焦谷醯胺基小肽的合成方法
2023-05-04 10:40:51 1
專利名稱：焦谷醯胺基小肽的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種焦谷醯胺基小肽的合成方法，包括以焦穀氨酸為原料一步合成二聚焦谷 氨酸，再在鹼存在下，在有機溶劑中與胺基酸或小肽反應得到相應的焦谷醯胺基小肽。
背景技術：
二肽傳統的合成方法是採用二環己基碳二亞胺(DCC)縮合。早在1986年S.A.Andronati 等(Andronati， S. A.; Mazurov, A. A.; Korotenko, T. I., X/z//w>a iVz>W">"M Soed/wemX 1986， 2， 222-224)就用二環己基碳二亞胺(DCC)作縮合劑在N-羥基琥珀醯亞胺(HOSu)存在下合 成焦谷醯胺基組氨酸二肽。這種方法的產率較高，文獻報導最高可達90%，但是反應產生的 副產物二環己基脲(DCU)會給後處理帶來麻煩。
由於傳統的合成法後處理麻煩，C. H. Kwon等(Kwon, C. H.; Nagasawa, H. T.; DeMaster, E. G.; Shirota， F. N., Med C&肌1986, 29, 1922-1929)用焦穀氨酸和N-羥基琥珀醯亞胺(HOSu) 反應製得焦穀氨酸丁二醯亞胺酯從而活化焦穀氨酸的羧端，與亮氨酸苄酯反應，再脫除苄基 保護基得到焦穀氨酸亮氨酸二肽，總產率約78%。
J. J. Wen等(Wen， J. J.; Crews, C. M.， r"ra/ze^o" 1998, 39, 779-782)則在全合成中採 用N，N-二異丙基碳二亞胺(DIC)作縮合劑，在l-羥基苯並三唑(HOBt)的存在下反應引入 焦谷醯胺基，產率80%。
B. Liang等(Liang， B.; Vera, M. D.; Joulli. M. M.，J Org, 2000, 65,4762-4765)在他
們的全合成中採用五氟苯酚活化焦穀氨酸從而引入焦谷醯胺基，產率67%，總產率不高。
A. P. Smirnova等(1 、 Smirnova, A. P.; Krasnoshchekova, S. P.; Nikitina， A. M.; Shvachkin, Y. P.,戶A畫.CAe附.乂 2001, 35, 393-394; 2、 Smimova， A. P.; Funtova, S. M.; Knyazev^ V. V.; Shvachkin， Y. P.， / 2001， 35， 437-438.)在合成促甲狀腺素釋放素類似物的片斷 焦穀氨酸絲氨酸二肽時採用了五氯苯酚活化焦穀氨酸的羧端，三乙胺作鹼，與絲氨酸甲酯反 應，再脫甲基得到焦穀氨酸絲氨酸二肽，總產率約70%。此法反應步驟較多，副產物難以除 去，還需改進。
R. Jain等(1 、 Jain, R.; Singh, J.; Perlman, J. H.; Gershengorn, M. C., Med CTze附.2002:
10， 189-194; 2、 Kaur, N.; Monga, V.; Josan, J. S.; Lu, X. P.; Gershengorn， M. C.; Jain， R.，M^/. C&肌2006, 14, 5981-5988)在合成促甲狀腺素釋放素類似物的片斷焦谷醯胺基組氨酸二 肽時則採用以2,4,5-三氯苯酚活化焦穀氨酸的羧端，與組氨酸甲酯反應得到焦穀氨酸組氨酸甲 酯，再脫甲基的合成方法，反應總產率小於60%。該法在製備2，4，5-三氯苯基酯時採用二環己 基碳二亞胺(DCC)法製備，同樣會有二環己基脲(DCU)生成。
W. J. Zhang等(Zhang， W. J.; Berglung， A.; Kao, Jeff L,F.; Couty， J. P.; Gershengorn， M. C.; Marshall, G. R., /爿附.Cte附.2003, 125, 1221-1235)採用了2- (7-偶氮苯並三氮唑) -N，N，N，,N，-四甲基脲六氟磷酸酯(HATu)作為縮合劑在l-羥基-7-偶氮苯並三氮唑(HOAT) 和N,N'-二異丙基乙胺存在下合成焦穀氨酸組氨酸甲酯，再脫甲酯得到焦穀氨酸組氨酸二肽的 方法，此法產率不高(53%)。採用的縮合劑價格昂貴，不適合大規模工業化。
