一種合成對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的方法
2023-05-03 08:42:01
一種合成對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的方法
【專利摘要】本發明屬於化學合成領域，涉及一種合成對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的方法，以4,5-二氰基咪唑為活化試劑，分別以單磷酸鹽、焦磷酸鹽和三磷酸鹽為親核試劑，與兩倍以上過量的核苷磷醯哌啶三乙胺鹽偶聯生成相應的核苷多磷酸中間體後，在一鍋反應中繼續與剩餘的核苷磷醯哌啶反應生成相應的對稱雙核苷多磷酸鈉鹽。本發明方法簡單、產物分離產率高。
【專利說明】—種合成對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於天然產物類生化試劑的化學製備【技術領域】，涉及一系列雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的新型化學合成方法和工藝。
技術背景
[0002]對稱雙核苷多憐酸(symmetricaldinucleoside polyphosphates, NpflNs)是一類廣泛存在於體內的特殊生物分子。這類物質在生命體系各項活動中扮演著重要的作用。例如，雙腺苷五磷酸(Ap5A)對由ADP-引誘的血小板聚集有良好的抑制作用，而雙鳥苷三磷酸(Gp3G)對血管平滑肌細胞的再生起到了很好的促進作用。與單核苷多磷酸相比，雙核苷多磷酸在體內代謝具有更長的半衰期，這類化合物作為P2Y受體的抑制劑在醫藥學方面也有重要應用價值。Ap4A曾被測試在臨床手術中控制病人的血壓，而雙尿苷四磷酸(Up4U)已經作為一種藥物用來治療乾眼綜合症。
[0003]目前，文獻報導的對稱雙核苷多磷酸合成方法十分有限，最主要的是以核苷單磷酸或核苷二磷酸為原料，通過縮合試劑二環己基碳二亞胺(DCC)、羰基二咪唑(⑶I)或磺醯甲基咪唑鹽與核苷二磷酸或核苷三磷酸縮合得到目標產物。但是，以上方法都要使用核苷二磷酸和核苷三磷酸等價格昂貴且溶解性較差的核苷多磷酸作為原料。此外，由於以上方法反應產率不高，副產物多，產物分離困難。因此，為對稱雙核苷多磷酸化合物建立一種高效和實用的方法具有很大的實際應用價值。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為對稱雙核苷多磷酸(三磷酸、四磷酸和五磷酸)鈉鹽的化學合成提供一種新穎、實用和高效的方法。
[0005]如圖1所示，本發明涉及的對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸新型合成方法以4，5-二氰基咪唑(DCI)為活化試劑，分別以單磷酸鹽、焦磷酸鹽和三磷酸鹽為親核試劑，與兩倍以上過量的核苷磷醯哌啶三乙胺鹽(1-4)偶聯生成相應的核苷多磷酸中間體後，在一鍋反應中繼續與剩餘的核苷磷醯哌啶反應生成對稱的雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸產物。粗產物經過離子交換色譜純化得到4種雙核苷三磷酸(5 - 8)，3種雙核苷四磷酸(9- 11)及2種雙核苷五磷酸(12- 13)。
[0006]本方法中，使用的單磷酸鹽可為二 (三正丁銨)鹽，二(四丁基銨)鹽，二 (三正辛銨)鹽；焦磷酸鹽可為三(三乙銨)鹽，三(三正丁銨)鹽，三(四丁基銨)鹽，三(三正辛銨)鹽 '三磷酸鹽可為三(三正丁銨)鹽，三(四丁基銨)鹽，三(三正辛銨)鹽。
[0007]核苷磷醯哌啶與單磷酸鹽/焦磷酸鹽/三磷酸鹽以及4，5- 二氰基咪唑的摩爾比例為1:0.3:2.5至1:0.5:3.0,即核苷磷醯哌啶:單磷酸鹽:4，5-二氰基咪唑的摩爾比例為1:0.3:3.0 ;核苷磷醯哌啶:焦磷酸鹽:4，5- 二氰基咪唑的摩爾比例為1:2.5至1:3.0 ;核苷磷醯哌啶:三磷酸鹽:4，5-二氰基咪唑的摩爾比例為1:0.5:3.0。反應溶劑為無水二甲基甲醯胺(DMF)或甲基吡咯烷(NMP);反應溫度20 0C ;反應時間20至24小時。在本方法後處理過程中，先經乙醇沉澱得到鈉鹽粗產物，再經離子交換凝膠(DEAE-A25)柱層析得雙核苷多磷酸銨鹽。最後，經鈉型732陽離子交換樹脂後得到對稱雙核苷多磷酸鈉鹽。
[0008]與以往文獻報導的方法相比，本發明專利僅使用溶解性好、反應活性高的核苷磷醯哌啶為原料，利用4，5- 二氰基咪唑為活化試劑，通過控制單磷酸、焦磷酸或三磷酸的用量，一鍋偶聯生成對應的雙核苷多磷酸，避免了使用核苷多磷酸原料，大幅度簡化了合成方法，同時產物分離產率可達31 - 62%。該方法為對稱雙核苷多磷酸鈉鹽的合成建立了一種高效和通用的新方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1.對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的新型合成方法。
【具體實施方式】
[0010]下面結合結合圖1對本發明作進一步闡述。
[0011]實施例1:
雙胞苷三磷酸三鈉鹽(6)的合成:將胞苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(2，100 mg,0.20mmol)、單磷酸二 (三正丁銨)鹽(24 mg, 0.08 mmol)及 4，5-二氰基咪唑(59 mg, 0.50 mmol)溶於乾燥的DMF (2 mL)，20 °C反應24小時。濃縮反應液，向殘留物中加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙胞苷三磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以0.3 - 0.6 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙胞苷三磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得雙胞苷三磷酸三鈉鹽(6) 36 mg，產率58%。
[0012]實施例2:
