Regioselectieve O- glycosylatie van nucleosiden via de tijdelijke 2', 3'-Diol bescherming door een koppeling Ester voor de synthese van Disaccharide nucleosiden

Chemistry

Your institution must subscribe to JoVE's Chemistry section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Hier presenteren we protocollen voor de synthese van disaccharide nucleosiden door de regioselectieve O- glycosylatie van ribonucleosides via een tijdelijke bescherming van hun 2', 3'-diol wordt met behulp van een cyclische ester van koppeling. Deze methode is van toepassing op verschillende onbeschermde nucleosiden zoals adenosine, calciumguanosine, cytosinetrifosfaat, uridine, 5-methyluridine en 5-fluorouridine te geven van de corresponderende disaccharide nucleosiden.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Someya, H., Itoh, T., Kato, M., Aoki, S. Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides. J. Vis. Exp. (137), e57897, doi:10.3791/57897 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Disaccharide nucleosiden, die bestaan uit disaccharide en nucleobase wordt, zijn gekend als een waardevolle groep van natuurproducten met veelsoortige bioactivities. Hoewel chemische O- glycosylation een algemeen positieve strategie is te synthetiseren disaccharide nucleosiden, vereist de voorbereiding van substraten zoals glycosyl donors en acceptanten vervelend bescherming manipulaties van de groep en een zuivering op elke synthetische stap. Ondertussen verschillende onderzoeksgroepen hebben gemeld dat koppeling en borinic esters daarvan dienen als een bescherming of groep van koolhydraten derivaten om de regio - en/of Stereoselectieve acylering, alkylatie silyl en glycosylatie activeren. In dit artikel tonen we de procedure voor de regioselectieve O- glycosylatie van onbeveiligde ribonucleosides met behulp van koppeling zuur. De verestering van 2', 3'-diol van ribonucleosides met koppeling zuur maakt de tijdelijke bescherming van diol, en volgende O- glycosylation met een glycosyl donor in het bijzijn van de p- toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat, vergunningen de regioselectieve reactie van de 5'-hydroxylgroep veroorloven het disaccharide nucleosiden. Deze methode kan worden toegepast op verschillende nucleosiden, zoals calciumguanosine, adenosine, cytosinetrifosfaat, uridine, 5-metyluridine en 5-fluorouridine. In dit artikel en de bijbehorende video vertegenwoordigen nuttige (visuele) informatie voor de O- glycosylatie van onbeschermde nucleosiden en hun analogen voor de synthese van niet alleen disaccharide nucleosiden, maar ook een verscheidenheid aan biologisch relevante derivaten.

Introduction

Disaccharide nucleosiden, die geconjugeerde van een nucleoside en een groep koolhydraten zijn met elkaar verbonden via een O-glycosidic bond, vormen een waardevolle klasse van natuurlijk voorkomende koolhydraten derivaten1,2 ,3,4,,5,,6,7. Bijvoorbeeld, zij zijn opgenomen in de biologische macromoleculen zoals tRNA (transfer RNA zuur) en poly(ADP-ribose) (ADP = adenosinedifosfaat), evenals in sommige antibacteriële middelen en andere biologisch-werkzame stoffen (b.v., adenophostins, amicetins, ezomycin)5,6,8,9,10,11,12,13, 14,,15,16,17,18,19. Vandaar, disaccharide nucleosiden en derivaten daarvan naar verwachting loodverbindingen voor ontdekking drugsonderzoek. De methoden voor de synthese van disaccharide nucleosiden worden ingedeeld in drie categorieën; enzymatische O- glycosylation20,21, chemische N- glycosylation5,9,16,22,23, 24, en chemische O- glycosylation7,9,14,16,18,19,24, 25,26,27,28,29,30,31,32,33, 34,35,,36,,37. In het bijzonder zou chemische O- glycosylation een efficiënte methode voor de Stereoselectieve synthese en grootschalige synthese van disaccharide nucleosiden. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de O- glycosylatie van 2'-deoxyribonucleoside 2 met de thioglycosyl donor 1, met behulp van de combinatie van p- toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat, biedt de gewenst disaccharide nucleoside 3 (Figuur 1A; AR = aryl en PG = bescherming groep)38.

Naar aanleiding van deze resultaten besloten we te ontwikkelen van de O- glycosylatie van ribonucleosides p- toluenesulfenyl chloride/zilver triflaat promotor systeem toe te passen. Hoewel diverse voorbeelden van de O- glycosylatie van gedeeltelijk beschermde ribonucleosides aangetoonde7,9,14,16,18,geweest19 ,24,32,33,34,35,,36,,37, het gebruik van onbeschermde of tijdelijk beveiligde ribonucleosides als een glycosyl accepteerder voor O- glycosylation verwaarloosbaar is gemeld. Daarom zou de ontwikkeling van de regioselectieve O- glycosylatie van onbeschermde of tijdelijk beveiligde ribonucleosides bieden van een gunstiger synthetische methode zonder de bescherming van de manipulaties van de groep van ribonucleosides. Met het oog op de regioselectieve O- glycosylatie van ribonucleosides, we gericht op de boor-verbindingen, omdat diverse voorbeelden van regio - en/of Stereoselectieve acylering, alkylatie silyl en glycosylatie van koolhydraten derivaten bijgestaan door koppeling of borinic zuur geweest gemeld39,40,41,42,43,44,45 ,46,47,48,49,50. In dit artikel tonen we de procedure voor de synthese van disaccharide nucleosiden gebruik te maken van de regioselectieve O- glycosylatie op de 5'-hydroxylgroep van ribonucleosides via een tussenliggende koppeling ester. In de hier gepresenteerde strategie koppeling ester tussenliggende 6 zou worden geboden door de verestering van de ribonucleoside 4 met de koppeling zure 5, waarmee de regioselectieve O- glycosylatie op de 5'-hydroxylgroep met thioglycosyl donor 7 te geven van het disaccharide nucleoside 8 (Figuur 1B)51. We bestudeerde ook de interactie van een ribonucleoside en de koppeling zuur door nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie, te observeren van de vorming van een koppeling ester. Verestering kan een koppeling ester en een glycosylatie reactie vereisen watervrije voorwaarden om te voorkomen dat de hydrolyse van de koppeling ester en de donor glycosyl. In dit artikel tonen we de typische procedures voor het verkrijgen van de watervrije voorwaarden voor succesvolle glycosylatie reacties voor onderzoekers en studenten niet alleen in de chemie, maar ook op andere onderzoeksterreinen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Opmerking: Alle experimentele gegevens [NMR, infrarood spectroscopies (IR), massa spectroscopies (MS), optische rotaties en elementaire analyses gegevens] van de gesynthetiseerde stoffen werden gemeld in een eerdere papier51.

