简介
5-甲基尿甙在生命科学领域中有非常重要的作用,其独特的化学结构可与水等其他氢键给体材料形成氢键。5-甲基尿甙既含有疏水集团也含有亲水基团,因此它不能以任意比例与水混溶。所以在室温常压条件下观察不到溶液达到频率临界点前的波数改变,只能观测到达到频率临界点后的状态,这时5-甲基尿甙的频率受浓度的影响极其微小[1]。
合成
图1 5-甲基尿甙的合成路线
将该白色固体(14.30g)在没有进一步纯化的情况下溶解在甲醇(350mL)中。然后加入甲醇钠(8.16g,151.2mmol),将反应混合物在室温下搅拌过夜。溶液用Dowex 50×8-4200离子交换树脂(约5g,用湿pH纸监测)中和,过滤并浓缩至干。将残留物溶于水(100 mL)中,用乙醚(2×150 mL)洗涤,并冻干。将干燥的粗产物从乙醇中重结晶,得到白色固体的化合物5-甲基尿甙。1H NMR(D2O,与文献相同)7c,12aδ:1.78(s,3H),3.72和3.83(2×dd,J 1=4.0 Hz,J 2=12.8 Hz,2H),4.02(m,1H),4.15(t,J=2.6 Hz,1H)[2]。
图2 5-甲基尿甙的合成路线
通过超声处理破坏生物质,并通过离心(13000×g)从细胞碎片中分离出胞质部分。使用胞质部分作为每种生物体的粗提取物。在pH 7.4的50mM磷酸盐缓冲液中设置三ml反应。将不同的核苷、酶和粗提取物制剂在25°C下摇动培养1至16小时。在设定的时间点取样,并使用HPLC进行分析。使所有核苷储备溶液达到50mM浓度,反应中的最终浓度为2.5mM。使用Chromolith速杆18e柱和5%甲醇和95%0.1%磷酸钠缓冲液(pH 7.5)的洗脱液通过HPLC进行分析。使用0.5毫升/分钟的流速。用二极管阵列分光光度法在260nm处检测核苷和碱基,得到5-甲基尿苷。
图3 5-甲基尿甙的合成路线
将胸腺嘧啶(3.80 g,30.23 mmol)和1-O-乙酰基-2,3,5-三-O-苯甲酰基核糖(12.7 g,25.4 mmol)悬浮于干燥乙腈(350 mL)中,然后加入三甲基甲硅烷基氯(3.2 mL,25.9 mmol)、六甲基二硅氮烷(5.3 mL,25.4 mmol)和氯化锡(2.97 mL,25.4 mol),然后将悬浮液加热回流1.5小时。将溶液在真空中浓缩(约20mL)并溶解在二氯甲烷(100mL)中。有机溶液用水(20mL)、饱和碳酸氢钠(2X20mL)和盐水(20ml)洗涤,用MgSO4干燥并浓缩,得到白色固体的2',3',5'-三-O-苯甲酰基-5-甲基尿苷(14.36g)。将未经进一步纯化的白色固体(14.36克,25.2毫摩尔)溶于甲醇(350毫升)中。然后加入甲醇钠(8.16g,151.2mmol),将反应混合物在室温下搅拌过夜。用Dowex 50 X 8-4200离子交换树脂(约5g,用湿pH纸监测)中和溶液,浓缩并溶于水(100 mL)中,然后用乙醚(2 X 150 mL)提取后冷冻干燥。将冻干样品从无水乙醇中重结晶,得到白色固体的化合物5-甲基尿甙(5.76g,两步88%)。
参考文献
[1]谢德武. 5-甲基尿甙的合成方法研究[J].日本医学介绍,1989(06):281.
[2]Sheng, Jia; et al. Synthesis of a 2'-Se-thymidine Phosphoramidite and Its Incorporation into Oligonucleotides for Crystal Structure Study. Organic Letters (2007), 9(5), 749-752.