CZ2021407A3 - Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití - Google Patents
Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2021407A3 CZ2021407A3 CZ2021-407A CZ2021407A CZ2021407A3 CZ 2021407 A3 CZ2021407 A3 CZ 2021407A3 CZ 2021407 A CZ2021407 A CZ 2021407A CZ 2021407 A3 CZ2021407 A3 CZ 2021407A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- dna
- acridine
- group
- oligonucleotide
- general formula
- Prior art date
Links
- 229940027998 antiseptic and disinfectant acridine derivative Drugs 0.000 title claims abstract description 12
- 125000000641 acridinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 title claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 20
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 title description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 26
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000005392 carboxamide group Chemical group NC(=O)* 0.000 claims abstract description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 abstract description 36
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 abstract description 36
- 150000001251 acridines Chemical class 0.000 abstract description 15
- 230000027455 binding Effects 0.000 abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 abstract description 8
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract description 4
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N Crotonoside Natural products C1=NC2=C(N)NC(=O)N=C2N1[C@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N 0.000 abstract description 2
- NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N D-guanosine Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1OC(CO)C(O)C1O NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 abstract description 2
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 abstract description 2
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 22
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- -1 berenyl Chemical compound 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 8
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 7
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 7
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 6
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012650 click reaction Methods 0.000 description 4
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N n',n'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IDBIFFKSXLYUOT-UHFFFAOYSA-N netropsin Chemical compound C1=C(C(=O)NCCC(N)=N)N(C)C=C1NC(=O)C1=CC(NC(=O)CN=C(N)N)=CN1C IDBIFFKSXLYUOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- ZUHQCDZJPTXVCU-UHFFFAOYSA-N C1#CCCC2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 Chemical group C1#CCCC2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 ZUHQCDZJPTXVCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- UPBAOYRENQEPJO-UHFFFAOYSA-N n-[5-[[5-[(3-amino-3-iminopropyl)carbamoyl]-1-methylpyrrol-3-yl]carbamoyl]-1-methylpyrrol-3-yl]-4-formamido-1-methylpyrrole-2-carboxamide Chemical compound CN1C=C(NC=O)C=C1C(=O)NC1=CN(C)C(C(=O)NC2=CN(C)C(C(=O)NCCC(N)=N)=C2)=C1 UPBAOYRENQEPJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 3
- XDRYMKDFEDOLFX-UHFFFAOYSA-N pentamidine Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1OCCCCCOC1=CC=C(C(N)=N)C=C1 XDRYMKDFEDOLFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004448 pentamidine Drugs 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 108010042747 stallimycin Proteins 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 6-carboxyfluorescein Chemical compound C12=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C2C11OC(=O)C2=CC=C(C(=O)O)C=C21 BZTDTCNHAFUJOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 2
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 2
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 108010042309 Netropsin Proteins 0.000 description 2
- 208000030852 Parasitic disease Diseases 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 2
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical class O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000000118 anti-neoplastic effect Effects 0.000 description 2
- 229940058303 antinematodal benzimidazole derivative Drugs 0.000 description 2
- 229940034982 antineoplastic agent Drugs 0.000 description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 150000001556 benzimidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000000138 intercalating agent Substances 0.000 description 2
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NPQWFVGQIVTULM-UHFFFAOYSA-N 2-amino-3-iodobenzoic acid Chemical compound NC1=C(I)C=CC=C1C(O)=O NPQWFVGQIVTULM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJNZAXGUTKBIHP-UHFFFAOYSA-N 2-iodobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1I CJNZAXGUTKBIHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSVMNZBNUZWLMV-UHFFFAOYSA-N 3,6,7,8-tetrahydropyrrolo[3,2-e]indole-2-carboxylic acid Chemical compound C1=C2NC(C(=O)O)=CC2=C2CCNC2=C1 FSVMNZBNUZWLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005027 9-aminoacridines Chemical class 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLYCPFXDDDMZNQ-UHFFFAOYSA-N Benzyne Chemical compound C1=CC#CC=C1 KLYCPFXDDDMZNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 1
- 101100326341 Drosophila melanogaster brun gene Proteins 0.000 description 1
- 206010071602 Genetic polymorphism Diseases 0.000 description 1
- 101000635799 Homo sapiens Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Proteins 0.000 description 1
- 239000012359 Methanesulfonyl chloride Substances 0.000 description 1
- 101100030361 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) pph-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019213 POCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 240000005373 Panax quinquefolius Species 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100030852 Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Human genes 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229930183665 actinomycin Natural products 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 1
- 229940121357 antivirals Drugs 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N azide group Chemical group [N-]=[N+]=[N-] IVRMZWNICZWHMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 1
- 229960005501 duocarmycin Drugs 0.000 description 1
- 229930184221 duocarmycin Natural products 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- XSECZSJAHVFTEN-UHFFFAOYSA-N hex-5-ynyl methanesulfonate Chemical compound CS(=O)(=O)OCCCCC#C XSECZSJAHVFTEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010829 isocratic elution Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QARBMVPHQWIHKH-UHFFFAOYSA-N methanesulfonyl chloride Chemical compound CS(Cl)(=O)=O QARBMVPHQWIHKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGPFOHRDFWMZNA-UHFFFAOYSA-N methyl 5-iodo-9-oxo-10h-acridine-4-carboxylate Chemical compound N1C2=C(I)C=CC=C2C(=O)C2=C1C(C(=O)OC)=CC=C2 AGPFOHRDFWMZNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N pibenzimol Chemical compound C1CN(C)CCN1C1=CC=C(N=C(N2)C=3C=C4NC(=NC4=CC=3)C=3C=CC(O)=CC=3)C2=C1 INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- ZCOSUVZGFDGWFV-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[2,3-e]indole Chemical compound C1=CC2=NC=CC2=C2N=CC=C21 ZCOSUVZGFDGWFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)=O YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- AVBGNFCMKJOFIN-UHFFFAOYSA-N triethylammonium acetate Chemical compound CC(O)=O.CCN(CC)CC AVBGNFCMKJOFIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D219/00—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
- C07D219/04—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
- C07D219/08—Nitrogen atoms
- C07D219/10—Nitrogen atoms attached in position 9
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Deriváty akridinu dle uvedených obecných vzorců, výhodně substituované karboxamidovou skupinou nesoucí skupinu obsahující uhlíkatý řetězec zakončený bazickou funkcí, substituované uhlíkatým řetězcem ve formě alkylu či alkynylu zakončeným azidoskupinou sloužící ke kovalentní vazbě příkladně na oligonukleotidovou sondu. Modifikace jádra slouží k upevnění vazby na dvoušroubovici DNA pomocí vodíkových vazeb s dusíkem a kyslíkem guaninu, dále pak pomocí vodíkové vazby amidického vodíku přes molekulu vody na fosfátovou skupinu mezi příslušným guanosinem a sousedním nukleosidem. Azidoskupina sloužící k azido-alkynové cykloadici na vhodně modifikovaný řetězec příkladně oligonukleotidu. Použití derivátů akridinu a antracenu výhodně zakončených azidoskupinou ke zvýšení pevnosti vazby komplementárních řetězců DNA účastnících se interakce a k ovlivnění teploty tání vznikajícího duplexu.