1. procedure voor de O- Glycosylation reacties

  1. Synthese van samengestelde α/β-12 (ingang 12 in tabel 1)
    Opmerking: Posten 1-13 in tabel 1 werden uitgevoerd met behulp van een soortgelijke procedure.
    1. Tijdelijke bescherming van 2', 3'-diol ribonucleoside40
      1. Peervormige kolf (Erlenmeyer 1), los in een 10 mL mannosyl donor α -9 (28.4 mg, 0.0486 mmol)52, uridine 10 (7,9 mg, 0.0324 mmol) en 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c (9.3 mg, 0.0490 mmol) in watervrij pyridine (0,40 mL).
        Opmerking: Het gebruik van een peervormige maatkolf van 10 mL wordt aanbevolen omdat de in punt 1.1.3.1 stap het reactiemengsel worden overgebracht naar de kolf 2 (een 10 mL twee-nek Rondbodemkolf met een septum gekoppeld) bevattende moleculaire zeef poeder.
      2. Verdampen mede het reactiemengsel (verkregen in stap 1.1.1.1.) met watervrij pyridine (0,40 mL, 3 x) en watervrij 1,4-dioxaan (0,40 mL, 3 x) bij kamertemperatuur tot ca. 40 ° C om het verwijderen van eventueel water.
      3. Los het residu (verkregen in stap 1.1.1.2.) in watervrij 1,4-dioxaan (0.32 mL) toe en roer het reactiemengsel op de temperatuur van de Terugvloeiing voor 1 h vormen een koppeling ester (de tijdelijke bescherming).
      4. Verwijder het oplosmiddel met behulp van een roterende verdamper, gevolgd door een vacuümpomp.
    2. Activering van moleculaire zeven
      1. Voeg in een 10 mL twee-nek Rondbodemkolf met een septum die eraan verbonden zijn (kolf 2), 4 Å moleculaire zeef poeder (64 mg).
        Opmerking: Passende moleculaire zeef moeten worden geselecteerd volgens het oplosmiddel gebruikt voor de glycosylatie (3 Å voor acetonitril) en 4 Å voor 1,4-dioxaan, dichloormethaan en propionitrile.
      2. Verwarm de moleculaire zeven in een magnetron onder atmosferische druk en koel ze onder verlaagde druk geëvacueerd door een vacuümpomp (3 x) en droog ze vervolgens met een kanon van de warmte onder verlaagde druk en vervangt de lucht met argon gas meerdere malen.
    3. Glycosylatie
      1. Los het residu van stap 1.1.1.4. in de kolf 1 in propionitrile (0.64 mL) of andere oplosmiddelen en breng deze oplossing over kolf 2.
        Opmerking: Acetonitril, 1,4-dioxaan, dichloormethaan en propionitrile werden gebruikt voor posten 1-7 en 9, post 10, ingang 11 en posten 8, 12 en 13, respectievelijk.
      2. Roer het reactiemengsel kolf 2 bij kamertemperatuur gedurende 0.5 uur gevolgd door afkoeling het tot-40 ° C.
        Opmerking: De temperatuur is gewijzigd volgens het oplosmiddel gebruikt voor de glycosylatie (-40 ° C voor dichloormethaan en propionitrile), de kamertemperatuur voor 1,4-dioxaan en -20 ° C voor acetonitril.
      3. Zilver triflaat (49.9 mg, 0,194 mmol) en p -toluenesulfenyl chloride (12,8 µL, 0.0968 mmol) toevoegen aan het reactiemengsel bij dezelfde temperatuur als in de stap 1.1.3.2 gebruikt.
      4. Roer het reactiemengsel bij dezelfde temperatuur gedurende 1,5 uur.
      5. Controleer de reactie door dunne-laag chromatografie (TLC) met hexaan/ethylacetaat [3/1 (v/v)] om te controleren de glycosyl donors [de retentie factor (Rf) (donor α -9) = 0,63] en met chloroform/methanol [10/1 (v/v))] om te controleren de glycosyl Acceptanten en producten [Rf (acceptor 10) = 0,03, Rf (gewenste product) = 0.50].
      6. Doven het reactiemengsel met verzadigde waterige natriumbicarbonaat (1,0 mL) en Verdun het met chloroform (2,0 mL), verwijderen van de onoplosbare materialen met Celitede Celite met chloroform (20 mL) grondig te wassen.
      7. Wassen en plaats met verzadigde waterige natriumbicarbonaat (20 mL, 3 x) en pekel (20 mL) met behulp van een separatory trechter van 100 mL van het filtraat (organische laag).
      8. Droog de resulterende organische laag met Natriumsulfaat, de onoplosbare materialen te filteren en concentreren van het filtraat met behulp van een rotatieverdamper.
      9. Ongeveer het resterende residu te zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 50/1 (v/v)] veroorloven ruwe 5'-O-(6"-O- acetyl-2", 3", 4"tri-O- benzyl-α/β-ᴅ-mannopyranosyl) uridine bevattende een kleine hoeveelheid bijproducten (15.2 mg, kleurloze siroop).
    4. Acetylation
      1. Los in een flesje van 5 mL, de resulterende ruwe compound bereid in stap 1.1.3.9 in watervrij pyridine (0,20 mL).
      2. Toevoegen van N,N-dimethyl-4-aminopyridine (een katalytische hoeveelheid) en azijnzuur-anhydride (20.4 µL, 0.0216 mmol: 10 equivalenten gebaseerd op de ruwe stof) aan de oplossing bij 0 ° C.
      3. Roer het reactiemengsel bij dezelfde temperatuur 0.5 uur gevolgd door een opwarming van de aarde op kamertemperatuur.
      4. Na 's nachts te roeren, het controleren van de reactie van TLC met chloroform/methanol [30/1 (v/v)] [Rf (α/β-12) = 0,45].
      5. Verdun het reactiemengsel met chloroform (20 mL).
      6. Wassen van de organische laag met 1 M zoutzuur (20 mL, 3 x), verzadigde waterige natriumbicarbonaat (20 mL, 3 x) en pekel (20 mL) met behulp van een separatory trechter van 100 mL.
      7. Droog de resulterende organische laag met Natriumsulfaat, de onoplosbare materialen te filteren en concentreren van het filtraat met behulp van een rotatieverdamper.
      8. Het resterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 90/1 (v/v)] te geven van α/β-12 (15,8 mg, 61%, α/β = 1,6/1, kleurloze amorf solid).
  2. Synthese van verbindingen β-22 tot en met β-30 (tabel 2) en β-33 (tabel 3)
    Opmerking: De synthese van β-22-Β-30en β-33werd uitgevoerd met behulp van een soortgelijke procedure.
    1. Synthese van samengestelde β-22 (post 1 in tabel 2)
      1. Tijdelijke bescherming van 2', 3'-diol van ribonucleoside
        1. Los in een 10 mL peervormige kolf (erlenmeyer 3), adenosine 13 (20.4 mg, 0.0763 mmol), galactosyl donor β -21 (80.4 mg, 0.114 mmol)53en 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c (21.7 mg, 0.114 mmol) in watervrij Pyridine (0,76 mL).
          Opmerking: Het gebruik van een peervormige maatkolf van 10 mL wordt aanbevolen omdat het reactiemengsel worden overgebracht naar de kolf 4 (een 10 mL twee-nek Rondbodemkolf met een septum gekoppeld) bevattende moleculaire zeef poeder in de stap 1.2.1.3.1.
        2. Verdampen mede het reactiemengsel (verkregen in stap 1.2.1.1.1.) met watervrij pyridine (0,76 mL, 3 x) en watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL, 3 x) bij kamertemperatuur tot ca. 40 ° C om het verwijderen van eventueel water.
        3. Los het residu (verkregen in stap 1.2.1.1.2.) in watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL) toe en roer het reactiemengsel op de temperatuur van de Terugvloeiing voor 1 h vormen een koppeling ester (een tijdelijke bescherming).
        4. Verwijder het oplosmiddel met behulp van een roterende verdamper, gevolgd door een vacuümpomp.
      2. Activering van moleculaire zeven
        1. Voeg in een 10 mL twee-nek Rondbodemkolf met een septum die eraan verbonden zijn (kolf 4), 4 Å moleculaire zeef poeder (150 mg).
        2. Verwarm de moleculaire zeven in een magnetron onder atmosferische druk en koel ze onder verlaagde druk geëvacueerd door een vacuümpomp (3 x) en droog ze vervolgens met een kanon van de warmte onder verlaagde druk en vervangt de lucht met argon gas meerdere malen.
      3. Glycosylatie
        1. Los het residu van stap 1.2.1.1.4. in de kolf 3 in propionitrile (1,50 mL) en breng deze oplossing over kolf 4.
        2. Roer het reactiemengsel bij kamertemperatuur gedurende 0.5 uur, gevolgd door afkoeling het tot-40 ° C.
        3. Toevoegen zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol) en p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol) aan het reactiemengsel bij dezelfde temperatuur, zoals vermeld in stap 1.2.1.3.2.
        4. Roer het reactiemengsel, bij dezelfde temperatuur gedurende 1,5 uur.
        5. Controleren van de reactie van TLC met hexaan/ethylacetaat [2/1 (v/v)] om te controleren de glycosyl donors [Rf (donor β -21) = 0,62] en met chloroform/methanol [10/1 (v/v)] om te controleren de glycosyl Acceptanten en producten [Rf (acceptor 13 ) = 0,05, Rf (gewenste product) = 0.30].
        6. Doven het reactiemengsel met verzadigde waterige natriumbicarbonaat (2,0 mL) en Verdun het met chloroform (3,0 mL), verwijderen van de onoplosbare materialen via Celitede Celite met chloroform (30 mL) grondig te wassen.
        7. Wassen en plaats met verzadigde waterige natriumbicarbonaat (30 mL, 3 x) en pekel (30 mL) met behulp van een separatory trechter van 100 mL van het filtraat (organische laag).
        8. Droog de resulterende organische laag met Natriumsulfaat, de onoplosbare materialen te filteren en concentreren van het filtraat met behulp van een rotatieverdamper.
        9. Het resterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 30/1 (v/v)] veroorloven β -22 (27.4 mg 42%, kleurloze solid).
    2. Synthese van samengestelde β-23 (post 2 in tabel 2)
      1. Gedrag de reactie met behulp van 14 (28.4 mg, 0.0765 mmol)54, β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11 c (21.8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilveren triflaat (117.8 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 50/1 (v/v)] te geven β-23 (21.9 mg, 30%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -23) = 0.37 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    3. Synthese van samengestelde β-24 (ingang 3 in tabel 2)
      1. De reactie met behulp van 15 (21.6 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11 c (21.8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (voeren 0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 8/1 (v/v)] te geven van β -24 (8.1 mg 12%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -24) = 0.20 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    4. Synthese van samengestelde β-25 (ingang 4 in tabel 2)
      1. Gedrag de reactie met behulp van 16 (27.0 mg, 0.0764 mmol)55, β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11 c (21.8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilveren triflaat (117.8 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 20/1 (v/v)] te geven van β -25 (31.4 mg, 44%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -25) = 0.27 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    5. Synthese van samengestelde β-26 (ingang 5 in tabel 2)
      1. De reactie met behulp van 10 (18,6 mg, 0.0762 mmol), β -21 (80.4 mg, 0.114 mmol), 11 c (21.7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (voeren 0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 40/1 (v/v)] te geven van β -26 (26.1 mg 42%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -26) = 0,45 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    6. Synthese van samengestelde β-27 (ingang 6 in tabel 2)
      1. Voeren van de 17 (19.7 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80,5 mg, 0.115 mmol), 11 c (21.8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij () 1,4-dioxaan-reactie 0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 40/1 (v/v)] te geven van β -27 (33.8 mg, 53%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -27) = 0.50 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    7. Synthese van samengestelde β-28 (ingang 7 in tabel 2)
      1. Voeren van de 18 (20.0 mg, 0.0763 mmol), β -21 (80.4 mg, 0.114 mmol), 11 c (21.7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij () 1,4-dioxaan-reactie 0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform en ethylacetaat/chloroform = 1/1 (v/v)] te geven β-28 (38.8 mg, 61%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -28) = 0,33 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    8. Synthese van samengestelde β-29 (post 8 in tabel 2)
      1. Voeren van de 19 (18.5 mg, 0.0761 mmol), β -21 (80.4 mg, 0.114 mmol), 11 c (21.7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilver triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij () 1,4-dioxaan-reactie 0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 10/1 (v/v)] te geven van β -29 (34.1 mg, 55%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -29) = 0,25 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    9. Synthese van samengestelde β-30 (ingang 9 in tabel 2)
      1. Gedrag de reactie met behulp van 20 (26.6 mg, 0.0766 mmol)56, β -21 (80.6 mg, 0.115 mmol), 11 c (21.8 mg, 0.115 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilveren triflaat (117.8 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 50/1 (v/v)] te geven van β -30 (28.0 mg, 40%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -30) = 0,48 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].
    10. Synthese van samengestelde β-33 (post 1 in tabel 3)
      1. Gedrag de reactie met behulp van 18 (20.0 mg, 0.0762 mmol), β -31 (80.4 mg, 0.114 mmol)57, 11 c (21.7 mg, 0.114 mmol), p- toluenesulfenyl chloride (30.3 µL, 0.229 mmol), zilveren triflaat (117.6 mg, 0.458 mmol), watervrij 1,4-dioxaan (0,76 mL), watervrij propionitrile (1,50 mL) en 4 Å moleculaire zeef (150 mg). Het resulterende residu zuiveren door kolom-chromatografie [silicagel, chloroform/methanol = 1/0 - 30/1 (v/v)] te geven van β -33 (34.5 mg, 54%, kleurloze solid). TLC: Rf (β -33) = 0,33 [chloroform/methanol = 10/1 (v/v)].

2. deprotection van β-28 (Figuur 2)

  1. In een flesje van 5 mL, voeg β -28 (25,2 mg, 0.0300 mmol) en 10 M methylamine in methanol (2,0 mL)58.
  2. Roer het reactiemengsel bij 0 ° C gedurende 2 uur gevolgd door de opwarming van de aarde het tot kamertemperatuur.
  3. Controleer na het mengsel voor 13u roeren, de reactie van TLC met chloroform/methanol [10/1 (v/v)] [Rf (β -35) = 0.20].
  4. Concentreren het reactiemengsel met behulp van een rotatieverdamper.
  5. Los de resulterende residu op in water (15 mL) en wassen van de waterige laag met dichloormethaan (15 mL, 3 x) met behulp van een 50 mL separatory trechter.
  6. Het concentreren van de waterige laag met een rotatieverdamper.
  7. Het resterende residu zuiveren door preparatieve krachtige vloeibare chromatografie (HPLC) [kolom: ODS (octadecylsilane) kolom (20Φ x 250 mm), eluens: water (bevat 0,1% [v/v] trifluorazijnzuur), debiet: 8,0 mL/min, detectie: 266 nm, temperatuur: 25 ° C, de retentietijd: 20 min] te geven van β -35 (7,9 mg, 62%, kleurloze amorf solid)59.

3. NMR Studies van cyclische koppeling Ester (Figuur 3 en 4)

  1. Voorbereiding en meting van 36
    1. Los in 10 mL peervormige maatkolf uridine 10 (34.3 mg, 0.140 mmol) en 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c (40.0 mg, 0.211 mmol) in watervrij pyridine (1,00 mL).
    2. Verdampen mede het reactiemengsel met watervrij pyridine (1,00 mL, 3 x) en watervrij 1,4-dioxaan (1,00 mL, 3 x) bij kamertemperatuur tot ca. 40 ° C om het verwijderen van eventueel water.
    3. Los het residu op in watervrij 1,4-dioxaan (1,40 mL) toe en roer het reactiemengsel op de temperatuur van de Terugvloeiing voor 1 h vormen een koppeling ester (een tijdelijke bescherming).
    4. Afzien van het reactiemengsel (0,14 mL) voor een ampul van 5 mL.
    5. Verwijder het oplosmiddel uit het flesje van 5 mL met behulp van een roterende verdamper, gevolgd door een vacuümpomp.
    6. Los van de resulterende residu 36 in acetonitril -d3 (0.64 mL).
    7. Maatregel 1H, 11B en 19F NMR spectroscopies met behulp van een kwarts NMR buis bij 25 ° C.
  2. Voorbereiding en meting van 38
    1. Voorbereiden van de reactie mengsel 38 van 11 c (40.0 mg, 0.211 mmol) met behulp van de procedure van dezelfde aard als die van de stap 3.1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De resultaten van de O- glycosylatie van uridine 10 met thiomannoside α -9 zijn samengevat in tabel 160,61. In post 1 resulteerde de O- glycosylatie van 10 met α -9 bij gebrek aan koppeling zuur derivaten in de vorming van een ingewikkeld mengsel. Post 2, 10 en phenylboronic zuur 11a waren gemengd en samen met pyridine en 1,4-dioxaan verdampt en vervolgens geroerd in 1,4-dioxaan op de temperatuur van de Terugvloeiing vormen van tijdelijke bescherming genietende 2', 3'-cis- diol gevolgd door een toevoeging van α -9 te voeren glycosylatie.

