CN111909197B - 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法 - Google Patents

一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111909197B
CN111909197B CN202010639823.4A CN202010639823A CN111909197B CN 111909197 B CN111909197 B CN 111909197B CN 202010639823 A CN202010639823 A CN 202010639823A CN 111909197 B CN111909197 B CN 111909197B
Authority
CN
China
Prior art keywords
triphosphate
producing
triphosphate compound
tri
reacting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010639823.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111909197A (zh
Inventor
秦龙
杨照亮
何筠
田晖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anxuyuan Biotechnology Shenzhen Co ltd
Shenzhen Research Institute Tsinghua University
Original Assignee
Anxuyuan Biotechnology Shenzhen Co ltd
Shenzhen Research Institute Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anxuyuan Biotechnology Shenzhen Co ltd, Shenzhen Research Institute Tsinghua University filed Critical Anxuyuan Biotechnology Shenzhen Co ltd
Priority to CN202010639823.4A priority Critical patent/CN111909197B/zh
Publication of CN111909197A publication Critical patent/CN111909197A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111909197B publication Critical patent/CN111909197B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • C07F9/098Esters of polyphosphoric acids or anhydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00Processes for the preparation of sugar derivatives
    • C07H1/02Phosphorylation
    • C07H1/04Introducing polyphosphoric acid radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/10Pyrimidine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/16Purine radicals
    • C07H19/20Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • C07H19/207Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids the phosphoric or polyphosphoric acids being esterified by a further hydroxylic compound, e.g. flavine adenine dinucleotide or nicotinamide-adenine dinucleotide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法。本发明的三磷酸化合物制备方法通过用四氢呋喃替代磷酸三甲酯/磷酸三乙酯、三正丙基胺替代三正丁基胺、乙腈替代N,N‑二甲基甲酰胺,具有产率大、副产物少、溶剂易去除、无毒安全等优点。本发明的脱氧核苷酸方法通过用吗啉‑二甲基甲酰胺溶液替代三乙胺溶液来脱除‑Fmoc基团,大幅缩短了反应时间,减少了副产物的生成,提高了产率。

Description

一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法,属于有机合成技术领域。
背景技术
末端脱氧核苷酸转移酶是一种无需模板的DNA聚合酶,用于催化脱氧核苷酸结合到DNA分子的3'羟基端,在人类和动物的免疫反应形成过程中起重要作用。2'-脱氧核苷-5'-三磷酸是末端脱氧核苷酸转移酶的天然底物,不过有研究发现是否存在核苷片段并不影响三磷酸酯作为底物的性质,即三磷酸类化合物可以替代2'-脱氧核苷-5'-三磷酸用作某些末端脱氧核苷酸转移酶(例如:小牛胸腺末端脱氧核苷酸转移酶)的底物。然而,文献报道的三磷酸类化合物合成方法普遍的反应收率仅有7%~12%,且还需要使用三正丁基胺这种一类剧毒品,所以无法大规模推广应用。
