CN115894458A - 一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 - Google Patents
一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115894458A CN115894458A CN202211052521.2A CN202211052521A CN115894458A CN 115894458 A CN115894458 A CN 115894458A CN 202211052521 A CN202211052521 A CN 202211052521A CN 115894458 A CN115894458 A CN 115894458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modified nucleoside
- compound
- reaction
- follows
- dcm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
本发明提出了一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用，该新型修饰核苷为氘代假尿苷或氘代N‑烷基假尿苷的修饰核苷，与假尿苷或N‑烷基假尿苷具有相似的化学结构，因而在保持同样的生物活性同时，还可以降低代谢速率，延长修饰核苷的半衰期，从而提高其制备的核酸药物的药效。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用。
背景技术
核苷化学修饰是发展核酸药物的关键性技术和瓶颈。与传统的小分子和蛋白药物相比，核酸药物具有设计快速、靶点普遍、特异性高、可在细胞内发挥作用，以及合成和制备相对快速等优点，可突破蛋白靶点难以成药的重大疾病的治疗，特别是在应对特殊病例和新突发传染病等应急研发时，核酸药物的快速设计与制备能力具有独特价值，如Tekmira公司在8周内开发出针对西非Ebola病毒的siRNA药物TKM-Ebola-Guinea。
但是包含修饰核苷的核酸药物，例如体外合成的RNA，要作为有效的治疗药物，其面临的一个主要障碍就是其免疫原性，因为体外合成的RNA具有较高的免疫原性，可能会诱发大量炎症反应，不仅无法取得预期的治疗效果，还会引起强大的副作用。
目前，已经发现并验证的多种核苷化学修饰策略可以降低免疫原性而不影响其翻译特性，例如将天然腺苷替换为N1-甲基腺苷(m1A)或N6-甲基腺苷(m6A)；替换天然胞嘧啶核苷为5-甲基胞嘧啶核苷(m5C)；以及将天然尿苷替换为5-甲氧基尿苷(5moU)，假尿苷(ψ)或N1-甲基假尿苷(m1ψ)等。其中，m5C和ψ备受关注，因为无论是体内还是体外都表明，它们在有效降低RNA免疫原性的同时，也显著提高了其翻译效率。
假尿苷(Pseudouridine)是RNA上最丰富的修饰核苷，又被称为RNA的“第五种核苷”。2005年，Katalin Karikó等人发现将假尿苷引入RNA中能降低其免疫原性，并且RNA的免疫原性随着假尿苷引入比例的增高而降低。2008年，Katalin Karikó等人还发现用假尿苷完全替代尿苷的mRNA不仅能极大地降低mRNA的免疫原性，还能提高mRNA的稳定性并增强其翻译能力。2015年，OliwiaAndries等人发现用N1-甲基假尿苷完全替代尿苷比用假尿苷完全替代尿苷更能降低mRNA的免疫原性，且更能增强mRNA的蛋白表达能力。这些研究提示，将假尿苷或N1-甲基假尿苷引入mRNA或许能有效降低mRNA疫苗的免疫原性，增强mRNA的稳定性，且增强其蛋白表达能力。
总之，假尿苷作为修饰核苷存在于RNA之中将发挥着重要作用。它不仅在RNA核酸药物中使RNA免受免疫系统不良攻击，还在临床疾病诊断检测中有着重要意义。如何获得效果更好的假尿苷类新型修饰核苷，有待研究人员更深入的开发探索。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用，该新型修饰核苷为氘代假尿苷或氘代N-烷基假尿苷的修饰核苷，与假尿苷或N-烷基假尿苷具有相似的化学结构，因而在保持同样生物活性的同时，还可以降低代谢速率，延长修饰核苷的半衰期，从而提高其制备的核酸药物的药效。
本发明提出的一种新型修饰核苷，其具有如下所示结构式：
其中，R是H或C1-20烷基，且所示结构式中至少一个氢被氘置换。
本发明中，所述新型修饰核苷是在假尿苷基础上，其中一个或多个氢原子被更重的稳定同位素氘取代后得到。由于动力学同位素效应，含氘假尿苷的新陈代谢速率显著降低，因此而具有更长的代谢半衰期；这是因为氘包含一个质子、一个电子和一个中子，有效地将氢同位素的质量加倍，用氘代替氢会产生尺寸和形状与氢基化合物相似的氘代化合物，而不会显着改变其性质。然而，C-D键较C-H键短(Bartell LS，"Electron-DiffractionStudy ofthe Structures of C2H4and C2D4".The Journal ofChemical Physics.42(8):2683)，它降低了电子极化率，减少了超共轭相邻键的稳定化效应；这可能会导致较弱的范德华稳定性，并且产生其他难以预测的性质变化，包括分子内体积和过渡态体积的变化(Gant TG(May 2014)."Using deuterium in drug discovery:leaving the label inthe drug".Journal ofMedicinal Chemistry.57(9):3595–3611)。
