CN101107263A - 汗臭的抑制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对具有防止、治疗或减少身体表面上臭味散发的能力的化合物进行筛选的方法。特别是,该方法允许有效地筛选具有防止由挥发性含硫化合物(VSC)引起的汗臭散发能力的化合物。本发明基于天然VSC的直接前体的发现,该前体存在于人的汗液中,并能被葡萄球菌代谢为VSC。

Description

汗臭的抑制
技术领域
本发明涉及一种对具有防止、治疗或减少身体表面上臭味散发的能力的化合物进行筛选的方法。本发明还涉及一种化学式(I)的化合物,该化合物是具有臭味的挥发性含硫化合物的前体。此外,本发明涉及一种防止臭味的方法,还涉及制备具有减少臭味散发能力的产品的方法。
背景技术
防止腋臭是科学上努力的长久目标。一段时间以来,已经认识到汗液本身(其从腋下皮肤中大量分布的顶泌汗腺中分泌出)通常是无味的。腋臭实质上是由于某些菌株的新陈代谢作用而散发出来的,这些菌株经进化而在这种生态环境中生存,并且非常适合于在发现于顶泌汗液的无味前体的特殊混合物中生长。
迄今已分离出数类的臭味物质,一类来自甾类来源,另一类包括细菌降解化合物:短链脂肪酸,例如(E/Z)-3-甲基-2-己烯酸,其被描述为汗臭的主要嗅觉贡献者。
第三类含硫化合物近期才被发现,并分别公开于WO200403766、Troccaz等人的“3-Methyl-3-sulfanylhexan-l-ol as a Major Descriptor for theHuman Axilla-Sweat Odour Profile”Chemistry & Biodiversity,Vol.1(2004)中;以及Natsch等人的“Identification of Odoriferous Sulfanylalkanols in HumanAxilla Secretions and Their Formation through Cleavage of Cysteine Precursorsby a C-S Lyase Isolated from Axilla Bacteria”,Chemistry & Biodiversity,Vol.1(2004)中。
发现含硫化合物类的一种特殊的臭味样本为3-甲基-3-巯基己-1-醇(Troccaz等人,继之为Natsch等人,以及Hasegawa等人的“Identification of New Odoriferous Compounds in Human Axillary Sweat”,Chemistry and Biodiversity,Vol.1(2004)2042-50)。相同的化合物同样公开于US6,610,346,其中该化合物被用作食物和饮料中的调味剂来为食品提供烹制的蔬菜(洋葱)味和肉味。
现今,臭味的散发可通过不同的途径解决,例如在腋下皮肤上涂敷抗菌物质,提供能掩蔽臭味的香味组合物,抑制臭味分子(例如通过涂敷环糊精)来抑制β-裂合酶,等等。
为达到防止挥发性含硫化合物(VSC)例如S-3-甲基-3-巯基己-1-醇形成的目的,阐明其新陈代谢途径特别是其直接前体是必不可少的。这种认识将允许设计出一种方法,用于筛选具有干预其途径从而抑制VSC形成的能力的化合物。
因此,Natsch等人推测,VSC的半胱氨酸偶联物(Cys-S-3-甲基-3-巯基己-1-醇)为VSC的直接前体,并且使用存在于棒杆菌属(Corynebacterium spp.)的C-S β-裂合酶使该前体裂解将直接获得VSC。
同样地,Lyon等人(US 5,213,791)公开了作为除臭剂的氨基酸β-裂合酶抑制剂,其认为Cys-S偶联物是最相关的前体(第2栏第5~6行)。这些发现相应于被大量报道的从谷胱甘肽偶联物开始的硫醇和硫醇甲基代谢物途径,该途径历经连续的酶促水解以获得半胱氨酸的硫醚。
本发明的进一步目的是鉴别出能将人体汗液的不散发气味前体转变成臭味VSC的菌种或菌株,从而能更精确地定位臭味散发的源头。
因此,Natsch等人总结出,通过仅存在于棒杆菌属而不是葡萄球菌中的细菌酶,腋下分泌物的不散发气味前体被转化为挥发性物质。
鉴于现有技术,本发明的目的是寻找造成腋臭的挥发性含硫化合物的其他直接前体。进一步的目的是鉴别出造成挥发性含硫化合物产生的菌株。对于臭味化合物源头的前体和菌株的认识将被用于与人体的腋臭散发进行更有效的斗争,例如提供能抑制VSC形成的化合物的有效筛选方法。因此,本发明的进一步目的是提供新的方法或途径来防止臭味的散发。
发明内容
本发明的发明人惊奇地发现,挥发性含硫化合物(VSC)的直接前体是半胱氨酸-甘氨酸的S偶联物,并且在现有技术中报道的半胱氨酸偶联物是VSC的明显无效前体。与现有技术的教导进一步不同的是,与棒状杆菌属(Corynebacterium)和表皮葡萄球菌(St.epidermidis)的菌株相比,溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)的菌株能以更高的效率将半胱氨酸-甘氨酸偶联物转化为VSC,所有这些菌株都发现于人的腋窝中。
因此,本发明的第一个方面提供了一种对具有防止、治疗或减少身体表面上臭味散发的能力的化合物进行筛选的方法,该方法包括如下步骤:
-提供包含待筛选化合物的介质,
-在该介质中加入至少一种化学式(I)的前体化合物,
-确定该前体的至少一种代谢物的增加和/或该前体的消失,并且
-根据该化合物的防止该前体的代谢物增加或防止该前体消失的能力,推断出该化合物的防止或治疗臭味散发的能力。
第二方面,本发明提供了化学式(I)的化合物,
Figure A20068000305000081
其中,-Y定义了化学式为HY-R1的活性化合物的一个离去官能团,-R1表示C1~C20残基,或者其中-Y-R1是OH或SH,并且
其中,虚线表示双键,条件是X选自CR4和N,或者
其中,虚线表示单键,条件是X选自NR4、CR4R5、O和S,且R4和R5各自独立地选自H和C1~C10的烷基、烯基或炔基残基。
第三方面,本发明提供了葡萄球菌属的细菌在筛选方法中以及在体臭的散发、抑制和/或发生的分析或研究方法中的用途。相应地,本发明提供了一种阐明体臭散发的方法,该方法包括在臭味前体化合物上涂敷葡萄球菌或由其衍生的酶的步骤。
第四方面,本发明提供了CNCM保藏号分别为I-3357和I-3356的溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)和表皮葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)。
第五方面,本发明提供了防止汗臭的方法,该方法包括在身体表面,优选腋下皮肤上涂敷一种化合物的步骤,该化合物能抑制化合物(I)向挥发性含硫化合物的转化,在化合物(I)中,X=NH,虚线为单键,Y=S,且R1为带有一个羟基基团的C4~C10烷基残基。
第六方面,本发明提供一种制备具有减少臭味散发能力的产品的方法,该方法包括在该产品中加入一种化合物的步骤,该化合物能抑制上述(第五方面)定义的化合物(I)向VSC的转化。
另一个方面,本发明提供一种使化学式(I)的化合物在受控条件下代谢的方法,该方法包括使化学式(I)的化合物暴露于微生物和/或暴露于β-裂合酶的步骤。
再一个方面,本发明提供如下所述的化学式(III)的化合物。
附图说明
