硫代磷酸酯衍生物与过量溴乙酮基芳环物的反应及产物的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学生物领域，涉及一类新的化合物、化学反应和生物技术。硫代磷酸 酯衍生物和溴乙酮基芳环衍生物在一定条件下发生反应生成含有硫醚的磷酸三酯产物。当 溴乙酮基芳环衍生物是ct-溴对羟基苯乙酮(CAS编号2491-38-5)时，得到的含有硫醚的磷酸 三酯产物可以在光照条件下转变为磷酸二酯类物质。 技术背景
[0002] 硫代磷酸酯衍生物的硫原子具有较强的亲核性，有报道表明一些含溴类化合物可 与硫代磷酸酯衍生物发生化学计量比为1:1的亲核取代反应，生成相应的硫代磷酸酯类化 合物[1-2]。本发明发现，硫代磷酸酯衍生物和溴乙酮基芳环衍生物在一定条件下，可发生 化学计量比为1:2的反应，生成含有硫醚的磷酸三酯产物（图3)。该类含有硫醚的磷酸三酯 产物和该类化学反应，从未见报道，是一类新的化合物和化学反应。该类化合物和化学反应 在药物合成、生物修饰等领域均有广泛的应用前景。
[0003] 通过本发明发现的化学反应，可以将含有硫代磷酸酯骨架的核酸修饰为含有硫醚 的磷酸三酯骨架的核酸，是一种化学修饰核酸的新方法。当反应物溴乙酮基芳环衍生物是 α_溴对羟基苯乙酮(CAS编号2491-38-5)时，得到的含有硫醚的磷酸三酯骨架的核酸可以在 光照条件下转变为正常的含有磷酸二酯骨架的核酸，是一种合成具有光响应性能的核酸新 方法。光响应性核酸被广泛地用于光控基因表达、细胞内生化分析等重要领域[3-4]。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种重排反应，需要两种带有特定结构的反应物，其中一种反应物为 硫代磷酸酯衍生物:可指一般的硫代磷酸酯类有机小分子或者盐，也可指含硫代磷酸酯基 团的大分子，如含硫代磷酸骨架的核酸等;另一种反应物为溴乙酮基芳环衍生物:与溴相连 的碳原子上的氢可以被不同的取代基取代，芳环上也可连不同的取代基;这两种反应物若 按照等比例混合，只能发生一般的亲核反应生成1:1产物，而本发明所指的重排反应需要满 足以下投料比：带溴乙酮基的芳环体系的物质的量为硫代磷酸酯衍生物的两倍及其以上 时，并在一定条件下可经过中间产物（1:1产物)重排后，继续与带溴乙酮基的芳环体系发生 亲核反应得到含有硫醚的磷酸三酯产物(1:2产物），如图3所示。
[0005] 本发明中的反应条件可分为两类:一、有机小分子之间反应一般在有机体系中，反 应需要在有机溶剂和碱性环境下进行，有机溶剂即乙醇、乙腈、二氯甲烷等所有有机溶剂， 碱性物质不仅可以是碱类物质，如氢氧化钠，也可以是弱酸强碱盐，如碳酸钾、碳酸铯等，可 室温反应或者加热回流反应;二、含生物大分子的反应物一般在水溶液体系或者水与有机 溶剂混合体系中，反应过程加入一定的缓冲液，如磷酸盐缓冲、碳酸盐缓冲、MES(4_羟乙基 哌嗪乙磺酸)缓冲、HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲等，pH可在4~10之间，可在10°C~100 °C反应。
[0006] 本发明能够使含硫代磷酸骨架的核酸衍生物在光照条件下转化为正常磷酸骨架 的核酸：带硫代磷酸骨架的核酸与过量α-溴对羟基苯乙酮(CAS编号2491-38-5)反应后，得 到的含有硫醚的磷酸三酯骨架的核酸可以在光照条件下转变为正常的含有磷酸二酯骨架 的核酸。
[0007] 发明的优点和积极效果：
[0008] 1、本发明提出的含有硫醚的磷酸三酯类化合物是一类新化学物质，在药物合成和 生物分子修饰方面有潜在的应用价值。
[0009] 2、本发明提出的新化学反应，简单高效，而且反应条件温和，一般只需要室温条 件，反应一定时间即可。
[0010] 3、本发明的反应不仅适用于有机小分子体系，而且同样适用于生物大分子体系， 可在缓冲水溶液中反应。
[0011] 4、本发明的重排反应对硫代磷酸骨架的核酸进行处理后，再经过光照，能够恢复 到正常核酸的磷酸骨架，是一种简单高效的光响应性核酸的合成方法。
【附图说明】
[0012] 图1本发明中反应物硫代磷酸酯衍生物结构示意图
[0013] 图2本发明中反应物溴乙酮基芳环衍生物结构示意图
[0014]图3本发明中反应推测机理流程图，以及含有硫醚的磷酸三酯衍生物结构示意图
[0015] 图4合成DEPT-OH和含有硫醚的磷酸三酯衍生物ΤΕΕΡ-0Η的流程图
[0016] 图5含有硫醚的磷酸三酯衍生物TEEP-N02的结构简式以及单晶结构图 [0017] 图6含有硫醚的磷酸三酯衍生物TEEP-OMe和TEEP-Naph的结构简式
[0018] 图7硫代磷酸骨架的核酸经过本发明的重排反应以及光照后恢复正常核酸骨架的 流程图
[0019] 图8核酸T15-1PS修饰前后及修饰后光照的PAGE结果图
[0020] 图9核酸硫代8-17DNAzyme和10-23DNAzyme修饰前后及修饰后光照的PAGE结果图
【具体实施方式】
[0021] 1、在有机体系中，硫代磷酸酯衍生物和溴乙酮基芳环衍生物按照1:2物质的量(若 按1:1比例加入时可得到1:1反应产物，其余步骤同下)加入一定量的有机溶剂中混合均匀， 一般每lmmol反应物加入5~50mL溶剂，再加入碱性物质于反应物0.1~100倍当量，室温或 者加热回流并不断搅拌下反应0. lh~72h，具体反应是否完全可通过薄层色谱(TLC)点板观 察判断。当反应完全后，先减压蒸馏除去反应溶剂，并用乙酸乙酯和水的混合溶液处理残留 物，通过萃取收集有机相，再用水洗涤三次后用无水硫酸钠进行干燥，最后减压除去有机溶 剂即可得到所需的产物。得到的物质可经过质谱和核磁检验是否为目标产物及其纯度。
[0022] 2、在水溶液体系或者水和有机溶剂混合体系中，一般有生物大分子作为反应物， 溴乙酮基芳环衍生物的物质的量为硫代磷酸酯衍生物的2~1000倍，两反应物溶解于pH在4 ~10之间的缓冲体系，如磷酸盐缓冲、碳酸盐缓冲、MES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸）缓冲、HEPES (4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲等，若其中一个反应物为有机小分子，可加入适当比例的有机 溶剂保证小分子溶解即可，在l〇°C~100°C反应0.5h~200h，反应完可通过超过滤器 (Amicon)去除过量的小分子，将产物进行纯化。对于蛋白质、核酸等生物大分子，可通过聚 丙烯酸凝胶电泳(PAGE)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)进行表征， 验证产物。
[0023] 3、含硫代磷酸骨架的核酸转化成正常磷酸骨架的核酸:将含硫代磷酸骨架的核酸 用溴乙酮基芳环衍生物小分子进行修饰，选择上述【具体实施方式】2的条件:先将溴乙酮基芳 环衍生物小分子溶解在有机溶剂中，配成ImM~1000mM溶液;准备50μΜ~500uM硫代磷酸骨 架的核酸水溶液和浓度为1〇禮~500mM、pH在4~10之间的缓冲体系，三者等体积混合，也可 根据小分子的溶解性适当再加入0.1%~50%有机溶剂，只要保证溴乙酮基芳环衍生物小 分子的量至少为核酸上的硫代位点数的两倍及其以上，反应效果较佳的比例是前者的量为 后者硫代位点数的20~100倍之间，在10°C~100°C反应0.5h~200h，反应完可通过超过滤 器(Ami con)去除过量的小分子，将修饰产物进行纯化。修饰产物在200~400nm紫外灯下光 照1~30min能够得到正常磷酸骨架的DNA。通过聚丙烯酸凝胶电泳(PAGE)、基质辅助激光解 析电离飞行时间质谱(MALDI-T0F-MS)进行表征，验证修饰产物和光照产物。
[0024] 实施实例：
[0025] 实施实例一:含有硫醚的磷酸三酯代表化合物ΤΕΕΡ-0Η的合成
[0026] 1、将0.42g(2mmol)0,0-二乙基硫代磷酸钾盐分散于50mL乙腈中，再逐渐加入 0.868(4臟〇1)2-溴-4羟基苯乙酮和1.388(1〇1111]1〇1)碳酸钾固体;室温不断搅拌下反应311，通 过薄层色谱(TLC)点板观察反应完全。之后，减压蒸馏除去反应溶剂，并用50mL乙酸乙酯和 50mL水的混合溶液处理残留物，通过萃取收集有机相，再用50mL水洗涤三次后用无水硫酸 钠进行干燥，最后减压除去乙酸乙酯，得到产物TEEP-〇H(结构与重排机理见图4)，淡黄色固 体粉末〇.81g，产率92%。通过质谱和核磁检验目标产物及其纯度，核磁结果：1H NMR (300MHz,DMS0-d6),5(ppm):10.45(s,lH),9.69(s,lH),7.91(d,2H),7.29(d,2H),6.87(d, 2H)，6.76(d，2H)，6.30(s，lH)，4.28(s，2H)，4.03(q，4H)，1.17(t，6H)·13C-匪R(300MHz, CD3CN)，S(ppm):192.8,162.0,157.6,145.2,131.3,127.6,126.7,126.4,115.4,115.3， 109 · 9，64 · 8，39 · 0，15 · 4 ·质谱结果：C2QH23〇7PS[M+Na]+理论值 461 · 1，实际值 461 · 1 ·
[0027] 实施实例二:化合物ΤΕΕΡ-0Η的对比化合物DEPT-OH的合成
[0028] 2、为了与实例一的产物进行对比，将实施实例一中的原料按照1:1物质的量配比 进行反应:将0.42g(2mmol )0，0-二乙基硫代磷酸钾盐分散于50mL乙腈中，再逐渐加入0.43g (21111]1〇1)2-溴-4羟基苯乙酮和0.698(51]11]1〇1)碳酸钾固体;室温不断搅拌下反应151]1；[11，通过 薄层色谱（TLC)点板观察反应完全。之后，减压蒸馏除去反应溶剂，并用50mL乙酸乙酯和 50mL水的混合溶液处理残留物，通过萃取收集有机相，再用50mL水洗涤三次后用无水硫酸 钠进行干燥，最后减压除去乙酸乙酯，得到产物DEPT-0H(结构与反应流程见图4)，白色粉末 0.54 8，产率89%。通过质谱和核磁检验目标产物及其纯度，核磁结果：1!1丽1?(30(^取， DMS0-d6),5(ppm):11.52(s,lH),7.88(d,2H),6.87(d,2H),4.45(s,lH),4.40(s,lH),4.08 (q，4H),1.23(t，6H).13C-