【技術實現步驟摘要】
環狀化合物庫的化學關環構建方法及環狀化合物庫
[0001]本專利技術涉及藥物化學領域，尤其是一種環狀化合物庫的化學關環構建方法及環狀化合物 庫。
技術介紹
[0002]疾病表征和靶點鑒定方面的進展不斷將藥物發現轉移到未知領域，從病理學角度來看， 越來越多的新興靶點具有吸引力，但同時挑戰性在于用既定的低分子量化合物或生物制劑進 行調節。解決該問題的一種方法是建立化合物庫，源自傳統化合物庫的小分子化合物原則上 可以是生物可利用的，允許細胞滲透，并適合結合在限定的蛋白質(如酶)中。
[0003]源自DNA編碼文庫(DEL)的化合物類似于小分子，有機會篩選出多達109種或更多種可 能的化學實體。大大增加了尋找新化學起點的機會。但是，小分子通常在對抗蛋白質間相互 作用方面表現較差。蛋白質的相互作用往往具有較大且擴展的交互表面，另一方面，生物制 劑更適合此類應用，并且通常都非常有選擇性和更強的結合力。
[0004]環肽作為有前途的一類治療候選物已引起廣泛關注。與線性同類產品相比，它們具有多 個重要優勢。大環化通常限制了環肽的構象自由，通過使結合時的熵最小化，使環狀分子能 夠更緊密特異性地與靶蛋白結合。此外，被蛋白酶水解的條件下，環肽比線性分子的穩定性 更高。此外，由于其相對大的大小，環肽可能適合有效地覆蓋涉及蛋白質—蛋白質相互作用 的大而淺的界面，而傳統的類藥物小分子不容易靶向。
[0005]目前，參考文獻1(Min Hyeon Shin,等Bioconjugate Chemstry，2019,30,29...
【技術保護點】
【技術特征摘要】 【專利技術屬性】
1.一種環狀化合物庫的化學反應關環構建方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將固相載體G直接或間接與含光可裂解基團的分子M相連接，得到G—M；2)進行方法1、方法2、方法3、或方法4中的任一種；方法1：按步驟a1～f1進行；a1.將G—M與至少三官能團的連接分子L1反應相連接，得到G—M—L1；b1.G—M—L1與起始核苷酸分子HP、開放引物OP依次反應，使起始核苷酸分子HP與固相載體G相連接，得到OP—HP—G—M—L1；c1.OP—HP—G—M—L1與合成砌塊C1、合成砌塊C1所對應的DNA標簽tag1反應，使合成砌塊C1與L1相連接，DNA標簽tag1與OP相連接，得到tag1—OP—HP—G—M—L1—C1；d1.定義一組相對應的合成砌塊和DNA標簽的連接反應為一個擴展步驟，重復所述擴展步驟，使合成砌塊依次拼接形成延長的鏈，以及使合成砌塊所對應的DNA標簽依次拼接形成延長的鏈，得到tag
n
—
……
—tag1—OP—HP—G—M—L1—C1……
—C
n
；其中，最末合成砌塊C
n
具有第一關環官能團：伯氨基(NH2—)、仲氨基(—NH—)、羥基(OH—)、或脲基(NH2CONH—)；2≤n≤7且n為整數；e1.將上一步所得產物與封閉引物CP反應，使封閉引物CP與tag
n
相連接，其中HP—OP—tag1—
……
—tag
n
—CP形成完整的DNA編碼序列，得到DNA—G—M—L1—C1……
—C
n
；f1.將上一步所得產物與關環端分子A反應，使關環端分子A與L1相連接，得到DNA—G—M—L1(—C1……
—C
n
)—A，即化合物庫S1
’
；所述關環端分子A具有第二關環官能團方法2：按步驟a2～f2進行；a2.將G—M與具有至少四官能團的連接分子L1反應相連接，得到G—M—L1；b2.將G—M—L1與起始核苷酸分子HP、開放引物OP依次反應相連接，其中起始核苷酸分子HP與連接分子L1相連接，得到G—M—L1—HP—OP；c2.將上一步所得產物分別與合成砌塊C1、合成砌塊C1所對應的DNA標簽tag1反應，使合成砌塊C1與L1相連接，DNA標簽tag1與OP相連接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag1)—C1；d2.定義一組相對應的合成砌塊和DNA標簽的連接反應為一個擴展步驟，重復所述擴展步驟，使合成砌塊依次拼接形成延長的鏈，以及使合成砌塊所對應的DNA標簽依次拼接形成延長的鏈，得到G—M—L1(—HP—OP—tag1—
……
—tag
n
)—C1—
……
—C
n
；其中2≤n≤7且n為正整數；e2.將步驟d2所得產物與封閉引物CP反應，使封閉引物CP與tag
n
相連接，其中HP—OP—tag1—
……
—tag
n
—CP形成完整的DNA編碼序列，得到G—M—L1(—DNA)—C1—
……
—C
n
；f2.將步驟e1所得產物與關環端分子A反應，使關環端分子A與L1相連接，得到G—M—L1(—DNA)(—C1……
—C
n
)—A，即化合物庫S2
’
；所述關環端分子A具有第二關環官能團方法3：按步驟a3～i3進行；a3.將G—M與至少五官能團的連接分子L1反應相連接，得到G—M—L1；
b3.G—M—L1與起始核苷酸分子HP、開放引物OP依次反應，使起始核苷酸分子HP與固相載體G相連接，得到OP—HP—G—M—L1；c3.OP—HP—G—M—L1與合成砌塊C1、合成砌塊C1所對應的DNA標簽tag1反應，使合成砌塊C1與L1相連接，DNA標簽tag1與OP相連接，得到tag1—OP—HP—G—M—L1—C1；d3.定義一組相對應的合成砌塊和DNA標簽的連接反應為一個擴展步驟，重復所述擴展步驟，使合成砌塊依次拼接形成延長的鏈，以及使合成砌塊所對應的DNA標簽依次拼接形成延長的鏈，得到tag
n
—
……
—tag1—OP—HP—G—M—L1—C1……
—C
n
；其中，最末合成砌塊C
n
具有第一關環官能團：伯氨基(NH2—)、仲氨基(—NH—)、羥基(OH—)、或脲基(NH2CONH—)；0≤n≤7且n為整數；e3.上一步所得產物與關環端分子A、關環端分子A所對應的DNA標簽tag
A
反應，使關環端分子A與L1相連接，并使tag
A
與tag
n
相連接，得到tag
A
—tag
n
—
……
—tag1—OP—HP—G—M—L1(—C1……
—C
n
)—A；所述關環端分子A具有第二關環官能團f3.將上一步所得產物在20℃～40℃下于HEPES緩沖溶液中進行分子內關環反應，使最末合成砌塊C
n
的第一關環官能團與關環端分子A的第二關環官能團反應成環，得到g3.將上一步所得產物按照所述擴展步驟與合成砌塊C
n+1
，
……
，C
n+m
及其所對應的DNA標簽tag
n+1
，
……
，tag
n+m
依次反應，使合成砌塊C
n+1
與L1相連接且DNA標簽tag
n+1
與tag
A
相連接，得到其中，最末合成砌塊C
n+m
具有第一關環官能團：伯氨基(NH2—)、仲氨基(—NH—)、羥基(OH—)、或脲基(NH2CONH—)；0≤m≤7且m為整數，2≤n+m≤7；h3.將上一步所得產物與封閉引物CP反應，使封閉引物CP與tag
n+m
相連接，其中HP—OP—tag1—
……
—tag
n+m
—CP形成完整的DNA編碼序列，得到
i3.將上一步所得產物與關環端分子A反應，使關環端分子A與L1相連接，得到即化合物庫S3
’
；所述關環端分子A具有第二關環官能團方法4：按步驟a4～i4進行；a4.將G—M與具有至少六官能團的連接分子L1反應相連接，得到G—M—L1；b4.將G—M—L1與起始核苷酸分子HP、開放引物OP依次反應相連接，其中起始核苷酸分子HP與連接分子L1相連接，得到G—M—L1—HP—OP；c4.將上一步所得產物分別與合成砌塊C1、合成砌塊C1所對應的DNA標簽tag1反應，使合成砌塊C1與L1相連接，DNA標簽tag1與OP相連接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag1)—C1；d4.定義一組相對應的合成砌塊和DNA標簽的連接反應為一個擴展步驟，重復所述擴展步驟，使合成砌塊依次拼接形成延長的鏈，以及使合成砌塊所對應的DNA標簽依次拼接形成延長的鏈，得到G—M—L1(—HP—OP—tag1—
……
—tag
n
)—C1—
……
—C
n
；其中，最末合成砌塊C
n
具有第一關環官能團：伯氨基(NH2—)、仲氨基(—NH—)、羥基(OH—)、或脲基(NH2CONH—)；2≤n≤7且n為整數；e4.將步驟d4所得產物與與關環端分子A、關環端分子A所對應的DNA標簽tag
A
反應，使關環端分子A與L1相連接，并使tag
A
與tag
n
相連接，得到G—M—L1(—HP—OP—tag1—
……
—tag
n
—tag
A
)(—C1……
—C
n
)—A；所述關環端分子A具有第二關環官能團f4.將上一步所得產物在20℃～40℃下于HEPES緩沖溶液中進行分子內關環反應，使最末合成砌塊C
n
的第一關環官能團與關環端分子A的第二關環官能團反應成環，得到
g4.將上一步所得產物按照所述擴展步驟與合成砌塊C
n+1
，
……
，C
n+m
及其所對應的DNA標簽tag
n+1
，
……
，tag
n+m
依次反應，使合成砌塊C
n+1
與L1相連接且DNA標簽tag
n+1
與tag
A
相連接，得到其中，最末合成砌塊C
n+m
具有第一關環官能團：伯氨基(NH2—)、仲氨基(—NH—)、羥基(OH—)、或脲基(NH2CONH—)；0≤m≤7且m為整數，2≤n+m≤7；h4.將上一步所得產物與封閉引物CP反應，使封閉引物CP與tag
n+m
相連接，其中HP—OP—tag1—
……
—tag
n+m
—CP形成完整的DNA編碼序列，得到i4.將上一步所得產物與關環端分子A反應，使關環端分子A與L1相連接，得到即化合物庫S4
’
；所述關環端分子A具有第二關環官能團3)將化合物庫S1
’
、S2
’
、S3
’
或S4
’
在20℃～40℃下于HEPES緩沖溶液中進行分子內關環反應，使最末合成砌塊的第一關環官能團與關環端分子A的第二關環官能團反應成環，分別得到即環狀化合物庫S1；或者得到即環狀化合物庫S2；
或者得到即具有雙環結構的環狀化合物庫S3；或者得到即具有雙環結構的環狀化合物庫S4。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相載體G選自PEG樹脂、PEGA樹脂、TentaGel樹脂、固相載體CPG中的任意一種或多種。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述固相載體G具有一個活性官能團R1，R1為氨基；或者所述固相載體G具有兩個活性官能團R1和R1
’
，R1為氨基，R1
’
為羧基。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含光可裂解基團的分子M含有至少兩個活性官能團，分別用R2和R3表示；R2是負責連接固相載體G的活性官能團，R3是負責連接關環A端分子A或者連接分子L1的活性官能團。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，R2以未經保護基團保護的形式存在，R3以經保護基團保護的形式存在。6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述含光可裂解基團的分子M中，光可裂解基團為：其中，R3是位于硝基鄰位的側鏈的與苯環直接相連的C原子上；R2是連接于R2與苯環上的C原子間隔一個或多個共價鍵相連或R2與R3所連接的C原子間隔一個或多個共價鍵相連；苯環上可以含有0、1或多個不干擾R2、R3連接反應的側鏈或取代基。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述含光可裂解基團的分子M可以選自以下結構：其中，R3可以選自
?
OH、
?
NH2、
?
NHNH2、
?
N3、Cl、Br；R2均用羧基表示。8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法1中，連接分子L1具有至少三個活性
官能團R4、R5和R6；R4、R5和R6分別獨立地以經保護基團保護的形式或未經保護基團保護的形式存在，且R4、R5和R6相互之間不干擾對方的連接反應；R4是與含光可裂解基團的分子M反應拼接的活性官能團，R5是與合成砌塊C1反應拼接的活性官能團，R6是與關環端分子A反應拼接的活性官能團。9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法2中，連接分子L1具有至少四個活性官能團R4、R5、R6和R7；R4、R5、R6、和R7可以分別獨立地以經保護基團保護的形式或未經保護基團保護的形式存在，且R4、R5、R6和R7相互之間不干擾對方的連接反應；R4是與含光可裂解基團的分子M反應拼接的活性官能團，R5是與合成砌塊C1反應拼接的活性官能團，R6是與關環端分子A拼接的活性官能團，R7是與起始核苷酸分子HP反應拼接的活性官能團。10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法3中，連接分子L1具有至少五個活性官能團R4、R5、R6、R8和R9；R4、R5、R6、R8和R9可以分別獨立地以經保護基團保護的形式或未經保護基團保護的形式存在，且R4、R5、R6、R8和R9相互之間不干擾對方的連接反應；R4是與含光可裂解基團的分子M反應拼接的活性官能團，R5是與合成砌塊C1反應拼接的活性官能團，R6是與關環端分子A拼接的活性官能團，R8是與合成砌塊C
n+1
反應拼接的活性官能團，R9是與關環端分子A拼接的活性官能團。11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法4中，連接分子L1具有至少六個活性官能團R4、R5、R6、R7、R8、R9；R4、R5、R6、R7、R8、R9可以分別獨立地以經保護基團保護的形式或未經保護基團保護的形式存在，且R4、R5、R6、R7、R8和R9相互之間不干擾對方的連接反應；R4是與含光可裂解基團的分子M反應拼接的活性官能團，R5是與合成砌塊C1反應拼接的活性官能團，R6是與關環端分子A拼接的活性官能團，R7是與起始核苷酸分子HP反應拼接的活性官能團，R8是與合成砌塊C
n+1
反應拼接的活性官能團，R9是與關環端分子A拼接的活性官能團。12.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法2中，連接分子L1包含一個可分解的官能團R
L
，R
L
分解時使連接分子L1分裂為兩個分子碎片，所述兩個分子碎片分別是：包含R4、R7的分子碎片和包含R5、R6的分子碎片。13.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法4中，連接分子L1包含一個可分解的官能團R
L
，R
L
分解時使連接分子L1分裂為兩個分子碎片，所述兩個分子碎片分別是：包含R4、R7的分子碎片和包含R5、R6、R8、R9的分子碎片。14.如權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述可分解的官能團R
L
是酸可裂解基團，或者是與所述含光可裂解基團的分子M具有不同裂解波長的光可裂解基團。15.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法2中，連接分子L1可以是由兩個三官能團連接分子L1
’
、L1”，以及一個連接于L1
技術研發人員：魏巍，劉辰，白遠超，
申請(專利權)人：亞飛上海生物醫藥科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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