雙腺苷三磷酸三鈉鹽(7)的合成:將腺苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(3，100 mg,0.19mmol)、單憐酸二(四丁基銨)鹽(45 mg, 0.08 mmol)及 4，5-二氰基咪唑(56 mg, 0.48 mmol)溶於乾燥的DMF (2 mL)，20 °C反應24小時。濃縮反應液，向殘留物中加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙腺苷三磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以0.3 - 0.6 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙腺苷三磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得到雙腺苷三磷酸三鈉鹽(7) 38 mg，產率60%。
[0013]實施例3:
雙尿苷四磷酸四鈉鹽(9)的合成:將尿苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(1，100 mg,0.20mmol)、焦磷酸三(四丁基銨)鹽(72 mg,0.08 mmol)及4，5-二氰基咪唑(71 mg,0.60 mmol)溶於乾燥的DMF(2 mL)，20 °C反應20 h。濃縮反應液，向殘留物中加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙尿苷四磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以
0.3-0.6 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙尿苷四磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得到雙尿苷四磷酸四鈉鹽(9) 41 mg，產率58%。
[0014]實施例4:
雙鳥苷四磷酸四鈉鹽(11)的合成:將鳥苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(4，100 mg,0.19mmol)、焦磷酸三(三正丁銨)鹽(59 mg, 0.08 mmol)及 4，5-二氰基咪唑(67 mg, 0.57 mmol)溶於乾燥的DMF (2 mL)，20 °C反應20小時。濃縮反應液，向殘留物中加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙尿苷三磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以0.3 - 0.6 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙尿苷三磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得到雙鳥苷四磷酸四鈉鹽(11) 38 mg，產率52%。
[0015]實施例5:
雙腺苷五磷酸五鈉鹽(12)的合成:將腺苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(3，100 mg,0.19mmol)、三磷酸三(三正丁銨)鹽(54 mg, 0.07 mmol)及 4，5-二氰基咪唑(67 mg, 0.57 mmol)溶於乾燥的NMP (2 mL),20 °C反應24小時。反應結束後，向NMP中直接加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙腺苷五磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以0.5 - 0.9 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙腺苷五磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得到雙腺苷五磷酸五鈉鹽(12) 21 mg，產率35%。
[0016]實施例6:
雙鳥苷五磷酸五鈉鹽(13)的合成:將鳥苷5』 -磷醯哌啶三乙銨鹽(4，100 mg,0.19mmol)、焦磷酸三(四丁基銨)鹽(65 mg,0.07 mmol)及 4，5-二氰基咪唑(67 mg,0.57 mmol)溶於乾燥的NMP (2 mL),20 °C反應24小時。反應結束後，向NMP中直接加入3 M醋酸鈉水溶液(0.5 mL)，再加入乙醇(50 mL)。離心得到雙鳥苷五磷酸鈉鹽粗品。離子交換凝膠柱層析以0.5 - 0.9 M碳酸氫銨緩衝溶液線性洗脫，合併含產物液洗脫液，凍幹得雙鳥苷五磷酸銨鹽。經過鈉型732陽離子交換樹脂後得到雙鳥苷五磷酸五鈉鹽(13) 20 mg，產率31%。
【權利要求】
1.一種合成對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽的方法，其特徵在於包括如下步驟:以4，5-二氰基咪唑為活化試劑，分別以單磷酸鹽、焦磷酸鹽和三磷酸鹽為親核試劑，與兩倍以上過量的核苷磷醯哌啶三乙胺鹽偶聯生成相應的核苷多磷酸中間體後，在一鍋反應中繼續與剩餘的核苷磷醯哌啶反應生成相應的對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的單磷酸鹽為二(三正丁銨)鹽，二(四丁基銨)鹽，或二 (三正辛銨)鹽；所述的焦磷酸鹽為三(三乙銨)鹽，三(三正丁銨)鹽，三(四丁基銨)鹽，或三(三正辛銨)鹽；所述的三磷酸鹽為三(三正丁銨)鹽，三(四丁基銨)鹽，或三(三正辛銨)鹽。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於核苷磷醯哌啶:單磷酸鹽:4，5-二氰基咪唑的摩爾比例為1:0.3:3.0 ;核苷磷醯哌啶:焦磷酸鹽:4，5- 二氰基咪唑的摩爾比例為1:2.5至1:3.0 ;核苷磷醯哌啶:三磷酸鹽:4，5- 二氰基咪唑的摩爾比例為1:0.5:3.0。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於反應溶劑為無水#，#_二甲基甲醯胺或N-甲基吡咯烷；反應溫度20 0C ;反應時間20至24小時。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於生成相應的對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽後，先經乙醇沉澱得到鈉鹽粗產物，再經離子交換凝膠DEAE-A25層析得相應的雙核苷多磷酸銨鹽，最後經鈉型732陽離子交換樹脂後得到相應的對稱雙核苷三磷酸、四磷酸和五磷酸鈉鹽。
【文檔編號】C07H1/00GK104262438SQ201410404196
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】孫麒, 龔珊珊, 孫劍, 王幸聰 申請人:江西科技師範大學