SU910652A1

SU910652A1 - Производные пуриновых дезоксинуклеозидов как концевые мономеры дл синтеза политиодезоксинкулеотидов и способ их получени

Info

Publication number: SU910652A1
Application number: SU762405855A
Authority: SU
Inventors: Виктор Прокофьевич Кумарев; Виктор Семенович Богачев; Виктор Федорович Кобзев; Людмила Васильевна Баранова
Original assignee: Институт цитологии и генетики СО АН СССР
Priority date: 1976-08-20
Filing date: 1976-08-20
Publication date: 1982-03-07

Description

Изобретение относится к синтезу биологически активных химических соединений, а именно производных пуриновых дезоксинуклеозидов, которые могут быть использованы как моно меры для синтеза политиодезоксинукле отидов .

Известны например 5¹ -С?-и 5*-Вг- производные рибонуклеозидов £1]и £ 2]. а также 5¹ -O-ToS-N⁶-бензоилдезоксиаденозин [3]. Возможность замещения

-электрофильных групп в таких соединениях -обусловливает их использо вание в межмолекулярных реакциях нуклеофильного замещения, например, с N ’-атомом собственного гетероциклического основания. В первом случае образуются олиготионуклеотиды,'во втором^- ц -5g-циклонуклеозиды..

-Ο-TbS-N -бензоилдезоксиаденозин Ϊ31 используется как полупродукт для номера для этого же синтеза. Это соединение довольно стабильно ввиду низкой реакционноспособности 5 -ToS группы,что с одной стороны, предотвращает образование N ,5' -циклоаденозина в обычных условиях, а с другой делает его малоэффективным в межмолекулярных реакциях нуклеофильного замещения.

₁₀ Известен способ получения йодпроизводных пиримидиновых нуклеозидов [4], заключающийся в йодировании производных нуклеозидов метилтрифеноксифосфониййодидом в диметилформамиде.

₁₅ Но йодирование в этих условиях незащищенных пуриновых нуклеозидов не дает йодпроизводных, образуются N^,5’-циклонуклеозиды вследствие внутримолекулярной циклизации. *

2Q Целью изобретения является синтез высокореакционноспособных производных пуриновых дезоксинуклеозидов, которые могут быть использованы для политионуклеотидного синтеза.

синтеза одного из мономеров политионуклеотидного синтеза, а также в качестве концевого (терминирующего) мо3

Предлагаются производных пуриновых дезоксинуклеозидо?! формулы ^J(^o^в (I) он где В - остаток №-бензоиладенина или N^-изобутирилгуанина.

Соединения формулы 1 являются кон-_J0цевыми мономерами для синтеза поли'тиодезоксцнуклеотидов.

Для понижения нуклеофильности П^-атома гетероциклического основания и предотвращения образования побочного Ν ,5¹ -циклонуклеозида для йодирования используют N -бензоил-2’ -дезоксиаденозин или N -изобутирил-2 -дезоксигуанозин.

Способ согласно изобретению заключается в том, что П⁶-бензоил-2 -дезоксиаденозин или N ^изобу.тирил-2* -дезоксигуанозин йодируют метилтрифеноцсифосфониййодидом в диметилформамиде при комнатной температуре.

Полученные производные реагируют с тимидин-3¹-фосфотиоатом в 100 раз быстрее соответствующих тозильных производных. Это трудно было предвидеть, исходя из литературных данных, так как для более простых производных наблюдается обратная зависи мость: алкилтозилаты в два раза реакционноспособней йодалкильных производных в реакциях алкилирования.

Пример 1 . 5* -йод-Ь|6-бензоил-2¹ ,5¹ -дидезоксиаденозин (1). . И^Ь-Бензоил-2' -дезоксиаденозин (0,35 г, 1 ммоль) растворяют в диметилформамиде (1 мл) и к раствору добавляют раствор метилтрифеноксифос- фониййодида (0,5^ г, 1,2 ммоль) в диметилформамиде (1 мл).. Реакционную смесь выдерживают 2Q мин, добавляют метанол (1 мл) и выливают в смесь 15 мл 1%-ного раствора соды, содержащего 0,1 г тиосульфата натрия, и 15 мл хлороформа. Нижний слой отделяют на делительной воронке, промывают водой (4-20 мл) и после концентрирования до 2~3 мл наносят на колонку с силикагелем (26-1,7 см), уравновешенную хлороформом. Ступенчатая элюция хлороформом (50 мл), затем 3%-ным раствором этанола в хлороформе при скорости 3 мл/ч дает 10500 единиц оптической плотности при 283 нм соединения (1). После удале ния растворителя в вакууме осадок кристаллизуют из хлороформа. Кристаллы отфильтровывают, промывают хлороформом (2- 1 мл) и сушат в вакууме. Выход 0,187 г (40%).

Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ-метанол (9:1VV), т.пл. 250°С (с разд.). УФ-максимум (HqO) 283 нм(Е 20700), 224 нм (£ 28200), 255 нм ( £ 12500).

Пример 2. 5'-Йод-N -изобутирил-2¹ ,5'-дидезоксигуанозин (2).

Йодирование Н^-изобутирил-Х -дезоксигуанозина (0,34 г, 1 ммоль) метилтрифеноксифосфониййодидом (0,54 г,

1,2 ммоль) в 2 мл диметилформамида в условиях примера 1 дает 0,32 (71%) соединения 2. После осаждения из спирта в эфир вещество элюируют с силикагеля 15%-ным раствором этанола в хлороформе. Оно гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ-метанол (2:1 V Λ), т.пл. 163°С (с разл.), УФ-максимум (этанол) 255-260 нм (£ 16200) , 281 нм U 11900). .

J1 р 'и м е р 3- 2’ -Дезокси- [гуанидид(З¹* 5^5' -дезокси-5¹ -тиотимйдилил-(3’* 54-5¹ -дезокси-5' -тиоцитидилил-(3** 5’ )~5* -дезокси-5-тиоаденозин] (з).

Тетралитиевую соль 2'-дезокси[N -изобутирилгуанилил(З¹ * 5¹)-5*-дезокси- 5¹ -тиотимидилил (з¹ ч- 5¹)-N⁴-анизоил-5¹-дезокси-5*-тиоцитидин]-З¹-фосфотиоата (0,112 г,0,089 ммоль) растворяют при встряхивании в диметилформамиде (1 мл) и прибавляют раствор М^ь-бензоил-2' 5'-дидезокси-5*-йодаденозина (0,082 г,0,178 ммоль) в диметилформамиде (1 мл). Через 6 ч к реакционной смеси добавляют ацетон (10 мл), выпавший осадок центрифугируют, промывают ацетоном (3* X 4 мл), сушат в вакууме. Осадок растворяют в 5 мл 12%-ного раствора NH^OH, выдерживают 2 ч при 50°С, аммиак удаляют в вакууме, остаток растворяют в 2 мл 0,02 н. МН^НСО^и вещество выделяют путем гель-хроматографии на колонке с сефадексом G-25 (5*50 см). Элюцию проводят 0,02 М NH4HCO3 в 20%-ном этаноле, pH 7,5· Элюат, содержащий вещество, собирают, воду, удаляют упариванием в вакууме. Затем продукт лиофильно высушивают. Выход триаммонийной соли (3) 0,109 г (96%). УФ-максимум (HqO) 261 нм (£37900), Kd при гель-хроматографии а указанных выше условиях 0,25. Ферментативное расщепление соединения (3) сырым змеиным ядом при 5 37°С в течение 10 мин при pH 8,5 дает 5’ -фосфаты 2¹ ,5'-дидезокси-5¹ -тиоаденозина, цитидина, тимидина и 2’ ,5' -дидезокси-5’ -тиогуанозин в близком к эквимолекулярному соотно- ^,0шении.

Аналогичным образом может быть использован и 5*-йод-М^-изобутирил-2¹ ,5' -дидезоксигуанозин.

5⁽ -Йод-Н^-бензоил-г' ,5' -дидезок- ¹⁵сиаденозин.

Найдено,%: С 43,6; Н 3,6; 3 27,5.

Вычислено,%: С 43,9; И 3,44;

27,28.20

5-йод-N -изобутирил-2* ,5* -дидезоксигуанозин.

Найдено,%: С 37,4; Н 4,3; 3 28,6 ^C14^H1B^N5°43‘

Вычислено,%: С 37,61; Н 4,03;

28,38.

Claims

(5) ПРОИЗВОДНЫЕ ПУРИНОВЫХ ДЕЗОКСИНУКЛЕОЗИДОВ КАК КОНЦЕВЫЕ МОНОМЕРЫ ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИТИОДЕЗОКСИНУКЛЕОТИДОВ И СПОСОБ Изобретение относитс к синтезу биологически активных химических соединений, а именно производных пуриновых дезоксинуклеозидов, которые могут быть использованы как моно меры дл синтеза политиодезоксинукле отидов. Известны например 5 З-Вг- производные рибонуклеозидов 1 и(27. а также 5 -0-То5-М -бензоилдезоксиаденозин З. Возможность замещени 5-электрофильных групп в таких соединени х-обусловливает их использование в межмолекул рных реакци х нуклеофильного замещени , например, с N -атомом собственного гетероцикли ческого основани . В первом случае образуютс олиготионуклеотиды,во втором - н 51 циклонуклеозиды.. 5 -0-ToS-N -бензоилдезоксиаденози 3 используетс как полупродукт дл синтеза одного из мономеров политионуклеотидного синтеза, а также в ка4ectBe кЬнцевого (терминирующего) мо ИХ ПОЛУЧЕНИЯ номера дл этого же синтеза. Это соединение довольно стабильно ввиду низкой реакционноспособности 5 -ToS группы,что с одной стороны, предотвращает образование N ,З-циклоаденозина в обычных услови х, а с другой делает его малоэффективным в межмолекул рных реакци х нуклеофильного замещени . Известен способ получени йодпроизводных пиримидиновых нуклеозидов Г , заключающийс в йодировании производных нуклеозидов метилтрифеноксифосфониййодидом в диметилформамиде. Но йодирование в этих услови х незащищенных пуриновых нуклеозидов не дает йодпроизводных, образуютс N ,3-циклoнyклeoзиды вследствие внутримолекул рной циклизации. Целью изобретени вл етс синтез высокореакционноспособных производных пуриновых дезоксинуклеозидов, которые могут быть использованы дл политионуклеотидного синтеза. 39 Предлагаютс производных пуриновы дезоксинуклеозидор формулы JCHg о о . где В - остаток N-бензоиладенина ил N изобутирилгуанина. Соединени формулы 1 вл ютс ко цевыми мономерами дл синтеза поли тиодезокси.нуклеотидов. Дл понижени нуклеофильности l -атома гетероциклического основани и предотвращени образовани по бочного N ,5-циклонуклеозида дл йодировани используют N -бензоил-2 -дезоксиаденозин или N -изобутирил-2 -дезоксигуанозин. Способ согласно изобретению заключаетс в том, что М -бензоил-2 -дезоксиаденозин или м изобутирил-2 -дезоксигуанозин йодируют метилтрифеноксифосфониййодидом в диметилформамиде при комнатной температуре Полученные производные реагируют с тимидин-З-фосфотиоатом в 100 раз быстрее соответствующих тозильных производных. Это трудно было предви деть, исход из литературных данных так как дл более простых производных наблюдаетс обратна зависимость: алкилтозилаты в два раза реа ционноспособней йодалкильных производных в реакци х алкилировани . Пример 1. s -йод-N -бензо ил-2 ,5 дидезоксиаденозин (1). N -Бензоил-2 -дезоксиаденозин (0,35 г, 1 ммоль) раствор ют в диме тилформамиде (1 мл) и к раствору до бавл ют раствор метилтрифеноксифосфониййодида (0,5 г, 1,2 ммоль) в диметилформамиде (1 мл).. Реакционную смесь выдерживают 2Q мин, добав ют метанол (1 мл) и выливают в смес 15 мл 1 -ного раствора соды, содержащего 0,1 г тиосульфата натри , и 15 мл хлороформа. Нижний слой отдел ют на делительной воронке, промывают водой (4-20 мл) и после концен рировани до 2-3 мл нанос т на колонку с силикагелем (26-1,7 см), уравновешенную хлороформом. Ступенчата элюци хлороформом (50 мл), з тем раствором этанола в хлороформе при скорости 3 мл/ч дает 10500 единиц оптической плотности п 283 нм с,оединени (1). После удалени растворител в вакууме осадок кристаллизуют из хлороформа. Кристаллы отфильтровывают, промывают хлороформом ( 1 мл) и сушат в вакууме. Выход 0,187 г (kQ%). Вещество гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ-метанол (), т.пл. 250С (с разл,). УФ-максимум () 283 НМ(Е: 20700), нм ( 28200). 255 нм(12500). Пример 2. 5 -Йод-N -изобутирил-2 ,5-дидезоксигуанозин (2). Йодирование м -изобутирил-2 -дезоксигуанозина (0,3 г, 1 ммоль) метилтрифеноксифосфониййодидом (0,5 г, 1,2 ммоль) в 2 мл диметилформамида в услови х примера 1 дает 0,32 (71%) соединени 2. После осаждени из спирта в-эфир вещество элюируют с силикагел раствором этанола в хлороформе. Оно гомогенно при тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ-метанол (2:1 ), т.пл. (с разл.), УФ-максимум (этанол) 255-260 нм (16200), 281 им ( 11900). , Л рИ м е р 3- 2-Дезокси- гуанидид (3 5)-5 -дезокси-5 -тиотимйдилил- (3 5)-5 -дезокси-5 -тиоцитиди (3 5)5 -дезокси-5 тиоаденолил Тетралитиевую соль 2-дезоксиtN -изобутирилгуанилил (3 5)-5-дезокси-5 -тиотимидилил ( 5 )-N -анизоил-5 -дезокси-5 -тиоцитидин -З-фосфотиоата (0,112 г,0,089 ммоль) раствор ют при встр хивании в диметилформамиде (1 мл) и прибавл ют раствор N -бензоил-25 -дидезокси-S-йодаденозина (О,082 г,О,178 ммоль) в диметилформамиде (1 мл). Через 6 ч к реакционной смеси добавл ют ацетон (10 мл), выпавший осадок центрифугируют , промывают ацетоном (3 X А мл), сушат в вакууме. Осадок раствор ют в 5 мл 12 -ного раствора , выдерживают 2 ч при , аммиак удал ют в вакууме, остаток раствор ют в 2 мл 0,02 и. вещество выдел ют путем гель-хроматографии на колонке с сефадексом G-25 (550 см). Элюцию провод т 0,02 М NH4HC03 8 20%-ном этаноле, рН 7,5Элюат , содержащий вещество, собирают , воду, удал ют упариванием в вакууме . Затем продукт лиофильно высушивают , Выход триаммонийной соли 5 ( 3) 0,109 г (96). УФ-максимум (Hijb 261 нм (37900), Kd при гель-хрома графии в указанных выше услови х 0,25. Ферментативное расщепление со динени (З) сырым змеиным дом при в течение 10 мин при рН 8,5 дает 5 фосфаты 2 ,5-дидезокси-5-тиоаденозина , цитидина, тимидина , 5 -дидезокси-5 -тиогуанозин в близком к эквимолекул рному соотношении . Аналогичным образом может быть использован и 5-йод-Н -изобутирил-дидезоксигуанозин . 5 -Йод-н-бензоил-2 ,5 -дидезоксиаденозин . Найдено,V. С it3,6; Н 3,6; 0 27, IT lfeNjOjJ Вычислено,: С 3,9; Н З,; 27.28. 5-йод-Н -изобутирил-2 ,5 -дидезоксигуанозин . Найдено,: С 37,; Н ,3; 3 28,6 Ci4 HIS N5043 Вычислено,%: С 37,61; Н ,03; 328,38. Формула изобретени 1. Производные пуриновых дезокси нуклеозидов общей формулы где В - остаток N -бензоиладенина или N -изобутирилгуанина, как концавые мономеры дл синтеза политиодезоксинуклеотидов . 2. Способ получени соединений по п. 1,0 тли чающийс тем, что Н -бензоил-2 -дезоксиаденозин или N -изобутирил-2 -дезоксигуанозин йодируют метилтрифеноксифосфониййодидом в диметилформамиде. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 49-339263, кл. С 07 d 51/52, опублик. 197.
2.Патент Японии № 50-25 77, кл. С 07 d 19/06, опублик. 1975.
3.Chladek S. Nagyvary, Nucleophilic Reactions of Some NucleophfJIc Phosphorothloates y. Amer . Chem. Soc. 9,2079, 1972У .J .P.H. Vevheyden, Т.G. Moffatt. Halosugarnucleozids,J .Org. Chem., 35,2319. 1970.