CN103232510A - 5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子及其制备方法和应用。本发明的一种5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子具有如式(I)所示的两亲性结构,即以5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷为亲水性头部,通过磷酸键连接甘油脂肪醚为疏水性的尾部,形成一个两亲性分子。其中Base基团为常见的天然嘌呤和嘧啶碱基,R基团为饱和或不饱和的脂肪族碳链。这种双脱氧核苷酸磷脂分子在水相溶剂可以形成多种超分子结构,包括多层膜状结构,脂质体结构、纤维状结构及水凝胶等,有潜力成为凝聚、诱捕、承载、运载核酸类药物,或者介导核酸类药物跨膜的高效生物材料。
Description
技术领域
本发明涉及一系列5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子及其化学合成方法,还涉及这一系列5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子在水相溶媒中自组装形成的超分子结构。属于新型生物材料领域。
背景技术
将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA(siRNA,小干扰RNA)导入细胞,可以诱导mRNA发生特异性的降解,导致相应的基因沉默。这种序列特异性的转录后基因沉默机制称为RNA干扰(RNAi)。siRNA作为一种很有潜力的药物,将为人类疾病的治疗开辟一条崭新的道路。但是siRNA的体内运输也有很多问题。比如其血清稳定性不好,容易被血清中的RNase降解;整体给药后,不能靶向性地在病患部位聚集;不能主动跨过细胞膜。因此寻找有效的药物输送系统,以提高siRNA的稳定性、靶向性和透膜性是实现siRNA临床应用的关键。
目前用于基因跨膜转运的载体大致可以分为两类,一类是病毒类载体,一类是非病毒类载体。病毒类载体转染基因的效率较高。但是其制备比较困难,可能导致机体细胞突变甚至癌变,毒副作用难以控制,所以并不适合作为药物载体。非病毒类载体大多为人工合成的,虽然转染效率相对较差,但是其种类繁多,结构和性能可控,所以在基因运载中应用非常广泛。已经用作基因转运的非病毒类载体包括阳离子脂质体、阳离子聚合物、纳米粒子等。(Chem.Rev.2009,109,259-302)
阳离子脂质体是应用最为广泛的非病毒类基因载体。阳离子脂质体由两亲性分子组成。这类两亲性分子含有阳离子作为极性头部,以及脂肪族长链作为非极性的尾部。阳离子脂质体依靠正负电荷间的库仑力作用与siRNA相结合,能够有效地包载siRNA。但是由于细胞膜表面带有负电荷,而且血清中也含有大量的电负性蛋白,所以阳离子脂质体具有较高的细胞毒性和血清毒性。另外,由于电性作用较强,阳离子脂质体与siRNA结合比较紧密,跨膜后难以有效释放。(Biomaterials 2008,29,3477-3496)为了避免阳离子化合物带来的这些问题,构建新型载体,利用另外的作用力代替电性作用,实现脂质体与siRNA的结合就是一项比较重要的工作。
近年来,利用氢键作用构建基因转运的载体正越来越受到青睐。Milani等(J.Am.Chem.Soc.2007,129,11664-11665)构建了一种核苷酸磷脂分子,利用腺嘌呤核苷作为极性头部,在5’-羟基位通过磷酸键连接脂肪酸甘油酯作为非极性的尾部。该核苷酸磷脂分子在水溶液中能够形成有序排列的双层膜状结构,通过氢键作用包裹聚尿嘧啶核酸链。Toth等(Chem.Commun.2010,46,3140-3142)报道了一种以碱基作为头部,脂肪链作为尾部的新型分子,证实了其与核酸单链的氢键结合作用。Chabaud等(Bioconjugate Chem.2006,17,466-472)报道了一类带有核苷结构的阳离子脂质体,具有较好的基因转运效果。作者认为产生这种效果是因为碱基与核酸之间的氢键作用。Moreau等(J.Am.Chem.Soc.2004,126,7533-7539)人也报道了一系列中性核苷核苷磷脂分子,这类分子在水溶液中能形成凝胶结构,起到诱捕DNA的效果。
发明内容
本发明目的之一是提供一种5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子;
本发明目的之二是提供上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子的化学合成方法;
本发明目的之三是提供上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子在制备具有超分子结构的物质中的应用。
本发明上述目的是通过以下技术方案来实现的:
一种5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子,其具有如式(I)所示的两亲性结构。即以5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷为亲水性头部,通过磷酸键连接甘油脂肪醚为疏水性的尾部,形成一个两亲性分子。
上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子所含的碱基,即式(I)中的Base基团,为常见的天然嘌呤和嘧啶碱基,即腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶及尿嘧啶。
上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子所含的脂肪长链,即式(I)中的R基团, 为长度在8个碳到25个碳之间,饱和或不饱和的脂肪族碳链。
一种制备上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子的化学合成方法,其特征在于,以如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷、如式(III)所示的亚磷酰化试剂和如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇三种化合物为原料,反应制得如式(I)所示的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子。
在上述化学合成方法中,使用的如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷,其保护基R1基团为苄氧羰基、叔丁氧羰基、笏甲氧羰基、烯丙氧羰基、三甲基硅乙氧羰基、甲氧羰基、乙氧羰基、邻苯二甲酰基、对甲苯磺酰基、三氟乙酰基、邻硝基苯甲酰基、对硝基苯甲酰基、特戊酰基、苯甲酰基、三苯甲基、2,4-二甲氧基苄基、对甲氧基苄基、苄基等常用的烷氧羰基类、酰基类及烷基类氨基保护基,其中优选三氟乙酰基。使用的如式(III)所示的亚磷酰化试剂,其R2、R3基团为二异丙氨基、氯、对硝基苯基等易离去的基团。使用的如如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇,其R基团为长度在8个碳到25个碳之间,饱和或不饱和的脂肪族碳链。
