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DNA Oligo的点击化学修饰

   

     

       

点击化学简介

     

      点击化学是由化学家巴里·夏普莱斯(K B Sharpless)与同事在2001年引入的一个合成概念(1),通过一系列有效的、可靠的,选择性强的有机反应,快速方便地合成新的化合物与组合文库。这些化合物以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法,通过小单元的拼接完成合成。点击化学反应简单、模块化、立体专一、产率高、范围广,可在易去除溶剂的反应中进行,通过非色谱法很容易将副产物去除。点击化学发展背后的主要驱动力来自于制药业需要合成大量的小分子(<500道尔顿)化合物组合文库,这些化合物可以作为候选药物进行筛选,对药物开发具有重要意义参考文献
     虽然有几种类型的有机化学反应符合点击化学的定义,但是对于oligo的修饰来说,与之相关的为铜催化的叠氮-炔基环加成反应(12),对于oligos与修饰基团、以及两个oligos之间的偶联反应,这种反应具有极强的选择性与位置特异性。

     

点击化学的应用

   

     虽然以铜催化的叠氮-炔基环[3+2]加成反应作为一种独特的合成方法有许多潜在的用途,但是目前主要有两种特定的运用:反义/siRNA寡核苷酸与细胞穿透肽的偶联;生物素或者荧光素标记寡核苷酸。

   

     反义和siRNA oligos在体内的作用由于不能穿过细胞膜而受到严重限制(3),显著增加细胞对这些oligos摄取的一种方法就是让细胞穿膜肽(CPP)共价结合到oligos上,最常见的方法是通过酰胺键或者二硫键连接(4,5),虽然相对简单易行,但是这种偶联反应的终产量变化很大,常常需要复杂或者多重纯化。而且,如果是高度阳离子穿膜肽,由于这种阳离子肽与阴离子磷酸盐骨架之间的非特异结合,实现成功的偶联反应本身是存在问题的(6),如果使用点击化学,通过将叠氮肽与炔基修饰的oligo连接,形成CPP-oligo偶联物,就可以有效解决上述问题。由于产量本质上可以定量,而且偶联反应可以在固相载体上进行,因此通常不需要昂贵的多步骤纯化(7-9),详情请参阅所提供的参考资料。

   

     类似的优势(产率定量,纯化简单)有利于使用点击化学来对oligos进行生物素、荧光素和半抗原修饰(10-12)。在所有这些情况下,oligos都是炔基修饰的,所有修饰标记都含有活性叠氮基团。有许多叠氮修饰的修饰标记可用,包括生物素、脱硫生物素,6-FAM, HEX 和 TET等,随着时间的推移,将会有更多的修饰标记出现。

     

   

点击化学修饰报价

参考文