一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体为一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺。

背景技术

药物筛选包括高通量药物筛选和DNA编码分子库药物筛选，DNA编码分子库药物筛选是将靶点蛋白和数亿级的化合物库进行筛选，分子库所筛选的靶点也种类繁多，涵盖了基本上所有的疾病类型，而不是传统的单个化合物依次筛选，所以这种方式的筛选具有明显的速度和成本优势。DNA编码分子库药物筛选技术在近年内逐渐发展并成熟起来，已经成为当前创新药发现领域最前沿的技术之一，有科学家已经对一些重要的恶性肿瘤的药物靶点成功筛选出了一系列高活性的药物候选化合物，此技术的起点和支撑是DNA编码化合物库，而AOP-Headpiece-primer是DNA编码化合物库建库的核心原料。

通过固相亚磷酰胺三酯法可以直接为下游DNA编码化合物库建库提供AOP-Headpiece-primer，为下游建库省去用酶连接来得到AOP-Headpiece-primer的操作、时间和成本，且可以使用到批次更稳定的原料，本发明提出了一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，解决了传统制备用于DNA编码化合物库建库接头的Headpiece-primer存在成本高，周期长的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至70-90摄氏度，浸泡30-50分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，室温条件下静置10-12小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品。

优选的，步骤一中，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏。

优选的，步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

优选的，步骤二中，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率。

优选的，步骤四中，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，要求Headpiece-primer质谱显示的纯度大于90％。

优选的，步骤五中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4。

优选的，步骤六中，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1。

优选的，步骤七中，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍。

优选的，步骤七中，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，要求AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度大于90％，且HPLC纯度和CGE纯度大于90％。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：

该用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，通过DNA编码化合物库构建的核心引物原料中用于连接小分子与DNA编码化合物库的AOP-Headpiece-primer，传统的生产方式是先生产Headpiece，然后连接AOP得到AOP-Headpiece，再用AOP-Headpiece与退火成双链的primer在T4-DNA连接酶的作用下连接起来，亚磷酰胺三酯法合成Headpiece-primer，具有高效、快速的偶联以及起始反应物稳定的优势，相比传统生产方法生产出的AOP-Headpiece-primer得率高、成本低且周期短，此化学合成法生产带primer的Headpiece的方式简化了下游DNA编码化合物库建库操作，进而缩短了DNA编码化合物库建库周期，甚至可以推进下游的小分子药物开发，通过大规格合成仪化学合成法生产Headpiece-primer，获得稳定的批次产品，同时相比小规格多批次合成成本低，周期短。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至70摄氏度，浸泡30分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，Headpiece-primer质谱显示的纯度为92.56％；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1，室温条件下静置10小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度为93.15％，且HPLC纯度和CGE纯度均大于90％。

步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

实施例2

一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至75摄氏度，浸泡35分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，Headpiece-primer质谱显示的纯度为91.26％；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1，室温条件下静置10.5小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度为93.51％，且HPLC纯度和CGE纯度均大于90％。

步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

实施例3

一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至80摄氏度，浸泡40分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，Headpiece-primer质谱显示的纯度为93.56％；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1，室温条件下静置11小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度为95.34％，且HPLC纯度和CGE纯度均大于90％。

步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

实施例4

一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至85摄氏度，浸泡45分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，Headpiece-primer质谱显示的纯度为96.57％；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1，室温条件下静置11.5小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度为98.35％，且HPLC纯度和CGE纯度均大于90％。

步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

实施例5

一种用于DNA编码化合物库建库接头的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤一、制备合成柱，对制备的合成柱进行质量检查，确保合成柱中载体完整，CPG不外漏，合成柱的内部填充有载体和CPG，将准备好的合成柱填塞入合成板中，并在合成板上标记合成批次号；

步骤二、检查合成试剂量和所在位置以及合成仪的状态，打开合成程序，导入Headpiece-primer序列，启动合成程序开始合成，合成时采用固相亚磷酰胺三酯法，从Headpiece-primer的3’端向5’端依次合成，每个循环将一个亚磷酰胺单体与上一循环连接在固相载体上的产物通过3'到5'磷酸二酯键相连，合成过程中，正常DMT被洗脱的颜色呈橘红色，通过合成中正常DMT被洗脱颜色的深浅判断循环之前的合成效率；

步骤三、将合成的带有Headpiece-primer的合成柱浸泡在氨水中，加热氨水至90摄氏度，浸泡50分钟，连接在CPG上的Headpiece-primer被切割下来，得到产物a；

步骤四、对产物a进行纯化处理，得到Headpiece-primer，对得到的Headpiece-primer进行标准检测，Headpiece-primer质谱显示的纯度为91.35％；

步骤五、取Headpiece-primer溶解在硼酸盐缓冲溶液中，Headpiece-primer和硼酸盐缓冲溶液的消耗质量比为1:3.2，且硼酸盐溶液的pH值为9.4，搅拌混合均匀，得到基础液b；

步骤六、首先向基础液b中加入AOP，再加入DMT-MM，AOP与DMT-MM的消耗质量比为1:1，室温条件下静置12小时，得到AOP-Headpiece-primer粗品；

步骤七、向AOP-Headpiece-primer粗品中加入NaCl溶液和冰乙醇溶液，NaCl溶液和冰乙醇溶液的消耗质量比为2:1，哌啶水溶液的消耗量为冻干粉总质量的2.5倍，将混合液放置在零下20摄氏度1小时，离心处理收集沉淀物，对沉淀物进行冻干处理，得到冻干粉，将冻干粉投入哌啶水溶液中进行脱保护，对脱保护产物用乙醇离心洗涤除去溶剂和哌啶，最后通过高效液相色谱法去除杂质，得到AOP-Headpiece-primer目的产品，对得到的AOP-Headpiece-primer目的产品进行标准检测，AOP-Headpiece-primer目的产品质谱显示的纯度为92.15％，且HPLC纯度和CGE纯度均大于90％。

步骤二中，每个循环分为四步，具体如下：

步骤A1、脱保护：连接在固相载体上的保护基团DMT与三氯乙酸反应被脱去，得到游离的5’羟基；

步骤A2、活化和偶联：亚磷酰胺单体与活化剂混合，得到3’端被活化的亚磷酸中间体，亚磷酸中间体与固相载体上游离的5’羟基发生缩合反应；

步骤A3、盖帽：用乙酸酐和1-甲基咪唑封闭未参与缩合反应的5’羟基，使5’羟基无法在后续步骤中参与反应；

步骤A4、氧化：在碘的氧化作用下，不稳定的亚磷酸酯被氧化成稳定的磷酸三酯。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。