上述化学合成方法包括以下步骤:(i)商业购买或者由简单原料制备如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷、如式(III)所示的亚磷酰化试剂和如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇三种原料;(ii)用如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷、如式(III)所示的亚磷酰化试剂反应及如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇为原料做反应,并加入氧化剂将亚磷氧化为五价磷,得到如式(V)所示的中间体;(iii)如式(V)所示的中间体脱去保护基,得到如式(I)所示的目标产物。
在上述化学合成方法的步骤(i)中,优选的,如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷由简单的脱氧核苷逐步合成;如式(III)所示的亚磷酰化试剂由商业购买,且优选β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺;如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇由甘油和长链脂肪醇或长链脂肪族烷基溴化物逐步合成。
在上述化学合成方法中,步骤(ii)采用的是分步的一釜合成法,先用如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷和如式(III)所示的亚磷酰化试剂反应,检测反应进程,在氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷反应完全以后,中间体不经分离纯化,直接向反应釜中加入如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇继续反应,反应完全后加入氧化剂将亚磷氧化为五价磷,然后分离纯化。步骤(ii)所用溶剂是乙腈,或N,N-二甲基甲酰胺,或N-甲基吡咯烷,或二氯甲烷,或二氯乙烷,或四氢呋喃,或苯,或其它非质子性溶剂;反应中需要加入1H-四氮唑或其它辅助试剂,或其它催化剂。该反应开始阶段需要氮气或氩气等惰性气体的保护,待加入1,2-二脂肪醚甘油-3-醇,反应完全之后,撤去惰性气体保护,加入氧化剂。该反应所用氧化剂可以选自空气、氧气、双氧水、过氧叔丁醇、过氧乙酸、过氧苯甲酸等多种氧化剂,其中优选氧气、双氧水和过氧叔丁醇。
在上述化学合成方法的步骤(iii)中,优选的,使用氨水脱除中间体(V)的腈乙基保护,使用合适的试剂脱除R1基团保护。反应所得的目标产物经由凝胶柱分离纯化。
多种由上述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子在水相溶媒中所形成的超分子结构。该超分子结构包括纤维状结构、多层膜状结构、脂质体状结构,水凝胶等。该超分子结构经由直接水化或者特殊的制备工艺制备得到,根据制备工艺不同,浓度的不同,温度不同,形成多种超分子结构。
由于这类5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子头部含有碱基,可以通过氢键作用结合核酸;并且其能够在水溶液中形成多种超分子结构,所以有潜力成为凝聚、诱捕、承载、运载核酸类药物,或者介导核酸类药物跨膜的高效生物材料。
本发明可以实现以下优点:提供了一类5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子,其头部含有碱基,可以通过氢键作用结合核酸,具有较大的潜力成为高效生物材料,用于核酸的运载或跨膜转运。本发明提供的合成方法所用原料廉价易得,合成方法简单高效。这类分子可以形成多种超分子结构,制备简单、效用良好、应用范围广泛,具有潜在的药物开发前景。
附图说明
图1 5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子DPPdTA、DOPdTA、DPPdTA的前体Vp、DOPdTA的前体Vo的化学结构式;
图2 5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷的合成路线;
图3 1,2-二棕榈醚甘油-3-醇的合成路线;
图4 1,2-二油醇醚甘油-3-醇的合成路线;
图5 DPPdTA前体Vp的合成路线;
图6 DPPdTA的合成路线;
图7 DPPdTA所形成多层膜状结构紫外吸收随温度的变化;
图8 DPPdTA所形成多层膜状结构的扫描电子显微镜观察结果;
图9 DPPdTA所形成脂质体的颗粒度分布图;
图10 DPPdTA所形成脂质体的透射电子显微镜观察结果;
图11 DPPdTA所形成脂质体的扫描电子显微镜观察结果;
图12 DPPdTA的紫外吸收谱及其形成纤维状结构前后的CD光谱;
图13 DPPdTA所形成纤维状结构的扫描电子显微镜观察结果;
图14 DPPdTA所形成纤维状结构的透射电子显微镜观察结果;
图15 DPPdTA所形成水凝胶的图像;
图16 DPPdTA所形成水凝胶冻干后的扫描电子显微镜观察结果。
具体实施方法
根据本发明中如式(I)所述化合物的合成路线,以及其所形成的多种超分子结构,并结合具体实施例对发明进行进一步说明,但并非限制本发明的范围。
一、5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂的化学合成
1.根据本发明,如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷,由简单的脱氧核苷制备得到,其保护基优选三氟乙酰基。附图2以制备5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷为例,描述了该制备方法。制备方法包括以下步骤:
(1)使用对甲基苯磺酰氯与脱氧核苷反应,将脱氧核苷5’位的羟基变为对甲基苯磺酰酯;
(2)前一步得到的化合物与叠氮化钠反应,将对甲基苯磺酰酯级变为叠氮基;
(3)前一步得到的化合物经过催化氢化,叠氮基变为氨基;
(4)前一步得到的化合物与三氟乙酸乙酯反应,得到5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧核苷。
2.根据本发明,如式(III)所示的亚磷酰化试剂由商业购买,优选β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺。
3.根据本发明,如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇由甘油和长链脂肪醇或长链脂肪族烷基溴化物逐步合成。附图3以制备1,2-二棕榈醚甘油-3-醇为例,描述了R基团为饱和脂肪族长链的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇的制备方法,制备方法包括以下步骤:
(1)将甘油相邻的两个羟基用丙叉基团保护;
(2)前一步得到的化合物与溴苄反应,将另一个羟基用苄基保护;
(3)前一步得到的化合物脱去丙叉基团保护;
(4)前一步得到的化合物与脂肪族烷基溴化物反应,得到1,2-二脂肪醚-3-苄氧基甘油;
(5)前一步得到的化合物氢化脱去苄基,得到1,2-二脂肪醚甘油-3-醇。
附图4以制备1,2-二油醇醚甘油-3-醇为例,描述了R基团为不饱和脂肪族长链的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇的制备方法,制备方法包括以下步骤:
甘油与三苯基氯甲烷反应,得到1-三苯基甲氧基-甘油-2,3-二醇;
不饱和脂肪醇与甲基磺酰氯反应,得到不饱和脂肪醇甲基磺酰酯;
1-三苯基甲氧基甘油-2,3-二醇与不饱和脂肪醇甲基磺酰酯反应,得到1,2-二脂肪醚-3-三苯基甲氧基甘油
前一步得到的化合物酸化,脱去三苯基甲基保护,得到1,2-二脂肪醚甘油-3-醇。
