Нуклеозидные амидофосфиты


Нуклеозидные амидофосфиты — это производные природных или синтетических нуклеозидов, которые используются для синтеза олигонуклеотидов, относительно коротких фрагментов ДНК, и их аналогов. Нуклеозидные амидофосфиты были впервые предложены Бокажем (Beaucage) и Карузерсом (Caruthers) в 1981 году[1]. Они представляют собой мономерные строительные блоки, последовательная конденсация которых друг к другу позволяет получить олигонуклеотидную цепь необходимой длины и последовательности, при этом в структуре амидофосфитного реагента остаток сахара и азотистое основание присутствуют в явном виде, а место фосфатного остатка занимает реакционноспособная амидофосфитная группа, которую в процессе синтеза превращают в фосфодиэфирную связь.

Кроме классических 2-дезоксирибонуклеозидных амидофосфитов существуют аналогичные реагенты на основе рибонуклеозидов, LNA, морфолино, 2'-модифицированных нуклеозидов, нуклеозидов с неканоническими основаниями или нуклеозидов, модифицированных флуоресцентным красителем или линкерной группой.

Наиболее широко применяются два метода синтеза нуклеозидных амидофосфитов. Нуклеозидный амидофосфит можно получить путём введения в реакцию защищённого нуклеозида, содержащего лишь одну свободную гидроксильную группу, обычно, в 3'-положении, с бис(N,N-диизопропиламино)-2-цианэтоксифосфином[2] в присутствии слабой кислоты в качестве катализатора. При этом происходит замещение одной диизопропиламинной группы с образованием новой связи P—O[3]. Фосфитилирующий реагент является достаточно устойчивым и может быть синтезирован в две стадии с последующей очисткой вакуумной перегонкой[2].

В другом методе синтеза в качестве фосфитилирующего реагента используется N,N-диизопропиламино-2-цианэтоксихлорфосфин. Реакция между защищённым нуклеозидом и данным реагентом проводится в присутствии основания, обычно, диизопропилэтиламина[4].

Синтезированные нуклеозидные амидофосфиты очищают путём колоночной хроматографии на силикагеле. Чистота получаемого продукта может быть определена по 31P ЯМР-спектрам. Хиральный атом P(III) даёт два сигнала, соответствующие двум диастереомерам, в области около 149 м. д. Примесный фосфитный триэфир может давать сигналы при 138—140 м. д., а H-фосфонат — при 8 и 10 м. д.

Нуклеозидные амидофосфиты являются относительно устойчивыми соединениями, имеющими длительное время жизни при хранении в твёрдом виде в безводных условиях и в отсутствие воздуха при температуре ниже 4°C. Амидофосфиты хорошо выдерживают слабощелочные условия. Напротив, в присутствии следов кислот они разлагаются очень быстро. Амидофосфиты относительно устойчивы к гидролизу в нейтральной среде. Так, время полураспада амидофосфитного производного тимидина в 95%-ом водном ацетонитриле при 25°C составляет 200 ч.[5]