專利名稱：環(huán)二鳥苷酸及其類似物和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)二核苷酸類化合物，尤其涉及環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)及其類似物， 還涉及該類化合物的制備方法，具體涉及應(yīng)用一釜亞磷酰胺法合成環(huán)二鳥苷酸及其類似物。環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)是細(xì)菌中普遍存在，參與調(diào)節(jié)多種生理功能的新型第二信使分子，不僅具有重要生理活性，還參與許多重要的生物反應(yīng)。近年來的研究表明， c-di-GMP及其環(huán)二核苷酸類似物可以抑制細(xì)菌生物膜的形成和真核細(xì)胞的增殖，因此具有良好的藥物開發(fā)前景。然而到目前為止c-di-GMP的信號傳導(dǎo)機(jī)制依然未知，這主要是因?yàn)樗淖饔冒袠?biāo)是未知的，而得到足夠量的c-di-GMP便成為進(jìn)一步研究c-di-GMP生物學(xué)作用的必要條件之一。由于c-di-GMP在自然界中的含量極少，很難通過天然方式得到可供研究用的足量 c-di-GMP,因此發(fā)展高效的c-di-GMP及其類似物的化學(xué)合成方法是十分重要的。目前已經(jīng)報(bào)道的合成方法主要是以保護(hù)的鳥苷為起始的磷酸三酯法或氫磷酸酯法，也有以較為簡單的保護(hù)糖為起始的方法。但是這些方法大多存在明顯的缺陷有的環(huán)合產(chǎn)率較低、有的條件劇烈產(chǎn)物不穩(wěn)定、有的路線較長、有的脫保護(hù)不能很好地進(jìn)行，這些問題都限制了化學(xué)合成大量c-di-GMP。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述已報(bào)道方法的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一類環(huán)二鳥苷酸及其類似物，以及大規(guī)模、高產(chǎn)率、低成本、條件溫和、快速簡便的制備環(huán)二鳥苷酸及其類似物的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—類環(huán)二鳥苷酸及其類似物，即兩個核糖單元通過兩個分子內(nèi)3’ -5’磷酸二酯鍵相連，并構(gòu)成一個十二元環(huán)狀糖-磷酸骨架，具有如通式I表示的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一類環(huán)二鳥苷酸及其類似物，具有如通式I表示的結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)二鳥苷酸及其類似物，其中B1，B2為天然堿基A，C，G，T或 U, 二者中至少一個為G ；X1, X2分別為0H, H，OR或鹵素；Y1, Y2分別為0 ；Z1, Z2分別為OH ；其中，所述R為C1-C4烷基，優(yōu)選甲基；所述鹵素為F、Cl、Br或I，優(yōu)選F。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)二鳥苷酸及其類似物，為如下化合物之一環(huán)二鳥苷酸(通式 I 中 B1, B2 = G，X1，X2 = OH, Y1，Y2 = 0，Z1，Z2 = 0H)；環(huán) 2，-氟胞苷酸 _(3，-5，)_ 鳥苷酸(通式 I 中 B1 = C，B2 = G，X1 = F，X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)；環(huán)2，-甲氧基鳥苷酸_(3，-5，)_鳥苷酸(通式I中B\B2 = GjX1 = OMe,X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = OH)；環(huán) 2，-氟尿苷酸 _(3，-5，)_ 鳥苷酸(通式 I 中 B1 = U，B2 = G，X1 = F，X2 = OH, Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)；環(huán) 2，-脫氧胸苷酸-(3，-5，)-鳥苷酸(通式 I 中 B1 = T,B2 = GjX1 =H,X2 = OH,Y1, Y2 = 0，Z1, Z2 = 0H)。