比較先前的方法不難看出，幾乎所有的合成方法都需要經過焦穀氨酸羧端的活化同時保 護另一個胺基酸的羧端。因此，需要一種原料價廉易得、產率高、後處理簡單、更適合大規 模生產的方法。
發明內容
本發明的目的在於針對現有的焦谷醯胺基小肽合成方法需要經過焦穀氨酸羧端的活化同 時保護另一個胺基酸的羧端等問題，提供一種原料價廉易得、產率高、後處理簡單、更適合 大規模生產的焦谷醯胺基小肽的合成方法。
本發明的技術方案是包括以焦穀氨酸為原料一步合成二聚焦穀氨酸，再在鹼存在下，在 有機溶劑中與胺基酸或小肽反應得到相應的焦谷醯胺基小肽。
本發明的合成路線如下
1 2
R=胺基酸側鏈
其具體步驟為
在裝有回流冷凝管的25 mL容器中加入10 mmol焦谷醯胺基環縮二氨酸、20 30 mmol 胺基酸或小肽和20 30 mmol鹼的有機溶劑反應，將混合物在0 7(TC攪拌反應過夜，減壓 濃縮後，柱層析純化，得焦谷醯胺基小肽，產率20% 85%。
所述焦谷醯胺基小肽為N端是焦谷醯胺基的小肽。
所述小肽為任意胺基酸和任意小肽。所述鹼為任意的有機鹼和無機鹼，適合的有機鹼包括三乙胺或二異丙基乙胺等，適合的 無機鹼包括碳酸氫鹽，或鹼金屬和鹼土金屬的碳酸鹽等，優選三乙胺。
所述有機溶劑為任意的有機溶劑，適合的有機溶劑包括三氟乙醇(TFE)、 二甲亞碸 (DMSO)、 N,N-二甲基甲醯胺(DMF)等中的至少一種，優選為三氟乙醇(TFE)。 所述反應的溫度最好為40 50'C 。
本發明反應生成相應的焦谷醯胺基胺基酸或焦谷醯胺基小肽。
本發明不僅適合於形成任意焦谷醯胺基小肽，而且適合於含有側鏈氨基的胺基酸或小肽 的側鏈氨基，因為本領域的技術人員知道，很多保護基可用於並且適合用於這種情況。
焦谷醯胺基胺基酸可以使用常用的多肽縮合試劑進行肽鏈延長，比如DCC， HOSu， HOBt，氯甲酸叔丁酯，氯甲酸異丙酯，氯甲酸乙酯，三苯基膦-全滷代烴等。
與現有的方法相比，本發明具有以下突出的優點
1、 可以廣泛應用到各種焦谷醯胺基小肽的合成；
2、 反應不用保護胺基酸的羧端和活潑的側鏈，避免了保護脫保護造成的產率損失；
3、 反應不用特別的縮合劑，比以往的合成方法更經濟；
4、 操作簡單(兩步完成)，不需要超低溫或者超高溫；
5、 副產物少，後處理簡單。 ，
具體實施例方式
以下將用實施例更詳細地描述發明，而且其目的僅僅在於說明本發明，而不是對其進行 限制。
實施例1:在裝有回流冷凝管的25 mL圓底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環 縮二氨酸，0.75 g (10 mmol)甘氨酸，10 mL三氟乙醇和1.38 mL (10 mmol)三乙胺。將混合 物在70。C加熱攪拌過夜。減壓濃縮後，柱層-析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水-10:10:l)， 得1.48 g白色L-焦穀氨酸-甘氨酸二肽固體，產率85 %。 ^ NMR (D20): S (ppm) 2.06-2.15 (1H， m)， 2.35-2.47 (2H， m)， 2.48-2.58 (1H, m)， 3.82 (2H, s), 4.35 (1H, dd， /= 9.04 Hz, 5.28 Hz); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.0， 29.2， 42.6， 57.1, 174.9， 175.6, 182.4; ESI-MS (m/z): 187 [M+H]+， 209 [M+Na]+ 。
實施例2: L-焦穀氨酸-p-丙氨酸二肽(L-pGlu-P-Ala-OH):在裝有回流冷凝管的25 mL圓 底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，0.89 g (10 mmol) p-丙氨酸，7 mL 三氟乙醇和1.74mL(10mmo1) 二異丙基乙胺。將混合物在0'C加熱攪拌過夜。減壓濃縮後， 柱層析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水=10:10:1)，得1.11 g無色黏稠狀L-焦穀氨酸-P-丙氨酸二肽，產率59 %。 