Name: 苷 2 , 3 -二醇酯对双糖苷合成的选择性O-糖基化 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 46 s
Description: 学习利用环状硼酸酯临时保护策略对未保护核苷进行选择性O-糖基化合成双糖核苷的方法。该技术无需繁琐的保护基操作，可高效制备具有生物活性的双糖核苷化合物，为药物发现研究提供重要支持。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本研究由日本文部科学省（MEXT）科研费资助（编号：15K00408、24659011、24640156、245900425 和 22390005，负责人：Shin Aoki），东京生物化学研究基金会（日本东京）资助项目，以及东京理科大学（TUS）战略研究领域基金资助。我们感谢东京理科大学药学部的泽部典子（Noriko Sawabe）协助完成核磁共振谱（NMR）测定，长谷川芙纪子（Fukiko Hasegawa）协助完成质谱（mass spectra）测定，以及东京理科大学科学技术研究所的松尾知子（Tomoko Matsuo）协助完成元素分析测定。

注意：所合成化合物的所有实验数据（核磁共振、红外光谱、质谱、旋光度及元素分析数据）已在先前发表的论文中报道51。
1. O-糖基化反应的操作步骤
<ol>
	<li>化合物的合成 &#945;/&#946;-12（表1中第12项） 
	注：第1至13项 表1 采用类似的方法进行。
	<ol>
		<li>核糖核苷2',3'-二醇的临时保护40
		<ol>
			<li>在10 mL梨形烧瓶（烧瓶1）中，溶解甘露糖基供体 &#945;-9 (28.4 mg, 0.0486 mmol)52，尿苷 10 （7.9 毫克，0.0324 毫摩尔）和 4-(三氟甲基)苯硼酸 11c （9.3 mg，0.0490 mmol）溶于无水吡啶（0.40 mL）。 
			注意：建议使用10 mL梨形烧瓶，因为在步骤1.1.3.1中，反应混合物将被转移至含有分子筛粉末的烧瓶2（一个带有隔垫的10 mL双颈圆底烧瓶）。</li>
			<li>将反应混合物（步骤1.1.1.1中所得）与无水吡啶（0.40 mL，3次）和无水1,4-二氧六环（0.40 mL，3次）在室温下共蒸发 约 40 &#176;C 以除去水分。</li>
			<li>将步骤1.1.1.2中得到的残余物溶于无水1,4-二氧六环（0.32 mL）中，搅拌反应混合物并回流1小时，以形成硼酸酯（临时保护）。</li>
			<li>使用旋转蒸发仪除去溶剂，随后用真空泵抽干。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>分子筛的活化
		<ol>
			<li>在10 mL双颈圆底烧瓶（烧瓶2）上安装橡胶隔膜，加入4 &#197; 分子筛粉末（64 mg） 
			注意：应根据糖基化反应中使用的溶剂选择合适的分子筛（3 &#197; 用于乙腈和4 &#197; 1,4-二噁烷、二氯甲烷和丙腈。</li>
			<li>在常压下用微波加热分子筛，随后在真空泵减压条件下冷却（重复3次），然后在减压下用热风枪干燥，同时多次用氩气置换空气。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>糖基化
		<ol>
			<li>将步骤1.1.1.4所得残余物溶解于1号烧瓶中的丙腈（0.64 mL）或其他溶剂中，并将该溶液转移至2号烧瓶。 
			注意：条目1-7和9、条目10、条目11以及条目8、12和13分别使用乙腈、1,4-二氧六环、二氯甲烷和丙腈。</li>
			<li>在室温下搅拌 2 号烧瓶中的反应混合物 0.5 小时，随后将其冷却至 -40 &#176;C. 
			注意：温度根据糖基化反应所用溶剂的不同而调整（-40 ℃） &#176;二氯甲烷和丙腈为 C，1,4-二氧六环为室温，-20 &#176;C 表示乙腈。</li>
			<li>加入三氟甲磺酸银（49.9 mg，0.194 mmol）和 对-对甲苯磺酰氯（12.8 &#181;L，0.0968 mmol）加入反应混合物中，温度与步骤 1.1.3.2 所用温度相同。</li>
			<li>搅拌反应混合物&#160;在相同温度下&#160;1.5 小时。</li>
			<li>使用正己烷/乙酸乙酯 [3/1 (v/v)] 作为展开剂，通过薄层色谱法（TLC）检测反应，以监测糖基供体的反应情况 [保留因子（Rf）（供体 &#945;-9) = 0.63] 及氯仿/甲醇 [10/1 (v/v)] 展开，以检测糖基受体和产物 [Rf （受体 10) = 0.03, Rf （目标产物）= 0.50</li>
			<li>用饱和的碳酸氢钠水溶液（1.0 mL）淬灭反应混合物，加入氯仿（2.0 mL）稀释，通过过滤除去不溶性物质 硅藻土，并用氯仿（20 mL）仔细洗涤硅藻土。</li>
			<li>用100 mL分液漏斗将滤液（有机相）依次用饱和碳酸氢钠水溶液（20 mL，3次）和饱和食盐水（20 mL）洗涤。</li>
			<li>用硫酸钠干燥所得有机层，过滤不溶物，并使用旋转蒸发仪浓缩滤液。</li>
			<li>通过柱层析法[硅胶，氯仿/甲醇 = 1/0 - 50/1 (v/v)]对剩余残余物进行粗纯化，得到粗品5'-O-(6&#34;-O-乙酰基-2&#34;,3&#34;,4&#34;-三-O-苄基-&#945;/&#946;-ᴅ-甘露吡喃糖基)尿苷，含有少量副产物（15.2 mg，无色糖浆）。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>乙酰化
		<ol>
			<li>在5 mL小瓶中，将步骤1.1.3.9中制备的粗产物溶解于无水吡啶（0.20 mL）中。</li>
			<li>加入 N,N-二甲基-4-氨基吡啶（催化量）和乙酸酐（20.4 &#181;L，0.0216 mmol：基于粗品化合物的10当量）加入溶液中，温度保持在0 &#176;C.</li>
			<li>在相同温度下搅拌反应混合物0.5小时，然后升至室温。</li>
			<li>过夜搅拌后，用氯仿/甲醇 [30/1 (v/v)] 进行薄层色谱（TLC）检测反应进程 [Rf (&#945;/&#946;-12) = 0.45].</li>
			<li>用氯仿（20 mL）稀释反应混合物。</li>
			<li>用100 mL分液漏斗，依次以1 M盐酸（20 mL，3次）、饱和碳酸氢钠水溶液（20 mL，3次）和饱和食盐水（20 mL）洗涤有机相。</li>
			<li>用硫酸钠干燥所得有机层，过滤不溶物，然后使用旋转蒸发仪浓缩滤液。</li>
			<li>通过柱层析纯化剩余残余物[硅胶，氯仿/甲醇 = 1/0 - 90/1 (v/v)]，得到 &#945;/&#946;-12 （15.8 毫克，61%） &#945;/&#946; = 1.6/1，无色无定形固体。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>化合物的合成 &#946;-22 至 &#946;-30（表2）和 &#946;-33（表3） 
	注意：该合成过程的 &#946;-22 - &#946;-30 和 &#946;-33 采用类似的方法进行。
	<ol>
		<li>化合物的合成 &#946;-22（表2中第1项）
		<ol>
			<li>核糖核苷2',3'-二醇的临时保护
			<ol>
				<li>在10 mL梨形烧瓶（烧瓶3）中，溶解腺苷 13 （20.4 毫克，0.0763 毫摩尔），半乳糖基供体 &#946;-21 (80.4 毫克，0.114 毫摩尔)53和4-(三氟甲基)苯硼酸 11c (21.7 mg, 0.114 mmol) 溶于无水吡啶 (0.76 mL) 中。 
				注意：建议使用 10 mL 梨形烧瓶，因为在步骤 1.2.1.3.1 中，反应混合物将转移至含有分子筛粉末的 4 号烧瓶（一个带有隔垫的 10 mL 双颈圆底烧瓶）中。</li>
				<li>将反应混合物（步骤 1.2.1.1.1. 所得）与无水吡啶（0.76 mL，3 次）和无水 1,4-二氧六环（0.76 mL，3 次）在室温下共蒸发 约 40 &#176;C以除去水分。</li>
				<li>将步骤1.2.1.1.2中获得的残余物溶于无水1,4-二氧六环（0.76 mL）中，将反应混合物在回流温度下搅拌1小时，以形成硼酸酯（临时保护）。</li>
				<li>使用旋转蒸发仪除去溶剂，随后用真空泵抽干。</li>
			</ol>
			</li>
			<li>分子筛的活化
			<ol>
				<li>在一只10 mL带隔垫的双颈圆底烧瓶（烧瓶4）中，加入4 &#197; 分子筛粉末（150 mg）</li>
				<li>在常压下用微波加热分子筛，随后在真空泵减压条件下冷却（重复3次），然后在减压下用热风枪干燥，并多次用氩气置换空气。</li>
			</ol>
			</li>
			<li>糖基化
			<ol>
				<li>将步骤1.2.1.1.4中所得残留物溶于3号烧瓶中的丙腈（1.50 mL），并将该溶液转移至4号烧瓶中。</li>
				<li>室温下搅拌反应混合物0.5小时，随后冷却至-40 &#176;C.</li>
				<li>加入三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）并 p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）加入反应混合物中，温度与步骤 1.2.1.3.2 中所述相同。</li>
				<li>搅拌反应混合物，&#160;在相同温度下反应1.5小时。</li>
				<li>使用正己烷/乙酸乙酯 [2/1 (v/v)] 通过薄层色谱（TLC）检测反应，以监测糖基供体 [Rf （供体 &#946;-21) = 0.62] 以及氯仿/甲醇 [10/1 (v/v)] 展开，以检测糖基受体和产物 [Rf （受体 13) = 0.05, Rf （目标产物）= 0.30</li>
				<li>用饱和水溶液碳酸氢钠（2.0 mL）淬灭反应混合物，加入氯仿（3.0 mL）稀释，通过过滤除去不溶性物质 硅藻土，并仔细清洗 硅藻土 用氯仿（30 mL）洗涤。</li>
				<li>使用100 mL分液漏斗，用饱和碳酸氢钠水溶液（30 mL，3次）和饱和食盐水（30 mL）洗涤滤液（有机相）。</li>
				<li>用硫酸钠干燥所得有机层，过滤不溶物，并使用旋转蒸发仪浓缩滤液。</li>
