單咪唑/多胺酰胺類化合物及其合成方法與應用技術

本發明專利技術公開了單咪唑／多胺酰胺類化合物及其合成方法與應用，其主要目的是提供一類對ＤＮＡ具有較強親和性的單咪唑／多胺酰胺化合物。本發明專利技術所提供的化合物是式Ｉ化合物，式中，Ｘ為（ＣＨ＃－［２］）＃－［ｎ］、ＣＨ＃－［３］Ｎ［（ＣＨ＃－［２］）＃－［３］］＃－［２］、（ＣＨ＃－［２］）＃－［３］ＮＨ（ＣＨ＃－［２］）＃－［４］或（ＣＨ＃－［２］）＃－［３］ＮＨ（ＣＨ＃－［２］）＃－［４］ＮＨ（ＣＨ＃－［２］）＃－［３］，其中ｎ是２－５或７的正整數。發明專利技術所提供的單咪唑／多胺酰胺化合物及其制備方法可用于各種多胺酰胺化合物合成及其與核酸相互作用的研究，在化學生物學、生物醫學及生物工程領域具有廣泛的應用前景。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及單咪唑/多胺酰胺類化合物及其合成方法與應用。本專利技術所提供的化合物是式I化合物 式中，X為(CH2)n、CH3N2、(CH2)3NH(CH2)4或(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3，其中n是2-5或7的正整數。本專利技術的幾種典型化合物如表1所示。當式I化合物中的X為(CH2)n、CH3N2、(CH2)3NH(CH2)4(n是2-5或7的正整數)時，其生產方法是將4-硝基-1-甲基-2-三氯乙?；溥蚺cH2N-X-NH2進行反應得到產品，其中X為(CH2)n、CH3N2、(CH2)3NH(CH2)4，其中n是2-5或7的正整數。該制備過程可以用分子結構反應式表述如下 aX＝CH3N2bX＝(CH2)7cX＝(CH2)5dX＝(CH2)4eX＝(CH2)3fX＝(CH2)2gX＝(CH2)3NH(CH2)4反應式中，化合物1為4-硝基-1-甲基-2-三氯乙酰基咪唑(4-nitro-1-methyl-2-trichloroacetylimidazol)；2a3，3’-二氨基-N-甲基二丙基胺(3，3’-diamino-N-methyldipropylamine)；2b1，7-庚二胺(1，7-diaminoheptane)；2c1，5-戊二胺(1，5-diamonopentane)；2d1，4-卯二胺(1，4-diaminobutane)；2e1，3-寅二胺(1，3-diaminopropane)；2f1，2-乙二胺(1，2-diaminoethane)；2g精咪(spermidine)。表1.單咪唑/多胺酰胺類化合物的名稱、結構式及分子量代號 化合物的英文化學名稱 化合物的結構式 分子量N-(7’-Aminoheptyl)-4-nitro-l-methyl-imidaz3a ol-2-carboxamide 283N-(5’-Aminopentyl)-4-nitro-1-methyl-imidaz3b ol-2-carboxamide 255N-(4’-Aminobutyl)-4-nitro-1-methyl-imidazol3c -2-carboxamide 241N-(3’-Aminopropyl)-4-nitro-1-methyl-imidaz3d ol-2-carboxamide 227N-(2’-Aminoethyl)-4-nitro-1-methyl-imidazol3e -2-carboxamide 213N--4-nitro-1-methyl-imidazol-2-carboxamide298N--3g 4-nitro-1-methyl-imidazol-2-carboxamide 298N-(4’-Nitro-1’-methyl-imidazol-2’-carboxy3h 1)-1，12-diamino-4，9-diazadodecane 355當式I化合物中的X為(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3時，其生產方法是將4-硝基-1-甲基-2-三氯乙酰基咪唑與甲醇進行反應后，其產物再與精胺反應得到產品。該制備過程可以用分子結構反應式表述如下 hX＝(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3 反應式中，化合物1為4-硝基-1-甲基-2-三氯乙?；溥?4-nitro-1-methyl-2-trichloroacetylimidazol)；化合物1’為4-硝基-1-甲基-2-甲酸甲酯(methyl4-nitro-1-methylimidazol-2-carboxylate)；2h精胺(spermine)。專利技術提供的單咪唑/多胺酰胺化合物可用于各種聚酰胺合成及與核酸相互作用結合活性的研究，在化學生物學、生物醫學及生物工程領域具有廣泛的應用前景。2、將118毫克(0.81毫摩爾)3，3’-二氨基-N-甲基二丙基胺溶于4毫升CH2Cl2配成溶液B。3、將溶液B通過恒壓滴液漏斗在室溫下滴入攪拌的溶液A中，1.5小時滴液完畢，室溫下繼續攪拌反應過夜。4、反應混合物用鋁板薄層層析分析(TLC)(展開劑為甲醇/氯仿/25％氨水＝3∶10∶0.2)，在Rf＝0.17(目標產物)和Rf＝0.85(副產物)處出現兩個新點。混合物經減壓蒸餾濃縮，硅膠柱層析分離(洗脫液與展開劑相同)，分離出目標產物3a 114mg(0.38mmol)。表1中的化合物3b-g的制備方法同于3a。各化合物制備過程中的投料比和產率如表2所示。表2.化合物3a-h的制備條件和結果 實施例2、表1中化合物3h的制備1、將168mg(0.83mmol)的精胺(反應式中的2h)溶于4ml甲醇中配成溶液A。2、將102mg(0.37mol)的三氯乙?；谆溥?4-硝基-1-甲基-2-三氯乙?；溥颍磻街械?)溶于4ml甲醇(MeOH)，室溫下攪拌1小時，使咪唑1完全轉換為羧酸酯1’，配成溶液B。3、將溶液B通過恒壓滴液漏斗，在室溫下滴入攪拌的溶液A，反應過夜。4、TLC檢驗反應結果(展開劑為異丙醇/吡啶/乙酸/水＝4/1/1/2)，紫外光下和碘熏發現，Rf＝0.20(目標產物)、Rf＝0.45(副產物)和Rf＝0.10(未反應的精胺)處存在3個點。將反應混合物減壓蒸餾濃縮，用ODS凝膠柱(反相柱)分離(洗脫液甲醇/水＝7/3)，分離出目標產物3h 87mg(0.24mmol)。以上實施例1與實施例2中合成的化合物(3a-h)均經過ESI質譜(MS)和多級質譜(MS/MS)，核磁共振譜(1H NMR)分析鑒定。其中3a，3g-h還進一步經過了高分辨質譜(HR-FABMS)分析鑒定。實施例3、本專利技術化合物對DNA的結合(Binding)活性采用溴乙啶(ethidium bromide)DNA復合物熒光萃滅法，測量各化合物(3a-h)的C50值，以此表示化合物對DNA的結合活性。以表1中的化合物3h的DNA-Binding活性測定為例，測定的具體方法是1、配制緩沖溶液緩沖液中含2毫摩爾濃度(mM)N-2-羥乙基哌嗪-N’-2-磺酸(HEPES)，8mM氯化鈉(NaCl)，0.05mM乙二胺四乙酸(EDTA)，pH7.0。加入溴乙啶使其濃度為1.26微摩爾濃度(μM)。2、配制濃度為0.0109μg/μl的小牛胸腺DNA(calf thymus DNA)的水溶液。3、調節儀器，使激發波長為546nm，發射波長為595nm。4、在500微升(μl)石英槽中裝入500μl緩沖液，測定605納米(nm)處的熒光強度為9.64，作為基線。加入2μl的DNA溶液，測定此時的熒光強度為145.05。加入已經配制好的5mM的3h溶液0.2μl，此時，測得的熒光強度減弱為137.76，重復加入適量的3h溶液，熒光強度逐漸減弱，最后，得到了一個“熒光強度”對“所加入樣品濃度”的曲線。從曲線上讀出熒光強度下降到初始值(扣除基線)的50％時所對應加入樣品的濃度讀數，將這個值記為該化合物對DNA結合的C50。3h的C50＝1.4μM。經過測定，得出表1中所列化合物的DNA結合活性由強到弱依次如下3h(C50＝1.4μM)，3g(C50＝14.7μM)，3a(C50＝40.0μM)，3b(C50本文檔來自技高網...

【技術保護點】
式Ⅰ化合物：＊＊＊ （式Ⅰ）式中，Ｘ為（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］、ＣＨ↓［３］Ｎ［（ＣＨ↓［２］）↓［３］］↓［２］、（ＣＨ↓［２］）↓［３］ＮＨ（ＣＨ↓［２］）↓［４］或（ＣＨ↓［２］）↓［３］ＮＨ（ＣＨ↓［２］）↓［４］ＮＨ（ＣＨ ↓［２］）↓［３］，其中ｎ是２－５或７的正整數。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱長進，趙玉芬，江艷烽，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]