[发明专利]修饰核苷单体及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类修饰核苷单体，还涉及合成方法及其在寡核苷酸缀合物合成中的应用。本发明属于合成化学领域。

背景技术

基于核酸的一些药物如反义寡核苷酸、肽核酸以及很有希望的小干扰RNA(siRNA)要想发展成为有用的治疗药物，提高其细胞通透性是必须解决的关键问题之一。很多技术已经被用来提高这类化合物的细胞内摄取，例如，高压静脉注射、脂质体和纳米聚合物等，但是这些方法都存在不同程度的副作用而限制其发展。

细胞透膜性肽是近些年来发展起来的新兴转运载体，已经广泛用于一些非细胞膜通透性大分子的细胞内转运。而将其用于核酸类药物细胞内转运来说，主要通过将透膜性肽与寡核苷酸共价缀合实现的。用化学方法实现缀合物生成主要有三种方法：固相逐步合成法、固相片段缩合法和液相片段缩合法。在这三种方法中，固相逐步合成法具有操作简便，底物用量少等优点。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供两类新的核苷修饰单体，该单体能够方便地用于多肽共价缀合寡核苷酸的合成中，并且在多肽和寡核苷酸之间构建二硫连接基或三氮唑连接基。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一个方面，提供的修饰核苷单体具有如式I或式II的结构：

其中的糖为L-构型或者D-构型；所述X为O或S-S；所述R₁为羟基、氢、取代羟基、氨基，取代氨基、巯基和或取代巯基，R₂为具有紫外吸收的保护基，R₃为氢，天然的嘌呤、嘧啶碱基，非天然或人工修饰合成的嘌呤、嘧啶碱基；

R₄为-R-NH₂、-R-COOH、其中R为C₁-C₈的低级烷基、链烯基、链炔基、芳基、芳烷基或者含有杂原子的上述基团。

在本发明中，优选的R₁为氢、羟基或氨基，R₂为苯甲酰基、4，4’-二甲氧基三苯甲基或单甲氧基三苯甲基；

R₃为其中R₅为甲基、氢、卤素或取代卤素，R₆为羟基、氨基、氢、甲基、卤素或取代卤素；R₄为-R-NH₂或其中R是C₁-C₈的低级烷基。

更优选的，R₃为嘧啶碱基，R为甲基或乙基。

本发明还提供了一种合成所述的修饰核苷单体的方法，其特征在于当式I或式II中的X为S-S时，包括如下步骤：

1)脱氧尿嘧啶溶于无水吡啶，冰浴条件下加入DMTrCl，室温搅拌反应3小时，得到5′-氧-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)-2′-脱氧尿嘧啶核苷，即为化合物1；

2)将化合物1溶于无水吡啶，冰浴条件下缓慢滴加MsCl，室温反应6小时，蒸干溶剂，二氯甲烷萃取，将蒸干后的残余溶于无水乙腈，加入碳酸钾，85℃回流2小时，得到5′-氧-4，4′-二甲氧基三苯甲基-2，3′-脱水-2′-脱氧尿嘧啶，即为化合物2；

3)将化合物2溶于无水DMF中，每隔30分钟加入硫代苯甲酸钠，110℃回流3小时，得到5′-氧-4，4′-二甲氧基三苯甲基-3′-S-苯甲酰基-2′-脱氧尿嘧啶，即为化合物3；

4)将化合物3和2-(2-吡啶基二巯基)-乙基胺溶于0.4M的氢氧化钠乙醇溶液中，氩气保护下，室温反应6小时，得到5′-氧-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)-3′-(2-乙基二硫基)-2′-脱氧尿嘧啶，即为化合物4；

5)将化合物3和3-(2-吡啶巯基)-丙酸溶于0.4M氢氧化钠乙醇溶液中，氩气保护下，室温反应3小时，得到5′-氧-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)-2′-脱氧-3′-硫-(1-丙酸)-3′-尿嘧啶，即为化合物5。

当式I或式II中的X为O时，包括如下步骤：

1)脱氧尿嘧啶溶于无水吡啶，冰浴条件下加入DMTrCl，室温搅拌反应3小时，得到5′-氧-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)-2′-脱氧尿嘧啶核苷，即为化合物1；

2)将化合物1与无水碳酸钾混合在无水乙腈中，加入3-溴丙炔，50℃搅拌反应10小时，得到5′-氧-(4，4′-二甲氧基三苯甲基)-3′-氧-(2-丙炔基)-2′-脱氧尿嘧啶核苷。