				<li>通过柱层析纯化剩余残余物［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0 - 30/1（v/v）］，得到 &#946;-22 （27.4 mg，42%，无色固体）。</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-23（表2中第2项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 14 (28.4 mg, 0.0765 mmol)54, &#946;-21 (80.5 毫克，0.115 毫摩尔)， 11c (21.8 毫克，0.115 毫摩尔)， p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.8 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。通过柱层析纯化所得残留物［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0－50/1（v/v）］，得到 &#946;-23 （21.9 毫克，30%，无色固体）。薄层色谱：Rf (&#946;-23) = 0.37 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-24（表2中第3条）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 15 （21.6 毫克，0.0763 毫摩尔） &#946;-21 （80.5 毫克，0.115 毫摩尔）， 11c （21.8 毫克，0.115 毫摩尔） p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。通过柱层析纯化所得残留物［硅胶，氯仿/甲醇 = 1/0 - 8/1（v/v）］，得到 &#946;-24 （8.1 mg，12%，无色固体）。TLC：Rf (&#946;-24) = 0.20 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-25（表2中第4项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 16 (27.0 毫克，0.0764 毫摩尔)55, &#946;-21 （80.5 毫克，0.115 毫摩尔）， 11c （21.8 毫克，0.115 毫摩尔） p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.8 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。通过柱色谱纯化所得残留物［硅胶，氯仿/甲醇 = 1/0 - 20/1（v/v）］，得到 &#946;-25 （31.4 mg，44%，无色固体）。TLC：Rf (&#946;-25) = 0.27 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-26（表2中第5项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 10 （18.6 毫克，0.0762 毫摩尔） &#946;-21 （80.4 毫克，0.114 毫摩尔） 11c （21.7 毫克，0.114 毫摩尔） p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。将所得残余物通过柱层析纯化［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0 - 40/1（v/v）］，得到 &#946;-26 （26.1 mg，42%，无色固体）。TLC：Rf (&#946;-26) = 0.45 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-27（表2中第6项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应： 17 （19.7 毫克，0.0763 毫摩尔）， &#946;-21 (80.5 毫克，0.115 毫摩尔)， 11c （21.8 毫克，0.115 毫摩尔）， p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。将所得残余物通过柱层析纯化［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0 - 40/1（v/v）］，得到 &#946;-27 （33.8 毫克，53%，无色固体）。薄层色谱：Rf (&#946;-27) = 0.50 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-28（表2中第7项）
		<ol>
			<li>使用以下方法进行反应 18 （20.0 mg，0.0763 mmol） &#946;-21 （80.4 毫克，0.114 毫摩尔） 11c (21.7 毫克，0.114 毫摩尔)， p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。将所得残余物通过柱层析纯化［硅胶，氯仿，然后乙酸乙酯/氯仿 = 1/1（v/v）］，得到 &#946;-28 （38.8 mg，61%，无色固体）。TLC：Rf (&#946;-28) = 0.33 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-29（表2中第8项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 19 (18.5 毫克，0.0761 毫摩尔)， &#946;-21 （80.4 毫克，0.114 毫摩尔） 11c （21.7 毫克，0.114 毫摩尔） p-氯苯磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、硝酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。将所得残余物通过柱层析纯化［硅胶，氯仿/甲醇 ＝ 1/0 - 10/1（v/v）］，得到 &#946;-29 （34.1 毫克，55%，无色固体）。薄层色谱：Rf (&#946;-29) = 0.25 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-30（表2中第9项）
