5-甲基尿甙的合成及其在生命科学中的应用

5-甲基尿甙在生命科学领域扮演着重要的角色，其特殊的化学结构使其能够与其他氢键给体材料形成氢键。由于其同时具有疏水基团和亲水基团，因此无法与水以任意比例混溶。因此，在室温常压下，只能观察到达到频率临界点后的状态，此时5-甲基尿甙的频率受浓度影响微小[1]。

合成方法

图1 5-甲基尿甙的合成路线

将白色固体（14.30g）溶解于甲醇（350mL）中，加入甲醇钠（8.16g，151.2mmol），在室温下搅拌过夜。使用Dowex 50×8-4200离子交换树脂中和溶液，过滤并浓缩至干。将残留物溶于水（100 mL）中，用乙醚（2×150 mL）洗涤，并冻干。通过乙醇重结晶得到白色固体的5-甲基尿甙化合物。1H NMR（D2O，与文献相同）7c，12aδ:1.78（s，3H），3.72和3.83（2×dd，J 1=4.0 Hz，J 2=12.8 Hz，2H），4.02（m，1H），4.15（t，J=2.6 Hz，1H）[2]。

图2 5-甲基尿甙的合成路线

通过超声处理破坏生物质，离心分离出胞质部分，作为每种生物体的粗提取物。在pH 7.4的磷酸盐缓冲液中进行反应，使用不同的核苷、酶和粗提取物制剂，在25°C下培养1至16小时。在设定的时间点取样，并使用HPLC进行分析。通过HPLC分析，使用Chromolith速杆18e柱和甲醇和磷酸钠缓冲液进行洗脱。使用分光光度法在260nm处检测核苷和碱基，得到5-甲基尿苷。

图3 5-甲基尿甙的合成路线

将胸腺嘧啶（3.80 g，30.23 mmol）和1-O-乙酰基-2，3，5-三-O-苯甲酰基核糖（12.7 g，25.4 mmol）悬浮于干燥乙腈（350 mL）中，加入三甲基甲硅烷基氯（3.2 mL，25.9 mmol）、六甲基二硅氮烷（5.3 mL，25.4 mmol）和氯化锡（2.97 mL，25.4 mol），回流1.5小时。浓缩溶液并溶解于二氯甲烷，洗涤后干燥，得到2'，3'，5'-三-O-苯甲酰基-5-甲基尿苷。将未经纯化的白色固体溶于甲醇，加入甲醇钠，搅拌过夜。用Dowex 50 X 8-4200离子交换树脂中和溶液，浓缩并溶于水，用乙醚提取后冷冻干燥。通过乙醇重结晶得到白色固体的5-甲基尿甙（两步88%）。

参考文献

[1]谢德武. 5-甲基尿甙的合成方法研究[J].日本医学介绍,1989(06):281.

[2]Sheng, Jia; et al. Synthesis of a 2'-Se-thymidine Phosphoramidite and Its Incorporation into Oligonucleotides for Crystal Structure Study. Organic Letters (2007), 9(5), 749-752.