Browsing by Author "Liang, Zehong"

Tämä tutkimus on osa DNA-oligonukleotidien liuossynteesin menetelmien kehittämishanketta. Kemiallinen oligonukleotidisynteesi tehdään tyypillisesti kiinteän kantajan päällä. Suurempien ainemäärien valmistamiseksi liuosfaasissa toimiva menetelmä olisi kuitenkin toivottava. Vaiheittain etenevässä synteesimenetelmässä on keskeistä löytää yhteensopiva sarja suojaryhmiä. Kiintokantaja- ja liuosfaasisynteeseissä suojaryhmiltä vaaditaan erilaisia ominaisuuksia, koska reaktiot suoritetaan eri tavalla. Liuosfaasisynteesissä reaktioiden tasapaino pitää asettua vahvasti tuotteiden puolelle, koska toisin kuin kiintokantajamenetelmässä sivutuotteita ei voi huuhtoa pois ja reagenssien määrää ei voida pitää niin vakaana. Olemme kehittäneet sarjan suojaryhmäreagensseja nukleosidien 5’-hydroksyylisuojaryhmän suojaamiseksi asetaalina. Asetaalisuoja voidaan liuossynteesissä poistaa kokonaan ja suojaryhmällä on tarkoitus korvata samaan ortogonaaliseen ryhmään kuuluva trityylisuojaus, joka ei soveltunut liuosfaasisynteesin. Nyt esiteltävässä työssä paneudutaan menetelmään soveltuvien 2’-deoksinukleosidi 3’-O-vetyfosfonaattiestereiden valmistamiseen. Fosfori(V)-yhdisteiden reaktiivisuus ei useinkaan ole riittävä fosfaattiryhmän liittämiseen kohdemolekyylissä olevaan hydroksyyliryhmään, joten fosforyloinnissa käytetään usein fosfori(III)-yhdisteitä, kuten fosfiitteja, fosforamidiitteja ja vetyfosfonaatteja. Liitettävä fosfaattiryhmä, kuten monet muut reaktiiviset funktionaaliset ryhmät, suojataan usein suojaryhmillä. Suojaryhmillä voidaan niiden päätarkoituksen lisäksi muokata molekyylin rakennetta ja fysikokemiallisia ominaisuuksia. Reaktiotuotteen liukoisuutta voidaan muokata suojaryhmillä sen eristyksen tai jatkoreaktioiden helpottamiseksi. Tutkielman kirjallisuusosassa tarkastellaan suojaryhmiä, joita on käytetty fosfaateille ja vetyfosfonaateille. Fosfaattisuojaryhmällä voidaan mahdollisesti suojata vetyfosfonaattimonoesteri diesteriksi, jolloin negatiivinen varaus saadaan naamioitua ja tuotteesta tulisi lipofiilisempi. Kokeellisen tutkimuksen tavoite oli valmistaa 5’-asetaalisuojattuja tymidiinin vetyfosfonaatteja difenyylivetyfosfonaattireagenssilla. Saanto jäi hyvin pieneksi, koska tuote osoittautui liian vesiliukoiseksi pienikokoisen ja heikosti lipofiilisen asetaalisuojan kanssa. Ratkaisuksi kehitettiin menetelmä, jossa muodostettiin ensin tymidiinin vetyfosfonaattidiesteri syanoetanolin kanssa. Vetyfosfonaattidiesteri on todennäköisesti varauksettomana tuotteena ja lisätyn alkyyliryhmän kanssa poolittomampi. Suojaryhmän avulla tymidiinin vetyfosfonaatti voitaisiin eristää, jonka jälkeen ryhmä poistetaan emäksellä β-eliminaatioreaktiossa. Vetyfosfonaattidiesterin eristäminen ja suojaryhmän poistaminen vedettömissä olosuhteissa helpottaa vetyfosfonaattimonoesterin talteenottoa. Vaihtoehtoisesti tymidiinin liukoisuusominaisuuksia muokattiin suojaamalla tymiinin 4-O β-eliminoituvalla poolittomalla suojaryhmällä. Fosfitylointimenetelmä ei tarvitsisi muokkausta jos, emäsmuokattu tymidiini osoittautuu veteen liukenemattomaksi.