		<ol>
			<li>使用以下条件进行反应 20 （26.6 mg，0.0766 mmol）56, &#946;-21 （80.6 毫克，0.115 毫摩尔）， 11c (21.8 毫克，0.115 毫摩尔)， p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.8 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。通过柱层析纯化所得残余物［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0－50/1（v/v）］，得到 &#946;-30 （28.0 mg，40%，无色固体）。TLC：Rf (&#946;-30) = 0.48 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>化合物的合成 &#946;-33（表3中条目1）
		<ol>
			<li>使用以下方法进行反应 18 (20.0 mg，0.0762 mmol) &#946;-31&#160;(80.4 毫克，0.114 毫摩尔)57, 11c (21.7 毫克，0.114 毫摩尔)， p-甲苯亚磺酰氯（30.3 &#181;L，0.229 mmol）、三氟甲磺酸银（117.6 mg，0.458 mmol）、无水1,4-二氧六环（0.76 mL）、无水丙腈（1.50 mL）和4 &#197; 分子筛（150 mg）。通过柱层析纯化所得残余物［硅胶，氯仿/甲醇＝1/0－30/1（v/v）］，得到 &#946;-33 （34.5 mg，54%，无色固体）。薄层色谱：Rf (&#946;-33) = 0.33 [氯仿/甲醇 = 10/1 (v/v)]。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. β-28的去保护（图2）
<ol>
	<li>在5 mL小瓶中，加入β-28（25.2 mg，0.0300 mmol）和10 M甲胺甲醇溶液（2.0 mL）58。</li>
	<li>在0 °C下搅拌反应混合物2小时，随后升温至室温。</li>
	<li>继续搅拌13小时后，使用氯仿/甲醇[10/1 (v/v)]体系通过薄层色谱（TLC）监测反应进度[Rf (β-35) = 0.20]。</li>
	<li>使用旋转蒸发仪浓缩反应混合物。</li>
	<li>将所得残余物溶于水（15 mL）中，用二氯甲烷（15 mL，3次）在50 mL分液漏斗中萃取水相。</li>
	<li>使用旋转蒸发仪浓缩水相。</li>
	<li>通过制备型高效液相色谱（HPLC）纯化剩余残余物[色谱柱：ODS（十八烷基硅烷）色谱柱（20Φ × 250 mm），流动相：含0.1% (v/v) 三氟乙酸的水溶液，流速：8.0 mL/min，检测波长：266 nm，温度：25 °C，保留时间：20 min]，得到β-35（7.9 mg，62%，无色无定形固体）59。</li>
</ol>
3. 环状硼酸酯的核磁共振研究（图3 和 4）
<ol>
	<li>36的制备与测定
	<ol>
		<li>在10 mL梨形烧瓶中，溶解尿苷 10 （34.3 毫克，0.140 毫摩尔）和 4-(三氟甲基)苯硼酸 11c （40.0 毫克，0.211 毫摩尔）溶于无水吡啶（1.00 毫升）中。</li>
		<li>在室温下将反应混合物与无水吡啶（1.00 mL，3次）和无水1,4-二氧六环（1.00 mL，3次）共蒸发 约 40 &#176;C以除去水分。</li>
		<li>将残留物溶于无水1,4-二氧六环（1.40 mL）中，将反应混合物在回流温度下搅拌1小时，形成硼酸酯（临时保护）。</li>
		<li>将反应混合物（0.14 mL）分装至5 mL小瓶中。</li>
		<li>使用旋转蒸发仪和真空泵从5 mL小瓶中除去溶剂。</li>
		<li>溶解所得残余物 36 在乙腈中d3 (0.64 mL)</li>
		<li>测量 1H, 11B 和 19F NMR波谱，使用石英NMR管在25 &#176;C.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>38的制备与测定
	<ol>
		<li>准备反应混合物 38 自 11c (40.0 mg，0.211 mmol)，采用与步骤3.1类似的方法。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本文旨在展示一种便捷的合成方法，用于无需繁琐的保护基操作即可制备以未保护核糖核苷为原料的双糖核苷。本文报道了利用未保护核糖核苷进行区域选择性 O核苷的糖基化反应 通过 通过环状硼酸酯对2',3'-二醇的临时保护（图1B)51.
制备环状硼酸酯中间体是其中一个重要步骤。由于核苷与硼酸生成的硼酸酯可能易于水解，因此在反应混合物共蒸发步骤（方案中的步骤 1.1.1.2 和 1.2.1.1.2）以及酯化步骤（步骤 1.1.1.3 和 1.2.1.1.3）中应使用无水溶剂。O-糖基化反应也需要无水条件，以避免糖基供体发生水解。因此，分子筛（步骤 1.1.2 和 1.2.1.2）、双颈圆底烧瓶以及无水溶剂（步骤 1.1.3.1 和 1.2.1.3.1）在用于O-糖基化反应前应充分干燥。
该 对-对甲苯亚磺酰氯—...