图1示出了HPLC-MS质量范围(高效液相色谱-质谱总离子色谱图),由经消毒的汗液(迹线A)以及用表皮葡萄球菌培养的(迹线D)和未经培养的(迹线B和C)汗液的不同洗脱部分得到。该色谱图显示出,培养后分子质量为293的推定前体化合物消失了。
图2示出了带臭味的挥发性含硫化合物(1、2、3)和推定前体化合物(9、10、11),其中化合物9被证明是化合物1的最有效前体。箭头指示前体的合成步骤。
图3示出了天然的经消毒汗液(A、B)在“2区”中发现的前体以及经合成的前体9(C、D)利用LC-MS得到的色谱图和质谱图。
图4示出了带臭味的VSC的合成前体化合物9和10利用溶血葡萄球菌、表皮葡萄球菌和干燥棒杆菌(C.xerosis)菌株的生物转化。可以看出,本发明(9)的前体可通过所有的菌株进行有效转化。
图5示出了由经消毒的汗液至主要VSC(1)的合成途径的概要。化合物(9)是待用于本发明筛选方法中的前体的一个实施方案。
具体实施方式
在本说明书的上下文中,词语“包含”指的是“除了别的之外,包括”,并不能将其解释为“只由……构成”。
在本发明的上下文中,除另有说明外,百分比是干物质的重量百分比。同样,如果比例指的是份数,则表示干物质的重量份。
本发明提供化学式(I)的前体化合物,
Figure A20068000305000101
其中,-Y定义了化学式为HY-R1的活性化合物的一个离去官能团,-R1表示C1~C20残基,或者其中-Y-R1是OH或SH,并且
-其中,虚线表示双键,条件是X选自CR4和N,或者
-其中,虚线表示单键,条件是X选自NR4、CR4R5、O和S,且R4和R5各自独立地选自H和C1-C10的烷基、烯基和炔基残基。
术语HY-R1的活性化合物指的是一种有机化合物,其可在筛选方法中使用。例如,它可以是能容易地被检测到的化合物。优选HY-R1是一种有气味的化合物。或者,HY-R1可以是一种荧光化合物。通常,HY-R1可以是一种具有标记物特性的化合物,例如与化合物(I)相比具有不同的物理或化学性质,其能容易地被定量,例如具有吸光性或荧光性,等等。通常可通过用于高通过量筛选的分光光度分析来进行定量。
优选离去官能团-Y-是从S、O、NR2、N+R2R3、OCO中选出的基团。如果-Y-是N+R2R3,R1优选带有负电荷。
更优选-Y-从S和O中选出,最优选为S。
在本发明的一个实施方案中,R1是C1~C20的烷基、烯基或炔基化合物,非强制选择地带有一个或多个从羟基、羰基、羧基、氨基、酰胺基团和卤素原子中选出的官能团。
更优选R1是C3~C16的有机残基,更优选是C5~C10的有机残基。
优选R1是带有至少一个从羟基、羰基、羧基基团中选出的官能团的C3~C16的有机烷基或烯基。更优选R1带有一个羟基。
优选R1从由下列化合物构成的组中选出:
Figure A20068000305000111
在酶活性作用下,带有上述残基R1=1’、2’或3’并且Y=S的前体将释放出相应的VSC(1)、(2)、(3),见图2。带有残基(12’)和(13’)的前体将分别释放出虚线被-S键代替的VSC。
优选化学式(I)中的虚线表示单键,X选自O、S、NR4、CR4R5,R4和R5如上述化学式(I)中所定义,并且Y选自S和O。更优选X选自NH和CH2。最优选X是NH,Y是S。
在如上化学式(I)中,优选虚线表示单键,Y选自O和S,并且R1是带有一个或多个从羟基、羧基和羰基基团中选出的官能团的C3~C16烷基。
因此,在一个优选的实施方案中,化学式(I)的前体化合物相应于如下化学式(I’)的化合物,
Figure A20068000305000112
其中,R1如上述化学式(I)中所定义。
如本发明的发明人所证实的那样,残基R1=(1’)、(2’)、(3’)、(4’)、(12’)或(13’)的化合物(I’)为在腋下汗液中发现的VSC的最有效前体。基于该令人惊奇的发现,可以确立一个有效的筛选方法。
前体的一个优选实施方案可以根据图2中给出的合成路线来合成。通常,在第一步中,由N保护的半胱氨酸(N-Boc)可通过1,4加成加到α,β-不饱和醛上。该醛的结构优选与Natsch等人(2004)公开的合成途径1中的相应VSC有关。因此,如果将己-2-烯醛选定为起始α,β-不饱和醛,则得到以上R=(2’)的化学式(I)的前体。同样,为得到R=(1’)的前体,该前体由3-甲基-己-2-烯醛来合成。在使用TFA(三氟乙酸)优选在合适的溶剂如CH2Cl2中脱掉保护基后,可直接得到半胱氨酸偶联物。
在进一步的步骤中,甘氨酸可偶联到上面得到的受保护的半胱氨酸偶联物(例如,Boc-L-Cys偶联物)上。该步骤可以在合成肽的标准条件(Troccaz等人,(2004))下,在苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基磷(PyBOP)和二异丙胺(DIPEA)的存在下,在CH2Cl2中用H-Gly-OBz(Bz=-CH2-C6H5)进行。
在进一步的步骤中,α-氨基保护基团可通过例如在CH2Cl2中和TFA的条件下被去除。
在再进一步的步骤中,苯甲酰保护基团可通过例如在水、乙醇和2%氢氧化钠中皂化而被去除,以获得化学式(I)的化合物。
在C-Y键断裂后,根据本发明的前体将释放出下述化学式(II)的化合物,
Figure A20068000305000121
其中,R1和Y如上述化合物(I)中所定义。
优选化合物(II)是具有化学式SH-R2的带臭味的VSC。具有该化学式的化合物的合成已公开于Troccaz等人(2004)中,其内容以参考方式全部并入于此。
本发明的筛选方法的目的在于,以有效的方式来确定一个特定化合物是否具有防止、治疗或减少身体表面上臭味散发的能力。尤其是,身体表面的臭味散发指的是与人和动物汗腺的分泌物有关的臭味。在身体表面上,特别是在人的腋下,这些分泌物暴露于多种微生物菌群,这些菌群将不散发气味的前体代谢为挥发性化合物,这些化合物通常被认为是带臭味的或令人不快的。因此,术语身体表面通常指的是皮肤上含汗液分泌腺的部分,特别是人的腋下部位。防止、治疗或减少的能力指的是给定化合物以任意方式抑制臭味出现的能力。例如,该能力可包括使已经强烈散发的臭味单纯地停止其继续释放,或者,例如其可以从一开始就防止臭味。
术语臭味通常指与微生物对汗液作用而产生的挥发性化合物有关的臭味。在本发明的上下文中,优选术语臭味指挥发性含硫化合物(VSC)的气味,该气味通常被认为是令人不愉快的。
本发明的筛选方法包括提供含有待筛选化合物的介质的步骤。
大体上,介质可以是任何供酶促反应发生的液体。例如,介质可以单纯地由从人或动物个体收集的液体汗液组成。更实际地,介质是一种含水溶液,非强制选择地含有缓冲液和/或养分,用于支持筛选方法中的酶或生物体系的快速代谢作用。
根据酶促反应的受控方式,可选择合适的介质。例如,如果酶促反应被设计成通过微生物来进行,那么介质的选择是使微生物能够生存或甚至是能够生长。例如,磷酸盐缓冲液允许微生物存活,但不含任何附加养分,因此其对于本发明的筛选方法来说是优选的介质。优选使用0.001~1M,更优选0.05~0.5M的磷酸盐缓冲液。
优选介质的pH在3~9的范围内,更优选4~8,最优选5~7.5。
另一方面,如果使用一种分离的酶来催化酶促反应,那么根据酶偏好选择或调整介质使其允许最优的酶促作用。用于调整溶液至对酶来说最优状态的典型变量包括:例如温度、pH、盐的存在与否、BSA、缓冲剂、EDTA和其他变量。
