[发明专利]一种合成双核苷二磷酸和双核苷三磷酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，涉及天然产物类生化试剂的化学制备技术，具体涉及一系列对称和不对称双核苷二磷酸和双核苷三磷酸的新型化学合成方法。

技术背景

双核苷多磷酸（dinucleoside polyphosphates，Np_nN’S）是一大类特殊的生物分子。在其分子结构中，两个核苷通过多聚磷酸（2-7个磷酸基）连接。双核苷二磷酸和双核苷三磷酸普遍存在于哺乳动物体内，参与细胞内外许多重要的生命活动。该类化合物与单核苷多磷酸相比，具有更好的化学和代谢稳定性，在生物研究和药物开发中有着重要的应用价值。例如，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）是一种传递质子的辅酶，黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）广泛参与体内各种氧化还原反应，可促进糖、脂肪和蛋白质的代谢。双腺苷三磷酸（Ap₃A）参与冠状动脉、肾血管、肠系膜血管的舒张和收缩，腺苷鸟苷三磷酸（Ap₃G）和双鸟苷三磷酸（Gp₃G）与着血管平滑肌细胞的增殖有关。

目前，文献报道的双核苷二磷酸和双核苷三磷酸的合成方法主要有以下几种。应用最广的是以核苷单磷酸为原料，羰基二咪唑（CDI）为缩合试剂，通过磷酰咪唑中间体，再与另一分子核苷单磷酸或二磷酸缩合的方法。此外，将核苷磷酰吗啉与另一分子核苷单磷酸或二磷酸缩合是另一种主要的方法。最近，虽然又涌现出了新型活化核苷磷酰前体（如核苷环水杨醇磷酸三酯）和新型缩合试剂（如磺酰氮甲咪唑盐）。但是，以上各种方法在实际应用仍然存在核苷需要保护，反应产率不高，反应速度慢，副产物难分离等问题。因此，为双核苷二磷酸和双核苷三磷酸建立一种实用、高效的方法具有很高的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是为一系列双核苷二磷酸和双核苷三磷酸的化学合成提供一种通用和高效的方法。

如图1所示，本发明涉及的不对称双核苷二磷酸合成方法以核苷磷酰哌啶（1-4）为核苷磷酰供体，核苷单磷酸（5-8）为核苷磷酰受体，以4,5-二氰基咪唑（DCI）为活化试剂，在大极性非质子化溶剂中反应。粗产物经过离子交换色谱纯化得到双核苷二磷酸（9-18），产率为70-82%。

在本方法中，将核苷磷酰哌啶与核苷单磷酸的摩尔比为1：1.6至1：2.0；核苷磷酰哌啶与4,5-二氰基咪唑（DCI）的摩尔比为1：3.5至1：4.0；反应溶剂可使用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或N-甲基吡咯烷酮（NMP），反应温度20至40℃，反应时间5至16小时。在本方法后处理过程中，直接乙醚沉淀或者浓缩反应溶剂再经乙醇沉淀得到的粗产物，再经离子交换柱层析（DEAE-A25）得到双核苷二磷酸三乙胺盐。最后，经过钠型732阳离子交换树酯后得到十种双核苷二磷酸二钠盐（9-18）。

如图2所示，本发明涉及的双核苷三磷酸合成方法以核苷磷酰哌啶（1,3,4）为核苷磷酰供体，核苷二磷酸（19-21）为核苷磷酰受体，以4,5-二氰基咪唑（DCI）为活化试剂，在大极性非质子化溶剂中反应。粗产物经过离子交换色谱纯化得到双核苷三磷酸（22-27），产率为55-65%。

在本方法中，将核苷磷酰哌啶与核苷二磷酸的摩尔比为1：0.5至1：0.4；核苷磷酰哌啶与4,5-二氰基咪唑（DCI）的摩尔比为1：2.5至1：3.0；反应溶剂可使用DMF或NMP，反应温度为40℃，反应时间6至8小时。在本方法后处理过程中，直接乙醚沉淀或者浓缩反应溶剂再经乙醇沉淀得到的粗产物，再经离子交换柱层析（DEAE-A25）得双核苷三磷酸三乙胺盐。最后，经过钠型732阳离子交换树酯后得到双核苷三磷酸三钠盐（23-28）。

与以往文献报道的方法相比，本发明专利选用的核苷磷酰哌啶原料简单易得，在活化试剂的作用下，偶联反应速度快，产率高，副产物少，产物易分离。

附图说明

图1. 双核苷二磷酸的合成方法；

图2. 双核苷三磷酸的合成方法。

具体实施方式

实施例1: