[發明專利]一種端基含硫修飾的DNA及其制備方法

有效

• 申請號: 201710840355.5
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107698641B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 孫亞偉;程童;姬燕云;王棟;王繼乾;徐海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C07H21/04
• 分類號: C07H21/04;C07H1/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 欒瑜

本發明涉及DNA端基修飾技術領域，具體涉及一種端基含硫修飾的DNA及其制備方法。其中包括制備亞磷酰胺硫辛醇酯和制備端基修飾的DNA兩個步驟，所述制備亞磷酰胺硫辛醇酯的步驟包括以硫辛酸為原料經還原反應得到硫辛醇后，經酯化反應得到亞磷酰胺硫辛醇酯的步驟；所述制備端基修飾的DNA的步驟是將制備的亞磷酰胺硫辛醇酯與DNA合成得到端基含硫修飾的DNA。本發明以硫辛酸為原料，經過還原和酯化得到亞磷酰胺硫辛醇酯，路線簡明，操作便捷，中間體及產物的純化方式簡單，可以實現高效大量制備端基含硫修飾的DNA，為DNA的5’端含硫修飾提供了一種成本可控、簡單高效的制備方法。

技術領域

本發明涉及DNA端基修飾技術領域，具體涉及一種端基含硫修飾的DNA及其制備方法。

背景技術

端基含硫修飾的DNA在生物分析、智能納米材料制備以及分子生物學中均具有重要的意義。自上世紀九十年代DNA固相合成技術成熟以來，人們開發出了多種用于制備端基含硫修飾的DNA的方法，例如采用硫醇修飾的含硫端基修飾試劑與DNA合成制備得到端基含硫修飾的DNA，但是該方法在制備中，硫醇容易被氧化形成二硫醚結構，穩定性較差，而且硫醇中巰基與貴金屬納米粒子，如金、銀或鉑等納米顆粒的結合性能相對較弱，從而使最終獲取的端基含硫修飾的DNA在智能納米材料方面使用效果不佳。

為了進一步改進端基含硫修飾的DNA及其制備方法，現有技術中開發出含有更加穩定二硫鍵的DNA修飾單元，來彌補硫醇類端基修飾試劑的缺陷。但目前可選擇的含二硫鍵的DNA端基化修飾試劑很少，無法滿足日益增長的科研和商業需求。因此，提出一種優化改進的端基含硫修飾的DNA及其制備方法成為本領域技術人員亟待解決的技術難題

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種端基含硫修飾的DNA及其制備方法，通過簡單的還原和酯化等標準的有機單元反應來制備2-氰乙基-N,N-二異丙基-亞磷酰胺硫辛醇酯，最終產物可直接用于DNA合成儀上，極大簡化了DNA端基化的操作。

為了達到上述技術效果，本發明包括以下技術方案：

一種端基含硫修飾的DNA，其結構式如I所示：

一種端基含硫修飾的DNA的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：制備亞磷酰胺硫辛醇酯：包括以硫辛酸為原料經還原反應得到硫辛醇后，經酯化反應得到亞磷酰胺硫辛醇酯的步驟；

步驟二：制備端基修飾的DNA：取亞磷酰胺硫辛醇酯溶于無水乙腈中作為端基修飾位試劑與DNA合成得到端基含硫修飾的DNA。

作為優選：所述硫辛酸在無水四氫呋喃中以三甲氧基硼氫化鈉和硼酸作為還原劑制得硫辛醇。

作為優選：所述還原反應具體包括以下步驟：取三甲氧基硼氫化鈉和硼酸溶于無水四氫呋喃中，冰浴攪拌下加入硫辛酸，于15～25℃攪拌20～30h；

所述三甲氧基硼氫化鈉、硼酸和硫辛酸的質量比為依次為1～5：0.15～0.3：1，所述無水四氫呋喃溶液中硫辛酸的質量濃度為0.015～0.025g/mL。

作為優選：所述還原反應結束后，向所述還原反應液中滴加硫酸溶液，過濾后取濾液加入氯仿和飽和食鹽水洗滌，分出有機相經干燥處理后，蒸發有機相得到硫辛醇。

作為優選：滴加的所述硫酸溶液濃度為1～4mol/L，滴加的所述硫酸溶液中的硫酸與反應液中硫辛酸的質量比3.50～4.50:1，所述氯仿與飽和食鹽水的體積比為1～3：1。

作為優選：所述酯化反應包括以硫辛醇為原料與2-氰乙基-N,N-二異丙基氯代亞磷酰胺在無水三乙胺和無水四氫呋喃中制備得到亞磷酰胺硫辛醇酯的步驟。