1991年,Nielsen等以N-（2-氨基乙基）甘氨酸结构单元代替磷酸—核糖骨架,设计合成了一类新化合物—多肽核酸（peptide nucleic acid,简称PNA）。该类化合物与寡聚核苷酸类似物截然不同,具有以下独特的性质:1,抗核酸酶和肽酶降解;2,具有良好的细胞膜通透性;3,能与互补的DNA、RNA高特异性和高亲和性杂交;4,可用固相多肽合成策略制备。 L-丝氨酸侧链的羟基以及L-组氨酸侧链的咪唑均为极性基团,在经典肽核酸骨架中引入上述两种氨基酸有利于提高PNA的极性和水溶性。本研究工作设计合成含丝氨酸和组氨酸骨架的手性PNA单体,并在经典PNA链中插入上述手性PNA单体,合成含羟基和咪唑极性基团的手性PNA,以期增加PNA的水溶性,并通过测定它们与互补DNA及PNA序列的杂交亲和性,初步探讨羟基和咪唑基的引入对杂交稳定性的影响。 本研究工作对文献方法进行了改进,合成了含天然碱基腺嘌呤A和胸腺嘧啶T的5种手性PNA单体。合成了2种含丝氨酸残基的PNA单体:N-（2-叔丁氧羰基氨基乙基）-N-（胸腺嘧啶-1-乙酰基）-O-苄基丝氨酸（Ts）、N-（2-叔丁氧羰基氨基乙基）-N-{[N⁶-（苯甲酰基）腺嘌呤]-9-乙酰基}-O-苄基丝氨酸（As）。合成了3种含组氨酸残基的PNA单体:N（α）-（2-叔丁氧羰基氨基乙基）-N（α）-（胸腺嘧啶-1-乙酰基）-N（π）-苄氧甲基组氨酸（Th）、N（α）-（2-叔丁氧羰基氨基乙基）-N（α）-{[N⁶-（苯甲酰基）腺嘌呤]-9-乙酰基}}-N（π）-苄氧甲基组氨酸（Ah）以及N（α）-（2-叔丁氧羰基氨基乙基）-N（α）-（胸腺嘧啶-1-乙酰基）-N（ι）-（2,4-二硝基苯基）组氨酸（18）,其中化合物18及其合成方法未见文献报道。中间体及PNA单体的结构均经¹HNMR、ESI-MS及元素分析确证。 采用固相多肽合成的方法,合成了两个经典肽核酸序列（TPNA和APNA）和5个手性肽核酸序列（TPNA₁、TPNA₂、TPNA₃、APNA₁及APNA₂）,经HPLC纯化后得到纯品,MS鉴定证实为目标化合物。 TPNA:Tg₁₀-Lys-NH₂ APNA:Ag₁₀-Lys-NH₂ TPNA₁:Tg₄-Th-Ts-Tg₄-Lys-NH₂ TPNA₂:Tg₃-Th-Ts-Th-Ts-Tg₃-Lys-NH₂