NMR (D20): 5 (ppm) 1.98-2.07 (1H, m), 2.32-2.42 (2H， m)， 2.44-2.54 (1H, m), 2.46 (2H, t, ■/= 6.72 Hz)， 3.43 (2H, t, /= 6.32 Hz)， 4.26 (1H, dd, /= 9.04 Hz, 5.20 Hz), 4.41 (1H， dd, ■/= 8.24 Hz, 5.00 Hz); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.2， 29.3, 35.2， 36.1， 57.1, 174.8， 178.4, 182.3; ESI陽MS (m/z): 201 [M+H]+, 223 [M+Na]+。
實施例3: L-焦穀氨酸-L-天冬氨酸二肽(L-pGlu-L-Asp-OH):在裝有回流冷凝管的25 mL 圓底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，1.33 g (10 mmol)天冬氨酸，20 mL三氟乙醇和2.76g(20mmo1)碳酸鉀。將混合物在40'C加熱攪拌過夜。減壓濃縮後，柱層 析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水=5:5:1 ),得0.75 g白色L-焦穀氨酸-L-天冬氨酸二肽固體， 產率33 %。 & NMR (D20): S (ppm) 2.01-2.09 (1H, m), 2.34-2.40 (2H, m), 2.44-2.55 (1H, m)， 2.88 (1H， d， </= 17.00 Hz, 7.36 Hz)， 2.96 (IH， (!， /= 17.02 Hz, 5.08 Hz)， 4.32 (1H, dd， /= 9.06 Hz， 4.88 Hz)， 4.74 (IH， dd， /= 6.94 Hz， 5.48 Hz); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.1， 29.2， 35.4， 49.2， 56.8, 173.9， 174.4， 174.8， 182.3; ESI-MS (w/z): 245 [M+H]+， 267 [M+Na]+。
實施例4: L-焦穀氨酸-L-天冬氨酸雙甲酯2d(L-pGlu-L-Asp(OMe)2):在裝有回流冷凝管 的25 mL圓底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，1.98 g (10 mmol)天冬 氨酸甲酯鹽酸鹽，10 mL 二甲亞碸和1.38 mL (10 mmol)三乙胺。將混合物在50。C加熱攪拌 過夜。減壓濃縮後，柱層析純化(洗脫劑為乙酸乙酯:甲醇=25:1 )，.得0.92 g白色L-焦穀氨酸 -L陽天冬氨酸二肽雙甲酯固體，產率35%。 & NMR (D20):S (ppm) 2.07-2.12 (1H，m)， 2.36-2.44 (2H， m)， 2.50-2.61 (1H， m)， 2.97 (1H, (!,■/= 16.90 Hz, 7.36 Hz)， 3.04 (1H， d， </= 16.78 Hz， 3.36 Hz), 3.72 (3H， s)， 3.78 (3H, s)， 4.36-4.38 (1H， m)， 4.85-4.88 (1H， m); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.1， 29.1， 35.2, 49.1， 52.5， 53.2, 56.7， 172.2， 172.8, 174.8, 182.2; ESI-MS (w/z): 295 [M+Na]+。