二糖核苷是核苷与碳水化合物部分通过连接形成的缀合物 通过 一个 O糖苷键构成了一类有价值的天然存在的碳水化合物衍生物1,2,3,4,5,6,7例如，它们被整合到诸如tRNA（转运核糖核酸）和聚（ADP-核糖）（ADP = 腺苷二磷酸）等生物大分子中，也存在于一些抗菌剂及其他具有生物活性的物质中。例如， 腺苷福林、阿米西丁、伊佐霉素5,6,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19因此，二糖核苷及其衍生物有望成为药物发现研究中的先导化合物。二糖核苷的合成方法可分为三类：酶法 O-糖基化20,21化学 N-糖基化5,9,16,22,23,24以及化学 O-糖基化7,9,14,16,18,19,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37特别是化学 O-糖基化将是实现二糖核苷立体选择性合成及大规模合成的一种高效方法。先前的研究表明 O2'-脱氧核糖核苷的糖基化 2 使用硫代糖基供体 1，使用组合的 p在对甲苯亚磺酰氯和三氟甲磺酸银存在下，得到目标二糖核苷 3 (图1A；Ar = 芳基，PG = 保护基团）38.
基于上述结果，我们决定开展以下研究 O核糖核苷的糖基化反应应用 p对甲苯亚磺酰氯/三氟甲磺酸银促进体系。尽管已有多个关于该体系的示例 O部分保护的核糖核苷的糖基化反应已有报道7,9,14,16,18,19,24,32,33,34,35,36,37使用未保护或临时保护的核糖核苷作为糖基受体 O糖基化反应鲜有报道。因此，区域选择性 O对未保护或临时保护的核糖核苷进行糖基化将提供一种更有利的合成方法，从而无需对核糖核苷进行繁琐的保护基操作。为实现区域选择性 O核糖核苷的糖基化反应中，我们关注了硼化合物，因为已有若干报道显示，硼酸或硼酸酯可辅助碳水化合物衍生物实现区域和/或立体选择性的酰化、烷基化、硅基化及糖基化反应39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50本文展示了利用区域选择性方法合成二糖核苷的步骤 O核糖核苷5'-羟基的糖基化反应 通过 硼酸酯中间体。在本文所述策略中，硼酸酯中间体 6 将通过核糖核苷的酯化反应获得 4 与硼酸 5，从而实现区域选择性 O使用硫代糖基供体对5'-羟基进行糖基化 7 以得到二糖核苷 8 (图1B)51我们还通过核磁共振（NMR）波谱法研究了核糖核苷与硼酸之间的相互作用，以观察硼酸酯的形成。硼酸酯的酯化反应及糖基化反应均需在无水条件下进行，以防止硼酸酯和糖基供体发生水解。本文展示了为成功实现糖基化反应而建立无水条件的典型操作步骤，可供化学及相关研究领域的研究人员与学生参考。