例如，氘代丁苯那嗪是丁苯那嗪的氘代版本，它是由Teva开发并于2017年获得FDA批准的治疗舞蹈病有关联亨廷顿氏病的药物；氘代丁苯那嗪的半衰期就比非氘代形式的丁苯那嗪更长，后者早前已被批准用于相同用途(Schmidt C(June 2017)."Firstdeuterated drug approved".Nature Biotechnology.35(6):493–494.)。Retrotope公司发现并被开发了氘代脂肪酸RT001作为神经退行性疾病，例如弗里德赖希共济失调和婴儿神经轴索营养不良的治疗方法；他们的药物作用原理和假设是脂肪酸在细胞膜内能产生活性氧物种，而氘代版本将不太容易生成它们(Hamzelou J(13May 2015)."Pill ofsuper-protective'heavy'fat may be key to eternal youth".New Scientist.)("RT 001".AdisInsight.Retrieved15January 2018.)。
因此相比于未氘代的假尿苷，本发明所述氘代假尿苷将具有更长的代谢半衰期，因而表现出具有更高的稳定性和生物活性。
优选地，R是H或CH3。
优选地，所述新型修饰核苷具有如下所示结构式(1)-(5)中的任意一种：
优选地，所述修饰核苷的三磷酸衍生物具有如下所示结构式(11)-(55)中的任意一种：
一种上述新型修饰核苷的合成方法，包括：
结构式(1)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(2)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(3)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(4)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(5)所示修饰核苷的合成路线如下：
优选地，上述新型修饰核苷的合成方法还包括：将结构式(1)-(5)所示的修饰核苷进一步合成得到结构式(11)-(55)所示的三磷酸衍生物：
结构式(11)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(22)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(33)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(44)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(55)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
本发明提出一种RNA，其至少包含一个上述修饰核苷。
本发明提出一种上述RNA在制备核酸药物中的应用。
本发明提出一种蛋白质或肽，其是由上述RNA翻译得到。
本发明还提出一种上述RNA的合成方法，包括：在包含所述修饰核苷的三磷酸衍生物的混合物中进行体外转录，以合成得到所述RNA。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
本发明提出的一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用，在具备和传统修饰核苷同样生物活性的同时，还可以进一步降低其代谢速率，延长修饰核苷的半衰期，从而提高修饰核苷应用于核酸药物的药效。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
一种新型修饰核苷及其三磷酸衍生物，二者结构式如下所示：
该新型修饰核苷及其三磷酸衍生物是采用如下合成方法得到：
(1)化合物1B的合成
参照公开文献Esaki,H.；Aoki,F.；Maegawa,T.；Hirota,K.；Sajiki,H.Heterocycles,2005,66,361-369中的记载，将化合物1A合成得到化合物1B；
具体的，将化合物1A(4.88g，20mmol)和10％Pd/C催化剂(488mg)加入到250mL烧瓶中，所得反应体系在氢气气氛中，升温至160℃搅拌反应2h，降至室温后用0.22um孔径薄膜过滤，所得固体用去离子水洗涤，所得洗涤液与前述滤液合并后浓缩，所得产品经过柱层析纯化后，记得到化合物1B，产率为87％，MS m/z＝246.2[M+H]+；
(2)化合物1C(6-D-2'，3'-O-iBu-5'-O-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物1B、TBDMS-Cl、咪唑和DMF，在室温下搅拌过夜；再将三乙胺和异丁酸酐依次加到所得反应体系中，室温下搅拌反应3h，LCMS检测显示反应完全；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得2.25g产品，即化合物1C，收率为45％，MS m/z＝500.4[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物1B | 245.21 | 2.45g | 1 | 氘代假尿苷中间体 |
