天然环化核苷酸是一类结构非常特殊的核苷单磷酸。环化核苷酸分子是细胞内一类重要的二级信使分子在细胞信号传递等生命过程中发挥着至关重要的作用。在生物和医学研究中,利用高亲和力anti-环化核苷酸抗体对细胞内环化核苷酸的浓度和分布进行检测有重要的意义。由于环化核苷酸仍然缺乏高效的化学合成方法,腺苷环磷酸抗体主要由简单酰基化修饰的腺苷环磷酸半抗原诱导生成,其亲和力还有待提高。本论文以核苷5′-单磷酸DCC缩合法反应机理的研究为切入点,对核苷5′-单磷酸环化反应机理进行阐明,以这一反应机制为基础,建立了核苷3′-单磷酸环化的方法。该方法为进一步合成2′-O-烷基化腺苷环磷酸建立了良好基础。本论文具体研究内容如下。1)核苷5′-单磷酸DCC缩合法的反应机理研究:该反应条件具有高度稀释和高温的特点,本研究采用微量HPLC方法进行追踪,通过对一系列反应的实时监测,确定反应的中间体、副产物以及反应条件的影响,从而最终阐明这一反应机理,并以此为基础对反应条件进行大幅度优化,提高反应效率。2)新型核苷3′-单磷酸环化法的建立:基于核苷5′-单磷酸反应机理,并通过对环化核苷酸的结构刚性特征分析,互换亲核与亲电反应位点的,建立新型核苷3′-单磷酸环化方法,该方法大幅度提高反应效率,并且改变了反应机制。此外,对缩合试剂、反应浓度等进行系统优化,建立了一种高效的核苷3′-单磷酸环化方法,为2′-O-烷基化腺苷环磷酸的合成奠定良好基础。3)2′-O-烷基化腺苷环磷酸半抗原的化学合成:首先,采用N-(3-溴丙基)邻苯二甲酸酰亚胺作为烷基化连接片段,得到2′-O-烷基化腺苷。5′-羟基经DMT保护后,3′-羟基通过氢亚磷酸化得到3′-氢亚磷酸单酯,然后硅基化、碘氧化得到2′-O-烷基化腺苷3′-单磷酸。利用新型核苷3′-单磷酸环化方法高效合成2′-O-烷基化腺苷环磷酸前体,脱除保护基、琥珀酸酐酰化得到2′-O-烷基化腺苷环磷酸半抗原,为进一步诱导高亲和力anti-环化核苷酸抗体奠定基础。