将待筛选化合物加入到介质中。具有防止臭味散发能力的待筛选化合物可由熟练技术人员随意选择,或者,例如可根据结构标准进行选择。已知的β-裂合酶抑制剂是待筛选化合物的优选候选物。但是,令人惊奇的是,并没有报道说葡萄球菌具有与已知的β-裂合酶相当相似的β-裂合酶,并且其他的化合物因此证明是有效的抑制剂。
在本发明的一个实施方案中,待筛选化合物为下述化学式(III)的化合物,
Figure A20068000305000141
其中,R6是C2~C20的直链、支链或环状烷基、烯基、炔基或芳基残基,非强制选择地可被取代,并且非强制选择地包含一个或多个杂原子,并且
-其中,虚线表示双键,条件是Z选自CR7和N,或者
-其中,虚线表示单键,条件是Z选自NR7、CR7R8、O和S,且R7和R8各自独立地选自H和C1~C10的烷基、烯基和炔基残基。
如果被取代,优选R6上取代有C1~C10的直链、支链或环状烷基、烯基、炔基或芳基残基,非强制选择地包含一个或多个杂原子。如果被取代,更优选R6上取代有例如烷基、烷氧基、胺、醇、硫醇、羧基和/或羟基胺。
优选该至少一个杂原子选自N、O、S、F、Cl、Br、I。
优选R6带有至少一个氨基基团。
优选R6是C2~C10的直链、支链或环状烷基、烯基、炔基或芳基残基,非强制选择地包含一个或多个杂原子。
优选R6是一个非强制选择地被取代的五元环或六元环,其非强制选择地包含一个从O、N和S中选出的杂原子。更优选R6是一个包含S的五元环或六元环。
优选R6包含一个取代有至少一个氨基的五元环。
根据本发明的一个优选实施方案,待筛选化合物具有化学式(IIIa),
优选R6是直链或支链的肟。该情况下,待筛选化合物可具有化学式(IV),
其中R9是氢、苯基或未取代或取代有苯基、羟基、羧基、苄氧基或苄氧羰基、卤原子或氨基的C1~C8烷基,并且其中Z和虚线如上述化学式(III)中所定义。
或者,R6可以是支链的C2~C10化合物,其中一个支链带有氨基。
例如,另一个支链选自烯基或炔基。
作为另一个例子,一个支链带有氨基,而另一个支链是烷基卤化物,优选是卤素为选自Cl、Br和I的烷基卤化物。
作为再一个例子,另一个支链带有烷基、烯基或烯基磺酰基。
例如,待筛选化合物可以选自如下给出的化学式(V)的化合物,
Figure A20068000305000161
其中,Z如上述化学式(III)中所定义,R8从下列基团中选出:
-C2~C5烯基或炔基,
-C1~C5烷基、烯基或炔基的卤化物,以及
-化学式-O-SO3-R9的烷基磺酰基,R9选自C1-C5的烷基、烯基或炔基残基。
优选地,化学式(III)、(IV)和(V)中的虚线表示单键。
优选Z选自NR7、CR7R8,R7和R8如上述化学式(III)中所定义。更优选Z选自NH和CH2,最优选为NH。
优选地,化学式(V)中的R8是C2~C5的炔基,更优选为2-丙炔基,如下述化学式(VI)所示:
Figure A20068000305000162
或者,待筛选化合物可以是:
Figure A20068000305000171
Z如上段中所定义。在筛选Z为NH的化合物(VII)时,非常令人惊奇地发现,该化合物事实上并不像化合物II那样抑制代谢物的形成,恰恰相反,其导致了代谢物无疑的、确实的增加。这使得化合物(VII)成为使臭味产物增加的有用化合物。因此,例如对于在本发明筛选方法中的更苛刻条件下测试潜在的抑制化合物来说,化合物VII作为在身体表面或体外产生挥发性化合物的调节物是有用的。
本发明的筛选方法包括在介质中加入至少一种前体化合物的步骤。该前体可选自如上给出的化学式(I)的各种化合物。
在一个实施方案中,本发明的筛选方法进一步包括在介质中加入从分类单元为葡萄球菌、棒杆菌和杆菌中选出的至少一种菌株或包含功能性β-裂合酶的制剂的步骤。优选该菌株从葡萄球菌属和/或棒杆菌属的菌族中选出,优选该菌株选自葡萄球菌的菌族,更优选该菌株从由表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌、头状葡萄球菌(St.capitis)和人葡萄球菌(St.homidis)构成的组中选出,甚至更优选该菌株从溶血葡萄球菌和表皮葡萄球菌中选出,最优选该菌株从保藏号为CNCM I-3357的表皮葡萄球菌和保藏号为CNCMI-3356的溶血葡萄球菌中选出。
如上所述,本发明的发明人惊奇地发现,建群于人腋下区域的葡萄球菌菌株有效地释放出VSC。迄今现有技术对该问题并无记载,因此葡萄球菌菌株优选在本发明的筛选方法中使用。另一方面,本发明的发明人已证实棒杆菌菌株能有效地使新型前体化合物(I)代谢,因此可几乎等同地在本发明的筛选方法中使用。
优选微生物在加入到筛选方法的介质中之前,在营养介质中生长。例如,对于葡萄球菌或棒杆菌类的微生物来说,可使用Mueller-Hinton培养基(Difco)或胰蛋白胨大豆培养基(Difco),优选例如可补充0.005~0.5%的吐温80。
优选微生物在加入到筛选方法的介质中之前,在生长介质中培养直至生长呈指数级增加和/或直至单位时间的生物量的增加达到最大。优选该生长介质在本阶段为100.5~1014cfu/ml。此后,其从生长介质中移出,非强制选择地被洗涤,然后加入到筛选方法的介质中。后者除本发明的前体外,优选具有更少的养料或不含养料,因此刺激微生物以代谢前体。
或者,可以用能将前体断裂为臭味物质的功能性酶来取代微生物或对其进行补充。例如,该酶可源于基于微生物的酶制剂,或者其可以是分离的酶。分离的酶可通过遗传工程和/或生物技术获得。
本发明的筛选方法中各成分的浓度例如优选适合于允许通过标准分析方法进行定量的水平。由于潜在地由前体释放的VSC通常在低浓度下就能被人的鼻子察觉,相应的前体可以相应的低浓度来使用。
通常,待筛选化合物所加入的浓度与前体相比至少相等或更高。
例如,筛选方法的介质优选包含2~500μmol/L、优选3~200μmol/L、最优选4~100μmol/L的待筛选化合物。
优选前体的加入量通常与上述待筛选化合物所述量的范围相同。根据熟练技术人员的判断力,待筛选化合物与前体的比例可以大于1、小于1或等于1。例如,可以过量加入待筛选化合物。
微生物的存在量优选为102~1014cfu/ml,更优选105~1012cfu/ml,最优选106~1010cfu/ml。
在微生物被酶制剂或分离的酶取代的情况下,酶的加入量取决于酶的活性和存活期。根据这些因素,酶制剂可以以能提供1~20,000,000范围内的酶活性单位的量来添加。
筛选方法中不同成分加入到筛选方法的介质中的顺序通常不是决定性的,除非待筛选化合物最后添加而明显的酶活性已经导致VSC或其他代谢物的形成。因此,前体优选在待筛选化合物之后添加,更优选在待筛选化合物之后并且在微生物或酶之后添加。为了模仿由于汗液导致VSC形成的腋下环境,前体可在将待筛选化合物和微生物或酶加入到介质中30秒至2小时后再加入。
本发明的筛选方法优选包括在25~45℃、优选30~40℃的温度下,将包含前体、待筛选化合物和微生物或酶的介质培养1~48小时、更优选4~24小时的步骤。
在进一步的步骤中,筛选方法包括测定介质中前体的代谢物增加和/或前体的消失的步骤。介质中代谢物物质或前体的浓度可通过标准分析设备进行分析。例如,可使用与原子发射检测器(AED)连接的气相色谱-质谱仪(GC-MS)。因此,可能为VSC的代谢物优选用例如乙酸乙酯从介质中萃取出来,然后注射到GCSPB1柱中。在VSC的情况下,内标例如为辛硫醇,以10ppm加入到乙酸乙酯中,注射量为1μl。