4.根据本发明,由5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷、β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺及1,2-二脂肪醚甘油-3-醇为原料制备如式(V)所示的中间体,附图5描述了制备DPPdTA的中间体Vp的合成路线,包括以下步骤:
(1)在氩气保护下,以DMF为溶剂,1当量5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷与1.2当量β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺反应,加入2当量1-H-四氮唑为辅助试剂,薄层色谱检测反应进程。
(2)原料5’-三氟乙酰胺基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷反应完全后,不经分离纯化,直接向反应釜中加入1.6当量1,2-二脂肪醚甘油-3-醇及2当量1-H-四氮唑,继续反应。
(3)反应完全后,撤去氩气保护,加入大量双氧水。氧化完全之后,减压蒸干 溶剂,硅胶柱层析分离,得到中间体(V)。
5.根据本发明,R1基团为三氟乙酰基的中间体(V)溶于饱和氨甲醇溶液中,室温搅拌,脱除三氟乙酰基和腈乙基,蒸干溶剂后经葡聚糖凝胶柱分离,得到目标产物。附图6以制备DPPdTA为例描述了该合成路线。
[实施例1]5’-对甲基苯磺酰酯基胸腺嘧啶脱氧核苷的合成
将胸腺嘧啶脱氧核苷(24.2g,0.1mol)溶于无水吡啶(200mL),冰浴降温至0℃。将对甲苯磺酰氯(23g,0.12mol)溶于无水吡啶(100mL)中,通过微量进样器缓缓滴加入前述反应液中,滴加过程持续6h。反应过程始终处于氩气保护下,0℃进行。滴加完毕,将反应回复至室温,继续搅拌6h。减压蒸除吡啶。向残余物中加入乙酸乙酯500mL和NaHCO3水溶液(10%)300mL,析出大量白色固体。过滤,所得白色固体即为目标产物。收集滤液,分离有机相,然后用乙酸乙酯300mL洗水相。合并有机相,重结晶又可以得到部分产物。与前一部分产物合并,共32.6g,产率81%。白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=11.31(s,1H),7.80(d,J=8.0Hz,2H),7.48(d,J=8.0Hz,2H),7.39(s,1H),6.16(t,J=6.8Hz,1H),5.44(d,J=4.4Hz,1H),4.25-4.31(m,1H),4.10-4.25(m,2H),3.89(s,1H),2.42(s,3H),2.02-2.20(m,2H),1.78(s,3H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=163.6,150.4,145.1,135.9,132.1,130.2,127.6,109.8,84.0,83.2,70.1,69.9,38.4,21.1,12.0;IR(film,KBr)v=3371.3,3171.8,3050.9,1718.1,1659.9,1477.9,1360.1,1273.0,1176.4,1095.4,1075.3,919.5,830.3,552.6cm-1;MS(ESI-TOF+)for C17H20N2O7SNa[M+Na]+found 419.1208,calcd419.0883;Anal.calcd for C17H20N2O7S:C 51.51,H 5.09,N 7.07,Found:C 51.22,H 5.06,N 7.12.
[实施例2]5’-叠氮基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷的合成
将5’-对甲基本磺酰酯基胸腺嘧啶脱氧核苷(5g,12.6mmol)溶于无水DMF(25mL)中,向其中加入NaN3(1.2g,19mmol),加热至70℃,氩气保护下反应12h。减压蒸除溶剂。向残余物中加入二氯甲烷(50mL),然后用水(30mL)洗涤。有机相用无水Na2SO4干燥,硅胶柱层析分离,洗脱剂DCM:MeOH=20:1,得到目标产物2.9g(产率85%)。白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=11.31(s,1H),7.49(s,1H),6.20(t,J=7.2Hz,1H),5.39(d,J=4.0Hz,1H),4.20(s,1H),3.79-3.85(m,1H),3.56(d,J=5.2Hz,2H),2.20-2.30(m,1H),2.05-2.15(m,1H),1.79(s,3H);13C NMR (100MHz,DMSO-d6):δ=163.7,150.5,136.1,109.8,84.6,83.9,70.7,51.6,38.1,12.1;IR(film,KBr)v=3391.8,3189.4,2925.5,2807.3,2101.1,1722.3,1656.2,1477.2,1433.2,1298.8,1272.8,1067.3,963.4,856.2,636.4,553.4,493.8cm-1;MS(ESI-TOF+)for C10H13N5O4Na[M+Na]+found 290.1042,calcd 290.0860;Anal.calcd for C10H13N5O4:C 44.94,H 4.90,N 26.21,Found:C 45.03,H 4.93,N 25.79.
[实施例3]5’-氨基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷的合成
取5’-叠氮基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷(5.5g,20mmol)溶于甲醇(150mL)中,加入10%钯碳催化剂(0.55g),置于氢化仪中氢化。压力为60Psi。室温下氢化5h后,停止反应。TLC检测发现原料已经反应完全。通过硅藻土减压抽滤以除去固体物,所得滤液蒸干得到淡黄色固体4.8g。该固体不溶于甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂,极性非常大,普通硅胶柱层析不能分离。将所得固体溶于水中,通过强酸性离子交换树脂Dowex 50纯化,得到目标产物4.7g,产率95%。白色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=7.65(s,1H),6.15(t,J=7.0Hz,1H),4.75(br s,4H),4.18-4.23(m,1H),3.60-3.70(m,1H),2.65-2.80(m,2H),2.01-2.23(m,2H),1.79(s,3H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=163.8,150.5,136.2,109.6,87.8,83.4,70.8,43.6,38.90,12.1;IR(film,KBr)v=3348.7,3288.9,2948.5,2638.8,1999.1,1694.1,1449.3,1369.9,1274.8,1136.7,1075.2,954.7,770.6,620.9,560.9cm-1;MS(ESI-TOF+)for C10H15N3O4Na[M+Na]+found 264.1148,calcd 264.0955;Anal.calcd for C10H15N3O4:C 49.79,H 6.27,N 17.42,Found:C 49.50,H 6.20,N 17.25.
