CZ309849B6 - Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA - Google Patents
Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309849B6 CZ309849B6 CZ2020-154A CZ2020154A CZ309849B6 CZ 309849 B6 CZ309849 B6 CZ 309849B6 CZ 2020154 A CZ2020154 A CZ 2020154A CZ 309849 B6 CZ309849 B6 CZ 309849B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- dna
- mixture
- bound
- compounds
- bond
- Prior art date
Links
- 229940027998 antiseptic and disinfectant acridine derivative Drugs 0.000 title claims abstract description 6
- 125000000641 acridinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 title claims abstract 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 15
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 title description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 12
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-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
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 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
- 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
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 125000005392 carboxamide group Chemical group NC(=O)* 0.000 abstract description 2
- 238000006352 cycloaddition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 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
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 27
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 15
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 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 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 7
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 7
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 7
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108020005187 Oligonucleotide Probes Proteins 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002751 oligonucleotide probe Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 berenyl Chemical compound 0.000 description 4
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-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
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001251 acridines Chemical class 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 108010042747 stallimycin Proteins 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction 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
- 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
- 108010042309 Netropsin Proteins 0.000 description 2
- 208000030852 Parasitic disease Diseases 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 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
- IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N Thymidine Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)C1 IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-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
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N anthranilic acid Chemical compound NC1=CC=CC=C1C(O)=O RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 2
- 229940121357 antivirals Drugs 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
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000012650 click reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 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
- QRZUPJILJVGUFF-UHFFFAOYSA-N 2,8-dibenzylcyclooctan-1-one Chemical compound C1CCCCC(CC=2C=CC=CC=2)C(=O)C1CC1=CC=CC=C1 QRZUPJILJVGUFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFRNOTZQUGWMQN-UHFFFAOYSA-N 2-(2-carboxyanilino)benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1NC1=CC=CC=C1C(O)=O ZFRNOTZQUGWMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKCLCGXPQILATA-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1Cl IKCLCGXPQILATA-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
- CLQMAUAPICAWGT-UHFFFAOYSA-N 6-azidohexan-1-amine Chemical compound NCCCCCCN=[N+]=[N-] CLQMAUAPICAWGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005027 9-aminoacridines Chemical class 0.000 description 1
- KLYCPFXDDDMZNQ-UHFFFAOYSA-N Benzyne Chemical compound C1=CC#CC=C1 KLYCPFXDDDMZNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUHQCDZJPTXVCU-UHFFFAOYSA-N C1#CCCC2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 Chemical compound C1#CCCC2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 ZUHQCDZJPTXVCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 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
- 102100030852 Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Human genes 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229930183665 actinomycin Natural products 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 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
- 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
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 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
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000138 intercalating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010829 isocratic elution Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- ACUOXWSHHKOKHJ-UHFFFAOYSA-N methyl 9-oxo-10h-acridine-4-carboxylate Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(C(=O)OC)=CC=C2 ACUOXWSHHKOKHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N n',n'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002515 oligonucleotide synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 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
- 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
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 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
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution 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
- 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
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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
-
- 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
- C07D219/06—Oxygen atoms
-
- 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
- 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
- C07D219/12—Amino-alkylamino radicals 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
- 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)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Použití derivátů akridinu nesoucích substituent vázaný k aromatickému jádru prostřednictvím karboxamidové skupiny obsahující uhlíkatý řetězec zakončený azidoskupinou sloužící k azido-alkynové cykloadici jako meziproduktů k přípravě interkalátorů zvyšujících pevnost vazby komplementárních řetězců DNA a ovlivňujících její teplotu tání. Tento substituent je navázaný v kterékoli volné poloze tricyklického jádra, přičemž 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.
Description
Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA
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 tzv. Locked nucleic acids (LNA, O2'-C4'-methylenenovou skupinou přemostěný cyklus ribosy), resp. Bridged Nucleic Acids (BNA, O2'-C4'-methylenaminoskupinou přemostěný cyklus ribosy).
O dosažení vyšší stability duplexu DNA usilují i další technologie, např. 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 groove) 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. 779795; 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 např. 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 v oblasti molekulární biologie jako MGB využívá molekuly nezveřejněné struktury např. společnost Applied Biosystems Inc. (nyní Life Technologies Corp.). Jako komponentu pro syntézu oligonukleotidů dodává společnost Glen Research MGB charakteru trimeru pyrroloindolu CDPI3 (trimer-amid 1,2-dihydro-(3H)-pyrrolo[3,2-e]indol-7-karboxylové kyseliny). Základní struktura této molekuly, odvozená ze struktury duokarmycinů, je známa již řadu let, její syntéza je poměrně komplikovaná a problematická může být i stabilita (BOGER D.L., COLEMAN R.S., INVERGO B.J. J. Org. Chem. 1987, vol. 52, no. 8, p. 1521-1530). Ani CDPI3 však není vhodný pro všechny aplikace (US 5801155, US 6084102, US 7582739, US 20110172289) a je zakázáno používat uvedenou komponentu pro komerční výrobu oligonukleotidů bez další licenční dohody.