也可以使用其他的分析方法。由于VSC的极限感知值相对较低,本发明方法的介质中的这些代谢物通常可通过例如嗅的方法来评价。
如果前体化合物含有荧光残基(其发出荧光,或由于前体断裂而失去荧光),代谢物的浓度或数量可通过检查培养后介质的荧光强度来确定。
在进一步的步骤中,本发明的筛选方法包括根据化合物的防止代谢物增加或防止前体消失的能力,推断出化合物的防止或治疗臭味散发的能力的步骤。逻辑上,例如,如果发现介质中代谢物的浓度为0或比加入到介质中的前体的初始浓度低,则可得出待筛选化合物具有防止臭味散发的能力的结论。同样,如果在筛选方法的介质培养过程中前体的浓度保持不变,则待筛选化合物具有很强的防止臭味散发的能力。
非强制选择地,可以进行本发明筛选方法的阴性对照,其中去除待筛选化合物,但在其他方面与本发明筛选方法具有相同的成分、相同的浓度以及相同的处理步骤。根据对照组与筛选方法的不同分析结果,熟练技术人员能推断出待筛选化合物是否能有效地抑制臭味的散发。
可设计不同的实验设置或参数,以获得通过不同方式解释分析结果(前体或代谢物的浓度)的结论。但是,熟练技术人员可以以根据分析结果得到明显结论的方式来修改这些设置。
本发明提供了防止汗臭的方法。因此,应通过本发明的筛选方法来鉴别具有防止身体表面臭味散发的能力的化合物。这些化合物能抑制化合物(I)向VSC的转化。为向身体表面施用或涂敷的目的,可使足量的至少一种化合物成为可容易施用或涂敷至皮肤的形式。
例如,可将防止臭味的化合物加入到身体护理产品,例如身体洗液、除臭剂、软膏、肥皂、香波、精细香料中。可单纯地将该化合物加入到含水溶液中。例如,可将该化合物加入到乳液中。根据化合物的溶解度,熟练技术人员可选择合适的涂敷形式。例如如果化合物是亲水性的,可以将其加入到乳液的水相中,该乳液随后可被涂敷到皮肤表面上。例如如果化合物是亲脂性的,将其加入到乳液的油相中,或加入到油类软膏中。
优选以能有效抑制VSC在身体表面形成的足够量来添加防止臭味的化合物。在产品中,化合物取决于化合物的功效以及待施用产品的形式,因此熟练技术人员可确定产品中的必要浓度为这些参数的函数。例如,在每平方厘米的身体表面上施用10-12~10-4mol、优选10-11~10-5mol的化合物。
本发明提供一种制备具有减少臭味散发能力的产品的方法,包括在产品中加入能抑制化合物(I)向挥发性含硫化合物的转化的化合物的步骤。该产品可选自例如上述的身体护理产品。上述关于化合物在产品中的溶解度和浓度的内容同样适用于具有减少臭味散发能力的产品。基于施用于皮肤的通常用量,浓度相应地应适于获得足够的功效。例如,如果该产品是用于在人腋下的皮肤上涂敷一层膜的除臭剂,化合物优选以例如0.1~1000mmol/L、更优选1~500mol/L的量存在。
本发明提供一种使化学式(I)的化合物在受控条件下代谢的方法,该方法包括使化学式(I)的化合物暴露于微生物和/或暴露于β-裂合酶的步骤。术语“受控条件”指的是除身体皮肤,特别是腋下部位的自然条件之外的条件。与之相反,术语“受控条件”指的是化学式(I)的化合物和/或微生物和/或β-裂合酶的浓度可由熟练技术人员的判断力来确定的条件。优选术语“受控条件”指的是例如实验室提供的条件或生产设备提供的条件。如上所述的筛选方法表示在此意义上的一种受控条件。优选术语受控条件指的是这样的情形:化合物(I)在包含化合物(I)以及微生物和/或β-裂合酶(它们都以确定的用量和浓度溶解或悬浮在5μl~1000L的水中)的容器中代谢。
本发明进一步提供一种含水液体和/或溶液,其包含前体化合物(I)和1~10个、优选1~5个、更优选1~2个菌株,每株浓度为101~1013cfu/ml,或用等量的功能性β-裂合酶补充或替换菌株。这些是使化学式(I)的前体化合物代谢所需的优选浓度。
本发明还涉及化学式(I)、优选化学式(I’)的化合物在筛选方法中以及在体臭的散发、抑制和/或发生的分析或研究方法中的用途。
实施例
在如下的实施例1~5中,鉴别出汗臭VSC的直接前体,并报道了具有产生VSC能力的葡萄球菌菌株。这是通过将发酵与未发酵的汗液的HPLC分析进行比较,并通过比较分子质量和LC保留时间将现有技术中假定的前体的存在排除而得到的,在实施例1中暗示出另一个前体的存在。在实施例2和3中,鉴别出通过菌株的代谢作用得到的VSC的结构。在实施例4和5中,测试了推定的前体是否像自然汗液中发现的前体一样产生相同的VSC,这是通过合成本发明和现有技术的前体(实施例4)、将它们暴露于不同的微生物、然后分析代谢物而完成的。
实施例6是筛选化合物的方法,该化合物由于它们将臭味前体转化为带臭味的VSC的推定能力而具有潜在的臭味抑制效果。
在如下的实施例中,分析GC通过与原子发射检测器(AED,来自Jass,德国)连接的Agilent 6890仪器实施;He作为载气;熔融二氧化硅毛细管柱OV1701,DMePeBetacdx,10m×0.25mm内径,0.25μm的膜(来自Mega,Brechbühler A.G.,瑞士)。EI-MS:与HP-MSD-5973四极质谱仪连接的Agilent 6890-GC系统;电子能量约70eV;离子碎片m/z(以%表示的基础峰的相对初始值,SPB-I,30m×0.25mm内径,0.25μm的膜,都来自Supelco)。保留指数(I)通过标准GC温度程序(50℃5分钟,然后以5℃/分钟升至240℃,并在240℃保持20分钟)以精度0.5%将一系列正烷的保留时间(tR)进行线性内插而确定。1H-、13C,Spectra Brucker-AMX-360分光计;于CDCl3中;δ值以ppm表示,来自低场Me Si(=0ppm),J以Hz表示;通过COSY45和HMCQ实验分配。
HPLC柱为Nucleodur C18 Pyramid250mm×2mm内径,制备柱为Nucleodur C18 Pyramid250mm×10mm(来自Machery-Nagel,瑞士)。
HPLC-MS分析通过使用Agilent 1100 LC-MS系统进行,其配有B1312A二元泵、G1314A UV检测器和G1946D质谱仪以及大气压化学电离(APCI)源。同时记录正离子和负离子模式的质谱(扫描范围50~800Da)。在与上述相同的条件下进行HPLC分离。
或者,在如下条件下进行Thermo Finnigan正大气压化学电离(APCI):喷雾电压(spray voltage)4.5kV,毛细管温度200℃,N2气流速55(Finnigan任意单位),辅气流速设定为ESI(Finnigan任意单位)。洗脱用溶剂为CH3CN和含0.1%甲酸的水。LC梯度始于100%的水5分钟,然后用30分钟以0.25mL/min的流速从0%CH3CN增加至50%CH3CN,并且在制备模式中使用6mL/min的流速。
实验中所用的菌株如下:
表皮葡萄球菌CNCMI-3356
溶血葡萄球菌CNCMI-3357
干燥棒杆菌DSMZ 207 43(相应于ATCC 373),由DSMZ(DeutscheSammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH,Braunschweig,Germany)提供,由文献已知其为参考菌株。
实施例1
通过汗液收集和发酵暗示臭味前体
