[发明专利]一种端基含硫修饰的DNA及其制备方法

说明书

本发明涉及DNA端基修饰技术领域，具体涉及一种端基含硫修饰的DNA及其制备方法。其中包括制备亚磷酰胺硫辛醇酯和制备端基修饰的DNA两个步骤，所述制备亚磷酰胺硫辛醇酯的步骤包括以硫辛酸为原料经还原反应得到硫辛醇后，经酯化反应得到亚磷酰胺硫辛醇酯的步骤；所述制备端基修饰的DNA的步骤是将制备的亚磷酰胺硫辛醇酯与DNA合成得到端基含硫修饰的DNA。本发明以硫辛酸为原料，经过还原和酯化得到亚磷酰胺硫辛醇酯，路线简明，操作便捷，中间体及产物的纯化方式简单，可以实现高效大量制备端基含硫修饰的DNA，为DNA的5’端含硫修饰提供了一种成本可控、简单高效的制备方法。

技术领域

本发明涉及DNA端基修饰技术领域，具体涉及一种端基含硫修饰的DNA及其制备方法。

背景技术

端基含硫修饰的DNA在生物分析、智能纳米材料制备以及分子生物学中均具有重要的意义。自上世纪九十年代DNA固相合成技术成熟以来，人们开发出了多种用于制备端基含硫修饰的DNA的方法，例如采用硫醇修饰的含硫端基修饰试剂与DNA合成制备得到端基含硫修饰的DNA，但是该方法在制备中，硫醇容易被氧化形成二硫醚结构，稳定性较差，而且硫醇中巯基与贵金属纳米粒子，如金、银或铂等纳米颗粒的结合性能相对较弱，从而使最终获取的端基含硫修饰的DNA在智能纳米材料方面使用效果不佳。

为了进一步改进端基含硫修饰的DNA及其制备方法，现有技术中开发出含有更加稳定二硫键的DNA修饰单元，来弥补硫醇类端基修饰试剂的缺陷。但目前可选择的含二硫键的DNA端基化修饰试剂很少，无法满足日益增长的科研和商业需求。因此，提出一种优化改进的端基含硫修饰的DNA及其制备方法成为本领域技术人员亟待解决的技术难题

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种端基含硫修饰的DNA及其制备方法，通过简单的还原和酯化等标准的有机单元反应来制备2-氰乙基-N,N-二异丙基-亚磷酰胺硫辛醇酯，最终产物可直接用于DNA合成仪上，极大简化了DNA端基化的操作。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：

一种端基含硫修饰的DNA，其结构式如I所示：

一种端基含硫修饰的DNA的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备亚磷酰胺硫辛醇酯：包括以硫辛酸为原料经还原反应得到硫辛醇后，经酯化反应得到亚磷酰胺硫辛醇酯的步骤；

步骤二：制备端基修饰的DNA：取亚磷酰胺硫辛醇酯溶于无水乙腈中作为端基修饰位试剂与DNA合成得到端基含硫修饰的DNA。

作为优选：所述硫辛酸在无水四氢呋喃中以三甲氧基硼氢化钠和硼酸作为还原剂制得硫辛醇。

作为优选：所述还原反应具体包括以下步骤：取三甲氧基硼氢化钠和硼酸溶于无水四氢呋喃中，冰浴搅拌下加入硫辛酸，于15～25℃搅拌20～30h；

所述三甲氧基硼氢化钠、硼酸和硫辛酸的质量比为依次为1～5：0.15～0.3：1，所述无水四氢呋喃溶液中硫辛酸的质量浓度为0.015～0.025g/mL。

作为优选：所述还原反应结束后，向所述还原反应液中滴加硫酸溶液，过滤后取滤液加入氯仿和饱和食盐水洗涤，分出有机相经干燥处理后，蒸发有机相得到硫辛醇。

作为优选：滴加的所述硫酸溶液浓度为1～4mol/L，滴加的所述硫酸溶液中的硫酸与反应液中硫辛酸的质量比3.50～4.50:1，所述氯仿与饱和食盐水的体积比为1～3：1。

作为优选：所述酯化反应包括以硫辛醇为原料与2-氰乙基-N,N-二异丙基氯代亚磷酰胺在无水三乙胺和无水四氢呋喃中制备得到亚磷酰胺硫辛醇酯的步骤。