5-Iodocytidinlà một phân tử nucleotide có chứa iốt, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh. Một số phương pháp tổng hợp 5-Iodocytidine sẽ được giới thiệu dưới đây.
(1) Phương pháp pyrimidine
Phương pháp tổng hợp này trước tiên cho pyrimidine phản ứng với ozone để thu được 5-oxopyrimidine, sau đó cho nó phản ứng với metyl iodua để thu được 5-iodo-2'-deoxyuridine và cuối cùng khử nó bằng 1,{{5 }}dichloro-2-propanol Phản ứng tạo ra 5-Iodocytidine. Sản phẩm tổng hợp theo phương pháp này có độ tinh khiết cao, nhưng trải qua nhiều bước và yêu cầu về điều kiện phản ứng tương đối cao. Các bước cụ thể như sau:
Bước 1: Chuẩn bị các nguyên liệu cần thiết
Đầu tiên, bạn cần chuẩn bị những nguyên liệu sau:
- 5-aminoketose (5-amino-2,3,5-tri-O-acetyl- -D-ribofuranose)
- 5-iodoracil (5-iodoracil)
- Axit tricloaxetic
- Dung dịch natri hydroxit (NaOH)
- Hydro hay khí hydro (H2)
- diphotpho pentoxit
- Etanol (etanol)
-Dimetylaxetamit (DMA)
Bước 2: Chuẩn bị 5-Iodocytidine:
- Bước 2.1
5-aminoketose và 5-iodoracil đã được phản ứng trong dung dịch axit trichloroacetic ở nhiệt độ phòng trong vài giờ. Bước này là bước quan trọng của 5-Iodocytidine.
- Bước 2.2
Làm việc với các chất phản ứng để giải phóng chúng khỏi axit trichloroacetic. Hỗn hợp phản ứng được nhỏ từng giọt lên giấy lọc đã phủ anhydrit pyrophosphoric. Chất rắn được rửa trong các dung dịch natri hydroxit, nước, etanol và diacetamide liên tiếp. Sau khi rửa, chất rắn được làm khô để tạo ra 5-iodocytidine.
Bước 3: Kết luận:
Phương pháp pyrimidine là một phương pháp hiệu quả để điều chế 5-Iodocytidine. Phản ứng của 5-aminoketose và 5-iodoracil trong axit trichloroacetic dẫn đến sự điều chế cuối cùng của 5-iodocytidine sau vài bước.
(2) Phương pháp tạo dẫn xuất axit aldonic:
Đầu tiên, phương pháp thu được 5-chloro-2'-deoxyuridine bằng cách este hóa 5-chlorouridine với 3,4,6-axit tri-O-acetylgluconic, sau đó thực hiện phản ứng iốt hóa để thu được 5-i-ốt- 2'-Deoxyuridine. Cuối cùng, 5-Iodocytidine thu được thông qua phản ứng khử. Phương pháp này có ưu điểm là vận hành đơn giản và độ tinh khiết của sản phẩm cao. Sau đây là các bước chi tiết:
1. Tổng hợp 5-hydroxymethyl-2'-deoxycytidine (5-HmdC): đình chỉ 2'-deoxycytidine trong 1,4-dioxane, thêm acetyl clorua và nhôm triclorua, phản ứng 5-Acetoxymethyl-2'-deoxycytidine được sản xuất. Sau đó, 5-acetoxymethyl-2'-deoxycytidine được hòa tan trong metanol và THF, nước và NaBH4 được thêm vào để tạo ra 5-HmdC.
2. Tổng hợp 5-Iodocytidine: Hòa tan 5-HmdC trong hydro bromua và axit axetic, đun nóng trong 6 giờ để tạo ra 5-Iodocytidine.
3. Tổng hợp các dẫn xuất axit aldonic 5-Iodocytidine: Hòa tan 5-Iodocytidine trong dung dịch đệm phốt phát. Thêm axit aldonic và phản ứng trong 2 giờ. Phản ứng sau đó được dập tắt bằng metyl formate và trietylsilyl clorua. Hỗn hợp phản ứng được lọc và dẫn xuất axit aldonic 5-Iodocytidine thu được bằng cách kết tủa.
4. Tinh chế: Sản phẩm thu được cần được tinh chế và có thể sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để tách và tinh chế.
Trên đây là các bước chi tiết của 5-phương pháp tạo dẫn xuất axit aldonic iodocytidine. Phương pháp này có thể được sử dụng để điều chế các dẫn xuất axit aldonic 5-Iodocytidine có độ tinh khiết cao và có thể đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong lĩnh vực y sinh học và nghiên cứu dược phẩm.
