[发明专利]一种含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种非天然核苷，具体地说，涉及一种含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷、其制备方法及其应用。

背景技术

将非天然核苷引入到寡聚核苷酸中，对于基因测序和识别异常基因、通过反义寡核苷酸调控基因和蛋白的表达、探测DNA-NDA、DNA-RNA和DNA-蛋白之间的相互作用、描述DNA分子中电荷转移反应的性质以及评价氢键和π～π相互作用在稳定DNA分子中的功效，是非常有效的。

众所周知，包含光敏基团的非天然核苷已经被用来识别核酸-核酸、核酸-蛋白相互作用。例如，Koudan发展了光活的2’-脱氧尿苷衍生物(J.Biomol.Structure Dynamics 2002，20(3)，421-428)；Taranenko发展了带三氟甲基二氮杂环丙烯基芳基的非天然核苷(Eur.J.Biochem.2003，270，2945-2949)；Dezhurov发展了含有4-叠氮-2，5-二氟-3-氯吡啶基的非天然核苷(Russ.J.Bioorg.Chem.2003，29(1)，66-72)。目前，结构新颖的含有光敏基团特别是含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷有广泛的市场需求。

二氮杂环丙烯基衍生物已经被广泛用于研究核酸、蛋白和其他各种大分子复合物的结构和功能。相比其他光亲和基团，二氮杂环丙烯具有如下几个显著优点：第一，它在350-360纳米波长范围内能被迅速光解，而对于大多数生物大分子来说，这个波长在它们的吸收波长之外；第二，二氮杂环丙烯被光解之后可以形成高反应活性的卡宾中间体，卡宾可以和包括惰性的脂肪族碳氢键在内的各种各样的官能团发生偶联反应；第三，与卡宾偶联产生的碳键在通常的实验条件下是稳定的；第四，相比其他光活基团，二氮杂环丙烯基衍生物的空间位阻较小，在中等强度的实验室照明的情况下具有良好的化学稳定性。

核苷分子可以发生分子内和分子间的偶联反应，反应结束后将形成一个新的共价键。当偶联反应在分子间进行时，核苷分子可以和另一个生物分子(例如核苷、肽以及抗体等)发生偶联反应。这种研究工作可以应用于(i)研究蛋白/DNA或蛋白/RNA经光致偶联而发生的相互作用；(ii)捕获和描述不同细胞的DNA/RNA相互作用、DNA修复以及修饰蛋白同含有类似物的核算探针之间的相互作用；(iii)将这些探针分子引入到siRNA或任何与这些分子偶联的RNA片段中，从而确认RNA分子的靶细胞(例如，将一个小“尾巴”引入到RNA探针分子中可以帮助找出产生于体内或体外的RNA/蛋白偶联复合物)；(iv)将这些探针分子引入到DNA或PNA反义分子中，以阐明在基因组DNA中的结合位点或在基因疗法中其他潜在的靶DNA/PNA。DNA链内部的偶联反应是一种最有效的杀死细胞的手段，同时也是例如治疗癌症的药物-顺铂等几种化学药物的作用方式。

通常的癌症治疗策略是引起DNA损伤从而导致癌细胞的凋亡。一些在临床上使用的最为有效的抗癌药(例如环磷酰胺、丝裂霉素C以及顺铂)就是通过引起DNA链交联来实现抗癌功效。这在Hurley(Nat.rev.Cancer 2002，2，188-200)、Wang(Nat.Rev.Drug Discov.2005，4，307-320)、Wang(J.Am.Chem.Soc.2003，125，1116-1117)和Yoshimura(Nucleic Acids Symp.Ser.2004，81-82)的文章中都有论述。但是目前的治疗策略只能在病毒复制过程中起作用，作用过程没有选择性，会杀死正常的细胞，毒性很大。

因此，对于设计治疗癌症和病毒感染的药物而言，能够引起DNA链交联的核苷类似物是非常有吸引力的分子。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光敏基团的含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷。

本发明的另一目的是提供一种含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷在作为光敏交联剂中的应用。

为了实现本发明目的，本发明具有结构式(I)的含有二氮杂环丙烯基的非天然核苷化合物：

其中，式中R¹为氢、取代或未取代的C₁～C₈的烷基，n为0、1、2或3，但最好是0。