[发明专利]一种扩展型荧光胞苷类似物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种扩展型胞苷衍生物及其制备方法。胞苷衍生物可作为荧光探针，在生物学、医学等多种领域都有着重要的应用前景，如可以作为DNA荧光探针、基于RNA的过程研究和抗癌药等。

技术背景

核酸的研究工作，主要依赖于荧光光谱、电泳、核磁共振和X-射线单晶衍射等技术手段。其中，荧光光谱以其操作简单、灵敏度高、选择性强等特点，受到众多研究者的青睐，已广泛用于核酸的构象转变过程及其构象动力学的研究中。荧光核苷类似物，其光物理性质能够随着微环境条件的变化而发生规律性的改变，因而被广泛应用于核酸的结构与功能的研究中。同构荧光核苷类似物，因其结构与天然核苷类似，在插入核酸序列后，对母体的结构和功能影响较小，因而能够替代天然核苷发挥正常的细胞功能。根据理想荧光核苷的要求，本文设计合成了这类同构荧光核苷类似物，通过探讨胞苷类似物的合成方法，获得了此类碱基及其核苷前体合成条件。

因为天然核苷几乎没有发射性，因此，合成具备荧光特性的核苷类似物，通过其光学信号来研究细胞微环境的变化，成为生物化学家们研究的热点。国外对荧光核苷的研究比较活跃，已开发了一系列衍生物，在单核苷的多态性(SNP)检测及核酸结构和功能的研究等方面应用广泛，而国内发展则相对缓慢。理想的荧光核苷类似物，通过酶催化或化学合成法进行碱基修饰制备，在结构上与天然核苷类似。

发明内容

本发明通过2-(3-丁炔氧甲基)萘与5-碘胞苷的偶联反应制备得到相应的核苷衍生物。本发明由碱基和胞苷直接作用生成目标产物，避免了糖基化，水解等合成反应。具有反应条件相对简单可控、无副产物生成和产率高等特点。

具体方法：第一步为3-丁炔-1-醇和苄溴反应；第二步为2-(3-丁炔氧甲基)萘和5-碘胞苷反应，得到核苷衍生物。

本发明采用的技术方案如下：

含炔基和萘环的核苷衍生物及其制备方法，包括以下步骤：

1)以3-丁炔-1-醇和1-溴甲基萘为原料，在氮气情况下，温度控制在0-10℃之间，反应2～4小时，过滤，洗涤，萃取，经柱层析色谱得到2-(3-丁炔氧甲基)萘的纯品。

2)将上述步骤得到的产物和碘化亚铜、二氯化钯催化剂加入反应管中，加入溶剂DMF以及三乙胺，氮气保护下，反应两个小时，再加入2-(3-丁炔氧甲基)萘，在65-70℃反应一段时间，过滤，洗涤，萃取，经柱层析色谱分离得到核苷衍生物。

上述方法中，3-丁炔-1-醇和1-溴甲基萘反应时间为2～4小时，得到浅黄色固体。

上述方法中，2-(3-丁炔氧甲基)萘和5-碘胞苷的反应时间为7～10小时，得到黄色固体。

本发明是一种新型的核苷衍生物的制备方法，该产物具有优良的荧光性质，可作为荧光探针，在生物化学和医药学等领域应用广泛。

附图说明

图1 2-(3-丁炔氧甲基)萘的制备。

图2荧光核苷类似物的制备。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式，具体合成路线分为两步。

第一步，制备2-(3-丁炔氧甲基)萘。以四氢呋喃为溶剂，3-丁炔-1-醇和1-溴甲基萘为原料，其反应表达式见图1。

第二步，制备核苷类似物。将第一步反应制得的5-碘胞苷和2-(3-丁炔氧甲基)萘加入反应管中，再加入二氯化钯催化剂等，在70-80℃反应一段时间，反应时间为7-10小时，其反应表达式见图2。

实例一：2-(3-丁炔氧甲基)萘的制备

在圆底烧瓶中分别加入70mg(1mol)3-丁炔-1-醇、221mg(1mol)1-溴甲基萘和20ml四氢呋喃，在0-10℃下反应2-4小时。冷却至室温，过滤，经柱层析色谱分离得到84mg淡黄色固态2-(3-丁炔氧甲基)萘，产率为40％。

实例二：核苷衍生物的制备

在氮气保护下，向100ml反应管中分别加入上步反应得到的486mg(2mol)5-碘胞苷、630mg(3mol)2-(3-丁炔氧甲基)萘、76mg(0.55mmol)双三苯基磷二氯化钯、51mg(0.45mmol)碘化亚铜、40ml(21mmol)三乙胺以及10ml N,N-二甲基甲酰胺，在65～70℃反应7-10小时。真空除去溶剂，再加入30ml甲醇溶解，过滤除去不溶固体，经甲醇/二氯甲烷体系柱层析色谱分离得到298mg黄色固态核苷衍生物，产率为66％。