一种岩藻糖衍生物的合成方法与流程

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明属于化学合成领域，具体涉及一种岩藻糖衍生物的合成方法。背景技术：2.岩藻糖(fucose)是六碳糖的一种，又称6-脱氧-l-吡喃半乳糖，自然界存在的岩藻糖绝大多数为l-岩藻糖。gdp-fam(鸟苷-5’‑二磷酸,p’‑(6-氨基-α-l-吡喃半乳糖)酯)为一种岩藻糖衍生物医药中间体。3.目前可见文献报道的gdp-fam合成路线一般为6步反应，合成路线如下：4.该合成路线中存在一些缺陷和劣势。首先，该合成方法中使用了叠氮试剂(nan3)，易发生爆炸，不利于扩大生产，因此应用前景不好。其次，该合成方法中有钯碳氢化步骤(pd/h2)，具有一定的危险性且引入了重金属钯，安全性较低。再有，该合成方法共包括6步合成步骤，路线较长，有进一步提升的空间。5.参考文献：6.[1]lunau n,seelhorst d,kahl d,et al.fluorescently labeled substrates for monitoring 1,3-fucosyltransferase ix activity[j].chemistry-a european journal,2013.[0007][2]lin y n,stein d,lin s w,et al.chemoenzymatic synthesis of gdp-l-fucose derivatives as potent and selectiveα-1,3-fucosyltransferase inhibitors[j].advanced synthesis&catalysis,2012,354(9).技术实现要素：[0008]为了解决上述问题，本发明提供了一种岩藻糖衍生物医药中间体gdp-fam的合成方法。本发明提供的合成方法减少了叠氮试剂和钯的使用，成品收率和操作安全性都得到了进一步的提升。[0009]一方面，本发明提供了一种岩藻糖衍生物医药中间体gdp-fam的合成方法。[0010]具体地，所述的合成方法中包括以6-氨基-α-l-吡喃半乳糖为底物酶促反应得到gdp-fam。[0011]具体地，所述的合成方法中包括通过光延反应和肼解得到氨基取代的岩藻糖。[0012]一般来说，所述的光延反应能将醇通过与三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯(dead)反应转化为多种化合物，比如酯。[0013]一般来说，所述的肼解为各种不同官能团的有机化合物在肼的作用下生成肼类衍生物，同时得到一级胺的过程。[0014]具体地，所述的合成方法中共包括物质ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ、ⅵ。[0015]所述的物质ⅰ为l-吡喃半乳糖，即初始底物；[0016]所述的物质ⅱ为1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖；[0017]所述的物质ⅲ为6-苯二甲酰亚胺基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖；[0018]所述的物质ⅳ为6-氨基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖；[0019]所述的物质ⅴ为6-氨基-α-l-吡喃半乳糖；[0020]所述的物质ⅵ为鸟苷-5’‑二磷酸,p’‑(6-氨基-α-l-吡喃半乳糖)酯，即目的产物gdp-fam。[0021]具体地，所述的合成方法路线如下：[0022][0023]具体地，所述的物质ⅱ到物质ⅲ的反应为光延反应。[0024]进一步具体地，所述的光延反应的条件为：将物质ⅱ，邻苯二甲酰亚胺，三苯基膦溶于四氢呋喃，冰浴下滴加dead(偶氮二甲酸二乙酯)，滴加完毕后升至室温反应过夜，硅胶柱层析纯化得到无色油状产物。[0025]更进一步地，所述的光延反应的条件为：将1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖416mg(1.6mmol)，邻苯二甲酰亚胺470.8mg(3.2mmol)，三苯基膦1.26g(4.8mmol)溶于10ml四氢呋喃，冰浴下滴加dead(偶氮二甲酸二乙酯)836mg(4.8mmol)，滴加完毕后升至室温反应过夜，硅胶柱层析纯化得到无色油状产物560mg。[0026]具体地，所述的物质ⅲ到物质ⅳ的反应为肼解。[0027]进一步具体地，所述的肼解的条件为将物质ⅲ，水合肼溶于乙醇，60℃反应2小时；过滤除去不溶物后将滤液旋干，柱层析纯化得到无色油状产物。[0028]更进一步地，所述的肼解的条件为：将6-苯二甲酰亚胺基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖1.3g(3.34mmol)，水合肼330mg(6.68mmol)溶于乙醇30ml，60℃反应2小时，有大量沉淀析出；过滤除去不溶物后将滤液旋干，柱层析纯化得到无色油状产物。[0029]具体地，所述的物质ⅳ到物质ⅴ的反应条件为：将物质ⅳ溶于三氟乙酸/水溶液中，室温反应1小时，将反应液旋干，得到黄色油状物。