<table><tbody><tr><td>三氟甲磺酸银</td><td>Nacalai Tesque</td><td>34945-61</td><td></td></tr><tr><td>苯基硼酸（含有不同量的酸酐）</td><td>东京化成工业</td><td>B0857</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;p&lt;/em&gt;甲氧基苯基硼酸</td><td>和光纯药工业株式会社</td><td>321-69201</td><td></td></tr><tr><td>4-(三氟甲基)苯硼酸（含不同量的酸酐）</td><td>东京化成工业</td><td>T1788</td><td></td></tr><tr><td>2,4-二氟苯基硼酸（含不同量的酸酐）</td><td>东京化成工业</td><td>D3391</td><td></td></tr><tr><td>环戊基硼酸（含不同量的酸酐）</td><td>东京化学工业</td><td>C2442</td><td></td></tr><tr><td>4-硝基苯硼酸（含有不同量的酸酐）</td><td>东京化学工业</td><td>N0812</td><td></td></tr><tr><td>4-己基苯硼酸（含不同量的酸酐）</td><td>东京化成工业</td><td>H1489</td><td></td></tr><tr><td>腺苷</td><td>默克股份公司</td><td>862.</td><td></td></tr><tr><td>鸟苷</td><td>Acros Organics</td><td>411130050</td><td></td></tr><tr><td>胞苷</td><td>东京化学工业</td><td>C0522</td><td></td></tr><tr><td>尿苷</td><td>东京化学工业</td><td>U0020</td><td></td></tr><tr><td>5-氟尿苷</td><td>东京化成工业</td><td>F0636</td><td></td></tr><tr><td>5-甲基尿苷</td><td>Sigma</td><td>M-9885</td><td></td></tr><tr><td>甲胺（甲醇中40%）&amp;nbsp;约 9.8 mol/L</td><td>东京化成工业</td><td>M1016</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&lt;/em&gt;二甲基-4-氨基吡啶</td><td>和光纯药工业</td><td>044-19211</td><td></td></tr><tr><td>乙酸酐</td><td>Nacalai Tesque</td><td>00226-15</td><td></td></tr><tr><td>吡啶，脱水</td><td>和光纯药工业</td><td>161-18453</td><td></td></tr><tr><td>乙腈</td><td>关东化学</td><td>01031-96</td><td></td></tr><tr><td>1,4-二噁烷</td><td>Nacalai Tesque</td><td>13622-73</td><td></td></tr><tr><td>二氯甲烷</td><td>和光纯药工业</td><td>130-02457</td><td></td></tr><tr><td>丙腈</td><td>和光纯药工业</td><td>164-04756</td><td></td></tr><tr><td>4A分子筛粉末</td><td>Nacalai Tesque</td><td>04168-65</td><td></td></tr><tr><td>3A分子筛粉末</td><td>Nacalai Tesque</td><td>04176-55</td><td></td></tr><tr><td>Celite 545RVS</td><td>Nacalai Tesque</td><td>08034-85</td><td></td></tr><tr><td>乙腈-D3（D，99.8%）</td><td>剑桥同位素实验室</td><td>DLM-21-10</td><td></td></tr><tr><td>三氟乙酸</td><td>Nacalai Tesque</td><td>34831-25</td><td></td></tr><tr><td>TLC 硅胶 60 F&lt;sub&gt;254&lt;/sub&gt;</td><td>默克股份公司</td><td>1.05715.0001</td><td></td></tr><tr><td>Chromatorex</td><td>富士Silysia化学公司</td><td>FL100D</td><td></td></tr><tr><td>碳酸氢钠</td><td>和光纯药工业</td><td>191-01305</td><td></td></tr><tr><td>盐酸</td><td>和光纯药工业</td><td>080-01061</td><td></td></tr><tr><td>硫酸钠</td><td>Nacalai Tesque</td><td>31915-96</td><td></td></tr><tr><td>氯仿</td><td>关东化学</td><td>07278-81</td><td></td></tr><tr><td>氯化钠</td><td>和光纯药工业株式会社</td><td>194-01677</td><td></td></tr><tr><td>甲醇</td><td>Nacalai Tesque</td><td>21914-74</td><td></td></tr><tr><td>JEOL Always 300</td><td>JEOL</td><td></td><td>核磁共振（NMR）的测量</td></tr><tr><td>Lamda 400</td><td>JEOL</td><td></td><td>核磁共振测量</td></tr><tr><td>PerkinElmer Spectrum 100 傅里叶变换红外光谱仪</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>红外光谱测定</td></tr><tr><td>JEOL JMS-700</td><td>JEOL</td><td></td><td>MS 的测定</td></tr><tr><td>PerkinElmer CHN 2400 分析仪</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>元素分析的测定</td></tr><tr><td>JASCO P-1030 数字旋光仪</td><td>JASCO</td><td></td><td>比旋光度的测定</td></tr><tr><td>JASCO PU-2089 Plus 智能HPLC泵</td><td>JASCO</td><td></td><td>用于高效液相色谱</td></tr><tr><td>Jasco UV-2075 Plus 智能紫外/可见光检测器</td><td>JASCO</td><td></td><td>用于高效液相色谱</td></tr><tr><td>Rheodyne 7125 型进样器</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>58826</td><td>用于高效液相色谱</td></tr><tr><td>Chromatopac C-R8A</td><td>Shimadzu</td><td></td><td>用于高效液相色谱</td></tr><tr><td>Senshu Pak Pegasil ODS</td><td>Senshu Scientific</td><td></td><td>用于高效液相色谱</td></tr><tr><td>&lt;em&gt;p&lt;/em&gt;对甲苯磺酰基&amp;nbsp;氯化物</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 38</td></tr><tr><td>苯基 6-O-乙酰基-2,3,4-三-&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-苄基-1-硫代-α-D-吡喃甘露糖苷（α-&lt;strong&gt;9&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 52</td></tr><tr><td>4-甲基苯基 2,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;苯甲酰基-1-硫代-β-D-吡喃半乳糖苷（β-&lt;strong&gt;21&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 53</td></tr><tr><td>4-甲基苯基 2,3,4,6-四&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;-苯甲酰基-1-硫代-β-D-吡喃葡萄糖苷（β-&lt;strong&gt;31&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 57</td></tr><tr><td>4-甲基苯基 2,3,4,6-四&lt;em&gt;O&lt;/em&gt;苯甲酰基-1-硫代-α-D-甘露吡喃糖苷（α-&lt;strong&gt;32&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 67</td></tr><tr><td>6-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;苯甲酰腺苷&lt;strong&gt;14&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 54</td></tr><tr><td>2-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-异丁酰基鸟苷&lt;strong&gt;16&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 55</td></tr><tr><td>4-&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-苯甲酰基胞苷&lt;strong&gt;20&lt;/strong&gt;)</td><td></td><td></td><td>已准备&amp;nbsp; 参考文献 56</td></tr></tbody></table>

区域选择性o-糖基化核苷via硼酸酯对2',3'-二醇的临时保护合成双糖核苷

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

二糖核苷由二糖和碱基部分组成，是一类具有多种生物活性的重要天然产物。尽管化学 O-糖基化是合成二糖核苷的一种常用有效策略，但其底物（如糖基供体和受体）的制备需要&#160;繁琐的保护&#160;基团操作，并且每一步合成步骤均需进行纯化。与此同时，已有多个研究团队报道，硼酸酯和硼酸内酯可作为碳水化合物衍生物的保护基或活化基团，实现区域和/或立体选择性的酰化、烷基化、硅基化及糖基化反应。本文展示了利用硼酸对未保护核糖核苷进行区域选择性 O-糖基化的操作步骤。核糖核苷的2',3'-二醇与硼酸发生酯化反应，可实现二醇的临时保护；随后在 p-甲苯亚磺酰氯和三氟甲磺酸银存在下，与糖基供体进行 O-糖基化反应，从而选择性地在5'-羟基位点发生反应，得到二糖核苷。该方法可适用于多种核苷，如鸟苷、腺苷、胞苷、尿苷、5-甲基尿苷和5-氟尿苷。本文及配套视频为未保护核苷及其类似物的 O-糖基化提供了&#160;有用的（可视化）信息，不仅可用于合成二糖核苷，还可用于制备多种具有生物相关性的衍生物。

O-甘油基化反应中，尿苷10与硫代甘露糖苷α-9反应的结果总结于Table 160,61。在条目1中，10与α-9在无硼酸衍生物存在下进行O-糖基化反应，生成了复杂的混合物。在条目2中，将10与苯基硼酸11a混合，并与吡啶和1,4-二氧六环共蒸发，随后在1,4-二氧六环中于回流温度下搅拌，以实现2',3'-cis-二醇的临时保护，然后加入α-9进行糖基化反应。
在条目 3 - 13 中，O-糖基化反...

在此，我们介绍了通过区域选择性 O核糖核苷的糖基化 通过 利用环状硼酸酯对其2',3'-二醇基团进行临时保护。该方法适用于多种未保护的核苷，如腺苷、鸟苷、胞苷、尿苷、5-甲基尿苷和5-氟尿苷，以得到相应的二糖核苷。

区域选择性O-糖基化核苷via硼酸酯对2',3'-二醇的临时保护合成双糖核苷

由二糖和碱基部分组成的二糖核苷是一类具有多种生物活性的有价值天然产物。尽管化学O-糖基化是合成二糖核苷的常用有效策略，但底物（如糖基供体和受体）的制备需要繁琐的保护基操作，并且每步合成均需纯化。与此同时，已有多个研究小组报道，硼酸酯和硼酸内酯可作为糖类衍生物的保护基或活化基团，实现区域和/或立体选择性的酰化、烷基化、硅基化及糖基化反应。本文中，我们展示了利用硼酸对未保护核糖核苷进行区域选择性O-糖基化的操作步骤。核糖核苷的2',3'-二醇与硼酸发生酯化反应，可实现二醇的暂时保护；随后在对甲苯亚磺酰氯和三氟甲磺酸银存在下与糖基供体进行O-糖基化反应，使5'-羟基发生区域选择性反应，从而得到二糖核苷。该方法可适用于多种核苷，如鸟苷、腺苷、胞苷、尿苷、5-甲基尿苷和5-氟尿苷。本文及配套视频为未保护核苷及其类似物的O-糖基化提供了有用的（可视化）信息，不仅可用于合成二糖核苷，还可用于制备多种具有生物相关性的衍生物。

与传统方法相比，该方法因制备具有生物活性的二糖核苷所需步骤较短，有望促进药物发现研究。该技术的主要优势在于，无需繁琐的保护基操作，即可将未保护的核苷直接用于糖基化反应以合成二糖核苷。本方法的可视化演示将为化学及其他研究领域的科研人员和学生提供有关未保护核苷成功糖基化的实用信息。首先，按照文本方案中所述优化化合物 Alpha-and Beta-12 的合成反应条件。随后，采用类似的步骤，将优化后的反应条件应用于 Beta-22 至 Beta-30 以及 Beta-33 的合成。本视频中演示了化合物 Beta-22 的合成过程。首先，通过将20.4毫克的腺苷-13溶解于10毫升梨形瓶中的0.76毫升无水吡啶中，实现对核糖核苷2',3'-二醇的临时保护。然后，加入80.4毫克的半乳糖基供体Beta-21。接着，加入21.7毫克的四氟甲基苯基硼酸11C。选择这种硼酸替代物是因为在优化过程中，它能够以最高的化学产率得到Alpha-和Beta-12。使用旋转蒸发仪将混合物在0.76毫升无水吡啶中溶解后蒸发。然后，在室温至约40摄氏度条件下，将所得反应混合物先后与0.76毫升无水吡啶共蒸发两次，再与0.76毫升无水1,4-二氧六环共蒸发三次，以彻底除去水分。将残留物溶于0.76毫升无水1,4-二氧六环中，将反应混合物在回流温度下搅拌一小时，以形成作为临时保护的硼酸酯。使用旋转蒸发仪除去溶剂，随后用真空泵进一步干燥。同时，在一个装有隔膜的10毫升双颈圆底烧瓶中，加入150毫克4埃分子筛粉末。在常压下用微波炉加热分子筛。随后，在减压条件下冷却分子筛，并用真空泵抽真空三次。冷却后，在减压条件下用热风枪干燥分子筛，同时多次用氩气置换空气。进行糖基化反应时，将减压蒸馏后所得残余物溶解于1.50毫升无水丙腈中，并将该溶液转移至含有分子筛的烧瓶内。室温下搅拌反应混合物0.5小时，随后冷却至零下40摄氏度。在此温度下，向反应混合物中加入117.6毫克三氟甲磺酸银，接着加入30.3微升对甲苯磺酰氯。在负40摄氏度下搅拌反应混合物1.5小时。接着，使用2比1的正己烷-乙酸乙酯体系进行薄层色谱分析，以检测糖基供体；使用10比1的氯仿-甲醇体系进行薄层色谱分析，以检测糖基受体及产物。用2.0毫升饱和水合碳酸氢钠溶液淬灭反应混合物。然后，用 3.0 毫升氯仿稀释反应液。接着，通过硅藻土滤除不溶物，并用 30 毫升氯仿仔细洗涤硅藻土。使用 100 毫升分液漏斗，将滤液用 30 毫升饱和水相碳酸氢钠溶液洗涤三次。然后，用30毫升饱和食盐水洗涤滤液。用硫酸钠干燥所得的有机相。过滤除去不溶物后，使用旋转蒸发仪浓缩滤液。使用氯仿-甲醇梯度（比例从1:0到30:1）进行硅胶柱层析，纯化剩余残余物，得到Beta-22。按照文本方案中的详细步骤继续合成其他化合物。在10毫升梨形烧瓶中，将34.3毫克尿苷10溶解于