[实施例4]5’-三氟乙酰氨基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷的合成
将5’-氨基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷(2g,8.3mmol)溶于无水甲醇(50mL)中,氩气保护下降温至-78℃。通过注射器向其中慢慢滴入三氟乙酸乙酯(1.2g,8.4mmol),反应30min。然后使反应慢慢恢复至室温,继续搅拌30min。停止反应。反应过程中产生大量白色沉淀,过滤的到该沉淀,依次用甲醇(10mL)和乙酸乙酯(10mL)洗涤,红外烘干,得到白色粉末2.2g,即为目标产物,产率80%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=10.91(brs,<1H),9.62(s,1H),7.45(S,1H),6.14(t,J=7.0Hz,1H),5.38(d,J=4.0Hz,1H),4.18(brs,1H),3.77-3.87(m,1H),3.30-3.51(m,2H),2.13-1.25(m,1H),2.00-2.12(m,1H),1.79(s,3H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=163.8,156.7(q,J=36.1Hz),150.5,136.1,116.0(q,J=286.4Hz),109.8,84.0,83.8, 71.2,41.7,38.3,12.0;IR(film,KBr)v=3395.3,3325.2,2945.5,1727.5,1696.8,1653.5,1565.4,1480.7,1271.8,1210.2,1181.4,1092.5,1046.5,844.5,697.6613.7cm-1;MS(ESI-TOF+)for C12H14F3N3O5Na[M+Na]+found 360.1181,calcd 360.0778;Anal.calcdfor C12H14F3N3O5:C 42.74,H 4.18,N 12.46,Found:C 42.49,H 4.34,N 12.26.
[实施例5]丙叉甘油醇的合成
取250mL的圆底烧瓶一个,向其中加入甘油(20g,217mmol)、丙酮(60mL)、正戊烷(60mL)和一水对甲基苯磺酸(0.5g,2.9mmol)。在该反应瓶上装置分水器,然后加热至回流,反应48h。分水器中接受的水分不再增加时,反应进行完全。此时将反应冷却至室温,加入醋酸钠(0.3g,4.5mmol),搅拌1h,然后过滤除去沉淀,旋转蒸发除去溶剂,即可得到粗产物。把粗产物减压蒸馏得到纯的目标产物27.1克(产率95%)。无色油状液体,11mm汞柱下沸点为81℃。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=4.21-4.28(m,1H),4.04(dd,J=8.0,2.8Hz,1H),3.77-3.83(m,1H),3.74(dd,J=7.6,3.6Hz,1H),3.60(dd,J=12.0,5.2Hz,1H),2.22(brs,1H),1.45(s,3H),1.38(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=109.4,76.1,65.7,63.0,26.7,25.2;IR(neat):v=3442.0,2987.4,2937.1,2883.5,1744.5,1456.9,1374.1,1256.3,1214.4,1156.8,1078.3,1052.4,971.3,844.5,792.5,516.2cm-1;MS(ESI-TOF+)for C6H12O3Na[M+Na]+found 155.0773,calcd 155.0679.
[实施例6]1’2-O-亚异丙基-3-O-苄基-sn-甘油的合成
把丙叉甘油醇(21.2g,160mmol)溶于干燥的THF(200mL)中,氩气保护下向其中加入NaH(8.7g,57-63%in oil,344mmol),室温搅拌30min。然后向其中加入溴苄(28g,176mmol),加热至回流,反应20h。TLC检测(KMnO4显色)发现原料已经反应完全。将反应冷却至室温,加水(250mL)淬灭反应,乙酸乙酯(3×250mL)萃取。合并有机相,无水Na2SO4干燥,过滤,将滤液浓缩。硅胶柱层析分离(洗脱剂:环己烷/乙酸乙酯=10/1)得到目标产物31.5g(产率89%)。产物为无色油状液体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.25-7.45(m,5H),4.57(dd,J=18,12Hz,2H),4.25-4.34(m,1H),4.05(dd,J=8.2,6.6Hz,1H),3.74(dd,J=8.2,6.2Hz,1H),3.56(dd,J=9.8,5.8Hz,1H),3.47(dd,J=9.6,5.6Hz,1H),1.42(s,3H),1.36(s,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ=138.1,128.5,127.8,109.5,74.9,73.6,71.3,67.0,26.9,25.5;IR(neat):v=3063.8,3030.8,2986.4,2934.5,2866.4,1954.4,1813.1,1604.1,1496.2, 1454.0,1371.5,1254.8,1212.8,1156.8,1095.8,1053.6,845.0,738.4,698.9,606.2,515.4cm-1;HRMS(ESI-MS)for C13H19O3[M+H]+found 223.13231,calcd 223.13287.
[实施例7]1-苄氧基-甘油-2,3-二醇的合成
将1’2-O-亚异丙基-3-O-苄基-sn-甘油(11.1g,50mmol)溶于无水乙醇(60mL)中,然后向其中加入1M的盐酸(60mL)酸化。反应液在室温下搅拌12h,然后加入饱和NaHCO3溶液中和。乙醚(3×80mL)萃取,合并有机相后用无水Na2SO4干燥。硅胶柱层析分离纯化(洗脱剂:环己烷/乙酸乙酯=5/1),得到目标产物8.3g,产率92%。无色粘稠液体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6:δ=7.25-7.45(m,5H),4.48(s,2H),3.58-3.70(m,1H),3.40-3.50(m,1H),3.27-3.40(m,5H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=138.7,128.3,127.5,127.4,72.4,72.0,70.6,63.2;IR(neat)v=3382.9,2868.9,1957.0,1495.8,1453.4,1364.5,1325.7,1207.7,1073.4,925.9,865.5,739.8,699.0,611.2cm-1;MS(ESI-TOF+)for C10H14O3Na[M+Na]+found 205.0989,calcd205.0835.
