簡介

鳥苷-3',5'-環(huán)一磷酸（cGMP）是一種環(huán)狀核苷酸單體，它在生物體內(nèi)作為信號分子發(fā)揮作用，尤其在調(diào)節(jié)細胞功能方面。其通常呈現(xiàn)為白色結晶粉末，具有良好的水溶性，可溶于生理鹽水和多種緩沖溶液中，但在有機溶劑中的溶解度較低。鳥苷-3ˊ,5ˊ-環(huán)一磷酸的電化學性質(zhì)使其適用于開發(fā)電化學傳感器和檢測方法，用于檢測和定量RNA聚合反應的產(chǎn)物。

鳥苷-3ˊ,5ˊ-環(huán)一磷酸的性狀

制備

方法一：核苷（1mmol）在P2O5上干燥，加熱溶解在新鮮蒸餾的三甲基或磷酸三乙酯（5ml）中。將溶液冷卻至室溫，新鮮蒸餾的POCl3。加入（186μL,2mmol），在0℃下攪拌。在甲醇/100mM甲酸三乙銨緩沖液的十八烷基改性硅膠上，用高效液相色譜法監(jiān)測反應。當核苷完全反應后，將混合物加入0.08MKOH在H2O/MeCN（4:6,120mL）中的攪拌混合物中，溫度為0°C。隨后，立即用aq，HCl中和混合物，然后蒸發(fā)至5ml的體積。用干EuO（2×100ml）提取該殘留物。殘渣懸浮在MeOH（100ml）中沉淀不溶性鹽，過濾掉。濾液采用等重柱色譜法（25cm×3cm），用0.1M甲酸三乙銨緩沖液在甲醇中分離。凍干含有部分的產(chǎn)物產(chǎn)生鳥苷-3ˊ,5ˊ-環(huán)一磷酸酸[1]。

方法二：在進行任何反應之前，用溶液清洗所有反應容器。向每個反應容器中加入10ml的酰胺和0.264g的CePO4。將試管加熱至170°C，并在該溫度下保持48小時。以0.2l/min的容積流量連續(xù)向反應容器內(nèi)注入氮氣。用紫外365nmLED（18.6mW/cm2，照射面積1.45cm2）照射一半樣品，另一半樣品保持在黑暗中。反應時間為48小時，在14000rpm的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，將液體從催化劑中分離出來。將0.1ml液相引入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（90°C，2小時，真空）。蒸發(fā)溶劑，將粗品溶解于0.5mlhplc級水中得到標題化合物鳥苷-3ˊ,5ˊ-環(huán)一磷酸[2]。

用途

鳥苷-3',5'-環(huán)一磷酸（cGMP）是一種環(huán)核苷酸，可以自發(fā)聚合形成RNA寡核苷酸，尤其是在模擬太古地球的前生物條件下。cGMP的聚合被認為是形成首個RNA寡核苷酸序列的重要中間步驟。在實驗中，cGMP與RNA寡核苷酸混合時，會在熱石墨電極（PGE）表面共吸附，但cGMP可以通過特定的處理方法選擇性地從電極表面脫附。具體地，使用不同測試的表面活性劑溶液（如SDS、Tween20或TritonX100）或在提高溫度的去離子水中洗滌，可以有效地從電極表面去除cGMP。這一選擇性脫附方法對于分析聚合反應的產(chǎn)物特別有用，尤其是在混合物中存在大量cGMP時，能夠避免由于cGMP共吸附產(chǎn)生的鳥嘌呤（G）氧化信號而導致的假陽性結果。通過這種方法，可以更準確地檢測和定量RNA寡核苷酸[3]。

參考文獻

[1] Genieser, H. G.; et al. Synthesis of the 3',5'-cyclic phosphates from unprotected nucleosides. By: Genieser, H. G.; et al. Synthesis (1989), (1), 53-4.

[2] Cerium phosphate-assisted formation of nucleosides and nucleotides from formamide in a one-pot (photo)catalytic reaction. By: Gilboa, Shoval; et al. ChemRxiv (2023), 1-16.

[3] Hesko, O., Fojta, M., & ?pa?ek, J. (2021). A simple electroanalysis of polyG RNA in mixtures with 3′,5′-cyclic guanosine monophosphate achieved by selective desorption of the monomers from the electrode surface. Journal of Electroanalytical Chemistry, 901, 115773.