實施例5: L-焦穀氨酸-L-絲氨酸二肽(L-pGlu-L-Ser-OH):在裝有回流冷凝管的25 mL圓 底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，1.05 g (10 mmol)絲氨酸，10 mL N,N-二甲基甲醯胺和1.38 mL (10 mmol)三乙胺。將混合物在40。C加熱攪拌過夜。減壓濃縮 後，柱層析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水=10:10:1)，得0.40g白色L-焦穀氨酸-L-絲氨酸 二肽固體，產率20 %。 & NMR (D20): S (ppm) 2.07-2.16 (1H, m), 2.35-2.46 (2H， m)， 2.48-2.55 (1H, m)， 3.83 (IH， (!， /= 11.58 Hz， 5.84 Hz)， 3.87 (1H, (!, /= 11.54 Hz, 4.08 Hz)， 4.31 (IH， (!<!， / = 5.76 Hz, 4.08 Hz), 4.38 (1H, dd， 《/= 9.00 Hz, 5.16 Hz); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.0, 29.3, 57.0, 57.1, 61.8， 174.5, 175.7, 182.3; ESI-MS (m/z): 216 [M+H]+ , 239 [M+Na]+。
實施例6: L-焦穀氨酸-L-蘇氨酸二肽(L-pGlu-L-Thr-OH):在裝有回流冷凝管的25 mL圓 底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，1.07 g (9 mmol)蘇氨酸，2 mL三
6氟乙醇lOmL二甲亞碸的混合溶液，2.7mL(20mmo1)三乙胺。將混合物在3(TC加熱攪拌過 夜。減壓濃縮後，柱層析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水=10:10:1)，得1.68 g白色L-焦谷 氨酸-L-蘇氨酸二肽固體，產率78 。/o HNMR(D20): S (ppm) 1.17 (3H, 6.44 Hz)， 2.09-2.17 (1H, m), 2.36-2.46 (2H, m)， 2.48-2.61 (1H, m), 4.19 (1H, d, /= 3.88 Hz)， 4.26 (1H, qd, /= 6.44 Hz, 4.04 Hz)， 4.41 (1H, dd, /= 8.94 Hz, 5.00 Hz); 13C NMR (D20): 5 (ppm) 19.2， 25.1, 29.3, 57.2, 60.3, 67.8, 174.7, 176.3, 182.4; ESI-MS (w/z): 231 [M+H]+, 253 [M+Na]+。
實施例7: L-焦穀氨酸-L-組氨酸二肽(L-pGlu-L-His-OH):在裝有回流冷凝管的25 mL圓 底燒瓶中加入1.04 g (4.68 mmol)焦谷醯胺基環縮二氨酸，1.40 g (9 mmol)組氨酸，5 mL三 氟乙醇的lOmLN，N-二甲基甲醯胺混合溶液，3.00 g (30 mmol)碳酸氫鉀。。將混合物在50°C 加熱攪拌過夜。減壓濃縮後，柱層析純化(洗脫劑為異丙醇:乙腈:氨水=5:5:2)，得2.14 g白 色L-焦穀氨酸-L-組氨酸二肽固體，產率86 %。 & NMR (D20): S (ppm) 1.87-1.95 (1H， m)， 2.27-2.41 (2H, m), 2.44-2.53 (1H， m), 3.03 (1H， dd, ■/= 15.14 Hz, 8.96 Hz), 3.22 (1H, dd, /= 15.12 Hz, 4.72 Hz)， 4.27 (1H, dd, /= 9.12 Hz, 4.68 Hz)， 4.51 (1H, dd， ■/= 8.92 Hz, 4.96 Hz), 7.07 (1H, s), 8.08 (IH， s); 13C NMR (D20): S (ppm) 25.1, 28.2， 29.1， 54.4， 57.0， 117.2， 131.6， 134.6, 174.1， 176.9， 182.3; ESI-MS (w/z): 267 [M+H]+, 289 [M+Na]+ 。