(3) Phương pháp anhydrit đường axit:
Phương pháp này đầu tiên cho 2',3'-di-O-metyl glucoside phản ứng với axit fumaric để thu được muối 2',3'-di-O-metyluridine, sau đó chuyển đổi nó thành 5'-Iodine-2', muối 3'-di-O-metyluridine và cuối cùng là 5-Iodocytidine thu được bằng cách loại bỏ nhóm metyl. Phương pháp này có điều kiện phản ứng nhẹ và các sản phẩm tổng hợp có độ tinh khiết cao, nhưng yêu cầu nguyên liệu thô có độ tinh khiết tương đối cao. Nó có những lợi thế của hoạt động đơn giản và năng suất cao. Sau đây là các bước tổng hợp chi tiết.
1. Tổng hợp 5-iodo-2'-deoxycytidylate (CIDC ester)
(1) Hòa tan 5-Iodocytidine (1.0g, 3,73mmol) trong 4 mL triethylamine khan và làm nguội đến độ 0 trong bể nước đá;
(2) Dietyl cacbonat (0.70mL, 4.0mmol) được thêm vào dung dịch và dimetylformamit (DMF) (0,50mL, 6,9mmol) được thêm từ từ từng giọt và phản ứng trong 30 phút;
(3) Thêm natri hydroxit (0.50g, 12,5mmol) và tiếp tục khuấy trong 30 phút;
(4) Thêm acetonitril (10mL) và thông gió bằng khí nitơ trong 10 phút;
(5) Thêm tetrabutylcopper(II) hydroxit (0.61g, 2.50mmol) và tiếp tục khuấy, và phản ứng trong 1 giờ;
(6) Thêm anhydrit axetic (0.53mL, 5.0mmol), tiếp tục khuấy và phản ứng trong 2 giờ.
2. Tổng hợp 5-Iodocytidine
(1) Thêm dibutyl phosphate (2mL, 10.0mmol) vào dung dịch phản ứng đã làm lạnh và khuấy trong 1 giờ;
(2) Thêm chloroform (20mL), trộn đều và rửa bằng nước;
(3) Natri persunfat và cột silica gel mà pha hữu cơ được làm khô được rửa trong cột được nhồi trên cột:
(4) Cô đặc pha hữu cơ bằng cách kéo sợi để tạo thành 5-iodocytidine.
Trên đây là phương pháp làm khan axit của 5-Iodocytidine và các bước chi tiết của nó. Trong quá trình tổng hợp cần chú ý đến an toàn hóa chất và các quy định về an toàn của phòng thí nghiệm. Trong quá trình vận hành, chúng ta phải tuân theo các quy trình vận hành phòng thí nghiệm chính xác, tăng cường nhận thức về an toàn, làm tốt công tác bảo vệ an toàn phòng thí nghiệm và đảm bảo an toàn cho nhân viên phòng thí nghiệm.
(4) Phương pháp brom hóa:
Phương pháp này thu được 5-bromouracil bằng cách cho uracil phản ứng với photpho tribromide, sau đó trải qua phản ứng metyl hóa để thu được 5-bromo-2'-deoxyuridine. Nó được khử bằng xúc tác bằng cách sử dụng natri hydroxit và amoni persulfate để tạo ra 5-Iodocytidine. Phương pháp này có ít bước phản ứng hơn, nhưng sản phẩm có độ tinh khiết thấp hơn. Các bước chi tiết như sau:
1. Điều chế tert-butyl isocyanate: Lấy isocyanate, thêm acetone và triethylamine, thổi khí nitơ và hồi lưu trong 2 giờ. Dung dịch phản ứng được để ở nhiệt độ phòng. Lọc kết tủa để loại bỏ muối vô cơ và làm bay hơi lần nữa để thu được tert-butyl isocyanat
2. Chuyển đổi 5-chlorocytidine thành 5-iodocytidine: Cho 5-chlorocytidine, axit hydroiodic và axit axetic phản ứng trong metanol để chuyển đổi thành 5-iodocytidine. Đồng thời, iodua và kali iodua dư thừa cũng có thể được sử dụng để phản ứng trong nước, trong khi keo bạc được thêm vào để chuyển đổi 5-chlorocytidine thành 5-iodocytidine.
3. Thêm tert-butyl isocyanate vào 5-iodocytidine để thực hiện phản ứng: Sau khi thu được 5-iodocytidine, hãy hòa tan nó trong dung dịch natri hydroxit và thêm tert-butyl isocyanate. Thời gian phản ứng là 2 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau khi phản ứng kết thúc, nó được axit hóa bằng axit axetic và sản phẩm thu được được thêm vào diester bicacbonat để chiết xuất.
4. Tinh chế 5-iodocytidine: Tinh chế 5-iodocytidine để thu được sản phẩm cuối cùng 5-Iodocytidine.
Nói tóm lại, các bước của phương pháp brom hóa 5-Iodocytidine tương đối phức tạp và cần phải nắm vững cũng như thực hành cẩn thận.
Tóm lại, có nhiều cách để tổng hợp 5-Iodocytidine và có thể chọn các phương pháp khác nhau tùy theo nhu cầu thực tế để thu được 5-Iodocytidine có độ tinh khiết cao.