Description
Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití
Oblast techniky
Předkládaný vynález náleží do oblasti organické chemie, biochemie a molekulární genetiky. Týká se látek schopných interkalovat se do dvoušroubovice DNA, a zvýšit tak její teplotu tání.
Dosavadní stav techniky
Za účelem stabilizace duplexu dvoušroubovice DNA je v současné době zkoumáno nebo již existuje několik typů chemických modifikací nukleových kyselin.
Patří sem takzvané Locked nucleic acids (LNA, O2 '-C4'-methylenenovou skupinou přemostěný cyklus ribosy) a Bridged Nucleic Acids (BNA, O2'-C4'-methylenaminoskupinou přemostěný cyklus ribosy).
O dosažení vyšší stability duplexu DNA usilují i další technologie. Příkladně se jedná o využití organických polyaminů (NOIR R., KOTERA M., PONS B., REMY J.S., BEHR J.P. J. Am. Chem. Soc. 2008, vol. 130, p. 13500-13505; US 8465921).
Velký potenciál má pak využití molekul vázajících se do malého žlábku DNA (MGB, Minor Groove Binders) nebo působících jako interkalátory. Je známo, že molekuly některých sloučenin jsou schopné vsunout se a vázat do malého žlábku dvoušroubovice DNA (minor roove) nebo mezi báze dvoušroubovice DNA (interkalovat se), a v důsledku toho zvyšovat pevnost vazby komplementárních řetězců DNA účastnících se interakce, a tím teplotu tání vznikajícího duplexu.
Řada molekul působících mechanismem vazby do malého žlábku dvoušroubovice DNA je zkoumána, testována a v některých případech i klinicky využívána pro svou schopnost do určité míry sekvenčně specificky blokovat realizaci genetické informace jako terapeutika, především bakteriálních a parazitárních infekcí, ale i jako potenciální antivirotika či antineoplastika (WARTELL R.M., LARSON J.E., WELLS R.D. J. Biol. Chem. 1974, vol. 249, p. 6719-6731; ZIMMER C. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1975, vol. 15, p. 285-318; NGUYEN B., NEIDLE S., WILSON W.D. Acc. Chem. Res. 2009, vol. 42, p. 11-21; ARAFA R.K., ISMAIL M.A., MUNDE M., WILSON W.D., WENZLER T., BRUN R., BOYKIN D.W. Eur. J. Med. Chem. 2008, vol. 43, p. 2901-2908; FU X.B., LIU D.D., LIN Y., et al. Dalton Trans., 2014, vol. 43, p. 8721-8737; WANG M., YU Y., LIANG CH., et al. Int. J. Mol. Sci. 2016, vol. 17, p. 779-795; ALNISS H.Y. J. Med. Chem. 2019, vol. 62, p. 385—402; aj.). Díky vazbě v malém žlábku komplikují transkripci a následně tedy translaci a množení nežádoucích buněk či tkání. Z klinicky významných je možno uvést příkladně pentamidin.
Velkou oblastí využití MGB i interkalátorů je molekulární biologie a diagnostika. Z MGB patří mezi nejvýznamnější molekuly pro tyto aplikace sloučeniny typu Hoechst (PJURA P.E., GRZESKOWIAK K., DICKERSON R.E. J. Mol. Biol. 1987, vol. 197, p. 257-271). Komerčně se v oblasti molekulární biologie jako MGB využívají i molekuly nezveřejněné struktury. Jako komponenta pro syntézu oligonukleotidů je znám MGB charakteru trimeru pyrroloindolu CDPI3 (trimer-amid 1,2-dihydro-(3H)-pyrrolo[3,2-e]indol-7-karboxylové kyseliny), a to příkladně z dokumentů US 7582739, US 8980855 či US 6486308. Základní struktura této molekuly, odvozená ze struktury duokarmycinů, je známa již řadu let, její syntéza je poměrně komplikovaná a problematická může být i její stabilita (BOGER D.L., COLEMAN R.S., INVERGO B.J. J. Org. Chem. 1987, vol. 52, no. 8, p. 1521-1530). CDPI3 zároveň není vhodný pro všechny aplikace zahrnující oligonukleotidové sondy.
- 1 CZ 2021 - 407 A3
Strukturně jsou látky působící mechanismem MGB poměrně různorodé. Příkladně se jedná o heterocyklické oligoamidy netropsin, distamycin a jejich analogy, diamidino- či diguanidinosubstituované látky jako pentamidin, berenil, 4',6-diamidino-2-fenylindol (LARSEN T.A., GOODSELL D.S., CASCIO D., GRZESKOWIAK K., DICKERSON R.E. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, vol. 7, p. 477-491) i méně bazické deriváty benzimidazolu (Hoechst sloučeniny), případně kombinace uvedených struktur (SHENG J., GAN J., HUANG Z. Med. Res. Rev. 2013, vol. 33, no. 5, p. 1119-1173). Předpokladem vazby do malého žlábku DNA je vhodné prostorové zakřivení molekuly, schopnost vytvářet van der Waalsovy a vodíkové vazby s exocyklickými skupinami a heterocyklickými dusíky nukleových bazí a výhodou je vzhledem k anionickému charakteru nativních řetězců DNA bazicita MGB molekul (KIELKOPF C.L., WHITE S., SZEWCZYK J.W., TURNER J.M., BAIRD E.E., DERVAN P.B., REES D.C. Science 1998, vol. 282, p. 111-115; SQUIRE C.J., BAKER L.J., CLARK G.R., MARTIN R.F., WHITE J. Nucleic Acids Res. 2000, vol. 28, p. 1252-1258; NEIDLE S., MANN J., RAYNER E., BARON A., BOAHEN Y., SIMPSON I.J., SMITH N.J., FOX K.R., HARTLEY J.A., KELLAND L.R. Chem. Commun. 1999, p. 929-930). Jednotlivé typy vazeb se uplatňují u molekul MGB v různé míře; van der Waalsovy vazby jsou základem interakce látek typu Hoechst s DNA, naproti tomu vodíkové vazby jsou klíčové u oligoamidů (netropsin, distamycin). Mezi MGB patří jak molekuly s poměrně flexibilní strukturou, jako je pentamidin, tak i poměrně rigidní, jako příkladně zmíněné deriváty benzimidazolu. Z patentových dokumentů je známo použití několik typů látek působících mechanismem MGB pro stabilizaci duplexů nukleových kyselin, příkladně distamycinu a jeho derivátů (US 5955590, US 6949367). Publikovány byly i duplex stabilizující konjugáty oligonukleotidů s analogy barviva Hoechst 33258 (RAJUR S.B., ROBLES J., WIEDERHOLT K., KUIMELIS R.G., MCLAUGHLIN L.W. J. Org. Chem. 1997, vol. 62, p. 523-529) nebo DAPI (4',6-diamidin-2-fenylindol).
Podobně je i řada molekul působících jako interkalátory zkoumána, testována, a to mnohem častěji než MGB, pro svou schopnost blokovat realizaci genetické informace jako terapeutika virových, bakteriálních či parazitárních infekcí a klinicky jsou interkalátory využívány především jako antineoplastika (GOFTAR M.K., KOR N.M., KOR Z.M. Int. J. Adv. Biol. Biom. Res. 2014, vol. 2(3), p. 811-822). Interkalací mezi báze DNA se komplikuje transkripce a následně i translace a množení buněk. Z klinicky významných interkalátorů jsou známy příkladně doxorubicin, mithoxanthron či aktinomyciny. Interkalační mechanismus byl potvrzen i u derivátů akridinu (PRASHER P., SHARMA M. Med. Chem. Commun. 2018, vol. 9, p. 1589-1618; HRIDYA V.M., HYNES J.T., MUKHERJEE A. J. Phys. Chem. B 2019, vol. 123(51), p. 10904-10914.)
Předpokladem pro interkalační účinek je přítomnost relativně velké planární části molekuly, nejčastěji tri- a vícecyklického útvaru, skládajícího se z sp2 hybridizovaných atomů uhlíku, případně stericky odpovídajících heteroatomů. Interkalační účinek je pak často podpořen přítomností polární části molekuly (sacharidu nebo analogické struktury), která díky hydroxylovým skupinám a aminoskupinám vytváří vodíkové můstky k interkalované DNA a „kotví“ tak interkalátor.
Co se týče použití v molekulární biologii, je z interkalátorů možné zmínit příkladně ethidium bromid. Interkalátory mají výhodu v silnější stabilizaci duplexu DNA.
Přetrvává potřeba uvést do praktického použití sloučeniny interkalující DNA či vázající se do malého žlábku dvoušroubovice DNA, které by byly flexibilní, ale zároveň snadno připravitelné, s relativně malou molekulou, nízkou molekulovou hmotností a konjugovatelné na oligonukleotidové sondy.
Ze stavu techniky, příkladně z dokumentů IMOTO, Shuhei; HIROHAMA, Tomoya; NAGATSUGI, Fumi. New Methodology to Search for DNA Binding Ligands Based on Duplex DNA-Templated Click Chemistry In: Nucleic Acids Symposium Series. Oxford University Press, 2008. p. 381-382; IMOTO, Shuhei; HIROHAMA, Tomoya; NAGATSUGI, Fumi. DNA-templated click chemistry for creation of novel DNA binding molecules. Bioorganic & medicinal chemistry
- 2 CZ 2021 - 407 A3 letters, 2008, 18.20: 5660-5663; HOWELL, Lesley A., et al. Synthesis and evaluation of 9aminoacridines derived from benzyne click chemistry. Bioorganic & medicinal chemistry letters, 2009, 19.20: 5880-5883, jsou známé sloučeniny na bázi akridinu nesoucí azidovou skupinu vázanou přes aromatický amin, které mohou být použity pro zvýšení teploty tání DNA a přípravu oligonukleotidových sond. Při přípravě těchto sond je ovšem nutné se vyhnout použití standardních silně nukleofilních činidel, příkladně při deprotekčních krocích, jelikož nevýhodou těchto sloučenin je nízká stabilita vazby připojující substituent s funkční skupinou k akridinovému jádru vůči těmto činidlům. V důsledku toho je nutné používat drahé, komplikované a méně efektivní syntetické postupy.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu jsou deriváty akridinu, které odstraňují uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky. Vynálezem jsou látky obecného vzorce (I) a jejich použití jako sloučenin pro zvýšení teploty tání dvoušroubovice DNA. Jedná se o molekuly na bázi aromatického jádra akridinu, výhodně substituovaného karboxamidovou skupinou nesoucí skupinu obsahující uhlíkatý řetězec zakončený bazickou funkcí, substituovaného uhlíkatým řetězcem ve formě alkylu či alkynylu zakončeným azidoskupinou sloužící ke kovalentní vazbě příkladně na oligonukleotidovou sondu. Modifikace jádra slouží k upevnění vazby na dvoušroubovici DNA pomocí vodíkových vazeb s dusíkem a kyslíkem guaninu, dále pak pomocí vodíkové vazby amidického vodíku přes molekulu vody na fosfátovou skupinu mezi příslušným guanosinem a sousedním nukleosidem. Azidoskupina sloužící k azido-alkynové cykloadici (takzvané click reakci) na vhodně modifikovaný řetězec příkladně oligonukleotidu.
Vynález se týká derivátů akridinu obecného vzorce (I):
kde:
substituent Q1 navázaný v kterékoli volné poloze tricyklického jádra představuje strukturu vybranou ze skupiny zahrnující struktury obecného vzorce (II) a obecného vzorce (III):
n3
-3CZ 2021 - 407 A3
N3 c—(ch2) <ih>
kde:
n je celé číslo od 0 do 10;
dále substituenty Q2 a Q3 navázané v kterékoli volné poloze tricyklického jádra jsou nezávisle na sobě vybírány ze skupiny zahrnující: -Η, -NH2 a -X-(CH2)n-T, kde:
X je -CONH-, -O-, -S-, -CH2-, -NH- nebo -NR1-, kde R1 je alkyl nebo aryl;
n je celé číslo od 0 do 10;
T je -COOH, -CONH2, -CONHR2, -CONR2R3, -COOR2, -NH2, -NHR2nebo -NR2R3, kde R2 a R3 jsou nezávisle na sobě alkyl nebo aryl;
a dále jejich soli vzniklé reakcí s HC1, H2SO4, H3PO4 nebo HNO3 a jejich použití ke zvýšení pevnosti vazby komplementárních řetězců DNA účastnících se interakce a k ovlivnění teploty tání vznikajícího duplexu.
Sloučeniny obecného vzorce (I) lze tedy použít dle vynálezu jako látky zvyšující teplotu tání dvoušroubovice DNA. Jejich předností je nízká molekulová hmotnost, bazicita, a tedy možnost tvorby ve vodě velmi dobře rozpustných solí, flexibilita a vysoká stabilizace duplexu DNA. Lze je použít například v kombinaci s vhodnými dvojicemi oligonukleotidů jako systém interní kontroly v analýze teploty tání pro real-time PCR, kde má význam sledovat vliv látek v reakci na teplotu tání (např. u analýz genetických polymorfismů), přičemž sekvence oligonukleotidů se volí tak, aby nebyly komplementární s DNA sekvencemi běžně se vyskytujícími v přírodě. Oproti stavu techniky je možné při přípravě oligonukleotidů s navázanou molekulou stabilizující DNA použít standardní, a tedy nej levnější, komponenty pro syntézu a následně aplikovat postupy odchránění využívající standardní silně nukleofilní činidla, které by u sloučenin dle stavu techniky vedly k odštěpení molekuly interkalátoru od řetězce oligonukleotidů.
Mechanismus interkalace akridinu do dvoušroubovice DNA zahrnuje dva procesy. V první fázi se plochá tricyklická aromatická část molekuly zasunuje mezi dvojice bází a je zde zadržována interakcí elektronů konjugovaného systému akridinového jádra s π-elektrony bází. V případě vhodně substituovaných akridinových derivátů nesoucích v postranním řetězci amidický substituent, případně substituent typu aminoskupiny či hydroxyskupiny, dochází poté v druhé fázi ke vzniku vodíkových můstků mezi těmito funkčnímu skupinami a bázemi v malém nebo velkém žlábku dvoušroubovice DNA. Tyto interakce výrazně posilují pevnost vazby akridinových derivátů na DNA. Vzhledem k tomu, že akridinové jádro se efektivně interkaluje do DNA jak stranou obsahující dusík, tak i opačnou stranou molekuly, u volné molekuly akridinového derivátu v roztoku poloha substitoento neovlivňuje zásadně pevnost interakce. Z tohoto pohledu se nicméně ukázala jako významná vzájemná poloha substitoento nesoucího amidickou nebo jinou vhodnou skupinu a substitoento nesoucího azidoskupinu za účelem navázání akridinového derivátu na řetězec DNA kovalentaí vazbou vytvořenou click reakcí. Pokud jsou tyto skupiny vázány na opačných stranách molekuly, ukazuje se, že po navázání na oligonukleotid je schopnost molekuly akridinu interkalovat se snížená, neboť relativně objemný substituent s karboxamidovou nebo jinou vhodnou skupinou pravděpodobně stéricky brání interkalaci, což se experimentálně projeví menším vlivem na zvýšení teploty tání duplexu. Pokud jsou oba substitoenty vázány na stejné straně akridinového skeletu, po navázání akridinového derivátu na oligonukleotid se může
-4CZ 2021 - 407 A3 akridinové jádro snadno, bez sférického bránění, interkalovat a substituent nesoucí amidovou skupinu zůstává vně dvoušroubovice, což je zároveň vhodnější poloha pro jeho efektivní navázání do malého nebo velkého žlábku dvoušroubovice. Nejlepšího účinku dle vynálezu je tedy dosaženo u sloučenin obecného vzorce (I) nesoucích uhlíkatý řetězec zakončený azidoskupinou a karboxamidovou skupinou s uhlíkatým řetězcem zakončeným bazickou fůnkcí v polohách 4 a 5 akridinového jádra, přičemž číslování poloh je zobrazeno na následujícím schématu:
Sloučeniny je dále možné použít v kombinaci s dvojicemi vhodných oligonukleotidů například v metodách srovnání vlivu dalších sloučenin na zvýšení teploty tání duplexu a experimentech zjišťujících závislost vlivu na zvýšení teploty tání duplexu na sekvenci oligonukleotidů. Sloučeniny obecného vzorce (I) obsahující ve své molekule azidoskupinu dle vynálezu jsou, mimo použití popsané výše, současně vhodné pro připojení kovalentní vazbou příkladně na oligonukleotidové sondy. Vzniklé struktury je možné následně využít při zjišťování bodových mutací v genech.
Objasnění výkresů
Obrázek č. 1 zobrazuje graf zvýšení teploty tání duplexu DNA v závislosti na koncentraci testované sloučeniny (IV).
Obrázek č. 2 zobrazuje graf zvýšení teploty tání duplexu DNA v závislosti na koncentraci testované sloučeniny (VI).
Obrázek č. 3 zobrazuje graf zvýšení teploty tání duplexu DNA v závislosti na koncentraci modifikovaného oligonukleotidů (V).
Obrázek č. 4 zobrazuje graf zvýšení teploty tání duplexu DNA v závislosti na koncentraci modifikovaného oligonukleotidů (VII).
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad č. 1
Příklad č. 1 demonstruje přípravu a charakterizaci sloučeniny vzorce (IV) - 9-amino-5-(6azidohex-1 -yn-1 -yl)-N-(2-(dimethylamino)ethyl)akridin-4-karboxamidu.
- 5 CZ 2021 - 407 A3
K bezvodému uhličitanu draselnému (4 g) se přidá kyselina 2-jodbenzoová (2,3 g) a kyselina 3jodanthranilová (2,4 g). Do směsi se přidá isoamylalkohol (70 mL) a katalytické množství práškové mědi a oxidu měďného. Směs se míchá při teplotě 140 °C 45 min. Poté se ze směsi za sníženého tlaku oddestiluje isoamylalkohol a surový produkt se rozpustí v 1M NaOH (50 mL) a přefiltruje. K filtrátu se přidá 35% HC1 do kyselé reakce. Vzniklá sraženina se odsaje a promyje vodou (50 mL). Produkt se pročistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (HEX:EAC:AA 6:3:1). Takto se připraví 3,2 g jemně žluté pevné krystalické látky, což odpovídá výtěžku 93 %.
K připravené 2-[(2-karboxyfenyl)amino]-3-jodbenzoové kyselině (3,5 g) se přidá POCI3 (40 mL) a směs se míchá 1 h při 140 °C pod zpětným chladičem. Poté se do směsi ochlazené na 50 °C pomalu přidává bezvodý MeOH (100 mL). Poté se do směsi přidává POCI3 do rozpuštění krystalů a směs se míchá 12 h při 50 °C. Přebytečný MeOH se ze směsi oddestiluje a vzniklé krystaly se odsají a promyjí destilovanou vodou. Produkt se pročistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (CHCI3). Takto se získá 2,7 g hnědožluté krystalické látky, což odpovídá výtěžku 78 %.
K připravenému methylesteru kyseliny 5-jod-9-oxoakridan-4-karboxylové (1,7 g) se přidá SOČE (10 mL). Směs se míchá při teplotě 80 °C pod zpětným chladičem 1 h. Pote se ze směsi oddestiluje SOČE za sníženého tlaku. Do surového produktu se přidá suchý fenol (8,8 g) a směs se zahřeje na 110 °C po dobu 15 minut. Pote se teplota sníží na 65 °C a do směsi se přidá uhličitan amonný (1,117 g). Směs se míchá při stejné teplotě 1 hodinu. Po ukončení reakce se směs převede do chloroformu a vytřepe 2M roztokem hydroxidu sodného (3 x 75 mL). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a za sníženého tlaku se ze směsi oddestiluje chloroform. Produkt se použije v další reakci bez čištění.
Připravený methylester 5-jod-9-aminoakridin-4-karboxylové kyseliny (0,5 g) se rozpustí v N,Ndimethylethan-l,2-diaminu (5 mL). Reakční směs se míchá 1 h při teplotě 60 °C. Následně se z reakce oddestiluje za sníženého tlaku přebytečný N,N-dimethylethan-l,2-diamin. Produkt se pročistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (EAC:MeOH:TEA 9:1:1). Takto se získá 0,521 g žlutooranžové krystalické látky, což odpovídá výtěžku 91 %.
Připravený 9-amino-N-[2-(dimethylamino)ethyl]-5-jodakridin-4-karboxamid (101 mg) a hex-5yn-l-yl methansulfonát (108 mg) se rozpustí ve směsi chloroformu (3 mL) a TEA (1 mL). Do směsi se následně přidají jodid měďný (10 mg) a tetrakis(tíifenylfosfin)paládium (10 mg), směs se zahřeje na 60 °C a reakce se ukončí oddestilováním rozpouštědel ze směsi. Produkt se bez dalšího čištění rozpustí v DMF (3 ml) a do směsi se přidá azid sodný (148 mg). Směs se míchá 1 h při 60 °C. Poté se ze směsi oddestiluje DMF za sníženého tlaku a produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (EAC:MeOH:TEA 95:5:5). Takto se získá 46 mg produktu v podobě oranžové amorfní látky, což odpovídá výtěžku 47 %.
-6CZ 2021 - 407 A3
IČ (ATR) vmax = 3156, 2931,2827, 2775, 2082, 1691, 1630, 1567, 1549, 1530, 1494, 1466, 1440, 1386, 1353, 1281, 1258, 1237, 1190, 1173, 1086, 1056, 1013, 974, 904, 849, 802, 759, 752,679, 650, 646, 637 cm1.
Ή NMR (600 MHz, Pyridin-^) δ 13.34 (bs, 1H), 9.26 (bs, 1H), 8.89 (s, 2H), 8.78 (d, J= 8.5 Hz, 1H), 8.64 (s, 7= 9.4 Hz, 1H), 8.05 (d, J= 6.9 Hz, 1H), 7.37 (t, J= 7.8 Hz, 1H), 7.31 (m, 1H), 4.07 (bs, J= 7.5 Hz, 2H), 3.28 (bs, J= 5.6 Hz, 2H), 2.87 - 2.75 (m, J= 7.4 Hz, 4H) 2.26 (d, 7=1.1 Hz, 6H), 1.78 (bs, 4H).
13CNMR(151 MHz, Pyridin-ďs) δ 166.80,153.51, 150.04, 148.11,147.28,136.25,135.66, 128.52, 127.28, 123.63, 122.10, 121.69, 114.49, 113.44, 95.34, 81.08, 59.86, 51.01, 45.70, 38.82, 28.34, 26.53, 19.71.
HRMS: m/z 430,2359 [M+H]+.
Příklad č. 2
Příklad č. 2 demonstruje přípravu a charakterizaci oligonukleotidu vzorce (V) s navázanou DNAinterkalující molekulou vzorce (IV) metodou click reakce.
h2n
(V)
Oligonukleotid se syntetizuje na DNA/RNA syntetizéru. V průběhu syntézy se s využitím standardních komerčních monomerů provede modifikace fosfátem na 3 '-konci, 6karboxyfluoresceinem (6-FAM) na 5'-konci a v pozici 7 se inkorporuje deoxythymidin modifikovaný dibenzocyklooktynem (DBCO).
Syntetizovaný oligonukleotid se ponechá neodštěpený na pevné fázi. 0,01 mmol molekuly vzorce (IV) se rozpustí v 0,2 mL methanolu, přidá se 6 mg pevné fáze s navázaným DBCO modifikovaným oligonukleotidem (200 nmol) a třepe se za laboratorní teploty na třepačce přes noc.
Poté se roztok molekuly vzorce (IV) v methanolu odpipetuje a pevná fáze se promyje opakovaně methanolem a dichlormethanem, dokud není rozpouštědlo bezbarvé. Pak se pevná fáze vysuší, přidá se 0,5 mL 32% vodného roztoku amoniaku a třepe se za laboratorní teploty na třepačce 20 hodin.
Roztok amoniaku, obsahující odštěpený a odchráněný oligonukleotid, se poté odpipetuje od pevné fáze, k ní se přidá 0,5 mL ultračisté vody, protřepe se, voda se opět odpipetuje a přidá se k roztoku
CZ 2021 - 407 A3 odblokovaného oligonukleotidu. Vznikne tak 1 mL roztoku, který se následně zbaví nízkomolekulárních vedlejších produktů gelovou chromatografií. Roztok surového oligonukleotidu z gelové chromatografie se pak odpaří do sucha, zbytek se rozpustí v definovaném objemu příslušného rozpouštědla a přečistí se na HPLC.
Pro analýzu modifikovaných oligonukleotidových sond se aplikuje chromatografická metoda, která umožňuje také semi-preparativní purifikaci, a to při následujících separačních podmínkách: kolona typu Phenyl-Hexyl 150><3,0 mm, 5 pm, izokratická eluce s využitím mobilní fáze ACN:TEAA (83:17, v/v).
Charakterizace připraveného modifikovaného oligonukleotidu:
spočítaná MW = 5530,32
MS (MALDI-TOF): klastr s hlavním pikem m/z 5526,5 [M+H]+.
Příklad č. 3
Příklad č. 3 demonstruje přípravu a charakterizaci sloučeniny vzorce (VI) - 9-amino-5-(6azidohexyl)-N-(2-(dimethylamino)ethyl)akridin-4-karboxamidu.
K methyl 5-jod-9-oxo-9,10-dihydroakridin-4-karboxylátu (247 mg, 0,651 mmol) ahex-5-yn-l-olu (128 mg, 1,3 mmol) se přidá CHCE (3 mL) a TEA (1 mL). Do reakční směsi se za stálého míchání přidá Cul (20 mg) a Pd(PPh3)4 (20 mg). Reakční směs se míchá 30 minut při 60 °C. Následně se z reakční směsi za sníženého tlaku oddestilují rozpouštědla. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (CHCI3) Rf = 0,14. Takto se získá 165 mg žluté amorfní látky, což odpovídá výtěžku 72 %.
Připravený methyl 5-(6-hydroxyhex-l-yn-l-yl)-9-oxo-9,10-dihydroakridin-4-karboxylát (99 mg, 0,283 mmol) se rozpustí v MeOH (25 mL). Trojná vazba se redukuje vodíkem za použití katalyzátoru Pd/C při teplotě 45 °C a tlaku 30 bar. Vznik produktu se potvrdí pomocí TLC/MS analýzy. Takto se získá 88 mg (0,249 mmol) žluté amorfní látky, což odpovídá výtěžku 85 %.
Připravený methyl 5-(6-hydroxyhexyl)-9-oxo-9,10-dihydroakridin-4-karboxylát (80 mg, 0,226 mmol) se rozpustí v DCM (1 mL). Do roztoku se přidán TEA (46 mg, 0,458 mmol) a za stálého míchání se do reakční směsi přidá methansulfonylchlorid (31 mg, 0,271 mmol). Směs se míchá 30 minut při laboratorní teplotě. Následně se reakční směs přenese do dělicí nálevky. Směs
-8CZ 2021 - 407 A3 se vytřepe solankou (3 x 30 ml) a organická vrstva se oddělí, vysuší Na2SO4 a odpaří za sníženého tlaku. Reziduum se rozpustí v DMF (2 mL) a do směsi se za stálého míchání přidá NaN3 (50 mg, 0,769 mmol). Reakční směs se míchána 3 h při 60 °C. Následně se ze směsi za sníženého tlaku oddestiluje DMF a reziduum se rozpustí v CHCE (30 mL) a vytřepe vodou (3 x 30 ml). Produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (CHCE). Takto se získá 71 mg žluté amorfní látky, což odpovídá výtěžku 83 %.
Připravený methyl 5-(6-azidohexyl)-9-oxo-9,10-dihydroakridin-4-karboxylát (68 mg,
0,179 mmol) se rozpustí v SOCl2 (1 mL) a směs se míchá 1 h pri 80 °C. Následně se z reakce za sníženého tlaku oddestiluje SOCk, k reziduu se přidá fenol (10 ekvivalentů), reakční směs se zahřeje na 115 °C a míchá při této teplotě 15 minut. Po ochlazení na 65 °C se do směsi přidá (NH4)2CO3 (50 mg, 0,52 mmol) a reakční směs se míchá 1 h při této teplotě. Reakční směs se následně rozpustí v CHCE (40 mL) a vytřepe 2M NaOH (3 x 30 ml). Organická vrstva se oddělí, vysuší Na2SO4 a za sníženého tlaku oddestiluje. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografii na silikagelu (nejdříve EAC, poté EAC:TEA 95:5). Takto se získá 18 mg žlutooranžové olejovité látky, což odpovídá výtěžku 26 %.
Připravený methyl 9-amino-5-(6-azidohexyl)akridin-4-karboxylát (18 mg, 0,0476 mmol) se rozpustí v N,N-dimethylethan-1,2-diaminu (1 mL) a směs se míchá 1 h při 60 °C. Následně se ze směsi za sníženého tlaku oddestiluje přebytečný N,N-dimethylethan-1,2-diamin. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografii na silikagelu (nejdříve CHCk:MeOH 4:1, Rf = 0,03; poté CHCl3:MeOH:TEA 4:1:0,5, Rf = 0,5). Takto se získá 18 mg (0,0415 mmol) produktu v podobě žlutooranžové krystalické látky, což odpovídá výtěžku 87 %.
IČ (ATR) Vmax = 3379, 3183, 2928, 2859, 2827, 2801, 2094, 1688, 1632, 1616, 1569, 1550, 1529, 1490, 1467, 1440, 1395, 1355, 1330, 1277, 1258, 1211, 1192, 1171, 1162, 1093, 1082, 1057, 1039, 1015, 960, 895, 853, 801, 763, 757, 730, 712, 681, 666, 650, 645, 641, 636, 631, 627, 617, 610, 603 cm-1.
1H NMR (500 MHz, CDCk) δ 12.59 (t, J = 6.0 Hz, 1H), 8.60 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 7.70 (dd, J = 14.9, 8.6 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 7.20 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.08 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 6.41 (s, 2H), 3.85 (q, J = 6.1 Hz, 2H), 3.23 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 3.11 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.83 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.48 (s, 6H), 1.80 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 1.58 (d, J = 6.9 Hz, 2H), 1.45 - 1.38 (m, 4H).
13C NMR (126 MHz, CDCk) δ 167.27, 149.97, 145.52, 145.06, 138.83, 134.24, 129.67, 127.18, 124.78, 122.42, 121.46, 119.67, 112.71, 112.19, 59.41, 51.38, 45.71, 37.50, 32.58, 29.22, 29.00, 28.78, 26.82.
MS: m/z 434,6 [M+H]+, 432,3 [M-H]-.
Příklad č. 4
Příklad č. 4 demonstruje přípravu a charakterizaci oligonukleotidu vzorce (VII) s navázanou DNAinterkalující molekulou vzorce (VI) metodou click reakce.
- 9 CZ 2021 - 407 A3
Modifikovaný oligonukleotid se připraví postupem popsaným v příkladu č. 2 s použitím molekuly vzorce (VI) jako reaktantu.
Charakterizace připraveného modifikovaného oligonukleotidu:
spočítaná MW = 5534,35
MS (MALDI-TOF): klastr s hlavním pikem m/z 5530,7 [M+H]+.
Příklad č. 5
Příklad č. 5 demonstruje metodu stanovení vlivu látek vzorce (IV) a (VI) na zvýšení teploty tání duplexu DNA.
Metoda se provádí ve vodném prostředí za přítomnosti pufru pro Taq polymerasu používaném běžně pro PCR. V roztoku jsou přítomny dva navzájem komplementární oligonukleotidy. Jeden je značen fluoroforem na 5'-konci (FAM) a druhý zhášečem na 3'-konci (BHQ-1). Stanovení teploty tání duplexu se provádí v přístroji pro real-time PCR, kde dochází k postupnému zvyšování teploty ze stavu, kdy jsou oligonukleotidy vázány v duplexu, až do teploty, kdy jsou oligonukleotidy denature vány. Denaturace se projeví zvýšením fluorescence, neboť vzdálenost mezi zhášečem a fluoroforem je v denature váném stavu větší a nedochází ke zhášení fluore fóru zhášečem.
Zvyšování teploty tání probíhá v nárůstu 0,2 °C/5 s v předem stanoveném teplotním intervalu 4080 °C. Ve stejných intervalech se měří fluorescence v každé z 96 jamek destičky. Výsledek se získá v podobě záznamu, kde se na ose x vynese teplota a na ose y fluorescence. Derivací změny fluorescence podle teploty se získá graf, kde maximum píku odpovídá teplotě tání duplexu.
Na jedné destičce se vyhodnocuje škála koncentrací testovaných látek v rozsahu 100 μΜ až 20 nM proti kontrole v podobě systém bez obsahu testované látky. Testované látky se poté mezi sebou porovnají dle koncentrace, ve které účinně zvyšují teplotu tání.
Příklad č. 6
Příklad č. 6 demonstruje metodu stanovení vlivu látek vzorce (IV) a (VI) vázaných na sekvenci oligonukleotidu, tedy modifikovaných oligonukleotidů vzorce (V) a (VII), na zvýšení teploty tání duplexu DNA.
- 10CZ 2021 - 407 A3
Metoda se provádí ve vodném prostředí za přítomnosti pufru pro Taq polymerasu používaném běžně pro PCR. V reakci jsou přítomny dva navzájem komplementární oligonukleotidy. Jeden je značen fluoroforem na 5'-konci (FAM) a druhý zhášečem na 3'-konci (BHQ-1). Testovaná modifikace v podobě navázané látky vzorce (IV) či (VI) se umístí ve vybrané pozici fluroforového oligonukleotidu. Stanovení teploty tání duplexu se provádí v přístroji pro real-time PCR, kde dochází k postupnému zvyšování teploty ze stavu, kdy jsou oligonukleotidy vázány v duplexu, až do teploty, kdy jsou oligonukleotidy denaturovány. Denaturace se projeví zvýšením fluorescence, neboť vzdálenost mezi zhášečem a fluoroforem je v denaturovaném stavu větší a nedochází ke zhášení fluoroforu.
Zvyšování teploty tání probíhá v nárůstu 0,2 °C/5 s v předem stanoveném teplotním intervalu 4080 °C. Ve stejných intervalech je pak měřena fluorescence v každé z 96 jamek destičky.
Výsledek se získá v podobě záznamu, kde se na ose x vynese teplota a na ose y fluorescence. Derivací změny fluorescence podle teploty se získá graf, kde maximum píku odpovídá teplotě tání duplexu.