| TBDMS-Cl | 150.72 | 1.81g | 1.2 | / |
| 咪唑(Im) | 68.08 | 1.36g | 2 | / |
| 异丁酸酐 | 158.20 | 4.75g | 3 | / |
| 三乙胺 | 101.19 | 3.04g | 3 | / |
| DMF | 50mL | / |
(3)化合物1D(6-D-2'，3'-O-iBu-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL单口烧瓶中加化合物1C和DCM，溶清后加入TEA*3HF，在室温下搅拌反应12h；LCMS显示反应完全；将所得反应液用100mL DCM稀释，50mL水洗萃，有机相干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1),收集浓缩后得到617mg产品，收率为80％，MS m/z＝386.3[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物1C | 499.65 | 999mg | 1 | / |
| TEA*3HF | 161.20 | 645mg | 2 | / |
| DCM | / | 20mL | 10v/w | / |
(4)化合物1E(6-D-PUTP)的合成
参照下表中的投料量将化合物1D溶在TMP中，再加入三乙胺，氮气置换3次后，温降至-10℃～-5℃，再滴加POCl3(用TMP稀释后滴加)，滴加过程中控内温为-10℃～-5℃，完毕后控温-10℃～-5℃继续反应30min，LCMS/HPLC中控，原料剩余＜5％，即判断反应终了，向所得反应混合物中加入ppi，继续在室温下搅拌反应2h；向所得反应液中加5mL 1M TEAB溶液淬灭反应，反应液用1L纯水稀释上样到DEAE柱上，用0.05M TEAB，0.2-0.3M TEAB梯度洗脱，收集产品用HPLC检测，纯馏分浓缩后加入氨水水解3h，HPLC显示反应完，再次过DEAE柱纯化，收集浓缩后得产品613mg，产品为三TEA盐，收率为62％，MS m/z＝484.1[M-H]-；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物1D | 385.39 | 483mg | 1 | / |
| <![CDATA[POCl<sub>3</sub>]]> | 153.33 | 288mg | 1.5 | / |
| TEA | 101.19 | 253mg | 2 | / |
| TMP | / | 5mL | 10v/w | / |
| PPi.2TBA | 548.67 | 1.375g | 2 | / |
实施例2
一种新型修饰核苷及其三磷酸衍生物，二者结构式如下所示：
新型修饰核苷及其三磷酸衍生物是采用如下合成方法得到：
(1)化合物2B的合成
参照公开文献Jia,Y.；Li,Y.；Wang,X.；Yu,C.Org.Lett.,2022,24,511-515中的记载，将化合物2A(乙酰基保护的5'，5'-二氘代核糖)合成得到化合物2B；
具体的，将化合物2A(核糖)参照公开文献Chen,B.；Jamieson,E.R.；Tullius,T.D.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2002,12,3093-3096中的记载合成得到2A-1；将化合物2A-1同样参照公开文献Bouchez,V.；Stasik,I.；Beaupere,D.；Uzan,R.Carbohydr.Res.,1997,300,139-142中的记载合成得到化合物2A-2，化合物2A-2的产率为63％，MS m/z＝151.1[M+H]+；将化合物2A-2(5.0g，33.8mmol)加入500mL圆底烧瓶中，再加入200mL丙酮，并滴加2mL浓硫酸，室温搅拌反应12h后，加入NaHCO3粉末继续搅拌2h，旋干丙酮，DCM萃取后干燥，在0℃加入咪唑(5.8g，84.5mmol)、TBSCl(7.7g，51.1mmol)，室温搅拌过夜，DCM萃取后，干燥，旋干过柱，得到7.95g化合物2A-3，产率为78％，MS m/z＝305.2[M+H]+；将5-溴-2，4-二叔丁氧基嘧啶(15.7g，42mmol)加入250mL圆底烧瓶中，抽换N23次后，在N2氛围下加入100mL超干THF，之后于-78℃下缓慢加入32.5mL正丁基锂溶液(78mmol，2.4M)，-78℃下反应2h后，缓慢滴加化合物2A-3(13.1g，43.3mmol)的THF溶液(50mL)，-50℃下反应过夜，NaCl溶液猝灭，EA萃取3次，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干过柱(PE:EA＝20:1，Rf＝0.4)，得到16.8g化合物2A-4，产率为73.6％，MS m/z＝529.5[M+H]+；将化合物2A-4(8.4g，16.0mmol)加入250mL圆底烧瓶中，抽换N2三次后，在N2氛围下加入50mL超干DCM，之后于-78℃下缓慢加入23.0mL