Модифицированные олигонуклеотиды, содержащие гексапиранозилнуклеозиды и дисахаридные нуклеозиды : Синтез и свойства

• Автор: Ермолинский, Борис Сергеевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.

Список сокращений.

Введение.
Глава 1. Реакция периодатного окисления в химии компонентов нуклеиновых кислот. Диальдегидные производные нуклеозидов, нуклеотидов и олигонуклеотидов Обзор литературы.

1.1. Введение диальдегидных групп в компоненты нуклеиновых кислот.

1.1.1. Реакция периодатного окисления

1.1.2. Выделение продуктов реакции.

1.2. Свойства компонентов нуклеиновых кислот с диальдегидными группами.

1.2.1. Физикохимические свойства..

1.2.2. Устойчивость окисленных производных нуклеозидов и нуклеотидов

1.2.3. Химические свойства

1.2.4. Биологическая активность, взаимодействие с белками и ферментами, аффинная
модификация.
Глава 2. Модифицированные олигонуклеотиды, содержащие гексапиранозилнуклеозиды и дисахаридные нуклеозиды. Синтез и свойства Обсуждение результатов.
2.1. Синтез производных 1Р0глюкопиранозилтимина
2.2. Синтез производных 1р0галактопиранозилтимина
2.3. Получение олигонуклеотидов, содержащих дисахаридные нуклеозиды.
2.4. Физикохимические и субстратные свойства олигонуклеотидов, содержащих гексапиранозильные остатки
2.5. Получение и свойства олигонуклеотидов, содержащих диальдегидные группы.
2.6. Использование окисленных производных олигонуклеотидов для аффинной модификации ферментов.
Глава 3. Экспериментальная часть Материалы и методы.
Выводы.
Литература


В зависимости от условий реакции и структуры окисляемого вещества лимитирующей стадией может быть или образование промежуточного соединения, или его распад. Кг. Схема 1. НСНОНСНОНК Ю4 ИС РСНОНСНОНСНОНГС 2Ю4 РС ГСс НС РСНОНСНЫНгГС Ю4 ГСС ГСС Н3ССССН3 ю4 НзО 2Н3СС Схема 2. Н н2о но I . СОН НО. ОН Ко СтОЛ I . Следует отметить, что если соединение не окисляется перйодатом, то это еще не является доказательством отсутствия в этом соединении агликольных групп, так как у некоторых соединений стерические факторы препятствуют окислению 0, . При постоянном и постоянной температуре скорость окисления зависит главным образом от стереохимии молекулы гликоля. Продолжительность реакции может быть различной, от нескольких секунд для простых гликолей, до нескольких дней для высших стерически затрудненных гликолей. Так, например, пентафуранозилнуклеозиды с 2,3цисгликольными группами окисляются перйодатом натрия за мин. Различие в скоростях окисления цис и транс диольных групп было применено для селективного окисления метилОарабинопиранозидов и метилОгалактопиранозидов . Так, при окислении метилрЬарабинопиранозидов 1 одним эквивалентом йодной кислоты в диметилсульфоксиде получался диальдегид 2 с высоким выходом схема 3. При переходе к нуклеозидному производному 3 продуктами реакции после восстановления являлись ациклические производные 4 и 5, выходы и , соответственно . Йодная кислота и ее натриевая и калиевая соли являются доступными реагентами. Метапериодат натрия растворим в нейтральных или слабокислых водных растворах водные растворы натриевой соли имеют 4 . В кислых средах рН3 обычно применяется йодная кислота. Так как растворы перйодатов на свету заметно разлагаются, окисление всегда проводят в темноте. Обычно реакции окисления ведут при температуре не выше комнатной, с повышением температуры возрастает скорость побочных реакций неспецифического окисления. Усгановлено, что расщепление гликоля протекает более легко при избытке перйодата и при высокой концентрации его. Обычно используют 0, 0,1 М растворы, так как более высокие концентрации могут способствовать протеканию побочных реакций 6, при котором наблюдаемый расход перйодата превышает теоретические количества, необходимые для окисления только агликольных групп. Схема 3. Так, например, малоновая кислота окисляется при С за часов при 2,5 3,7 тремя эквивалентами перйодата с образованием двух эквивалентов двуокиси углерода и одного эквивалента муравьиной кислоты схема 4. Схема 4. Как уже отмечалось выше, реакция периодатного окисления использовалась для аналитического определения числа агликольных группировок, которое легко можно рассчитать по содержанию в реакционной смеси перйодат или иодатионов , . Известно несколько методов количественного определения перйодата в присутствии иодата, большинство из которых основано на титровании избытка перйодата. Преимущества и недостатки этих методов анализа рассмотрены в обзорах , . Повидимому, одним из наиболее удобных методов является спектрофотометрическое определение иодата, количество которого стехиометрически соответствует числу окисленных гликольных агруппировок. Преимущество данного метода состоит в следующем реакционная смесь освобождается от перйодата и иодата сорбцией на колонке с сильноосновным анионитом в ацетатной форме, что позволяет осуществлять дальнейшие превращения полиальдегида, остающегося в элюате . Кроме того, в случае окисления терминальных гликольных группировок НОСН2СНОН образующийся формальдегид может быть также определен непосредственно в элюате . Далее иодатион селективно элюируют с колонки 0,1 М раствором хлористого аммония и измеряют оптическую плотность при 2 нм . В работах разработаны удобные методы анализа рибонуклеозидов и их 5производных с помощью реакции периодатного окисления. Окисление субстрата 0,5 М проводили 2,5 эквивалентами перйодата в течение нескольких минут в кислой 1,7 2,0 или нейтральной 6,0 7,0 среде при комнатной температуре.