[发明专利]一种肽核酸鸟嘌呤单体的合成方法

说明书

本发明提供了一种肽核酸鸟嘌呤单体的合成方法，包括如下步骤，1）将2‑N‑(二苯甲氧羰基)鸟嘌呤‑9‑乙酸溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌下加入N‑羟基丁二酰亚胺，0℃下加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐，在室温下搅拌反应，TLC显示反应完毕；2）将N‑(2‑Fmoc‑氨乙基)甘氨酸溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，加入步骤1）得到的活性酯，0℃下滴加N,N‑二异丙基乙胺，室温反应过夜，即得到所需的产物肽核酸鸟嘌呤单体。本发明简化了反应路线，反应条件温和；避免了酰氯的使用，无需无水无氧操作；所用溶剂可以回收再利用，绿色环保；为肽核酸鸟嘌呤单体的产业化提供了基础。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其是涉及一种肽核酸鸟嘌呤单体的合成方法。

背景技术

肽核酸，一类以多肽骨架取代糖磷酸主链的DNA类似物， 是丹麦有机化学家 OleBuchardt和生物化学家 Peter Nielsen 于20 世纪80 年代开始潜心研究的一种新的核酸序列特异性试剂。它是在第一代、第二代反义试剂的基础上 ,通过计算机设计构建并最终人工合成的第三代反义试剂，是一种全新的DNA类似物，即以中性的肽链酰胺2-氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架，其余的与DNA相同，PNA可以通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列，形成稳定的双螺旋结构。

根据PNA的代谢稳定性，主要将其用于抑制基因表达的反义药物研究领域，国外几家制药及生物技术公司均投入大量精力从事开发研究;根据其与DNA优良的杂交稳定性，PNA又被广泛用于DNA分子识别和操纵。PNA可以广泛用于病原体、遗传病检测的分子杂交、原位杂交、突变分析、抗癌、抗病毒反义核酸研究和应用。尤其是PNA可以取代寡核苷酸用于基因芯片的制备，将比普通基因芯片更稳定，特异性也更好，被认为是基因芯片的升级产品。PNA也可用于定量PCR，可以用于实时检测PCR的扩增反应;也可将其做成PNA Beacon，用于实时监测细胞内的RNA表达。随着PNA基础研究的不断深入和新技术的不断出现，PNA将显示出无比优越的性能和更为广阔的应用前景。

由于 PNA 的特殊化学结构且不带电荷，所以 PNA 探针与目标 DNA 结合的特异性与灵敏性都非常高。因此PNA 作为 FISH probes 非常有效，即使在浓度非常低的情况下也能够有比较明显的效果。PNA Probes 与目标序列的结合非常快 (几个小时内)，而且干扰背景少。

目前世界范围内新冠肺炎蔓延，肽核酸探针作为快速诊断试剂必将得到广泛应用。

目前国内没有一家公司能对这个产品进行大规模的产业化，其合成规模一般只达到克级水平，仅适合于研究用，无法提供长期稳定的商品供应。其中合成工艺路线长，操作繁琐，是大规模合成肽核酸鸟嘌呤单体的瓶颈。

现有肽核酸鸟嘌呤单体合成工艺存在着诸多问题，合成路线长，工艺复杂，收率低，操作繁琐；反应中用到无水无氧条件；投料比例难以控制，造成副产物增多。尤其是合成最终产物的步骤，由于两个保护基在反应条件下都有可能脱落，使得反应收率难以把握，其后处理中杂质难以去除。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种肽核酸鸟嘌呤单体的合成方法，以克服现有技术中的不足，避免了无水无氧反应条件的使用，反应条件温和；溶剂可以重复再利用，节约生产成本；工艺路线得到简化；为肽核酸鸟嘌呤单体的合成的产业化提供基础。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种肽核酸鸟嘌呤单体的合成方法，包括如下步骤，

1）将2-N-(二苯甲氧羰基)鸟嘌呤-9-乙酸溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌下加入N-羟基丁二酰亚胺，0℃下加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，在室温下搅拌反应，TLC显示反应完毕；

2）将N-(2-Fmoc-氨乙基)甘氨酸溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入步骤1）得到的活性酯，0℃下滴加N,N-二异丙基乙胺，室温反应过夜，即得到所需的产物肽核酸鸟嘌呤单体。