ZnCl2溶液(1.0M)，于-78℃下反应2h后，于-78℃下缓慢加入55.0mL L-Selectride溶液(1.0M)，室温下反应18h，随后在-10℃下依次缓慢滴加5mL甲醇，5mL水，5mL30％H2O2，5mLNaOH溶液(6M)，淬灭完全后，通过铺底二氧化硅的砂芯漏斗过滤，滤液旋干，EA萃取，饱和氯化钠洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤旋干，柱层析得到7.6g中间体二醇，将所述中间体二醇(3.8g，7.2mmol)以及PPh3(3.94g，15.0mmol)加入100mL圆底烧瓶中，再加入50mLTHF，之后在0℃下缓慢滴加DIAD(3.04g，15mmol)，室温下反应过夜，直接硅胶拌样过柱，加1.5equiv的TBAF搅拌15min，加水，EA萃取，旋干过柱，得到2.14g环合脱TBS中间体，产率为75％，将所述环合脱TBS中间体(400mg)加入70％的乙酸溶液中，50℃下搅拌过夜，之后旋干溶液，加入10mL EA超声，倒掉上清液，再加入10mL DCM超声，倒掉上清液，剩下固体旋干溶剂，过柱得到纯品，即化合物2B，产率为80％，MS m/z＝247.2[M+H]+；
(2)化合物2C(2'，3'-O-iBu-5'，5'-D2-5'-O-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物2B、TBDMS-Cl、咪唑和DMF，在室温下搅拌过夜；再将三乙胺和异丁酸酐依次加到所得反应体系中，室温下搅拌反应3h，LCMS检测显示反应完全；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得2.25g产品，即化合物2C，收率为51％，MS m/z＝501.4[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物2B | 246.21 | 2.46g | 1 | 氘代假尿苷中间体 |
| TBDMS-Cl | 150.72 | 1.81g | 1.2 | / |
| 咪唑(Im) | 68.08 | 1.36g | 2 | / |
| 异丁酸酐 | 158.20 | 4.75g | 3 | / |
| 三乙胺 | 101.19 | 3.04g | 3 | / |
| DMF | 50mL | / |
(3)化合物2D(2'，3'-O-iBu-5'，5'-D2-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL单口烧瓶中加化合物2C和DCM，溶清后加入TEA*3HF，在室温下搅拌反应12h；LCMS显示反应完全；将所得反应液用100mL DCM稀释，50mL水洗萃，有机相干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1),收集浓缩后得到541mg产品，收率为70％，MS m/z＝387.3[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物2C | 500.65 | 1001mg | 1 | / |
| TEA*3HF | 161.20 | 645mg | 2 | / |
| DCM | / | 20mL | 10v/w | / |
(4)化合物2E(5'，5'-D2-PUTP)的合成
参照下表中的投料量将化合物2D溶在TMP中，再加入三乙胺，氮气置换3次后，温降至-10℃～-5℃，再滴加POCl3(用TMP稀释后滴加)，滴加过程中控内温为-10℃～-5℃，完毕后控温-10℃～-5℃继续反应30min，LCMS/HPLC中控，原料剩余＜5％，即判断反应终了，向所得反应混合物中加入ppi，继续在室温下搅拌反应2h；向所得反应液中加5mL 1M TEAB溶液淬灭反应，反应液用1L纯水稀释上样到DEAE柱上，用0.05M TEAB，0.2-0.3M TEAB梯度洗脱，收集产品用HPLC检测，纯馏分浓缩后加入氨水水解3h，HPLC显示反应完，再次过DEAE柱纯化，收集浓缩后得产品662mg，产品为三TEA盐，收率为67％，MS m/z＝485.1[M-H]-；
实施例3
一种新型修饰核苷及其三磷酸衍生物，二者结构式如下所示：
该新型修饰核苷及其三磷酸衍生物是采用如下合成方法得到：
(1)化合物3B的合成
参照公开文献Esaki,H.；Aoki,F.；Maegawa,T.；Hirota,K.；Sajiki,H.Heterocycles,2005,66,361-369中的记载，将化合物3A合成得到化合物3B，产率为87％，MS m/z＝246.2[M+H]+；
(2)化合物3C(6-D-2'，3'-O-iBu-5'-O-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物3B、TBDMS-Cl、咪唑和DMF，在室温下搅拌过夜；再将三乙胺和异丁酸酐依次加到所得反应体系中，室温下搅拌反应3h，LCMS检测显示反应完全；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得2.25g产品，即化合物3C，收率为45％，MS m/z＝500.4[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物3B | 245.21 | 2.45g | 1 | 假尿苷中间体 |
