【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核酸修饰，具体涉及一种化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸及其制备方法和应用。
技术介绍
1、mrna疫苗因研发及生产周期短、工艺相对简单、可快速大规模生产制备等优势，在应对突发性传染病、肿瘤疫苗、肿瘤免疫治疗、蛋白替代疗法等方面具有重大价值。因此，开发新型化学修饰核苷酸，并将其应用于mrna药物合成和临床应用，对于mrna基因治疗或病毒防治意义重大。
2、现有专利使用的修饰mrna方法主要利用自然界存在的修饰核苷来替换常规核苷，比如利用假尿苷和甲基假尿苷替换尿苷。cn107090436b公开了一种降低通过体外转录获得的体外合成的rna分子或包含所述rna分子的基因治疗载体的制剂对哺乳动物细胞的免疫原性的非治疗方法或体外方法，所述rna分子中包含的替代尿苷选自假尿苷、1-甲基假尿苷、5-甲基尿苷、5-甲氧基尿苷和2-硫尿苷的修饰核苷。其中天然存在的修饰碱基的种类是十分有限的，因此可用于改善mrna性质的手段有限。
3、利用化学手段合成非天然修饰的核苷，可以极大丰富非天然核苷的种类和范围，也适合建立构效关系，这是天然存在的修饰碱基所不具备的。
4、cn112673106a公开了一种点击修饰的mrna，该专利技术涉及炔烃和/或叠氮化物修饰的mrna，通过引入炔烃和/或叠氮化物-修饰的核苷酸来稳定rna，这种修饰不仅能够稳定目标mrna以用于离体应用和随后向人患者、动物或植物施用，而且能够容易的附接可检测的标记物或官能基团。
5、cn114807154a公开了一种修饰的核酸及其应用，所
6、但是目前的修饰核酸的类型仍然较少，因此，需要开发新的具有新型结构的非天然修饰核苷酸，并将其引入到mrna中，从而提高mrna的稳定性，增强其翻译活性，达到替代、丰富或者补充现有mrna化学修饰的目标，从而为mrna新型化学修饰和应用提供助力。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸及其制备方法和应用。本专利技术利用化学合成手段，合成化学修饰胞嘧啶核苷和化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸，以所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸全局替换，或以所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸与n1-甲基假鸟苷三磷酸联用替换mrna中的天然胞嘧啶核苷三磷酸，以增强目标mrna的翻译效率和稳定性，降低免疫原性，为mrna修饰技术提供补充和新选择。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种化学修饰胞嘧啶核苷，所述化学修饰胞嘧啶核苷选自具有如式viii所示结构的化合物、其盐或其异构体：
4、
5、其中，r1选自氢、乙酰基、卤素取代乙酰基、丙酰基、卤素取代丙酰基、丁酰基、卤素取代丁酰基、戊酰基、卤素取代戊酰基、己酰基、卤素取代己酰基、辛酰基、癸酰基、苯甲酰基、4-甲氧基苯甲酰基或4-硝基苯甲酰基；
6、r2选自氢、甲基、甲氧基、氟代、氯代、溴代、碘代或腈基；
7、r3选自羟基、氢、氟、甲氧基、乙氧基或甲氧基甲基醚基。
8、本专利技术中，所述化学修饰胞嘧啶核苷选自：
9、n4-丙酰基胞苷、n4-丁酰基胞苷、n4-戊酰基胞苷、n4-己酰基胞苷、n4-辛酰基胞苷、n4-癸酰基胞苷、n4-对硝基苯甲酰基胞苷、5-甲基-n4-丁酰基胞苷、5-甲基-n4-己酰基胞苷、5-甲基-n4-苯甲酰基胞苷、2’-氟-n4-乙酰基胞苷、2’-氟-n4-丁酰基胞苷、2’-氟-n4-己酰基胞苷、2’-甲氧基胞苷、2’-乙氧基胞苷。
10、第二方面，本专利技术提供一种化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸，所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸选自具有如式i所示结构的化合物、其盐或其异构体：
11、
12、其中，r1选自氢、乙酰基、卤素取代乙酰基等、丙酰基、卤素取代丙酰基等、丁酰基、卤素取代丁酰基等、戊酰基、卤素取代戊酰基、己酰基、卤素取代己酰基、辛酰基、癸酰基、苯甲酰基、4-甲氧基苯甲酰基或4-硝基苯甲酰基；
13、r2选自氢、甲基、甲氧基、氟代、氯代、溴代、碘代或腈基；
14、r3选自羟基、氢、氟、甲氧基、乙氧基或甲氧基甲基醚基。
15、本专利技术中，所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸选自：
16、n4-乙酰基胞苷三磷酸、n4-丙酰基胞苷三磷酸、n4-丁酰基胞苷三磷酸、n4-戊酰基胞苷三磷酸、n4-己酰基胞苷三磷酸、n4-辛酰基胞苷三磷酸、n4-癸酰基胞苷三磷酸、n4-苯甲酰基胞苷三磷酸、n4-对甲氧基苯甲酰基胞苷三磷酸、n4-对硝基苯甲酰基胞苷三磷酸、5-甲基胞苷三磷酸、5-甲基-n4-乙酰基胞苷三磷酸、5-甲基-n4-丁酰基胞苷三磷酸、5-甲基-n4-己酰基胞苷三磷酸、5-甲基-n4-苯甲酰基胞苷三磷酸、2’-氟-n4-乙酰基胞苷三磷酸、2’-氟-n4-丁酰基胞苷三磷酸、2’-氟-n4-己酰基胞苷三磷酸、2’-甲氧基胞苷三磷酸、2’-乙氧基胞苷三磷酸。
17、本专利技术提供了全新的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸，为mrna提供了更多可用的胞嘧啶核苷三磷酸，本专利技术中合成的化学修饰的胞嘧啶核苷三磷酸均可以用于mrna的合成，可以替代天然胞嘧啶核苷，单独或联合其他修饰核苷酸，并且能够发挥相应的翻译功能，能够增强目标mrna的翻译效率和稳定性，降低免疫原性，为mrna技术在目前的专利技术之外提供补充和新选择。
18、第三方面，本专利技术提供第二方面所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，所述制备方法包括：
19、(1)将式ii化合物的羟基进行羟基保护反应，得到式iii化合物；
20、(2)式iii化合物与酸酐或酰氯反应，得到式iv化合物；
21、(3)将式iv化合物的保护基进行完全脱保护反应，得到式v化合物；
22、(4)将式v化合物与氯代试剂反应，得到式vi化合物；
23、(5)将式vi化合物与三丁基焦磷酸铵反应，得到式vii化合物；
24、(6)将式vii化合物进行淬灭反应，得到式i化合物；
25、
26、优选地，步骤(1)中，采用叔丁基二甲基氯硅烷进行羟基保护反应。
27、步骤(2)中，所述酸酐选自乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、己酸酐、辛酸酐、癸酸酐或苯甲酸酐。
28、步骤(2)中，所述酰氯选自4-甲氧基苯甲酰氯或4-硝基苯甲酰氯。
29、优选地，步骤(3)中，采用四丁基氟化铵进行完全脱保护反应。
30、优选地，步骤(4)中，所述氯代试剂选自三氯氧磷。
31、第四方面，本专利技术提供一种化学修饰的核酸，所述化学修饰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化学修饰胞嘧啶核苷，其特征在于，所述化学修饰胞嘧啶核苷选自具有如式VIII所示结构的化合物、其盐或其异构体：
2.一种化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸，其特征在于，所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸选自具有如式I所示结构的化合物、其盐或其异构体：
3.权利要求2所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用叔丁基二甲基氯硅烷进行羟基保护反应；
5.根据权利要求3或4所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，采用四丁基氟化铵进行完全脱保护反应；
6.一种化学修饰的核酸，其特征在于，所述化学修饰的核酸在制备过程中采用权利要求2所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸全局替换，或者所述化学修饰的胞嘧啶核苷三磷酸和N1-甲基假尿苷三磷酸联用替换mRNA中的天然胞嘧啶核苷三磷酸；
7.根据权利要求6所述的化学修饰的核酸，其特征在于，所述核酸中至少包括：
8.权利要求6或7所述的化学
9.根据权利要求8所述的化学修饰的核酸的制备方法，其特征在于，所述RNA聚合酶为T7 RNA聚合酶；
10.权利要求1所述的化学修饰胞嘧啶核苷、权利要求2所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸、权利要求3-5中任一项所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法、权利要求6或7所述的化学修饰的核酸或权利要求8或9所述的化学修饰的核酸的制备方法中任意一种或至少两种的组合在制备mRNA药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种化学修饰胞嘧啶核苷，其特征在于，所述化学修饰胞嘧啶核苷选自具有如式viii所示结构的化合物、其盐或其异构体：
2.一种化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸，其特征在于，所述化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸选自具有如式i所示结构的化合物、其盐或其异构体：
3.权利要求2所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
4.根据权利要求3所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用叔丁基二甲基氯硅烷进行羟基保护反应；
5.根据权利要求3或4所述的化学修饰胞嘧啶核苷三磷酸的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，采用四丁基氟化铵进行完全脱保护反应；
6.一种化学修饰的核酸，其特征在于，所述化学修饰的核酸在制备过程中采用权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅辉，代子文，温骏林，邹莹，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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