Nucleoside phosphoramidite
நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்டுகள் இயற்கை அல்லது செயற்கை நியூக்ளியோசைடுகளின் வழித்தோன்றல்கள் ஆகும். அவை ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுகள், நியூக்ளிக் அமிலத்தின் ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய துண்டுகள் மற்றும் அவற்றின் ஒப்புமைகளை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்டுகள் முதன்முதலில் 1981 ஆம் ஆண்டில் பியூகேஜ் மற்றும் கருதேர்ஸ் ஆகியோரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன. விரும்பத்தகாத பக்கவிளைவுகளைத் தவிர்க்க, இயற்கையான அல்லது செயற்கை நியூக்ளியோசைடுகளில் உள்ள எதிர்வினை ஹைட்ராக்ஸி மற்றும் எக்ஸோசைக்ளிக் அமினோ குழுக்கள் சரியான முறையில் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. ஒரு நியூக்ளியோசைடு அனலாக் குறைந்தபட்சம் ஒரு ஹைட்ராக்ஸி குழுவைக் கொண்டிருக்கும் வரை, பொருத்தமான பாதுகாப்பு மூலோபாயத்தைப் பயன்படுத்துவது அந்தந்த பாஸ்பரமிடைட்டாக மாற்றவும், பிந்தையதை செயற்கை நியூக்ளிக் அமிலங்களாக இணைக்கவும் அனுமதிக்கிறது. ஃபாஸ்போரமைடைட் மூலோபாயத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு சங்கிலியின் நடுவில் இணைக்கப்படுவதற்கு, நியூக்ளியோசைடு அனலாக் இரண்டு ஹைட்ராக்ஸி குழுக்கள் அல்லது ஒரு ஹைட்ராக்ஸி குழு மற்றும் மற்றொரு நியூக்ளியோஃபிலிக் குழு (அமினோ அல்லது மெர்காப்டோ) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். மாற்று நியூக்ளியோடைடுகள், எல்என்ஏ, மோர்போலினோ, 2 'நிலையில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட நியூக்ளியோசைடுகள் (ஓஎம்இ, பாதுகாக்கப்பட்ட என்எச்2, எஃப்), கேனோனிக்கல் அல்லாத தளங்களைக் கொண்ட நியூக்ளியோசைடுகள் (இயற்கையான நியூக்ளியோசைட்கள் ஐனோசின் மற்றும் சான்தோசினில் உள்ள ஹைபோக்சாண்டைன் மற்றும் சான்தீன், முறையே, ஜி-கிளாம்ப் போன்ற ட்ரைசைக்ளிக் தளங்கள் போன்றவை) ஆகியவை எடுத்துக்காட்டுகளில் அடங்கும், ஆனால் அவை மட்டுமல்ல. அல்லது ஃப்ளோரசன்ட் குழு அல்லது லிங்கர் கை மூலம் பெறப்பட்ட தளங்கள். தயாரிப்பு நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்களைத் தயாரிப்பதற்கு மூன்று முக்கிய முறைகள் உள்ளன. பொதுவான முறை ஒரு பலவீனமான அமிலத்தின் வினையூக்கி செயல்பாட்டின் கீழ் பாஸ்போரோடியமிடைட்டுடன் ஒற்றை இலவச ஹைட்ராக்ஸி குழுவைக் கொண்ட ஒரு பாதுகாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோசைடு சிகிச்சையை உள்ளடக்கியது. சில பிசாமிடைட்டுகள் வெப்ப நிலையற்ற சேர்மங்களாகப் பதிவு செய்யப்பட்டிருந்தாலும், 2-சயனோஎத்தில் என், என், என் ', என்'-டெட்ரைசோபுரோபைல்ஃபாஸ்போரோடியமிடைட், வணிக நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமிடைட்டுகளைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் அமிடைட் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது. இது இரண்டு படி, ஒரு பானை செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கப்படலாம் மற்றும் வெற்றிட வடிகட்டுதல் மூலம் சுத்திகரிக்கப்படலாம். நியூக்ளியோசிடிக் மற்றும் நியூக்ளியோசிடிக் அல்லாத