[发明专利]含哌啶骨架亚磷酰胺单体及寡聚核苷酸的合成和应用

说明书

本发明属于寡聚核苷酸的化学合成及功能化寡核苷酸领域，涉及含哌啶骨架亚磷酰胺单体及寡聚核苷酸的合成和应用，具体涉及以反‑4‑羟甲基哌啶‑3‑醇为骨架的功能染料修饰的亚磷酰胺单体以及寡聚核苷酸的合成与应用。本发明所述的含哌啶骨架亚磷酰胺单体化合物包括如式I所示结构和其对映异构体。其中，R₁为功能染料或其它功能基团、R₂、R₃、DMTr如权利要求书和说明书所述。本发明所述的以反‑4‑羟甲基哌啶‑3‑醇为骨架的亚磷酰胺单体能够用于制备功能化寡聚核苷酸。所述的功能化寡聚核苷酸为功能染料定点修饰的寡聚核苷酸，在分子识别和调控方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于寡聚核苷酸的化学合成及功能化寡核苷酸领域，涉及含哌啶骨架亚磷酰胺单体及寡聚核苷酸的合成和应用，具体涉及以反-4-羟甲基哌啶-3-醇为骨架的功能染料修饰的亚磷酰胺单体以及寡聚核苷酸的合成与应用。

背景技术

伴随着核酸化学合成技术的发展，核酸及其修饰类似物在化学，生物学和医学中得到了广泛应用。通过DNA固相合成法和亚磷酰胺化学，可以实现寡聚核苷酸的全方位化学修饰或局部替代。化学修饰的寡聚核苷酸不仅能够用作仿生药物，而且可以广泛用于制备纳米探针材料。寡聚核苷酸的化学修饰包括对糖环的、碱基部位的修饰、磷酸二酯骨架的修饰以及非天然单体对核苷的替换等。

近年来，化学家们设计合成了一系列功能染料修饰的寡聚核苷酸探针，用于基因检测、靶向诊疗等领域，受到学术界和产业界的关注。这些寡聚核苷酸探针中除了末端修饰的以外，已报道的中间修饰寡聚核苷酸大多数是由碱基或糖环部位功能染料修饰的亚磷酰胺单体制得，用替换糖环或核苷的非天然骨架对寡聚核苷酸进行定点功能染料修饰的研究，除了苏氨醇，2,3-二羟丙基氨基甲酸酯等骨架分子以外，报道极少。设计开发承载功能染料的新骨架分子，并定点导入到寡聚核苷酸中，能够使功能染料的物理化学性质随着其所处的核酸微小分子环境的改变而变化，为新型寡聚核苷酸探针的开发提供新的思路和分子素材。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种以反-4-羟甲基哌啶-3-醇为骨架的亚磷酰胺单体，该亚磷酰胺单体合成经济简易，用其制备的寡聚核苷酸具有通用性。

本发明的目的之二是提供所述以反-4-羟甲基哌啶-3-醇为骨架的亚磷酰胺单体的制备方法。

本发明的目的之三是将所述以反-4-羟甲基哌啶-3-醇为骨架的亚磷酰胺单体应用于制备功能化寡聚核苷酸。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种以反-4-羟甲基哌啶-3-醇为骨架的亚磷酰胺单体，其为式I所示结构的化合物和其对映异构体：

其中：

R₁为功能染料基团，优选为丹磺酰基、硝基苯并呋咱基、芘甲酰基或苯偶氮苯甲酰基及其他功能分子基团；

R₂选自C1-C4烷基；

R₃选自C1-C4烷基；

DMTr为4,4’-二甲氧基三苯甲基。

本发明优选如下的化合物和其对映异构体：

其中，

R₁为丹磺酰基、硝基苯并呋咱基、芘甲酰基或苯偶氮苯甲酰基；

R₂选自甲基，乙基或异丙基。

R₃选自甲基，乙基或异丙基。

DMTr为4,4’-二甲氧基三苯甲基。