In de vakken 3-13, werden de O- glycosylations uitgevoerd volgens het protocol hier beschreven (stap 1.1). Het effect van substituenten op het indoles zuur werd onderzocht in posten 4 - 9. Elektron-deficiente indoles zuren zoals 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c en 2,4-difluorophenylboronic zuur 11 d resulteerde in hogere chemische opbrengsten van α/β-12 dan die van 4-methoxyphenylboronic zuur 11b , eventueel verschuldigd aan de hogere stabiliteit van koppeling ester tussenliggende bereid met elektron-deficiente indoles zure62. Echter, het gebruik van 4-nitrophenylboronic zuur 11e, die ook een groep van intrekking van de elektron heeft, resulteerde in een lage chemische rendement van α/β-12 vanwege de lage oplosbaarheid van koppeling ester tussenproduct in acetonitril. In post 8, de O- glycosylation 4-hexylphenylboronic met verbetering zure 11e in propionitrile (om de oplosbaarheid van de tussenliggende koppeling ester) de chemische opbrengst geen. In de post 9, alkylboronic zuur (cyclopentylboronic zuur 11 g) werd gebruikt in plaats van indoles zuur, wat in een lagere chemische opbrengst van α/β resulteerde-12 dan in die van indoles zuren.

Het oplosmiddel effect voor de chemische opbrengst en de stereoselectiviteit van het product glycosylatie werd bestudeerd in vermeldingen 10-12. In post 10, het gebruik van 1,4-dioxaan als oplosmiddel toegestaan een meer α-Stereoselectieve O- glycosylation dan het gebruik van acetonitril deed63,64, terwijl het rendement van α/β-12 onvoldoende was. In post 11, de O- glycosylation in dichloormethaan gaf een te verwaarlozen hoeveelheid α/β-12 vanwege de lage oplosbaarheid van het intermediair. In post 12, met behulp van propionitrile als het oplosmiddel resulteerde in een hogere chemische opbrengst van α/β-12 dan wanneer waarin andere oplosmiddelen worden gebruikt (Entries 5, 10 en 11) met bijna de zelfde stereoselectiviteit met het gebruik van acetonitril (ingang 5 vergeleken). In post 13, de equivalenten van p- toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat werden teruggebracht tot 1.8 en 3.6 tegen 10, respectievelijk (in de posten 1-12, 3.0 en 6.0 equivalenten p- toluenesulfenyl chloride of triflaat zilver waren gebruikt tegen 10, respectievelijk) veroorloven α/β-12 in de vergelijkbaar resultaat.

In tabel 2, de O- glycosylations van 10 en 13 - werden 20 met de thiogalactoside β -21 uitgevoerd onder de voorwaarden van de geoptimaliseerde reactie (In dit document, opgericht in tabel 1 (ingang 12) Adenine, guanine, cytosine, uracil, thymine en 5-fluorouracil zijn afgekort als Ade, Gua, Cyt, Ura, Thy, en 5-FUra, respectievelijk niet als A, G, C, U, T, en 5-FU, die hun algemene abbriviations om te voorkomen dat misverstand [bijvoorbeeld, C-nucleoside over het algemeen betekent C (koolstof)-glycosidebindingen]). In het geval van adenosine, onbeschermde 13 geboden de overeenkomstige disaccharide nucleoside in een hoger rendement dan N- beschermde 14 kon, misschien als gevolg van de depurination van 14 en/of β -23 vergelijkbaar met onze vorige verslag (posten 1 en 2)38. De O- glycosylatie van N- beschermde calciumguanosine 16 kopen β -25 in een beter rendement vergeleken met de glycosylatie van onbeschermde 15 vanwege de hogere oplosbaarheid van de intermediaire bereid uit 16 dan die van 15 (rubrieken 3 en 4). In vermeldingen 5-7, werden de O- glycosylations van uridine 10 en analogen zoals 5-metyluridine 17 en 5-fluorouridine 18 onderzocht. Het gebruik van de 10 geboden de β -26 (42% rendement) met een zijde reactie te geven waarin de 5-positie van de groep uracil werd vervangen door een p- tolylthio groep (ingang 5)65bijproduct. Aan de andere kant, 17 en 18, waarin de 5-positie van de uracil-groep een methyl of fluor groep is, gaf de overeenkomstige disaccharide nucleosiden β -27 en β -28 in gematigde rendementen, respectievelijk (posten 6 en 7). Bovendien, een grootschalige reactie met behulp van 250 mg 18 (0.95 mmol) en 1.01 g van β -21 (1.43 mmol) geboden β -28 in een 58% rendement (461.0 mg), die bijna het zelfde rendement als die van een kleinschalige reactie (61% in post 7 van tabel 2 is ). In het geval van cytosinetrifosfaat, de O- glycosylatie van onbeschermde 19 gaf β -29 in een iets beter rendement dan het gebruik van N- beschermde 20 resulterend in β -30 deed.

Verschillende donoren van de glycosyl, zoals glucosyl donor β -31, galactosyl donor β -21en mannosyl donor α -32, werden gebruikt in de O- glycosylatie van66 18 (tabel 3) 5-fluorouridine. Het resultaat van post 2 is hetzelfde als die van post 7 van tabel 2 in dit manuscript. Uit deze resultaten, het gebruik van galactosyl donor β -21 geboden de bijbehorende product β -28 in een hoge opbrengst in vergelijking met het gebruik van β -31 en α -32. In post 3, de reactie met α -32 gaf een mengsel van α -34 met een niet-geïdentificeerde bijproduct, die eventueel een soortgelijke moleculair gewicht als die van 34 heeft (wordt aangenomen dat het zou een regio- of stereoisomer van 34) omdat deze verbindingen kunnen niet worden gescheiden door gelpermeatiechromatografie (GPC), die de verbindingen hebben verschillende molecuulgewichten scheidt. Bovendien toonde het mengsel soortgelijke chemische shifts in de 19F NMR spectrum (164.0 en 165.2 pag/min). De deprotection van de glycosylatie product β -28 met methylamine gaf β -35 (62%) (Figuur 2).

De reactie mengsel 36 bereid van 10 en 11 c volgens stap 3 van het protocol (Figuur 3) werd waargenomen door 19F NMR spectroscopie te onderzoeken van de vorming van koppeling ester, 1H en 11B tussenliggende 37 (Figuur 4). De reactie mengsel 38 was het ook bereid uit 11 c voor vergelijking. De resultaten van de 1H NMR spectra aangegeven dat het signaal van 2'-3'-hydroxyl protonen verdwenen en die van 2' en 3' protonen drastisch verschoven polja in aanwezigheid van 11 c (cijfers 4A en 4B). In de 11B NMR spectra, zijn we van uitgegaan dat de pieken van koppeling ester 37, 11 c en/of boroxine 40 (dat is een cyclisch trimeer gegenereerd door de condensatie van de uitdroging van drie koppeling zuren), en boroxine pyridine complex 39 (dat is een voorgestelde structuur op basis van de gegevens van de gerapporteerde spectra van boroxine pyridine complexen) werden waargenomen bij 32 ppm, 28 ppm en 21 ppm, respectievelijk (cijfers 4C - 4E)67,68, 69. In 19F NMR spectra, we veronderstelde dat de pieken van 37, 11 c en/of 39 en 40komen overeen met-63.3 ppm,-63.2 ppm en-62.8 ppm, respectievelijk (cijfers 4F - 4 H).