பாஸ்பரமைடைட்களைத் தயாரிப்பதில் பிந்தைய வினைப்பொருளின் பயன்பாட்டை ஒரு சிறந்த ஆய்வு கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. இரண்டாவது முறையில், பாதுகாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோசைடு ஒரு கரிம காரத்தின் முன்னிலையில் பாஸ்போரோக்ளோரிடைட்டுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, பொதுவாக என்-எத்தில்-என், என்-டைசோப்ரோபிலமைன் (ஹுனிக்கின் காரம்). மூன்றாவது முறையில், பாதுகாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோசைடு முதலில் குளோரோ என், என், என் ', என்'-டெட்ரைசோபுரோபைல் பாஸ்போரோடியமிடைட்டுடன் ஒரு கரிம காரத்தின் முன்னிலையில் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, பொதுவாக என்-எத்தில்-என், என்-டைசோபுரோபிலமைன் (ஹுனிக்கின் காரம்) ஒரு பாதுகாக்கப்பட்ட நியூக்ளியோசைடு டயமிடைட்டை உருவாக்குகிறது. பிந்தையது விரும்பிய பாஸ்பைட் பாதுகாப்புக் குழுவுடன் தொடர்புடைய ஆல்கஹால் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, 2-சயனோஎத்தனால், பலவீனமான அமிலத்தின் முன்னிலையில். நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்டுகள் சிலிக்கா ஜெல்லில் உள்ள நெடுவரிசை நிறமாற்றத்தால் சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன. ஃபாஸ்போரமைடைட் பகுதியின் ஸ்திரத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க, 3 முதல் 5 சதவீதம் வரை ட்ரைஎதிலமைன் கொண்ட ஒரு எலுவென்ட்டுடன் நெடுவரிசையை சமநிலைப்படுத்துவது மற்றும் பிரிவின் முழு போக்கும் முழுவதும் எலுவென்ட்டில் இந்த செறிவை பராமரிப்பது நல்லது. ஒரு பாஸ்பரமிடைட்டின் தூய்மையை 31பி என்எம்ஆர் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மூலம் மதிப்பிடலாம். நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்டில் உள்ள பி (III) அணு சிரல் என்பதால், இது கலவையின் இரண்டு டயஸ்டீரியோமர்களுடன் தொடர்புடைய சுமார் 149 பிபிஎம்மில் இரண்டு சிகரங்களைக் காட்டுகிறது. தற்போதுள்ள பாஸ்பைட் ட்ரைஸ்டர் அசுத்தம் 138-140 பிபிஎம்மில் உச்சத்தை காட்டுகிறது. எச்-பாஸ்போனேட் அசுத்தங்கள் 8 மற்றும் 10 பிபிஎம் உச்சத்தில் காட்சியளிக்கின்றன. ஃபாஸ்போரமைடைட் பகுதியின் வேதியியல் பண்புகள் நியூக்ளியோசைடு ஃபாஸ்போரமைடைட்டுகள் 4 டிகிரி செல்சியஸுக்குக் குறைவான வெப்பநிலையில் காற்று இல்லாத நிலையில் நீரற்ற நிலைமைகளின் கீழ் பொடிகளாக சேமிக்கப்படும்போது நீண்டகால அடுக்கு ஆயுளைக் கொண்ட ஒப்பீட்டளவில் நிலையான சேர்மங்களாகும். அமிடைட்டுகள் லேசான அடிப்படை நிலைமைகளைத் தாங்குகின்றன. இதற்கு மாறாக, லேசான அமிலங்களின் முன்னிலையில் கூட, பாஸ்பரமைடைட்டுகள் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக அழிகின்றன. நடுநிலை நிலைமைகளின் கீழ் நீராற்பகுப்புக்கு பாஸ்பரமைடைட்டுகள் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானவை. எடுத்துக்காட்டாக, 2-சயனோஎத்தில் 5 '-ஓ-(4,4'-டைமெத்தாக்ஸிட்ரைட்டில்) தைமிடின்-3 '-ஓ-(என், என்-டைசோப்ரோபிலாமினோ) பாஸ்பைட்டின் அரை ஆயுள் 25 டிகிரி செல்சியஸில் 95 சதவீதம் நீரிய அசிட்டோனிட்ரைலில் 200 மணி நேரம் ஆகும். பாஸ்பரமைடைட்டுகளின் மிக முக்கியமான அம்சம் பாஸ்பரமைடைட் இணைப்பு எதிர்வினைக்கு உட்படும் திறன் ஆகும், அதாவது அமில அசோல் வினையூக்கி, 1 எச்-டெட்ராஸோல், 2-எத்தியோடெட்ராஸோல், 2-பென்சில்தியோடெட்ராஸோல், 4,5-டைசயனோயிமிடாஸோல் முன்னிலையில் நியூக்ளியோஃபிலிக் குழுக்களுடன் வினைபுரியும் திறன் ஆகும். எதிர்வினை மிகவும் வேகமாக தொடர்கிறது. இந்த அம்சம் நியூக்ளியோசைடு பாஸ்பரமைடைட்களை ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு தொகுப்பில் பயனுள்ள இடைநிலைகளாக ஆக்குகிறது. ஸ்டீரியோ கெமிக்கல் ரீதியாக, பாஸ்பரமைடைட் இணைப்பு பி (III) சிரல் மையத்தில் எபிமெரைசேஷனுக்கு (டயஸ்டீரியோமர்களை உருவாக்க) வழிவகுக்கிறது. நீர் ஒரு நியூக்ளியோஃபைலாக பரிமாறப்படும்போது, மேலே உள்ள திட்டத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தயாரிப்பு ஒரு எச்-பாஸ்போனேட் டைஸ்டர் ஆகும். கரைப்பான்கள் மற்றும் வினையூக்கிகளில் எஞ்சிய நீர் இருப்பதால், பிந்தைய சேர்மத்தின் உருவாக்கம் பாஸ்பரமைடைட்டுகளின் ஆயத்த பயன்பாட்டில், குறிப்பாக ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு தொகுப்பில் மிகவும் பொதுவான சிக்கலாகும். ஃபாஸ்போரமைடைட்டுகள் பலவீனமான ஆக்சிஜனேற்ற வினைப்பொருள்களுடன் உடனடியாக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, பலவீனமான தளங்களின் முன்னிலையில் நீரிய அயோடினுடன் அல்லது ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடுடன் அந்தந்த ஃபாஸ்போரமைடேட்டுகளை உருவாக்குகின்றன. இதேபோல், பாஸ்பரமைடைட்டுகள் மற்ற சால்கோஜன்களுடன் வினைபுரிகின்றன. கந்தகத்தின் கரைசல் அல்லது கந்தகப்படுத்தும் முகவர்கள் என்று கூட்டாக குறிப்பிடப்படும் பல சேர்மங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, பாஸ்பரமைடைட்டுகள் அளவு ரீதியாக பாஸ்பரோதியோஅமைடேட்டுகளை உருவாக்குகின்றன. செலினியம் அல்லது செலினியம் வழித்தோன்றல்களுடன் வினைபுரிவது பாஸ்போரோசெலீனோஅமைடேட்டுகளை உருவாக்குகிறது. இந்த வகை அனைத்து எதிர்வினைகளிலும், பாஸ்பரஸ் அணுவில் உள்ள உள்ளமைவு தக்கவைக்கப்படுகிறது. நியூக்ளியோசைடு பாஸ்போரேமைடைட்டுகள் மைக்கேலிஸ்-அர்புசோவ் எதிர்வினைக்கு உட்பட்டு அந்தந்த பாஸ்போனமைடேட்டுகளை உருவாக்குகின்றன. அக்ரிலோனிட்ரில் முன்னிலையில் பாஸ்போனமைடேட்டுகள் தயாரிக்கப்படுவதை ஒரு எடுத்துக்காட்டு விவரிக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில் எதிர்வினை பாஸ்பரஸ் மையத்தில் உள்ளமைவைத் தக்கவைத்துக்கொள்வதன் மூலம் ஸ்டீரியோசெலெக்டிவ் ஆகும். இதற்கு மாறாக, 55 டிகிரி செல்சியஸில் மேற்கொள்ளப்படும்போது, எதிர்வினை ரேசிமைஸ் செய்யப்பட்ட தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இதேபோல் பாஸ்பைன்கள் மற்றும் மூன்றாம் நிலை பாஸ்பைட்டுகளுக்கு, பாஸ்பரமைடைட்டுகள் உடனடியாக ஸ்டாடிங்கர் எதிர்வினைக்கு உட்படுகின்றன. (RO) 2P-N (R1) 2 + R2-N3 + H2O---(RO) 2P (= O)-N (R1) 2 + R2-NH2 + N2; பாதுகாப்பு உத்தி இயற்கையாக நிகழும் நியூக்ளியோடைடுகள் (நியூக்ளியோசைடு-3 '-அல்லது 5'-பாஸ்பேட்டுகள்) மற்றும் அவற்றின் பாஸ்போடிஸ்டர் ஒப்புமைகள் அதிக விளைச்சலில் ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுகளை விரைவாக செயற்கை முறையில் தயாரிப்பதற்கு போதுமான எதிர்வினையாற்றுவதில்லை. ஃபாஸ்பைட் ட்ரைஸ்டர் முறையில் கட்டுமானத் தொகுதிகளாக செயல்படும் நியூக்ளியோசைடுகளின் (நியூக்ளியோசைடு ஃபாஸ்போரமைடைட்டுகள்) 3 '-O-(N, N-டைசோபுரோபைல் ஃபாஸ்போரமைடைட்) வழித்தோன்றல்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இன்டர்னியூக்ளியோசைடிக் இணைப்புகளின் தேர்வு மற்றும் உருவாக்க விகிதம் வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்தப்படுகின்றன. விரும்பத்தகாத பக்க எதிர்வினைகளைத் தடுக்க, நியூக்ளியோசைடுகளில் உள்ள மற்ற அனைத்து செயல்பாட்டுக் குழுக்களும் பாதுகாக்கும் குழுக்களை இணைப்பதன் மூலம் செயல்படாமல் (பாதுகாக்கப்பட வேண்டும்). ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு சங்கிலி அசெம்பிளி முடிந்ததும், விரும்பிய ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுகளை உற்பத்தி செய்ய அனைத்து பாதுகாப்பு குழுக்களும் அகற்றப்படுகின்றன. கீழே, தற்போது வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய மற்றும் மிகவும் பொதுவான நியூக்ளியோசைடு பாஸ்போரமிடைட் கட்டுமானத் தொகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பாதுகாப்புக் குழுக்கள் சுருக்கமாக மதிப்பாய்வு செய்யப்படுகின்றனஃ 5 '-ஹைட்ராக்சில் குழு ஒரு அமில-லேபிள் டிஎம்டி (4,4'-டைமெத்தாக்ஸிட்ரைடல்) குழுவால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. முறையே தைமிடின் மற்றும் யூரிடினின் நியூக்ளிக் தளங்களான தைமின் மற்றும் யூராசில் ஆகியவை எக்ஸோசைக்ளிக் அமினோ குழுக்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை, எனவே அவற்றுக்கு எந்தப் பாதுகாப்பும் தேவையில்லை. இதற்கு மாறாக, நியூக்ளிக் தளங்களான அடினைன், சைட்டோசின் மற்றும் குவானைன் ஆகியவை எக்ஸோசைக்ளிக் அமினோ குழுக்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை இணைப்பு எதிர்வினையின் நிலைமைகளின் கீழ் செயல்படுத்தப்பட்ட பாஸ்போரமைடைட்களுடன் வினைபுரிகின்றன. இருப்பினும், செயற்கை சுழற்சியில் கூடுதல் படிகளின் இழப்பில், ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு சங்கிலி அசெம்பிளி பாதுகாப்பற்ற அமினோ குழுக்களுடன் பாஸ்போரமைடைட்டுகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படலாம், பெரும்பாலும் இவை ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு சங்கிலி அசெம்பிளியின் முழு நீளத்திலும் நிரந்தரமாக பாதுகாக்கப்படுகின்றன. எக்ஸோசைக்ளிக் அமினோ குழுக்களின் பாதுகாப்பு 5 '-ஹைட்ராக்ஸி குழுவின் ஆர்த்தோகனலாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் ஒவ்வொரு செயற்கை சுழற்சியின் முடிவிலும் பிந்தையது அகற்றப்படுகிறது. செயல்படுத்த எளிதானது மற்றும் எனவே மிகவும் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட மூலோபாயம் எக்ஸோசைக்ளிக் அமினோ குழுக்கள் ஒரு அடிப்படை-லேபிள் பாதுகாப்பைத் தாங்கும். பெரும்பாலும், இரண்டு பாதுகாப்புத் திட்டங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. முதலாவதாக, நிலையான மற்றும் மிகவும் வலுவான திட்டம் (படம்), Bz (பென்சாயில்) பாதுகாப்பு A, dA, C, dC, G