本文關(guān)鍵詞：新型熒光核苷類似物的合成及其性質(zhì)研究

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【摘要】：熒光核苷類似物,其光物理性質(zhì)能夠隨著微環(huán)境條件的變化而發(fā)生規(guī)律性的改變,因而被廣泛應(yīng)用于核酸的結(jié)構(gòu)與功能的研究中。這類具有特殊光物理性質(zhì)的核苷類似物,其結(jié)構(gòu)與天然核苷類似,在插入核酸序列后,對(duì)母體的結(jié)構(gòu)和功能影響較小,能夠替代天然核苷發(fā)揮正常的細(xì)胞功能。根據(jù)熒光核苷的設(shè)計(jì)要求,本文設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)新型熒光核苷類似物,噻吩[2,3-d]尿苷類似物和噻唑[5,4-d]尿苷類似物,以及5-(4-甲苯)尿苷類似物和5-(4-甲氧基苯)尿苷類似物。利用紫外和熒光光譜技術(shù),本文對(duì)四個(gè)熒光核苷類似物在不同溶劑(水、甲醇、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯和二氧六環(huán))、不同pH和不同黏度條件下的光物理性質(zhì)進(jìn)行了研究,以驗(yàn)證其是否具備對(duì)微環(huán)境變化的敏感性。同時(shí),本文設(shè)計(jì)了六種合成方案,探索了5-(2-吡咯)尿苷類似物的合成方法。目前的研究結(jié)果表明,5-(2-吡咯)尿苷類似物不穩(wěn)定,較難得到純的目標(biāo)產(chǎn)物,其合成工作有待于進(jìn)一步研究。以1,4-二硫-2,5-二醇和氰乙酸甲酯為原料,經(jīng)兩步反應(yīng),合成得到噻吩[2,3-d]尿嘧啶。此堿基與1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖反應(yīng),經(jīng)過醇解,得到終產(chǎn)物噻吩[2,3-d]尿苷類似物,其發(fā)射峰位于340 nm左右,且對(duì)溶劑極性和溶液黏度的變化敏感。以異氰基乙酸乙酯和異硫氰酰甲酸乙酯為原料,經(jīng)三步反應(yīng),合成了噻唑[5,4-d]尿嘧啶。此堿基與1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖反應(yīng),經(jīng)過醇解反應(yīng),得到終產(chǎn)物噻唑[5,4-d]尿苷類似物。噻唑[5,4-d]尿苷類似物的五元噻唑環(huán)上的氮原子增強(qiáng)了溶劑化效應(yīng),使其具備了更理想的光物理性質(zhì),其紫外和熒光光譜均表現(xiàn)出對(duì)溶劑極性、溶液pH和溶液黏度變化的敏感性。對(duì)溴甲苯/對(duì)溴甲氧基苯和硼酸三甲酯在給定的條件下,合成得到了相應(yīng)的硼酸化合物,該化合物與5-碘尿苷經(jīng)Suzuki反應(yīng)獲得終產(chǎn)物5-(4-甲苯)尿苷類似物和5-(4-甲氧基苯)尿苷類似物。5-(4-甲苯)尿苷類似物的結(jié)構(gòu)中由于缺少雜原子,因而其光物理特性比較單一,僅表現(xiàn)出對(duì)pH變化的敏感性。由于氧原子的存在5-(4-甲氧基苯)尿苷類似物具備非常理想的性能,對(duì)溶劑極性、溶液pH和溶液黏度的變化均具備敏感性。熒光猝滅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,四個(gè)熒光核苷類似物的熒光強(qiáng)度受相鄰核苷酸的影響較小,表明它們?cè)诓迦牒怂嵝蛄泻?能夠保持其原有的光物理性質(zhì),發(fā)揮熒光探針的功能。通過四個(gè)熒光核苷類似物的光物理性質(zhì)之間的對(duì)比,本文證實(shí)了電負(fù)性強(qiáng)的原子能夠增強(qiáng)熒光核苷類似物對(duì)環(huán)境變化的敏感度,使其具備更加理想的光物理性質(zhì),更符合熒光探針的特征�？傊�,本文合成的噻唑[5,4-d]尿苷類似物和5-(4-甲氧基苯)尿苷類似物的光物理性質(zhì)最為理想,與各環(huán)境條件的變化之間有著較好的相關(guān)性,具備對(duì)環(huán)境變化敏感的特性,符合熒光探針的要求。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O621.3
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本文編號(hào)：1252230