通过大量的汗液从腋窝收集顶分泌物和外分泌物。按照M.Troccaz,C.Starkenmann,Y.Niclass,M.van de Waal,A.J.Clark,Chem.Biodiversity,2004,1,1022-1035报道的方法使用由1μm膜然后是0.2μm消毒过滤器构成的双层过滤器立即对这些分泌物进行消毒,并进行冷冻。将总共250mL消毒的腋下汗液冻干,然后用蒸馏水将固体再稀释,并通过LobarRP-18 SiO2柱过滤。使用200mL水的部分进行洗脱,然后将乙醇比例增至100%。
用溶血葡萄球菌对每一馏分(10%)的小部分进行处理。在培养前和培养后记录HPLC-MS(APCI+和APCI-)。将从发酵的培养基中萃取的挥发物注射入与MS连接的非极性GC柱中。根据这些测量结果,有可能从发酵的馏分3(水∶醇=4∶1)中鉴别出痕量的3-甲基-3-巯基己-1-醇,并且仅有该馏分能产生一种典型的洋葱、葡萄柚、香紫苏、硫磺味的汗味气味。
在HPLC上进行馏分3的制备性分离。将三个主要峰以及各峰之间的四个洗脱区集中在一起(图1,迹线B)。然后将“2区”的馏分(发酵的以及未发酵的)重新注射在与APCI质谱仪连接的HPLC柱上(图1,迹线C和D相应于迹线B的2区)。
使用溶血葡萄球菌对所有的馏分、区和峰进行处理,保留相应于“2区”的馏分(图1,迹线D),因为其具有典型的汗液臭味。在培养后,从HPLC的迹线可以清楚地知道,相应于279的M+1以及相应于293的M+1已经变形了(见图1,迹线D中的箭头)。所有的注射在正模式和负模式下以MS-3模式进行。位于M+1 293的化合物显示出m/z 276,失去NH3,然后是m/z 179,解释为失去3-甲基己醇,然后是分别为162、144、166的m/z,归因于失去NH3、H2O和CO。在负模式下,M-1 291在m/z 143处产生碎片,相应于3-甲基-3-巯基己-1-醇的β-消除。
由这些观测结果,有可能排除S-偶联的谷胱甘肽(M+1 422)或S-偶联的半胱氨酸(M+1 236)作为3-甲基-3-巯基己-1-醇的前体的可能性,但是相应分子量为292的、分子式为C12H24N2O4S的S-偶联的半胱氨酸-甘氨酸可由此推测为3-甲基-3-巯基己-1-醇的前体(见图3)。
实施例2
馏分3中3-S-cys-gly-3-甲基-己-1-醇的鉴别
将馏分3冻干(16mg),并进一步在制备性HPLC上纯化。将峰与峰之间的区单独集中在一起。将每一馏分和区在LCMS中注射,如下述萃取,并在GC-MS中注射。2区(<0.5mg)具有三个APCI+信号:19.5~21分钟处的宽信号,M+1=279,以及21.5分钟处的信号,M+1=293,然后是22分钟处的信号,M+1=181。同样记录APCI-,自动记录MS 3。在用溶血葡萄球菌培养后,20分钟及21.5分钟处的两个LC-MS信号消失。2区产生三个见于GC-MS的含硫化合物:3<1%:ISPB-1 1080,MS:134(40,M+),100(80),74(98),71(70),55(65),41(100);2=5%:ISPB-1 1093,MS:134(5),100(50),67(40),57(60),55(100);1=94%:ISPB-1 1149,MS:148(4),114(20),97(70),71(60),55(100)。在GC DMePeBetacdx手性柱上注射:1-S(rt.17.6min.)62.4%,1-R(rt.17.62min.)16.2%,1-R/S=0.005mg(+/-0.001),S的ee值=65%。化合物2-R(rt.16.79min.),2-S(rt.16.80min.),2-R/S=14.7%,S-主成分由于峰重叠,没有定量出。几乎未见化合物3。
实施例3
发酵汗液中发现的挥发性含硫化合物结构的确定
用乙酸乙酯将发酵培养基的馏分3的2区萃取出,并在与MS连接的GCSPB-1柱中注射。在相应于ISPB1 1080的保留指数处,我们发现了一个m/z为134的极小肩部,其碎片图形与2-甲基-3-巯基-1-戊-1-醇接近。接着是一个略大的峰,m/z为134,保留指数ISPB-1 1093,相应于3-巯基己-1-醇,所形成的主要产物于ISPB-1 1149处的m/z为148,因此其MS碎片图形归因于(R/S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇。还可能确定,在安装于配有原子发射检测器(AED)的GC的手性柱中注射后,所形成的主对映异构体为S-3-甲基-3-巯基己-1-醇S-1,其对映体过量为60%。在(R/S)-3-巯基己-1-醇的情况下,由于两种对映异构体的不良分离,不可能准确测出对映体比例,但S-2对映异构体很明显是所形成的主异构体。
因此,发现2-甲基-3-巯基-1-戊-1-醇、3-巯基己-1-醇和(R/S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇是由溶血葡萄球菌代谢得到的汗液中重要的挥发性含硫化合物。
实施例4
作为VSC前体的巯基衍生物和半胱氨酸偶联物的衍生物的合
图2示出了各种衍生物和VSC前体(化合物9、10、11)的合成。挥发性含硫化合物的制备早已被描述过了(Troccaz等人,2004)。半胱氨酸至α,β-不饱和醛的1,4-加成是通过叔丁氧羰基(Boc)-L-半胱氨酸至3-甲基-2-己烯醛的加成,然后利用NaBH4进行还原来进行(Natsch等人2004)(步骤a)。S-Cys-偶联物11是通过用TFA(三氟乙酸)在CH2Cl2中对化合物6进行脱保护基得到的(步骤b)。在合成肽的标准条件下,在PyBOP(苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷六氟磷酸盐)和DIPEA(二异丙胺)的存在下,在CH2Cl2中将H-Gly-OBz偶联至6(步骤b),制备得到7。将7的α-氨基保护基团在CH2Cl2中和(TFA)的条件下(步骤c)去除,以得到8。苯甲酰保护基团不可能通过氢解作用被去除,但可以通过在水、乙醇和2%氢氧化钠中皂化进行(步骤d),以得到9。挥发性含硫化合物的最有可能前体是谷胱甘肽偶联物。为此,像对7那样将8与Boc-Glu-OBz偶联,α-氨基保护基团在CH2Cl2中和TFA的条件下被去除,在含水氢氧化钠和乙醇中使苄基酯水解,以得到10(步骤e)。
制备化合物9的准确步骤描述如下:
将根据Natsch等人(2004)制备的(2R)-S-[1-(2-羟基乙基)-1-甲基丁基]-tBoc-Cys(6)(679mg,2mmol)在CH2Cl2(6ml)中稀释,并且在二异丙基乙胺(774mg,6mmol)的存在下将H-Gly-OBzl(741mg,2.2mmol)和Pybop(1.14g,2.2mmol)在室温下搅拌过夜。进行常规的分离提纯,接着在CH2Cl2(6ml)、三氟乙酸(9mL)中,用1.3小时于室温下进行(2R)-S-[1-(2-羟基乙基)-1-甲基丁基]-tBoc-Cys-Gly-OBzl 7的α-氨基脱保护基反应。将油状粗产物8(1g)在水(70mL)、MeOH 50mL和NaOH(2g)中稀释,并在60℃下加热1小时。用1M的HCl将pH调至4。在真空下除去甲醇,并将混合物冻干。固体在水(1mL)中再稀释,并在SiO2-RP18(内径5cm的柱,二氧化硅高度12cm)中进行闪蒸层析。先用水进行洗脱,然后用水和乙醇(4∶1)将产物9洗脱。获得了9(340mg,收率58%)。HPLC,r.t.22.2min.APCI+:M+1=293,MS2 276,MS3179,MS4 162,MS5 144,MS6 116,APCI-:M-1=291,MS2 143,MS3 99,58。1H-NMR于D2O中:4.16-4.19(m,1H,C(4));3.95(d,J=17.5Hz,1H,C(2));3.74(t,J=7Hz,2H,C(8));3.70(d,J=17.5Hz,1H,C(2));3.09(dd,J=13.5,5.5Hz,1H,C(5)),2.99(dd,J=13.5,8.0Hz,1H,C(5));1.83(t,J=6.5Hz,2H,C(7)),1.50-1.55(m,2H,C(9));1.38(m,2H,C(10));1.29(s,3H,C(12));0.95(t,J=7Hz,3H,C(11))。13C-NMR:178.8(s,C(1));171.0(s,C(3));61.1(t,C(8));55.8(d,C(4));51.9(s,C(6));46.2(t,C(2));44.8(t,C(9));43.7(t,C(7));30.6(t,C(5));28.3(q,C(12)),19.9(t,C(10));16.5(q,C(11))。
实施例5
将合成的前体暴露于溶血葡萄球菌、干燥棒杆菌和表皮葡萄 球菌以产生(R/S)-3-甲基-3-巯基-己-1-醇
发明人已证实如上,使用不同的微生物对消毒汗液进行生物降解,溶血葡萄球菌能产生最典型的硫磺味的汗味,相反,现有技术表明,葡萄球菌以及特定的表皮葡萄球菌不具有β-裂合酶活性,并且仅有棒杆菌属能够从S-偶联的半胱氨酸中释放出硫醇(Natsch等人(2004))。令人惊奇的是,在本实验中,与溶血葡萄球菌相比,干燥棒杆菌产生较弱的硫磺味类型的气味,并且当这三种菌株用前体9、10或11进行培养时,其中前体9是本发明化合物(I)的一个实施方案,我们注意到这三种菌株之间的差别。
在需氧环境下(5mL,8×108cfu/mL)生长的细菌分离物在35℃下用每种前体0.1mg培养18小时。用EtOAc萃取出挥发性含硫化合物并用GC-AED在手性柱上分析。每种生物转化重复至少三次,一个空白组仅含有细菌,另一个空白组仅用前体作为生长介质。在这些对照组中未检测到含硫化合物。将辛硫醇作为内标使用,校准曲线显示出,最好的再现性在1~10ppm的范围内,此时注射1μl,变异性小于5%。1中发现的浓度变化与用于培养的5mL中的微生物浓度变化相关,但我们所有的结果都是一致的;与11相比,9总是给出更好的化学收率。前体是从天然的光学活性氨基酸制备的。Boc-半胱氨酸至E/Z-3甲基-2-己烯醛的迈克尔加成并不是立体选择性的,为此我们期待用溶血葡萄球菌由9生产出1的外消旋混合物,这是得到证实的。衍生物10不会生产出1的任何迹线。
详细的发酵步骤描述如下:
细菌分离物在合适的液体介质中于37℃需氧生长,直至OD600=1.0。通过3000g、10分钟的离心分离收获细胞,使用消毒的0.1M磷酸盐缓冲溶液(pH6.0)洗涤一次,然后重新悬浮于新鲜缓冲溶液。用汗液前体培养的单个菌株的浓度在1.10+8~1.10+10cfu/mL之间。将这些新制备的细菌(5mL)于3 7℃、pH 6的条件下在密闭瓶中用0.1mL的前体(5mg于10mL水中)(或如上实施例1的汗液馏分)培养。在培养1、4和18小时之后,加入含有0.02mg/mL辛硫醇和十八烷的1mL乙酸乙酯,并将发酵培养基以16,000g进行离心分离。将有机相直接注射到与MS连接的GC SPB1柱以及与AED检测器连接的GC DMePeBetacdx手性柱中。这些实验重复三次,进行两个使用微生物但不用前体的空白组,以及一个仅在生长缓冲液中使用前体的一组。在空白组中未检测到含硫化合物的形成。计算1μL所注射的0.01mg/mL辛硫醇溶液的响应因子,并与1μL所注射的0.01mg/mL 3-甲基-3-巯基己-1-醇外消旋溶液进行对比。对于四次注射,两个峰面积(R/S)的和得到280(+/-5)以及辛硫醇303(+/-3)的峰表面,因此我们使用1作为响应因子的近似值。在两个柱上1μL的注射的相关因子在1~10ppm(R/S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇的范围内为0.998。
这些结果显示出,作为化合物(I)的优选实施方案的化合物9更有效地被转化为带臭味的化合物1,因此是可能的前体。但是,在现有技术中被暗示为潜在前体的化合物11即使在棒杆菌属(其迄今被认为是释放VSC的唯一微生物)中也明显得到低的1的收率。因此,化合物11不能被认为是在1的主合成路线中的直接前体。
实施例6
用本发明的方法筛选潜在的臭味抑制化合物
在本实施例中评估β-Cl-ala-gly对于臭味形成的抑制作用。
悬浮于新鲜缓冲溶液(实施例5,详细的发酵步骤)中的微生物被分为5mL的两个样品X和Y(阴性对照)
以2μmol/L的浓度在样品X中加入如下化学式的待筛选化合物(在实施例9中得到)。
Figure A20068000305000301
将含有悬浮微生物和待筛选化合物的样品在37℃下培养30分钟。
此后,将两个样品于37℃、pH6的条件下在密闭瓶中用0.1mL的前体(2R)-S-[1-(2-羟基乙基)-1-甲基丁基]-Cys-Gly(5mg于10mL水中)(在实施例4中得到)进一步培养。此相当于在两个样品中共2μmol/L的前体。
用带臭味前体培养的单个菌株的浓度通常在1.18~1.110cfu/mL之间。
在培养1、4和18小时之后,让受过专门训练的人以嗅的方式来简单确定带臭味物质(图2中的化合物1)的增长。
如果β-Cl-ala-gly具有防止或治疗臭味散发的能力,它将表现出更少的或没有那种对于图2化合物1来说为典型的刺激性气味(见实施例1)。
此外,进行发酵介质中含硫化合物的定量分析,以确定β-Cl-ala-gly的防止臭味散发的有效性。
因此,在样品(X)和(Y)中加入含有0.02mg/mL辛硫醇和十八烷的1mL乙酸乙酯,然后以16,000g进行离心分离。将有机相直接注射到与MS连接的GC SPB1柱以及与AED检测器连接的GCDMePeBetacdx手性柱中。
对于内标来说,计算1μL所注射的0.01mg/mL辛硫醇溶液的响应因子,并与1μL所注射的0.01mg/mL 3-甲基-3-巯基己-1-醇外消旋溶液进行对比。对于注射,两个峰面积(R/S)的和得到280(+/-5)以及辛硫醇303(+/-3)的峰表面,因此我们使用1作为响应因子的近似值。对于样品(X),在两个柱上的1μL注射的相关因子在1~10ppm(R/S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇的范围内为0.998。
以化学计量来算,如果所有的前体被代谢,0.2μmol的前体在1ml乙酸乙酯中产生0.025mg的VSC。如果利用AED系统在样品X中检测到少于0.25mg的VSC,筛选出的化合物β-Cl-ala-gly则具有减少臭味散发的能力。换句话说,并非所有的前体被代谢了。样品X(其还含有推定的抑制剂)中发现的VSC越多,化合物所具有的抑制特性就越小。本发明的方法基于化合物防止或治疗身体表面臭味散发的能力,能有效地筛选化合物。
实施例7
合成N-{[(4R)-4-氨基-4,5-二氢-2-噻吩基]羰基}甘氨酸(化合 物IIIa)
步骤1:制备N-(叔丁氧羰基)-S-(2-乙氧基-2-氧乙基)-L-半胱 氨酸乙酯12
在L-半胱氨酸乙酯盐酸盐ACROS(13.5g,72.8mmol)中于0℃滴加CH2Cl2 128mL和二碳酸二叔丁酯(16.9g,77.5mmol),然后加入三乙胺(39mL,279mmole)。移走冰浴,将反应体系搅拌5小时。于0℃添加溴乙酸乙酯(10.5mL,94.6mmol)。30分钟后移走冰浴,然后在室温下将反应体系搅拌1小时。将CH2Cl2蒸馏掉,反应混合物用盐水再稀释,用二乙醚萃取两次。浓缩后,对粗产物(25.7g)进行闪蒸层析(柱直径7.5cm,SiO2高度15cm),用环己烷-乙酸乙酯(75/25)洗脱,得到13.76g的(12)(收率56%)。
步骤2:制备(R)-乙基-4-[(叔丁氧羰基)氨基]四氢-3-氧-2-噻吩 甲酸酯13
将用戊烷洗涤两次的NaH(1.64g,55%~65%Fluka,41mmol)悬浮于THF(20mL)中,然后缓慢加入无水EtOH(2.4mL,41mmol)。当停止产生H2时,在THF(20mL)中加入更多的THF(160mL),然后是12(13.73g,41mmol)。40分钟后,加入4mL乙酸。在真空下去除溶剂。用二乙醚萃取粗产品,并用盐水洗涤。对粗产品(12g)进行闪蒸层析(柱直径7.5cm,SiO2高度15cm),用环己烷-乙酸乙酯(4/1)洗脱,得到9.22g的13(收率78%)。
步骤3:制备(R)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-4,5-二氢-2-噻吩甲酸 14
3.1:还原:在-30℃下,用以分步方式添加的NaBH4(844mg,22mmol)将90mL EtOH中的氧代酯(13)(9.16g,31.7mmol)还原。在-30℃30分钟后,依次加入8.7mL丙酮和1.1mL乙酸。粗产物于40℃和100mbar下浓缩,用EtOAc和盐水萃取至pH7。在0.1mbar下去除溶剂,得到9.20g粗产品(收率99%)(R)-乙基-4-[(叔丁氧羰基)氨基]四氢-3-羟基-2-噻吩甲酸酯。
3.2:消除:在17.5mL三乙胺的存在下,将羟基酯(9.15g,31mmol)稀释于130mL CH2Cl2中。在0℃下,滴加甲磺酰氯(4.88mL,62.9mmol)。搅拌4小时后,加入CH2Cl2,有机相用盐水萃取至中性。蒸发掉溶剂,对粗产物(9.12g)进行闪蒸层析(柱直径7.5cm,SiO2高度15cm),用环己烷-乙酸乙酯(85/15)洗脱,得到6.5g(收率77%)的(R)-乙基-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-4,5-二氢-2-噻吩甲酸酯。
3.3:皂化:酯(6.5g,23.8mmol)在76mL EtOH溶液中进行皂化。在0℃下,缓慢加入32mL 1N的LiOH水溶液,在室温下将反应体系搅拌2小时。加入3N的HCl,在真空下去除EtOH然后用Et2O萃取产品,得到棕色粉末粗产物5.93g(14)。
步骤4:制备化合物(IIIa)
4.1:偶联:在室温下用H-Gly-OBzl-对甲苯磺酸酯(3.7g,11mmol,Novabiochem)和二异丙基乙胺(3.88g,30mmol)对30mLCH2Cl2溶液中的N-boc保护的甲酸(14)(2.45g,10mmol)处理16小时。用CH2Cl2对混合物进行萃取,并用盐水洗涤。对11g粗产物进行闪蒸层析(柱直径7.5cm,SiO2高度15cm),用EtOAc洗脱,得到3.66g白色固体状(收率93%)的N-({(4R)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-4,5-二氢-2-噻吩基}羰基)甘氨酸苄基酯。
4.2:脱保护基:在室温下用26mL TFA对12mL CH2Cl2溶液中的受保护化合物(3.60g,9.18mmol)处理4小时。在恒沸模式下通过加入3部分的甲苯(3×80mL)将TFA蒸馏掉。将粗产物(3.11g)直接溶解于55mL水、55mL甲醇和2.2g氢氧化钠中,并在室温下搅拌2小时。然后将反应体系冷却至0℃,加入3M的HCl至pH1。在10mbar和30℃下将得到的混合物浓缩,然后以与上述相同的步骤进行层析(柱2.5cm,80g Dowex 50WX8)。得到1.2g(收率65%)化合物IIIa。
APCI+:M+1=202,1H-NMR于D2O中:6.37(d,J=3.0Hz,1H,C(4));4.82-4.90(m,1H,C(3));3.88-3.80(m,1H,C(2));3.84(s,2H,C(7));3.43(dd,d=13.0,3.0,1H,C(7))。13C-NMR:179.0(s,C(8));166.3(s,C(6));148.0(s,C(5));125.4(d,C(4));61.3(d,C(3));46.4(t,C(7));38.6(t,C(2))。
实施例8
合成抑制剂:制备N-[(2S)-2-氨基-4-戊炔酰基]甘氨酸(化合物 VI)
用10分钟向H-炔丙基-DL-gly-OH Bachem(25mmol,2.83g)于50mL 0.1N NaOH和50mL二氧六环中的溶液加入二碳酸二叔丁酯Fluka(75mmol,16.35g),通过加入1N的NaOH将pH保持在9.5。2小时后,在真空下去除二氧六环,用1M的HCl将溶液酸化,用乙酸乙酯萃取,用5%的KHSO4洗涤三次,在Na2SO4上干燥,在真空下过滤并浓缩。使用Pybop(27mmol,14g)和二异丙基乙胺(75mmol,9.67g)将CH2Cl2中的粗产物混合物(25mmol,5.4g)与H-gly-Obz-对甲苯磺酸酯偶联,于22℃搅拌3小时。用700mLCH2Cl2稀释粗产物混合物,并用盐水洗涤两次。有机相在Na2SO4上干燥,过滤并进行闪蒸层析(SiO2高度15cm,于7cm直径的柱中),用乙酸乙酯洗脱,得到8.4g。将该粗产物(23mmol,8.3g)用50mL的TFA在CH2Cl2中处理,2小时后,用200mL苯恒沸蒸馏三次将TFA去除,得到粗产物6.5g。
使用NaOH(75mmol,3g),在75mL MeOH和75mL水中,仅将该粗产物的一半(12.5mmol,3.25g)皂化。2小时后,用1M的HCl将混合物酸化,在真空下去除溶剂,对残余物进行闪蒸层析(SiO2-RP18,15cm高,柱直径4.5cm)。该柱用7∶3的EtOH/水洗脱,在真空下去除溶剂,得到1.36g化合物VI。
APCI+:M+1=171,1H-NMR于D2O中:4.33-4.28(m,1H,C(2));4.08(m,2H,C(6));3.01-2.88(m,2H,C(3));2.61(dd,J=2Hz,1H,C(5))。13C-NMR:175.7(s,C(7)),171.6(s,C(1));79.2(s,C(5)),77.4(d,C(5)),54.2(d,C(2)),44.2(t,C(3));23.9(t,C(4))。
实施例9
制备3-氯-Ala-Gly(15)
步骤1:偶联:在22℃下,将CH2Cl2和H-Gly-Obz-对甲苯磺酸酯Novabiochem(5.5mmol,1.85g)中的N-Boc-β-氯-Ala-OHBachem(5mmol,1.12g)与PyBOP Novabiochem(5.5mmol,2.86g)和二异丙基乙胺(15mmol,1.94g)搅拌16小时。然后将粗产物混合物在SiO2上过滤,用乙酸乙酯(50mL)洗脱,得到1.84g(收率99%)的浓缩后的粗产物。
步骤2:脱保护基:将所得到的粗产物(4.8mmol,1.8g)在9mL的CH2Cl2中稀释,并加入20mL TFA。混合物在22℃下搅拌3小时,在高真空下通过恒沸蒸馏用苯(3×100mL)纯化。将粗产物(5mmol,1.7g)在10mL水和20mL乙醇中稀释,并在活性炭上以Pd 5%的催化量用H2氢化。16小时后,混合物在C盐上过滤,用水漂洗两次。在真空下去除乙醇,粗产物在Dowex 50WX8(柱直径2.5cm,80g)上进行层析。将其载入5mL水中,柱用150mL水进行漂洗。依次用100ml的部分0.4M、0.8M、1.2M、1.6M、2.0M的NH4OH进行洗脱。洗脱后是HP-TLC(SiO2,Merck1.05628.0001),流动相AcOH/tBuOH/H2O/AcOH为2/1/1/1。用1.6M的氨洗脱出化合物15,并且在浓缩后,得到730mg的15(收率81%)。
APCI+:M+1=181,1H-NMR于D2O中:4.53-4.51(m,1H,C(2));4.16-4.02(m,2H,C(3));4.03(d,J=8Hz,1H,C(4));3.98(d,J=8Hz,1H,C(4))。13C-NMR:176.7(s,C(5)),169.9(s,C(1));56.8(d,C(2)),45.4(t,C(3));44.9(t,C(4))。
实施例10
制备N-[3-氨基-苯甲酰基]甘氨酸(化合物VII)
在90mL CH2Cl2中的3-氨基苯甲酸11 ABCR(6.85g,50mmol)中加入二碳酸二叔丁酯(11.66g,53.3mmol),并且于0℃滴加三乙胺(27mL,193mmol)。于22℃搅拌4小时后,加入水,并用CH2Cl2萃取出N-boc-邻氨基苯甲酸,得到粗产物,浓缩后为11.94g。在75mL CH2Cl2中的粗产物(5.93g,25mmol)中,加入H-Gly-Obz对甲苯磺酸酯Novabiochem(14.3g,27.5mmol)、PyBOP(14.3g,27.5mmol)和二异丙基乙胺(9.67g,75mmol)。将该混合物搅拌过夜,然后再稀释于200mL水中,用CH2Cl2萃取,在无水Na2SO4上干燥并浓缩。对粗产物进行闪蒸层析(柱直径7.5cm,SiO2高度15cm),用环己烷-乙酸乙酯(2/3)洗脱,得到4.19g(收率43.6%)。将这些产物(4.19g,10.9mmol)在13mL CH2Cl2中再稀释,并用26mL三氟乙酸处理。3小时后,加入三部分50mL甲苯,过量的TFA通过在真空下恒沸蒸馏去除。得到粗产物3.57g。然后于22℃,在20mL水和40mL乙醇中,以Pd/C 5%用H2催化加氢来进行皂化15小时。粗产物混合物在C盐上过滤,在真空下浓缩,并进行闪蒸层析(柱直径4.5cm,SiO2-RP18高度15cm),用200mL水和100mL水/乙醇(4/1)洗脱,得到1.4g(收率54.7%)的12。
APCI+:M+1=195,1H-NMR于D2O中:7.50-7.42(m,2H),7.36-7.22(m,1H),3.9(s,2H)。13C-NMR:179.1(s),172.9(s);143(s),137.8(s),133.05(d),125.2(d);124.5(d),120.3(d),46.3(t)。
实施例11
化合物IIIa、VI的抑制作用;化合物VII的增加作用
按照实施例6的步骤测试化合物IIIa、VI和VII。各化合物以2μmol添加,化合物IIIa和VI抑制了25%和75%的(S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇的产生,因此这些化合物对于抑制汗液中存在的前体产生带臭味的挥发性化合物是有效的。如果与对照组相比,化合物VII导致(S)-3-甲基-3-巯基己-1-醇的产生增加。

Claims (16)

1.一种对具有防止、治疗或减少身体表面上臭味散发的能力的化合物进行筛选的方法,该方法包括如下步骤:
-提供包含待筛选化合物的介质,
-在该介质中加入至少一种化学式(I)的前体化合物,
-确定该前体的至少一种代谢物的增加和/或该前体的消失,并且
-根据该化合物的防止该前体的代谢物增加或防止该前体消失的能力,推断出该化合物的防止或治疗臭味散发的能力。
2.化学式(I)的化合物,
Figure A2006800030500002C1
其中,-Y定义了化学式为HY-R1的活性化合物的一个离去官能团,-R1表示C1~C20残基,或者其中-Y-R1是OH或SH,并且
其中,虚线表示双键,条件是X选自CR4和N,或者
其中,虚线表示单键,条件是X选自NR4、CR4R5、O和S,且R4和R5各自独立地选自H和C1~C10的烷基、烯基或炔基残基。
3.根据权利要求2的化合物,其中-Y-是从S、O、NR2、N+R2R3、OCO中选出的基团,并且
R1是一个活性化合物的C1~C20的残基,该活性化合物在-Y-是N+R2R3的情况下带有负电荷,并且
R2和R3各自独立地是H和/或C1~C10的烷基、烯基或炔基残基。
4.根据权利要求2的化合物,其中R1是C1~C20的烷基、烯基或炔基化合物,非强制选择地带有一个或多个从羟基、羰基、羧基、氨基、酰胺基团和卤素原子中选出的官能团。
5.根据权利要求1的方法,进一步包括在介质中加入从科属为葡萄球菌、棒杆菌和杆菌中选出的至少一种菌株或包含功能性β-裂合酶的制剂的步骤。
6.根据权利要求5的方法,其中在将菌株或β-裂合酶以及待筛选化合物加入到介质中之后,将前体化合物加入到介质中。
7.根据权利要求1的方法,其中前体的至少一种代谢物为化学式(II)的化合物,
Figure A2006800030500003C1
其中,R1和Y如上述权利要求2的化合物(I)中所定义。
8.根据权利要求1的方法,其中待筛选化合物为化学式(III)的化合物,
其中,R6是C2~C20的直链、支链或环状烷基、烯基、炔基或芳基化合物,非强制选择地可被取代,并且非强制选择地包含一个或多个杂原子,并且
-其中,虚线表示双键,条件是Z选自CR7和N,或者
-其中,虚线表示单键,条件是Z选自NR7、CR7R8、O和S,且R4和R5各自独立地选自H和C1~C10的烷基、烯基和炔基残基。
9.葡萄球菌属的细菌在筛选方法中以及在体臭的散发、抑制和/或发生的分析或研究方法中的用途。
10.根据权利要求9的用途,其中筛选方法、分析或研究方法包括检测挥发性有味物质的形成。
11.微生物溶血葡萄球菌和表皮葡萄球菌CNCM I-3357和I-3356。
12.防止汗臭的方法,该方法包括在身体表面,优选腋下皮肤上涂敷一种化合物的步骤,该化合物能抑制化合物(I)向挥发性含硫化合物的转化,在化合物(I)中,X=NH,虚线为单键,Y=S,且R1为带有一个羟基基团的C4~C10烷基残基。
13.制备具有减少臭味散发能力的产品的方法,该方法包括在该产品中加入一种化合物的步骤,该化合物能抑制权利要求12中定义的化合物(I)向挥发性含硫化合物的转化。
14.根据权利要求13的方法,其中能抑制化合物(I)向挥发性含硫化合物的转化的化合物为从权利要求8中给出的化合物中选出的化合物。
15.使化学式(I)的化合物在受控条件下代谢的方法,该方法包括使化学式(I)的化合物暴露于微生物和/或暴露于β-裂合酶的步骤。
16.化学式(III)的化合物。
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