[实施例8]2,3-二(十六烷氧基)-1-苄氧基甘油的合成
将1’2-O-亚异丙基-3-O-苄基-sn-甘油(7.5g,41.2mmol)、氢氧化钾粉末(7.8g,140mmol)、溴代十六烷(37.8g,124mmol)和干燥的苯(150mL)混合,然后加热至回流。该反应装置上装备油水分离器,以分离产生的水。反应24h之后,将该反应降为室温。向其中加入乙酸乙酯(250mL)稀释,然后依次用水(250mL)、1N盐酸(250mL)、2.5%NaHCO3(250mL)、水(200mL)及饱和食盐水(200mL)洗涤有机相。有机相用无水Na2SO4干燥,减压蒸干后,残余物用硅胶柱层析分离(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯=20/1,Rf=0.25),得到目标产物21.0g(产率81%)。浅黄色油状液体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.23-7.40(m,5H),4.55(s,2H),3.30-3.65(m,9H),1.50-1.60(m,4H),1.26(brs,52H),0.88(t,J=6.8Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=138.62,128.43,127.70,127.61,78.10,73.50,71.80,70.91,70.76,70.49,32.08,30.27,29.86,29.81,29.80,29.66,29.51,26.29,26.26,22.84,14.24;IR(film,KBr)v=3064.3,3030.1,2923.7,2853.2,1943.8,1464.5,1366.4,1304.3,1115.6,1028.9,732.5,697.3cm-1;MS(ESI-TOF+)for C42H78O3Na[M+Na]+found 653.6257,calcd653.5843;Anal.calcd for C42H78O3:C 79.94,H 12.46,Found:C 79.80,H 12.56.
[实施例9]1,2-二(十六烷氧基)-甘油-1-醇的合成
取2,3-二(十六烷氧基)-1-苄氧基甘油(12g,19mmol)溶于甲醇-四氢呋喃混合液(100mL,v/v=1/1)中,加入10%钯碳催化剂1.2g,置于氢化仪上氢化36h。氢气压力为60psi。反应完毕,向其中加入乙酸乙酯(100mL)稀释,硅藻土过滤,滤液减压蒸干。将残余物在乙酸乙酯中重结晶,得到白色固体,即为目标产物。母液蒸干后用硅胶柱层析分离(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯=10/1,Rf=0.4),所得产物与重结晶的产物合并,共得到8.1g,产率为79%。白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=3.27-3.76(m,9H),1.52-1.60(m,4H),1.26(brs,52H),0.88(t,J=6.8Hz,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ=78.45,72.00,71.08,70.55,63.25,32.08,30.24,29.85,29.77,29.62,29.51,26.26,22.83,14.24;IR(film,KBr)v=3472.1,2919.3,2850.4,1468.9,1379.1,1353.4,1114.5,1081.1,856.6,722.1,677.5cm-1;MS(ESI-TOF+)forC35H72O3Na[M+Na]+found 563.5786,calcd 563.5374;Anal.calcd for C35H72O3:C77.71,H 13.42,Found:C 77.47,H 13.25.
[实施例10]1-三苯基甲氧基甘油醇的合成
将甘油(40g,435mmol)、三苯基氯甲烷(30g,107mmol)、DMAP(300mg,2.46mmol)置于干燥的500mL圆底烧瓶中,加入THF(80mL)和Et3N(18mL),室温搅拌12h。向反应液中加入水(100mL)以淬灭反应,然后加入乙酸乙酯(150mL)稀释。充分震荡后,将混合液转移到分液漏斗中,分离有机相。水相用乙酸乙酯(100mL×2)萃取,然后合并有机相。合并后的有机相依次用饱和NaHCO3水溶液(200mL)、水(200mL)和饱和食盐水(200mL)洗涤,无水Na2SO4干燥。过滤后,蒸干溶剂,得到黄色油状物。将其溶解到甲苯/正己烷(200mL,v/v=1/1)中,室温下放置24h,结晶出白色固体29g,产率为85%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.38-7.48(m,6H),7.20-7.35(m,9H),3.84(s,1H),3.63-3.71(m,1H),3.53-3.63(m,1H),3.20-3.28(m,2H),2.74(brs,1H),2.35(brs,1H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=143.8,128.7,128.0,127.3,87.1,71.3,65.1,64.4;IR(film,KBr)v=3380.8,3058.1,2920.0,2866.8,1490.0,1447.8,1081.5,1028.5,699.8;MS(EI)for C22H22O3[M]+found 334.5,calcd334.2;Anal.calcd for C22H22O3:C 79.02,H 6.63,Found:C 79.26,H 6.49.
[实施例11]油醇甲基磺酰酯的合成
将油醇(50g,85%purity,158mmol)、Et3N(40mL,286mmol)加入到1L的圆底 烧瓶中,加入DCM(500mL),置于冰浴上充分搅拌,使温度降为0℃。通过注射器向其中缓缓加入甲磺酰氯(16mL,206mmol),溶液变浑浊。之后撤去冰浴,使反应液慢慢回复至室温,继续搅拌12h。加入水(250mL)以淬灭反应,然后通过分液漏斗分离有机相。水相用DCM(250mL×2)反萃,然后合并有机相。合并后的有机相依次用1N盐酸(250mL)、10%NaHCO3水溶液(250mL)和饱和食盐水(250mL)洗涤,无水Na2SO4干燥。有机相减压蒸干,残余物通过硅胶柱层析分离(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯=20/1,Rf=0.3),得到浅黄色油状液体44.3g,产率为81%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=5.30-5.43(m,2H),4.22(t,J=6.6Hz,2H),3.00(s,3H),1.90-2.10(m,4H),1.70-1.80(m,2H),1.20-1.40(m,22H),0.88(t,J=6.8Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=130.2,129.9,70.3,37.5,32.0,29.90,29.83,29.66,29.46,29.29,29.26,29.15,27.36,27.30,25.6,22.8,14.3;IR(neat)v=2925.5,2854.5,1463.6,1355.9,1175.4,974.8,947.8,831.7,721.6,528.8;MS(ESI-TOF+)for C19H38O3SNa[M+Na]+found369.2315,calcd 369.2434;Anal.calcd for C19H38O3S:C 65.85,H 11.05,Found:C 65.63,H 10.98.