核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。核苷酸最常见的修饰手段是在5位标记荧光染料分子或者在7位碱基上修饰一些可用于检测的基团,用于各种基因组学,包括DNA标记和测序,而7位碱基上修饰的分子在与DNA聚合酶发生作用后,这些带标记核苷酸就会***延伸的DNA链当中,导致新的DNA结构发生变化。近些年,研究人员在研究单分子测序时发现5位修饰亦可用于DNA测序,而此类修饰一般是延伸5位磷酸酯键并甩出一个容易与一些标记分子连接的官能团,例如-NH2等,因此这类化合物的合成研究对单分子测序至关重要,其多样性能够增加单分子测序底物筛选的样本量,为优化筛选测序底物提供更多的可能性。然而,文献报道的通过三磷酸类化合物合成核苷酸的方法普遍存在目标产物收率较低、副产物多、制备周期长、溶剂难去除等问题,无法大规模推广应用。
因此,有必要开发一种收率更高、更加安全的三磷酸化合物合成方法,并进一步利用三磷酸化合物来合成脱氧核苷酸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种三磷酸化合物的制备方法,包括以下步骤:
1)将芴甲氧羰酰氯和
Figure BDA0002570540740000011
分散在溶剂中,X为C2~C9的亚烷基,再加入Na2CO3溶液,常温反应,萃取,析晶,得到
Figure BDA0002570540740000021
2)将三氯氧磷和
Figure BDA0002570540740000022
分散在四氢呋喃中,30~50℃反应,得到
Figure BDA0002570540740000023
3)将焦磷酸三正丙基铵盐的乙腈溶液和三正丙基胺加入步骤2)的反应液中,室温反应,得到
Figure BDA0002570540740000024
4)将三乙胺-碳酸缓冲液加入步骤3)的反应液中,室温反应,浓缩,得到三磷酸化合物粗品;
5)通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化,得到三磷酸化合物
Figure BDA0002570540740000025
优选的,步骤1)所述芴甲氧羰酰氯、
Figure BDA0002570540740000026
的摩尔比为(1.1~1.5):1。
优选的,步骤1)所述溶剂为1,4-二氧六环、乙腈、二甲基甲酰胺、二氯甲烷中的至少一种。
优选的,步骤1)所述Na2CO3溶液的质量分数为5%~15%。
优选的,步骤1)所述反应的时间为10~15h。
优选的,步骤2)所述三氯氧磷、
Figure BDA0002570540740000027
的摩尔比为(1.2~2.1):1。
优选的,步骤2)所述反应的时间为3~5h。
优选的,步骤2)所述
Figure BDA0002570540740000028
步骤3)所述焦磷酸三正丙基铵盐的摩尔比为1:(5~8)。
优选的,步骤2)所述
Figure BDA0002570540740000029
步骤3)所述三正丙基胺的摩尔比为1:(5~8)。
优选的,步骤3)所述反应的时间为1~2h。
优选的,步骤4)所述反应的时间为20~50h。
一种脱氧核苷酸的制备方法,包括以下步骤:
1)将
Figure BDA00025705407400000210
和N,N'-羰基二咪唑分散在溶剂中,X为C2~C9的亚烷基,室温反应,再加入甲醇,室温反应,得到
Figure BDA0002570540740000031
2)将2'-脱氧核苷-5'-多磷酸酯的三正丁基铵盐溶于溶剂后加入步骤1)的反应液中,再加入MgCl2,室温反应,旋蒸,得到
Figure BDA0002570540740000032
Y为A、G、C、T四种碱基中的一种,n为1~4的自然数;
3)将
Figure BDA0002570540740000033
加入吗啉-二甲基甲酰胺溶液中,室温反应,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过反相高效液相色谱对脱氧核苷酸粗品进行纯化,得到脱氧核苷酸
Figure BDA0002570540740000034
优选的,步骤1)所述
Figure BDA0002570540740000035
N,N'-羰基二咪唑、甲醇的摩尔比为1:(2~5):(4~7)。
优选的,步骤1)所述溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜中的至少一种。
优选的,步骤1)中第一次反应的时间为3~5h,第二次反应的时间为20~40min。
优选的,步骤1)所述
Figure BDA0002570540740000036
步骤2)所述2'-脱氧核苷-5'-多磷酸酯的三正丁基铵盐、步骤2)所述MgCl2的摩尔比为1:(1.1~1.5):(8~20)。
优选的,步骤2)所述反应的时间为10~20h。
优选的,步骤3)所述反应的时间为2~3h。
本发明的有益效果是:本发明的三磷酸化合物制备方法具有产率高、副产物少、溶剂易去除、无毒安全等优点,由该三磷酸化合物制备脱氧核苷酸的方法具有反应时间短、副产物少、产率高等优点,均适合进行大规模推广应用。
具体来说:
1)本发明的三磷酸化合物制备方法的收率大于40%,约为传统方法的4倍,本发明的脱氧核苷酸制备方法的收率大于80%,而传统方法低于60%;
2)本发明用四氢呋喃替代磷酸三甲酯/磷酸三乙酯作为溶剂进行三氯氧磷和
Figure BDA0002570540740000041
的反应,有效减少了二磷酸甲酯化副产物的生成,最终提高了三磷酸化合物的产率;
3)本发明用三正丙基胺替代三正丁基胺(一类剧毒品)与
Figure BDA0002570540740000042
反应,更加安全;
4)本发明用乙腈替代N,N-二甲基甲酰胺来分散焦磷酸三正丙基铵盐,反应结束后溶剂更加容易去除;
5)本发明用吗啉-二甲基甲酰胺溶液替代三乙胺溶液来脱除-Fmoc基团,大幅缩短了反应时间,减少了副产物的生成,提高了脱氧核苷酸的产率。
附图说明
图1为实施例1步骤4)中的三磷酸化合物粗品的液相色谱图。
图2为实施例1中的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的核磁共振氢谱图。
图3为实施例1中的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的核磁共振磷谱图。
图4为实施例1中的dA6P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图。
图5为实施例1中的dA6P-NH2-Nucleotides的核磁共振磷谱图。
图6为实施例2中的dA4P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图。
图7为实施例2中的dA4P-NH2-Nucleotides的核磁共振磷谱图。
图8为实施例3中的dT4P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图。
图9为实施例3中的dT4P-NH2-Nucleotides的核磁共振磷谱图。
图10为实施例4中的N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸的核磁共振氢谱图。
图11为实施例4中的N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸的核磁共振磷谱图。
图12为对比例步骤4)中的三磷酸化合物粗品的液相色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1:
N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的合成:
1)将5.3g的芴甲氧羰酰氯溶于40mL的1,4-二氧六环,在0℃下加入2g的6-氨基-1-己醇,充分溶解,再缓慢加入20mL浓度10%的Na2CO3溶液,25℃反应12h,用甲醇-二氯甲烷(甲醇、二氯甲烷体积比1:19)萃取产物,合并有机相,在旋转蒸发仪上旋干溶剂,用混合溶剂(由二氯甲烷、乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:3:6组成)打浆,得到
Figure BDA0002570540740000051
(产率:98%);
2)将1g的
Figure BDA0002570540740000052
加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将0.9034g的三氯氧磷溶于10mL的四氢呋喃,再在35℃下将
Figure BDA0002570540740000053
分批加入,搅拌4h,得到
Figure BDA0002570540740000054
3)将焦磷酸三正丙基铵盐和三正丙基胺加入步骤2)的反应液中,25℃反应1h,得到
Figure BDA0002570540740000055
4)将50mL浓度0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液加入步骤3)的反应液中,调节pH至7.5左右,25℃反应48h,浓缩,得到三磷酸化合物粗品;
5)通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化,得到N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸(产率:42%);
通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化的具体操作为:
a)将三磷酸化合物粗品溶解在甲醇中,再用滤膜过滤;
b)采用反相高效液相色谱对滤液进行纯化,色谱柱规格为C18(Innoval ODS-2 50×250mm,5μm),流动相A为0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液,流动相B为甲醇,将色谱柱用流动相B:62%平衡后,用流动相B:62%~75%梯度洗脱,收集纯化后的化合物,冻干。
性能测试:
步骤4)中的三磷酸化合物粗品的液相色谱图如图1所示。
N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的核磁共振氢谱图如图2所示,核磁共振磷谱图如图3所示,解谱分析如下:
1H NMR(D2O,400MHz):δ=7.47(s,2H),7.30(s,2H),7.14-7.08(m,4H),4.08(s,2H),3.81-3.73(m,3H),2.71(s,2H),1.37-0.71(m,8H)。
31P NMR(D2O):δ=-11.0(m,2P),-23.6(t,1P)。
N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的结构式:
Figure BDA0002570540740000061
dA6P-NH2-Nucleotides的合成:
1)将0.1g的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸溶于3mL的二甲基甲酰胺,再加入0.7mmol的N,N'-羰基二咪唑,25℃搅拌4h,再加入1.05mmol的甲醇,继续搅拌30min,得到