| TBDMS-Cl | 150.72 | 1.81g | 1.2 | / |
| 咪唑(Im) | 68.08 | 1.36g | 2 | / |
| 异丁酸酐 | 158.20 | 4.75g | 3 | / |
| 三乙胺 | 101.19 | 3.04g | 3 | / |
| DMF | 50mL | / |
(3)化合物3D(6-D-N1-Me-2'，3'-O-iBu-5'-O-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物3C、BSA和DCM，在室温下搅拌反应1h；再将CH3I加到反应体系中，室温下搅拌反应三天，LCMS检测反应了50％；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得907mg产品，即化合物3D，收率为42％，MS m/z＝514.5[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物3C | 499.65 | 2.1g | 1 | 氘代假尿苷中间体 |
| BSA | 203 | 3g | 3.5 | / |
| <![CDATA[CH<sub>3</sub>I]]> | 145 | 1.2g | 2 | / |
| DCM | / | 21mL | 10v/w | / |
(4)化合物3E(6-D-2'，3'-O-iBu-N1-Me-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL单口烧瓶中加化合物3D和DCM，溶清后加入TEA*3HF，在室温下搅拌反应12h；LCMS显示反应完全；将所得反应液用100mL DCM稀释，50mL水洗萃，有机相干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1),收集浓缩后得到599mg产品，收率为75％，MS m/z＝400.3[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物3D | 513.67 | 1027mg | 1 | / |
| TEA*3HF | 161.20 | 645mg | 2 | / |
| DCM | / | 20mL | 10v/w | / |
本实施例中，将化合物3E参照现有羟基脱保护的方法得到所述新型修饰核苷；
(5)化合物3F(6-D-N1-Me-PUTP)的合成
参照下表中的投料量将化合物3E溶在TMP中，再加入三乙胺，氮气置换3次后，温降至-10℃～-5℃，再滴加POCl3(用TMP稀释后滴加)，滴加过程中控内温为-10℃～-5℃，完毕后控温-10℃～-5℃继续反应30min，LCMS/HPLC中控，原料剩余＜5％，即判断反应终了，向所得反应混合物中加入ppi，继续在室温下搅拌反应2h；向所得反应液中加5mL 1M TEAB溶液淬灭反应，反应液用1L纯水稀释上样到DEAE柱上，用0.05M TEAB，0.2-0.3M TEAB梯度洗脱，收集产品用HPLC检测，纯馏分浓缩后加入氨水水解3h，HPLC显示反应完，再次过DEAE柱纯化，收集浓缩后得产品654mg，产品为三TEA盐，收率为65％，MS m/z＝498.4[M-H]-；
实施例4
一种新型修饰核苷及其三磷酸衍生物，二者结构式如下所示：
该新型修饰核苷及其三磷酸衍生物是采用如下合成方法得到：
(1)化合物4B的合成
参照实施例2步骤(1)中的记载，将化合物4A(乙酰基保护的5'，5'-二氘代核糖)合成得到化合物4B，MS m/z＝247.2[M+H]+；
(2)化合物4C(2'，3'-O-iBu-5'，5'-D2-5'-O-TBS-PU)的合成
参照实施例2步骤(1)中的记载，将化合物4B合成得到化合物4C，收率为49％，MSm/z＝501.4[M+H]+；
(3)化合物4D(2'，3'-O-iBu-5'，5'-D2-5'-O-TB-N1-Me-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物4C、BSA和DCM，，在室温下搅拌反应1h；再将CH3I加到反应体系中，室温下搅拌反应三天，LCMS检测反应了50％；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得905mg产品，，即化合物4D，收率为42％，MS m/z＝515.3[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物4C | 500.65 | 2.1g | 1 | 氘代假尿苷中间体 |
| TBDMS-Cl | 150.72 | 1.81g | 1.2 | / |
| BSA | 203 | 3g | 3.5 | / |
| CH3I | 145 | 1.2g | 2 | / |
| DCM | / | 21mL | 10v/w | / |
(4)化合物4E(2'，3'-O-iBu-5'，5'-D2-N1-Me-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL单口烧瓶中加化合物4D和DCM，溶清后加入TEA*3HF，在室温下搅拌反应12h；LCMS显示反应完全；将所得反应液用100mL DCM稀释，50mL水洗萃，有机相干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1),收集浓缩后得到585mg产品，即化合物4E，收率为73％，MS m/z＝401.3[M+H]+；
(4)化合物4F(5'，5'-D2-N1-Me-PUTP)的合成
参照下表中的投料量将化合物4E溶在TMP中，再加入三乙胺，氮气置换3次后，温降至-10℃～-5℃，再滴加POCl3(用TMP稀释后滴加)，滴加过程中控内温为-10℃～-5℃，完毕后控温-10℃～-5℃继续反应30min，LCMS/HPLC中控，原料剩余＜5％，即判断反应终了，向所得反应混合物中加入ppi，继续在室温下搅拌反应2h；向所得反应液中加5mL 1M TEAB溶液淬灭反应，反应液用1L纯水稀释上样到DEAE柱上，用0.05M TEAB，0.2-0.3M TEAB梯度洗脱，收集产品用HPLC检测，纯馏分浓缩后加入氨水水解3h，HPLC显示反应完，再次过DEAE柱纯化，收集浓缩后得产品612mg，产品为三TEA盐，收率为61％，MS m/z＝499.1[M-H]-；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物4E | 400.42 | 502mg | 1 | / |
| <![CDATA[POCl<sub>3</sub>]]> | 153.33 | 288mg | 1.5 | / |
| TEA | 101.19 | 253mg | 2 | / |
| TMP | / | 5mL | 10v/w | / |
| PPi.2TBA | 548.67 | 1.375g | 2 | / |
实施例5
一种新型修饰核苷及其三磷酸衍生物，二者结构式如下所示：
该新型修饰核苷及其三磷酸衍生物是采用如下合成方法得到：
(1)化合物5B的合成
参照公开文献Van Der HedenVanNoort,G.J.；Overkleeft,Herman S.；Van DerMarel,G.A.；Filippov,D.V.J.Org.Chem.,2010,75,5733-5736中的记载，将化合物5A(假尿苷)合成得到化合物5B，产率为67％，MS m/z＝499.4[M+H]+；
(2)化合物5C(N1-CD3-2'，3'-O-iBu-5'-O-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL三口烧瓶中加入化合物5B、BSA和DCM，在室温下搅拌反应1h；再将CD3I加到反应体系中，室温下搅拌反应三天，LCMS检测反应了50％；再将所得反应液加水淬灭后，用DCM/H2O洗萃，收集有机相，干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1)，收集浓缩后得800mg产品，即化合物5C，收率为40％，MS m/z＝516.5[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物5B | 498.65 | 2.1g | 1 | 假尿苷中间体 |
| BSA | 203 | 3g | 3.5 | / |
| <![CDATA[CD<sub>3</sub>I]]> | 145 | 1.2g | 2 | / |
| DCM | / | 21mL | 10v/w | / |
(3)化合物5D(N1-CD3-2'，3'-O-iBu-TBS-PU)的合成
参照下表中的投料量向100mL单口烧瓶中加化合物5C和DCM，溶清后加入TEA*3HF，在室温下搅拌反应12h；LCMS显示反应完全；将所得反应液用100mL DCM稀释，50mL水洗萃，有机相干燥后过柱(DCM:MeOH＝1:0-20:1),收集浓缩后得到500mg产品，收率为80％，MS m/z＝402.4[M+H]+；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物5C | 512 | 800mg | 1 | / |
| TEA*3HF | 161.20 | 503mg | 2 | / |
| DCM | / | 8mL | 10v/w | / |
本实施例中，将化合物5D参照现有羟基脱保护的方法得到所述新型修饰核苷
(4)化合物5E(N1-CD3-PUTP)的合成
参照下表中的投料量将化合物5D溶在TMP中，再加入三乙胺，氮气置换3次后，温降至-10℃～-5℃，再滴加POCl3(用TMP稀释后滴加)，滴加过程中控内温为-10℃～-5℃，完毕后控温-10℃～-5℃继续反应30min，LCMS/HPLC中控，原料剩余＜5％，即判断反应终了，向所得反应混合物中加入ppi，继续在室温下搅拌反应2h；向所得反应液中加5mL 1M TEAB溶液淬灭反应，反应液用1L纯水稀释上样到DEAE柱上，用0.05M TEAB，0.2-0.3M TEAB梯度洗脱，收集产品用HPLC检测，纯馏分浓缩后加入氨水水解3h，HPLC显示反应完，再次过DEAE柱纯化，收集浓缩后得产品650mg，产品为三TEA盐，收率为65％，MS m/z＝500.3[M-H]-；
| 物料名称 | 分子量 | 投料量 | 投料比 | 备注 |
| 化合物4D | 398 | 500mg | 1 | / |
| <![CDATA[POCl<sub>3</sub>]]> | 153.33 | 288mg | 1.5 | / |
| TEA | 101.19 | 253mg | 2 | / |
| TMP | / | 5mL | 10v/w | / |
| PPi.2TBA | 548.67 | 2g | 2 | / |
实施例6
一种mRNA，其是采用包含实施例1-5所述修饰核苷的三磷酸衍生物的混合物中进行体外转录得到，具体合成方法参照公开专利US11/990646及其同族专利中的记载。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型修饰核苷，其特征在于，其具有如下所示结构式：
其中，R是H或C1-20烷基，且所示结构式中至少一个氢被氘置换。
2.根据权利要求1所述的新型修饰核苷，其特征在于，R是H或CH3。
3.根据权利要求2所述的新型修饰核苷，其特征在于，其具有如下所示结构式(1)-(5)中的任意一种：
4.根据权利要求3所述的新型修饰核苷，其特征在于，所述修饰核苷的三磷酸衍生物具有如下所示结构式(11)-(55)中的任意一种：
5.一种权利要求3所述的新型修饰核苷的合成方法，其特征在于，包括：结构式(1)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(2)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(3)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(4)所示修饰核苷的合成路线如下：
结构式(5)所示修饰核苷的合成路线如下：
6.根据权利要求3所述的新型修饰核苷的合成方法，其特征在于，还包括将结构式(1)-(5)所示的修饰核苷进一步合成得到结构式(11)-(55)所示的三磷酸衍生物：
结构式(11)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(22)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(33)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(44)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
结构式(55)所示修饰核苷的三磷酸衍生物合成路线如下：
7.一种RNA，其特征在于，其至少包含一个权利要求1-4任一项所述的修饰核苷。
8.一种权利要求7所述的RNA在制备核酸药物中的应用。
9.一种蛋白质或肽，其是由权利要求7所述的RNA翻译得到。
10.一种权利要求7所述的RNA的合成方法，其特征在于，包括：在包含所述修饰核苷的三磷酸衍生物的混合物中进行体外转录，以合成得到所述RNA。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211052521.2A CN115894458A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211052521.2A CN115894458A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115894458A true CN115894458A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=86490088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211052521.2A Pending CN115894458A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115894458A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104812770A (zh) * | 2012-07-31 | 2015-07-29 | 阿萨德有限公司 | 氘化核糖核苷、n-保护的亚磷酰胺以及寡核苷酸的合成 |
| CN104936970A (zh) * | 2012-10-08 | 2015-09-23 | 埃迪尼克斯医药公司 | 用于hcv感染的2′-氯核苷类似物 |
| WO2019158583A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | Ethris Gmbh | Polyribonucleotide containing deuterated nucleotides |
| CN113354545A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种焦磷酸盐及其制备方法 |
-
2022
- 2022-08-31 CN CN202211052521.2A patent/CN115894458A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104812770A (zh) * | 2012-07-31 | 2015-07-29 | 阿萨德有限公司 | 氘化核糖核苷、n-保护的亚磷酰胺以及寡核苷酸的合成 |
| CN104936970A (zh) * | 2012-10-08 | 2015-09-23 | 埃迪尼克斯医药公司 | 用于hcv感染的2′-氯核苷类似物 |
| WO2019158583A1 (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | Ethris Gmbh | Polyribonucleotide containing deuterated nucleotides |
| CN113354545A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 深圳华大生命科学研究院 | 一种焦磷酸盐及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BINGZI CHEN，ET AL.: ""A General Synthesis of Specifically Deuterated Nucleotides for Studies of DNA and RNA"", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS》, vol. 12 * |
| HIROYOSHI ESAJI，ET AL.: ""Synthesis of Base-selectively deuterium-labelled nucleosides by the Pd/C-Catalyzed H-D Exchange reaction in Deuterium oxide"", 《HETEROCYCLES》, vol. 66, pages 361 - 369, XP008138987, DOI: 10.3987/COM-05-S(K)36 * |
| XU-KUN WANG，ET AL.: ""Total Synthesis of Pseudouridimycin"", 《ORG. LETT.》, vol. 24, pages 511 - 515 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022028920A (ja) | 標的化リガンド | |
| JPH11512416A (ja) | ５−ｏ−デオサミニル−６−ｏ−メチルエリスロノライドａの新規な誘導体、それらの製造法及びそれらの生物学的活性物質の製造への使用 | |
| SA99191247B1 (ar) | أميدات عطرية aromatic amides حديثة وطريقة لتحضيرها ولاستخدامها كعقاقير | |
| EP3677588A1 (en) | Modified oligonucleotides and compound that can be used for synthesizing same | |
| TW202214301A (zh) | 一種碳水化合物分子簇及其製備方法和醫藥用途 | |
| CN116283624B (zh) | 阳离子脂质化合物及其制备方法和应用、以及mRNA递送系统 | |
| CN115894458A (zh) | 一种新型修饰核苷及其在核酸药物中的应用 | |
| CN112724167A (zh) | 一种克立硼罗的制备方法 | |
| CN111362873B (zh) | 一种加替沙星代谢物的合成方法 | |
| CN105820202A (zh) | 一种阿维菌素衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN109836404B (zh) | 盐酸表柔比星中间体化合物 | |
| CN109836465B (zh) | 一种制备盐酸表柔比星的方法 | |
| CN112940053B (zh) | 一种抗hcv药物的制备方法 | |
| CN101805339B (zh) | 一种制备恩替卡韦化合物的方法 | |
| CN111423483A (zh) | 环二核苷酸前药分子及其制备方法和应用 | |
| CN109422799B (zh) | 多烯紫杉醇抗肝癌靶向前药及其药用用途 | |
| CN114853828A (zh) | 化合物、缀合物及其用途 | |
| CN112552236A (zh) | 一种博舒替尼1,3-丙二醚类二聚体杂质及其制备方法 | |
| CN100478349C (zh) | 氟化核苷类化合物、其制备方法及其应用 | |
| CN114891005B (zh) | 一种乌帕利斯对甲苯磺酸盐的制备工艺 | |
| CN117551155B (zh) | 5'-o-dmt-2'-o-丙炔基-尿苷的合成方法 | |
| CN115651047B (zh) | 2’-o-甲基核苷的制备方法 | |
| CN110746480B (zh) | 一种脱氢枞酸苯并咪唑-2-苯甲酰胺衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN115925773A (zh) | 一种新型信使核糖核酸帽类似物 | |
| CN116162119A (zh) | 2'-o-r修饰的嘧啶类rna单体中间体的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |