CN115894589A - 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法 - Google Patents

一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115894589A
CN115894589A CN202211459369.XA CN202211459369A CN115894589A CN 115894589 A CN115894589 A CN 115894589A CN 202211459369 A CN202211459369 A CN 202211459369A CN 115894589 A CN115894589 A CN 115894589A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
substituted
dna2
disubstituted thiophene
nucleic acid
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
Application number
CN202211459369.XA
Other languages
English (en)
Inventor
罗阿云
胡允金
周宏霞
华奇妮
汪秀明
杨珂新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanglong Beijing New Drug Technology Ltd By Share Ltd
Kanglong Huacheng Ningbo Technology Development Co ltd
Original Assignee
Kanglong Beijing New Drug Technology Ltd By Share Ltd
Kanglong Huacheng Ningbo Technology Development Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanglong Beijing New Drug Technology Ltd By Share Ltd, Kanglong Huacheng Ningbo Technology Development Co ltd filed Critical Kanglong Beijing New Drug Technology Ltd By Share Ltd
Priority to CN202211459369.XA priority Critical patent/CN115894589A/zh
Publication of CN115894589A publication Critical patent/CN115894589A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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

  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种On‑DNA 2,5‑二取代噻吩类先导化合物及其合成方法，属于基因编码化合物库构建领域。该方法对DNA损伤小，普适性好，操作简单，条件温和，能高转化率地制得On‑DNA 2,5‑二取代噻吩类化合物。在本发明的反应条件下，产物On‑DNA 2,5‑二取代噻吩类化合物不仅转化率高，而且产物中的DNA完整性好。本发明丰富了在DNA上合成编码化合物库的化学反应类型，为基因编码化合物库构建了新的2,5‑二取代噻吩骨架，在先导药物开发中具有非常好的应用前景。

Description

一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法
技术领域
本发明属于基因编码化合物库构建领域，具体涉及一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法。
背景技术
经过多年的应用、发展与完善，高通量筛选已经建立起了完善的筛选流程，是国际上主流药物研发公司获得目标蛋白先导化合物的重要途经。但是，单个分子的传统高通量筛选存在化合物库数量有限、时间较长、成本高等缺点，越来越不能满足新药研发的需求。
Brenner和Lerner于1992年创造性地提出可以使用基因编码化合物库技术(DELT)来进行生物活性化合物筛选的方法。DELT的原理是用不同特定序列的基因片段来标记反应过程中的每一个小分子化合物，用组合化学的策略，通过拆分、合并(split and pool)的方法，利用有限的成本和时间，大量合成百万级至百亿级连接有特定基因序列的化合物文库。然后将所得化合物的混合物与蛋白质靶标一起孵育，通过洗去没有与蛋白质靶标结合的化合物而达到物理分离的目的并找到具有高亲和力的化合物。孵育靶标蛋白质所需的基因编码化合物库只需极其小的剂量(微克级)，而且可以在很短时间内(比如1天内)进行。同时，DELT技术还可以轻松地在不同条件下进行多项生物筛选实验。目前，基因编码化合物库的筛选(DELs)已成为发现新的蛋白配体的普遍方法(Goodnow,R.A.；Dumelin,C.E.；Keefe,A.D.DNA-encoded chemistry:Enabling the deeper sampling of chemicalspace.Nat.Rev.Drug Discov.2016；Neri,D.；Lerner,R.A.DNA-Encoded ChemicalLibraries:A Selection System Based on Endowing Organic Compounds withAmplifiable Information.Annu.Rev.Biochem.2018,87,479-502)。与传统化学相比，通过高通量筛选，DELs在成本、产出以及构建更大的化学空间上具有很大的优势，极大地增加了化合物的数量和多样性。在实际应用中，DEL生物筛选成功地找到了许多蛋白质靶标的亲和物(Zimmermann,G.；Neri,D.DNA-encoded chemical libraries:Foundations andapplications in lead discovery.Drug Discov.Today 2016,21,1828-1834)，包括目前正在临床试验中的化学小分子(Belyanskaya,S.L.；Ding,Y.；Callahan,J.F.；Lazaar,A.L.；Israel,D.I.ChemBioChem.2017,18,837-842)。