Figure 1
Figuur 1 : Vorige werk en deze werk. (A) dit paneel toont de O- glycosylatie van 2′-deoxyribonucleoside met een thioglycoside bevorderd door p- toluenesulfenyl chloride (p- TolSCl) en zilveren triflaat (AgOTf). (B) dit paneel toont de regioselectieve O- glycosylatie van een onbeschermde ribonucleoside met behulp van een cyclische koppeling ester als een tijdelijke bescherming groep. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2 : Deprotection van β-28. Het splijten van benzoyl groepen werd uitgevoerd met methylamine (MeNH2) veroorloven β -35. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3 : Voorbereiding van de reactie mengsels 36 en 38. Mengsels 36 en 38 waren bereid uit uridine 10 en 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c en van 11 c, respectievelijk. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4: studie van de NMR van de cyclische koppeling ester Middenniveau 37 bereid uit uridine 10 en 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c door 1H, 11B, en 19F NMR metingen in acetonitril -d3 bij 25 ° C. De 37, 39 en 40 Zie werden de voorgestelde structuren, figuur 3. (A) dit paneel toont 10 waargenomen door 1H NMR. (B) dit paneel toont mengsel 36 waargenomen door 1H NMR. (C) dit paneel toont 11 c waargenomen door 11B NMR. (D) dit paneel toont mengsel 38 waargenomen door 11B NMR. (E) dit paneel toont mengsel 36 waargenomen door 11B NMR. (F) dit paneel toont 11 c waargenomen door 19F NMR. (G) dit paneel toont mengsel 38 waargenomen door 19F NMR. (H) dit paneel toont mengsel 36 waargenomen door 19F NMR. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure of Table 1

Ingang Koppeling zure b Oplosmiddel Voorwaarde Opbrengst (voor 3 stappen) c
1 een - Acetonitril −20 ° C, 1,5 h < 16% (complex mengsel)
2 a,d PhB(OH)2 (11a) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 41% (Α/Β = 1,6/1)
3 a,e 11a Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 45% (Α/Β = 1,6/1)
4 a,e 4-MeOC6H4B(OH)2 (11) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 39% (Α/Β = 1.8/1)
5 a,e 4-CF3C6H4B(OH)2 (11 c) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 51% (Α/Β = 1.8/1)
6 a,e 2,4-F2C6H4B(OH)2 (11 d) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 46% (Α/Β = 1.8/1)
7 a,e 4-NO2C6H4B(OH)2 (11e) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 24% (Α/Β = 1,6/1)
8 a,e 4-CH3(CH2)5C6H4B(OH)2 (11e) EtCN −40 ° C, 1,5 h 30% (Α/Β = 1,6/1)
9 a,e Cyclopentylboronic zuur (11 g) Acetonitril −20 ° C, 1,5 h 8% (Α/Β = 1.7/1)
10 a,e 11c 1,4-dioxaan Toby, 1,5 h 27% (Α/Β = 3.3/1)
11 a,e 11c CH2Cl2 −40 ° C, 1,5 h Trace
12 a,e 11c EtCN −40 ° C, 1,5 h 61% (Α/Β = 1,6/1)
13 e, f 11c EtCN −40 ° C, 1,5 h 57% (Α/Β = 1.5/1)

Tabel 1. Reactie regioselectieve voorwaarden O- glycosylatie van uridine 10 met thiomannoside α-9. een Glycosylations werden uitgevoerd met behulp van 1,5 equivalenten van α -9, 3.0 equivalenten van p- toluenesulfenyl chloride en simulaties van de 6.0 van zilver triflaat tegen 10. De verkregen produkten werden geacetyleerd met ca. 10 equivalenten van azijnzuur-anhydride (Ac2van O) in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid N,N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP). b koppeling zure 11 was 1.5 equivalenten tegen 10. c de α/β verhouding van α/β-12 werd gecontroleerd door 1H NMR. d een mengsel van 10 en 11 bis was samen met pyridine en 1,4-dioxaan verdampt en vervolgens geroerd in 1,4-dioxaan op de temperatuur van de Terugvloeiing, gevolgd door de toevoeging van een oplossing voor α -9 in acetonitril te voeren de glycosylatie. e een mengsel van α -9, 10en 11 was samen met pyridine en 1,4-dioxaan verdampt en vervolgens geroerd in 1,4-dioxaan op de temperatuur van de Terugvloeiing gevolgd door een behandeling met p- toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat. f een glycosylatie reactie werd uitgevoerd met behulp van 1,5 equivalenten van α -9, 1.8 equivalenten van p- toluenesulfenyl chloride en 3.6 equivalenten van zilver triflaat tegen 10. De verkregen produkten werden geacetyleerd met ca. 10 equivalenten van azijnzuur-anhydride in aanwezigheid van een katalytische hoeveelheid N,N-dimethyl-4-aminopyridine. AC = acetyl, Bn = benzyl, Ph = fenyl.

Figure of Table 2

Post een Acceptor Product Opbrengst (voor 2 stappen)
1 13 (Nucleobase = Ade) Β -22 42%
2 14 (Nucleobase = AdeBz) Β -23 30%
3 15 (Nucleobase = Gua) Β -24 12%
4 16 (Nucleobase = GuaIkBu) Β -25 44%
5 10 (Nucleobase = Ura) Β -26 42% (ca. 15%: Nucleobase = 5-STol-Ura)
6 17 (Nucleobase = uw) Β -27 53%
7 18 (Nucleobase = 5-FUra) Β -28 61%
8 19 (Nucleobase = Cyt) Β -29 55%
9 20 (Nucleobase = CytBz) Β -30 40%

Tabel 2. O -Glycosylations van nucleosiden 10 en 13-20 met de thiogalactoside β-21 voor de synthese van disaccharide nucleosiden β-22-β-30. een Glycosylations werden uitgevoerd met behulp van 1,5 equivalenten van β -21, 1,5 equivalenten van 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c, 3.0 equivalenten van p- toluenesulfenyl chloride en simulaties van de 6.0 van zilver triflaat tegen de acceptor (10 en 13 - 20). Een mengsel van β -21, de acceptor (10 en 13 - 20) en 11 c was samen met pyridine en 1,4-dioxaan verdampt en vervolgens geroerd in 1,4-dioxaan op de temperatuur van de Terugvloeiing gevolgd door een behandeling met p - toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat. BZ = benzoyl, ikBu = isobutyryl, Tol = tolyl, Ade = adenine, Gua = guanine, Ura = uracil, Thy thymine, = 5-FUra = 5-fluorouracil, Cyt = cytosine.

Figure of Table 3

Post een Donor Product Opbrengst (voor 2 stappen)
1 Β -31 (Glc) Β -33 54%
2 b Β -21 (Gal) Β -28 61%
3 Α -32 (Man) Α -34 < 39% (mengsel)

Tabel 3. O -Glycosylations van glycosyl donoren β-21, β-31, en α-32 met 5-fluorouridine 18 voor de synthese van disaccharide nucleosiden β-28, β-33, en α-34. een Glycosylations werden uitgevoerd met behulp van 1,5 equivalenten van een donor (β -21, β -31, of α -32), 1.5 equivalenten van 4-(Trifluormethyl) phenylboronic zuur 11 c, 3.0 equivalenten van p- toluenesulfenyl chloride en simulaties van de 6.0 van zilver triflaat tegen 18. Een mengsel van een donor (β -21, β -31of α -32), 18en 11 c was samen met pyridine en 1,4-dioxaan verdampt en vervolgens geroerd in 1,4-dioxaan op de temperatuur van de Terugvloeiing gevolgd door een behandeling met p - toluenesulfenyl chloride en zilver triflaat. b Dit is hetzelfde resultaat als de vermelding 7 van tabel 2. GLC = glucoside, Gal = galactoside, Man = mannoside, 5-FUrd = 5-fluorouridine.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het doel van dit manuscript is om te laten zien een handige synthetische methode te bereiden disaccharide nucleosiden met behulp van onbeveiligde ribonucleosides zonder vervelende bescherming manipulaties van de groep. Wij rapporteren hierin over de regioselectieve O- glycosylations van nucleosiden via de tijdelijke 2', 3'-diol bescherming door een cyclische koppeling ester (Figuur 1B)51.

De voorbereiding van de tussentijdse cyclische koppeling ester is een van de belangrijke stappen. Watervrij oplosmiddelen moeten worden gebruikt voor de co verdamping van het reactiemengsel (stappen 1.1.1.2 en 1.2.1.1.2 van het protocol) en de verestering stap (stap 1.1.1.3 en 1.2.1.1.3) omdat de koppeling esters bereid uit nucleoside en koppeling zuur misschien gemakkelijk worden gehydrolyseerd. De O- glycosylation reacties vereisen ook watervrije voorwaarden te voorkomen de hydrolyse van de glycosyl donors. Dus, de moleculaire zeven (stappen 1.1.2 en 1.2.1.2), de twee-nek Rondbodemkolf en de watervrije oplosmiddelen (stappen punt 1.1.3.1 en 1.2.1.3.1) moeten worden voldoende gedroogd voorafgaand aan het gebruik ervan voor de O- glycosylatie.

