[发明专利]7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成和生物化学领域，具体涉及一种7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷(简称鸟苷，包括dG-X和G-X)的合成方法。

背景技术

DNA测序技术是现代生命科学和医学研究的重要手段之一。DNA测序从1977年的Sanger测序技术(一代测序)开始，在三十几年的时间里，飞速发展。测序的通量大幅提高而成本急剧下降，有人甚至认为其发展的速度打破了半导体工业界已有的摩尔定律预算的速度。二代高通量平行测序技术的出现是测序技术飞速发展的集中体现。采用第一代测序技术，人类基因组计划(HGP)耗资30亿美元完成人整个基因组(30亿个碱基)的序列测定。而目前的二代测序的最新技术仅需5000美元左右就能完成人整个基因组测序。

虽然如此，二代测序的成本和技术方面依然存在不足，不能满足基础科学和临床医学对测序的要求。单分子测序技术(三代测序技术)应运而生。三代测序技术的核心是直接对单个DNA分子进行测序，不做任何的DNA扩增反应，从而减少成本，提高通量。单分子测序技术虽然已有商业化产品，但是都还存在技术上的难点，未能大规模应用。

目前市场上的高通量测序平台被少数几家国外产品所垄断，尤其令人忧虑的是，国外公司凭借对测序试剂的控制，几乎完全控制了国内的测序市场，即便是测序硬件上我们能有所突破，在测序试剂等配套产品上我们还将受制于人。因此，自主研发可适用于二代测序甚至是三代测序平台的测序试剂，将对改变目前的市场格局、建立我国自主的测序平台具有战略性的意义。为此，国家863、973和“十二五”生物技术发展规划都将研发新一代测序技术及配套产品的研发列为重点发展的对象。

用于测序的可逆终端一般都选取U，C，A，G四个碱基的核苷酸.我们在实际工作中发现用于合成四个不同碱基核苷酸的起始原料，即四个不同碱基(U，C，A，G)的含取代基核苷价格昂贵，尤其是7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷(包括鸟苷dG-X和G-X)不但非常昂贵而且合成方法很复杂，致使很多研究工作者尽量避免使用鸟苷(J.Org.Chem.2011，76，3457-3462)，这样使原本完美的研究工作变得有些遗憾。如果是在必须四个碱基的情况下，不得不花重金购买。本发明中我们用两种合成方法合成了一系列的鸟苷包括dG-X和G-X且合成方法简单，反应条件温和，反应过程可控，适合大规模生产。并且用我们自己合成的鸟苷成功地合成了7-去氮-7-丙炔胺-2’-脱氧鸟嘌呤核苷酸dGTP(AP₃)以及7-去氮-7-丙炔胺鸟嘌呤核苷G(AP₃)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷(简称鸟苷dG-X和G-X)的合成方法；该方法合成原料简单、便宜，反应条件温和，操作简单，可适合大规模生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明涉及一种7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷的合成方法，所述方法包括如下步骤：

A、式(III)化合物在碱性条件下去保护基得式(IV1)或(IV2)化合物；

B、所述式(IV1)或(IV2)化合物在碱性条件下去甲基得式(I)化合物，即所述7-去氮-7-取代鸟嘌呤核苷；

其中，R₁为H或OH，R₂为I、Br或C1，R₃为H或OBz。

优选地，步骤A中，R₃为H时，生成式(IV1)化合物；R₃为OBz时，生成式(IV2)化合物。

优选地，所述式(III)化合物通过式(II)化合物与化合物或发生糖苷化反应制备而得，

优选地，所述式(II)化合物通过在化合物G007嘌呤碱基的7位上接上卤素原子制备而得。

优选地，所述化合物G007是通过如下步骤制备而得的：

A、化合物G005的合成：Sm-1与Sm-2在酸性条件下反应，得化合物G005；

B、化合物G006的合成：化合物G005在三氯氧磷的作用下，反应得到化合物G006；

C、化合物G007的合成：化合物G006在碱性条件下与新戊酰氯反应即得所述化合物G007。

第二方面，本发明还涉及一种7-去氮-7-丙炔胺-2’-去氧鸟嘌呤核苷酸的合成方法，所述方法包括由前述的方法合成得到的式(I)化合物进一步合成所述7-去氮-7-丙炔胺-2’-去氧鸟嘌呤核苷酸；式(I)中R₁为H。