亚磷酰胺,也称为amidite,是一种用于合成寡核苷酸的化合物,寡核苷酸是短链核苷酸。它们由连接到亚磷酰胺基团的核苷碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、 胞嘧啶、胸腺嘧啶或尿嘧啶)组成,亚磷酰胺基团能够在合成过程中与不断增长的核苷酸链形成共价键合。
亚磷酰胺主要用于构建寡核苷酸序列的过程,该过程分为多个步骤,通常为三步或四步。每个步骤都涉及特定的反应和纯化步骤,以将单个核苷酸添加到不断增长的寡核苷酸链中并组装所需的更长序列。在合成过程中,亚酰胺被激活并附着在固体载体上,例如树脂或玻璃珠。通过一系列偶联、脱保护和洗涤步骤,寡核苷酸链按照预先定义的 amidites 序列一次延长一个核苷酸。合成完成后,寡核苷酸从固体支持物上释放并纯化以供进一步应用(图1)。
该过程已通过高通量合成器和固相合成技术的进步实现自动化,从而能够更快、更高效地生产合成寡核苷酸。这种自动化方法能够快速、高效地合成用于各种应用的定制寡核苷酸,例如 DNA 测序、基因合成和分子诊断。
最近,弗莱堡大学的 ABMS 实验室提出了一锅液相合成技术,该技术涉及在单个反应容器或系统内发生的整个过程,无需在核苷酸添加之间进行中间纯化步骤,从而简化了过程减少总体合成时间。在这种方法中,所需的核苷酸、亚酰胺和试剂组合在一起,并经历一系列反应和条件,同时促进偶联和脱保护(图 2)。
该方法具有简单和快速的优点,但与传统的逐步合成方法相比,实现高纯度和产率可能具有挑战性。两种技术之间的选择取决于所需的寡核苷酸长度、序列复杂性、时间限制以及研究或应用的具体要求等因素。研究人员在决定采用哪种方法时会考虑成本、效率、可扩展性和产品纯度等因素。