WO2024017375A1 - 用于rna加帽的环状取代化合物及其应用 - Google Patents

用于rna加帽的环状取代化合物及其应用 Download PDF

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WO2024017375A1
WO2024017375A1 PCT/CN2023/108697 CN2023108697W WO2024017375A1 WO 2024017375 A1 WO2024017375 A1 WO 2024017375A1 CN 2023108697 W CN2023108697 W CN 2023108697W WO 2024017375 A1 WO2024017375 A1 WO 2024017375A1
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alkyl
alkenyl
alkynyl
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none
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PCT/CN2023/108697
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张健存
张礼军
周溢谦
陈家锋
张菊福
李苏泳
刘艳卉
郭琛
唐万军
吴烽
何小溪
郭�旗
陈晖旋
王坤
李德耀
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广州市恒诺康医药科技有限公司
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7125—Nucleic acids or oligonucleotides having modified internucleoside linkage, i.e. other than 3'-5' phosphodiesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04—Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/16—Purine radicals
    • C07H19/20—Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • C07H21/02—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids with ribosyl as saccharide radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28—N-glycosides
    • C12P19/30—Nucleotides
    • C12P19/34—Polynucleotides, e.g. nucleic acids, oligoribonucleotides

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of genetic engineering, and in particular to a cyclic substitution compound for RNA capping and its application.
  • the 5' cap structure (Five-prime cap) (m7GpppN) of messenger ribonucleic acid (mRNA) was discovered in the 1970s. Its presence confers stability to the mRNA and enables efficient translation. There are usually three types of hat structures (m7G5′ppp5′Np, m7G5′ppp5′NmpNp, m7G5′ppp5′NmpNmpNp), which are called type O (m7G5′ppp5′Np), type I (m7G5′ppp5′NmpNp) and II. Type (m7G5′ppp5′NmpNmpNp).
  • Type O refers to the ribose at the terminal nucleotide being unmethylated
  • type I refers to the ribose at one terminal nucleotide being methylated
  • type II refers to the ribose at both terminal nucleotides being methylated.
  • the 5' end cap structure in addition to recognizing the initiation of protein synthesis, also serves as a protective group for 5' to 3' exonuclease cleavage, i.e., it is resistant to 5'-exonucleases. Degradation.
  • the cap structure is also a unique identifier that recruits protein factors for pre-mRNA splicing, polyadenylation, and nuclear export. It also serves as an anchor point for recruiting initiation factors, helping ribosomes to process mRNA. Recognize and combine so that translation can be initiated correctly.
  • One of the objects of the present invention is to provide a compound having the structure of formula VI or its stereoisomer, pharmaceutically acceptable salt, or solvate:
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, C 3-6 cycloalkenyl, benzyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2-6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkenyl or R 5 substituted benzyl;
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n , NR 4 , or none;
  • X 2 is selected from: O, S, NR 4 , CO, CO 2 , CONR 4 , NR 4 CO, NR 4 CO 2 , NR 4 CONR 4 , SO 2 , SO 2 NR 4 , CH 2 , or none;
  • X 3 is selected from: O, S, NR 4 , CH 2 , CF 2 , CHF, CCH 2 or CCF 2 ;
  • R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl; benzyl; aryl, heteroaryl, R 5 substituted benzyl , R 5 substitutes aryl, carbonylalkyl, carbonylalkoxy or sulfonamide;
  • R 1 is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2-6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, halogen, or none;
  • R 2 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, R 5 substitutes C 1-8 alkyl, R 5 substitutes C 2-8 alkenyl, R 5 Substituted C 2-8 alkynyl, aryl, R 5 substituted aryl, heteroaryl, R 5 substituted heteroaryl, halogen, CN, N 3 , or none;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2 -6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, or none;
  • W is selected from: H, O, OH, OR 4 , NR 4 R 4 , NR 4 COR 4 , F, Cl, N 3 , CN, or none;
  • W and X 2 , or W and R 2 , or W and R 9 can be connected through chemical bonds to form a ring;
  • Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S, CH 2 , CCl 2 , CF 2 or NH;
  • Y 1a , Y 1b , Y 1c are independently selected from: O or S;
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are independently selected from: OH, SH or BH 3 ;
  • Y 3 and Y 4 are independently selected from: CH 2 or O;
  • Z 1 is selected from: O, OH, CH 2 , S, NR 6 , CO or SO 2 ;
  • Z 2 , Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CHCOOR 7 , CHCONR 7 R 7 , S, CO, SO 2 , PO(OH), PO(SH), P(O)VCO 2 H, or none;
  • Z 4 is selected from: O, CH 2 , S, NR 6 , CO, SO 2 , or none;
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified pyrimidine nucleotide bases, natural or modified purine nucleotide bases;
  • R 4 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 5 is selected from: alkyl or substituted alkyl, alkenyl or substituted alkenyl, alkynyl or substituted alkynyl, OR 7 , SR 7 , NR 7 R 7 , COR 7 , COOR 7 , OCOOR 7 , CONR 7 R 7 , NHCOR 7 , OCONR 7 R 7 , halogen, CN, SO 2 , NO 2 , D, N 3 , aryl or heteroaryl;
  • R 6 is selected from: H, C 1-6 alkyl, COR 8 or SO 2 R 8 ;
  • R 7 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, or none;
  • R 8 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 9 is selected from: H, C 1-3 alkyl or R 4 substituted C 1-3 alkyl;
  • V is selected from: C 1-4 alkyl
  • n 1 is selected from: 1, 2 or 3;
  • n is selected from: 1, 2 or 3.
  • W When W is O, it can directly form a ring with X 2 , R 2 or R 9 through chemical bonds. W does not need to be less H, and the X 2 , R 2 or R 9 substituents each need to have one less H.
  • W When W is OH, OR 4 , NR 4 R 4 or NR 4 COR 4 , and forms a ring with X 2 , R 2 or R 9 through chemical bonds, then W also needs to have one less H, X 2 , R 2 or R 9 There is also one less H in the substituents.
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, C 3-6 cycloalkenyl, benzyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2-6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkenyl or R 5 substituted benzyl;
  • R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, benzyl, aryl, heteroaryl, R 5 substituted benzyl , R 5 substitutes aryl, carbonylalkyl, carbonylalkoxy or sulfonamide;
  • R 1 from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2-6 alkenyl, R 5 Substituted C 2-6 alkynyl, halogen, or none;
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n , NR 4 , or none;
  • X 2 is selected from: O, S, NR 4 , CO, CO 2 , CONR 4 , NR 4 CO, NR 4 CO 2 , NR 4 CONR 4 , SO 2 , SO 2 NR 4 , CH 2 , or none;
  • X 3 is selected from: O, S, NR 4 , CH 2 , CF 2 , CHF, CCH 2 or CCF 2 ;
  • R 2 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, R 5 substitutes C 1-8 alkyl, R 5 substitutes C 2-8 alkenyl, R 5 Substituted C 2-8 alkynyl, aryl, R 5 substituted aryl, heteroaryl, R 5 substituted heteroaryl, halogen, CN, N 3 , or none;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2 -6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, or none;
  • W is selected from: H, O, OH, OR 4 , NR 4 R 4 , NR 4 COR 4 , F, Cl, N 3 , CN, or none;
  • Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S, CH 2 , CCl 2 , CF 2 or NH;
  • Y 1a , Y 1b , Y 1c are independently selected from: O or S;
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are independently selected from: OH, SH or BH 3 ;
  • Y 3 and Y 4 are independently selected from: CH 2 or O;
  • Z 1 is selected from: O, OH, CH 2 , S, NR 6 , CO or SO 2 ;
  • Z 2 , Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CHCOOR 7 , CHCONR 7 R 7 , S, CO, SO 2 , PO(OH), PO(SH) or P(O)VCO 2 H, or none;
  • Z 4 is selected from: O, CH 2 , S, NR 6 , CO or SO 2 , or none;
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified pyrimidine nucleotide bases, natural or modified purine nucleotide bases;
  • R 4 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 5 is selected from: alkyl or substituted alkyl, alkenyl or substituted alkenyl, alkynyl or substituted alkynyl, OR 7 , SR 7 , NR 7 R 7 , COR 7 , COOR 7 , OCOOR 7 , CONR 7 R 7 , NHCOR 7 , OCONR 7 R 7 , halogen, CN, SO 2 , NO 2 , D, N 3 , aryl or heteroaryl;
  • R 6 is selected from: H, C 1-6 alkyl, COR 8 or SO 2 R 8 ;
  • R 7 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl, or none;
  • R 8 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 9 is selected from: H, C 1-3 alkyl or R 4 substituted C 1-3 alkyl;
  • V is selected from: C 1-4 alkyl
  • n 1 is selected from: 1, 2 or 3;
  • n is selected from: 1, 2 or 3.
  • R 4 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl or C 2-5 alkynyl;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, halo C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, halo C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, halo C 2-5 Alkynyl, OR 7 , SR 7 , NR 7 R 7 , halogen or CN;
  • R 6 is selected from: H, C 1-4 alkyl, COR 8 , SO 2 R 8 ;
  • R 7 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, or none;
  • R 8 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl.
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n, NR 4 or none;
  • X 2 is selected from: O, S, CO, CO 2 , CONR 4 , NR 4 CO, NR 4 CO 2 , NR 4 CONR 4 , SO 2 or SO 2 NR 4 ;
  • R 2 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, R 5 substitutes C 1-8 alkyl, R 5 substitutes C 2-8 alkenyl, R 5 Substituted C 2-8 alkynyl, aryl, R 5 substituted aryl, heteroaryl, R 5 substituted heteroaryl, halogen or CN.
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, halo C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, halo C 2-5 alkenyl, C 2-5 Alkynyl, halogenated C 2-5 alkynyl, OR 7 , halogen or CN;
  • R 7 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, or none.
  • R 4 is any one of the following a1 to a7:
  • R 4 is selected from: H, C 1-4 alkyl or C 2-5 alkenyl
  • R 4 is selected from: H or C 1-4 alkyl
  • R 4 is selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, butyl, vinyl, propenyl, butenyl, ethynyl, propynyl or butynyl;
  • R 4 is selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, vinyl, propenyl or butenyl;
  • the R 4 is selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl or tert-butyl;
  • the R 4 is selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl or tert-butyl;
  • the R 4 is selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl.
  • R 5 is any one of the following b1 to b5:
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, halogenated C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, halogenated C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, halogenated C 2-5 alkynyl, OR 7 , halogen or CN;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, halogenated C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, halogenated C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, OR 7 , Halogen or CN;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, OR 7 , halogen or CN;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, OR 7 , halogen or CN;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, OR 7 or halogen.
  • R 6 is selected from: H or C 1-4 alkyl
  • R 7 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl or C 2-5 alkynyl.
  • R 7 is selected from: H, C 1-4 alkyl or C 2-5 alkenyl.
  • R 7 is selected from: H, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, vinyl, propenyl, butenyl, ethynyl, propynyl or butynyl.
  • R7 is selected from: H, methyl, ethyl, propyl, isopropyl or butyl.
  • R 7 is selected from: H, methyl or ethyl.
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n , NR 4 , or none;
  • X 2 is selected from: O, S, CO, CONR 4 , NR 4 CO, NR 4 CO 2 , NR 4 CONR 4 , or none;
  • R is selected from: H;
  • R 1 is none or selected from: H or halogen
  • R 2 is selected from: C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, R 5 substituted C 2-8 alkyl, R 5 substituted aryl, heteroaryl, N 3 , or none;
  • R 3a and R 3b are present, they are respectively selected from: H;
  • W is selected from: O or OH; or, W and X 2 or W and R 2 can be connected to form a ring through chemical bonds;
  • Y a , Y b , Y c , Y d are each independently selected from: O or CH 2 ;
  • Y 1a , Y 1b , Y 1c are each independently selected from: O or S;
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are each independently selected from: OH;
  • Y 3 and Y 4 are independently selected from: CH 2 or O;
  • Z 1 is selected from: O, OH, CH 2 , S, NR 6 ;
  • Z 2 , Z 3 independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CHCOOR 7 , CO, SO 2 , PO(OH);
  • Z 4 is selected from: O, CH 2 ;
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified pyrimidine nucleotide bases, natural or modified purine nucleotide bases;
  • R 4 is selected from: H or C 1-8 alkyl
  • R 5 is selected from: OR 7 , NR 7 R 7 , CONR 7 R 7 , OCONR 7 R 7 or halogen;
  • R 6 is selected from: H;
  • R 7 is selected from: H or C 1-8 alkyl
  • n 1 is selected from: 1;
  • n is selected from: 1, 2.
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n , or none;
  • X 2 is selected from: O;
  • X 3 is selected from: O;
  • R is selected from: H;
  • R 2 is selected from: C 1-8 alkyl, R 5 replaces C 1-8 alkyl;
  • R 3a and R 3b are present, each is selected from: H;
  • W is selected from: OH;
  • Y a , Y b , Y c , Y d are each independently selected from: O or CH 2 ;
  • Y 1a , Y 1b , Y 1c are each independently selected from: O or S;
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are each independently selected from: OH;
  • Y 3 , Y 4 are independently selected from: CH 2 ;
  • Z 1 is selected from: O, OH, NR 6 ;
  • Z 2 , Z 3 are independently selected from: O, CHR 7 , PO(OH);
  • Z 4 is selected from: CH 2 ;
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified pyrimidine nucleotide bases, natural or modified purine nucleotide bases;
  • R 5 is selected from: aryl
  • R 6 is selected from: H;
  • R 7 is selected from: H;
  • R 9 is selected from: H;
  • n 1 is selected from: 1;
  • n is selected from: 1.
  • Z 1 is selected from: CH 2 or NR 6 .
  • R 6 is selected from: H, C 1-4 alkyl, COR 8 or SO 2 R 8 ;
  • R 8 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl or C 2-5 alkynyl.
  • W is any one of the following c1, c2, and c3:
  • W is selected from O, OR 4 , NR 4 R 4 , NR 4 COR 4 , or none;
  • (c2) W is selected from O, OR 4 or NR 4 R 4 ;
  • (c3) W is selected from O or OR 4 .
  • X 2 is any one of the following d1 to d4:
  • X 2 is selected from O, S, NR 4 , CO, CONR 4 , NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • X 2 is selected from O, CO, CONR 4 , NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • X 2 is selected from O, CO, NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • X 2 is selected from O, CO or NR 4 CO.
  • R 2 when W and X 2 are connected to form a ring through a chemical bond, R 2 is none;
  • R 2 is any one of the following e1 to e7:
  • R 2 is selected from: C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, R 5 replaces C 1-8 alkyl, R 5 replaces C 2-8 alkenyl, R 5 substituted C 2-8 alkynyl group, or none;
  • R 2 is selected from: C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, halogenated C 1-8 alkyl, halogenated C 2-8 alkenyl, halogenated C 2-8 alkynyl, or none;
  • R 2 is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, halogenated C 1-6 alkyl, halogenated C 2-6 alkenyl, halogenated C 2-6 alkynyl, or none;
  • R 2 is selected from: C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, or none;
  • R 2 is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, or none;
  • R 2 is selected from: C 1-4 alkyl or none;
  • R 2 is selected from: -CH 2 -, -C 2 H 4 -, -C 3 H 6 -, -C 4 H 8 - or none.
  • X 3 is any one of the following f1, f2, f3:
  • (f1)X 3 is selected from: O, S, NR 4 , CH 2 or CF 2 ;
  • (f2)X 3 is selected from: O, S or NR 4 ;
  • (f3)X 3 is selected from: O or S.
  • the compound structure is shown in formula VII-1 or VIII-1:
  • each X 1 is independently selected from: (CH 2 ) n , NR 4 , or none; n is 1 or 2, and R 4 is H or C 1-4 alkyl;
  • Each X 2 is independently selected from: O, CO, CONR 4 , NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • R 2 is selected from R 2 is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, or none.
