Синтез и спектральные свойства олигонуклеотидных конъюгатов, содержащих новые нуклеозид-2'-карбаматные и 2,4-дигидроксибутирамидные производные флуоресцентных красителей

• Автор: Дюбанкова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Синтез и свойства модифицированных нуклеозидов, повышающих стабильность олигонуклеотидных дуплексов за счет стэкингвзаимодействий ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Синтез модифицированных аналогов ну клеозидов

Физикохимические основы стэкингвзаимолсйствий

Влияние ароматических углеводородов в составе нуклеозидных аналогов на стэкинг

взаимодействия

Стабилизация олигонуклеотидных дуплексов мостиковыми структурами

Полициклические гетероциклические нуклеозидные аналоги, не образующие водородные связи

Аннелированные пуклеозиды

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Синтез 1фенилэтинилпнренового и 9,бисфсннлэтинилантрацснопого 2карбаматных производных урилина и амилофосфитных реагентов на их основе спектральные свойства модифицированных олигонуклеотидов
. . Получение 2 карбаматных нуклеозидных производных 2 пирен1илФ отинияфенигметитминокарбонил и 2 фенилзтинилантрацен9ил
этинилфснилметиламинокарбон1пуридинов
1.2. Спектразьные свойства 2 пирен1илзтинилфенигметиламинокарбонил и 2О4фенилэтинилантрацен9илэтинилфенигиетиламинокарбонилуридина
1.3. Синтез и свойства олигонуклеотидов, содержащих остатки ФЭП и БФЭА уридин2 карбаматов
2. Синтез пиренилметильного и бутильного аябмя0уридин2карбаматов и амилофосфитных реагентов на основе урацил1арабннозида спектральные свойства пирсновых производных
2.1. Синтез пиренигметильного и бутильного арабиноуридин2 карбаматных амидофосфитных реагентов
2.2. Спектразьные свойства пире нового арабиноуридин2карбамата
2.3. Синтез и свойства олигонуклеотидов, содержащих остатки пире нового и бутилового арабиноуридин2 карбаматов
3. Синтез модифицирующих реагентов на основе 2,4Дигидроксибутирамида и спектральные свойства модифицированных олигонуклеотидов
3.1. Синтез модифицирующих реагентов на основе замещенных 2,4дигидроксибутирамидов
3.2. Синтез и свойства олигонуклеотидов, содержащих 2,4дигидроксибутирамидные синтоны

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Материалы и оборудование
Растворители
Реактивы
Оборудование
Методы
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Например, при кипячении 3,5ди0ацетилтриизопропнлфеннлсульфонил5бром2дсзоксиуридина с 4нитро1,2фенилендиамнном в тетрагидрофуранс с выходами и были получены днацетильные производные соединения 1 ЯВг . Аналогичная реакция с нфндиамннонафталином давата диацетильное производное соединения 2 с выходом , а с 2,3днаминонафталнно. И. Присутствие таких модифицированных нуклсозидов в олигонуклсотилных дуплексах стабилизирует их за счет увеличения плошали стокингвзаимодействий нуклеиновых оснований , . При этом они не участвуют в образовании водородных связей. Группа исследователей во главе с МЛ. МаПеисс запатентовала ряд нуклеозндов 4, содержащих конденсированную с пиримидином систему . Они стабилизируют дуплексы, проявляют флуоресцентные свойства и облегчают проникновение олигонуклеотида в клетку , . Поэтому нуклеозиды такого типа активно синтезируются и другими исследователями . Гае X5. И
Я у В. Я. Вз рзпичные заместители см. НО
О
Наиболее изученными соединениями такого типа являются фсноксазииовыс Х0, УС 5, и фенотиазиновые Х5, УС 7а нуклеозиды. В качестве примера на схемах 1 и 2 приведен их синтез ,. Ключевой стадией в синтезе 5 является взаимодействие 5гнлрокси2дезоксицитидина с гсксафторбсмзолом в ОМ Б О в присутствии карбоната калия при С . Схема 1. Реагенты и условия а 1. Вг2, Н,С, затем ЕА Ь К2С, гексафторбснзол. ЭМБО. Фенотиазиновый нуклеозид 7а получали из 5иод2дезоксиуридина. Диацильное производное исходного 5галогениуклеозида обрабатывали мезитиленсульфохлоридом в присутствии триэтиламина. Последующее взаимодействие активированного соединения с 2аминотиофенолом в присутствии ОВ, давало 6а с выходом , которое кипятили в ф этаноле в присутствии лслбутилата калия, получая 7а с выходом . Поэтому исходным соединением выбрали 5бром2дезоксиуридин, который давал соединение с выходом . Циклизация оказалась более эффективной на незащищенном продукте, поэтому сначала обрабатывали аммиаком в метаноле, затем кипятили в этаноле в присутствии фторида калия, получая с количественным выходом . Другой подход к синтезу трицикличсских пиримидиновых производных представлен на схеме 3 на примере нуклеознда 8. Он заключается в присоединении Восзащищенного отрнмстнлстанниланилина по методу Стилле к 5ноддсзоксиуриднну в присутствии РЬзгРс1С в ОМИ при С. Зтриметилсилнльиой. Затем О4 активировали, как в синтезе соединении 7а и схема 2, мезитиленсульфохлоридом в присутствии триэтиламина и ОМАР в СНгСЬ при С и цнклнзовали с помощью БВи в СНгСЬ После снятия триметнлеилилыюй защиты целевой нуклеозид 8 был получен с выходом . X 1. Вг
НО
УН
с. Ч I а
6а X I, УБ X Вг, У О
НИ
Вг
ю
Схема 2. Реагенты и условия а Лс в пиридине, С б мезнтиленсульфохлорид, Е1зЬ5 в 2аминофенол или 2аминотиофснол, ОВи, С г Шз в СНзОН, С д экв. КР в ЕЮН, кипячение с гВиОК в ЕЮН, кипячение. О
, БпМс, НЫ. Схема 3. Реагенты и условия а РЬ,2РбС1г, ОМР, С б От1С1, Ру, вС в 1. СН2С, С 2. ОМАР, СН2С, С 3. Запатентован ряд полицикличсских производных пуриновых нуклеозилов 9 , , стабилизирующих дуплексы, проявляющих флуоресцентные свойства и способствующих проникновению олигонуклеотида в клетку . ОН ОН ОН
На схеме 4 представлен пример синтеза нуклсозила . Хлор7дсаза7иодди0толнл2дсзокснрибофуранозилпурин вводили в реакцию Стилле с Восзащншснным отримстилстанниланилином в присутствии РЬзРсЮЬ в ОМИ при С, получая бисарильный нуклеозид с выходом . Его обработка БаЬсо и ОВ1 приводила к образованию тетрацнклического соединения. На этой стадии не была полностью удалена треибутнлокенкарбонильная защита. Поэтому смесь продуктов обрабатывали трнфторуксусиой кислотой, получая целевое соединение с выходом . Схема 4. Реагенты и условия а ЛЦиея. РЬ,Р2Р1С 0. С, ч б ОаЬео 2 экв. ОБи 2 экв. С, ч в СР,СООН в СН2С, И, 3 ч на стадии б, в г ИаОМе, МсОН, И . Нуклсозиды, содержащие основания с расширенной площадью поверхности, получают также гликозилироваиием соответствующих оснований защищенными сахарами. На схеме 5 показан синтез бициклнческнх нуклеозидных аналогов а, б. Поверхность стэкннгвзаимодсйствий дополнительно расширена за счет введения иропинильнон группы.