regioselective-o-glycosylation-nucleosides-via-temporary-2-3-diol

Research

科研

JoVE Journal

Chemistry

化学

苷 2 ', 3 ' -二醇酯对双糖苷合成的选择性O-糖基化

本文介绍了一种高通量方法，用于合成寡糖并将其连接到聚酸酐纳米颗粒表面，以进一步用于靶向抗原呈递细胞上的特定受体。...

高通量合成碳水化合物及聚酸酐纳米颗粒的功能化

本文所述方案旨在阐明并简化通向修饰核苷三磷酸的复杂路径中的诸多障碍。因此，该方案有助于这些活化结构单元的合成及其在实际应用中的可及性。...

核苷三磷酸——从合成到生化表征

吲哚醇糖苷是已被广泛认可且普遍使用的酶筛选和酶活性监测工具。尤其是对于葡萄糖型结构，以往的合成方法已被证明具有挑战性且产率较低。我们的新方法采用吲哚醇酸酯作为关键中间体，能够以较高的产率获得大量吲哚醇糖苷。...

合成吲哚基糖苷用于检测糖苷酶活性

用于芯片开发与HIV抗体谱型分析的N-聚糖化学-酶法合成

本文详细介绍了在C2'位点修饰的十二聚体RNA的固相合成、纯化及表征方法O-位置。采用紫外-可见吸收光谱和圆二色光谱分析来定量并表征结构特征，...

含2'-O-苯硫甲基修饰的RNA寡聚物的固相合成方案及圆二色性表征

糖基化蛋白的生化与结构分析需要相对大量的均一性样品。本文介绍一种高效的化学方法，通过靶向反应性半胱氨酸巯基，实现从细菌中纯化的重组蛋白的位点特异性糖基化。...

靶向半胱氨酸巯基 体外 重组蛋白的位点特异性糖基化

2-叠氮-1-硝酸酯可通过一锅法转化为相应的2-叠氮-1-三氯乙酰亚胺酯。本文旨在展示微波反应器在碳水化合物合成中的应用价值。...

一锅法微波辅助将异头位硝酸酯转化为三氯乙酰亚胺酯

本方案展示了如何使用Auto-CHO软件进行寡糖的分级和可编程一锅法合成。同时描述了RRV测定 实验以及SSEA-4一锅法糖基化的一般操作流程。...

一锅法合成寡糖的层级化与程序化策略

本文提出了一种简单的方法，结合代谢寡糖工程、点击化学和扩增显微技术，利用常规显微镜设备即可实现对细胞内唾液酸化N-糖蛋白的高分辨率生物成像。...

利用点击化学与扩展显微技术可视化细胞内唾液酸化修饰

本文描述了一种合成对空气敏感的钛和钒类抗癌药物的方法，并通过MTT法评估了这些药物对人癌细胞系的细胞毒性活性。...

抗癌金属配合物：合成及通过 MTT 法评估细胞毒性

学习利用环状硼酸酯临时保护策略对未保护核苷进行选择性O-糖基化合成双糖核苷的方法。该技术无需繁琐的保护基操作，可高效制备具有生物活性的双糖核苷化合物，为药物发现研究提供重要支持。

区域选择性O-糖基化核苷via硼酸酯对2',3'-二醇的临时保护合成双糖核苷

探索更多视频