[0030]进一步具体地，所述的三氟乙酸/水溶液中三氟乙酸/水体积比为13.2ml/1.32ml。[0031]优选地，所述的以6-氨基-α-l-吡喃半乳糖为底物酶促反应得到gdp-fam(即物质ⅴ到物质ⅵ)中，所述的酶包括但不限于：fkp酶(l-岩藻糖激酶/gdp-岩藻糖焦磷酸化酶)、ap酶(碱性磷酸酶)。[0032]进一步具体地，所述的以6-氨基-α-l-吡喃半乳糖为底物酶促反应得到gdp-fam(即物质ⅴ到物质ⅵ)包括以下步骤：依次加入tris-hcl(ph 7.0-9.0)溶液，氯化锰水溶液，atp水溶液，gtp水溶液，6-氨基-α-l-吡喃半乳糖溶液，fkp酶溶液，0-50℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，加入碱性磷酸酶，0-50℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，离子交换柱纯化，浓缩后得到白色固体。[0033]更进一步地，所述的以6-氨基-α-l-吡喃半乳糖为底物酶促反应得到gdp-fam(即物质ⅴ到物质ⅵ)包括以下步骤：依次加入50mm的tris-hcl(ph8.5)溶液167.65ml，1m氯化锰水溶液2ml，0.625m atp水溶液3.52ml，0.4m gtp水溶液5.5ml，200nm 6-氨基-α-l-吡喃半乳糖溶液10ml，7.8mg/ml fkp酶溶液8ml，0-50℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，加入碱性磷酸酶20mg，0-50℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，离子交换柱纯化，浓缩后得到白色固体。[0034]另一方面，本发明提供了前述的合成方法在制备gdp-fam衍生药物中的应用。[0035]所述的药物还包括其他药学上可接受的载体或佐剂。[0036]本发明的有益效果：[0037]1、本发明提供的合成方法包括5个步骤，操作简便；[0038]2、减少了叠氮试剂使用，减少了重金属的使用和氢化反应，安全性大大提升；[0039]3、简化了合成步骤，路线总收率可达56％；[0040]4、现有技术中岩藻糖衍生物和gtp(鸟苷三磷酸)发生酶促反应时一般都会选用6-叠氮基-α-l-吡喃半乳糖为酶反应底物，我们首先发现以6-氨基-α-l-吡喃半乳糖为底物同样可以发生酶促反应与gdp(鸟苷二磷酸)连接。附图说明[0041]图1为实施例1步骤(1)无色油状产物的核磁共振图谱。[0042]图2为实施例1步骤(2)无色油状产物的高分辨质谱。[0043]图3为实施例1步骤(2)无色油状产物的核磁共振图谱。[0044]图4为实施例1步骤(3)无色油状产物的高分辨质谱。[0045]图5为实施例1步骤(3)无色油状产物的核磁共振图谱。[0046]图6为实施例1步骤(4)黄色油状产物高分辨质谱。[0047]图7为实施例1步骤(5)白色固体的esi-ms图谱。[0048]图8为实施例1步骤(5)白色固体的核磁共振图谱。[0049]需要特别说明的是，图1-8均为检测仪器和计算软件直出图，保留了原有的坐标轴及数据分布，图片所对应的的具体数据已在实施例中公开，不影响本技术技术方案的理解和技术效果的判定。具体实施方式[0050]下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，下述实施例不用于限制本发明，仅用于说明本发明。以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。[0051]以下实施例中，fkp酶(l-岩藻糖激酶/gdp-岩藻糖焦磷酸化酶)制备方法参考文献为：[0052]lin y n,stein d,lin s w,et al.chemoenzymatic synthesis of gdp-l-fucose derivatives as potent and selectiveα-1,3-fucosyltransferase inhibitors[j].advanced synthesis&catalysis,2012,354(9).[0053]碱性磷酸酶制备方法参考文献为：[0054]lu z,chen w,liu r,et al.a novel method for high-level production of psychrophilic tab5 alkaline phosphatase[j].protein expression&purification,2010,74(2):217-222.[0055]实施例1一种gdp-fam的合成方法[0056]本实施例的合成方法路线如下：[0057][0058]具体步骤为：[0059](1)如式ii所示的1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖的制备，其合成路线如下：[0060][0061]操作步骤：将丙酮33ml、氯化锌1.23g(9.02mmol)和硫酸0.030ml(0.555mmol)加入到反应瓶中；让混合物在室温下搅拌5分钟；随后加入式i所示的l-吡喃半乳糖1g(5.55mmol)，反应混合物搅拌过夜(12小时)直到反应完成；加入3g na2co3和10ml水，搅拌20分钟，过滤后的滤液在真空条件下进行浓缩；通过硅胶柱层析纯化得到无色油状产物1.37g，收率计算如下：[0062][0063]无色油状产物的核磁共振图谱如图1所示，相关数据如下：[0064]1h nmr(400mhz,dmso)δ＝5.48(d,j＝4.0hz,1h),4.75-4.72(m,1h),4.61(dd,j＝8.0hz,1h),4.35(dd,j＝4.0hz,1h),4.28(dd,j＝4.0,8.0hz,1h),3.75-3.71(m,1h),3.50-3.56(m,1h),3.56-3.44(m,1h),1.49(s,1h),1.38(s,1h),1.32(s,1h),1.32(s,1h)。[0065](2)如式iii所示的6-苯二甲酰亚胺基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖的制备，其合成路线如下：[0066][0067]操作步骤：将1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖416mg(1.6mmol)，邻苯二甲酰亚胺470.8mg(3.2mmol)，三苯基膦1.26g(4.8mmol)溶于10ml四氢呋喃，冰浴下滴加dead(偶氮二甲酸二乙酯)836mg(4.8mmol)，滴加完毕后升至室温反应过夜，硅胶柱层析纯化得到无色油状产物560mg，收率计算如下：[0068][0069]无色油状产物的高分辨质谱(esi+)如图2所示。[0070]核磁共振图谱如图3所示，相关数据如下：[0071]1h nmr(400mhz,dmso)δ＝7.96-7.88(m,4h),5.41(d,j＝4.0hz,1h),4.68(dd,j＝4.0,8.0hz,1h),4.39-4.35(m,2h),4.25-4.22(m,1h),3.98(dd,j＝8.0,12.0hz,1h),3.66(dd,j＝8.0,12.0hz,1h),1.47(s,3h),1.39(s,3h),1.37(s,3h),1.25(s,3h)。[0072](3)如式iv所示的6-氨基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖的制备，其合成路线如下：[0073][0074]操作步骤：将6-苯二甲酰亚胺基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖1.3g(3.34mmol)，水合肼330mg(6.68mmol)溶于乙醇30ml，60℃反应2小时，有大量沉淀析出；过滤除去不溶物后将滤液旋干，柱层析纯化得到无色油状产物0.78g，收率计算如下[0075][0076]无色油状产物的高分辨质谱(esi+)如图4所示。[0077]核磁共振图谱如图5所示，相关数据如下：[0078]1h nmr(400mhz,dmso)δ＝5.37(d,j＝8.0hz,1h),4.50(dd,j＝8.0hz,1h),4.25(dd,j＝4.0hz,1h),4.17(dd,j＝8.0hz,1h),3.55-3.52(m,1h),2.59-2.57(m,2h),1.39(s,3h),1.27(s,3h),1.21(s,3h),1.21(s,3h)。[0079](4)如式v所示的6-氨基-α-l-吡喃半乳糖的制备，其合成路线如下：[0080][0081]操作步骤：将6-氨基-1,2:3,4-双-o-亚异丙基-α-l-吡喃半乳糖1g(3.8mmol)溶于三氟乙酸/水溶液中(13.2ml/1.32ml)，室温反应1小时，将反应液旋干，得到黄色油状物657mg，收率计算如下：[0082][0083]黄色油状产物高分辨质谱(esi+)如图6所示。[0084](5)如式vi所示的gdp-fam的制备，其合成路线如下：[0085][0086]操作步骤：依次加入50mm的tris-hcl(ph 8.5)溶液167.65ml，1m氯化锰水溶液2ml，0.625m atp水溶液3.52ml，0.4m gtp水溶液5.5ml，200mm6-氨基-α-l-吡喃半乳糖溶液10ml，7.8mg/ml fkp酶溶液8ml，37℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，加入碱性磷酸酶20mg，37℃反应过夜；反应结束后离心取上清液，离子交换柱纯化，浓缩后得到白色固体0.92g，收率计算如下：[0087][0088]白色固体的esi-ms图谱如图7所示。[0089]核磁共振图谱如图8所示，相关数据如下：[0090]1h nmr(400mhz,d2o)δ＝8.10(s,1h),5.93(d,j＝4.0hz,1h),4.98-4.95(m,1h),4.76-4.73(m,1h),4.52-4.50(m,1h),4.37-4.34(m,1h),4.23-4.21(m,2h),3.98-3.94(m,1h),3.92-3.91(m,1h),3.72-3.69(m,1h),3.65-3.61(m,1h),3.32(dd,j＝8.0,12.0hz,1h),3.24(dd,j＝4.0,12.0hz,1h)。









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