De p -toluenesulfenyl chloride-bereid volgens onze eerdere papier38 - moet worden opgeslagen in het donker bij-20 ° C, om te worden gebruikt binnen 3 maanden. Als het zilver triflaat nat is, moet het gedroogd onder vacuüm voorafgaand aan het gebruik ervan voor de O- glycosylatie.

Deze methode kan worden toegepast op verschillende nucleosiden en glycosyl donors (tabel 1, 2en 3). De grootschalige synthese van β -28 grotendeels opgevolgd, met uitzondering van enkele voorbeelden zoals de combinatie van α -32 en 18 (tabel 3, ingang 3), waarin het isolement van de gewenste disaccharide nucleoside niet eenvoudig is. Bovendien, deze methode is toegepast op de bouw van een 1", 5'-glicosidic koppeling van disaccharide nucleosiden (de bouw van een 1", 2'- en 1'', 3'-glicosidic koppeling nog worden onderzocht).

De O- glycosylation met behulp van onbeschermde nucleosiden levert disaccharide nucleosiden in een kortere proces dan eerdere methoden met behulp van beveiligde nucleosiden.

De O- glycosylatie van onbeschermde nucleosiden met gebruikmaking van de tijdelijke bescherming van een cyclische ester van koppeling kan worden toegepast op de voorbereiding van diverse biologisch actieve disaccharide nucleosiden en hun analogen. Vooral, β -35 en zijn analogen naar verwachting de nieuwe drugkandidaten omdat het is al bekend dat de 5-fluorouridine en 5-fluorouracil AntiKanker, antivirus en antibacteriële activiteiten24,59, hebben 70,71,72,73,74,75,76. Wij zijn ook van mening dat de toepassing van een tijdelijke bescherming genietende hydroxylgroepen door een koppeling ester nuttig voor de synthese van een verscheidenheid van natuurlijke en kunstmatige verbindingen, evenals disaccharide nucleosiden zijn zal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit onderzoek werd gefinancierd door grants-in-aid van het ministerie van onderwijs, cultuur, sport, wetenschap en technologie (MEXT) van Japan (nrs 15K 00408, 24659011, 24640156, 245900425 en 22390005 voor Shin Aoki), door een subsidie van de biochemische onderzoek van Tokyo Foundation, Tokyo, Japan, en door het Fonds van de TUS (Tokyo University of Science) voor strategische onderzoeksgebieden. We zouden graag bedanken Noriko Sawabe (Faculteit Farmaceutische Wetenschappen, Tokyo University of Science) voor de metingen van de NMR-spectra, Fukiko Hasegawa (Faculteit Farmaceutische Wetenschappen, Tokyo University of Science) voor de metingen van de massa Spectra en Tomoko Matsuo (Research Institute for Science and Technology, Tokyo University of Science) voor de metingen van de elementaire analyses.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Silver trifluoromethanesulfonate Nacalai Tesque 34945-61
Phenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride) Tokyo Chemical Industry B0857
p-Methoxyphenylboronic acid Wako Pure Chemical Industries 321-69201
4-(Trifluoromethyl)phenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride) Tokyo Chemical Industry T1788
2,4-Difluorophenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride) Tokyo Chemical Industry D3391
Cyclopentylboronic acid (contains varying amounts of Anhydride) Tokyo Chemical Industry C2442
4-Nitrophenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride) Tokyo Chemical Industry N0812
4-Hexylphenylboronic acid (contains varying amounts of anhydride) Tokyo Chemical Industry H1489
Adenosine Merck KGaA 862.
Guanosine Acros Organics 411130050
Cytidine Tokyo Chemical Industry C0522
Uridine Tokyo Chemical Industry U0020
5-Fluorouridine Tokyo Chemical Industry F0636
5-Methyluridine Sigma M-9885
Methylamine (40% in Methanol, ca. 9.8mol/L) Tokyo Chemical Industry M1016
N,N-dimethyl-4-aminopyridine Wako Pure Chemical Industries 044-19211
Acetic anhydride Nacalai Tesque 00226-15
Pyridine, Dehydrated Wako Pure Chemical Industries 161-18453
Acetonitrile Kanto Chemical 01031-96
1,4-Dioxane Nacalai Tesque 13622-73
Dichloromethane Wako Pure Chemical Industries 130-02457
Propionitrile Wako Pure Chemical Industries 164-04756
Molecular sieves 4A powder Nacalai Tesque 04168-65
Molecular sieves 3A powder Nacalai Tesque 04176-55
Celite 545RVS Nacalai Tesque 08034-85
Acetonitrile-D3 (D,99.8%) Cambridge Isotope Laboratories DLM-21-10
Trifluoroacetic acid Nacalai Tesque 34831-25
TLC Silica gel 60 F254 Merck KGaA 1.05715.0001
Chromatorex Fuji Silysia Chemical FL100D
Sodium hydrogen carbonate Wako Pure Chemical Industries 191-01305
Hydrochloric acid Wako Pure Chemical Industries 080-01061
Sodium sulfate Nacalai Tesque 31915-96
Chloroform Kanto Chemical 07278-81
Sodium chloride Wako Pure Chemical Industries 194-01677
Methanol Nacalai Tesque 21914-74
JEOL Always 300 JEOL Measurement of NMR
Lamda 400 JEOL Measurement of NMR
PerkinElmer Spectrum 100 FT-IR Spectrometer Perkin Elmer Measurement of IR
JEOL JMS-700 JEOL Measurement of MS
PerkinElmer CHN 2400 analyzer Perkin Elmer Measurement of elemental analysis
JASCO P-1030 digital polarimeter JASCO Measurement of optical rotation
JASCO PU-2089 Plus intelligent HPLC pump JASCO For HPLC
Jasco UV-2075 Plus Intelligent UV/Vis Detector JASCO For HPLC
Rheodyne Model 7125 Injector Sigma-Aldrich 58826 For HPLC
Chromatopac C-R8A Shimadzu For HPLC
Senshu Pak Pegasil ODS Senshu Scientific For HPLC
p-Toluenesulfenyl chloride Prepared  Ref. 38
Phenyl 6-O-acetyl-2,3,4-tri-O-benzyl-1-thio-a-D-mannopyranoside (a-9) Prepared  Ref. 52
4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-O-benzoyl-1-thio-b-D-galactopyranoside (b-21) Prepared  Ref. 53
4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-O-benzoyl-1-thio-b-D-glucopyranoside (b-31) Prepared  Ref. 57
4-Metylphenyl 2,3,4,6-tetra-O-benzoyl-1-thio-a-D-Mannopyranoside (a-32) Prepared  Ref. 67
6-N-Benzoyladenosine (14) Prepared  Ref. 54
2-N-Isobutyrylguanosine (16) Prepared  Ref. 55
4-N-Benzoylcytidine (20) Prepared  Ref. 56

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kobayashi, J., Doi, Y., Ishibashi, M. Shimofuridin A, a nucleoside derivative embracing an acylfucopyranoside unit isolated from the okinawan marine tunicate Aplidium multiplicatum. The Journal of Organic Chemistry. 59, 255-257 (1994).
  2. Takahashi, M., Tanzawa, K., Takahashi, S. Adenophostins, newly discovered metabolites of penicillium brevicompactum, act as potent agonists of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor. The Journal of Biological Chemistry. 269, 369-372 (1994).
  3. Haneda, K. Cytosaminomycins, new anticoccidial agents produced by Strevtomvces sp. KO-8119 I. taxonomy, production, isolation and physico-chemical and biological properties. The Journal of Antibiotics. 47, 774-781 (1994).
  4. Shiomi, K., Haneda, K., Tomoda, H., Iwai, Y., Omura, S. Cytosaminomycins, new anticoccidial agents produced by Streptomyces sp. KO-8119 II. structure elucidation of cytosaminomycins A, B, C and D. The Journal of Antibiotics. 47, 782-786 (1994).
  5. Knapp, S. Synthesis of complex nucleoside antibiotics. Chemical Reviews. 95, 1859-1876 (1995).
  6. Efimtseva, E. V., Kulikova, I. V., Mikhailov, S. N. Disaccharide nucleosides as an important group of natural compounds. Journal of Molecular Biology. 43, 301-312 (2009).
  7. Huang, R. M., et al. Marine nucleosides: Structure, bioactivity, synthesis and biosynthesis. Marine Drugs. 12, 5817-5838 (2014).
  8. Efimtseva, E. V., Mikhailov, S. N. Disaccharide nucleosides and oligonucleotides on their basis. New tools for the study of enzymes of nucleic acid metabolism. Biochemistry (Moscow). 67, 1136-1144 (2002).
  9. Mikhailov, S. N., Efimtseva, E. V. Disaccharide nucleosides. Russian Chemical Reviews. 73, 401-414 (2004).
  10. Kimura, K., Bugg, T. D. H. Recent advances in antimicrobial nucleoside antibiotics targeting cell wall biosynthesis. Natural Product Reports. 20, 252-273 (2003).
  11. Winn, M., Goss, R. J. M., Kimura, K., Bugg, T. D. H. Antimicrobial nucleoside antibiotics targeting cell wall assembly: Recent advances in structure-function studies and nucleoside biosynthesis. Natural Product Reports. 27, 279-304 (2010).
  12. Takahashi, M., Kagasaki, T., Hosoya, T., Takahashi, S. Adenophostins A and B: Potent agonists of inositol-1,4,5-trisphosphate receptor produced by Penicillium brevicompactum. Taxonomy, fermentation, isolation, physico-chemical and biological properties. The Journal of Antibiotics. 46, 1643-1647 (1993).
  13. Takahashi, S., Kinoshita, T., Takahashi, M. Adenophostins A and B: Potent agonists of inositol-1,4,5-trisphosphate receptor produced by penicillium brevicompactum. Structure elucidation. The Journal of Antibiotics. 47, 95-100 (1994).
  14. Hotoda, H., Takahashi, M., Tanzawa, K., Takahashi, S., Kaneko, M. IP3 receptor-ligand. 1: Synthesis of adenophostin A. Tetrahedron Letters. 36, 5037-5040 (1995).
  15. Hirota, J., et al. Adenophostin-medicated quantal Ca2+ release in the purified and reconstituted inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1. FEBS Letters. 368, 248-252 (1995).
  16. McCormick, J., et al. Structure and total synthesis of HF-7, a neuroactive glyconucleoside disulfate from the funnel-web spider Hololena curta. Journal of the American Chemical Society. 121, 5661-5665 (1999).
  17. Bu, Y. Y., Yamazaki, H., Ukai, K., Namikoshi, M. Anti-mycobacterial nucleoside antibiotics from a marine-derived Streptomyces sp. TPU1236A. Marine Drugs. 12, 6102-6112 (2014).
  18. Knapp, S., Gore, V. K. Synthesis of the ezomycin nucleoside disaccharide. Organic Letters. 2, 1391-1393 (2000).
  19. Behr, J. B., Gourlain, T., Helimi, A., Guillerm, G. Design, synthesis and biological evaluation of hetaryl-nucleoside derivatives as inhibitors of chitin synthase. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 13, 1713-1716 (2003).
  20. Binder, W. H., Kӓhlig, H., Schmid, W. Galactosylation by use of β-galactosidase: Enzymatic syntheses of disaccharide nucleosides. Tetrahedron: Asymmetry. 6, 1703-1710 (1995).
  21. Ye, M., Yan, L. -Q., Li, N., Zong, M. -H. Facile and regioselective enzymatic 5-galactosylation of pyrimidine 2-deoxynucleosides catalyzed by β-glycosidase from bovine liver. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 79, 35-40 (2012).
  22. Niedballa, U., Vorbrüggen, H. A general synthesis of N-glycosides. III. Simple synthesis of pyrimidine disaccharide nucleosides. The Journal of Organic Chemistry. 39, 3664-3667 (1974).
  23. Abe, H., Shuto, S., Matsuda, A. Synthesis of the C-glycosidic analog of adenophostin A, a potent IP3 receptor agonist, using a temporary silicon-tethered radical coupling reaction as the key step. Tetrahedron Letters. 41, 2391-2394 (2000).
  24. Watanabe, K. A., et al. Nucleosides. 114. 5'-O-Glucuronides of 5-fluorouridine and 5-fluorocytidine. Masked precursors of anticancer nucleosides. Journal of Medicinal Chemistry. 24, 893-897 (1981).
  25. Khan, S. H., O'Neill, R. A. Modern Methods in Carbohydrate Synthesis. Harwood Academic Publishers. Amsterdam, The Netherlands. (1996).
  26. Lindhorst, T. K. Essentials ofCarbohydrate Chemistry and Biochemistry. Wiley-VCH Verlag Gmb-H & Co. KGaA. Weinheim, Germany. (2007).
  27. Demchenko, A. V. Handbook of Chemical Glycosylation. Wiley-VCH Verlag Gmb-H & Co. KGaA. Weinheim, Germany. (2008).
  28. Chen, X., Halcomb, R. L., Wang, P. G. Chemical Glycobiology (ACS Symposium Series 990). American Chemical Society. American Chemical Society. Washington, WA. (2008).
  29. Toshima, K., Tatsuta, K. Recent progress in O-glycosylation methods and its application to natural products synthesis. Chemical Reviews. 93, 1503-1531 (1993).
  30. Ito, Y. My stroll in the backyard of carbohydrate chemistry. Trends in Glycoscience and Glycotechnology. 22, 119-140 (2010).
  31. Yasomanee, J. P., Demchenko, A. V. From stereocontrolled glycosylation to expeditious oligosaccharide synthesis. Trends in Glycoscience and Glycotechnology. 25, 13-41 (2013).
  32. Nakamura, M., Fujita, S., Ogura, H. Synthesis of disaccharide nucleoside derivatives of 3-deoxy-ᴅ-glycero-ᴅ-galacto-2-nonulosonic acid (KDN). Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 41, 21-25 (1993).
  33. Mikhailov, S. N., et al. Studies on disaccharide nucleoside synthesis. Mechanism of the formation of trisaccharide purine nucleosides. Nucleosides & Nucleotides. 18, 691-692 (1999).
  34. Lichtenthaler, F. W., Sanemitsu, Y., Nohara, T. Synthesis of 5'-O-glycosyl-ribo-nucleosides. Angewandte Chemie International Edition. 17, 772-774 (1978).
  35. Knapp, S., Gore, V. K. Synthesis of the shimofuridin nucleoside disaccharide. The Journal of Organic Chemistry. 61, 6744-6747 (1996).
  36. Zhang, Y., Knapp, S. Glycosylation of nucleosides. The Journal of Organic Chemistry. 81, 2228-2242 (2016).
  37. Xing, L., Niu, Q., Li, C. Practical glucosylations and mannosylations using anomeric benzoyloxy as a leaving group activated by sulfonium ion. ACS Omega. 2, 3698-3709 (2017).
  38. Aoki, S., et al. Synthesis of disaccharide nucleosides by the O-glycosylation of natural nucleosides with thioglycoside donors. Chemistry - An Asian Journal. 10, 740-751 (2015).
  39. Duggan, P. J., Tyndall, E. M. Boron acids as protective agents and catalysts in synthesis. Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1. 1325-1339 (2002).
  40. Method for preparation of 2'-O-alkylribonucleosides by regioselective alkylation of 2',3'-O-(arylboronylidene) ribonucleosides. JPN. Patent. Yamada, K., Hayakawa, H., Wada, T. 5, JP 2009/256335A (2009).
  41. Lee, D., Taylor, M. S. Borinic acid-catalyzed regioselective acylation of carbohydrate derivatives. Journal of the American Chemical Society. 133, 3724-3727 (2011).
  42. Gouliaras, C., Lee, D., Chan, L., Taylor, M. S. Regioselective activation of glycosyl acceptors by a diarylborinic acid-derived catalyst. Journal of the American Chemical Society. 133, 13926-13929 (2011).
  43. Satoh, H., Manabe, S. Design of chemical glycosyl donors: Does changing ring conformation influence selectivity/reactivity. Chemical Society Reviews. 42, 4297-4309 (2013).
  44. Liu, X., et al. 1,2-trans-1-Dihydroxyboryl benzyl S-glycoside as glycosyl donor. Carbohydrate Research. 398, 45-49 (2014).
  45. Kaji, E., et al. Thermodynamically controlled regioselective glycosylation of fully unprotected sugars through bis(boronate) intermediates. European Journal of Organic Chemistry. 3536-3539 (2014).
  46. Nakagawa, A., Tanaka, M., Hanamura, S., Takahashi, D., Toshima, K. Regioselective and 1,2-cis-α-stereoselective glycosylation utilizing glycosyl-acceptor-derived boronic ester catalyst. Angewandte Chemie International Edition. 127, 11085-11089 (2015).
  47. Tanaka, M., Nashida, J., Takahashi, D., Toshima, K. Glycosyl-acceptor-derived borinic ester-promoted direct and β-stereoselective mannosylation with a 1,2-anhydromannose donor. Organic Letters. 18, 2288-2291 (2016).
  48. Nishi, N., Nashida, J., Kaji, E., Takahashi, D., Toshima, K. Regio- and stereoselective β-mannosylation using a boronic acid catalyst and its application in the synthesis of a tetrasaccharide repeating unit of lipopolysaccharide derived from E. Coli O75. Chemical Communications. 53, 3018-3021 (2017).
  49. Mancini, R. S., Leea, J. B., Taylor, M. S. Boronic esters as protective groups in carbohydrate chemistry: Processes for acylation, silylation and alkylation of glycoside-derived boronates. Organic & Biomolecular Chemistry. 15, 132-143 (2017).
  50. Mancini, R. S., Lee, J. B., Taylor, M. S. Sequential functionalizations of carbohydrates enabled by boronic esters as switchable protective/activating groups. The Journal of Organic Chemistry. 82, 8777-8791 (2017).
  51. Someya, H., Itoh, T., Aoki, S. Synthesis of disaccharide nucleosides utilizing the temporary protection of the 2',3'-cis-diol of ribonucleosides by a boronic ester. Molecules. 22, 1650 (2017).
  52. Lemanski, G., Ziegler, T. Synthesis of 4-O-ᴅ-mannopyranosyl-α-ᴅ-glucopyranosides by intramolecular glycosylation of 6-O-tethered mannosyl donors. Tetrahedron. 56, 563-579 (2000).
  53. Liu, G., Zhang, X., Xing, G. A general method for N-glycosylation of nucleobases promoted by (p-Tol)2SO/Tf2O with thioglycoside as donor. Chemical Communications. 51, 12803-12806 (2015).
  54. Zhu, X. -F., Williams, H. J., Scott, A. I. An improved transient method for the synthesis of N-benzoylated nucleosides. Synthetic Communications. 33, 1233-1243 (2003).
  55. Eisenführ, A., et al. A ribozyme with michaelase activity: Synthesis of the substrate precursors. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 11, 235-249 (2003).
  56. Samuels, E. R., McNary, J., Aguilar, M., Awad, A. M. Effective synthesis of 3'-deoxy-3'-azido nucleosides for antiviral and antisense ribonucleic guanidine (RNG) applications. Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids. 32, 109-123 (2013).
  57. France, R. R., Rees, N. V., Wadhawan, J. D., Fairbanks, A. J., Compton, R. G. Selective activation of glycosyl donors utilising electrochemical techniques: a study of the thermodynamic oxidation potentials of a range of chalcoglycosides. Organic & Biomolecular Chemistry. 2, 2188-2194 (2004).
  58. Wunderlich, C. H., et al. Synthesis of (6-13C)pyrimidine nucleotides as spin-labels for RNA dynamics. Journal of the American Chemical Society. 134, 7558-7569 (2012).
  59. Abraham, R. C., et al. Conjugates of COL-1 monoclonal antibody and β-ᴅ-galactosidase can specifically kill tumor cells by generation of 5-fluorouridine from the prodrug β-ᴅ-galactosyl-5-fluorouridine. Cellular Biophysics. 24, 127-133 (1994).
  60. Huang, X., Huang, L., Wang, H., Ye, X. -S. Iterative one-pot synthesis of oligosaccharides. Angewandte Chemie International Edition. 43, 5221-5224 (2004).
  61. Verma, V. P., Wang, C. -C. Highly stereoselective glycosyl-chloride-mediated synthesis of 2-deoxyglucosides. Chemistry - A European Journal. 19, 846-851 (2013).
  62. Martínez-Aguirre, M. A., Villamil-Ramos, R., Guerrero-Alvarez, J. A., Yatsimirsky, A. K. Substituent effects and pH profiles for stability constants of arylboronic acid diol esters. The Journal of Organic Chemistry. 78, 4674-4684 (2013).
  63. Wulff, G., Röhle, G. Results and problems of O-glycoside synthesis. Angewandte Chemie International Edition. 13, 157-170 (1974).
  64. Demchenko, A., Stauch, T., Boons, G. -J. Solvent and other effects on the stereoselectivity of thioglycoside glycosidations. Synlett. 818-820 (1997).
  65. Welch, C. J., Bazin, H., Heikkilä, J., Chattopadhyaya, J. Synthesis of C-5 and N-3 arenesulfenyl uridines. Preparation and properties of a new class of uracil protecting group. Acta Chemica Scandinavica. 39, 203-212 (1985).
  66. Tam, P. -H., Lowary, T. L. Synthesis of deoxy and methoxy analogs of octyl α-ᴅ-mannopyranosyl-(1→6)-α-ᴅ-mannopyranoside as probes for mycobacterial lipoarabinomannan biosynthesis. Carbohydrate Research. 342, 1741-1772 (2007).
  67. Yalpani, M., Boeseb, R. The structure of amine adducts of triorganylboroxines. Chemische Berichte. 116, 3347-3358 (1983).
  68. McKinley, N. F., O'Shea, D. F. Efficient synthesis of aryl vinyl ethers exploiting 2,4,6-trivinylcyclotriboroxane as a vinylboronic acid equivalent. The Journal of Organic Chemistry. 69, 5087-5092 (2004).
  69. Iovine, P. M., Fletcher, M. N., Lin, S. Condensation of arylboroxine structures on Lewis basic copolymers as a noncovalent strategy toward polymer functionalization. Macromolecules. 39, 6324-6326 (2006).
  70. Chen, T. -B., Huzak, M., Macura, S., Vuk-Pavlović, S. Somatostatin analogue octreotide modulates metabolism and effects of 5-fluorouracil and 5-fluorouridine in human colon cancer spheroids. Cancer Letters. 86, 41-51 (1994).
  71. Agudo, R., et al. Molecular characterization of a dual inhibitory and mutagenic activity of 5-fluorouridine triphosphate on viral RNA synthesis. Implications for lethal mutagenesis. Journal of Molecular Biology. 382, 652-666 (2008).
  72. Kirienko, D. R., Revtovich, A. V., Kirienko, N. V. A high-content, phenotypic screen identifies fluorouridine as an inhibitor of pyoverdine biosynthesis and Pseudomonas aeruginosa virulence. mSphere. 1, 00217 (2016).
  73. Wu, Q., Xia, A., Lin, X. Synthesis of monosaccharide derivatives and polymeric prodrugs of 5-fluorouridine via two-step enzymatic or chemo-enzymatic highly regioselective strategy. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 54, 76-82 (2008).
  74. Brusa, P., et al. In vitro and in vivo antitumor activity of immunoconjugates prepared by linking 5-fluorouridine to antiadenocarcinoma monoclonal antibody. Il Farmaco. 52, 71-81 (1997).
  75. Ozaki, S., et al. 5-Fluorouracil derivatives XX.: Synthesis and antitumor activity of 5'-O.-unsaturated acyl-5-fluorouridines. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 38, 3164-3166 (1990).
  76. Martino, M. M., Jolimaitre, P., Martino, R. The prodrugs of 5-fluorouracil. Current Medicinal Chemistry. Anti-Cancer Agents. 2, 267-310 (2002).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics