)、双三苯基磷二氯化钯(0.03g,0.1mmol)、碘化亚铜(0.03g,0.12mmol)、40ml三乙胺以及15ml N,N-二甲基甲酰胺，在50～80℃反应6-10小时。真空除去溶剂，加入30ml甲醇稀释，过滤除去不溶固体、加入硅胶并采用旋转蒸发除去溶剂，再用甲醇/二氯甲烷混合溶剂过柱得核苷衍生物3(黄色固体)0.41g，产率为86％。