Na jedné destičce se křížově vyhodnocuje koncentrace oligonukleotidu se zhášečem (0,4 μΜ v reakci) a s fluoroforem (0,3 μΜ). Navzájem se porovnávají oligonukleotidy s navázanou modifikací a kontrolní vzorky bez modifikace.
Průmyslová využitelnost
Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití jsou průmyslově využitelné při výrobě oligonukleotidových DNA sond a činidel pro studium DNA.
Claims (3)
1. Deriváty akridinu obecného vzorce (I):
kde:
substituent Q1 navázaný v kterékoli volné poloze tricyklického jádra představuje strukturu vybranou ze skupiny zahrnující struktury obecného vzorce (II) a obecného vzorce (III):
(Π)
(III), kde:
n je celé číslo od 0 do 10;
dále substituenty Q2 a Q3 navázané v kterékoli volné poloze tricyklického jádra jsou nezávisle na sobě vybírány ze skupiny zahrnující: -Η, -NH2 a -X-(CH2)n-T, kde:
X je -CONH-, -O-, -S-, -CH2-, -NH- nebo -NR1-, kde R1 je alkyl nebo aryl;
n je celé číslo od 0 do 10;
T je -COOH, -CONH2, -CONHR2, -CONR2R3, -COOR2, -NH2, -NHR2 nebo -NR2R3, kde R2 a R3 jsou nezávisle na sobě alkyl nebo aryl;
a dále jejich soli vzniklé reakcí s HC1, H2SO4, H3PO4 nebo HNO3.
- 12CZ 2021 - 407 A3
2. Deriváty akridinu podle nároku 1, vyznačující se tím, že substituent Q1 a substituent Q2, který zahrnuje karboxamidovou skupinu, jsou umístěny v poloze 4 a 5 akridinového jádra.
3. Použití derivátů akridinu obecného vzorce (I):
kde:
substituent Q1 navázaný v kterékoli volné poloze tricyklického jádra představuje strukturu vybranou ze skupiny zahrnující struktury obecného vzorce (II) a obecného vzorce (III):
(Π)
(III) kde:
n je celé číslo od 0 do 10;
dále substituenty Q2 a Q3 navázané v kterékoli volné poloze tricyklického jádra jsou nezávisle na sobě vybírány ze skupiny zahrnující: -Η, -NH2 a -X-(CH2)n-T, kde:
X je -CONH-, -O-, -S-, -CH2-, -NH- nebo -NR1-, kde R1 je alkyl nebo aryl;
n je celé číslo od 0 do 10;
T je -COOH, -CONH2, -CONHR2, -CONR2R3, -COOR2, -NH2, -NHR2 nebo -NR2R3, kde R2 a R3 jsou nezávisle na sobě alkyl nebo aryl;
- 13 CZ 2021 - 407 A3 a dále jejich soli vzniklé reakcí s HCl, H2SO4, H3PO4 nebo HNO3 ke zvýšení pevnosti vazby komplementárních řetězců DNA a pro ovlivnění její teploty tání.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-407A CZ309844B6 (cs) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-407A CZ309844B6 (cs) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2021407A3 true CZ2021407A3 (cs) | 2023-03-15 |
| CZ309844B6 CZ309844B6 (cs) | 2023-12-06 |
Family
ID=85477725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-407A CZ309844B6 (cs) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309844B6 (cs) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309849B6 (cs) * | 2020-03-19 | 2023-12-13 | Univerzita Karlova | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA |
-
2021
- 2021-09-03 CZ CZ2021-407A patent/CZ309844B6/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309844B6 (cs) | 2023-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6426408B1 (en) | Covalently linked oligonucleotide minor groove binder conjugates | |
| US6312894B1 (en) | Hybridization and mismatch discrimination using oligonucleotides conjugated to minor groove binders | |
| US8383792B2 (en) | Compound having structure derived from mononucleoside or mononucleotide, nucleic acid, labeling substance, and method and kit for detection of nucleic acid | |
| AU2002313026B2 (en) | Method for labelling and fragmenting DNA | |
| EP1224332A1 (en) | Hybridization-triggered fluorescent detection of nucleic acids | |
| JPH10510982A (ja) | 自己消光性蛍光プローブと方法 | |
| US20050187383A1 (en) | Negatively charged minor groove binders | |
| Gröger et al. | Guanidiniocarbonyl-pyrrole-aryl conjugates as nucleic acid sensors: Switch of binding mode and spectroscopic responses by introducing additional binding sites into the linker | |
| EP2881385A1 (en) | Novel azo compound, use thereof and method for preparing same | |
| US9156778B2 (en) | Cross-coupled peptide nucleic acids for detection of nucleic acids of pathogens | |
| EP2736916B1 (en) | Minor groove binder phosphoramidites and methods of use | |
| KR20210035079A (ko) | 설포로다민 포스포아미다이트 염료 | |
| He et al. | A rapidly photo-activatable light-up fluorescent nucleoside and its application in DNA base variation sensing | |
| Saarbach et al. | Facile access to modified and functionalized PNAs through Ugi-based solid phase oligomerization | |
| CZ309849B6 (cs) | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA | |
| CZ2021407A3 (cs) | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití | |
| Bando et al. | Detection of CAG repeat DNA sequences by pyrene-functionalized pyrrole-imidazole polyamides | |
| CA2718333C (en) | Fluorescence quencher molecules as well as methods and uses involving the same | |
| EP3668884B1 (en) | Duplex stabilizing fluorescence quenchers for nucleic acid probes | |
| Kamaike et al. | Synthesis and Evaluation of MGB Polyamide‐Oligonucleotide Conjugates as Gene Expression Control Compounds | |
| US11242554B2 (en) | Nitrodiarylethenes as fluorescence quenchers for nucleic acid probes | |
| US20220119424A1 (en) | Nitrodiarylethenes as fluorescence quenchers for nucleic acid probes | |
| Leisvuori et al. | 4-Oxoheptanedioic acid: an orthogonal linker for solid-phase synthesis of base-sensitive oligonucleotides | |
| Serrano | Development of enforced stacked intercalators that target trinucleotide repeat mismatches in DNA | |
| Katritzky et al. | Labeling of nucleosides with fluorescent 6-chloro-2, 3-napthalimide |