- 1 CZ 309849 B6
Strukturně jsou látky působící mechanismem MGB poměrně různorodé, např. heterocyklické oligoamidy netropsin, distamycin a jejich analogy, diamidino- resp. 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 bází 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. 111115; 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, jejichž příkladem je pentamidin, tak i poměrně rigidní, např. již zmíněné deriváty benzimidazolu. Několik typů látek působících mechanismem MGB je patentováno za účelem využití pro stabilizaci duplexů nukleových kyselin, např. distamycin a jeho deriváty (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.
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 bakteriálních a parazitárních infekcí, jako potenciální antivirotika, klinicky jsou však interkalátory využívány především jako antineoplastika (např. 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 možno uvést např. doxorubicin, mithoxanthron, aktinomyciny.
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 např. 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. DNAtemplated click chemistry for creation of novel DNA binding molecules. Bioorganic & medicinal chemistry letters, 2008, 18.20: 5660-5663; HOWELL, Lesley A., et al. Synthesis and evaluation
- 2 CZ 309849 B6 of 9-aminoacridines 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 silně bazických činidel, příkladně při deprotekčních krocích, jelikož nevýhodou těchto sloučenin je nízká stabilita v bazickém prostředí. 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 je použití látek obecného vzorce I jako sloučenin pro zvýšení teploty tání dvoušroubovice DNA. Jedná se o molekuly na bázi aromatického jádra akridinu, výhodně nesoucí skupinu obsahující uhlíkatý řetězec zakončený bazickou funkcí, substituovaného karboxamidovou skupinou s řetězcem 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 oligonukleotidů.
Vynález se týká použití derivátů akridinu obecného vzorce I:
(I), kde:
substituent Q1 navázaný v kterékoliv volné poloze tricyklického jádra představuje skupinu obecného vzorce II:
(Π), kde:
n je celé číslo od 0 do 9;
-3CZ 309849 B6 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;
nje 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 solí vzniklých reakcí s HC1, H2SO4, H3PO4 nebo HNO3 jako meziproduktů k přípravě interkalátorů zvyšujících pevnost vazby komplementárních řetězců DNA účastnících se interakce a ovlivňujících teplotu 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 aplikovat postupy odchránění využívající silně bazická činidla, které by u sloučenin dle stavu techniky vedla k odštěpení substituentů z aromatického jádra.
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.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příklad č. 1 demonstruje přípravu a charakterizaci sloučeniny vzorce (V).
(V)
Kbezvodému uhličitanu draselnému (5 g) se přidá kyselina anthranilová (6,8 g) a kyselina 2-chlorbenzoová (7,8 g). Do směsi se přidá isoamylalkohol (70 ml) a katalytické množství práškové mědi. Směs se 24 h míchá při teplotě 140 °C. Poté se ze směsi za sníženého tlaku
-4CZ 309849 B6 oddestiluje isoamylalkohol a surový produkt se převede do horké vody (1 l). Směs se míchá a zahřívá do rozpuštění produktu. Následně se do směsi přidává koncentrovaná kyselina chlorovodíková do kyselé reakce. Vzniklá sraženina se odsaje a promyje horkou vodou (0,5 l). Sraženina se rozpustí v 1M NaOH a za míchání a zahřívání se přidá aktivní uhlí (0,5 g). Směs se přefiltruje a k filtrátu se přidá koncentrovaná kyselina chlorovodíková. Sraženina se odsaje, promyje horkou vodou (0,5 l) a vysuší. Vysušená sraženina se rozpustí za horka v 96% ethanolu (1 l). Za míchání se přidá destilovaná voda do stálého zakalení. Směs se ponechá k vysrážení 20 h. Vzniklá sraženina se odsaje a vysuší. Připraví se 5,14 g jemně žluté, pevné krystalické látky, což odpovídá výtěžku 32 %.
K 2,2‘-iminodibenzoové kyselině (7,78 g, 30,24 mmol) se přidá POCh (90 ml), 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) po dobu 2 h. Poté se do směsi přidává POCl3 do rozpuštění krystalů a směs se míchá 12 h. Přebytečný MeOH se ze směsi oddestiluje a vzniklé krystaly se odsají a rekrystalizují z horkého MeOH. Krystaly se odsají, promyjí ledovým MeOH a vysuší. Získá se 6,11 g hnědožluté krystalické látky, což odpovídá výtěžku 79 %.