4.一種制備環(huán)二鳥苷酸及其類似物的方法，包括如下步驟(1)將N2-乙?；?2，-叔丁基二甲基硅基鳥苷，5，_((4，4，-二甲氧基)-三苯甲基)-3’ - ((2-氰乙基-N，N- 二異丙基)-亞磷酰胺基)-核苷和IH-四氮唑在惰性氣體保護(hù)下在無水溶劑中室溫反應(yīng)4-6小時，有機(jī)溶劑萃取后蒸干，在溶劑中加過氧叔丁醇、三氟乙酸室溫反應(yīng)后柱分離得P-(2-氰乙基)_核苷_(3’ -5’)-N2-乙?；?2’ -叔丁基二甲基硅基鳥苷；(2)將P-(2-氰乙基)-核苷-(3 ’ -5 ’)-N2-乙?；?2，-叔丁基二甲基硅基鳥苷，IH-四氮唑在惰性氣體保護(hù)下置于無水溶劑中，滴加2-氰乙氧基-N，N, N’，N’ -四異丙胺基亞磷酰胺室溫反應(yīng)4-6小時，有機(jī)溶劑萃取后蒸干，在溶劑中加過氧叔丁醇攪拌反應(yīng)后得粗品環(huán)合產(chǎn)物；(3)將粗品環(huán)合產(chǎn)物溶于IM四丁基氟化銨的四氫呋喃溶液中，加濃氨水?dāng)嚢韬筝腿。?半制備液相分離，得到環(huán)二鳥苷酸及其類似物；其中所述核苷為乙?；Ｗo(hù)的或未保護(hù)的2’ -叔丁基二甲基硅基鳥苷、2’ -氟胞苷、2’ -甲氧基鳥苷、2’ -氟尿苷、2’ -脫氧胸苷等；所述溶劑選自乙腈、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中步驟(1)所述柱分離條件為常壓柱層析，洗脫劑為15 1 二氯甲烷/甲醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中步驟( 所述半制備液相分離的條件為流動相A = 0. 05M醋酸三乙胺緩沖液，B =乙腈；梯度0-60min，A 100%到A 80% /B 20% ； 檢測波長254nm，流速5ml/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中所述的N2-乙?；?2’-叔丁基二甲基硅基鳥苷按以下步驟制備5，_(4，4，- 二甲氧基)-三苯甲基-N2-乙酰基-2，-叔丁基二甲基硅基鳥苷中加入酸的有機(jī)溶液，室溫?cái)嚢?5分鐘，減壓柱快速分離，得到N2-乙?；?2’ -叔丁基二甲基硅基鳥苷；其中所述酸選自三氟醋酸、醋酸等，有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃等。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中所述粗品環(huán)合產(chǎn)物按以下步驟制成環(huán)二鳥苷酸及其類似物將粗品環(huán)合產(chǎn)物溶于含氟脫硅保護(hù)試劑中，室溫?cái)嚢?2小時，加入堿，室溫?cái)嚢?0小時，蒸干堿，剩余物溶于水中，氯仿萃取三次，蒸干水相，半制備液相分離，得到環(huán)二鳥苷酸及其類似物；其中所述含氟脫硅保護(hù)試劑選自三乙胺三氫氟酸鹽、三乙胺氫氟酸鹽、氟化氫吡啶等，堿選自濃氨水、甲胺醇溶液等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)二鳥苷酸及其類似物，具有通式I的結(jié)構(gòu)，還公開了新型制備方法——一釜亞磷酰胺法，提供大規(guī)模、高產(chǎn)率、低成本、條件溫和、快速簡便的制備環(huán)二核苷酸類化合物的方法。本發(fā)明的環(huán)二鳥苷酸(c-di-GMP)是細(xì)菌中普遍存在，參與調(diào)節(jié)多種生理功能的新型第二信使分子，研究表明c-di-GMP及其環(huán)二核苷酸類似物可以抑制細(xì)菌生物膜的形成和真核細(xì)胞的增殖，因此具有良好的藥物開發(fā)前景。
文檔編號C07H1/00GK102199183SQ20101013500
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者張禮和, 楊振軍, 王萌, 邢磊, 陳卓 申請人:北京大學(xué)