[实施例12]1-三苯基甲基-2,3-二油醇醚-甘油的合成
将1-三苯基甲氧基-甘油-2,3-二醇(8g,23.1mmol)、KOH(3.3g,58.9mmol)和油醇对甲基磺酰酯(19.2g,55.42mmol)混合后溶于干燥的苯(150mL)溶液中,装备分水器,加热至80℃,回流32小时。之后向其中加入乙酸乙酯100mL和水150mL,萃取,分离有机相。水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取,合并有机相,无水Na2SO4干燥,蒸干溶剂后减压硅胶柱层析分离,得到目标产物6.1g,产率为31%。另得到1-三苯基甲氧基-3-油醇醚-甘油-2-醇3.7g,产率为27%。目标产物为淡黄色液体。 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.40-7.50(m,6H),7.18-7.32(m,9H),5.26-5.43(m,4H),3.50-3.60(m,5H),3.35-3.45(m,2H),3.12-3.20(m,2H),1.92-2.08(m,8H),1.50-1.58(m,4H),1.26(brs,44H),0.88(t,J=6.6Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=144.31,130.07,130.00,128.90,127.85,127.02,86.64,78.45,71.76,71.33,70.84,63.73,32.77,32.06,30.28,29.94,29.93,29.85,29.82,29.72,29.68,29.65,29.47,27.37,27.06,26.31,26.25,22.84,14.27;IR(film,KBr)v=3004.4,2925.3,2854.1,1742.6,1597.7,1490.7,1450.0,1220.6,1118.7,763.9,745.0,704.1,632.8cm-1;MS(ESI-TOF+)for C58H90O3Na[M+Na]+found 857.9059,calcd 857.6782;Anal.calcd forC58H90O3:C 83.39,H 10.86,Found:C 83.10,H 10.62.
[实施例13]1,2-二油醇醚-甘油-3-醇的合成
取1-三苯基甲基-2,3-二油醇醚-甘油(8.34g,10mmol)混悬于甲醇-四氢呋喃(100mL,v/v=1/1)混合溶液中,加入浓盐酸(2mL,12M),室温下搅拌2h。TLC检测发现原料已经完全反应。减压蒸干溶剂,向残余物中加入乙酸乙酯(50mL)和水(100mL),萃取后分离有机相。水相用乙酸乙酯(3×100mL)萃取,合并有机相,无水Na2SO4干燥。过滤除去干燥剂,减压蒸干溶剂,硅胶柱层析分离(洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯=20/1,Rf=0.2),得到目标产物3.7g,产率62%。浅黄色油状液体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=5.30-5.45(m,4H),3.40-3.75(m,9H),2.18(s,1H),1.90-2.10(m,8H),1.55-1.65(m,4H),1.25-1.40(brs,44H),0.88(t,J=6.4Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=130.10,129.97,78.39,72.00,71.07,70.54,63.27,32.06,30.23,29.92,29.85,29.81,29.77,29.67,29.65,29.60,29.47,29.41,27.36,26.25,22.83,14.25;IR(film,KBr)v=3470.1,3004.4,2925.4,2854.0,1651.2,1463.2,1376.2,1117.5,1041.3,968.0,721.9cm-1;MS(ESI-TOF+)for C39H76O3Na[M+Na]+found 615.7213,calcd615.5687;Anal.calcd for C39H76O3:C 78.99,H 12.92,Found:C 78.72,H 12.68.
[实施例14]DPPdTA前体的合成(化合物Vp,R1保护基为三氟乙酰基,R基团为十六烷基)
将5’-三氟乙酰氨基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷(337mg,1.0mmol)及1-H-四氮唑(140mg,2.0mmol),溶于干燥的DMF(20mL)中。氩气保护下,向其中加入β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺(360mg,1.2mmol),室温搅拌2h。TLC检测发现原料已经反应完全。向其中加入1,2-二(十六烷基)-甘油-3-醇(864mg,1.6mmol)和1-H-四氮唑(140mg,2.0mmol),氩气保护,室温搅拌10h。之后撤去氩气保护,加入30%双氧水(5mL)氧化1h。停止反应,减压蒸除溶剂,常压硅胶柱层析分离(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇=20/1,Rf=0.2),得到目标产物313mg,产率为31%。白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=8.80-8.95(m,1H),7.76-7.95(m,1H),7.09(d,J=8.4Hz,1H),5.90-6.10(m,1H),5.02(s,1H),4.15-4.45(m,5H),3.35-3.80(m,9H),2.81(s,2H),2.60(s,2H),1.93(s,3H),1.50-1.60(m,4H),1.25(brs,52H),0.88(t,J=6.6H,6H); 13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=164.15,158.12(q,J=37Hz),150.55,136.92,116.73,115.96(q,J=286.5Hz),111.74,111.69,87.27,82.62,78.00,71.97,70.78,69.12,68.29,62.51,57.77,40.96,37.45,31.97,30.04,29.76,29.71,29.66,29.54,29.41,26.12,26.05,22.73,21.55,19.73,14.15,12.23;31PNMR(161MHz,CDCl3):δ=-2.168,-2.269,-2.316; 19F NMR(400MHz,CDCl3):δ=-75.585,-75.622,-75.630;IR(film,KBr)v=3433.4,2920.2,2852.1,1719.9,1468.9,1278.5,1160.1,1034.0,722.6cm-1;MS(ESI-TOF+)forC50H88N4F3O10PNa[M+Na]+found 1015.6692,calcd 1015.6082;HRMS(ESI-MS)forC50H88N4F3O10PNa[M+Na]+found 1015.61114,calcd 1015.60824;Anal.calcd forC50H88N4F3O10P:C 60.46,H 8.93,N 5.64,Found:C 60.23,H 8.99,N 5.65.
[实施例15]DOPdTA前体的合成(化合物Vo,R1保护基为三氟乙酰基,R基团为syn-9-烯-十八烷基)
将5’-三氟乙酰氨基-2’,5’-双脱氧胸腺嘧啶核苷(337mg,1.0mmol)及1-H-四氮唑(140mg,2.0mmol),溶于干燥的DMF(20mL)中。氩气保护下,向其中加入β-腈乙基-N,N,N’,N’-亚磷酰二胺(360mg,1.2mmol),室温搅拌2h。TLC检测发现原料已经反应完全。向其中加入1,2-二油醇醚甘油-3-醇(950mg,1.6mmol)和1-H-四氮唑(140mg,2.0mmol),氩气保护,室温搅拌10h。之后撤去氩气保护,加入30%双氧水(5mL)氧化1h。停止反应,减压蒸除溶剂,常压硅胶柱层析分离(洗脱剂:二氯甲烷/甲醇=20/1,Rf=0.2),得到目标产物344mg,产率为33%。浅黄色油状液体。 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=9.91(s,<1H),7.75-8.40(m,1H),7.08(m,1H),5.99(m,1H),5.32(m,4H),4.95-5.15(m,1H),4.05-4.45(m,4H),3.30-3.80(m,11H),2.79(s,1H),2.52(s,2H),1.80-2.02(m,11H),1.53(brs,4H),1.26(brs,44H),0.86(brs,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=164.16,158.00(q,J=37.8Hz),150.57,150.52,136.64,130.35,130.21,129.88,129.74,116.68,115.90(q,J=292.3Hz),86.94,82.73,71.82,70.64,69.11,68.97,68.21,66.53,66.14,62.41,40.86,37.72,37.41,32.57,31.87,29.73,29.49,29.28,27.17,26.04,25.97,22.64,19.59,14.06,12.14;31P NMR(161MHz,CDCl3):δ=14.120,9.141,9.086,8.945,8.882,-2.173,-2.257,-2.329;19FNMR(400MHz,CDCl3):δ=-75.562,-75.549;IR(film,KBr)v=3240.3,3083.6,3004.9,2925.2,2854.5,1723.1,1560.3,1465.7,1216.7,1184.1,1159.2,1039.5,971.2,725.0;MS(ESI-TOF+)for C54H92N4F3O10PNa[M+Na]+found 1067.8557,calcd 1067.6395.
[实施例16]DPPdTA的合成
将按照实施例14制备得到的DPPdTA前体化合物(100mg,0.1mmol)溶于饱和氨甲醇溶液中,室温搅拌10h。TLC检测发现原料已经完全反应。减压蒸干溶剂,残余物通过凝胶柱(葡聚糖凝胶LH-20)分离,洗脱剂为二氯甲烷/甲醇=1/1,得到目 标产物51mg,产率60%。白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3-CD3OD):δ=7.40-7.52(m,<1H),7.20-7.40(m,1H),5.95-6.20(m,1H),4.60-4.95(m,1H),3.76-4.20(m,2H),3.25-3.73(m,10H),2.40-2.95(m,2H),1.76-1.98(m,3H),1.54(brs,4H),1.27(brs,52H),0.87(brs,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=164.49,150.51,137.82,110.96,87.38,85.39,83.01,81.00,74.95,71.56,70.42,41.01,40.54,37.79,37.28,31.68,29.75,29.42,29.31,29.12,25.81,22.42,13.68,11.65;31P NMR(161MHz,CDCl3):δ=-1.227;MS(ESI-TOF+)for C45H86N3O9PNa[M+Na]+found 866.8617,calcd 866.5994;HRMS(ESI-MS)for C45H87N3O9P[M+H]+found 844.61846,calcd 844.61744;Anal.calcd forC45H86N3O9P:C 64.03,H 10.27,N 4.98,Found:C 64.31,H 9.91,N 5.21.
[实施例17]DOPdTA的合成
将按照实施例15制备得到的DOPdTA前体化合物(100mg,0.096mmol)溶于饱和氨甲醇溶液中,室温搅拌10h。TLC检测发现原料已经完全反应。减压蒸干溶剂,残余物通过凝胶柱(葡聚糖凝胶LH-20)分离,洗脱剂为二氯甲烷/甲醇=1/1,得到目标产物55mg,产率64%。白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3-CD3OD):δ=8.80-9.26(m,1H),8.20-8.80(m,1H),7.15-7.25(m,<1H),6.90-7.15(m,<1H),5.60-5.90(m,1H),5.25-5.50(m,4H),4.75-5.15(m,1H),4.20-4.40(m,1H),3.20-3.95(m,12H),2.70-3.00(m,1H),2.40-2.60(m,1H),1.85-2.25(m,11H),1.51(brs,4H),1.27(brs,44H),0.88(t,J=5.8Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=130.13,129.90,100.13,71.95,70.79,70.45,32.78,32.05,31.05,30.28,29.96,29.91,29.73,29.51,27.39,26.27,22.87,19.24,14.30,12.39;31P NMR(161MHz,CDCl3):δ=-0.494;IR(film,KBr)v=3434.7,2925.5,2854.2,1703.8,1667.3,1466.3,1280.1,1222.9,1098.4,1070.7,613.4;MS(ESI-TOF+)for C49H91N3O9P[M+H]+found 896.8428,calcd 896.6487.
二、5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂的超分子结构
根据制备方法及化合物浓度的不同,5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂在水相溶剂中能够形成多种超分子结构。可以通过多种手段表征这些超分子结构。
[实施例18]多层膜状结构
将DPPdTA混悬于纯水中,浓度小于6%。加热至70℃以上直接水化,得到澄清溶液,之后室温放置1d,溶液慢慢变浑浊,有细小聚集物产生。该细小聚集物 呈多层膜状结构。
吸取放置1d以上的DPPdTA浑浊液,测量其紫外吸收光谱随温度的变化。可以看到在45℃左右,紫外吸收有明显的升高。而同浓度的5’-氨基-2’,5’-双脱氧胸苷的紫外吸收不随温度而变化。这是因为在多层膜状态下,碱基之间相互堆叠造成减色效应。升温之后,膜状结构被破坏,成为真溶液,减色效应消失,紫外吸收增强。(附图7)
取放置1d以上的DPPdTA溶液,制备成扫描电镜样品。在扫描电子显微镜下可以看到层叠的多层膜状结构。层与层之间重叠后形成长的条带,条带与条带之间以约60°角交叠,形成叉状结构。(附图8)
[实施例19]脂质体状结构
利用薄膜蒸发法制备DPPdTA的脂质体。取DPPdTA溶于氯仿-甲醇混合溶液中,在旋转蒸发仪上缓慢蒸干,然后继续真空干燥30min,使有机溶剂完全除去。向其中加入纯水,在50℃下超声30min,然后通过250μm的滤膜过滤,得到DPPdTA的脂质体溶液。
颗粒度分布通过激光颗粒度仪检测了该脂质体的颗粒度分布,结果显示脂质体的颗粒度大小主要分布在40nm-500nm范围之内,峰值为148.5nm。(附图9)
用负染色法制备脂质体的透射电子显微镜样品,在透射电子显微镜下可以看到直径在200nm至500nm的泡状物,即是制备的脂质体。(附图10)
在扫描电子显微镜下可以看到脂质体形成的球状结构。球大小分布不均,大球直径在900nm左右,相互粘连成串。(附图11)
[实施例20]纤维状结构
取DPPdTA溶于氯仿溶液中,在旋转蒸发仪上缓慢蒸干,然后继续真空干燥30min,使有机溶剂完全除去。向其中加入纯水,在50℃下超声30min,然后室温放置7d以上,DPPdTA可以自组装成纤维状结构。
该溶液的CD光谱在组装前后发生明显的变化。在组装之前,CD光谱在260nm处显示正吸收峰,这是碱基的色谱峰。组装之后,在260nm处的吸收峰略有升高,同时在290nm出现了明显的负吸收峰。该吸收峰的出现是由纤维状结构造成的。(附图12)
通过扫描电子显微镜可以看到交联的纤维状结构。这些纤维直径在200nm左 右,呈左手超螺旋结构。(附图13)
通过透射电子显微镜观察也可以看到交联的纤维状结构。纤维直径在200nm左右,与扫描电子显微镜观察结果一致。(附图14)
[实施例21]水凝胶
将DPPdTA溶于纯水中,浓度大于6%。加热至70℃以上直接水化,得到浑浊液,然后冷却至室温,得到白色不透明的水凝胶(附图15)。将该水凝胶冻干,用扫描电子显微镜观察,看到片层状结构。(附图16)
本发明显示并详细描述的信息足以实现本发明的上述目的,因此本发明的优选实施方案代表本发明的主题,该主题为本发明所广泛涵盖。本发明的范围完全涵盖其它对本领域技术人员来说显而易见的实施方案,因此,本发明的范围不被除所附权利要求之外的任何内容所限制,其中除了明确说明外,所用元素的单数形式并不是指“一个和唯一”,而是指“一个或更多”。对本领域一般技术人员来说,所有公知的上述优选的实施方案和附加实施方案部分的结构、组成和功能上的等价物因此引入本文作参考,而且试图被本发明的权利要求所涵盖。
此外,不需要某种设备或方法来表达本发明所解决的每个问题,因为它们都已包括在本发明的权利要求之内。另外,无论本发明公开事实中的所有部分、成分,或者方法步骤是否在权利要求中被明确叙述,它们都没有贡献给公众。但是,对本领域普通技术人员来说,很明显在不背离如所附权利要求中所阐明的本发明的实质和范围的前提下,可以在形式、试剂和合成细节上做出各种改变和修饰。
Claims (9)
2.一种制备如权利要求1所述5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子的化学合成方法,其特征在于,以如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷、如式(III)所示的亚磷酰化试剂和如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇三种化合物为原料,反应制得如权利要求1中式(I)所示的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷酸磷脂分子;
其中,R1基团为苄氧羰基、叔丁氧羰基、笏甲氧羰基、烯丙氧羰基、三甲基硅乙氧羰基、甲氧羰基、乙氧羰基、邻苯二甲酰基、对甲苯磺酰基、三氟乙酰基、邻硝基苯甲酰基、对硝基苯甲酰基、特戊酰基、苯甲酰基、三苯甲基、2,4-二甲氧基苄基、对甲氧基苄基或苄基;
R2、R3基团为二异丙氨基、氯或对硝基苯基;
R基团为长度在8个碳到25个碳之间,饱和或不饱和的脂肪族碳链。
4.根据权利要求2或3所述的化学合成方法,其特征在于,步骤(ii)采用的是分步的一釜合成法,先用如式(II)所示的氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷和如式(III)所示的亚磷酰化试剂在溶剂中反应,检测反应进程,在氨基保护的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷反应完全以后,中间体不经分离纯化,直接向反应釜中加入如式(IV)所示的1,2-二脂肪醚甘油-3-醇继续反应,反应完全后加入氧化剂将亚磷氧化为五价磷,然后分离纯化。
5.根据权利要求2至4任一项所述的合成方法,其特征在于,步骤(ii)所用溶剂是乙腈,或N,N-二甲基甲酰胺,或N-甲基吡咯烷,或二氯甲烷,或二氯乙烷,或四氢呋喃,或苯,或其它非质子性溶剂;反应中加入1H-四氮唑或其它辅助试剂,或其它催化剂,该反应开始阶段充入惰性气体,待加入1,2-二脂肪醚甘油-3-醇,反应完全之后,撤去惰性气体保护,加入氧化剂,该反应所用氧化剂选自空气、氧气、双氧水、过氧叔丁醇、过氧乙酸或过氧苯甲酸。
6.根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于,所述的惰性气体为氮气或氩气。
7.根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于,所述的氧化剂为氧气、双氧水或过氧叔丁醇。
8.权利要求1所述的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子在制备具有超分子结构的物质中的应用。
9.由权利要求1所述的5’-氨基-2’,5’-双脱氧核苷磷脂分子所形成的具有超分子结构的物质,该超分子结构包括纤维状结构、多层膜状结构、脂质体状结构和水凝胶。
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