[发明专利]包含二芳基硫化物骨架的对光不稳定的保护基团

说明书

背景技术

本发明涉及包含二芳基硫化物生色团的对光不稳定的保护基团，其合成方法及其作为使用基于无掩模光刻法的阵列合成的对光不稳定的保护基团的用途。

对光不稳定的保护基团(PLPG)在封闭存在于用于合成生物分子(例如，核酸及其衍生物、蛋白、肽和碳水化合物)的核苷、核苷酸、糖和氨基酸中的官能团中发挥重要作用。此外，PLPG具有可以简单地通过曝光进行保护的官能团的脱保护的优点。因此，PLPG提供了基于光刻法的在固体支持物上的寡核苷酸或肽的空间分辨合成(spatially resolved synthesis)的基础。这种技术的主要优点是能够生产高分辨率的微阵列。由于这种高分辨率的微阵列提供了在单个阵列上进行多种样品的高通量且具有节约成本的分析的可能性，所以，它们对于医学及药物研究中的生物分子的分析具有重要意义。

PLPG在微阵列合成中的应用是本领域熟知的。常用于基于光刻法的寡核苷酸合成的PLPG是，例如α-甲基-6-硝基胡椒基-氧基羰基(MeNPOC) (Pease等，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 (1994) 5022-5026)，2-(2-硝基苯基)-丙氧基羰基(NPPOC) (Hasan等，Tetrahedron 53 (1997) 4247-4264)。常用于基于光刻法的肽合成的PLPG是，例如硝基藜芦基氧基羰基(NVOC) (Fodor等，Science 251 (1991) 767-773)和2-硝基苄基氧基羰基(NBOC) (Patchornik等，J. Am. Chem. Soc. 92 (1970) 6333-6335)。

现有技术中的PLPG的主要缺点是必须使用波长约365 nm或更短的光以进行保护的官能团的脱保护。适合产生此波长的光源是，例如水银弧光灯、准分子激光器、UV-LED和倍频固态激光器。此类光源的特征是采购成本高、所提供的光功率有限，并且具有短的使用寿命，导致整体营运成本高。由于一些上述光源包含有害物质，例如水银，有必要采取适当行动以确保职业安全和妥善处置，这进一步提高了成本。

用于基于光刻法的寡核苷酸或肽合成的光学器件，例如微镜器件(WO 03/065038)，主要设计用于约380至780 nm的可见波长范围，即此类器件带有经优化以对相应可见光波长范围的透明的抗反射或保护性抗刮擦涂层。因此，由现有技术中已知的PLPG保护的官能团的脱保护所必需的365 nm的近UV波长，需要为用于近UV波长而优化的光学器件。由于大多数的光学器件经优化以用于可见光，此类优化通常包括从所述光学器件去除意欲用于可见光的涂层和/或使用意欲用于近UV或UV光的材料涂布所述光学器件。

此外，一些上述光源产生广谱的波长，例如，水银弧光灯发出从UV-至IR-范围的光，这两种光都对生物分子的合成具有不利的影响。例如，UV-光可被合成的DNA吸收，导致由于磷酸骨架的自由基裂解、鸟嘌呤碱基氧化以及随后的链断裂或光致二聚化(特别是胸腺嘧啶碱基)，导致链内的随机断裂。此外，UV-光还会导致某些氨基酸的破坏，例如通过自由基氧化破坏色氨酸，或通过硫氧化破坏半胱氨酸和甲硫氨酸。因此，分别由于合成的DNA链和肽的长度不确定，导致DNA或肽微阵列的低质量。

相比之下，IR-光导致光学器件的升温，其引起光学器件的变形。在使用微镜器件的情况下，例如，器件的温度提高1℃，导致反射光偏移约10 µm，并由此导致微阵列上相应特征的聚焦(focus)的损失。考虑到基于光刻法的在固体支持物上的寡核苷酸或肽的合成中所需的精确性，这种偏差将导致阵列质量下降。因此，需要额外的工作和成本以除去在365 nm的脱保护所需的光源产生的不需要的UV-和IR-波长(例如，通过滤光片)，从而确保寡核苷酸或肽阵列的质量。

因此，本发明的目标是提供PLPG，其不显示现有技术的上述缺点。因此，本文提出了PLPG，其适合用于使用可见光的官能团的脱保护。因此，无害且具有节约成本的光源以及常规光学元件可用于基于光刻法的寡核苷酸和肽合成。

发明内容

第一方面，本发明涉及包含具有以下通式的二芳基硫化物生色团的对光不稳定的保护基团：

[式Ib]

其中，Y是S或O，且，