5-溴尿嘧啶是一種溴代尿嘧啶類衍生物，常溫常壓下為白色至類白色固體結(jié)晶，它不溶于水和石油醚，可溶于乙酸乙酯和乙酸。5-溴尿嘧啶是一種人工合成的嘧啶衍生物，可由尿嘧啶通過溴化反應(yīng)制備得到，該物質(zhì)是核酸代謝研究中的重要工具，特別是在DNA 復(fù)制、修復(fù)和重組方面可被用于研究此過程的作用機(jī)制。

圖1 5-溴尿嘧啶的性狀圖

化學(xué)性質(zhì)

圖2 5-溴尿嘧啶的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

5-溴尿嘧啶為白色或類白色結(jié)晶粉末，密度約1.965g/cm3，酸度系數(shù)pKa預(yù)測值為6.77±0.10。5-溴尿嘧啶化學(xué)結(jié)構(gòu)中溴原子的引入顯著改變了分子極性，表現(xiàn)為不溶于石油醚，但可溶于堿性溶液及乙酸乙酯。5-溴尿嘧啶的晶體形態(tài)呈現(xiàn)顆粒狀細(xì)小結(jié)晶，紫外吸收特征與天然嘧啶類似，但溴取代增強(qiáng)了光敏感性。

生理活性

作為胸腺嘧啶的結(jié)構(gòu)類似物，5-溴尿嘧啶通過以下機(jī)制引發(fā)基因突變：在DNA復(fù)制過程中以酮式結(jié)構(gòu)摻入DNA鏈，與腺嘌呤形成配對。在后續(xù)復(fù)制周期中轉(zhuǎn)變?yōu)橄┐际浇Y(jié)構(gòu)，優(yōu)先與鳥嘌呤配對，導(dǎo)致T-A→C-G的堿基轉(zhuǎn)換。5-溴尿嘧啶僅對處于活躍代謝狀態(tài)的微生物產(chǎn)生誘變作用，休眠細(xì)胞不受影響。5-溴尿嘧啶可通過超離心分離檢測含溴化核酸，利用密度差異進(jìn)行示蹤研究。

制備方法

有研究報(bào)道了一種5-溴尿嘧啶的制備方法，包括如下步驟:將尿嘧啶與溶劑，催化劑混合，升溫至75-85℃并保溫25-35分鐘。步驟2：降溫至40-50℃，加入溴代試劑，升溫至55-60℃并保溫18-22小時(shí)。步驟3：將反應(yīng)混合物降溫至5-15℃，析出一次結(jié)晶。將所述一次結(jié)晶烘干得5-溴尿嘧啶粗品。該報(bào)道的制備方法縮短了反應(yīng)時(shí)間，原材易購，反應(yīng)條件溫和，容易操作，收率可達(dá)到90%左右，,產(chǎn)品純度可達(dá)99.5%左右，成本低，對環(huán)境友好。[1]

生物應(yīng)用

5-溴尿嘧啶在生化研究領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括：誘導(dǎo)原核生物（如大腸桿菌、沙門氏菌）基因突變，研究DNA修復(fù)機(jī)制。作為工具藥物干擾二氫脲嘧啶脫氫酶活性，5-溴尿嘧啶可影響嘧啶代謝通路。在核小體定位研究中作為堿基類似物誘導(dǎo)A型樣DNA結(jié)構(gòu)變化。5-溴尿嘧啶可增強(qiáng)核酸光敏感性，可用于選擇性細(xì)胞滅活實(shí)驗(yàn)作為堿基類似物參與抗腫瘤藥物的合成研發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 何元慶,王喜娟,宋海霞. 一種5-溴尿嘧啶的制備方法, 中國發(fā)明專利，專利號(hào)：CN201510163572.6[P].