Nukleosid amidophosphiter er derivater af naturlige eller syntetiske nukleosider , der bruges til at syntetisere oligonukleotider , relativt korte DNA- fragmenter og deres analoger. Nukleosid amidophosphites blev først foreslået af Beaucage og Caruthers i 1981 [1] . De er monomere byggesten, hvis sekventielle kondensering til hinanden gør det muligt at opnå en oligonukleotidkæde med den nødvendige længde og sekvens, mens sukkerresten og den nitrogenholdige base i strukturen af amidophosphitreagenset er til stede i en eksplicit form, og fosfatrestens plads er optaget af det reaktive amidophosphiten gruppe, der omdannes til en phosphodiesterbinding under syntesen.
Ud over de klassiske 2-deoxyribonukleosid amidophosphiter er der lignende reagenser baseret på ribonukleosider , LNA, morpholino , 2'-modificerede nukleosider, nukleosider med ikke-kanoniske baser eller nukleosider modificeret med et fluorescerende farvestof eller en linkergruppe.
To metoder til syntese af nukleosid amidophosphiter er mest udbredt. Nukleosid amidophosphit kan opnås ved at reagere et beskyttet nukleosid , der kun indeholder én fri hydroxylgruppe, sædvanligvis i 3'-positionen, med bis( N , N -diisopropylamino)-2-cyanoethoxyphosphin [2] i nærvær af en svag syre som en katalysator . I dette tilfælde erstattes en diisopropylamingruppe med dannelsen af en ny P-O-binding [3] . Fosfytyleringsreagens er ret stabilt og kan syntetiseres i to trin, efterfulgt af oprensning ved vakuumdestillation [2] .
En anden syntesemetode anvender N , N -diisopropylamino-2-cyanoethoxychlorphosphin som phosphitylerende reagens. Reaktionen mellem det beskyttede nukleosid og dette reagens udføres i nærvær af en base, sædvanligvis diisopropylethylamin [4] .
De syntetiserede nukleosid amidophosphiter oprenses ved silicagelsøjlekromatografi . Renheden af det resulterende produkt kan bestemmes ved 31P NMR-spektre. Det chirale P(III)-atom giver to signaler, svarende til to diastereomerer , i området omkring 149 ppm.
Nukleosid amidophosphiter er relativt stabile forbindelser med lang holdbarhed, når de opbevares som et fast stof under vandfri betingelser og i fravær af luft ved temperaturer under 4°C. Amidophosphiter modstår let alkaliske forhold godt. Tværtimod, i nærværelse af spor af syrer, nedbrydes de meget hurtigt. Amidophosphiter er relativt resistente over for hydrolyse i et neutralt medium. Således er halveringstiden for amidophosphit-derivatet af thymidin i 95 % vandig acetonitril ved 25°C 200 timer. [5]
Hovedegenskaben ved nukleosid-amidophosphiter er deres evne til at reagere med nukleofile forbindelser i nærværelse af en katalysator, for eksempel 1H - tetrazol , 2-ethylthiotetrazol [6] , 2-benzylthiotetrazol [7] , 4,5-dicyanimidazol [8 ] ] osv. Denne reaktion forløber meget hurtigt og med højt udbytte, hvilket tillader anvendelsen af nukleosid amidophosphiter i syntesen af oligonukleotider , hvor 5'-hydroxylgruppen i den voksende kæde tjener som nukleofilen. Det stereokemiske resultat af reaktionen er epimerisering (dannelsen af to diastereomerer) ved det chirale P(III)-atom.
Hvis vand virker som en nukleofil, omdannes amidophosphit til H-phosphonat, hvilket er et almindeligt problem, når man bruger ikke-absolutte opløsningsmidler i syntesen af nukleosid-amidophosphiter.
Amidophosphiter oxideres let af svage oxidationsmidler, for eksempel jod i nærværelse af en svag base eller hydrogenperoxid for at danne de tilsvarende amidophosphater [9] . Amidophosphites reagerer på samme måde med andre chalcogener . Når det introduceres i interaktion med svovl [9] eller svovlingsreagenser [10] , omdannes amidophosphit kvantitativt til amidothiophosphat. Reaktionen med selen [9] eller selenderivater [11] giver amidoselenophosphater. Fosforatomets konfiguration bevares i reaktioner af denne type.
Amidophosphites kan også indgå i Arbuzov-reaktionen med dannelsen af de tilsvarende amidophosphonater. Især syntesen af amidophosphonater med deltagelse af acrylonitril er blevet beskrevet [12] . Ved stuetemperatur forløber reaktionen stereoselektivt med konfigurationen bibeholdt ved det chirale atom P. Hvis reaktionen udføres under opvarmning, dannes et racemisk produkt.