[发明专利]环状化合物库的化学关环构建方法及环状化合物库

权利要求书

1.一种环状化合物库的化学反应关环构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将固相载体G直接或间接与含光可裂解基团的分子M相连接，得到G—M；

2)进行方法1、方法2、方法3、或方法4中的任一种；

方法1：按步骤a1～f1进行；

a1.将G—M与至少三官能团的连接分子L1反应相连接，得到G—M—L1；

b1.G—M—L1与起始核苷酸分子HP、开放引物OP依次反应，使起始核苷酸分子HP与固相载体G相连接，得到OP—HP—G—M—L1；

c1.OP—HP—G—M—L1与合成砌块C₁、合成砌块C₁所对应的DNA标签tag₁反应，使合成砌块C₁与L1相连接，DNA标签tag₁与OP相连接，得到tag₁—OP—HP—G—M—L1—C₁；

d1.定义一组相对应的合成砌块和DNA标签的连接反应为一个扩展步骤，重复所述扩展步骤，使合成砌块依次拼接形成延长的链，以及使合成砌块所对应的DNA标签依次拼接形成延长的链，得到tag_n—……—tag₁—OP—HP—G—M—L1—C₁……—C_n；其中，最末合成砌块C_n具有第一关环官能团：伯氨基(NH₂—)、仲氨基(—NH—)、羟基(OH—)、或脲基(NH₂CONH—)；2≤n≤7且n为整数；

e1.将上一步所得产物与封闭引物CP反应，使封闭引物CP与tag_n相连接，其中HP—OP—tag₁—……—tag_n—CP形成完整的DNA编码序列，得到DNA—G—M—L1—C₁……—C_n；

f1.将上一步所得产物与关环端分子A反应，使关环端分子A与L1相连接，得到DNA—G—M—L1(—C₁……—C_n)—A，即化合物库S1’；所述关环端分子A具有第二关环官能团

方法2：按步骤a2～f2进行；

a2.将G—M与具有至少四官能团的连接分子L1反应相连接，得到G—M—L1；

b2.将G—M—L1与起始核苷酸分子HP、开放引物OP依次反应相连接，其中起始核苷酸分子HP与连接分子L1相连接，得到G—M—L1—HP—OP；

c2.将上一步所得产物分别与合成砌块C₁、合成砌块C₁所对应的DNA标签tag₁反应，使合成砌块C₁与L1相连接，DNA标签tag₁与OP相连接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag₁)—C₁；

d2.定义一组相对应的合成砌块和DNA标签的连接反应为一个扩展步骤，重复所述扩展步骤，使合成砌块依次拼接形成延长的链，以及使合成砌块所对应的DNA标签依次拼接形成延长的链，得到G—M—L1(—HP—OP—tag₁—……—tag_n)—C₁—……—C_n；其中2≤n≤7且n为正整数；

e2.将步骤d2所得产物与封闭引物CP反应，使封闭引物CP与tag_n相连接，其中HP—OP—tag₁—……—tag_n—CP形成完整的DNA编码序列，得到G—M—L1(—DNA)—C₁—……—C_n；

f2.将步骤e1所得产物与关环端分子A反应，使关环端分子A与L1相连接，得到G—M—L1(—DNA)(—C₁……—C_n)—A，即化合物库S2’；所述关环端分子A具有第二关环官能团

方法3：按步骤a3～i3进行；

a3.将G—M与至少五官能团的连接分子L1反应相连接，得到G—M—L1；

b3.G—M—L1与起始核苷酸分子HP、开放引物OP依次反应，使起始核苷酸分子HP与固相载体G相连接，得到OP—HP—G—M—L1；

c3.OP—HP—G—M—L1与合成砌块C₁、合成砌块C₁所对应的DNA标签tag₁反应，使合成砌块C₁与L1相连接，DNA标签tag₁与OP相连接，得到tag₁—OP—HP—G—M—L1—C₁；

d3.定义一组相对应的合成砌块和DNA标签的连接反应为一个扩展步骤，重复所述扩展步骤，使合成砌块依次拼接形成延长的链，以及使合成砌块所对应的DNA标签依次拼接形成延长的链，得到tag_n—……—tag₁—OP—HP—G—M—L1—C₁……—C_n；其中，最末合成砌块C_n具有第一关环官能团：伯氨基(NH₂—)、仲氨基(—NH—)、羟基(OH—)、或脲基(NH₂CONH—)；0≤n≤7且n为整数；

e3.上一步所得产物与关环端分子A、关环端分子A所对应的DNA标签tag_A反应，使关环端分子A与L1相连接，并使tag_A与tag_n相连接，得到tag_A—tag_n—……—tag₁—OP—HP—G—M—L1(—C₁……—C_n)—A；所述关环端分子A具有第二关环官能团

f3.将上一步所得产物在20℃～40℃下于HEPES缓冲溶液中进行分子内关环反应，使最末合成砌块C_n的第一关环官能团与关环端分子A的第二关环官能团反应成环，得到

g3.将上一步所得产物按照所述扩展步骤与合成砌块C_n+1，……，C_n+m及其所对应的DNA标签tag_n+1，……，tag_n+m依次反应，使合成砌块C_n+1与L1相连接且DNA标签tag_n+1与tag_A相连接，得到其中，最末合成砌块C_n+m具有第一关环官能团：伯氨基(NH₂—)、仲氨基(—NH—)、羟基(OH—)、或脲基(NH₂CONH—)；0≤m≤7且m为整数，2≤n+m≤7；

h3.将上一步所得产物与封闭引物CP反应，使封闭引物CP与tag_n+m相连接，其中HP—OP—tag₁—……—tag_n+m—CP形成完整的DNA编码序列，得到

i3.将上一步所得产物与关环端分子A反应，使关环端分子A与L1相连接，得到

即化合物库S3’；所述关环端分子A具有第二关环官能团

方法4：按步骤a4～i4进行；

a4.将G—M与具有至少六官能团的连接分子L1反应相连接，得到G—M—L1；

b4.将G—M—L1与起始核苷酸分子HP、开放引物OP依次反应相连接，其中起始核苷酸分子HP与连接分子L1相连接，得到G—M—L1—HP—OP；

c4.将上一步所得产物分别与合成砌块C₁、合成砌块C₁所对应的DNA标签tag₁反应，使合成砌块C₁与L1相连接，DNA标签tag₁与OP相连接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag₁)—C₁；

d4.定义一组相对应的合成砌块和DNA标签的连接反应为一个扩展步骤，重复所述扩展步骤，使合成砌块依次拼接形成延长的链，以及使合成砌块所对应的DNA标签依次拼接形成延长的链，得到G—M—L1(—HP—OP—tag₁—……—tag_n)—C₁—……—C_n；其中，最末合成砌块C_n具有第一关环官能团：伯氨基(NH₂—)、仲氨基(—NH—)、羟基(OH—)、或脲基(NH₂CONH—)；2≤n≤7且n为整数；

e4.将步骤d4所得产物与与关环端分子A、关环端分子A所对应的DNA标签tag_A反应，使关环端分子A与L1相连接，并使tag_A与tag_n相连接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag₁—……—tag_n—tag_A)(—C₁……—C_n)—A；所述关环端分子A具有第二关环官能团

f4.将上一步所得产物在20℃～40℃下于HEPES缓冲溶液中进行分子内关环反应，使最末合成砌块C_n的第一关环官能团与关环端分子A的第二关环官能团反应成环，得到

g4.将上一步所得产物按照所述扩展步骤与合成砌块C_n+1，……，C_n+m及其所对应的DNA标签tag_n+1，……，tag_n+m依次反应，使合成砌块C_n+1与L1相连接且DNA标签tag_n+1与tag_A相连接，得到其中，最末合成砌块C_n+m具有第一关环官能团：伯氨基(NH₂—)、仲氨基(—NH—)、羟基(OH—)、或脲基(NH₂CONH—)；0≤m≤7且m为整数，2≤n+m≤7；

h4.将上一步所得产物与封闭引物CP反应，使封闭引物CP与tag_n+m相连接，其中HP—OP—tag₁—……—tag_n+m—CP形成完整的DNA编码序列，得到

i4.将上一步所得产物与关环端分子A反应，使关环端分子A与L1相连接，得到

即化合物库S4’；所述关环端分子A具有第二关环官能团

3)将化合物库S1’、S2’、S3’或S4’在20℃～40℃下于HEPES缓冲溶液中进行分子内关环反应，使最末合成砌块的第一关环官能团与关环端分子A的第二关环官能团反应成环，分别得到即环状化合物库S1；

或者得到即环状化合物库S2；

或者得到即具有双环结构的环状化合物库S3；

或者得到即具有双环结构的环状化合物库S4。