金刚烷磷酰胺亚胺酯的设计合成及其在寡核苷酸自动化功能化中的应用研究

为解决寡核苷酸(ONs)功能化修饰的精准性和自动化难题，研究人员开发了新型金刚烷基磷酰胺亚胺酯，通过固相合成技术成功修饰了Sgc8和AS1411两种适配体。该修饰显著改变了适配体极性，促进其与聚-β-环糊精自组装形成超分子复合物，并增强AS1411对MCF-7细胞核仁素(Nucleolin)的靶向降解能力，为生物医学和纳米技术应用提供了新策略。

　　

在基因治疗和纳米材料领域，寡核苷酸(ONs)的精准功能化修饰是突破技术瓶颈的关键。尽管固相合成技术已实现ONs的自动化制备，但如何赋予其特定化学功能仍面临挑战。金刚烷(Adamantane)因其独特的疏水性和三维刚性结构，成为修饰ONs的理想候选，但其与自动化合成平台的兼容性尚未解决。

为解决这一问题，研究人员开发了新型金刚烷磷酰胺亚胺酯(Adamantane Phosphoramidite)，通过标准DNA合成仪实现了对Sgc8和AS1411两种适配体(Aptamer)的定点修饰。研究采用高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)验证了修饰产物的纯度，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)证实金刚烷修饰显著增强了适配体与聚-β-环糊精(poly-β-CD)的自组装能力，形成稳定的超分子复合物。值得注意的是，在MCF-7乳腺癌细胞中，金刚烷修饰的AS1411展现出对核仁素(Nucleolin)更强的靶向降解效果，这为开发基于ONs的蛋白质调控工具提供了新思路。

关键技术包括：1) 金刚烷磷酰胺亚胺酯的化学设计与合成；2) 自动化固相合成技术实现ONs修饰；3) HPLC-MS联用技术进行产物验证；4) 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析超分子相互作用；5) 使用MCF-7细胞模型评估生物活性。

研究结果显示：

1. 化学合成与表征：成功合成金刚烷磷酰胺亚胺酯，其结构经核磁共振确认，修饰后的适配体分子量增加与理论值相符。
2. 物理性质改变：金刚烷修饰使适配体疏水性增强，通过反相HPLC保留时间延长得以验证。
3. 超分子组装：电泳迁移实验显示，修饰适配体与poly-β-CD形成1:1化学计量比的复合物，且稳定性显著高于未修饰组。
4. 生物功能提升：细胞实验表明，双金刚烷修饰的AS1411使核仁素表达量降低至对照组的40%，显著优于单修饰组。

结论部分强调，该研究建立了首个与自动化合成兼容的金刚烷修饰平台，突破了传统ONs功能化依赖后修饰的局限。通过模块化设计，该技术可扩展至其他疏水基团的引入，为构建多功能核酸-超分子杂化材料开辟了新途径。特别是AS1411增强的靶蛋白降解效应，提示金刚烷修饰可能改变适配体的细胞内运输途径，这为开发新一代核酸药物提供了重要启示。论文发表于《Bioconjugate Chemistry》，其方法论创新和生物学发现受到同行高度评价。