Figure BDA0002570540740000062
2)将0.193mmol的2'-脱氧腺苷-5'-三磷酸酯的三正丁基铵盐溶于5mL的二甲基甲酰胺后加入步骤1)的反应液中,再加入1.75mmol的MgCl2,25℃搅拌18h,旋蒸,得到
Figure BDA0002570540740000063
3)将
Figure BDA0002570540740000064
加入吗啉-二甲基甲酰胺溶液(吗啉、二甲基甲酰胺的体积比为3:7)中,25℃搅拌2h,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过中压制备色谱对脱氧核苷酸粗品进行初步分离纯化,产物出峰位置为2min左右,梯度条件为:0~100甲醇,15min,再通过反相高效液相色谱对初步分离纯化的产品进行进一步纯化,流动相用0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液/乙腈,制备柱填料为反向C18,制备梯度3%~15%,产品出峰位置为20min左右,得到脱氧核苷酸dA6P-NH2-Nucleotides(产率:83%)。
性能测试:
dA6P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图如图4所示,核磁共振磷谱图如图5所示,解谱分析如下:
1H NMR(D2O,400MHz):δ=8.37(s,1H),8.12(s,H),6.39(t,H),4.17-4.44–4.00(m,3H),3.85(t,2H),2.69(m,H),2.46(m,H),1.53(m,4H),1.53(m,H),1.29(m,4H)。
31P NMR(D2O):δ=-10.91(bs,P),-10.45(bs,P),-23.35(bm,4P)。
dA6P-NH2-Nucleotides的结构式:
Figure BDA0002570540740000071
实施例2:
dA4P-NH2-Nucleotides的合成:
1)将0.1g的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸溶于3mL的二甲基甲酰胺,再加入0.7mmol的N,N'-羰基二咪唑,25℃搅拌4h,再加入1.05mmol的甲醇,继续搅拌30min,得到
Figure BDA0002570540740000072
2)将0.193mmol的2'-脱氧腺苷-5'-单磷酸酯的三正丁基铵盐溶于5mL的二甲基甲酰胺后加入步骤1)的反应液中,再加入1.75mmol的MgCl2,25℃搅拌18h,旋蒸,得到
Figure BDA0002570540740000081
3)将
Figure BDA0002570540740000082
加入吗啉-二甲基甲酰胺溶液(吗啉、二甲基甲酰胺的体积比为3:7)中,25℃搅拌2h,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过中压制备色谱对脱氧核苷酸粗品进行初步分离纯化(操作同实施例1),再通过反相高效液相色谱对初步分离纯化的产品进行进一步纯化(操作同实施例1),得到脱氧核苷酸dA4P-NH2-Nucleotides(产率:85%)。
性能测试:
dA4P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图如图6所示,核磁共振磷谱图如图7所示,解谱分析如下:
1H NMR(D2O,400MHz):δ=8.36(s,1H),8.11(s,H),6.39(t,H),4.21-4.08(m,3H),3.85(m,2H),2.88(m,2H),2.73(m,H),2.51(m,H),1.53(m,4H),1.53(m,H),1.29(m,4H)。
31P NMR(D2O):δ=-10.84(bs,P),-11.49(bs,P),-21.98(bm,2P)。
dA4P-NH2-Nucleotides的结构式:
Figure BDA0002570540740000083
实施例3:
dT4P-NH2-Nucleotides的合成:
1)将0.1g的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸溶于3mL的二甲基甲酰胺,再加入0.7mmol的N,N'-羰基二咪唑,25℃搅拌4h,再加入1.05mmol的甲醇,继续搅拌30min,得到
Figure BDA0002570540740000091
2)将0.193mmol的2'-脱氧胸苷-5'-单磷酸酯的三正丁基铵盐溶于5mL的二甲基甲酰胺后加入步骤1)的反应液中,再加入1.75mmol的MgCl2,25℃搅拌18h,旋蒸,得到
Figure BDA0002570540740000092
3)将
Figure BDA0002570540740000093
加入吗啉-二甲基甲酰胺溶液(吗啉、二甲基甲酰胺的体积比为3:7)中,25℃搅拌2h,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过中压制备色谱对脱氧核苷酸粗品进行初步分离纯化(操作同实施例1),再通过反相高效液相色谱对初步分离纯化的产品进行进一步纯化(操作同实施例1),得到脱氧核苷酸dT4P-NH2-Nucleotides(产率:80%)。
性能测试:
dT4P-NH2-Nucleotides的核磁共振氢谱图如图8所示,核磁共振磷谱图如图9所示,解谱分析如下:
1H NMR(D2O,400MHz):δ=7.65(s,1H),6.29(t,H),4.56(t,H),4.15(m,3H),3.93(m,2H),2.94(m,2H),2.30(m,2H),1.86(s,3H),1.61(m,4H),1.36(m,4H)。
31P NMR(D2O):δ=-10.79(bs,P),-11.51(bs,P),-21.92(bm,2P)。
dT4P-NH2-Nucleotides的结构式:
Figure BDA0002570540740000101
实施例4:
N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸的合成:
1)将5.1g的芴甲氧羰酰氯溶于40mL的1,4-二氧六环,在0℃下加入1g的2-羟基乙胺,充分溶解,再缓慢加入20mL浓度10%的Na2CO3溶液,25℃反应12h,用甲醇-二氯甲烷(甲醇、二氯甲烷体积比1:19)萃取产物,合并有机相,在旋转蒸发仪上旋干溶剂,用混合溶剂(由二氯甲烷、乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:3:6组成)打浆,得到
Figure BDA0002570540740000102
(产率:98%);
2)将1g的
Figure BDA0002570540740000103
加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将0.9724g的三氯氧磷溶于10mL的四氢呋喃,再在35℃下将
Figure BDA0002570540740000104
分批加入,搅拌4h,得到
Figure BDA0002570540740000105
3)将焦磷酸三正丙基铵盐和三正丙基胺加入步骤2)的反应液中,25℃反应1h,得到
Figure BDA0002570540740000106
4)将50mL浓度0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液加入步骤3)的反应液中,调节pH至7.5左右,25℃反应48h,浓缩,得到三磷酸化合物粗品;
5)通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化,得到N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸(产率:41%);
通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化的具体操作为:
a)将三磷酸化合物粗品溶解在甲醇中,再用滤膜过滤;
b)采用反相高效液相色谱对滤液进行纯化,色谱柱规格为C18(Innoval ODS-2 50×250mm,5μm),流动相A为0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液,流动相B为甲醇,将色谱柱用流动相B:62%平衡后,用流动相B:62%~75%梯度洗脱,收集纯化后的化合物,冻干。
性能测试:
N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸的核磁共振氢谱图如图10所示,核磁共振磷谱图如图11所示,解谱分析如下:
1H NMR(D2O,400MHz):δ=7.82(d,J=7.5Hz,2H),7.62(d,J=7.4Hz,2H),7.41(m,2H),7.38-7.31(m,2H),4.39(d,J=6.0Hz,2H),4.22(d,J=5.6Hz,1H),3.89(d,J=5.7Hz,2H),3.26(d,J=5.8Hz,2H)。
31P NMR(D2O):δ=-9.88(m,1P),-10.97(m,1P),-23.06(t,1P)。
N-(9-芴基甲氧羰基)-2-氨基乙基三磷酸的结构式:
Figure BDA0002570540740000111
对比例:
N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸的合成:
1)将5.3g的芴甲氧羰酰氯溶于40mL的1,4-二氧六环,在0℃下加入2g的6-氨基-1-己醇,充分溶解,再缓慢加入20mL浓度10%的Na2CO3溶液,25℃反应12h,用甲醇-二氯甲烷(甲醇、二氯甲烷体积比1:19)萃取产物,合并有机相,在旋转蒸发仪上旋干溶剂,用混合溶剂(由二氯甲烷、乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:3:6组成)打浆,得到
Figure BDA0002570540740000112
2)将1g的
Figure BDA0002570540740000113
加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将0.9034g的三氯氧磷溶于10mL的磷酸三甲酯,再在35℃下将
Figure BDA0002570540740000114
分批加入,搅拌4h,得到
Figure BDA0002570540740000115
3)将焦磷酸三正丙基铵盐和三正丙基胺加入步骤2)的反应液中,25℃反应1h,得到
Figure BDA0002570540740000121
4)将50mL浓度0.1mol/L的三乙胺-碳酸缓冲液加入步骤3)的反应液中,调节pH至7.5左右,25℃反应48h,浓缩,得到三磷酸化合物粗品;
5)通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化(操作同实施例1),得到N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸(产率:29%)。
性能测试:
步骤4)中的三磷酸化合物粗品的液相色谱图如图12所示。
由图1可知:步骤2)中以四氢呋喃为溶剂,液相色谱图中9.15min为N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸,8.90min为五磷酸副产物。
由图12可知:步骤2)中以磷酸三甲酯为溶剂,液相色谱图中9.13min为N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸,8.87min为五磷酸副产物,11.1min为二磷酸二甲酯副产物。
由此可见,步骤2)中以四氢呋喃为溶剂可以显著降低制备得到的三磷酸产品的杂质含量,进而可以提高三磷酸产品的产率。
dA6P-NH2-Nucleotides的合成:
1)将0.1g的N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸加入10mL的无水乙腈,用旋转蒸发仪减压蒸干,再重复一次操作,除去化合物中的水分,再将N-(9-芴基甲氧羰基)-6-氨基己基三磷酸溶于3mL的二甲基甲酰胺,再加入0.7mmol的N,N'-羰基二咪唑,25℃搅拌4h,再加入1.05mmol的甲醇,继续搅拌30min,得到
Figure BDA0002570540740000122
2)将0.193mmol的2'-脱氧腺苷-5'-三磷酸酯的三正丁基铵盐溶于5mL的二甲基甲酰胺后加入步骤1)的反应液中,再加入1.75mmol的MgCl2,25℃搅拌18h,旋蒸,得到
Figure BDA0002570540740000131
3)将
Figure BDA0002570540740000132
加入质量分数10%的三乙胺溶液中,25℃搅拌18h,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过中压制备色谱对脱氧核苷酸粗品进行初步分离纯化(操作同实施例1),再通过反相高效液相色谱对初步分离纯化的产品进行进一步纯化(操作同实施例1),得到脱氧核苷酸dA6P-NH2-Nucleotides(产率:55%)。
由此可见,步骤3)中采用吗啉-二甲基甲酰胺溶液替代三乙胺溶液可以大幅缩短反应时间,且可以大幅提高产物收率。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将芴甲氧羰酰氯和
Figure FDA0002570540730000011
分散在溶剂中,X为C2~C9的亚烷基,再加入Na2CO3溶液,常温反应,萃取,析晶,得到
Figure FDA0002570540730000012
2)将三氯氧磷和
Figure FDA0002570540730000013
分散在四氢呋喃中,30~50℃反应,得到
Figure FDA0002570540730000014
3)将焦磷酸三正丙基铵盐的乙腈溶液和三正丙基胺加入步骤2)的反应液中,室温反应,得到
Figure FDA0002570540730000015
4)将三乙胺-碳酸缓冲液加入步骤3)的反应液中,室温反应,浓缩,得到三磷酸化合物粗品;
5)通过反相高效液相色谱对三磷酸化合物粗品进行纯化,得到三磷酸化合物
Figure FDA0002570540730000016
2.根据权利要求1所述的三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:步骤1)所述芴甲氧羰酰氯、
Figure FDA0002570540730000017
的摩尔比为(1.1~1.5):1。
3.根据权利要求1或2所述的三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:步骤1)所述溶剂为1,4-二氧六环、乙腈、二甲基甲酰胺、二氯甲烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:步骤2)所述三氯氧磷、
Figure FDA0002570540730000018
的摩尔比为(1.2~2.1):1。
5.根据权利要求1或4所述的三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:步骤2)所述
Figure FDA0002570540730000019
步骤3)所述焦磷酸三正丙基铵盐的摩尔比为1:(5~8)。
6.根据权利要求1或4所述的三磷酸化合物的制备方法,其特征在于:步骤2)所述
Figure FDA00025705407300000110
步骤3)所述三正丙基胺的摩尔比为1:(5~8)。
7.一种脱氧核苷酸的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将
Figure FDA0002570540730000021
和N,N'-羰基二咪唑分散在溶剂中,X为C2~C9的亚烷基,室温反应,再加入甲醇,室温反应,得到
Figure FDA0002570540730000022
2)将2'-脱氧核苷-5'-多磷酸酯的三正丁基铵盐溶于溶剂后加入步骤1)的反应液中,再加入MgCl2,室温反应,旋蒸,得到
Figure FDA0002570540730000023
Y为A、G、C、T四种碱基中的一种,n为1~4的自然数;
3)将
Figure FDA0002570540730000024
加入吗啉-二甲基甲酰胺溶液中,室温反应,浓缩,得到脱氧核苷酸粗品;
4)通过反相高效液相色谱对脱氧核苷酸粗品进行纯化,得到脱氧核苷酸
Figure FDA0002570540730000025
8.根据权利要求7所述的脱氧核苷酸的制备方法,其特征在于:步骤1)所述
Figure FDA0002570540730000026
N,N'-羰基二咪唑、甲醇的摩尔比为1:(2~5):(4~7)。
9.根据权利要求7或8所述的脱氧核苷酸的制备方法,其特征在于:步骤1)所述溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜中的至少一种。
10.根据权利要求7或8所述的脱氧核苷酸的制备方法,其特征在于:步骤1)所述
Figure FDA0002570540730000027
步骤2)所述2'-脱氧核苷-5'-多磷酸酯的三正丁基铵盐、步骤2)所述MgCl2的摩尔比为1:(1.1~1.5):(8~20)。
CN202010639823.4A 2020-07-06 2020-07-06 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法 Active CN111909197B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010639823.4A CN111909197B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010639823.4A CN111909197B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111909197A CN111909197A (zh) 2020-11-10
CN111909197B true CN111909197B (zh) 2023-03-03

Family

ID=73227401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010639823.4A Active CN111909197B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111909197B (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8603792B2 (en) * 2009-03-27 2013-12-10 Life Technologies Corporation Conjugates of biomolecules to nanoparticles
CN103588838A (zh) * 2013-10-30 2014-02-19 上海交通大学 碱基修饰核苷酸的合成方法及其用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN111909197A (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IKEHARA et al. Studies of nucleosides and nucleotides. LXXXII. Cyclonucleosides.(39). Synthesis and Properties of 2'-halogeno-2'-deoxyadenosines
EP0090789A1 (en) Chemical DNA synthesis
EP2599784B1 (en) Nucleotide and/or oligonucleotide and preparation process thereof
JP2002527447A (ja) 堅いリンカーを有するヌクレオチド化合物
JPH06199888A (ja) ヌクレオシド誘導体
JPH04290896A (ja) 3′−(2′)−アミノ−またはチオール−修飾された螢光色素結合ヌクレオシド、ヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチド、並びにその製造法および使用
JP7075680B2 (ja) オリゴヌクレオチド合成用セグメントおよびその製造方法、ならびにそれを用いたオリゴヌクレオチドの合成方法
EP3004131B1 (en) Phosphoramidite building blocks for sugar-conjugated oligonucleotides
CN111909197B (zh) 一种三磷酸化合物和脱氧核苷酸的制备方法
CN107698629B (zh) 二硫键桥连去垢剂及其在膜蛋白研究中的应用
CN102477057B (zh) 硫代烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、其中间体及它们的制备方法
CN108997430B (zh) 一种二丁酰环磷腺苷钙盐的晶体
CN115677798A (zh) 非天然糖及其合成方法和应用
WO2004063208A1 (en) New phosphoramidite compounds
EP2880044B1 (en) New method of polyphosphate synthesis
CN113173957B (zh) 单磷酸阿糖腺苷的合成方法及应用
CN114057813B (zh) 一种合成胞二磷胆碱钠的方法
CN1803822A (zh) 腺苷的制备方法
CN112888699B (zh) 测序用核苷酸的制备方法
CN112209976B (zh) 一种地西他滨中间体化合物ⅴ
CN111808157B (zh) 一种腺苷原料药的制备方法
CN117362370B (zh) 核苷亚磷酰胺单体及其制备方法和应用
CN117466965A (zh) 一种合成碱基序列的方法
Koroleva et al. Solid-phase synthesis of oligonucleotides representing fragments of trp promoters
CN113549121A (zh) 一种核苷修饰物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant