[發明專利]蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷DNA非共價交聯試劑

無效

• 申請號: 200910068771.3
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN101613421A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 劉育;余志林;張衡益
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C08B37/16
• 分類號: C08B37/16;A61K47/40
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 顏濟奎

【技術領域】

本發明屬于DNA交聯及基因治療領域，涉及蒽醌修飾β-環糊精及其假聚輪烷的制備 方法及用途。

【背景技術】

作為基因物質，DNA擁有眾多可預測的化學、物理性質，而且DNA也承載著實現代 與代之間儲存和傳遞生命信息的重要功能。人們為了更好的理解并應用DNA于生命科學 當中，基于Watson-Crick堿基互補原理，科學家們構筑了一系列的DNA幾何體納米器件， 這些幾何體納米器件一般是由某些周期單元組成。而在DNA納米結構當中，對于合成納 米級別的DNA水凝膠在生物有機和超分子化學識別作用和實現生物組織功能或藥物傳送 方面都具有重要的應用。在早期的文獻報道當中，人們利用生物體細胞當中少量存在的 三維DNA結構通過共價或者非共價的方法構筑DNA凝膠體系。基于有機醛類化合物或者 無機金屬化合物對DNA進行修飾，達到交聯DNA構筑DNA水凝膠的方法也得到廣泛的應 用。綜上所述，利用生物條件構筑DNA水凝膠的方法當中，設計合成支化的DNA鏈是基 本的必要條件，但是要得到結構新穎性質獨特的DNA支鏈結構往往是可欲不可求的。而 基于有機或者無機化學的方法，往往容易引入一些不安全的因素，導致DNA結構的生物 兼容性以及生物可降解性遭到破壞。而且這類交聯結構由于是基于對DNA堿基的化學修 飾，在藥物傳送的過程，及其不利于藥物分子的釋放。因此，設計開發新型交聯試劑， 構筑實效可用的DNA水凝膠結構是十分有必要的。超分子化學結構是廣泛存在于生物體 系當中的，例如最常見的DNA或者蛋白質維持二維或三維結構都展示了超分子的非共價 鍵結構。基于此，利用廣泛有效的超分子主客體化學構筑新型的DNA交聯試劑是具有非 常重要的。

環糊精作為一種由糖單元構成的生物兼容性大環化合物，在生物領域具有獨特的應用。 在以前的報道中，環糊精被廣泛用基因治療方面的應用。

【發明內容】

本發明公開了一種蒽醌修飾β-環糊精及其與聚丙二醇構筑假聚輪烷的制備方法及用 途。

一種蒽醌修飾β-環糊精化合物，其特征在于，結構式為：C₅₉H₈₂N₂O₃₇，結構為：

結構示意圖為

上述的蒽醌修飾β-環糊精化合物的合成步驟如下，合成路線如圖1所示：

在氮氣氛圍下，1-羥基苯并三唑，N，N’-二環己基碳酰二亞胺，2-甲酸蒽醌和6-乙二 胺-β-環糊精分別按質量比為1∶10∶10∶46在干N，N’-二甲基甲酰胺溶液中先在冰浴中反應 48-60小時，然后在室溫反應48-60小時，過濾除去析出的不溶物，減壓蒸除溶劑；所得固 體溶于少量熱水中，滴入300-500mL丙酮中。收集固體，重復此操作兩次。將粗產物進 行Sephadex?G-25交聯葡萄糖柱分離，得到蒽醌修飾β-環糊精。

一種蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷的制備，其特征在于，結構式為：C₁₅₆H₂₂₄N₁₂O₃₀， 其結構示意圖為：

上述的蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷的制備步驟如下：

在超聲振蕩條件下，聚丙二醇二胺與蒽醌修飾β-環糊精按質量比為1∶50在水溶液 中振蕩反應，繼續攪拌10-12h，放置在在0-5℃下12-15h，離心收集所得固體，并多次 用少量蒸餾水洗滌，除去多余游離環糊精。真空干燥，得到蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷。

所述的蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷在DNA交聯方面的應用，蒽醌修飾β-環糊精假 聚輪烷可以與DNA形成超分子復合物，作為一種新型的DNA交聯試劑。

所述的蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷對DNA交聯的應用，由于蒽醌基團對DNA溝槽 的有效嵌入，作為一種新型的DNA非共價交聯試劑。

在DNA交聯實驗中，含蒽醌基團的環糊精假聚輪烷對DNA的非共價交聯行為尤為重要。 基于以上原因，我們合成了蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷。

本發明的蒽醌修飾β-環糊精假聚輪烷可以應用于DNA交聯及基因治療領域。采用原 子力顯微鏡檢測超分子復合物與小牛胸腺DNA的作用，結果表明線狀DNA在與超分子 復合物作用后，形成網絡結構，該復合物相比于DNA單體熱穩定性明顯上升。