本发明涉及有机合成的,尤其是涉及一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法及其应用。
背景技术:
1、目前,核酸质谱已成为pcr和ngs之后的又一个分子诊断的新兴平台。当核酸发生变异时,生命遗传物质(dna分子由atcg四种碱基构成,每种碱基的分子量不同)不论是碱基的替换还是修饰,都会改变dna的分子质量,核酸质谱通过精准分析这种质量变化,就能够对其精准识别。
2、目前,受核酸质谱仪分辨率的限制和进口试剂ddntp(双脱氧核苷三磷酸)的影响,攻克核酸质谱dntp(脱氧核糖核苷三磷酸)技术,改变dntp分子量之间的差别,减少因分子量差距小而形成的叠加峰已成为热点研究方向之一。相对于2',3'-二脱氧胸苷-5'-三磷酸(ddttp),5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸(5-cf3-ddutp)修饰核苷酸,不仅具有大的分子量差,而且在多重体系中具有较高的单碱基延伸效率,能够有效替代ddttp。
3、然而,目前的现有技术中并没有行之有效的工艺路线能够实现5-cf3-ddutp的快速大批量生产。
4、有鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于提供一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸(5-cf3-ddutp)的合成方法,工艺路线简单、高效,易操作,能够快速大批量生产5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷和5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸,适合工厂化生产。
2、本发明的目的之二在于提供一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸(5-cf3-ddutp)的合成方法的应用,能够实现核酸质谱试剂的高效制备。
3、为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
4、第一方面,5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法,包括以下步骤:
5、(a)5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的伯醇羟基先上保护基后,仲醇羟基再通过burgess试剂脱水成烯,之后将形成的烯烃加氢还原,然后脱除保护基,得到5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷;
6、(b)步骤(a)得到的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷通过三氯氧磷一锅法进行反应,得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸。
7、进一步的,所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的制备方法包括以下步骤:
8、2'-脱氧尿苷通过碘代反应上碘基,得到5-碘-2'-脱氧尿苷,取所述5-碘-2'-脱氧尿苷通过三氟甲基化取代碘,得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷。
9、进一步的,所述碘代反应包括以下步骤:
10、2'-脱氧尿苷和碘溶解于乙酸中形成溶液,然后加入硝酸进行反应,得到所述5-碘-2'-脱氧尿苷;
11、所述碘代反应的温度为100~120℃。
12、进一步的,所述三氟甲基化包括以下步骤:
13、5-碘-2'-脱氧尿苷溶解于n,n-二甲基甲酰胺中形成溶液,然后加入氟代磺酰基二氟乙酸甲酯和碘化亚铜进行反应,得到所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷;
14、所述三氟甲基化的反应温度为100~130℃。
15、进一步的,所述保护基包括tbs基团;
16、所述上保护基的反应包括以下步骤:
17、5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷和咪唑溶解于n,n-二甲基甲酰胺中形成溶液,然后加入叔丁基二甲基氯硅烷进行上保护基反应,得到上保护基后产物;
18、其中,所述加入叔丁基二甲基氯硅烷的温度为-5~5℃;
19、所述上保护基反应的温度为0~10℃。
20、进一步的,所述脱水成烯的反应温度为60~70℃。
21、进一步的,所述烯烃加氢还原的方式包括通过钯碳加氢进行还原;
22、其中,所述钯碳加氢的温度为30~35℃。
23、进一步的,所述脱除保护基的方式包括通过三乙胺三氟化氢进行脱除。
24、进一步的,所述三氯氧磷一锅法包括以下步骤:
25、5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷溶解于磷酸三甲酯和n,n-二异丙基乙胺的溶液中,之后加入三氯氧磷,进行第一反应;
26、其中,所述加入三氯氧磷的温度为-10~0℃;
27、所述第一反应的温度为0~5℃;
28、第一反应结束后,再往体系中加入三丁基焦磷酸铵,进行第二反应,得到所述5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸;
29、其中,所述加入三丁基焦磷酸铵的温度为-10~0℃;
30、所述第二反应的温度为0~5℃。
31、第二方面,一种如上述任一项所述的合成方法在核酸质谱试剂制备中的应用。
32、与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:
33、本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸(5-cf3-ddutp)的合成方法,工艺路线简单、高效,易操作,能够快速大批量生产5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷和5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸,适合工厂化生产。
34、本发明提供的5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸(5-cf3-ddutp)的合成方法的应用,能够实现核酸质谱试剂的高效制备。
1.一种5-三氟甲基-2',3'-双脱氧尿苷-5'-三磷酸的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述5-三氟甲基-2'-脱氧尿苷的制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,所述碘代反应包括以下步骤:
4.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,所述三氟甲基化包括以下步骤:
5.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述保护基包括tbs基团;
6.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述脱水成烯的反应温度为60~70℃。
7.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述烯烃加氢还原的方式包括通过钯碳加氢进行还原;
8.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述脱除保护基的方式包括通过三乙胺三氟化氢进行脱除。
9.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法,其特征在于,所述三氯氧磷一锅法包括以下步骤:
10.一种如权利要求1-9任一项所述的合成方法在核酸质谱试剂制备中的应用。