  • the compound is described in any one of Formula VI-A, VI-B, VI-C, VI-D, VI-E or VI-F:
  • the present invention also protects a compound having the structure of formula IV or its stereoisomer, pharmaceutically acceptable salt, or solvate:
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, C 3-6 cycloalkenyl, benzyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2-6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkyl, R 5 substituted C 3-6 cycloalkenyl or R 5 substituted benzyl;
  • R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, phenyl, benzyl, R 5 substituted phenyl or R 5 substituted benzyl;
  • X 1 is selected from: (CH 2 ) n , NR 4 , or none;
  • X 2 is selected from: O, NR 4 , CO, CONR 4 , NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • X 3 is selected from: O, S, NR 4 or CH 2 ;
  • R 2 is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, halo C 1-6 alkyl, halo C 2-6 alkenyl, halo C 2-6 Alkynyl, or none;
  • W is selected from: O, OR 4 , NR 4 R 4 , or none;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, R 5 substituted C 1-6 alkyl, R 5 substituted C 2 -6 alkenyl, R 5 substituted C 2-6 alkynyl, or none;
  • Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S, CH 2 , CCl 2 , CF 2 or NH;
  • Y 1a , Y 1b , Y 1c are independently selected from: O or S;
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are independently selected from: OH, SH or BH 3 ;
  • Y 3 and Y 4 are independently selected from: CH 2 or O;
  • Z 1 is selected from: O, OH, CH 2 , S, NR 6 , CO or SO 2 ;
  • Z 2 , Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CHCOOR 7 , CHCONR 7 R 7 , S, CO, SO 2 , PO(OH), PO(SH), P(O)VCO 2 H, or none;
  • Z 4 is selected from: O, CH 2 , S, NR 6 , CO, SO 2 , or none;
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified pyrimidine nucleotide bases, natural or modified purine nucleotide bases;
  • R 4 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 5 is selected from: C 1-4 alkyl, halo C 1-4 alkyl, C 2-5 alkenyl, halo C 2-5 alkenyl, C 2-5 alkynyl, halo C 2-5 Alkynyl, OR 7 , halogen or CN;
  • R 6 is selected from: H, C 1-6 alkyl, COR 8 or SO 2 R 8 ;
  • R 7 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl, C 2-8 alkynyl, or none;
  • R 8 is selected from: H, C 1-8 alkyl, C 2-8 alkenyl or C 2-8 alkynyl;
  • R 11 is selected from: H, halogen, C 1-4 alkyl or R 4 substituted C 1-4 alkyl;
  • n 1 is selected from: 1, 2 or 3;
  • n 3 is selected from: 1, 2, 3, 4 or 5;
  • n is selected from: 1, 2 or 3.
  • X 1 is any one of the following r1 and r2;
  • Each X 1 is independently selected from: -CH 2 -, -C 2 H 4 -, NR 4 , or none;
  • Each X 1 is independently selected from: -CH 2 -, NR 4 , or none;
  • R 2 is any one of the following e6 and e7:
  • R 2 is selected from: C 1-4 alkyl or none;
  • R 2 is selected from: -CH 2 -, -C 2 H 4 -, -C 3 H 6 -, -C 4 H 8 - or none;
  • Each X 2 is independently selected from: O, CO, NR 4 CO, CH 2 , or none;
  • R 4 is any one of the following a6 and a7;
  • R 4 is H, methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl
  • R 4 is H, methyl or ethyl.
  • W is selected from: O, OR 4 , or none.
  • Ya , Y b , Y c , Y d are any one of the following g1 to g5:
  • Said Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S, CH 2 , CCl 2 , CF 2 or NH;
  • Said Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S, CH 2 or NH;
  • Said Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, CH 2 or NH;
  • Said Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S or NH;
  • Said Y a , Y b , Y c , Y d are independently selected from: O, S or CH 2 .
  • Y 2a , Y 2b , Y 2c are independently selected from: OH or SH.
  • Z 1 is selected from: O, CH 2 , S or NR 6 ;
  • Z 4 is selected from: O, CH 2 , S or NR 6 .
  • Z 4 is selected from: O or CH 2 .
  • Z 2 and Z 3 are any one of the following h1 to h6:
  • Z 2 and Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , S, CO, SO 2 , PO(OH), PO(SH) or none;
  • Z 2 and Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CO, PO(OH), PO(SH) or none;
  • Z 2 and Z 3 are independently selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CO, PO(OH) or PO(SH);
  • the Z 2 is optionally selected from: CHR 7 , CO, PO(OH) or PO(SH); the Z 3 is optionally selected from: O, NR 6 , CHR 7 , CO, PO(OH) or PO (SH);
  • the Z 2 is optionally selected from: CHR 7 , CO, PO(OH) or PO(SH); the Z 3 is optionally selected from: O, NR 6 , CHR 7 , or CO;
  • the Z 2 is optionally selected from: -CH 2 -, CO, PO(OH) or PO(SH); the Z 3 is optionally selected from: O, NR 6 , CHR 7 , or CO.
  • R 3a and R 3b are any one of the following i1 to i9:
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, halogenated C 1-6 alkyl, halogenated C 2 - 6 alkenyl or halo C 2-6 alkynyl;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl or halo C 1-6 alkyl;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-6 alkyl or C 2-6 alkenyl;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, halogenated C 1-4 alkyl, halogenated C 2 - 4- alkenyl or halogenated C 2-5 alkynyl;
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl or halo C 1-4 alkyl;
  • R 3a and R 3b are independently selected from: H, C 1-4 alkyl or C 2-4 alkenyl.
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, propenyl, propynyl, halomethyl, haloethyl, n-halogen Propyl or haloisopropyl.
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, propenyl, propynyl, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl , trifluoroethyl, trifluoropropyl or trifluoroisopropyl.
  • R 3a , R 3b are independently selected from: H, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, trifluoromethyl or trifluoroethyl.
  • B 1 and B 2 are independently selected from: natural or modified cytosine nucleotide bases, natural or modified uracil nucleotide bases, natural or modified adenine nucleotide bases, natural or modified guanine nucleotide bases.
  • B 1 and B 2 are independently natural uracil nucleotide bases, their structure is as shown in formula X:
  • R 12 and R 13 are independently selected from H, C 1-4 alkyl or halo C 1-4 alkyl.
  • R 12 and R 13 are independently selected from H or C 1-4 alkyl.
  • R 12 and R 13 are independently selected from H, methyl, ethyl, propyl or isopropyl.
  • R 12 and R 13 are independently selected from H, methyl or ethyl.
  • R 9 is selected from: H, C 1-3 alkyl or halo C 1-3 alkyl.
  • R 9 is selected from: H or C 1-3 alkyl.
  • R′ is any one of the following j1 ⁇ j14:
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, C 3-6 cycloalkenyl, benzyl, halogenated C 1-6 alkyl, halo C 2-6 alkenyl, halo C 2-6 alkynyl, halo C 3-6 cycloalkyl, halo C 3-6 cycloalkenyl or halo benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, benzyl, halogenated C 1-6 alkyl, halo Substituted C 2-6 alkenyl, halogenated C 3-6 cycloalkyl, or halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, benzyl, halogenated C 1-6 alkyl, halogenated C 2-6 alkenyl or Halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, benzyl, halogenated C 1-6 alkyl or halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, benzyl or halobenzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl or benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl or benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, C 3-6 cycloalkenyl, benzyl, halogenated C 1-4 alkyl, halo C 2-4 alkenyl, halo C 2-4 alkynyl, halo C 3-6 cycloalkyl, halo C 3-6 cycloalkenyl or halo benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, benzyl, halogenated C 1-4 alkyl, halo Substituted C 2-4 alkenyl, halogenated C 3-6 cycloalkyl or halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, benzyl, halogenated C 1-4 alkyl, halogenated C 2-4 alkenyl or Halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, benzyl, halogenated C 1-4 alkyl or halogenated benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, benzyl or halobenzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl or benzyl;
  • R′ is selected from: C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or benzyl.
  • R is any one of the following k1 to k7:
  • R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, C 3-6 cycloalkyl, benzyl, phenyl, halobenzyl or halo phenyl;
  • (k2) R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 3-6 cycloalkyl, benzyl, phenyl, halobenzyl or halophenyl;
  • R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 3-6 cycloalkyl, benzyl or phenyl;
  • (k4) R is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl or C 3-6 cycloalkyl;
  • R is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, benzyl, phenyl, halobenzyl or halophenyl;
  • R is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, benzyl or phenyl;
  • R is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl or C 3-6 cycloalkyl.
  • R 1 is any one of the following q1 to q4:
  • R 1 is selected from: H, C 1-6 alkyl, C 2-6 alkenyl, C 2-6 alkynyl, halogenated C 1-6 alkyl, halogenated C 2-6 alkenyl, halo Substitute C 2-6 alkynyl or halogen;
  • R 1 is selected from: H, C 1-4 alkyl, C 2-4 alkenyl, C 2-4 alkynyl, halogenated C 1-4 alkyl, halogenated C 2-4 alkenyl, halo generation C 2-4 alkynyl or halogen;
  • R 1 is selected from: H, C 1-4 alkyl, halogenated C 1-4 alkyl or halogen;
  • R 1 is selected from: H, C 1-4 alkyl or halogen.
  • compounds are selected from the group consisting of:
  • the invention also discloses the use of the above compounds as in vitro co-transcription RNA capping reagents.
  • the invention also discloses an RNA molecule, which contains the above compound as a cap structure or a cap structure fragment.
  • RNA molecules can be used as mRNA vaccines, RNA drugs, or in cell therapy for precision medicine.
  • the invention also discloses a pharmaceutical composition, comprising the above-mentioned RNA molecule and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the invention also discloses a method for synthesizing RNA molecules, which includes the following steps:
  • the above compounds are co-incubated with the polynucleotide template to perform template transcription.
  • the invention also discloses a capped RNA transcription reaction system, which includes: polynucleotide template, the above-mentioned compound, NTPs, and RNA polymerase.
  • the present invention has the following beneficial effects:
  • the cyclic substitution compound for RNA capping of the present invention can be used as an initial capping oligonucleotide primer to cap the 5' end of mRNA. It has good capping efficiency and the capped mRNA can be stable. And high-yield expression protein; using the compound of the present invention as a cap structure to prepare RNA vaccines or drugs can greatly reduce costs; the compounds of the present invention have broad application prospects in preparing RNA vaccines or drugs.
  • Pyrimidine nucleotide bases include, but are not limited to: uracil, thymine, cytosine, 5-methylcytosine, 5-fluorouracil, 5-fluorocytosine, etc.
  • Purine nucleotide derivatives include but are not limited to: adenine, guanine, 6-N-methyladenine, 6-N,N,-dimethyladenine, 2-N-methylguanine, 2 -N, N, -dimethylguanine, etc.
  • Together they are a single bond or a double bond means that the structure is a chemical bond. Specifically, a single bond or a double bond can be optional.
  • -X 4 -Together they are a single bond or a double bond means that when the optional - When X 4 - is a single bond or a double bond, the ring of the core of formula I is a five-membered ring, and the groups on both sides of X 4 are directly connected.
  • Connecting to form a ring through chemical bonds means connecting two groups through carbon-carbon bonds, carbon-oxygen bonds, carbon-nitrogen bonds, carbon-sulfur bonds, etc. to form a cyclic structure. If necessary, the corresponding groups can be reduced by 1-2 A hydrogen atom.
  • Stereoisomers refer to compounds that have the same chemical structure but different arrangements of atoms or groups in space. Stereoisomers include enantiomers, diastereomers, conformational isomers (rotamers), geometric isomers (cis/trans) isomers, atropisomers, etc. .
  • any asymmetric atom (e.g., carbon, etc.) of the compounds disclosed herein may exist in a racemic or enantioenriched form, such as (R)-, (S)- or (R,S)-configuration form exist.
  • each asymmetric atom has at least a 50% enantiomeric excess, at least a 60% enantiomeric excess, at least a 70% enantiomeric excess, in the (R)- or (S)-configuration, at least 80% enantiomeric excess, at least 90% enantiomeric excess, at least 95% enantiomeric excess, or at least 99% enantiomeric excess.
  • substituted means that one or more hydrogen atoms in a given structure are replaced by a specified substituent. Unless otherwise indicated, a substituted group may have a substituent at each substitutable position of the group. When more than one position in a given structural formula can be substituted by one or more substituents selected from a specific group, the substituents may be identically or differently substituted at each position.
  • substituents of the compounds disclosed herein are disclosed according to group type or range.
  • the present invention includes each and every individual subcombination of the individual members of these radical classes and ranges.
  • C1-6 alkyl refers specifically to the independently disclosed methyl, ethyl, C3 alkyl, C4 alkyl, C5 alkyl and C6 alkyl.
  • linking substituents are described.
  • the Markush variables listed for that group are to be understood as referring to the linking group.
  • the Markush group definition for the variable lists “alkyl” or “aryl,” it will be understood that “alkyl” or “aryl” respectively Represents an attached alkylene group or arylene group.
  • alkyl or “alkyl group” used in the present invention refers to a saturated linear or branched monovalent hydrocarbon group, wherein the alkyl group may optionally be replaced by one or more Substituted with the substituents described.
  • the alkyl group may be optionally substituted with one or more substituents described herein.
  • alkyl groups include, but are not limited to, methyl (Me, -CH 3 ), ethyl (Et, -CH 2 CH 3 ), n-propyl (n-Pr, -CH 2 CH 2 CH 3 ), isopropyl (i-Pr, -CH(CH 3 ) 2 ), n-butyl (n-Bu, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ), isobutyl (i-Bu, -CH 2 CH (CH 3 ) 2 ), sec-butyl (s-Bu, -CH(CH 3 )CH 2 CH 3 ), tert-butyl (t-Bu, -C(CH 3 ) 3 ), n-pentyl (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ), 2-pentyl (-CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 3 ), 3-pentyl (-CH(CH 2 CH 3 ) 2 ), 2-methyl -2-butyl (-C(CH 3 ) 2
  • alkenyl refers to a linear or branched monovalent hydrocarbon group containing 2 to 30 carbon atoms, which has at least one unsaturated site, that is, a carbon-carbon sp2 double bond, which includes “cis” and “trans” ” positioning, or the positioning of “E” and “Z”.
  • the alkenyl group may be optionally substituted with one or more substituents described herein.
  • alkynyl means that there is at least one unsaturated site, that is, a carbon-carbon sp triple bond.
  • alkynyl groups include, but are not limited to, ethynyl (-C ⁇ CH), propargyl (-CH 2 C ⁇ CH), 1-propynyl (-C ⁇ C-CH 3 ), and the like .
  • the alkynyl group may be optionally substituted with one or more substituents described herein.
  • cycloalkyl refers to a monovalent saturated or partially unsaturated (but non-aromatic) monocyclic or polycyclic hydrocarbon.
  • the cycloalkyl group can be bridged or non-bridged, spiro or non-spiro, and/or fused or non-fused bicyclic groups.
  • the cycloalkyl group includes 3-10 carbon atoms, ie, C3 to C10 cycloalkyl.
  • the cycloalkyl group has 3-15 (C3-15), 3-10 (C3-10), or 3-7 (C3-7) carbon atoms.
  • the cycloalkyl group is monocyclic or bicyclic. In some embodiments, the cycloalkyl group is monocyclic. In some embodiments, the cycloalkyl group is bicyclic. In some embodiments, the cycloalkyl group is a tricyclic ring. In some embodiments, the cycloalkyl group is fully saturated. In some embodiments, the cycloalkyl group is partially saturated.
  • the cycloalkyl group is cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, bicyclo[2.1.1]hexyl, bicyclo[2.2.1]heptyl, deca Hydronaphthyl, or adamantyl.
  • a cycloalkyl group When a cycloalkyl group is substituted, it can be independently substituted on any ring, that is, on any aromatic or non-aromatic ring comprised by the cycloalkyl group, with one or more of the substituents described herein.
  • haloalkyl means that at least one H in the alkyl group is replaced by a halogen, where the halogen is one or more of fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • alkylamino means that at least one H of the amine group is substituted by an alkyl group.
  • Solvents that form solvates include, but are not limited to, water, isopropanol, ethanol, methanol, dimethyl sulfoxide, ethyl acetate, acetic acid, and aminoethanol.
  • hydrate refers to an association of solvent molecules with water.
  • hydrate When the solvent is water, the term "hydrate" may be used.
  • a compound molecule of the present invention can be combined with one water molecule, such as a monohydrate; in other embodiments, a compound molecule of the present invention can be combined with more than one water molecule, such as a dihydrate In some embodiments, one compound molecule of the present invention may be combined with less than one water molecule, such as a hemihydrate. It should be noted that the hydrates described herein retain the biological effectiveness of the non-hydrated form of the compound.
  • Compound A1-1 was prepared by referring to the method described in patent ZL2022109731685.
  • compound A1-1 (3.5g, 11.5mmol) was dissolved in DMF (50mL) at room temperature, and imidazole (3.91g, 57.5mmol) and TBSC1 (3.45g, 23mmol) were added. The reaction was then stirred at room temperature for 2 hours. Concentrate half of the DMF under reduced pressure, add water (50 mL) and slurry for purification to obtain 3 g of compound A1-2.
  • the triethylamine salt of compound A1-7 (0.238g, 0.53mmol) was dissolved in 3 mL of dimethylformamide, methyl iodide (0.36 mL, 5.3 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction is complete, 10 mL of methyl tert-butyl ether is added, the precipitate is quenched with water and directly placed on an ion exchange column. The product is collected, concentrated and freeze-dried to obtain the triethylamine salt of compound A1-8 (0.179g, 97%).
  • compound B1-1 (260g, 1.0mol) and imidazole (340g, 5.0mol) were dissolved in 2L methylene chloride, cooled to 0 degrees Celsius, and sulfonyl chloride (175g, 1.3mol) was slowly added dropwise. After completion, slowly warm to room temperature and stir the reaction overnight. Add water (1L), separate the liquids, wash the organic phase twice with saturated sodium bicarbonate and saturated sodium chloride solutions, concentrate under reduced pressure to about 600mL solution, slowly add 600mL petroleum ether dropwise, and stir at room temperature after the dripping is completed. Reaction 1 hour, a large amount of solid precipitated, and the mixture was filtered under reduced pressure to obtain 197 g of compound B1-2.
  • N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide (BSA, 8.13g, 40mmol) was added to 1,2-dichloroethane of compound B1-7 (7.76g, 20mmol) (80 mL) suspension, raise the temperature to 80°C and stir for 1 hour.
  • the reaction solution was concentrated under reduced pressure, toluene (40 mL) was added, compound B1-6 (10.0 g, 20 mmol) was dissolved in toluene (40 mL) and added to the system, and then trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (4.89 g was added , 22 mmol), raise the temperature to 70°C and stir for 2 hours.
  • compound B1-10 (3.7g, 7.0mmol) was dissolved in anhydrous DMF (15mL) at room temperature, Et3N (1.4g, 14.0mmol) was added, then cooled to 0°C, and then slowly dropped in Chloroacetyl chloride (1.0 g, 9.1 mmol). After the dripping was completed, the reaction was stirred at room temperature overnight. Water (50 mL) and DCM (50 mL) were added to the reaction solution, and the layers were separated. The organic phase was washed twice with saturated sodium chloride solution, dried over anhydrous sodium sulfate and dried under reduced pressure to obtain 3.0 g of compound D1-1.
  • Compound E1-1 was prepared by referring to the method described in patent ZL2022109731685.
  • compound C1-1 (621.00g, 2.38mol) was dissolved in 4L anhydrous THF at room temperature, protected by N2 , stirred and cooled to 0°C, and then slowly added NaH (60%, 3.33mol, 133.60 g, 1.4eq), the addition is completed in about 1 hour, and the reaction is stirred at room temperature for 0.5h. After cooling to 0°C, slowly add ethyl bromoacetate (2.63mol, 438.25g, 1.10eq) dropwise, and the addition is completed in about 2 hours. Stir at room temperature and monitor the reaction with TLC. Slowly add 2L of saturated ammonium chloride solution at 0°C to quench. The layers are separated.
  • the aqueous phase is extracted with EA (1L) twice.
  • the organic phases are combined. Wash once with 2L of water and saturated with chlorine. Wash once with sodium chloride solution (1L), dry over anhydrous sodium sulfate, and concentrate under reduced pressure to obtain 697.00 g of compound C1-2.
  • Dissolve compound C1-4 (345.00g, 753.27mmol, 1.00eq) in 1L methanol at room temperature, then add 1L purified water until it becomes turbid, then add 1L tetrahydrofuran, cool to 20°C, and add TsOH monohydrate. (75.33mmol, 14.30g, 0.10eq), keep stirring at 20°C for 6 hours. If TLC monitors that the reaction is not complete, add TsOH monohydrate (14.30g) and continue stirring for 6 hours. If TLC monitors that the reaction is not complete, add more TsOH monohydrate (14.30g). TsOH monohydrate (7.15g) continued to be incubated at 20°C and the reaction was stirred. TLC monitored the reaction to completion.
  • Dissolve compound C1-6 (196.00g, 312.70mmol, 1.00eq) in 800mL ethyl acetate at room temperature, add acetic acid (625.40mmL, 37.52g, 2.00eq) and concentrated sulfuric acid (31.27mmol, 3.06g) with stirring. , 0.1eq), after raising the temperature to 40°C, slowly add a mixed solution of acetic anhydride (467.53mmol, 1.50eq, 47.69g) and EA (100mL) dropwise. After 2 hours of dripping, TLC monitors the reaction to be completed.
  • Dissolve compound C1-8 (234.00g, 234.23mmol, 1.00eq) in methanol (1L) under nitrogen protection. After stirring to completely dissolve, add diisopropylamine (142.70g, 1.41mol, 6.00eq) and raise the temperature to 30 Stir and react at °C for 2 days. If the reaction is not completed according to TLC, add diisopropylamine (50.00g) and continue to keep stirring for 1 day. After TLC monitors the reaction, add ammonia methanol (7M) solution (34mL, 1.00eq) and continue at room temperature. Stir and react for 1 day. If the reaction is not complete according to LCMS, add ammonia methanol solution (34 mL) and react for another 1 day.
  • reaction is complete according to LCMS and TLC. Spin dry under reduced pressure at 45°C. Add 1L of water and EA (1L) and stir. 10 min, separate the layers, wash the EA phase with saturated sodium chloride solution, dry with anhydrous sodium sulfate, and purify by column chromatography to obtain compound C1-9, 122.00g.
  • compound H1-1 was used instead of compound F1-2 to synthesize compound H1-4.
  • the characterization data of the ammonium salt of compound C21 are: MS (m/z): 1250.04 [M-1].
  • compound C1-14 was used to replace compound A1-8, and compound C2-1 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound C2.
  • Compound C5-2 was prepared by referring to the method described in patent ZL2022109731685.
  • compound C1-11 is used instead of compound A1-7 to synthesize the triethylamine salt of compound C5-1.
  • compound C5-1 was used to replace compound A1-8, and compound C5-2 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound C5.
  • compound E1-4 was used instead of compound A1-7 to synthesize the triethylamine salt of compound E5-1.
  • compound E5-1 was used to replace compound A1-8, and compound C5-2 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound E5.
  • compound E1-7 was used to replace compound A1-8, and compound C2-1 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound E2.
  • compound D1-3 (0.80g, 2.48mmol) was placed in a two-necked bottle, added trimethylphosphate (10mL), protected by argon, cooled to 0°C, and methylene phosphorus dichloride was added dropwise. (1.24g, 4.96mmol), and the reaction lasted for 3 hours after the dropwise addition. HPLC showed that the reaction was complete, so the reaction was stopped, sodium bicarbonate aqueous solution was added dropwise to quench, and after the dropwise addition was completed, the reaction was transferred to room temperature for 5 minutes.
  • compound D1-7 was used to replace compound A1-8, and compound D45-1 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound D45.
  • compound D1-7 was used to replace compound A1-8, and compound D55-1 was used to replace compound A1-9, to synthesize the ammonium salt of compound D55.
  • the characterization data of compound K7-15 are: 1 H NMR (500MHz, DMSO-d6) ⁇ 9.71 (s, 1H), 7.76 (s, 1H), 6.55 (br, 3H), 5.66 (s, 1H), 4.69 -4.63(m, 1H), 4.10-4.01(m, 1H), 3.90-3.67(m, 3H), 3.66-3.60(m, 1H).
  • the range of capping rate is: 100%>A ⁇ 95%, 95%>B ⁇ 90%, 90%>C ⁇ 80%.
  • the compounds of the present invention all show good capping efficiency, and in some of the results shown, multiple cap structures have high capping rates ( ⁇ 95%).
  • the fluorescence reading of N-7413 is used as 1 for calibration.
  • the ratio of the fluorescence reading of transfected other capped mRNAs to the fluorescence reading of N-7413 is the relative fluorescence reading.
  • B 1 and B 2 in the structures of compounds C2 and E2 prepared in Examples 11 and 14 are adenine and uracil respectively, the vectors used are self-replicating vectors with long-term expression effects, and therefore are not consistent with the above compounds. Comparison under equivalent conditions. As can be seen from Table 2, when B 1 and B 2 are adenine and uracil respectively, capped mRNA can be transcribed normally and the transcription yield is good, and self-replicating vectors can be used for long-term expression in cells.

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Abstract

一种用于RNA加帽的环状取代化合物及其应用，属于基因工程技术领域。该化合物具有式(VI)所示结构，采用该化合物进行mRNA5'端加帽，具有较好的加帽效率，且加帽后的mRNA能稳定且高产量的表达蛋白；采用所述化合物作为帽结构制备RNA疫苗或药物，可极大的降低成本；所述化合物在制备RNA疫苗或药物方面具有广阔的应用前景。

Description

用于RNA加帽的环状取代化合物及其应用 技术领域
本发明涉及基因工程技术领域，特别是涉及一种用于RNA加帽的环状取代化合物及其应用。
背景技术
信使核糖核酸(mRNA)的5’端帽子结构(Five-prime cap)(m7GpppN)是在1970年代被发现的，它的存在赋予了mRNA稳定性并使其能够有效翻译。帽子结构通常有三种类型(m7G5′ppp5′Np，m7G5′ppp5′NmpNp，m7G5′ppp5′NmpNmpNp)，分别称为O型(m7G5′ppp5′Np)、I型(m7G5′ppp5′NmpNp)和II型(m7G5′ppp5′NmpNmpNp)。O型指末端核苷酸的核糖未甲基化，I型指末端一个核苷酸的核糖甲基化，II型指末端两个核苷酸的核糖均甲基化。
在真核细胞中，除了识别蛋白质合成的起始之外，5’端帽子结构还充当从5’到3’外切核酸酶切割的保护基团，即有抗5′-核酸外切酶的降解作用。同时在蛋白质合成过程中，帽子结构也是募集蛋白质因子以进行前体mRNA剪接、聚腺苷酸化和核输出的唯一标识符，也充当募集起始因子的锚点，有助于核糖体对mRNA的识别和结合，使翻译得以正确起始。
研究表明，mRNA的帽子结构与RNA质量控制和机体固有免疫有重要联系，因此，提供一种能够提高加帽效率，以及提高加帽后mRNA表达量的体系，具有重要的应用价值。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于RNA加帽的环状取代化合物，采用该化合物进行mRNA5’端加帽，具有较好的加帽效率，且加帽后的mRNA表达量也有明显提升。
本发明的目的之一在于提供具有式VI结构的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、或溶剂合物：
其中：
R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
X2选自：O，S，NR4，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2，SO2NR4，CH2，或没有；
X3选自：O，S，NR4，CH2，CF2，CHF，CCH2或CCF2；
R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，环烷基，环烯基；苄基；芳基，杂芳基，R5取代苄基，R5取代芳基，羰基烷基，羰基烷氧基或磺胺基；
R1选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，卤素，或没有；
R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素，CN，N3，或没有；
R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
W选自：H，O，OH，OR4，NR4R4，NR4COR4，F，Cl，N3，CN，或没有；
W与X2，或W与R2，或W与R9可通过化学键连接成环；
Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)，P(O)VCO2H，或没有；
Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO，SO2，或没有；
B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R5选自：烷基或取代烷基，烯基或取代烯基，炔基或取代炔基，OR7，SR7，NR7R7，COR7，COOR7，OCOOR7，CONR7R7，NHCOR7、OCONR7R7，卤素，CN，SO2，NO2，D，N3，芳基或杂芳基；
R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R9选自：H，C1-3烷基或R4取代C1-3烷基；
V选自：C1-4烷基；
m1选自：1，2或3；
n选自：1，2或3。
按照化学基本规律，当W与X2，或W与R2，或W与R9可通过化学键连接成环时，W、X2、R2或R9取代基中分别少一个H。
当W为O时，则可直接与X2、R2或R9通过化学键成环，W不需要少H，X2、R2或R9取代基则分别少一个H。
当W为OH，OR4，NR4R4或NR4COR4，且与X2、R2或R9通过化学键成环时，则W也需要少一个H，X2、R2或R9取代基中也分别少一个H。
在其中一些实施例中，当W与R2通过化学键连接成环时，化合物结构如式VII所示：
或，
当W与X2通过化学键连接成环时，化合物结构如式VIII所示：
其中式VII或式VIII中各取代基分别为：
R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，环烷基，环烯基，苄基，芳基，杂芳基，R5取代苄基，R5取代芳基，羰基烷基，羰基烷氧基或磺胺基；
R1自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，卤素，或没有；
X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
X2选自：O，S，NR4，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2，SO2NR4，CH2，或没有；
X3选自：O，S，NR4，CH2，CF2，CHF，CCH2或CCF2；
R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素，CN，N3，或没有；
R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
W选自：H，O，OH，OR4，NR4R4，NR4COR4，F，Cl，N3，CN，或没有；
Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)或P(O)VCO2H，或没有；
Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO或SO2，或没有；
B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R5选自：烷基或取代烷基，烯基或取代烯基，炔基或取代炔基，OR7，SR7，NR7R7，COR7，COOR7，OCOOR7，CONR7R7，NHCOR7、OCONR7R7，卤素，CN，SO2，NO2，D，N3，芳基或杂芳基；
R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基，或没有；
R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R9选自：H，C1-3烷基或R4取代C1-3烷基；
V选自：C1-4烷基；
m1选自：1，2或3；
n选自：1，2或3。
在其中一些实施例中，R4选自：H，C1-4烷基，C2-5烯基或C2-5炔基；
R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，SR7，NR7R7，卤素或CN；
R6选自：H，C1-4烷基，COR8，SO2R8；
R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基，或没有；
R8选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基。
在其中一些实施例中，X1选自：(CH2)n，NR4或没有；
X2选自：O，S，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2或SO2NR4；
R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素或CN。
在其中一些实施例中，R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5 炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基，或没有。
在其中一些实施例中，R4为下列a1～a7中任意一种：
(a1)所述R4选自：H，C1-4烷基或C2-5烯基；
(a2)所述R4选自：H或C1-4烷基；
(a3)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，丁基，乙烯基，丙烯基，丁烯基，乙炔基，丙炔基或丁炔基；
(a4)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，乙烯基，丙烯基或丁烯基；
(a5)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基或叔丁基；
(a6)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基或叔丁基；
(a7)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基或异丙基。
在其中一些实施例中，R5为下列b1～b5中任意一种：
(b1)R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
(b2)R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
(b3)R5选自：C1-4烷基，C2-5烯基，C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
(b4)R5选自：C1-4烷基，OR7，卤素或CN；
(b5)R5选自：C1-4烷基，OR7或卤素。
在其中一些实施例中，R6选自：H或C1-4烷基；
R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基或C2-5炔基。
优选地，R7选自：H，C1-4烷基或C2-5烯基。
优选地，R7选自：H，甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，乙烯基，丙烯基，丁烯基，乙炔基，丙炔基或丁炔基。
优选地，R7选自：H，甲基，乙基，丙基，异丙基或丁基。
更优选地，R7选自：H，甲基或乙基。
在其中一些实施例中，X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
X2选自：O，S，CO，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，或没有；
当存在X3时，X3为O；
R选自：H；
R1没有或选自：H或卤素；
R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，R5取代C2-8烷基，R5取代芳基，杂芳基，N3，或没有；
当存在R3a、R3b时，其分别选自：H；
W选自：O或OH；或，W与X2或W与R2可通过化学键连接成环；
Ya，Yb，Yc，Yd各自独立地选自：O或CH2；
Y1a，Y1b，Y1c各自独立地选自：O或S；
Y2a，Y2b，Y2c各自独立地选自：OH；
Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6；
Z2，Z3，独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CO，SO2，PO(OH)；
当存在Z4时，Z4选自：O，CH2；
当Z1为O，Z2为PO(OH)，Z3为O时，X1为没有；
B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
R4选自：H或C1-8烷基；
R5选自：OR7，NR7R7，CONR7R7，OCONR7R7或卤素；
R6选自：H；
R7选自：H或C1-8烷基；
m1选自：1；
n选自：1，2。
在其中一些实施例中，X1选自：(CH2)n，或没有；
X2选自：O；
当X3存在时，X3选自：O；
R选自：H；
当R1存在时，为H；
R2选自：C1-8烷基，R5取代C1-8烷基；
当存在R3a、R3b时，各自选自：H；
W选自：OH；
Ya，Yb，Yc，Yd各自独立地选自：O或CH2；
Y1a，Y1b，Y1c各自独立地选自：O或S；
Y2a，Y2b，Y2c各自独立地选自：OH；
Y3，Y4独立地任选自：CH2；
Z1选自：O，OH，NR6；
Z2，Z3，独立地任选自：O，CHR7，PO(OH)；
当存在Z4时，Z4选自：CH2；
B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
R5选自：芳基；
R6选自：H；
R7选自：H；
当存在R9时，R9选自：H；
m1选自：1；
n选自：1。
在其中一些实施例中，Z1选自：CH2或NR6。
在其中一些实施例中，R6选自：H，C1-4烷基，COR8或SO2R8；
R8选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基或C2-5炔基。在其中一些实施例中，当W与X2，或W与R2通过化学键连接成环时，W为下列c1、c2、c3中任意一种：
(c1)W选自O，OR4，NR4R4，NR4COR4，或没有；
(c2)W选自O，OR4或NR4R4；
(c3)W选自O或OR4。
在其中一些实施例中，当W与X2，或W与R2通过化学键连接成环时，X2为下列d1～d4中任意一种：
(d1)X2选自O，S，NR4，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
(d2)X2选自O，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
(d3)X2选自O，CO，NR4CO，CH2，或没有；
(d4)X2选自O，CO或NR4CO。
在其中一些实施例中，当W与X2通过化学键连接成环时，R2为没有；
或，当W与R2通过化学键连接成环时，R2为下列e1～e7中任意一种：
(e1)R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，或没有；
(e2)R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，卤代C1-8烷基，卤代C2-8烯基，卤代C2-8炔基，或没有；
(e3)R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基，或没有；
(e4)R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
(e5)R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，或没有；
(e6)R2选自：C1-4烷基或没有；
(e7)R2选自：-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-或没有。
在其中一些实施例中，X3为下列f1、f2、f3中任意一种：
(f1)X3选自：O，S，NR4，CH2或CF2；
(f2)X3选自：O，S或NR4；
(f3)X3选自：O或S。
在其中一些实施例中，化合物结构如式VII-1或VIII-1所示：
式VII-1或VIII-1中，各X1独立地选自：(CH2)n，NR4，或没有；n为1或2，R4为H或C1- 4烷基；
各X2独立地选自：O，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
R2选自R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，或没有。
在其中一些实施例中，化合物如式VI-A、VI-B、VI-C、VI-D、VI-E或VI-F中任一通式所述：

本发明还保护一种具有式IV结构的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、或溶剂合物：
R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苯基，苄基，R5取代苯基或R5取代苄基；
X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
X2选自：O，NR4，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
X3选自：O，S，NR4或CH2；
R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基，或没有；
W选自：O，OR4，NR4R4，或没有；
R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)，P(O)VCO2H，或没有；
Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO，SO2，或没有；
B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
R11选自：H，卤素、C1-4烷基或R4取代C1-4烷基；
m1选自：1，2或3；
m3选自：1，2，3，4或5；
n选自：1，2或3。
在其中一些实施例中，在式VII-1、VIII-1或式IV结构中，X1为下列r1、r2中任意一种；
(r1)各X1独立地选自：-CH2-，-C2H4-，NR4，或没有；
(r2)各X1独立地选自：-CH2-，NR4，或没有；
R2为下列e6、e7中任意一种：
(e6)R2选自：C1-4烷基或没有；
(e7)R2选自：-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-或没有；
各X2独立地选自：O，CO，NR4CO，CH2，或没有；
R4为下列a6、a7中任意一种；
(a6)R4为H、甲基、乙基、正丙基或异丙基；
(a7)R4为H、甲基或乙基。
在其中一些实施例中，W选自：O，OR4，或没有。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，Ya，Yb，Yc，Yd为下列g1～g5中任意一种：
(g1)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
(g2)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2或NH；
(g3)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，CH2或NH；
(g4)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S或NH；
(g5)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S或CH2。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH或SH。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，Z1选自：O，CH2，S或NR6；
Z4选自：O，CH2，S或NR6。
优选地，Z4选自：O或CH2。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，Z2，Z3为下列h1～h6中任意一种：
(h1)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)或没有；
(h2)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)，PO(SH)或没有；
(h3)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；
(h4)所述Z2任选自：CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；所述Z3任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；
(h5)所述Z2任选自：CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；所述Z3任选自：O，NR6，CHR7，或CO；
(h6)所述Z2任选自：-CH2-，CO，PO(OH)或PO(SH)；所述Z3任选自：O，NR6，CHR7，或CO。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，R3a，R3b为下列i1～i9中任意一种：
(i1)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2- 6烯基或卤代C2-6炔基；
(i2)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基或卤代C1-6烷基；
(i3)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基或C2-6烯基；
(i4)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基、卤代C1-4烷基，卤代C2- 4烯基或卤代C2-5炔基；
(i5)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基或卤代C1-4烷基；
(i6)R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基或C2-4烯基。
(i7)R3a，R3b独立地任选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，丙烯基，丙炔基，卤代甲基，卤代乙基，卤代正丙基或卤代异丙基。
(i8)R3a，R3b独立地任选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，丙烯基，丙炔基，氟甲基，二氟甲基，三氟甲基，三氟乙基，三氟丙基或三氟异丙基。
(i9)R3a，R3b独立地任选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，三氟甲基或三氟乙基。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，B1，B2独立地任选自：天然或修饰的胞嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的尿嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的腺嘌呤核苷酸碱基、天然或修饰的鸟嘌呤核苷酸碱基。
在其中一些实施例中，当B1，B2独立地为天然的尿嘧啶核苷酸碱基时，其结构如式X所示：
其中，R12，R13独立地任选自H，C1-4烷基或卤代C1-4烷基。
优选地，R12，R13独立地任选自H或C1-4烷基。
更优选地，R12，R13独立地任选自H、甲基、乙基、丙基或异丙基。
更优选地，R12，R13独立地任选自H、甲基或乙基。
在其中一些实施例中，R9选自：H，C1-3烷基或卤代C1-3烷基。
优选地，R9选自：H或C1-3烷基。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，R′为下列j1～j14中任意一种：
(j1)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基，卤代C3-6环烷基，卤代C3-6环烯基或卤代苄基；
(j2)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苄基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C3-6环烷基，或卤代苄基；
(j3)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基或卤代苄基；
(j4)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基，卤代C1-6烷基或卤代苄基；
(j5)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基或卤代苄基；
(j6)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基或苄基；
(j7)R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基或苄基；
(j8)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基，卤代C2-4炔基，卤代C3-6环烷基，卤代C3-6环烯基或卤代苄基；
(j9)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，C3-6环烷基，苄基，卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基，卤代C3-6环烷基或卤代苄基；
(j10)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，苄基，卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基或卤代苄基；
(j11)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，苄基，卤代C1-4烷基或卤代苄基；
(j12)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，苄基或卤代苄基；
(j13)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基或苄基；
(j14)R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基或苄基。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，R为下列k1～k7中任意一种：
(k1)R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苄基，苯基，卤代苄基或卤代苯基；
(k2)R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C3-6环烷基，苄基，苯基，卤代苄基或卤代苯基；
(k3)R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C3-6环烷基，苄基或苯基；
(k4)R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基或C3-6环烷基；
(k5)R选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，苄基，苯基，卤代苄基或卤代苯基；
(k6)R选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，苄基或苯基；
(k7)R选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基或C3-6环烷基。
在其中一些实施例中，在上述所有通式中，R1为下列q1～q4中任意一种：
(q1)R1选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基或卤素；
(q2)R1选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基，卤代 C2-4炔基或卤素；
(q3)R1选自：H，C1-4烷基，卤代C1-4烷基或卤素；
(q4)R1选自：H，C1-4烷基或卤素。
在其中一些实施例中，选自如下所示化合物：




























本发明还公开了上述化合物作为体外共转录RNA加帽试剂的应用。
本发明还公开了一种RNA分子，包含上述的化合物作为帽结构或帽结构片段。
可以理解的，上述RNA分子，既可以作为mRNA疫苗，也可以作为RNA药物使用，或精准医疗的细胞治疗中。
本发明还公开了一种药物组合物，包含上述的RNA分子，以及药学上可接受的载体。
本发明还公开了一种合成RNA分子的方法，包括以下步骤：
将上述的化合物，与多核苷酸模板共孵育，进行模板转录。
本发明还公开了一种加帽RNA转录反应系统，包括：多核苷酸模板，上述的化合物，NTPs，RNA聚合酶。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种用于RNA加帽的环状取代化合物，可作用起始加帽寡核苷酸引物使用，为mRNA5’端加帽，具有良好的加帽效率，加帽后的mRNA能稳定且高产量的表达蛋白；采用本发明化合物作为帽结构制备RNA疫苗或药物，可极大的降低成本；本发明所述化合物在制备RNA疫苗或药物方面具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
术语：
嘧啶类核苷酸碱基包括但不限于：尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶，5-氟尿嘧啶、5-氟胞嘧啶等。
嘌呤类核苷酸衍生物包括但不限于：腺嘌呤、鸟嘌呤、6-N-甲基腺嘌呤、6-N，N，-二甲基腺嘌呤、2-N-甲基鸟嘌呤、2-N，N，-二甲基鸟嘌呤等。
“共同为一个单键或一个双键”表示此结构为化学键，具体可选单键或双键，例如，“-X4-共同为一个单键或一个双键”即表示，当可选的-X4-为单键或双键时，式I母核的环为五元环，X4两侧基团直接连接。
“通过化学键连接成环”是指通过碳碳键、碳氧键、碳氮键、碳硫键等将两个基团连接，构成环状结构，必要时相应的基团可减少1-2个氢原子。
“立体异构体”是指具有相同化学构造，但原子或基团在空间上排列方式不同的化合物。立体异构体包括对映异构体、非对映异构体、构象异构体(旋转异构体)、几何异构体(顺/反)异构体、阻转异构体，等等。
本发明公开化合物的任何不对称原子(例如，碳等)都可以以外消旋或对映体富集的形式存在，例如(R)-、(S)-或(R，S)-构型形式存在。在某些实施方案中，各不对称原子在(R)-或(S)-构型方面具有至少50％对映体过量，至少60％对映体过量，至少70％对映体过量，至少80％对映体过量，至少90％对映体过量，至少95％对映体过量，或至少99％对映体过量。
术语“取代”表示所给结构中的一个或多个氢原子被具体取代基所取代。除非其他方面表明，一个取代的基团可以有一个取代基在基团各个可取代的位置进行取代。当所给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代，那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。
术语“独立地任选自”应做广义理解，其既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响，也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。
在本说明书的各部分，本发明公开化合物的取代基按照基团种类或范围公开。特别指出，本发明包括这些基团种类和范围的各个成员的每一个独立的次级组合。例如，术语“C1-6烷基”特别指独立公开的甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基和C6烷基。
在本发明的各部分，描述了连接取代基。当所述结构清楚地需要连接基团时，针对所述基团所列举的马库什变量应理解为连接基团。例如，如果所述结构需要连接基团并且针对所述变量的马库什基团定义列举了“烷基”或“芳基”，则应理解，所述“烷基”或“芳基”分别代表连接的亚烷基基团或亚芳基基团。
本发明使用的术语“烷基”或“烷基基团”，表示饱和的直链或支链一价烃基基团，其中，所述烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。所述烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。
烷基基团的实例包含，但并不限于，甲基(Me、-CH3)，乙基(Et、-CH2CH3)，正丙基(n-Pr、-CH2CH2CH3)，异丙基(i-Pr、-CH(CH3)2)，正丁基(n-Bu、-CH2CH2CH2CH3)，异丁基(i-Bu、-CH2CH(CH3)2)，仲丁基(s-Bu、-CH(CH3)CH2CH3)，叔丁基(t-Bu、-C(CH3)3)，正戊基(-CH2CH2CH2CH2CH3)，2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)，3-戊基(-CH(CH2CH3)2)，2-甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH2CH3)，3-甲基-2-丁基(-CH(CH3)CH(CH3)2)，3-甲基-1-丁基(-CH2CH2CH(CH3)2)，2-甲基-1-丁基(-CH2CH(CH3)CH2CH3)，正己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)，2-己基(-CH(CH3)CH2CH2CH2CH3)，3-己基(-CH(CH2CH3)(CH2CH2CH3))，2-甲基-2-戊基(-C(CH3)2CH2CH2CH3)，3-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3)，4-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH2CH(CH3)2)，3-甲基-3-戊基(-C(CH3)(CH2CH3)2)，2-甲基-3-戊基(-CH(CH2CH3)CH(CH3)2)，2，3-二甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH(CH3)2)，3，3-二甲基-2-丁基(-CH(CH3)C(CH3)3)，正庚基，正辛基，等等。
术语“烯基”表示含有2-30个碳原子的直链或支链一价烃基，其中至少有一个不饱和位点，即有一个碳-碳sp2双键，其包括“顺”和“反”的定位，或者“E”和“Z”的定位。烯基基团的实例包括，但并不限于，乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH2CH＝CH2)等等。所述烯基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。
术语“炔基”表示其中至少有一个不饱和位点，即有一个碳-碳sp三键。炔基基团的实例包括，但并不限于，乙炔基(-C≡CH)、炔丙基(-CH2C≡CH)、1-丙炔基(-C≡C-CH3)等等。所述炔基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。
本发明使用的术语“环烷基”，除非另有说明，是指一价饱和或部分不饱和(但非芳香族)的单环或多环烃。在一些实施方案，所述环烷基基团可以是桥接的或非桥接的、螺环的或非螺环的、和/或稠合的或非稠合的双环基团。在一些实施方案，所述环烷基基团包括3-10个碳原子，即C3至C10环烷基。在一些实施方案，所述环烷基具有3-15(C3-15)、3-10(C3-10)、或3-7(C3-7)个碳原子。在一些实施方案，所述环烷基基团是单环或双环。在一些实施方案，所述环烷基基团是单环。在一些实施方案，所述环烷基基团是双环。在一些实施方案，所述环烷基基团是三环。在一些实施方案，所述环烷基基团是完全饱和的。在一些实施方案，所述环烷基基团是部分饱和的。在一些实施方案，所述环烷基基团是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、双环[2.1.1]己基、双环[2.2.1]庚基、十氢萘基、或金刚烷基。当环烷基被取代时，其可在任一环上，即在由环烷基包含的任何芳香环或非芳香环上，可独立地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。
术语“卤代烷基”表示烷基中至少一个H被卤素所取代，其中的卤素为氟、氯、溴或碘其中的一种或多种。
术语“烷胺基”表示胺基中至少一个H被烷基所取代。
本发明的“溶剂化物”是指一个或多个溶剂分子与本发明的化合物所形成的缔合物。形成溶剂化物的溶剂包括，但并不限于，水，异丙醇，乙醇，甲醇，二甲亚砜，乙酸乙酯，乙酸和氨基乙醇。术语“水合物”是指溶剂分子是水所形成的缔合物。
当所述溶剂为水时，可以使用术语“水合物”。在一些实施例中，一个本发明化合物分子可以与一个水分子相结合，比如一水合物；在另外一些实施例中，一个本发明化合物分子可以与多于一个的水分子相结合，比如二水合物，还有一些实施例中，一个本发明化合物分子可以与少于一个的水分子相结合，比如半水合物。应注意，本发明所述的水合物保留有非水合形式的所述化合物的生物有效性。
以下实施例所用化合物，如非特别说明，均为市售可得；以下实施例所用方法，如非特别说 明，均为常规方法可实现。
实施例1化合物A1的合成
化合物A1-1参照专利ZL2022109731685中记载的方法制备所得。
按照上述合成路线，室温下，将化合物A1-1(3.5g，11.5mmol)溶于DMF(50mL)，加入咪唑(3.91g，57.5mmol)和TBSC1(3.45g，23mmol)。随后室温下搅拌反应2小时。减压浓缩掉一半DMF，加入水(50mL)打浆提纯得到化合物A1-2，3g。
将化合物A1-2(1.23g，3mmol)溶于乙醇中(60mL)，加入硼氢化钠(456mg，12mmol)升温至78℃搅拌反应2小时。冷却至室温，减压浓缩反应液至干。将残余物溶于DCM(15mL)和甲醇(15mL)中，加入醋酸(720mg，12mmol)，搅拌反应10分钟，减压浓缩反应液至干，残余物经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇＝15/1)得到化合物A1-3，1.1g。
室温下，将化合物A1-3(1.1g，2.6mmol)溶于无水吡啶中(15mL)，冷却至0℃，加入TsCl(738mg，3.9mmol)。加完后室温下搅拌反应2小时。加入甲醇(1mL)减压浓缩反应液至干。将残余物溶于DCM(50mL)和甲醇(5mL)中，加入饱和硫酸钠溶液(30mL)，分液，有机相用无水硫酸钠干燥。随后将有机相浓缩至干，残余物溶于DMF中(15mL)，冷却至0℃，加入NaH(0.6g，15mmol)，然后缓慢升至室温并搅拌反应过夜。加入醋酸调pH至中性，随后用中压制备分离得到化合物A1-4，400mg。
化合物A1-4的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.69(s，1H)，7.91(s，1H)，6.58(s，2H)，5.80(s，1H)，4.98(s，1H)，4.70(d，J＝6.6Hz，1H)，3.93(dd，J＝8.7，4.7Hz，2H)，3.88-3.81(m，1H)，3.65-3.53(m，2H)，3.12(q，J＝7.2Hz，1H)，2.05-1.97(m，2H)，1.92-1.82(m，1H).
按照上述合成路线，于反应瓶中加入化合物A1-4(400mg，1.36mmol)，磷酸三甲酯(10mL)，氩气保护下降温至0℃，滴加三氯氧磷(0.25mL，2.73mmol)，0℃搅拌反应4小时，结束反应后0℃下加入水4mL，转移至室温搅拌0.5h，加入二氯甲烷12mL洗涤，分液，收集上层水层，有机层加入水2mL反萃一遍，合并水层，浓缩至体积约余2mL，过C18反向柱(乙腈和水梯度洗脱)，收集含目标产物的吸收峰，过离子交换柱(1M TEAB和水梯度洗脱)，收集目标产物峰，减压浓缩，冻干，得化合物A1-5的三乙胺盐，0.26g，。
将化合物A1-5的三乙胺盐(0.26g，0.69mmol)溶于3mL的二甲基甲酰胺中，加入2，2′-二硫二吡啶(0.306g，1.39mmol)，咪唑(0.237g，3.45mmol)，三苯基膦(0.365g，9.8mmol)和三乙胺(0.1mL，0.69mmol)，室温搅拌2小时。将高氯酸钠(0.442g，3.56mmol)加入到20mL丙酮中搅拌溶解，将上述体系于滴到丙酮中，搅拌半小时。静置后离心，倒掉上清液后再加入丙酮打散后再离心，反复四次后将固体抽真空干燥得化合物A1-6的钠盐(0.26g，89％)。
将化合物A1-6的钠盐(0.26g，0.61mmol)，磷酸(0.17g，1.84mmol)，三乙胺(0.24mL，1.84mmol) 和氯化锌(50mg，0.36mmol)溶于2mL的二甲基亚砜中。室温搅拌过夜，反应完全后加入甲基叔丁基醚30mL，沉淀用水淬灭，加入水稀释后直接上离子交换柱，收集产品浓缩冻干得化合物A1-7的三乙胺盐(0.238g，85％)。
将化合物A1-7的三乙胺盐(0.238g，0.53mmol)溶于3mL的二甲基甲酰胺中，加入碘甲烷(0.36mL，5.3mmol)室温搅拌过夜。反应完全后加入甲基叔丁基醚10mL，沉淀用水淬灭直接上离子交换柱，收集产品浓缩冻干得化合物A1-8的三乙胺盐(0.179g，97％)。
将化合物A1-8的三乙胺盐(65mg，0.12mmol)和化合物A1-9(88mg，0.12mmol)溶于2mL的二甲基亚砜，加入氯化锌(170mg，1.2mmol)，室温搅拌两天。反应完全后加入甲基叔丁基醚10mL，沉淀用水淬灭，加入水稀释后直接上反相柱，收集产品后直接上离子柱，收集产品浓缩冻干得化合物A1的铵盐(19.1mg，45％)。
化合物A1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1153.76[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.02(s，1H)，8.48(s，1H)，8.23(s，1H)，8.00(s，1H)，6.05(d，J＝5.6Hz，1H)，5.93(s，1H)，5.86(d，J＝6.1Hz，1H)，4.98-4.94(m，1H)，4.86-4.82(m，1H)，4.53-4.51(m，2H)，4.49-4.47(m，1H)，4.3(s，2H)，4.33-4.30(m，2H)，4.27-4.22(m，4H)，4.17-4.13(m，1H)，4.09-4.03(m，5H)，3.44(s，3H)，3.26-3.22(m，1H)，2.20-2.16(m，1H)，2.05-2.00(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.90(s，1P)，-11.46(d，J＝17.5Hz，1P)，-12.13(d，J＝18.5Hz，1P)，-22.89(t，J＝18.2Hz，1P).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.88(s，1P)，-11.62(m，2P)，-23.00(m，1P).
实施例2化合物B1的合成
按照上述合成路线，将化合物B1-1(260g，1.0mol)和咪唑(340g，5.0mol)溶于2L二氯甲烷中，冷却至0摄氏度，缓慢滴加磺酰氯(175g，1.3mol)，滴完后缓慢升至室温并搅拌反应过夜。加入水(1L)，分液，有机相先后用饱和碳酸氢钠和饱和氯化钠溶液洗两次，减压浓缩至600mL溶液左右，缓慢滴加入600mL石油醚，滴完后室温下搅拌反应1小时，析出大量固体，减压过滤得到化合物B1-2，197g。
将化合物B1-2(83.0g，212.8mmol)溶于DMF(830mL)中，加入NaN3(55.3g，638.4mol)，N2保护下，50℃搅拌反应2天，再补加NaN3(10.82g)，升温至65℃搅拌反应2天，TLC监控几乎反应完毕，减压浓缩至干，加入800mL水，250mL EA萃取三次，合并有机相，500mL水洗一次，500mL饱和NaCl溶液洗涤一次，无水硫酸钠干燥，减压浓缩至干，残余物用硅胶柱层析纯化得到化合物B1-3，33g。
将化合物B1-3(25.9g，91.23mmol)溶于乙酸(156mL)中，加入水(52mL)，50℃下搅拌反应2小时。将反应液减压浓缩至干，加入甲醇(300mL)和水(300mL)，并冷却至0℃。随后加入高碘酸钠(19.5g，91.23mmol)，加完后室温下搅拌反应1小时。接着加入100mL甲醇，过滤。将滤液冷却至0℃，加入硼氢化钠(3.45g，91.23mmol)，加完后室温下搅拌反应一小时。冷却至0℃，用醋酸调反应pH至中性，然后 减压浓缩除去大部分甲醇，加入300mL水，用二氯甲烷(200mL×3)萃取，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到化合物B1-4粗品，16.0g。
室温下，将化合物B1-4粗品(16.0g，74mmol)溶于无水DCM(160mL)中，加入咪唑(10.1g，148.7mmol)。将反应液冷却至0℃，然后缓慢滴入TBDPSCl(24.5g，89.2mmol)。滴完后室温下搅拌反应2小时。加入水(200mL)，分液，有机相用饱和氯化钠水溶液(200mL)洗涤两次，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物用硅胶柱层析纯化得到化合物B1-5，35.0g。
室温下，将浓硫酸(0.55g)加入到化合物B1-5(25.0g，55mmol)、醋酸(6.6g，110mmol)的乙酸乙酯(85mL)溶液中。升温至40℃，将用乙酸乙酯(5mL)稀释的醋酸酐(8.4g，82.5mmol)溶液缓慢滴加到体系中，加完后搅拌反应3小时。冷却至0℃，加入三乙胺(3.32g，32mmol)，搅拌5分钟，再缓慢加入饱和碳酸氢钠水溶液(60mL)，分液，水相用乙酸乙酯(50mL)萃取，合并有机相，再依次用饱和碳酸氢钠水溶液(200mL)、饱和氯化钠水溶液(200mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到化合物B1-6，30.0g。
室温，氮气保护下，将N，O-双(三甲基硅基)乙酰胺(BSA，8.13g，40mmol)加入到化合物B1-7(7.76g，20mmol)的1，2-二氯乙烷(80mL)悬浮液中，升温至80℃搅拌1小时。减压浓缩反应液，加入甲苯(40mL)，将化合物B1-6(10.0g，20mmol)用甲苯(40mL)溶解后加入到体系中，再加入三氟甲磺酸三甲基硅酯(4.89g，22mmol)，升温至70℃搅拌反应2小时。冷却至室温，向体系中加入水(200mL)，分液，水相用二氯甲烷(200mL)萃取，合并有机相，用水(200mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/乙酸乙酯＝10/1)得到化合物B1-8，9.5g。
室温下，将化合物B1-8(9.5g，11.5mmol)溶于氨的甲醇溶液中(50mL，7M)，室温搅拌反应过夜。减压浓缩反应液，残余物经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇＝10/1)得到化合物B1-9，5.0g。
室温下，将化合物B1-9(5.0g，9.15mmol)溶于四氢呋喃中(100mL)，加入Pd/C(500mg，10％)并置换氢气。随后室温下搅拌反应20小时。加入DMF(100mL)，减压过滤，滤液直接减压浓缩至干得到化合物B1-104.5g。
室温下，将化合物B1-10(1.56g，3mmol)溶于无水DMF中(15mL)，加入CDI(486mg，3mmol)，随后室温下搅拌反应15小时。往反应液中缓慢滴入水(75mL)，滴完后搅拌1小时，减压过滤并烘干得到化合物B1-11，1.6g。
室温下，将化合物B1-11(1.05g，2.0mmol)溶于DMF(15mL)，加入三乙胺三氢氟酸盐(644.8mg，4mmol)和三乙胺(404mg，4mmol)。随后50℃下搅拌反应过夜。减压浓缩至干，加入少量DMF(5mL)溶解，随后用中压制备分离提纯得到化合物B1-12，0.8g。
化合物B1-12的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.71(s，1H)，8.36(s，1H)，7.92(s，1H)，6.56(s，2H)，6.03(d，J＝3.0Hz，1H)，5.52(dd，J＝8.2，3.1Hz，1H)，4.46(dd，J＝8.1，3.9Hz，1H)，4.03(d，J＝4.5Hz，1H)，3.60-3.50(m，2H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物B1-12为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物B1的铵盐。
化合物B1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1168.99[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.99(s，1H)，8.45(s，1H)，8.17(s，1H)，7.95(s，1H)，6.21(s，1H)，6.05(d，J＝5.4Hz，1H)，5.81(d，J＝5.7Hz，1H)，5.55(d，J＝8.1Hz，1H)，4.92-4.83(m，1H)，4.68(s，1H)，4.49-4.47(m，2H)，4.43(t，J＝4.9Hz，1H)，4.34(s，1H)，4.30-4.28(m，2H)，4.22-4.16(m，4H)，4.02(s，3H)，3.44(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.90(s，1P)，-11.46(d，J＝17.5Hz，1P)，-12.13(d，J＝18.5Hz，1P)，-22.89(t，J＝18.2Hz，1P).
实施例3化合物D1的合成
按照上述合成路线，室温下，将化合物B1-10(3.7g，7.0mmol)溶于无水DMF中(15mL)，加入Et3N(1.4g，14.0mmol)，随后冷却至0℃，然后缓慢滴入氯乙酰氯(1.0g，9.1mmol)。滴完后室温下搅拌反应过夜。往反应液中加入水(50mL)和DCM(50mL)，分液，有机相饱和氯化钠溶液洗两次，无水硫酸钠干燥并减压干后得到化合物D1-1，3.0g。
室温下，将化合物D1-1(2.5g，4.2mmol)溶于DMF(15mL)中，加入氢氧化钠固体(400mg，10mmol)。随后室温下搅拌反应4小时。接着缓慢滴入醋酸(0.7g)，然后减压浓缩至干，残余物用硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇＝10/1)得到化合物D1-2，0.85g。
室温下，将化合物D1-2(0.85g，1.5mmol)溶于DMF(10mL)，加入三乙胺三氢氟酸盐(483mg，3mmol)和三乙胺(303mg，3mmol)。随后50℃下搅拌反应5小时。减压浓缩至干，加入少量DMF(2mL)溶解，随后用中压制备分离提纯得到化合物D1-3，210mg。
化合物D1-3的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.66(s，1H)，8.47(d，J＝3.8Hz，1H)，7.96(s，1H)，6.55(s，2H)，5.89(s，1H)，5.02(t，J＝5.4Hz，1H)，4.51(d，J＝4.7Hz，1H)，4.11-4.05(m，3H)，3.98-3.95(m，2H)，3.87-3.79(m，1H)，3.64-3.59(m，1H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物D1-3为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物D1的铵盐。
化合物D1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1183.02[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.37(s，1H)，8.09(s，1H)，7.91(s，1H)，6.00(d，J＝5.8Hz，1H)，5.92(s，1H)，5.80(d，J＝5.8Hz，1H)，4.93-4.89(m，1H)，4.57(d，J＝4.1Hz，1H)，4.48-4.47(m，2H)，4.43-4.41(m，2H)，4.35-4.31(m，2H)，4.30-4.28(m，2H)，4.25(m，1H)，4.23-4.22(m，1H)，4.20-4.18(m，3H)，4.01(s，3H)，3.41(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.90(s，1P)，-11.49--11.67(m，2P)，-22.90(t，J＝19.1Hz，1P).
实施例4化合物E1的合成
化合物E1-1参照专利ZL2022109731685中记载的方法制备所得。
按照上述合成路线，参照化合物B1-12的合成方法，以化合物E1-1为起始物料代替化合物B1-10，合成得化合物E1-3。
化合物E1-3的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.63(br，1H)，8.45(s，1H)，7.95(s，1H)，6.54(br，2H)，5.89(s，1H)，5.01(s，1H)，4.51(d，J＝4.5Hz，1H)，4.09-4.06(m，3H)，3.96-3.95(m，1H)，3.83-3.81(m，1H)，3.62-3.60(m，1H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物E1-3为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物E1的铵盐。
化合物E1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1183.07[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.19(s，1H)，8.58(s，1H)，8.31(s，1H)，8.03(s，1H)，6.12(d，J＝5.3Hz，1H)，6.11(s，1H)，5.84(d，J＝5.8Hz，1H)，5.44(d，J＝4.3Hz，1H)，4.97-4.96(m，1H)，4.85-4.82(m，1H)，4.57-4.50(m，5H)，4.37-4.32(m，2H)，4.30-4.25(m，2H)，4.22(m，2H)，4.08(s，3H)，3.70-3.66(m，1H)，3.47-3.44(m，4H)，3.14-3.12(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.88(s，1P)，-11.60(d，J＝18.3Hz，2P)，-22.89(t，J＝18.1Hz，1P).
实施例5化合物C1的合成
按照上述合成路线，室温下，将化合物C1-1(621.00g，2.38mol)溶于4L无水THF中，N2保护，搅拌降温至0℃后，缓慢加入NaH(60％，3.33mol，133.60g，1.4eq)，约1h左右加完，室温下搅拌反应0.5h，在降温至0℃，缓慢滴加溴乙酸乙酯(2.63mol，438.25g，1.10eq)，约2h滴加完毕，移至室温下搅拌，TLC监控反应完毕，0℃下缓慢滴加饱和氯化铵溶液2L淬灭，分层，水相用2次EA(1L)萃取，合并有机相，2L水洗涤一次，饱和氯化钠溶液(1L)洗涤一次，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得化合物C1-2，697.00g。
室温下，3L反应瓶中加入化合物C1-2(350.00g，1.01mol，1.00eq)和无水乙醇(1.5L)，搅拌溶清，降温0℃后，缓慢加入NaBH4固体(76.50g，2.02mmol，2.00eq)，1.5h左右加完，移至室温搅拌反应2h，TLC监控未反应完，再补加20.00g NaBH4固体，继续反应2h，TLC监测反应完毕，降温至0℃后，缓慢滴加丙酮(140.00g)淬灭，45℃减压旋干乙醇，加入水(2L)搅拌，用EA(700mL)萃取3次，合并EA相，1L水洗涤，饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得化合物C1-3，249.00g。
室温下，将化合物C1-3(239.00g，785.31mmol，1.00eq)和DMAP(392.65mmol，47.90g，0.50eq)溶于2L二氯甲烷，氮气保护，降温至0℃后加入DIPEA(1.57mol，202.98g，2.00eq)，搅拌5min，分批(11次，每次隔5min加20g左右)加入TsCl(1.18mol，224.58g，1.5eq)，1h左右加完，移至室温下搅拌反应完毕，TLC监测反应完毕，饱和氯化铵溶液1L洗涤一次，1L水洗涤一次，饱和氯化钠溶液1L洗涤一次，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到化合物C1-4粗品439.00g，柱层析纯化得345.00g。
室温下，将化合物C1-4(345.00g，753.27mmol，1.00eq)，溶于1L甲醇中，再加入1L纯净水，浑浊，再补加1L四氢呋喃，降温至20℃后，加入TsOH一水合物(75.33mmol，14.30g，0.10eq)，保温20℃搅拌反应6h，TLC监控未反应完，再补加TsOH一水合物(14.30g)继续保温搅拌反应6h，TLC监控未反应完，再补加TsOH一水合物(7.15g)继续保温20℃搅拌反应，TLC监控反应完毕，移至室温下，用碳酸氢钠固体调节pH＝7，再降温至0℃，缓慢加入NaIO4(903.90mmol，193.34g，1.20eq)，移至室温下搅拌反应0.5h(析出大量固体，适当补加甲醇500mL)，TLC监测反应完毕，过滤，继续降温至0℃，缓慢加入硼氢化钠固体(979.3mmol，37.02g，1.30eq)，升温剧烈，控温小于5℃，1h左右加完，移至室温下搅拌反应1h，TLC监测反应完毕，降温至0℃后缓慢滴加丙酮(43.00g)淬灭，减压旋干至只剩水，补加1L水，用0.7L二氯甲烷萃取三次，合并DCM，1L水洗一次，饱和氯化钠溶液1L洗一次，无水硫酸钠干燥，减压旋干得化合物C1-5粗品，220.00g。
室温下，将化合物C1-5(220.00g，566.38mmol，1.00eq)溶于二氯甲烷(1.5L)中，氮气保护，加入咪唑(1.13mol，77.11g，2.00eq)，降温至0℃，搅拌，缓慢滴加TBDPSCl(.736.29mmol，202.37g，1.30eq)的DCM(500mL)溶液，1h滴加完毕，移至室温下反应2～3h，TLC监测反应完毕，1L水洗涤两次，饱和氯化钠溶液500mL洗涤一次，无水硫酸钠干燥，柱层析纯化得化合物C1-6，196.00g。
室温下，将化合物C1-6(196.00g，312.70mmol，1.00eq)，溶于800mL乙酸乙酯中，搅拌下加入乙酸(625.40mmL，37.52g，2.00eq)和浓硫酸(31.27mmol，3.06g，0.1eq)，升温至40℃后，缓慢滴加乙酸酐(467.53mmol，1.50eq，47.69g)的EA(100mL)混合溶液，2h滴完，TLC监控反应完毕，饱和碳酸氢钠溶液(500mL)洗涤两次，饱和氯化钠溶液600mL洗涤一次，无水硫酸钠干燥，减压旋干，柱层析纯化得到化合物C1-7，180.00g。
室温下，在2L单口瓶中，依次加入化合物C1-7(109.43g，281.73mmol，1.05eq)，BSA(92.66g，456.14mmol，1.70eq)和无水DCE(800mL)，N2保护，搅拌升温至80℃反应2h，体系逐渐溶清，降温至50℃减压浓缩至干，加入甲苯350mL待用，另准备干燥处理(无水甲苯拖带两次除水)后的化合物B1-7(180.00g，268.31mmol，1.00eq)溶于甲苯(500mL)中，N2保护下加入化合物C1-7的甲苯混合溶液中，再加入TMSOTf(62.63g，281.73mmol，1.05eq)，搅拌升温至70℃反应2h，TLC监控反应完毕，降温至50℃减压浓缩反应液至干，再加入1.5L EA搅拌溶清，再加入1L H2O，搅拌5min，静置分层，水相再用500mLEA萃取一次，合并EA相，用1L饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩，柱层析纯化得化合物C1-8，235.00g。
将化合物C1-8(234.00g，234.23mmol，1.00eq)溶于甲醇中(1L)，氮气保护，搅拌彻底溶清后，加入二异丙胺(142.70g，1.41mol，6.00eq)，升温至30℃搅拌反应2天，TLC监测未反应完，补加二异丙胺(50.00g)，继续保温搅拌反应1天，TLC监控反应完毕，加入氨甲醇(7M)溶液(34mL，1.00eq)，继续室温下搅拌反应1天，LCMS监测未反应完，再补加氨甲醇溶液(34mL)，再反应1天，LCMS监控和TLC监控反应完毕，45℃减压旋干，加水1L和EA(1L)搅拌10min，分层，EA相用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，柱层析纯化得化合物C1-9，122.00g。
室温下，将化合物C1-9(122.00g，223.03mmol，1.00eq)溶于无水DMF(213mL)中，溶清再加入THF(549mL)，氮气保护，加入三乙胺氢氟酸盐(12.58g，78.06mmol，0.35eq)，最后加入三乙胺(45.00g，445.54mmol，2.00eq)，室温下搅拌反应2.5天，渐渐析出固体(慢慢变多)，LCMS监测和TLC监控反应完毕，过滤，用100mL混合溶剂(DMF∶THF＝1∶4)洗涤，50℃真空干燥得化合物C1-10，33.00g。
化合物C1-10的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.67(s，1H)，7.97(s，1H)，6.50(s，2H)，6.16(d，J＝6.1Hz，1H)，5.18(t，J＝5.5Hz，1H)，4.60(dd，J＝6.1，4.3Hz，1H)，4.25-4.20(m，1H)，4.10(dd，J＝7.4，3.8Hz，1H)，3.88-3.80(m，2H)，3.67-3.52(m，4H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物C1-10为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物C1的铵盐。
化合物C1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1170.07[M-1]。1H NMR(400MHz，D2O)δ9.01(s，1H)，8.38(s，1H)，8.12(s，1H)，7.91(s，1H)，6.07(d，J＝5.1Hz，1H)，5.99(d，J＝5.0Hz，1H)，5.74(d，J＝5.6Hz，1H)，4.89-4.85(m，1H)，4.68(t，J＝5.4Hz，1H)，4.48-4.42(m，4H)，4.35-4.28(m，5H)，4.19-4.11(m，4H)，3.95(s，3H)，3.93- 3.90(m，1H)，3.83-3.81(s，1H)，3.68-3.61(m，2H)，3.42(s，3H).31P NMR(162MHz，D2O)δ-0.98(s，1P)，-11.49--11.69(m，2P)，-22.88(t，J＝18.1Hz，1P).
实施例6化合物F1的合成
按照上述合成路线，往化合物F1-1(13.41g，20.5mmol)中加入150mLTHF得到悬浊液，降温至0℃，分批加入NaH(3.68g，92mmol)，加毕，室温下搅拌30分钟，滴加化合物F1-2(12.6g，32.7mmol)的THF(50mL)溶液，回流过夜，LC-MS检测产物明显。降温至室温，过滤，滤液浓缩，柱层析纯化(DCM∶MeOH＝50/1～20/1)得化合物F1-3，1.87g，收率：13.14％。
将化合物F1-3(2.29g，3.29mmol)溶解于2％TFA的DCM溶液(50mL)，搅拌6小时，TLC检测原料完全消失，减压浓缩得红色油状物。将油状物溶解于20mL氨-甲醇溶液中，密封搅拌过夜，LC-MS检测原料完全消失，产物明显。减压浓缩去除溶剂，C18柱层析纯化(0％～40％ACN)、浓缩、冻干得化合物F1-4，0.38g，收率：35.7％。
化合物F1-4的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ7.92(s，1H)，6.47(br，2H)，5.20-5.11(m，1H)，5.10-5.00(m，2H)，4.51(t，J＝6.2Hz，1H)，4.18(t，J＝5.5Hz，1H)，3.91(m，3H)，3.58(d，J＝5.4Hz，1H)，3.56-3.48(m，3H)，2.02-1.87(m，1H)，1.67(d，J＝14.6Hz，1H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物F1-4为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物F1的铵盐。
化合物F1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1183.95[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.28(s，1H)，8.05(s，1H)，7.89(s，1H)，5.90(d，J＝5.2Hz，1H)，5.80-5.79(m，2H)，4.49-4.45(m，4H)，4.34-4.31(m，2H)，4.27-4.23(m，3H)，4.20-4.10(m，6H)，4.06-4.04(m，1H)，4.00(s，3H)，3.65(dt，J1＝33.5Hz，J2＝12.5Hz，2H)，3.41(s，1H)，3.09-2.06(m，1H)，1.75-1.72(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.92(s，1P)，-11.29(d，J＝18.5Hz，1P)，-11.53(d，J＝17.3Hz，1P)，-22.90(t，J＝17.0Hz，1P).
实施例7化合物H1的合成

按照上述合成路线，参照化合物F1-5的合成方法，以化合物H1-1代替化合物F1-2，合成得化合物H1-4。
化合物H1-4的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ10.70(s，1H)，7.98(s，1H)，6.56(br，2H)，5.85(d，J＝6.5Hz，1H)，5.70(s，1H)，5.15(br，1H)，4.46(t，J＝5.5Hz，1H)，4.16(t，J＝4.0Hz，1H)，4.05-3.99(m，1H)，3.72-3.65(m，3H)，3.65-3.59(m，3H)，3.59-3.52(m，11H)，3.48-3.40(m，4H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物H1-4为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物H1的铵盐。
化合物H1的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1346.02[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.07(s，1H)，8.44(s，1H)，8.19(s，1H)，7.96(s，1H)，6.02(d，J＝5.0Hz，1H)，5.91(s，1H)，5.80(d，J＝5.6Hz，1H)，4.92(s，1H)，4.88(m，3H)，4.44-4.41(m，3H)，4.33-4.27(m，3H)，4.24-4.18(m，4H)，4.02(s，3H)，3.88-3.83(m，2H)，3.74-3.67(m，18H)，3.43(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.91(s，1P)，-11.58(m，2P)，-22.89(m，1P).
实施例8化合物C27的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物C1-13为起始物料代替化合物A1-7，以溴丙烯代替碘甲烷，合成得化合物C27的铵盐。
化合物C27的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1196.03[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.40(s，1H)，8.13(s，1H)，7.97(s，1H)，6.14(d，J＝5.3Hz，1H)，6.08-6.02(m，1H)，5.99(d，J＝5.7Hz，1H)，5.84(d，J＝6.0Hz，1H)，5.38-5.33(m，2H)，5.01(s，1H)，4.92(s，1H)，4.55(s，1H)，4.50-4.48(m，2H)，4.43(m，2H)，4.35(s，2H)，4.30-4.27(m，1H)，4.22-4.18(m，5H)，4.01-3.99(m，1H)，3.89-3.87(m，1H)，3.74-3.68(m，2H)，3.43(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.92(s，1P)，-11.64(m，2P)，-23.11(m，1P).
实施例9化合物C29的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物C1-13为起始物料代替化合物A1-7，以苄溴代替碘甲烷，合成得化合物C29的铵盐。
化合物C29的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1245.93[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.44(s，1H)，8.17(s，1H)，7.97(s，1H)，7.27(m，2H)，7.21-7.19(m，3H)，6.19(d，J＝3.8Hz，1H)，5.97(d，J＝3.4Hz，1H)，5.80(d，J＝4.2Hz，1H)，5.50(br，2H)，4.94(s，1H)，4.62(s，1H)，4.49-4.46(m，3H)，4.41(s，2H)，4.35(m，3H)，4.22-4.19(m，4H)，4.00(m，1H)，3.91-3.89(m，1H)，3.76-3.68(m，2H)，3.44(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.88(s，1P)，-11.46(m，2P)，-22.76(m，1P).
实施例10化合物C21的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物C1-12为起始物料代替化合物A1-6，以焦磷酸代替磷酸，合成得化合物C21的铵盐。
化合物C21的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1250.04[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.13(s，1H)，8.48(s，1H)，8.20(s，1H)，7.95(s，1H)，6.21(s，1H)，6.04(s，1H)，5.82(s，1H)，4.94(s，1H)，4.59(s，1H)，4.55(s，1H)，4.50(s，2H)，4.42-4.34(m，4H)，4.30-4.18(m，5H)，4.07(s，3H)，4.01-3.99(m，1H)，3.92-3.90(m，1H)，3.77-3.72(m，2H)，3.43(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.99(s，1P)，-11.41(m，2P)，-22.54(m，2P).
实施例11化合物C2的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物C1-14代替化合物A1-8，以化合物C2-1代替化合物A1-9，合成得化合物C2的铵盐。
化合物C2的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1131.10[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.43(s，1H)，8.20(s，1H)，7.86(d，J＝8.0Hz，1H)，6.17(d，J＝4.7Hz，1H)，6.07(d，J＝5.0Hz，1H)，5.92(d，J＝4.1Hz，1H)，5.79(d，J＝8.0Hz，1H)，4.93(s，1H)，4.55-4.52(m，2H)，4.49(s，1H)，4.45(s，1H)，4.36-4.25(m，8H)，4.20-4.17(m，2H)，4.06-4.01(m，4H)，3.92-3.90(m，1H)，3.76-3.73(m，2H)，3.50(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-1.03(s，1P)，-11.50(m，2P)，-22.70(m，1P).
实施例12化合物C5的合成
化合物C5-2参照专利ZL2022109731685中记载的方法制备所得。
按照上述合成路线，参照化合物A1-8的合成方法，以化合物C1-11代替化合物A1-7，合成得化合物C5-1的三乙胺盐。
参照化合物A1的合成方法，以化合物C5-1代替化合物A1-8，以化合物C5-2代替化合物A1-9，合成得化合物C5的铵盐。
化合物C5的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1168.00[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.20(s，1H)，8.57(s，1H)，8.22(s，1H)，8.01(s，1H)，6.18(d，J＝4.7Hz，1H)，6.06(d，J＝4.7Hz，1H)，5.83(d，J＝5.5Hz，1H)，4.93(s，1H)，4.61-4.60(m，1H)，4.57(s，1H)，4.50(s，2H)，4.44(s，1H)，4.40(s，1H)，4.34(s，2H)，4.29(s，1H)，4.21(br，4H)，4.04(s，3H)，3.99-3.95(m，1H)，3.92-3.90(m，1H)，3.76-3.72(m，1H)，3.69-3.66(m，1H)，3.48(s，3H)，2.46(t，J＝20.0Hz，2H).31P NMR(202MHz，D2O)δ16.76(d，J＝6.4Hz，1P)，8.03(d，J＝26.2Hz，1P)，-0.88(s，1P)，-11.13(d，J＝26.2Hz，1P).
实施例13化合物E5的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1-8的合成方法，以化合物E1-4代替化合物A1-7，合成得化合物E5-1的三乙胺盐。
参照化合物A1的合成方法，以化合物E5-1代替化合物A1-8，以化合物C5-2代替化合物A1-9，合成得化合物E5的铵盐。
化合物E5的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1181.03[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.22(s，1H)，8.61(s，1H)，8.27(s，1H)，8.05(s，1H)，6.08(s，2H)，5.81(d，J＝4.6Hz，1H)，5.42(s，1H)，4.93(s，1H)，4.58(d，J＝9.9Hz，1H)，4.51(s，3H)，4.45(s，1H)，4.35(s，1H)，4.25-4.22(m，5H)，4.04(s，3H)，3.68-3.66(m，1H)，3.46-3.44(m，4H)，3.13(m，1H)，2.47(t，J＝20.1Hz，2H).31P NMR(202MHz，D2O)δ16.80(s，1P)，8.25(d，J＝20.8Hz，1P)，-0.92(s，1P)，-11.18(d，J＝25.1Hz，1P).
实施例14化合物E2的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物E1-7代替化合物A1-8，以化合物C2-1代替化合物A1-9，合成得化合物E2的铵盐。
化合物E2的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1143.96[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.11(s，1H)，8.54(s，1H)，8.26(s，1H)，7.88(d，J＝8.0Hz，1H)，6.14(d，J＝5.8Hz，1H)，6.06(s，1H)，5.93(d，J＝4.3Hz，1H)，5.82(d，J＝8.0Hz，1H)，5.36(d，J＝3.9Hz，1H)，4.98(s，1H)，4.59(s，1H)，4.54-4.50(m，3H)，4.35-4.32(m，3H)，4.29-4.24 (m，4H)，4.18-4.15(m，1H)，4.06(s，3H)，3.63(dd，J1＝13.5Hz，J2＝4.5Hz，1H)，3.50(s，3H)，3.42(d，J＝13.5Hz，1H)，3.05-3.03(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-1.03(s，1P)，-11.61--11.75(m，2P)，-22.89(t，J＝18.6Hz，1P).
实施例15化合物E17的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物E1-5为起始物料代替化合物A1-6，以硫代磷酸代替磷酸，合成得化合物E17的铵盐。
化合物E17的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1199.02[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.10(s，1H)，8.49-8.47(m，1H)，8.17(s，1H)，7.90(s，1H)，6.02-5.99(m，2H)，5.74-5.73(m，1H)，5.34-5.31(m，1H)，4.91(s，1H)，4.46-4.45(m，5H)，4.27(s，1H)，4.19(br，3H)，4.12(s，2H)，3.99-3.98(m，3H)，3.57-3.55(m，1H)，3.40-3.34(m，4H)，3.12-3.08(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ30.01(m，1P)，-0.87--0.93(m，1P)，-12.41--12.52(m，2P).
实施例16化合物D3的合成
按照上述合成路线，将化合物D1-3(0.80g，2.48mmol)置于两口瓶中，加入磷酸三甲酯(10mL)，氩气保护，降温至0℃，滴加亚甲基双氯化磷(1.24g，4.96mmol)，滴加完毕后反应3小时。HPLC显示反应完全，停止反应，滴加碳酸氢钠水溶液淬灭，滴加完毕后转移至室温反应5分钟。减压浓缩除去水，加入甲基叔丁基醚(2*30mL)超声2分钟，弃去上清液，经C18柱纯化分离后，离子交换柱纯化，冻干得化合物D3-1的三乙胺盐，1.22g。
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物D3-1为起始物料代替化合物A1-7，合成得化合物D3的铵盐。
化合物D3的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1181.06[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.41(s，1H)，8.10(s，1H)，7.90(s，1H)，6.03(d，J＝4.8Hz，1H)，5.99(s，1H)，5.79(d，J＝5.3Hz，1H)，4.89-4.88(m，1H)，4.85(s，1H)，4.60(s，1H)，4.48(s，2H)，4.42(m，1H)，4.37-4.30(m，5H)，4.26-4.18(m，6H)，4.03(s，3H)，3.37(s，3H)，2.43(t，J＝20.5Hz，2H).31P NMR(202MHz，D2O)δ17.49(d，J＝9.0Hz，1P)，7.13(dd，J1＝25.8Hz，J2＝9.6Hz，1P)，-0.82(s，1P)，-11.22(d，J＝25.7Hz，1P).
实施例17化合物D45的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物D1-7代替化合物A1-8，以化合物D45-1代替化合物A1-9，合成得化合物D45的铵盐。
化合物D45的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1198.01[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.36(s，1H)，8.14(s，1H)，7.93(s，1H)，6.03(d，J＝5.2Hz，1H)，5.96(s，1H)，5.81(d，J＝5.6Hz，1H)，4.93(s，1H)，4.62(d，J＝3.1Hz，1H)，4.49-4.45(m，4H)，4.37-4.21(m，10H)，4.02(s，3H)，3.46(s，3H)，3.10(br，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ -0.88(s，1P)，-11.47--11.66(m，2P)，-22.89(t，J＝18.0Hz，1P).
实施例18化合物D55的合成
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物D1-7代替化合物A1-8，以化合物D55-1代替化合物A1-9，合成得化合物D55的铵盐。
化合物D55的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1143.90[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ9.08(s，0.38H)，8.37(s，1H)，8.18(s，1H)，7.80(s，1H)，6.15(s，1H)，5.98(s，1H)，5.68(d，J＝4.5Hz，1H)，4.75(s，1H)，4.64(s，1H)，4.56(s，1H)，4.51-4.49(m，1H)，4.43-4.35(m，3H)，4.32-4.26(m，4H)，4.20(m，2H)，4.03(m，4H)，3.71-3.68(m，1H)，3.51(m，4H)，2.86(m，1H)，2.59-2.51(m，2H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-11.42--11.59(m，2P)，-22.90(t，J＝19.0Hz，1P).
实施例19化合物D43的合成
按照上述合成路线，反应瓶中加入化合物D1-2(3.2g，5.71mmol)，加入THF(18mL)，搅拌溶解，加入TEA-3HF(5mL)，加入亚硝酸叔丁酯(15mL)，室温搅拌30分钟，LCMS中控，反应完毕。过滤，滤饼用THF洗，干燥得到化合物D43-1，1.52g。
反应瓶中加入化合物D43-1(1.52g，4.67mmol)，加入DMSO(15mL)，搅拌溶解，加入苄氨(1.5g)，升温至60℃搅拌30分钟。LCMS中控，反应完毕。降温，加入30mL乙酸乙酯，搅拌，过滤，固体进一步用C18纯化得化合物D43-2，1.25g。
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物D43-2为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物D43的铵盐。
化合物D43的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1272.94[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.43(s，1H)，8.14(s，1H)，7.97(s，1H)，7.30-7.27(m，2H)，7.24-7.19(m，3H)，6.03(d，J＝5.5Hz，1H)，5.82(d，J＝5.5Hz，1H)，5.80(s，1H)，4.96(m，1H)，4.83-4.79(m，1H)，4.76-4.74(m，1H)，4.53-4.44(m，6H)，4.40-4.35(m，2H)，4.30-4.24(m，4H)，4.20-4.17(m，4H)，4.01(s，3H)，3.92-3.91(m，1H)，3.80-3.76(m，1H)，3.44(s，3H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.88(s，1P)，-11.52(d，J＝10.6Hz，1P)，-11.60(d，J＝9.8Hz，1P)，-22.82(t，J＝18.4Hz，1P).
实施例20化合物K7的合成
按照上述合成路线，室温下，将化合物K7-1(97.00g，375.56mmol)、CHCl3(170mL)加入到无水四氢呋喃中，冷却至-78℃。将双三甲基硅基胺基锂(500mL)缓慢滴加到体系中，保温搅拌反应4小时。将反应液倒入到0℃的饱和碳酸氢钠水溶液(700mL)中，分液，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，用乙醇打浆纯化得到化合物K7-2，73.79g，收率52.3％。
室温下，将氟化铯(296.20g，1.95mol)加入到化合物K7-2(73.79g，195.4mmol)的甲醇(500ml)和叔丁醇(500ml)混合溶液中，再加入DBU(117mL，781.0mmol)，搅拌反应1小时。反应体系中加入饱和氯化铵溶液(150ml)，搅拌10分钟，加入水(2L)，乙酸乙酯(1L)，搅拌5分钟，分液，水相用乙酸乙酯(500mL×2)萃取，合并有机相，减压浓缩，用乙醇打浆纯化得到化合物K7-3，48.50g，收率77.5％。
0℃下，将硼氢化钠(6.73g，177.95mmol)分批加到化合物K7-3(28.5g，88.98mmol)的乙醇(290ml)溶液中，常温搅拌反应；反应体系中加入饱和氯化铵溶液(100ml)，浓缩反应液，加入二氯甲烷(100ml)和水(100ml)萃取，水相用二氯甲烷(100ml×2)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥有机相，减压浓缩得到化合物K7-4，27.13g，收率100％。
冰浴，氮气保护下，将甲基磺酰氯(7.0mL，91.14mmol)缓慢滴加到化合物K7-4(22.20g，75.95mmol)、三乙胺(21.1mL，151.90mmol)的二氯甲烷(220mL)溶液中，加完后移至室温搅拌反应1小时。向体系中加入水(200mL)，搅拌2分钟，分液，有机相再用水(100mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩有机相。残余物经石油醚(200mL)打浆纯化得到化合物K7-5，26.58g，收率94.5％。
室温下，将叠氮化钠(2.19g，33.75mmol)加入到化合物K7-5(5.00g，13.50mmol)的无水N，N-二甲基甲酰胺(25mL)溶液中，升温至120℃搅拌反应过夜。冷却至室温，加入水(150mL)，甲基叔丁基醚(60mL×2)萃取，合并有机相，再用水(100mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到化合物K7-6，4.28g，收率100％。
按照上述合成路线，参照化合物B1-12的合成方法，以化合物K7-6为起始物料代替化合物B1-3，合成得化合物K7-15。
化合物K7-15的表征数据为：1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ9.71(s，1H)，7.76(s，1H)，6.55(br，3H)，5.66(s，1H)，4.69-4.63(m，1H)，4.10-4.01(m，1H)，3.90-3.67(m，3H)，3.66-3.60(m，1H).
按照上述合成路线，参照化合物A1的合成方法，以化合物K7-15为起始物料代替化合物A1-4，合成得化合物K7的铵盐。
化合物K7的铵盐表征数据为：MS(m/z)：1200.97[M-1]。1H NMR(500MHz，D2O)δ8.55(s，1H)，8.27(s，1H)，7.98(s，1H)，6.15(d，J＝5.5Hz，1H)，6.09(s，1H)，5.84(d，J＝6.0Hz，1H)，5.40(d，J＝4.5Hz，1H)，4.97-4.96(m，1H)，4.85-4.80(m，1H)，4.62-4.50(m，4H)，4.40-4.35(m，2H)，4.30-4.24(m，2H)，4.22-4.20(m，2H)，4.02(s，3H)，3.72-3.69(m，1H)，3.48-3.44(m，4H)，3.14-3.10(m，1H).31P NMR(202MHz，D2O)δ-0.89(s，1P)，-11.72(m，2P)，-22.93(m，1P).
实施例21检测mRNA加帽合成的效率
21.1实验方法：
1)线性化质粒，并对DNA模板进行纯化。
2)体外转录合成mRNA，分别使用本发明中的20种加帽结构、阳性对照(3’OMe)(Trilink，N-7413)、阴性对照(不加帽mRNA)和空白对照(DNase/RNase-Free water)，反应体系如表1：
表1.反应体系
37℃反应2-3小时。TURBO DNase消化15分钟。LiCL沉淀mRNA 30分钟以上或过夜，用75％乙醇洗涤mRNA沉淀，短暂晾干挥发乙醇后用RNase-Free water复溶mRNA。
3)纯化转录产物，并计算反应得率，提供部分化合物的测试结果，如表2所示。
表2. 20μL mRNA合成反应体系终产物所得的终产物质量(μg)
4)将获得的mRNA与探针进行退火反应，反应体系如表3所示。
表3.退火反应体系
在PCR仪中进行梯度退火：
95℃5min；65℃2min；55℃2min；40℃2min；22℃2min。
5)磁珠预处理并与探针结合。
取100μL磁珠放置磁力架上，弃去保存液，加入100μL 1*BW溶液，混匀后放置磁力架上，弃去上清溶液同样方法清洗3次。加入100μL wash A buffer，混匀后放置磁力加上，弃去上清，同样方法清洗3次。加入100μL wash B buffer，混匀后放置磁力加上，弃去上清，同样方法清洗3次。加入120μL样品与磁珠溶液室温孵育30min，变孵育变缓慢混匀。
6)剪切mRNA并获取与探针结合的mRNA 5’单链序列。
加入20μL RNase H(5U/μL)，37℃孵育3小时，每半小时混匀一次。加入100μL 1*BW溶液，混匀后放置磁力架上，弃去上清，同样方法清洗3次。加入100μL去离子水溶液，混匀后放置磁力架上，弃去上清，同样方法清洗3次。加入100μL 80℃的75％甲醇，混合物在加热板上加热到80℃保持3min，放置磁力加上， 吸取上清。使用蒸发离心机室温下干燥45min至10μL，然后将样品重新悬浮在50μL的100μM EDTA/1％MeOH中用于LC-MS分析。
21.2实验结果。
LC-MS分析不同帽结构类似物合成的mRNA加帽率，现提供检测结果中部分化合物的加帽率结果，结果如表4所示。
表4.使用不同帽结构时mRNA加帽率(％)
注：加帽率范围，100％＞A≥95％，95％＞B≥90％，90％＞C≥80％。
从上表中可以看出，本发明所述化合物均表现出较好的加帽效率，所展示的部分结果中多个帽子结构有较高的加帽率(≥95％)。
实施例22在HEK293T细胞中评估不同加帽荧光素酶mRNA的表达效率
22.1实验方法：
1)在含10％FBS和青霉素/链霉素的DMEM培养基中37℃5％CO2的条件下培养HNE293T细胞。
2)将培养后的HEK293T细胞铺96孔板，每孔1.25×104个细胞。
3)待细胞完全贴壁后给药，每孔细胞加入0.5μg mRNA样品与Polyplus jetMESSENGER的混合物，37℃5％CO2的条件下培养6小时。
4)从待测细胞中取出生长培养基，用PBS冲洗细胞。离心除去PBS后加入50μL 1x裂解缓冲液，将细胞和所有液体转移到微型离心管中，然后12000x g 4℃离心2min。
5)将上清液转移到新管中。使用ONE-Glo荧光素酶试验系统试剂盒检测荧光读数。
22.2实验结果
所有化合物、N-7413、阴性对照和空白对照均在同等条件下进行测试，测试结果中部分实验结果如表5所示。
表5加帽mRNA相对荧光读数
注：以N-7413的荧光读数作为1来标定，转染其他戴帽mRNA的荧光读数相对于N-7413的荧光读数的比值为相对荧光读数。
ND：未检测。
现提供检测转染戴帽mRNA至293T细胞后的相对荧光读数结果(6h)，如表5所示，从表中可以看出，本发明所述化合物加帽后的mRNA均具有较高的表达量，部分帽子结构相比于N-7413能使mRNA有更高的表达效率。
因实施例11和14制备的化合物C2、化合物E2结构中B1和B2分别为腺嘌呤和尿嘧啶，因此其采用的载体为自复制载体，具有长效表达的作用，因此不符合上述化合物同等条件的比对。从表2中可知，当B1和B2分别为腺嘌呤和尿嘧啶时，可正常转录得到戴帽mRNA，且转录产量较好，后续即可采用自复制载体在细胞中进行长效表达。

Claims (37)

  1. 一种具有式VI结构的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、或溶剂合物：
    其中：
    R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
    X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
    X2选自：O，S，NR4，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2，SO2NR4，CH2，或没有；
    X3选自：O，S，NR4，CH2，CF2，CHF，CCH2或CCF2；
    R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，环烷基，环烯基；苄基；芳基，杂芳基，R5取代苄基，R5取代芳基，羰基烷基，羰基烷氧基或磺胺基；
    R1选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，卤素，或没有；
    R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素，CN，N3，或没有；
    R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
    W选自：H，O，OH，OR4，NR4R4，NR4COR4，F，Cl，N3，CN，或没有；
    W与X2，或W与R2，或W与R9可通过化学键连接成环；
    Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
    Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
    Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
    Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
    Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
    Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)，P(O)VCO2H，或没有；
    Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO，SO2，或没有；
    B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
    R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R5选自：烷基或取代烷基，烯基或取代烯基，炔基或取代炔基，OR7，SR7，NR7R7，COR7，COOR7，OCOOR7，CONR7R7，NHCOR7、OCONR7R7，卤素，CN，SO2，NO2，D，N3，芳基或杂芳基；
    R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
    R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
    R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R9选自：H，C1-3烷基或R4取代C1-3烷基；
    V选自：C1-4烷基；
    m1选自：1，2或3；
    n选自：1，2或3。
  2. 根据权利要求1所述化合物，其特征在于，当W与R2通过化学键连接成环时，化合物结构如式VII所示：
    或，
    当W与X2通过化学键连接成环时，化合物结构如式VIII所示：
    其中式VII或式VIII中各取代基分别为：
    R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
    R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，环烷基，环烯基，苄基，芳基，杂芳基，R5取代苄基，R5取代芳基，羰基烷基，羰基烷氧基或磺胺基；
    R1选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，卤素，或没有；
    X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
    X2选自：O，S，NR4，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2，SO2NR4，CH2，或没有；
    X3选自：O，S，NR4，CH2，CF2，CHF，CCH2或CCF2；
    R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素，CN，N3，或没有；
    R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
    W选自：H，O，OH，OR4，NR4R4，NR4COR4，F，Cl，N3，CN，或没有；
    Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
    Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
    Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
    Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
    Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
    Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)或P(O)VCO2H，或没有；
    Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO或SO2，或没有；
    B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
    R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R5选自：烷基或取代烷基，烯基或取代烯基，炔基或取代炔基，OR7，SR7，NR7R7，COR7，COOR7，OCOOR7，CONR7R7，NHCOR7、OCONR7R7，卤素，CN，SO2，NO2，D，N3，芳基或杂芳基；
    R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
    R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基，或没有；
    R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R9选自：H，C1-3烷基或R4取代C1-3烷基；
    V选自：C1-4烷基；
    m1选自：1，2或3；
    n选自：1，2或3。
  3. 根据权利要求1或2所述化合物，其特征在于，
    所述R4选自：H，C1-4烷基，C2-5烯基或C2-5炔基；
    所述R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，SR7，NR7R7，卤素或CN；
    所述R6选自：H，C1-4烷基，COR8，SO2R8；
    所述R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基，或没有；
    所述R8选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基。
  4. 根据权利要求1所述化合物，其特征在于，
    所述X1选自：(CH2)n，NR4或没有；
    所述X2选自：O，S，CO，CO2，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，SO2或SO2NR4；
    所述R2选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，芳基，R5取代芳基，杂芳基，R5取代杂芳基，卤素或CN。
  5. 根据权利要求4所述化合物，其特征在于，
    所述R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
    R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基、C2-5炔基，或没有。
  6. 根据权利要求1至5任一所述化合物，其特征在于，所述R4为下列a1～a3中任意一种：
    (a1)所述R4选自：H，C1-4烷基或C2-5烯基；
    (a2)所述R4选自：H或C1-4烷基；
    (a3)所述R4选自：H，甲基，乙基，正丙基，异丙基，丁基，乙烯基，丙烯基，丁烯基，乙炔基，丙炔基或丁炔基。
  7. 根据权利要求1至6任一所述的化合物，其特征在于，所述R5为下列b1、b2、b3中任意一种：
    (b1)所述R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
    (b2)所述R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
    (b3)所述R5选自：C1-4烷基，C2-5烯基，C2-5炔基，OR7，卤素或CN。
  8. 根据权利要求1至7任一所述化合物，其特征在于，所述R6选自：H或C1-4烷基；
    所述R7选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基或C2-5炔基；
    或，所述R7选自：H，C1-4烷基或C2-5烯基。
  9. 根据权利要求1所述化合物，其特征在于，
    X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
    X2选自：O，S，CO，CONR4，NR4CO，NR4CO2，NR4CONR4，或没有；
    当存在X3时，X3为O；
    所述R选自：H；
    所述R1没有或选自：H或卤素；
    所述R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，R5取代C2-8烷基，R5取代芳基，杂芳基，N3，或没有；
    当存在R3a、R3b时，其分别选自：H；
    所述W选自：O或OH；或，W与X2或W与R2可通过化学键连接成环；
    所述Ya，Yb，Yc，Yd各自独立地选自：O或CH2；
    所述Y1a，Y1b，Y1c各自独立地选自：O或S；
    所述Y2a，Y2b，Y2c各自独立地选自：OH；
    所述Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
    所述Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6；
    所述Z2，Z3，独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CO，SO2，PO(OH)；
    当存在Z4时，Z4选自：O，CH2；
    当Z1为O，Z2为PO(OH)，Z3为O时，X1为没有；
    所述B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
    所述R4选自：H或C1-8烷基；
    所述R5选自：OR7，NR7R7，CONR7R7，OCONR7R7或卤素；
    所述R6选自：H；
    所述R7选自：H或C1-8烷基；
    所述m1选自：1；
    所述n选自：1，2。
  10. 根据权利要求9所述化合物，其特征在于，
    所述X1选自：(CH2)n，或没有；
    所述X2选自：O；
    当X3存在时，X3选自：O；
    所述R选自：H；
    当R1存在时，为H；
    所述R2选自：C1-8烷基，R5取代C1-8烷基；
    当存在R3a、R3b时，各自选自：H；
    所述W选自：OH；
    所述Ya，Yb，Yc，Yd各自独立地选自：O或CH2；
    所述Y1a，Y1b，Y1c各自独立地选自：O或S；
    所述Y2a，Y2b，Y2c各自独立地选自：OH；
    所述Y3，Y4独立地任选自：CH2；
    所述Z1选自：O，OH，NR6；
    所述Z2，Z3，独立地任选自：O，CHR7，PO(OH)；
    当存在Z4时，Z4选自：CH2；
    所述B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
    所述R5选自：芳基；
    所述R6选自：H；
    所述R7选自：H；
    当存在R9时，R9选自：H；
    所述m1选自：1；
    所述n选自：1。
  11. 根据权利要求1所述化合物，其特征在于，所述Z1选自：CH2或NR6。
  12. 根据权利要求11所述化合物，其特征在于，所述R6选自：H，C1-4烷基，COR8或SO2R8；
    所述R8选自：H，C1-4烷基、C2-5烯基或C2-5炔基。
  13. 根据权利要求1至8任一所述化合物，其特征在于，当W与X2，或W与R2通过化学键连接成环时，所述W为下列c1、c2、c3中任意一种：
    (c1)所述W选自O，OR4，NR4R4，NR4COR4，或没有；
    (c2)所述W选自O，OR4或NR4R4；
    (c3)所述W选自O或OR4。
  14. 根据权利要求1至8、13任一所述化合物，其特征在于，当W与X2，或W与R2通过化学键连接成环时，所述X2为下列d1～d4中任意一种：
    (d1)所述X2选自O，S，NR4，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
    (d2)所述X2选自O，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
    (d3)所述X2选自O，CO，NR4CO，CH2，或没有；
    (d4)所述X2选自O，CO或NR4CO。
  15. 根据权利要求1至8、13至14任一所述化合物，其特征在于，当W与X2通过化学键连接成环时，所述R2为没有；
    或，当W与R2通过化学键连接成环时，所述R2为下列e1～e5中任意一种：
    (e1)所述R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，R5取代C1-8烷基，R5取代C2-8烯基，R5取代C2-8炔基，或没有；
    (e2)所述R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，卤代C1-8烷基，卤代C2-8烯基，卤代C2-8炔基，或没有；
    (e3)所述R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基，或没有；
    (e4)所述R2选自：C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
    (e5)所述R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，或没有；
    (e6)所述R2选自：C1-4烷基或没有。
  16. 根据权利要求1至8、13至15任一所述化合物，其特征在于，所述X3为下列f1、f2、f3中任意一种：
    (f1)所述X3选自：O，S，NR4，CH2或CF2；
    (f2)所述X3选自：O，S或NR4；
    (f3)所述X3选自：O或S。
  17. 根据权利要求1至16任一所述化合物，其特征在于，化合物结构如式VII-1或VIII-1所示：
    式VII-1或VIII-1中，各X1独立地选自：(CH2)n，NR4，或没有；n为1或2，R4为H或C1- 4烷基；
    各X2独立地选自：O，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
    R2选自C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，或没有。
  18. 根据权利要求17所述化合物，其特征在于，化合物如式VI-A、VI-B、VI-C、VI-D、VI-E或VI-F中任一通式所述：
  19. 一种具有式IV结构的化合物或其立体异构体、药学上可接受的盐、或溶剂合物：
    R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，C3-6环烯基，苄基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，R5取代的C3-6环烷基，R5取代的C3-6环烯基或R5取代的苄基；
    R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苯基，苄基，R5取代苯基或R5取代苄基；
    X1选自：(CH2)n，NR4，或没有；
    X2选自：O，NR4，CO，CONR4，NR4CO，CH2，或没有；
    X3选自：O，S，NR4或CH2；
    R2选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基，或没有；
    W选自：O，OR4，NR4R4，或没有；
    R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，R5取代的C1-6烷基，R5取代C2-6烯基，R5取代C2-6炔基，或没有；
    Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
    Y1a，Y1b，Y1c独立地任选自：O或S；
    Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH，SH或BH3；
    Y3，Y4独立地任选自：CH2或O；
    Z1选自：O，OH，CH2，S，NR6，CO或SO2；
    Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CHCOOR7，CHCONR7R7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)，P(O)VCO2H，或没有；
    Z4选自：O，CH2，S，NR6，CO，SO2，或没有；
    B1，B2独立地任选自：天然或修饰的嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的嘌呤核苷酸碱基；
    R4选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R5选自：C1-4烷基，卤代C1-4烷基，C2-5烯基，卤代C2-5烯基，C2-5炔基，卤代C2-5炔基，OR7，卤素或CN；
    R6选自：H，C1-6烷基，COR8或SO2R8；
    R7选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基，C2-8炔基，或没有；
    R8选自：H，C1-8烷基，C2-8烯基或C2-8炔基；
    R11选自：H，卤素、C1-4烷基或R4取代C1-4烷基；
    m1选自：1，2或3；
    m3选自：1，2，3，4或5；
    n选自：1，2或3。
  20. 根据权利要求17或19所述化合物，其特征在于，所述X1为下列r1、r2中任意一种；
    (r1)各X1独立地选自：-CH2-，-C2H4-，NR4，或没有；
    (r2)各X1独立地选自：-CH2-，NR4，或没有；
    所述R2为下列e6、e7中任意一种：
    (e6)所述R2选自：C1-4烷基或没有；
    (e7)所述R2选自：-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-或没有；
    各X2独立地选自：O，CO，NR4CO，CH2，或没有；
    所述R4为下列a6、a7中任意一种；
    (a6)所述R4为H、甲基、乙基、正丙基或异丙基；
    (a7)所述R4为H、甲基或乙基。
  21. 根据权利要求20所述化合物，其特征在于，所述W选自：O，OR4，或没有。
  22. 根据权利要求1至21任一所述化合物，其特征在于，所述Ya，Yb，Yc，Yd为下列g1～g5中任意一种：
    (g1)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2，CCl2，CF2或NH；
    (g2)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S，CH2或NH；
    (g3)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，CH2或NH；
    (g4)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S或NH；
    (g5)所述Ya，Yb，Yc，Yd独立地任选自：O，S或CH2。
  23. 根据权利要求1至22任一所述化合物，其特征在于，所述Y2a，Y2b，Y2c独立地任选自：OH或SH。
  24. 根据权利要求1至23任一所述化合物，其特征在于，所述Z1选自：O，CH2，S或NR6；
    所述Z4选自：O，CH2或S。
  25. 根据权利要求1至24任一所述化合物，其特征在于，所述Z2，Z3为下列h1～h5中任意 一种：
    (h1)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，S，CO，SO2，PO(OH)，PO(SH)或没有；
    (h2)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)，PO(SH)或没有；
    (h3)所述Z2，Z3独立地任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；
    (h4)所述Z2任选自：CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；所述Z3任选自：O，NR6，CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；
    (h5)所述Z2任选自：CHR7，CO，PO(OH)或PO(SH)；所述Z3任选自：O，NR6，CHR7，或CO。
  26. 根据权利要求1至25任一所述化合物，其特征在于，所述R3a，R3b为下列i1～i6中任意一种：
    (i1)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基或卤代C2-6炔基；
    (i2)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基或卤代C1-6烷基；
    (i3)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-6烷基或卤代C1-6烷基；
    (i4)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基、卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基或卤代C2-5炔基；
    (i5)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基或卤代C1-4烷基；
    (i6)所述R3a，R3b独立地任选自：H，C1-4烷基或卤代C1-4烷基。
  27. 根据权利要求1至26任一所述化合物，其特征在于，所述B1，B2独立地任选自：天然或修饰的胞嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的尿嘧啶核苷酸碱基、天然或修饰的腺嘌呤核苷酸碱基、天然或修饰的鸟嘌呤核苷酸碱基。
  28. 根据权利要求1至26任一所述化合物，其特征在于，所述R9选自：H，C1-3烷基或卤代C1-3烷基；
    优选地，所述R9选自：H或C1-3烷基。
  29. 根据权利要求1至28任一所述化合物，其特征在于，所述R′为下列j1～j6中任意一种：
    (j1)所述R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苄基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C3-6环烷基或卤代苄基；
    (j2)所述R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基或卤代苄基；
    (j3)所述R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基，卤代C1-6烷基或卤代苄基；
    (j4)所述R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，苄基或卤代苄基；
    (j5)所述R′选自：C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基或苄基；
    (j6)所述R′选自：C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基或苄基。
  30. 根据权利要求1至29任一所述化合物，其特征在于，所述R为下列k1～k4中任意一种：
    (k1)所述R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，C3-6环烷基，苄基，苯基，卤代苄基或卤代苯基；
    (k2)所述R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C3-6环烷基，苄基，苯基，卤代苄基或卤代苯基；
    (k3)所述R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C3-6环烷基，苄基或苯基；
    (k4)所述R选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基或C3-6环烷基。
  31. 根据权利要求1至30任一所述化合物，其特征在于，所述R1为下列q1～q4中任意一种：
    (q1)R1选自：H，C1-6烷基，C2-6烯基，C2-6炔基，卤代C1-6烷基，卤代C2-6烯基，卤代C2-6炔基或卤素；
    (q2)R1选自：H，C1-4烷基，C2-4烯基，C2-4炔基，卤代C1-4烷基，卤代C2-4烯基，卤代C2-4炔基或卤素；
    (q3)R1选自：H，C1-4烷基，卤代C1-4烷基或卤素；
    (q4)R1选自：H，C1-4烷基或卤素。
  32. 根据权利要求1至31任一所述化合物，其特征在于，选自如下所示化合物：




























  33. 权利要求1-32任一项所述的化合物作为体外共转录RNA加帽试剂的应用。
  34. 一种RNA分子，其特征在于，包含权利要求1-32任一项所述的化合物作为帽结构或帽结构片段。
  35. 一种药物组合物，其特征在于，包含权利要求34所述的RNA分子，以及药学上可接受的载体。
  36. 一种合成RNA分子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
    将权利要求1-32任一项所述的化合物，与多核苷酸模板共孵育，进行模板转录。
  37. 一种加帽RNA转录反应系统，其特征在于，包括：多核苷酸模板，权利要求1-32任一项所述的化合物，NTPs，RNA聚合酶。
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