用于暫時性生物綴合物合成的具有二芳基硫化物骨架的光可裂解的銜接物分子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及光可裂解的化合物，其可用作連接兩個生物分子的光可裂解的銜接物 (linker)，所述生物分子為例如寡核苷酸和肽。本申請還涉及所述光可裂解的化合物的合 成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光可裂解的化合物作為保護基在阻斷核苷、核苷酸、糖和氨基酸中存在的官能團 中發(fā)揮重要作用，其可用于合成生物分子例如核苷酸及其衍生物、蛋白質(zhì)、肽和碳水化合 物。上述化合物具有以下優(yōu)點：保護的官能團可經(jīng)由光暴露簡單地進行脫保護。因此，光可 裂解的化合物為寡核苷酸或肽在固體載體例如微陣列上基于光刻的空間解析合成提供基 礎(chǔ)。對光不穩(wěn)定的化合物在微陣列合成中的用途是公知的（Pease等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA91 (1994) 5022-5026, Hasan 等人，Tetrahedron 53 (1997) 4247-4264) 〇
[0003] 光可裂解的化合物還可用作連接不同組成部分的光可裂解的銜接物分子，所述不 同組成部分為例如兩個生物分子、一個生物分子和一個固相、一個生物分子和一個抗生蛋 白鏈菌素。例如，兩個不同的寡核苷酸可經(jīng)由光可裂解的化合物連接，從而向生物化學(xué)或生 物學(xué)測試遞送單鏈分子，其經(jīng)光照射釋放兩個單獨的寡核苷酸，然后所述寡核苷酸可形成 雙鏈DNA并展現(xiàn)出生物學(xué)功能。另一個可能的應(yīng)用是寡核苷酸可經(jīng)由光可裂解的化合物與 生物素分子連接，使得寡核苷酸可通過親和純化捕獲例如被來自測定的抗生蛋白鏈菌素包 衣的磁珠捕獲且接著可用光照射從親和樹脂釋放。
[0004] 另一個可能的應(yīng)用是當(dāng)寡核苷酸為蛋白結(jié)合適體時，上述寡核苷酸-光可裂解的 化合物-生物素結(jié)構(gòu)可用于下拉（pull-down)純化或測定。
[0005] 通過上述化合物進行光可裂解連接的組成部分由于光暴露而可彼此簡單地分 離。上述組分是公知的（Ole jnik 等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA92 (1995) 7590-7594 ; Olejnik 等人，Nucleic Acids Res. 26(1998)3572-3576 ;01ejnik 等人，Nucleic Acids Res. 27(1999)4626-4631)。
[0006] 本領(lǐng)域所述光可裂解的化合物的主要缺點是為了裂解光可裂解的化合物必須使 用用于裂解共價鍵的近UV范圍的光（365nm或更短）。適于產(chǎn)生上述波長的光源為例如汞 弧光燈、受激準分子激光器、UV-LED和倍頻固態(tài)激光器。上述光源特征在于高購買成本，提 供有限的發(fā)光功率并具有短壽命，這導(dǎo)致運行的總成本高。因為一些上述光源含有有害物 質(zhì)例如汞，采取適當(dāng)措施確保職業(yè)安全和妥善處置是必要的，這進一步增加了成本。
[0007] -些上述光源產(chǎn)生寬波長譜，例如汞弧光燈發(fā)射UV至IR范圍的光，如果用于生物 分子的情況下，所述兩種光都具有不利的影響。UV光例如可被合成的DNA吸收，這導(dǎo)致由磷 酸酯骨架基團裂解引起的鏈內(nèi)隨機斷裂、鳥嘌呤堿基氧化和隨后的鏈斷裂或光二聚化（尤 其是胸腺嘧啶堿基）。此外，UV光還可導(dǎo)致某些氨基酸的破壞，例如通過基團氧化破壞色氨 酸或通過硫氧化破壞半胱氨酸和甲硫氨酸。因此，涉及生物分子的實驗受上述UV光用于裂 解光可裂解的化合物的影響。相反，IR光導(dǎo)致實驗裝置的升溫，這也影響實驗結(jié)果。
[0008] 因此，本申請的目的是提供不表現(xiàn)出上述缺點的光可裂解的化合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本申請涉及光可裂解的化合物，其可用作連接兩個生物分子的光可裂解的銜接 物，所述生物分子為例如寡核苷酸和肽。一經(jīng)用可見光照射，所述銜接物裂解，從而釋放兩 個生物分子。更準確地講，本申請涉及光可裂解的下式化合物：
[0010] [式 I]
[0011]
【主權(quán)項】
1. 光可裂解的下式化合物：
其中 A 為-CH2-、-CH2-CH2-、-CH (CH3)-或-CH (CH3) -CH2-， R3為H、甲基或乙基， R2為亞磷酰胺、H-磷酸酯、磷酸二酯或磷酸三酯， 其中當(dāng)R2為式-O-P (O) -(0R4) -(OH)的磷酸二酯時，R4為烷基或取代的烷基或核苷或 寡核苷酸，且 其中當(dāng)R2為式-O-P (0) -(0R4) -(0R5)的磷酸三酯時，R4和R5各自為烷基或取代的烷 基或核苷或寡核苷酸，或R4和R5 -起形成寡核苷酸的核苷酸間部分， Rl為苯基酰胺，且 其中官能團經(jīng)由氨基與所述苯基酰胺連接。
2. 權(quán)利要求1的化合物，其特征在于所述官能團選自4,4' -二甲氧基三苯甲基-氧 基_烷基_、二氟乙酰基-氨基-烷基 -、烷基酰氨基_生物素和半抗原。
3. 權(quán)利要求1或2的化合物，其特征在于A為-CH (CH 3) -CH2-。
4. 權(quán)利要求1至3的化合物，其特征在于R3為乙基。
5. 權(quán)利要求1至4的化合物，其特征在于R2為亞磷酰胺。
6. 權(quán)利要求1至5的化合物，其特征在于第一分子與所述官能團連接且第二分子與所 述亞磷酰胺連接。
7. 權(quán)利要求6的化合物，其特征在于所述第一分子和所述第二分子獨立地選自寡核苷 酸和肽。
8. 權(quán)利要求1至7的化合物，其特征在于所述光可裂解的化合物可在375nm至420nm 的波長處進行裂解。
9. 權(quán)利要求1至8中任一項的光可裂解的化合物的制備方法，其包括以下步驟： a) 提供對二乙基苯作為起始物質(zhì) b) 對苯基環(huán)進行溴化 c) 將所得化合物在硝酸和硫酸中在溴的對位進行硝化 d) 純化和結(jié)晶 e) 在芐位將化合物進行羥基甲基化 f) 使用取代的苯硫酚將芳族溴基團轉(zhuǎn)化為芳基硫化物 g) 純化 h) 將醇轉(zhuǎn)化為氯甲酸酯 i) 使所述氯甲酸酯與核苷反應(yīng)并使核苷與亞磷酸化試劑反應(yīng)，或使所述氯甲酸酯與氨 基酸衍生物反應(yīng)。
【專利摘要】本申請涉及光可裂解的化合物，其可用作連接兩個生物分子的光可裂解的銜接物，所述生物分子為例如寡核苷酸和肽。本申請還涉及所述光可裂解的化合物的合成方法。
【IPC分類】C07F9-6561, C07H19-00, C07F9-24
【公開號】CN104684921
【申請?zhí)枴緾N201380051726
【發(fā)明人】K-P·施滕格勒
【申請人】文塔納醫(yī)療系統(tǒng)公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】CA2883263A1, EP2914607A1, WO2014053397A1