基因编码化合物库技术目前最主要的工作之一是DNA上化学反应(简称On-DNA化学反应)的开发，目前已经有一些On-DNA化学反应被报道。例如上海药明康德新药开发有限公司(专利申请CN201910609569.0)公开了一种通过Suzuki偶联反应得到On-DNA芳烃化合物的方法：以On-DNA芳基卤代物为底物，在Pd催化剂、配体和碱的存在下，与有机三氟硼酸钾试剂反应制得On-DNA芳烃化合物。该方法增加了On-DNA芳基卤代物的DNA编码化合物库的多样性，反应产率高，底物普适性广，条件温和，操作方便，适合于多孔板进行的DNA编码化合物库的合成。成都先导药物开发股份有限公司(专利申请CN201910590679.7)公开了一种合成On-DNA芳基苄位取代类化合物的方法，该方法以On-DNA醛类化合物为原料，与吲哚在碱性条件下反应生成On-DNA吲哚醇类化合物，然后On-DNA吲哚醇类化合物在酸性条件下被1,4-二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二甲酸二乙酯还原成吲哚烷基化类化合物。基因编码化合物库上实现的化学反应的种类越多，条件越丰富，进行基因编码化合物库的设计和合成时选择便越多，得到的化合物库的多样性也会越丰富。但是，目前公开报道的On-DNA化学反应种类有限，还无法满足开发先导化合物发现的广泛需求。
2,5-二取代噻吩类化合物是一类重要的含硫芳香杂环化合物，一方面它是有机合成中重要的中间体，另一方面它在医药、农业以及材料化学等领域都有非常广泛的应用。例如赛诺菲研发的治疗炎症和骨关节炎药物FC-3001，博士康(Bausch Health)研发的具有治疗眼科药物、牛皮癣的功效的一期临床药CBS-211A，Theralase Technologies研发的具有治疗膀胱癌、宫颈癌、疗胃癌、急性呼吸窘迫综合征作用的二期临床药TLD-1433。
Figure BDA0003954245730000021
传统化学中已报道过多种可有效合成2,5-二取代噻吩类小分子化合物的方法，例如，公开号为CN106008452A的中国专利申请公开了一种2,5-二取代噻吩的制备方法，包括以下步骤：将硫化钠和1,4-二取代-1,3-丁二炔在有机溶剂条件下进行加硫环化反应，得到2,5-二取代噻吩。具体地，其实施例1公开了如下具体操作：在装有搅拌磁子的反应瓶中加入1.2毫摩尔Na2S·9H2O、1.0毫摩尔1,4-二苯基-1,3-丁二炔和2.0mL DMF，空气中搅拌加热至80℃，反应4小时，加饱和氯化钠终止反应。
但是，上述方法是合成2,5-二取代噻吩类小分子化合物的方法，并不适用于在DNA上构建2,5-二取代噻吩类基因编码化合物。因为DNA必须在一定的水相、pH、温度、金属离子浓度和无机盐浓度下才能保持稳定，而且应用于DNA编码化合物库构建的反应需要具有较高的转化率，目前还未见在DNA上构建2,5-二取代噻吩类基因编码化合物方法的报道。因此，开发出一种对DNA损伤小、转化率高的合成On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法，以及该合成方法在构建基因编码化合物库中的用途。
本发明提供了式I所示On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物：
Figure BDA0003954245730000031
其中，DNA为修饰或未修饰的单链或双链的核苷酸链；
L为连接单元；
R1选自无、M1、A1、
Figure BDA0003954245730000032
M1选自未被取代或被一个以上R3取代的C1-6亚烷基、未被取代或被一个以上R3取代的C2-6亚烯基、未被取代或被一个以上R3取代的C2-6亚炔基、-Z1-O-Z2-；R3各自独立地选自C1-6烷基、NHBoc，Z1选自无、C1-6亚烷基，Z2选自无、C1-6亚烷基，且Z1和Z2不同时为无；
A1选自未被取代或被一个以上R4取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、3～8元饱和环烷基、3～8元饱和杂环基；R4选自氨基、硝基、氰基、羟基、巯基、卤素、羧基；
R2选自氢、羧基、-Z3-OH、未被取代或被一个以上R5取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、3～8元饱和环烷基、3～8元饱和杂环基；
R5各自独立地选自C1-6烷氧基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-NR6R7、卤素、硝基、氰基、羟基、巯基、羧基、-Boc；
Z3选自无、C1-6亚烷基；
R6、R7各自独立地选自氢、C1-6烷基。
进一步地，L选自NHCO、CONH、NH或CO。
进一步地，R1选自无、M1、A1、
Figure BDA0003954245730000033
M1选自未被取代或被一个以上R3取代的C1-3亚烷基、-Z1-O-Z2-，R3各自独立地选自C1-3烷基、NHBoc，Z1选自无、C1-3亚烷基，Z2选自无、C1-3亚烷基，且Z1和Z2不同时为无；
A1选自5～6元芳基、5～6元杂芳基、5～6元饱和环烷基、5～6元饱和杂环基；
优选地，所述5～6元芳基为苯基，所述5～6元杂芳基为噻吩基，所述5～6元饱和杂环基选自
Figure BDA0003954245730000034
进一步地，R2选自氢、羧基、-Z3-OH、未被取代或被一个以上R5取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、5～6元饱和环烷基、5～6元饱和杂环基；
R5各自独立地选自C1-3烷氧基、C1-3烷基、-NR6R7、卤素、Boc；
Z3选自无、C1-3亚烷基；
R6、R7各自独立地选自氢、C1-3烷基；
优选地，所述5～6元芳基为苯基，所述5～6元杂芳基为噻吩基、
Figure BDA0003954245730000035
Figure BDA0003954245730000041
所述5～6元饱和杂环基为
Figure BDA0003954245730000042
进一步地，所述On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物选自以下化合物之一：
Figure BDA0003954245730000043
本发明还提供了一种合成上述的On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
Figure BDA0003954245730000044
以式I-a所示化合物和硫化物为原料，在溶剂中反应，得到式I所示On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物；DNA、L、R1、R2如上所述。
进一步地，所述硫化物为硫化钠；
和/或，式I-a所示化合物和硫化物的当量比为1：(1-2000)；
和/或，所述反应的温度为0-90℃，时间为0.5-24小时；
和/或，所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙三醇、乙醚、环氧丙烷、异丙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧六环、苯甲醚、二甲硫醚、二乙基硫醚、乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、环己酮、二氯甲烷、氯仿、氯苯、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、甲苯、二甲苯、无机盐缓冲液、有机碱缓冲液中的一种或两种以上的混合溶液。
进一步地，式I-a所示化合物和硫化物的当量比为1：(200-400)，优选为1：400；
和/或，所述反应的温度为50-90℃，优选为80℃，时间为0.5-6小时，优选为1小时；
和/或，所述溶剂为水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液；所述混合溶液中，水和N,N-二甲基甲酰胺体积比优选为3：(4-8)。
进一步地，式I-a所示化合物的制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003954245730000051
化合物X-a与化合物d反应，得到式I-a所示化合物。
本发明还提供了上述的合成方法在构建基因编码化合物库中的用途。
本发明中，DNA的结构可以为
Figure BDA0003954245730000052
HP结构为：
Figure BDA0003954245730000053
关于本发明的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。
碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀Ca-b烷基表示任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。例如，C1-6烷基是指包含1-6个碳原子的直链或支链的烷基。
“芳基”指具有共轭的π电子体系的全碳单环或稠合多环(也就是共享毗邻碳原子对的环)基团，例如苯基和萘基。所述芳基环可以稠合于其它环状基团(包括饱和和不饱和环)，但不能含有杂原子如氮，氧，或硫，同时连接母体的点必须在具有共轭的π电子体系的环上的碳原子上。芳基可以是取代的或未取代的。
“杂芳基”指包含一个到多个杂原子的杂芳族基团。这里所指的杂原子包括氧、硫和氮。例如呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡唑基、吡咯基、N-烷基吡咯基、嘧啶基、吡嗪基、咪唑基、四唑基等。所述杂芳基环可以稠合于芳基、杂环基或环烷基环上，其中与母体结构连接在一起的环为杂芳基环。杂芳基可以是任选取代的或未取代的。
“连接单元”包括能够起到连接作用的化学键、基团。
“卤素”包括氟、氯、溴、碘。
“Boc”指叔丁氧羰基。
本发明首次公开了一种在DNA上合成2,5-二取代噻吩类先导化合物的方法，该方法对DNA损伤小，普适性好，操作简单，条件温和，能高转化率地制得On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物。
本领域公知的，DNA必须在一定的条件下才能保持稳定，应用于DNA编码化合物库构建的反应需要具有较高的转化率。在本发明的反应条件下，产物On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物不仅转化率高，而且产物中的DNA完整性好。本发明中得到的On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物的完整性不仅可以从液相色谱质谱得到确认，还可以通过进行下一步DNA酶催化偶联反应验证。本发明丰富了在DNA上合成编码化合物库的化学反应类型，为基因编码化合物库构建了新的2,5-二取代噻吩骨架，在先导药物开发中具有非常好的应用前景。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S1的液相色谱质谱检测谱图。
图2：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S2的液相色谱质谱检测谱图。
图3：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S3的液相色谱质谱检测谱图。
图4：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S4的液相色谱质谱检测谱图。
图5：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S5的液相色谱质谱检测谱图。
图6：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S6的液相色谱质谱检测谱图。
图7：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S7的液相色谱质谱检测谱图。
图8：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S8的液相色谱质谱检测谱图。
图9：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S9的液相色谱质谱检测谱图。
图10：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S10的液相色谱质谱检测谱图。
图11：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S11的液相色谱质谱检测谱图。
图12：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S12的液相色谱质谱检测谱图。
图13：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S13的液相色谱质谱检测谱图。
图14：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S14的液相色谱质谱检测谱图。
图15：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S15的液相色谱质谱检测谱图。
图16：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S16的液相色谱质谱检测谱图。
图17：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S17的液相色谱质谱检测谱图。
图18：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S18的液相色谱质谱检测谱图。
图19：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S19的液相色谱质谱检测谱图。
图20：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S20的液相色谱质谱检测谱图。
图21：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S21的液相色谱质谱检测谱图。
图22：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S22的液相色谱质谱检测谱图。
图23：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S23的液相色谱质谱检测谱图。
图24：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S24的液相色谱质谱检测谱图。
图25：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S25的液相色谱质谱检测谱图。
图26：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S26的液相色谱质谱检测谱图。
图27：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S27的液相色谱质谱检测谱图。
图28：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S28的液相色谱质谱检测谱图。
图29：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S29的液相色谱质谱检测谱图。
图30：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S30的液相色谱质谱检测谱图。
图31：寡聚核酸-1,3-二炔化合物S31的液相色谱质谱检测谱图。
图32：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图33：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P2的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图34：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P3的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图35：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P4的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图36：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P5的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图37：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P6的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图38：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P7的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图39：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P8的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图40：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P9的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图41：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P10的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图42：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P11的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图43：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P12的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图44：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P13的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图45：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P14的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图46：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P15的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图47：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P16的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图48：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P17的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图49：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P18的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图50：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P19的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图51：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P20的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图52：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P21的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图53：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P22的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图54：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P23的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图55：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P24的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图56：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P25的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图57：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P26的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图58：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P27的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图59：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P28的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图60：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P29的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图61：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P30的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图62：寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P31的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果。
图63：P1与TagA连接所得产物P1-1的液相色谱质谱检测图谱。
具体实施方式
如无特别说明，本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品所得。
本发明实施例采用的寡聚核酸-1,3-二炔为S1-S31中的一种，S1-S31的结构如下：
Figure BDA0003954245730000091
以下为S1-S31的合成方法：
1.合成原料寡聚核酸-1,3-二炔化合物(合成方法参考专利申请CN 114957366 A)
(5.1)合成原料寡聚核酸-1,3-二炔化合物S1
Figure BDA0003954245730000092
将20纳摩尔寡聚核酸-碘代炔烃化合物Y1(合成方法参考专利申请CN 114106072A)溶于去离子水，配制成0.7毫摩尔每升浓度的溶液(20微升，20纳摩尔，1当量)，向上述溶液中加入400当量炔烃B1(400毫摩尔每升乙腈溶液，400当量)、400当量四氢吡咯(400毫摩尔每升乙腈溶液，400当量)以及10当量碘化亚铜(20毫摩尔每升乙腈溶液，10当量)。将上述混合物混合均匀后于25℃下反应48小时。反应结束后，向反应混合物中加入100当量的100毫摩尔每升的二乙基二硫代氨基甲酸钠水溶液，室温下反应10～30分钟。再向上述混合液中依次加入总体积10％的5摩尔每升氯化钠溶液以及总体积3倍的无水乙醇，振荡均匀后，将混合物置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。之后，在4000rpm的转速下离心半小时，倒掉上清液，余下沉淀干燥后得到寡聚核酸-1,3-二炔化合物S1。S1的液相色谱质谱检测谱图如图1所示。
(5.2)合成寡聚核酸-1,3-二炔S2-S31
参照上述寡聚核酸-1,3-二炔S1的合成方法，制备得到寡聚核酸-1,3-二炔S2-S31(合成方法参考专利申请CN 114957366 A)。1,3-二炔化合物S2-S31的液相色谱质谱检测谱图如图2-31所示。
实施例1：合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1
Figure BDA0003954245730000101
将1纳摩尔寡聚核酸-1,3-二炔化合物S1溶于去离子水，配制成1毫摩尔每升浓度的溶液(1微升，1纳摩尔，1当量)，向上述溶液中加入400当量硫化钠水溶液(0.5微升，800毫摩尔每升，400当量)以及2微升N,N-二甲基甲酰胺。将上述混合物混合均匀后于80℃下反应1小时。反应结束后，向上述反应液中依次加入总体积10％的5摩尔每升氯化钠水溶液以及总体积3倍的无水乙醇，振荡均匀后，将反应混合物置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。之后，在4000rpm的转速下离心半小时，倒掉上清液，余下沉淀干燥后得到寡聚核酸-2,5-二取代噻吩P1的溶液，分子量为5461。通过液相色谱质谱进行检测，检测到相应产物分子量，说明寡聚核酸-1,3-二炔化合物S1可与硫化钠反应得到寡聚核酸-2,5二取代噻吩P1。寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1的液相色谱质谱检测图谱如图32所示。
本发明利用液相色谱质谱联用仪能够准确检测目标产物的转化率。通过液相色谱质谱联用仪检测得转化率为100％。
实施例2：合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P2-P31
参照实施例1的合成方法，区别仅在于将寡聚核酸-1,3-二炔S1对应替换为寡聚核酸-1,3-二炔S2-S31中的一种，分别合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P2-P31。
利用液相色谱质谱联用仪检测P2-P31。寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P2-P31的液相色谱质谱检测图谱和转化率结果如图33-62所示。
以下通过实验例证明本发明的有益效果。
实验例1：合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的条件筛选实验
参照实施例1合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1的方法，区别仅在于根据表1控制以下参数：硫化钠的当量、碱的种类、反应共溶剂中有机溶剂的种类及用量、反应时间和温度。计算不同参数下P1的转化率。结果见表1。
表1.不同条件下合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1的转化率
Figure BDA0003954245730000111
可以看出，在编号1、7的反应条件下，所得寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的转化率低至29％-30％；在编号8-10的反应条件下，所得寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的转化率高达85％以上；在编号10的反应条件下，所得寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的转化率最高，高达100％。说明利用本发明实施例特定参数下的方法所得寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的产物转化率最高。
实验例2：本发明合成寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物的方法中寡聚核酸的完整性验证
以下利用寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1与Tag A(短链的寡聚核苷酸，两条链的分子量分别为4063，5884)的链接实验来验证寡聚核酸的完整性：
Figure BDA0003954245730000112
步骤：将10纳摩尔P1溶于去离子水配制成1毫摩尔每升的溶液(1微升，1纳摩尔，1当量)，向其中加入1.2当量的TagA(1毫摩尔每升水溶液，1.2当量)、5微升10×T4 DNA链接缓冲溶液以及2微升T4 DNA链接酶。将上述溶液混合均匀，室温反应1小时。反应结束后，向反应液中依次加入总体积10％的5毫摩尔每升氯化钠溶液和总体积的3倍的无水乙醇，振荡均匀后，将反应液置于-80℃的冰箱中冷冻2小时。之后在4000rpm的转速下离心半小时，倒掉上清液。余下沉淀用去离子水溶解后通过液相色谱质谱联用仪检测并确认产物分子量。反应原料P1和产物P1-1的液相色谱质谱联用检测结果分别见图32和图63。
结果发现，寡聚核酸-2,5-二取代噻吩类化合物P1与Tag A能够成功进行DNA酶催化偶联反应，说明本发明合成化合物P1的方法没有对寡聚核酸部分的结构造成破坏；同时，液相色谱质谱联用检测分析表明该反应产物纯度高、质谱检测能够精确得到与计算值相吻合的实验数值，进一步验证了DNA的良好完整性。
综上，本发明首次公开了一种在DNA上合成2,5-二取代噻吩类先导化合物的方法，该方法对DNA损伤小，普适性好，操作简单，条件温和，能高转化率地制得On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物。在本发明的反应条件下，产物On-DNA 2,5-二取代噻吩类化合物不仅转化率高，而且产物中的DNA完整性好。本发明丰富了在DNA上合成编码化合物库的化学反应类型，为基因编码化合物库构建了新的2,5-二取代噻吩骨架，在先导药物开发中具有非常好的应用前景。

Claims (10)

1.式I所示On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物：
Figure FDA0003954245720000011
其中，DNA为修饰或未修饰的单链或双链的核苷酸链；
L为连接单元；
R1选自无、M1、A1、
Figure FDA0003954245720000012
M1选自未被取代或被一个以上R3取代的C1-6亚烷基、未被取代或被一个以上R3取代的C2-6亚烯基、未被取代或被一个以上R3取代的C2-6亚炔基、-Z1-O-Z2-；R3各自独立地选自C1-6烷基、NHBoc，Z1选自无、C1-6亚烷基，Z2选自无、C1-6亚烷基，且Z1和Z2不同时为无；
A1选自未被取代或被一个以上R4取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、3～8元饱和环烷基、3～8元饱和杂环基；R4选自氨基、硝基、氰基、羟基、巯基、卤素、羧基；
R2选自氢、羧基、-Z3-OH、未被取代或被一个以上R5取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、3～8元饱和环烷基、3～8元饱和杂环基；
R5各自独立地选自C1-6烷氧基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-NR6R7、卤素、硝基、氰基、羟基、巯基、羧基、-Boc；
Z3选自无、C1-6亚烷基；
R6、R7各自独立地选自氢、C1-6烷基。
2.根据权利要求1所述的On-DNA2,5-二取代噻吩类先导化合物，其特征在于：L选自NHCO、CONH、NH或CO。
3.根据权利要求1所述的On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物，其特征在于：R1选自无、M1、A1、
Figure FDA0003954245720000013
M1选自未被取代或被一个以上R3取代的C1-3亚烷基、-Z1-O-Z2-，R3各自独立地选自C1-3烷基、NHBoc，Z1选自无、C1-3亚烷基，Z2选自无、C1-3亚烷基，且Z1和Z2不同时为无；
A1选自5～6元芳基、5～6元杂芳基、5～6元饱和环烷基、5～6元饱和杂环基；
优选地，所述5～6元芳基为苯基，所述5～6元杂芳基为噻吩基，所述5～6元饱和杂环基选自
Figure FDA0003954245720000014
4.根据权利要求1所述的On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物，其特征在于：R2选自氢、羧基、-Z3-OH、未被取代或被一个以上R5取代的以下基团：5～6元芳基、5～6元杂芳基、5～6元饱和环烷基、5～6元饱和杂环基；
R5各自独立地选自C1-3烷氧基、C1-3烷基、-NR6R7、卤素、Boc；
Z3选自无、C1-3亚烷基；
R6、R7各自独立地选自氢、C1-3烷基；
优选地，所述5～6元芳基为苯基，所述5～6元杂芳基为噻吩基、
Figure FDA0003954245720000021
Figure FDA0003954245720000022
所述5～6元饱和杂环基为
Figure FDA0003954245720000023