K methylesteru kyseliny 9-oxoakridan-4-karboxylové (0,5 g, 1,97 mmol) se přidá SOCh (1 ml) a katalytické množství DMF. Směs se míchá při teplotě 80 °C pod zpětným chladičem. Poté se ze směsi oddestiluje SOCh za sníženého tlaku. Do surového produktu se přidá suchý fenol (1,86 g, 19,74 mmol) a směs se zahřeje na 110 °C po dobu 15 minut. Poté se teplota sníží na 55 °C a do směsi se přidá 2-dimethylaminoethylamin (434 mg, 4,92 mmol). Směs se míchá při stejné teplotě 24 hodin. Po ukončení reakce se směs převede do chloroformu a vytřepe 1x 2M roztokem hydroxidu sodného (20 ml). Organická vrstva se vysuší Na2SO4 a odpaří. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu (hexan:ethylacetát 7:3). Frakce s čistým produktem se odpaří.
K roztoku methylesteru 9-{[2-(dimethylammo)ethyl]ammo}akridm-4-karboxylové kyseliny (63 mg, 0,195 mmol) v THF se přidá nasycený roztok NaOH ve směsi MeOH/H2O 5:1 v nadbytku. Směs se míchá 1 h při laboratorní teplotě. Poté se ze směsi oddestilují organická rozpouštědla za sníženého tlaku. Směs se rozpustí ve vodě a vytřepe 3x chloroformem. Organické vrstvy se spojí a vysuší Na2SO4. Směs se zahustí za sníženého tlaku. Poté se směs vytřepe 10% HCl a organická vrstva se vysuší Na2SO4 a odpaří za sníženého tlaku. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu.
K roztoku 9-{[2-(dimethylamino)ethyl]amino}akridin-4-karboxylové kyseliny (150 mg, 0,485 mmol) v bezvodém dichlormethanu se přidá HBTU (368 mg, 0,97 mmol) a triethylamin (98 mg, 0,97 mmol). Směs se na 15 minut vloží do ultrazvukové lázně. Poté se do směsi přidá 6azidohexylamin (0,485 mmol) a směs se míchá 2 hodiny za laboratorní teploty. Po ukončení reakce se ze směsi oddestiluje dichlormethan za sníženého tlaku. Produkt se přečistí sloupcovou chromatografií na silikagelu.
1H NMR (500 MHz, CDCb) δ 12,51 (s, 1H); 8,87 (d, J = 7,1; 1,4 Hz, 1H); 8,29 (d, J = 8,7; 1,5 Hz, 1H); 8,18 (d, J = 8,8; 0,9 Hz, 1H); 7,93 (d, J = 8,7; 1,3 Hz, 1H); 7,71 (t, J = 8,3; 6,6; 1,3 Hz, 1H); 7,45 - 7,34 (m, 2H); 7,14 (s, 1H); 3,91 (t, J = 5,8 Hz, 2H); 3,68 (q, J = 6,9; 5,3 Hz, 2H); 3,28 (t, J = 7,0 Hz, 2H); 2,82 - 2,76 (m, 2H); 2,69 (q, J = 7,1 Hz, 4H); 1,83 (p, J = 7,0 Hz, 2H); 1,70 - 1,57 (m, 4H); 1,57 - 1,47 (m, 2H); 1,13 (t, J = 7,1 Hz, 6H); 13C NMR (126 MHz, CDCh) δ 166,54; 152,91; 147,87; 147,43; 134,59; 130,57; 128,98; 127,91; 126,81; 123,03; 122,80; 121,51; 116,13; 115,26; 52,18; 51,40; 46,37; 46,07; 39,55; 29,66; 29,50; 28,81; 27,01; 26,54; 11,87.
Příklad 2
Příklad č. 2 demonstruje obecnou přípravu a charakterizaci oligonukleotidu s navázanou DNA interkalující molekulou metodou click reakce.
- 5 CZ 309849 B6
Oligonukleotid se syntetizuje na syntetizéru DNA/RNA ABI 394, v průběhu syntézy se s využitím standardních komerčních monomerů provede modifikace fosfátem na 3'-konci, 6-karboxyfluoresceinem (6-FAM) na 5'-konci a v pozici 7 se inkorporuje deoxythymidin modifikovaný dibenzocyklooktynem.
Syntetizovaný oligonukleotid se ponechá neodštěpený na pevné fázi. 0,01 mmol DNA interkalující molekuly 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 DNA interkalující molekuly 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 50mM roztoku K2CO3 v methanolu a třepe se za laboratorní teploty na třepačce 8 hodin.
Methanolický roztok se poté odpipetuje od pevné fáze, k ní se přidá 0,5 ml vody, protřepe se, voda se opět odpipetuje a přidá se k methanolickému roztoku 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 Luna-PhenylHexyl 150*3,0 mm, 5 μm, izokratická eluce s využitím mobilní fáze ACN:TEAA (83:17, v/v).
Průmyslová využitelnost
Vynález je průmyslově využitelný při výrobě oligonukleotidových DNA sond a činidel pro studium DNA.
Claims (1)
1. Použití derivátů akridinu obecného vzorce I:
kde:
substituent Q1 navázaný v kterékoli volné poloze tricyklického jádra představuje skupinu obecného vzorce II:
(Π), kde:
n je celé číslo od 0 do 9;
dále substituenty Q2 a Q3 navázané v kterékoliv volné poloze tricyklického jádra jsou nezávisle na sobě vybírány ze skupiny zahrnující: -Η, -NH2 a -X-(CH2)n-T, kde:
X je -CONH-, -0-, -S-, -CH2-, -NH- nebo -NR1-, kde R1 je alkyl nebo aryl;
nje 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 jako meziproduktů k přípravě interkalátorů zvyšujících pevnost vazby komplementárních řetězců DNA a ovlivňujících její teplotu tání.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-154A CZ309849B6 (cs) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-154A CZ309849B6 (cs) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020154A3 CZ2020154A3 (cs) | 2021-09-29 |
| CZ309849B6 true CZ309849B6 (cs) | 2023-12-13 |
Family
ID=77851942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-154A CZ309849B6 (cs) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309849B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309844B6 (cs) * | 2021-09-03 | 2023-12-06 | Univerzita Karlova | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití |
-
2020
- 2020-03-19 CZ CZ2020-154A patent/CZ309849B6/cs unknown
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| HOWELL, Lesley A., et al. Synthesis and evaluation of 9-aminoacridines derived from benzyne click chemistry. Bioorganic & medicinal chemistry letters, 2009, 19.20: 5880-5883; ISSN 0960-894X * |
| IMOTO, Shuhei; HIROHAMA, Tomoya; NAGATSUGI, Fumi. DNA-templated click chemistry for creation of novel DNA binding molecules. Bioorganic & medicinal chemistry letters, 2008, 18.20: 5660-5663; ISSN: 0960-894X * |
| 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; ISSN 1746-8272 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020154A3 (cs) | 2021-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4098356B2 (ja) | 標識結合パートナーのためのピリミジン誘導体 | |
| JP4948690B2 (ja) | 共有結合したオリゴヌクレオチド小溝結合物質複合体 | |
| US7851606B2 (en) | Negatively charged minor groove binders | |
| JP5493117B2 (ja) | オリゴヌクレオチド誘導体及びその利用 | |
| CN106661577A (zh) | 反义核酸 | |
| WO2013082548A1 (en) | Oligonucleotides for treating expanded repeat diseases | |
| WO2011032034A2 (en) | Nucleobase-functionalized conformationally restricted nucleotides and oligonucleotides for targeting nucleic acids | |
| 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 | |
| Jain et al. | Influence of pendant chiral Cγ-(alkylideneamino/guanidino) cationic side-chains of PNA backbone on hybridization with complementary DNA/RNA and cell permeability | |
| EP2736916B1 (en) | Minor groove binder phosphoramidites and methods of use | |
| CZ309849B6 (cs) | Použití derivátů akridinu jako sloučenin interkalujících se do DNA | |
| KR20210035079A (ko) | 설포로다민 포스포아미다이트 염료 | |
| JP2004339202A (ja) | ６員環を有するヌクレオチドアナログ | |
| Saarbach et al. | Facile access to modified and functionalized PNAs through Ugi-based solid phase oligomerization | |
| Tumir et al. | Interactions of novel phenanthridinium–nucleobase conjugates with complementary and non‐complementary nucleotides in aqueous media | |
| Wamberg et al. | Intercalating nucleic acids (INAs) containing insertions of 6H-indolo [2, 3-b] quinoxaline | |
| JP5201639B2 (ja) | Ｒｎａ選択的ハイブリダイズ試薬及びその利用 | |
| CZ2021407A3 (cs) | Deriváty akridinu jako sloučeniny interkalující se do DNA a jejich použití | |
| JP7413362B2 (ja) | 新規人工核酸、その製造方法及び用途 | |
| JP2009514865A (ja) | 有糸分裂キネシン阻害剤 | |
| Kamaike et al. | Synthesis and evaluation of MGB polyamide-oligonucleotide conjugates as gene expression control compounds | |
| WO2005023248A1 (ja) | ＴＧＦ−β遺伝子発現抑制剤 | |
| Fader et al. | Synthesis of novel analogs of aromatic peptide nucleic acids (APNAs) with modified conformational and electrostatic properties | |
| WO2019036225A1 (en) | FLUORESCENCE EXTINGUISHERS STABILIZING DUPLEX FOR NUCLEIC PROBES | |
| Ohkubo et al. | Efficient solid-phase synthesis of oligodeoxynucleotides having a 5′-terminal 2, 2, 7-trimethylguanosine pyrophosphate linkage |