實施例8:向250 mL圓底燒瓶中加入2.66 g (10 mmol) L-焦穀氨酸-L-組氨酸二肽，1.15 g (lOmmol)N-羥基琥珀醯亞胺和lOOmLN,N-二甲基甲醯胺，攪拌溶解。(TC下加入2.47 g (12 mmol) 二環己基碳二亞胺。攪拌30 min後加入1.14 g (10 mmol) L-脯氨醯胺，混合物自然升 至室溫反應48h。反應結束後，過濾除去白色不溶物，濾液減壓濃縮後，柱層析純化(洗脫 劑為氯仿:甲醇:氨水=40:10:1)，得2.32 g白色L-焦穀氨酸-L-組氨酸-L-脯氨醯胺固體，產率 64 %。 ！H畫R(D2。) S (ppm) 1.81-1.87 (1H, m), 1.92-2.25 (3H, m)， 2.27-2.33 (1H, m), 2.35-2.43 (2H, m), 2.47-2.57 (IH， m), 3.04 (1H, dd, J= 14.26 Hz, 8.00 Hz), 3.14 (1H, dd， /= 14.80 Hz， 6.40 Hz), 3.50-3.57 (1H, m), 3.80-3.85 (1H, m), 4.33 (1H， dd, /= 9.06 Hz, 4.60 Hz)， 4.42 (1H， dd， / = 8.56 Hz, 5.28 Hz), 4.93 (1H, dd, ■/= 7.68 Hz, 6.80 Hz)， 7.04 (1H, s), 7.74 (1H, s); 13C NMR (D20): S (ppm) 24.6, 25.2, 28.1, 29.1, 29.5, 48.0, 51.8, 56.7, 60.6, 117.2, 132.7, 136.2, 171.5, 174.5, 176.9， 182.3; ESI-MS (w/z): 363 [M+H]+， 385 [M+Na]+ 。
權利要求
1. 焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於其合成路線如下 R＝胺基酸側鏈
2. 如權利要求1所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於其具體步驟為在裝有回流冷凝管的25 mL容器中加入10 mmol焦谷醯胺基環縮二氨酸、20 30 mmol 胺基酸或小肽和20 30 mmol鹼的有機溶劑反應，將混合物在0 7(TC攪拌反應過夜，減壓 濃縮後，柱層析純化，得焦谷醯胺基小肽，產率20% 85%。
3. 如權利要求2所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述焦谷醯胺基小肽為 N端是焦谷醯胺基的小肽。
4. 如權利要求2所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述小肽為任意胺基酸 和任意小肽。
5. 如權利要求2所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述鹼為任意的有機鹼 和無機鹼。
6. 如權利要求5所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述有機鹼包括三乙胺 或二異丙基乙胺。
7. 如權利要求5所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述無機鹼包括碳酸氫 鹽，或鹼金屬和鹼土金屬的碳酸鹽。
8. 如權利要求2所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述有機溶劑為任意的 有機溶劑。
9. 如權利要求8所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述有機溶劑包括三氟 乙醇、二甲亞碸、N，N-二甲基甲醯胺中的至少一種。
10. 如權利要求2所述的焦谷醯胺基小肽的合成方法，其特徵在於所述反應的溫度為40 50°C。
全文摘要
焦谷醯胺基小肽的合成方法，涉及一種焦谷醯胺基小肽的合成方法。提供一種原料價廉易得、產率高、後處理簡單、更適合大規模生產的焦谷醯胺基小肽的合成方法。在裝有回流冷凝管的25mL容器中加入10mmol焦谷醯胺基環縮二氨酸、20～30mmol胺基酸或小肽和20～30mmol鹼的有機溶劑反應，將混合物在0～70℃攪拌反應過夜，減壓濃縮後，柱層析純化，得焦谷醯胺基小肽，產率20％～85％。
文檔編號C07K5/00GK101445550SQ20081007253
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者果 唐, 許鵬翔, 趙玉芬, 郭劍南, 軼 金 申請人:廈門大學