5.根据权利要求1-4任一项所述的On-DNA2,5-二取代噻吩类先导化合物，其特征在于：所述On-DNA2,5-二取代噻吩类先导化合物选自以下化合物之一：
Figure FDA0003954245720000024
6.一种合成权利要求1-5任一项所述的On-DNA2,5-二取代噻吩类先导化合物的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
Figure FDA0003954245720000025
以式I-a所示化合物和硫化物为原料，在溶剂中反应，得到式I所示On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物；DNA、L、R1、R2如权利要求1-5任一项所述。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述硫化物为硫化钠；
和/或，式I-a所示化合物和硫化物的当量比为1：(1-2000)；
和/或，所述反应的温度为0-90℃，时间为0.5-24小时；
和/或，所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、2-氟乙醇、2,2-二氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙三醇、乙醚、环氧丙烷、异丙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二氧六环、苯甲醚、二甲硫醚、二乙基硫醚、乙二醇二甲醚，乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、环己酮、二氯甲烷、氯仿、氯苯、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-甲氧基吡啶、甲苯、二甲苯、无机盐缓冲液、有机碱缓冲液中的一种或两种以上的混合溶液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：式I-a所示化合物和硫化物的当量比为1：(200-400)，优选为1：400；
和/或，所述反应的温度为50-90℃，优选为80℃，时间为0.5-6小时，优选为1小时；
和/或，所述溶剂为水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液；所述混合溶液中，水和N,N-二甲基甲酰胺体积比优选为3：(4-8)。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于：式I-a所示化合物的制备方法包括以下步骤：
Figure FDA0003954245720000031
化合物X-a与化合物d反应，得到式I-a所示化合物。
10.权利要求6-9任一项所述的合成方法在构建基因编码化合物库中的用途。
CN202211459369.XA 2022-11-21 2022-11-21 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法 Pending CN115894589A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211459369.XA CN115894589A (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211459369.XA CN115894589A (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115894589A true CN115894589A (zh) 2023-04-04

Family

ID=86472174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211459369.XA Pending CN115894589A (zh) 2022-11-21 2022-11-21 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115894589A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112837757B (zh) 一种DNA编码化合物库构建中的On-DNA Aldol反应方法
Bonnat et al. Template‐Mediated Stabilization of a DNA G‐Quadruplex formed in the HIV‐1 Promoter and Comparative Binding Studies
CN105111265B (zh) 一种使用“一锅法”标记修饰生物大分子的方法
CN112830950B (zh) 一种合成On-DNA二氢噻唑/噻唑化合物的方法
CN113089104B (zh) 一种On-DNA二胺化合物关环反应的合成方法
CN114478671B (zh) 一种脒基脲类先导化合物及其合成方法
CN113004361B (zh) 一种合成On-DNA吡唑化合物的方法
CN117867664A (zh) 一种On-DNA亚磺酰亚胺类化合物及其合成方法
CN115894589A (zh) 一种On-DNA 2,5-二取代噻吩类先导化合物及其合成方法
CN117758374A (zh) 一种On-DNAα-羟基烯烃类先导化合物及其合成方法
CN116623301A (zh) On-DNA-γ-羟基胺类化合物及其制备方法
CN114989229A (zh) 一种寡聚核酸-吡唑类化合物及其合成方法
CN114075257B (zh) 一种由On-DNA芳基卤代物制备芳胺类化合物的方法
CN114957366A (zh) 一种1,3-二炔类先导化合物及其合成方法
CN114920791B (zh) 一种寡聚核酸-琥珀酰亚胺化合物的合成方法
CN114292304B (zh) 一种合成芳基炔烃类先导化合物的方法
CN112778380A (zh) 一种合成On-DNA叠氮化合物的方法
CN112921405A (zh) 一种合成On-DNA吡唑并[1.5-A]嘧啶化合物的方法
CN112175021B (zh) 一种合成On-DNA芳基苄位取代类化合物的方法
CN112920246B (zh) 一种合成On-DNA 1,4-硫氮杂卓化合物的方法
CN114853822B (zh) 一种寡聚核苷酸-二硫化物及其合成方法
CN114478656B (zh) 一种醛基氧化合成寡聚核酸-芳香羧酸的方法
CN114920790B (zh) 一种寡聚核酸-二酰亚胺化合物的合成方法
CN109867658B (zh) 一种3-胺基噻吩衍生物及其合成方法
CN114411267B (zh) 一种On-DNA反应构建β-脂肪取代酮类化合物的方法

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