CN103193843B - 由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法 - Google Patents
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Abstract
一种由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法，以苄氧羰基保护核苷为原料，与苄氧基二异丙基氨基亚磷酰氯在碱性条件下生成亚磷酰胺中间体粗品；再经弱酸催化水解得到核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品；核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品，与烷基胺进行氧化偶联，柱层析得到全保护核苷磷酰胺前体；再在N,N-二甲基甲酰胺溶液中经催化、氢化脱除全部保护基，之后过滤除去钯碳；与焦磷酸或单磷酸烷基铵盐在弱酸性催化剂存在的条件下反应得到核苷二磷酸和核苷三磷酸产物。本发明大幅度地提高了焦磷酸和单磷酸试剂与核苷磷酰胺中间体的反应速度和产率，为核苷5′-三磷酸和核苷5′-二磷酸的化学合成建立了一种高效和通用的新方法。
Description
技术领域
本发明属于天然产物类生化试剂的化学制备技术领域，涉及一种由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法。
背景技术
核苷三磷酸是基因复制、转录、转译的物质基础，在分子生物学和医药研究中，脱氧核苷三磷酸有着广泛的应用。聚合酶连锁反应（Polymerase chain reaction, PCR）技术在体外利用DNA聚合酶扩增特定的DNA片断，被用于基因图谱的建立、亲子鉴定、基因克隆和疾病检测等。四种天然脱氧核苷三磷酸正是这项技术不可或缺的反应底物。目前，四种天然脱氧核苷三磷酸主要用于生产PCR实验试剂盒。而且随着PCR技术应用的拓展，其需求还在迅速递增。
有关核苷三磷酸化学合成的研究最早可以追溯到上世纪中叶。目前，核苷三磷酸类化合物的化学合成已经建立了如“磷酰胺法”、“一锅三步法”、“水杨酸亚磷酰氯法”等多种可行的合成路线。虽然已知的各种方法有其各自适合的核苷底物类型，但是普遍合成产率不高，目前为止还没有任何一种方法可以适用于全部核苷三磷酸的高效合成，从而真正彻底解决核苷三磷酸化学合成的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用性强、高效的由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法。
本发明的由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法，包括以下步骤：
全保护核苷磷酰胺中间体的合成方法：
1、以苄氧羰基（Cbz）保护核苷（如图1中物质1-9）为原料，与苄氧基二异丙基氨基亚磷酰氯（如图1中物质10）在碱性条件下生成亚磷酰胺中间体粗品，苄氧羰基保护核苷与苄氧基二异丙基氨基亚磷酰氯的摩尔比例为1：1-3；缚酸用的有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺，1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯中的任意一种；苄氧羰基保护核苷与有机碱的摩尔比例为1：1-5；反应溶剂为无水二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、***、乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+50℃之间，反应时间在30分钟至3小时。
2、亚磷酰胺中间体粗品再经弱酸催化水解得到核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品，所使用的弱酸性催化剂为1H-四氮唑、4,5-二氰基咪唑、1,2,4-三氮唑、4-硝基苯酚、N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并***、咪唑盐酸盐、N-甲基咪唑盐酸盐、吡啶盐酸盐、吡啶对甲苯磺酸盐、三乙胺盐酸盐中的任意一种；反应溶剂为乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+50℃之间，反应时间在10分钟至2小时。
3、核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品，最后与烷基胺进行氧化偶联，柱层析得到全保护核苷磷酰胺前体，所使用的烷基胺为哌啶、4-甲基哌啶、吗啉、脯氨酸甲酯中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：3-10；氧化剂为四氯化碳、六氯乙烷、四溴化碳、N-溴代琥珀酰亚胺、碘中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：5-30；有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、吡啶、2,6-二甲基吡啶中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：2-20；反应溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、***、乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+80℃，反应时间在15分钟至3小时。
核苷二磷酸和核苷三磷酸的酸催化合成方法：
1、全保护核苷磷酰胺（如图1中物质11-46）在N,N-二甲基甲酰胺溶液中经催化、氢化脱除全部保护基，之后过滤除去钯碳，其工艺条件是，5% 或10% 钯碳与全保护核苷磷酰胺的质量比例为1：10-20，缚酸用的有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯中的任意一种，全保护核苷磷酰胺与有机碱的摩尔比例为1：1-2，氢气压力在1-2个大气压，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，反应温度为0℃至+40℃，反应时间在6至72小时。
2、上述核苷磷酰胺前体再与焦磷酸或单磷酸烷基铵盐在弱酸性催化剂存在的条件下反应得到核苷二磷酸和核苷三磷酸产物，所述焦磷酸盐为焦磷酸三（四正丁铵）盐、三（三乙铵）盐、三（三正辛铵）盐、二（四正丁铵）盐、二（三乙铵）盐、二（四正辛铵）盐中的任意一种，其与磷酰胺的质量比例为2-3：1；单磷酸盐为单磷酸二（四正丁铵）盐、二（三乙铵）盐、二（三正辛铵）盐、单（四正丁铵）盐、单（三乙铵）盐、单（四正辛铵）盐中的任意一种，其与磷酰胺的质量比例为2-5：1；弱酸性催化剂为4,5-二氰基咪唑，1H-四氮唑、吡啶盐酸盐、吡啶对甲苯磺酸盐、N,N-二甲基苯胺盐酸盐中的任意一种，与磷酰胺的质量比例为4-10：1；反应温度在0℃至+30℃，反应时间在6至72小时。
3、上述步骤的粗产物经过乙醇沉淀，离子交换凝胶色谱（Sephadex A-25）或反相C18 HPLC纯化，以及最终的离子交换得到18种高纯度核苷二磷酸和核苷三磷酸（如图1中物质47-64）。
本发明的由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法，通过全保护核苷磷酰胺中间体，利用弱酸性催化剂活化五价磷-氮键的方法，大幅度地提高了焦磷酸和单磷酸试剂与核苷磷酰胺中间体的反应速度和产率，为核苷5′-三磷酸和核苷5′-二磷酸的化学合成建立了一种高效和通用的新方法。
附图说明
图1为本发明方法的反应步骤示图。
图2为本发明方法的反应步骤示图。
具体实施方式
实施例1:
N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)尿苷-5′-)磷酰哌啶（如图1中物质11）的合成：将2′,3′-二苄氧羰基尿苷（如图1中物质1，500 mg，0.98 mmol）溶于干燥乙腈（20 ml），在搅拌的条件下加入干燥二异丙基乙基胺（0.43 ml，2.5 mmol）。将苄氧基氯代亚磷酰二异丙胺（如图1中物质10，534 mg，1.95 mmol）溶于无水干燥乙腈（10 ml）中，然后缓慢滴加到反应瓶中。滴加完毕，继续反应45分钟。减压浓缩反应液，残余物再用乙腈（10 ml）共沸两次。向残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的二异丙基乙基胺盐酸盐。过滤除盐，将滤液浓缩后，得黄色油状O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)腺苷-5′-亚磷酰二异丙胺中间体粗品。将油状物溶于乙腈（20 ml）中，加入1H-四氮唑（140 mg，2 mmol）和水（0.2 ml），室温搅拌10分钟。浓缩反应液，将残余物溶于乙酸乙酯（50 ml）中，然后依次用2%稀盐酸（30 ml）和水（30 ml）洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压浓缩得油状核苷苄基氢亚磷酸二酯粗品。将哌啶（146 l，1.47 mmol）溶乙腈（10 ml）中，然后加入N-甲基吗啉（0.05 ml）和四氯化碳（0.15 ml）。将尿苷苄基氢亚磷酸二酯粗品溶于乙腈（2 ml），在冰浴的条件下，缓慢滴入哌啶溶液中。滴加完毕后，继续反应20分钟。减压浓缩，残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的的N-甲基吗啉盐酸盐，过滤除盐。将滤液浓缩后得到黄色油状物。硅胶柱层析分离（石油醚：乙酸乙酯 = 1：2至二氯甲烷：甲醇 = 50：1），得到白色泡沫状固体615 mg，产率：84%。
实施例2:
N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)腺苷-5′-)磷酰吗啉（如图1中物质31）的合成：将2′,3′-二苄氧羰基腺苷（如图1中物质3，1.0 g，1.87 mmol）溶于无水二氯甲烷（50 ml），在搅拌的条件下加入干燥三乙胺（0.65 ml，4.68 mmol）。将苄氧基氯代亚磷酰二异丙胺（如图1中物质10，1.02 g，3.74 mmol）溶于无水二氯甲烷（20 ml）中，然后缓慢滴加到反应瓶中。滴加完毕，继续反应30分钟。减压浓缩反应液，残余物再用30 ml乙腈共沸两次。向残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的三乙胺的盐酸盐。过滤除盐，将滤液浓缩后，得黄色油状O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)腺苷-5′-亚磷酰二异丙胺中间体粗品。将油状物溶于乙腈（30 ml）中，加入4，5-二氰基咪唑（441 mg，3.74 mmol）和水（0.3 ml），室温搅拌10分钟。浓缩反应液，将残余物溶于乙酸乙酯（100 ml）中，然后依次用2%稀盐酸（50 ml）和水（50 ml）洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压浓缩得油状核苷苄基氢亚磷酸二酯粗品。将吗啉（0.24 ml，2.81 mmol）溶乙腈（10 ml）中，然后加入三乙胺（0.2 ml）和四氯化碳（0.5 ml）。将腺苷苄基氢亚磷酸二酯粗品溶于乙腈（5 ml），在冰浴的条件下，缓慢滴入吗啉溶液中。滴加完毕后，继续反应30分钟。减压浓缩，残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的三乙胺的盐酸盐，过滤除盐。将滤液浓缩后得到黄色油状物。硅胶柱层析分离（石油醚：乙酸乙酯 = 1：2至二氯甲烷：甲醇 = 50：1），得到白色泡沫状固体1.01 g，产率：70%。
实施例3:
N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)利巴韦林-5′-)磷酰-(4-甲基哌啶)（如图1中物质33）的合成：将2′,3′-二苄氧羰基利巴韦林（如图1中物质5，1.0 mg，1.95 mmol）溶于无水二氯甲烷（50 ml），在搅拌的条件下加入干燥三正丁胺（1.16 ml，4.88 mmol）。将苄氧基氯代亚磷酰二异丙胺（如图1中物质10，1.07 g，3.90 mmol）溶于无水二氯甲烷（20 ml）中，然后缓慢滴加到反应瓶中。滴加完毕，继续反应30分钟。减压浓缩反应液，残余物再用30 ml乙腈共沸两次。向残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的三正丁胺的盐酸盐。过滤除盐，将滤液浓缩后，得黄色油状O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)利巴韦林-5′-亚磷酰二异丙胺中间体粗品。将油状物溶于乙腈（30 ml）中，加入吡啶对甲苯磺酸盐（590 mg，3.9 mmol）和水（0.5 ml），室温搅拌20分钟。浓缩反应液，将残余物溶于二氯甲烷（100 ml）中，然后依次用2%稀盐酸（50 ml）和水（50 ml）洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压浓缩得油状利巴韦林苄基氢亚磷酸二酯粗品。将4-甲基哌啶（210 mg，2.93 mmol）溶于乙腈（20 ml）中，然后加入二异丙基乙基胺（0.2 ml）和四氯化碳（0.5 ml）。将尿苷苄基氢亚磷酸二酯粗品溶于乙腈（5 ml），在冰浴的条件下，缓慢滴入4-甲基哌啶溶液中。滴加完毕后，继续反应1小时。减压浓缩，残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的盐酸盐，过滤除盐。将滤液浓缩后得到黄色油状物。硅胶柱层析分离（石油醚：乙酸乙酯 = 1：2至二氯甲烷：甲醇 = 50：1），得到白色泡沫状固体953 mg，产率：66%。
实施例4:
N-(O-苄基-O-(3′-苄氧羰基) 2′-脱氧鸟苷-5′-)磷酰脯氨酸甲酯（如图1中物质46）的合成：将3′-苄氧羰基2′-脱氧-鸟苷（如图1中物质9，1.00 g，2.49 mmol）溶于无水二氯甲烷（50 ml），在搅拌的条件下加入干燥三乙胺（0.87 ml，6.23 mmol）。将苄氧基氯代亚磷酰二异丙胺（如图1中物质10，1.36 g，4.98 mmol）溶于无水二氯甲烷（20 ml）中，然后缓慢滴加到反应瓶中。滴加完毕，继续反应30分钟。减压浓缩反应液，残余物再用30 ml乙腈共沸两次。向残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的三乙胺的盐酸盐。过滤除盐，将滤液浓缩后，得黄色油状O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)腺苷-5′-亚磷酰二异丙胺中间体粗品。将油状物溶于乙腈（30 ml）中，加入1,2,4-三氮唑（343 mg，4.98 mmol）和水（0.5 ml），室温搅拌10分钟。浓缩反应液，将残余物溶于二氯甲烷（100 ml）中，然后依次用2%稀盐酸（50 ml）和水（50 ml）洗涤。有机相经无水硫酸钠干燥后，减压浓缩得油状核苷苄基氢亚磷酸二酯粗品。将L-脯氨酸甲酯（482 mg，3.74 mmol）溶于乙腈（20 ml）中，然后加入三乙胺（0.5 ml）和六氯乙烷（1.18 g）。将腺苷苄基氢亚磷酸二酯粗品溶于乙腈（5 ml），在冰浴的条件下，缓慢滴入吗啉溶液中。滴加完毕后，继续反应30分钟。减压浓缩，残余物中加入少量乙酸乙酯，沉淀生成的三乙胺的盐酸盐，过滤除盐。将滤液浓缩后得到黄色油状物。硅胶柱层析分离（石油醚：乙酸乙酯 = 1：2至二氯甲烷：甲醇 = 50：1），得到白色泡沫状固体1.0 g，产率：63%。
实施例5:
尿苷5′-三磷酸四钠盐（如图1中物质47）的合成：将N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)尿苷-5′-)磷酰哌啶（如图1中物质11，100 mg，0.13 mmol）、10%钯碳（5 mg，重量比例5%）和三乙胺（18μl，0.13 mmol）溶于干燥N,N-二甲基甲酰胺（1 ml），20 oC常压氢化3 h。氢化后使用少量硅藻土滤除钯碳后，溶液加入焦磷酸三（四正丁铵）盐（235 mg，0.26 mmol）、4,5-二氰基咪唑（92 mg，0.78 mmol）在20 oC搅拌6 h。反应结束后，浓缩溶剂。残留物中加入醋酸钠水溶液（10 M，0.5 ml）溶解后加入乙醇（50 ml）沉淀产物，离心得尿苷5′-三磷酸钠盐粗品。使用DEAE-25离子交换树脂，以0.3-0.5 M三乙基碳酸氢铵（TEAB）缓冲溶液线性洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得白色尿苷5′-三磷酸三乙胺盐固体。三乙胺盐型产物溶于去离子水（1 ml），经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得尿苷5′-三磷酸四钠盐白色固体60 mg，产率：81%。
实施例6:
脱氧鸟苷5′-三磷酸四钠盐（如图1中物质64）的合成：将N-(O-苄基-O-(3′-苄氧羰基) 2′-脱氧鸟苷-5′-)磷酰脯氨酸甲酯（如图1中物质46，102 mg，0.16 mmol）、10%钯碳（5 mg，重量比例5%）溶于干燥N,N-二甲基甲酰胺（1 ml），25oC常压氢化3 h。氢化后使用孔径0.45μm滤膜除去钯碳后，溶液加入焦磷酸二（三乙铵）盐（122 mg，0.32 mmol）、吡啶盐酸盐（74 mg，0.64 mmol）在20 oC搅拌48 h。反应结束后，浓缩溶剂。残留物中加入醋酸钠水溶液（10 M，0.5 ml），溶解后加入乙醇（50 ml）沉淀产物。离心得2′-脱氧鸟苷5′-三磷酸钠盐粗品。使用DEAE-25离子交换树脂，以0.3-0.6 M三乙基碳酸氢铵（TEAB）缓冲溶液线性洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得白色2′-脱氧鸟苷5′-三磷酸三乙胺盐固体。三乙胺盐型产物溶于去离子水（1 ml），经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得2′-脱氧鸟苷5′-三磷酸四钠盐白色固体69 mg，产率：72%。
实施例7:
腺苷5′-二磷酸三钠盐（如图1中物质58）的合成：将N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)腺苷-5′-)磷酰吗啉（如图1中物质31，100 mg，0.13 mmol）、5%钯碳（5 mg，重量比例5%）溶于干燥的二甲基亚砜（1 ml），20 oC常压氢化4 h。氢化完成后使用孔径0.45μm滤膜滤除钯碳后，溶液加入磷酸二（三乙铵）盐（117 mg，0.39 mmol）、4,5-二氰基咪唑（123 mg，1.04 mmol）在20 oC搅拌12 h。反应结束后，浓缩溶剂。残留物中加入10 M醋酸钠的水溶液（0.5 ml）溶解后加入乙醇（50 ml）沉淀产物。离心得腺苷5′-二磷酸钠盐粗品。使用DEAE-25离子交换树脂，以0.25-0.45 M三乙基碳酸氢铵（TEAB）缓冲溶液线性洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得白色腺苷5′-二磷酸三乙胺盐固体。三乙胺盐型产物溶于去离子水（1 ml），经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得腺苷5′-二磷酸三钠盐白色固体47 mg，产率：75%。
实施例8:
利巴韦林5′-二磷酸三钠盐（如图1中物质60）的合成：将N-(O-苄基-O-(2′,3′-二苄氧羰基)利巴韦林-5′-)磷酰(4-甲基哌啶)（如图1中物质33，100 mg，0.13 mmol）、5%钯碳（5 mg，重量比例5%）溶于干燥N,N-二甲基甲酰胺（1 ml），25 oC常压氢化3 h。氢化完成后使用少量硅藻土滤除钯碳后，溶液加入磷酸二（三正丁铵）盐（214 mg，0.26 mmol）、N,N-二甲基苯胺盐酸盐（164 mg，1.04 mmol）在20 oC搅拌6 h。反应结束后，浓缩溶剂。残留物中加入醋酸钠水溶液（10 M，0.5 ml）溶解后加入乙醇（50 ml）沉淀产物。离心得利巴韦林5′-二磷酸钠盐粗品。使用反相C18 HPLC线性洗脱（100%三乙基碳酸氢铵（TEAB, 10 mM）至93%三乙基碳酸氢铵/7%甲醇，10分钟），合并含产物液洗脱液，冻干得白色利巴韦林5′-二磷酸三乙胺盐固体。三乙胺盐型产物溶于去离子水（1 ml），经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱，合并含产物液洗脱液，冻干得利巴韦林5′-二磷酸三钠盐白色固体51 mg，产率：68%。
Claims (1)
1.一种由全保护核苷磷酰胺中间体通过酸催化合成核苷三磷酸和核苷二磷酸的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
全保护核苷磷酰胺中间体的合成方法：
（a）、以苄氧羰基保护核苷为原料，与苄氧基二异丙基氨基亚磷酰氯在碱性条件下生成亚磷酰胺中间体粗品；
（b）、亚磷酰胺中间体粗品再经弱酸催化水解得到核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品；
（c）、核苷-氢亚磷酸二酯中间体粗品，最后与烷基胺进行氧化偶联，柱层析得到全保护核苷磷酰胺中间体；
核苷二磷酸和核苷三磷酸的酸催化合成方法：
（d）、全保护核苷磷酰胺中间体在N,N-二甲基甲酰胺溶液中经催化、氢化脱除全部保护基，之后过滤除去钯碳；
（e）、再与焦磷酸烷基铵盐或单磷酸烷基铵盐在弱酸性催化剂存在的条件下反应得到核苷二磷酸和核苷三磷酸产物；
（f）、上述步骤的粗产物经过乙醇沉淀，离子交换凝胶色谱或反相C18 HPLC纯化，以及最终的离子交换得到18种高纯度核苷二磷酸和核苷三磷酸；
所述步骤（a）中，苄氧羰基保护核苷与苄氧基二异丙基氨基亚磷酰氯的摩尔比例为1：1-3；缚酸用的有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺，1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯中的任意一种；苄氧羰基保护核苷与有机碱的摩尔比例为1：1-5；反应溶剂为无水二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、***、乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+50℃之间，反应时间在30分钟至3小时；
所述步骤（b）中，所使用的弱酸性催化剂为1H-四氮唑、4,5-二氰基咪唑、1,2,4-三氮唑、4-硝基苯酚、N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并***、咪唑盐酸盐、N-甲基咪唑盐酸盐、吡啶盐酸盐、吡啶对甲苯磺酸盐、三乙胺盐酸盐中的任意一种；反应溶剂为乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+50℃之间，反应时间在10分钟至2小时；
所述步骤（c）中，所使用的烷基胺为哌啶、4-甲基哌啶、吗啉、脯氨酸甲酯中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：3-10；氧化剂为四氯化碳、六氯乙烷、四溴化碳、N-溴代琥珀酰亚胺、碘中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：5-30；有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、吡啶、2,6-二甲基吡啶中的任意一种，与上一步中间体的摩尔比例为1：2-20；反应溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、***、乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种；反应温度在-50℃至+80℃，反应时间在15分钟至3小时；
所述步骤（d）中，其工艺条件是，5% 或10% 钯碳与全保护核苷磷酰胺的质量比例为1：10-20，缚酸用的有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三异丙胺、三正丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三辛胺、N-甲基吗啉、N-甲基环己胺、1,4-二甲基哌嗪、 二异丙基乙基胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯中的任意一种，全保护核苷磷酰胺与有机碱的摩尔比例为1：1-2，氢气压力在1-2个大气压，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，反应温度为0℃至+40℃，反应时间在6至72小时；
所述步骤（e）中，所述焦磷酸烷基铵盐为焦磷酸三（四正丁铵）盐、焦磷酸三（三乙铵）盐、焦磷酸三（三正辛铵）盐、焦磷酸二（四正丁铵）盐、焦磷酸二（三乙铵）盐、二（四正辛铵）盐中的任意一种，其与磷酰胺的质量比例为2-3：1；单磷酸烷基铵盐为单磷酸二（四正丁铵）盐、单磷酸二（三乙铵）盐、单磷酸二（三正辛铵）盐、单磷酸单（四正丁铵）盐、单磷酸单（三乙铵）盐、单磷酸单（四正辛铵）盐中的任意一种，其与磷酰胺的质量比例为2-5：1；弱酸性催化剂为4,5-二氰基咪唑，1H-四氮唑、吡啶盐酸盐、吡啶对甲苯磺酸盐、N,N-二甲基苯胺盐酸盐中的任意一种，与磷酰胺的质量比例为4-10：1；反应温度在0℃至+30℃，反应时间在6至72小时；
所述苄氧羰基保护核苷分别为 ，其中核苷1：，；核苷2：，；核苷3：，；核苷4：，；核苷5：，
；核苷6：，；核苷7：，；核苷8：，；核苷9：，；
相应的，所述18种高纯度核苷二磷酸和核苷三磷酸分别为：
,其中产物47：n=2，，；产物48：n=2，，；产物49：n=2，，；产物50：n=2，，；产物51：n=2，，；产物52：n=2，，；产物53：n=2，，；产物54：n=2，，；产物55：n=2，，；产物56：n=1，，；产物57：n=1，，；产物58：n=1，，；产物59：n=1，，；产物60：n=1，，；产物61：n=1，，；产物62：n=1，，；产物63：n=1，，；产物64：n=1，，。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN1535978A (zh) * | 2003-04-04 | 2004-10-13 | 张礼和 | 环肌苷二磷酸乙氧基甲基核糖类化合物 |
| CN101550175A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-07 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 | 一种修饰体外合成rna的试剂盒和方法 |
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Christoph Schaub,等.Sialyltransferase Inhibitors Based on CMP-Quinic Acid.《Eur. J. Org. Chem.》.2000,1745-1758. * |
| Henrik Gold,等.Synthesis of Sugar Nucleotides by Application of Phosphoramidites.《J. Org. Chem.》.2008,第73卷9458–9460. * |
| Xianfeng Gu,等.Synthesis and Biological Evaluation of Novel Membrane-Permeant Cyclic ADP-Ribose Mimics:N1-[(5"-O-Phosphorylethoxy)methyl]-5"-O-phosphorylinosine 5",5"-Cyclicpyrophosphate (cIDPRE) and 8-Substituted Derivatives.《J. Med. Chem.》.2004,第47卷(第23期),5674-5682. * |
| 由洋,等.利用固定化啤酒酵母合成5"-核苷三磷酸.《工业微生物》.2007,第37卷(第2期),31-35. * |
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