மற்றும் dG ஐசோப்யூட்ரியில் குழுவால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. மிக சமீபத்தில், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சி மற்றும் டி. சி. யைப் பாதுகாக்க ஏசி (அசிடைல்) குழு பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டாவது, லேசான பாதுகாப்புத் திட்டத்தில், ஏ மற்றும் டிஏ ஆகியவை ஐசோபியூட்டைரில் அல்லது ஃபீனாக்சிஅசிடைல் குழுக்களால் (பிஏசி) பாதுகாக்கப்படுகின்றன. சி மற்றும் டிசி கரடி அசிடைல் பாதுகாப்பு, மற்றும் ஜி மற்றும் டிஜி 4-ஐசோப்ரோபைல்பினாக்ஸி அசிடைல் (ஐ-பிஆர்-பிஏசி) அல்லது டைமெத்தில்ஃபார்மாடினோ (டிஎம்எஃப்) குழுக்களால் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. நிலையான பாதுகாப்புக் குழுக்களை விட லேசான பாதுகாப்புக் குழுக்கள் எளிதில் அகற்றப்படுகின்றன. இருப்பினும், இந்த குழுக்களைக் கொண்ட பாஸ்பரமைடைட்டுகள் கரைசலில் சேமிக்கப்படும்போது குறைவான நிலைத்தன்மையுடன் இருக்கும். பாஸ்பைட் குழு ஒரு அடிப்படை-லேபிள் 2-சயனோஎத்தில் குழுவால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. ஒரு ஃபாஸ்போரமைடைட் திடமான ஆதரவு-பிணைக்கப்பட்ட ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுடன் இணைக்கப்பட்டு, பாஸ்பைட் மோயிட்டிகள் பி (வி) இனங்களாக மாற்றப்பட்டவுடன், மேலும் இணைப்பு எதிர்வினைகளை வெற்றிகரமாக நடத்துவதற்கு பாஸ்பேட் பாதுகாப்பு இருப்பது கட்டாயமில்லை. ஆர்என்ஏ தொகுப்பில், 2 '-ஹைட்ராக்ஸி குழு டிபிடிஎம்எஸ் (டி-பியூட்டில்டிமீத்தில்சிலில்) குழுவால் பாதுகாக்கப்படுகிறது. அல்லது டிஓஎம் (ட்ரை-ஐசோ-புரோபைல்ஸிலிலாக்ஸிமெத்தில்) குழுவுடன், இரண்டுமே ஃவுளூரைடு அயனி மூலம் அகற்றக்கூடியவை. பாஸ்பைட் பகுதி அமில நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு டைசோப்ரோபிலாமினோ (ஐ. பி. ஆர் 2 என்) குழு எதிர்வினையையும் கொண்டுள்ளது. செயல்படுத்தப்பட்டவுடன், டைசோப்ரோபிலாமினோ குழு வெளியேறுகிறது, இது ஆதரவுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஒலிகோனியூக்ளியோடைடின் 5 '-ஹைட்ராக்ஸி குழுவால் மாற்றப்படுகிறது. டிஎன்ஏ தொகுப்பு நியூக்ளிக் அமில ஒப்புமைகள் ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடு தொகுப்பு குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு விரிவான இயற்கை தயாரிப்புகள் வேதியியல், தொகுதி 7: டிஎன்ஏ மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியலின் அம்சங்கள். கூல், எரிக் டி.; ஆசிரியர். நெத். (1999), 733 pp. வெளியீட்டாளர்ஃ (எல்செவியர், ஆம்ஸ்டர்டாம், நெத்.) பீக்கேஜ், எஸ். எல். "ஒலிகோடியாக்ஸிரிபோநியூக்ளியோடைடுகள் தொகுப்பு. பாஸ்பரமிடைட் அணுகுமுறை. மூலக்கூறு உயிரியலில் முறைகள் (டோட்டோவா, என். ஜே., அமெரிக்கா) (1993), 20 (ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் அனலாக்ஸுக்கான நெறிமுறைகள்), 33-61. பிரவுன் டி., பிரவுன் டி. ஜே. எஸ். 1991. ஒலிகோ நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் அனலாக்ஸில். ஒரு நடைமுறை அணுகுமுறை, பதிப்பு. எஃப் எக்ஸ்டைன், பக். 1 முதல் 24 வரை. ஆக்ஸ்போர்டுஃ ஐஆர்எல் ஃபாஸ்போரமைடைட்ஸ் பிஎல்ஃ அமிடோஃபோஸ்போரினி