《新型有机小分子dna切割试剂的合成.》

《《新型有机小分子dna切割试剂的合成.》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．35高等学校化学学报No．22014年2月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES275～280doi：10．7503／cjcu20130565新型有机小分子DNA切割试剂的合成安东，赵晓辉，周密，叶志文(1．南京理工大学化工学院，南京210094；2．南京大学化学化工学院，南京210093)摘要根据活性基团的协同催化原理，设计合成了有机小分子核酸切割剂1一(N一胍乙基)4一(Ⅳ一羟乙基)哌嗪盐酸盐(4)，并通过核磁共振和液相色谱一质谱联用技术对其结构进行了表征．利用琼糖凝胶电泳研究了pH值对其切割pUC19DNA效率的影响，通过自

2、由基猝灭实验研究其切割DNA的反应类型．运用密度泛函理论，利用Gaussian软件进行了理论计算，研究其裂解DNA的反应方式．研究结果表明，在pH=7．2时化合物4的裂解效率最高，且能通过非氧化还原反应以磷酯转移的方式裂解DNA的磷酸二酯键．关键词哌嗪；磷酸二酯键；胍基；连接链中图分类号0623．626文献标志码A人工核酸切割剂在分子生物技术和新药开发领域具有重要的潜在应用价值¨J．目前，金属配合物作为主要的核酸切割剂能够有效地将DNA裂解，然而，因其性质不稳定以及在裂解DNA过程中会产生对人体有害的氧化自由基，阻碍了它的应用．Gsbel等首先提出“水解型非金属核酸切割试

3、剂”的概念，并指出它们能够通过水解途径有效地对核酸中磷酸二酯键的P—O键进行裂解，且裂解过程中不会产生对人体有害的自由基，是一种温和的切割试剂，比金属配合物安全得多，具有潜在的临床应用价值．很多胍基衍生物、大环多胺¨31HJ、基于葫芦脲的准轮以及二肽18,19]等有机小分子可以裂解P—O键，例如天然的葡萄球菌核酸酶可通过水解方式使DNA的自然裂解率提高10倍，而胍基是其活性位点上的主要功能基团J，起到了极其重要的作用．Gobel等早期合成的含胍基和羟基的化合物能够以磷脂转移的方式裂解核酸模拟物环磷酸二酯．陆国元等_2合成了含胍乙基和羟乙基侧臂的三氮杂冠醚衍生物，研究发现其

4、可利用转磷酯反应切割质粒DNA，且切割活性较高，最大速率常数kmax达到0．16h～，比非催化的DNA自然裂解速率提高了10倍，这是胍基衍生物无金属切割DNA的磷酸二酯键的第一个例子．陆国元等还合成了含铵基、氮正电基团胍基和羟基的四氢嘧啶衍生物，使功能基更加靠近，从而完成对DNA的裂解，最大速率常数。达到0．0378h～，虽然其效率低于三氮杂冠醚衍生物，但比非催化的DNA自然裂解速率提高了10。倍．众所周知，哌嗪已被广泛地用作医药中间体，哌嗪环比三氮冠醚环的刚性柔些，比嘧啶环的柔性强些，可作为含氮正电基团胍基和亲核基团羟基的连接链(spacer)合成有机小分子．其中，胍基

5、可通过氢键和静电作用识别、键合和活化磷酸二酯键；羟基可作为亲核基团，通过分子间的磷酯转移进攻磷酸二酯键-2．1实验部分1．1试剂与仪器0一甲基异硫脲硫酸盐(纯度98％)购于上海海曲化工有限公司；N-羟乙基哌嗪(纯度99％)购于阿拉丁试剂公司；其它化学试剂和溶剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；柱层析用硅胶(300—400目)购于青岛海洋化工厂．ShimadzuLCMS-2010EV型液质联用仪(日本岛津公司)；BrukerAVANCEIII500MHz核磁共振仪(Broker公司)，TMS为内标；XT4—100X显微熔点测定仪(上海申光仪器仪表有限公司)；FULI

6、9790气收稿日期：2013-06—18．基金项目：国家自然科学基金(批准号：11076017)资助．联系人简介：叶志文，男，博士，教授，博士生导师，主要从事药物中间体合成技术的研究．E-mail：yez3~@mail．njust．edu．cn276高等学校化学学报Vol_35相色谱仪(浙江温岭福立分析仪器有限公司)；LC．10AT型高效液相色谱仪(日本岛津公司)；RE．52AA型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；DYY．5型稳压稳流电泳仪(0～600V，北京六一仪器厂)；FR2200紫外与可见分析装置(上海复日科技有限公司)；DigiDoc．nTM凝胶成像分析系统(Ve

7、rsion1．1．23，美国UVP公司)．1．2实验过程目标化合物的合成路线如Scheme1所示．。一一00Ho-＼．、Ⅻ、八0H__／r—K~O—!：：里Q旦3CHzCN,(2)HCI(3)NaOH，CHCh2㈣一：，N棚(2)Anionexchangeresinf3)HC1Scheme1Syntheticroutesofcompound4Ⅳ-(2一溴乙基)邻苯二甲酰亚胺(1)参照文献[28]合成，n1．P．81—82oC(文献值：8l～84qC)．J7v-(2一(4一(2一羟乙基)文哌嗪-1一基)乙基)邻苯二甲酰亚胺(2)