CN101817860A - 一种13c标记甘氨胆酸的合成方法 - Google Patents

一种13c标记甘氨胆酸的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸混合溶于极性溶剂，再加入缩合试剂，控制反应温度为-20～150℃，反应时间为0.1～120h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品。本发明采用缩合试剂的方法合成13C标记甘氨胆酸，甘氨胆酸的收率可达到80％以上，13C丰度可以达到99atm％，光学纯度达到98％，化学纯度达到98％。得到的13C标记甘氨胆酸作为一种医学诊断试剂，可用于胆酸的肝肠循环，肠道细菌的过度生长，细菌代谢活性评估等。

Description

一种13C标记甘氨胆酸的合成方法
技术领域
本发明涉及一种甘氨胆酸的合成方法，尤其是涉及一种13C标记甘氨胆酸的合成方法。
背景技术
13C标记甘氨胆酸是一种医学诊断试剂，可用于胆酸的肝肠循环，肠道细菌的过度生长，细菌代谢活性评估等(J.S.苏霍多尔斯基，C.G.鲁阿乌科斯，J.M.斯坦纳等，评估细菌在犬小肠代谢活动的13C-甘氨胆酸验血测试进展，加拿大兽医研究杂志(Canadian J.Veterinary Research)，2005，69：313-317；N.M.所罗门，D.A.舍勒，J.B.瓦贡菲尔德等，稳定同位素13C标记甘氨胆酸呼气实验在诊断小肠细菌过度生长和回肠功能障碍中的应用，医学临床实验杂志(J.Lab.Clin.Med.)1977，90：431-439；C.E.金和P.P.托斯克，呼吸实验在诊断小肠细菌过度生长中的应用，临床实验科学综述(Crit.Rev.Clin.Lab.Sci.)，1984，21：269-281)。
文献报道的13C标记甘氨胆酸的合成方法，使用2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1，2-二氢喹啉(EEDQ)为缩合剂，13C标记甘氨酸乙酯与胆酸反应，合成13C标记甘氨胆酸乙酯，13C标记甘氨胆酸乙酯水解得到13C标记甘氨胆酸(寇-伊Tserng，D.L.Hachey和彼得，D.克雷恩，甘氨酸与胆酸缩合的合成改进，脂类研究杂志(Journal of Lipid Research)，1977，18：404-407)。该方法存在2个问题，一是EEDQ缩合试剂的选择性不够高，胆酸上的羧基可以和甘氨酸乙酯上的氨基反应，也可以和另一个胆酸分子上的羟基反应(注：胆酸分子有3个羟基)，生成副产物二缩胆酸或多缩胆酸；二是甘氨胆酸乙酯水解的选择性水解不容易控制，会发生酰胺基处的水解，生成胆酸和甘氨酸乙酯或甘氨酸。
一种合成13C标记甘氨胆酸方法，具体步骤是原料13C标记甘氨酸苄酯盐酸盐按文献方法合成(李在国，汪清民，黄君珉；有机中间体制备，p65)，13C标记甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸溶于极性溶剂中(如四氢呋喃)，加入缩合试剂(二氰代磷酸二乙酯)，搅拌，反应温度为-20～150℃，控制在0～50℃为好；反应时间在0.1～120小时，1～48小时为好。反应结束后，产物上硅胶柱分离提纯，得到13C标记甘氨胆酸苄酯；13C标记甘氨胆酸苄酯的氢解按文献方法进行，13C标记甘氨胆酸苄酯溶于极性溶剂中(如甲醇)，加入Pd/C催化剂和甲酸，搅拌，室温反应2～6小时，分离提纯，得到13C标记甘氨胆酸(HaruhikoYagi，Dhiren R.Thakker，Roland E.Lehr，Donald M.Jerina，Removal ofBenzyl-type Protecting Groups from Peptides by Catalytic Transfer Hydrogenationwith Formic Acid J.Org Chem，Vol.44，No.19，1979八木晴彦，迪伦·河，罗兰·莱尔，唐纳德M.耶里娜用甲酸催化加氢去除肽的苄基保护有机化学Vol.44，No.19，1979)。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种产率较高、丰度及纯度较好的13C标记甘氨胆酸的合成方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸按摩尔比为1∶(0.1-10)混合溶于极性溶剂，再加入缩合试剂，控制反应温度为-20～150℃，反应时间为0.1～120h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品。
所述的13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸的摩尔比优选1∶(0.5-5)。
所述的13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐包括甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C、甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2或甘氨酸苄酯盐酸盐-2-13C。
所述的极性溶剂包括丙酮、二氯乙烷、氯仿、四氢呋喃、二噁烷(1，4-二氧六烷)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺或二甲基亚砜中的1种或几种。
所述的缩合试剂包括二氰代磷酸二乙酯、3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮、3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮中的1种或几种。
所述的缩合试剂与13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐的摩尔比为(0.1-10)∶1。
所述的反应温度优选0-50℃。
所述的反应时间优选1-48h。
所述的缩合试剂与13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐的摩尔比优选(4-6)∶1。
所述的产物包括甘氨胆酸-甘氨酰基-1-13C、甘氨胆酸-甘氨酰基-1，2-13C2或甘氨胆酸-甘氨酰基-2-13C。
与现有技术相比，本发明采用缩合试剂的方法合成13C标记甘氨胆酸，甘氨胆酸的收率可以达到80％以上，13C丰度可以达到99atm％，光学纯度达到98％，化学纯度达到98％。得到的13C标记甘氨胆酸作为一种医学诊断试剂，可用于胆酸的肝肠循环，肠道细菌的过度生长，细菌代谢活性评估等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1-13C的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐(甘氨酰基-1-13C，0.03mol)和胆酸(0.05mol)溶于80ml四氢呋喃中，-5℃下加入二氰代磷酸二乙酯(0.06mol)和3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮(0.07mol)，控制温度在10℃，反应24小时，反应结束后，产物上硅胶柱分离提纯，得到甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1-13C，产品收率为85％。
13C标记甘氨胆酸的分析
产品的13C丰度检测采用TSQ Quantum Access液相色谱-质谱联用仪进行分析，产品纯度测量使用液相色谱进行分析(检测器为蒸发光检测器)，产品的旋光度使用WZZ-2B型自动旋光仪测试，使用液相色谱-质谱联用和核磁(核磁仪器为DSX-500，500Hz，CDCl3溶剂)对产品进行鉴定，熔点采用测量WRS-1B数字熔点仪测量。经检测，13C丰度可以达到99atm％，光学纯度达到98％，化学纯度达到98％。
实施例2
一种甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1，2-13C2的合成方法，该方法包括以下步骤：氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐(甘氨酰基-1，2-13C2，0.04mol)和胆酸(0.07mol)溶于70ml N，N-二甲基甲酰胺中，-5℃下加入3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮(0.09mol)和3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮(0.08mol)，控制温度在50℃，反应1小时，反应结束后，产物上硅胶柱分离提纯，得到甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1，2-13C2，产品收率为83％。
实施例3
一种甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-2-13C的合成方法，该方法包括以下步骤：氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐(甘氨酰基-2-13C，0.02mol)和胆酸(0.04mol)溶于75ml二甲基亚砜中，-5℃下加入3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮(0.05mol)和二氰代磷酸二乙酯(0.06mol)，控制温度在0℃，反应48小时，反应结束后，产物上硅胶柱分离提纯，得到甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-2-13C，产品收率为82％。
实施例4
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C和胆酸按摩尔比为1∶0.1混合溶于丙酮及二氯乙烷的混合极性溶剂中，再加入二氰代磷酸二乙酯作为缩合试剂，二氰代磷酸二乙酯与甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C的摩尔比为4∶1，控制反应温度为-20℃，反应120h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1-13C。
实施例5
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C和胆酸按摩尔比为1∶0.5混合溶于四氢呋喃、二噁烷(1，4-二氧六烷)、N，N-二甲基甲酰胺的混合极性溶剂，再加入3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮作为缩合试剂，3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮与甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C的摩尔比为5∶1，控制反应温度为150℃，反应时间为0.1h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1-13C。
实施例6
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将、甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2和胆酸按摩尔比为1∶5混合溶于二噁烷(1，4-二氧六烷)及N，N-二甲基甲酰胺的混合极性溶剂中，再加入二氰代磷酸二乙酯、3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮、3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮的混合缩合试剂，混合缩合试剂与甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2的摩尔比为6∶1，控制反应温度为50℃，反应时间为10h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1，2-13C2。
实施例7
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐-2-13C和胆酸按摩尔比为1∶10混合溶于N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺混合得到的极性溶剂中，再加入3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮作为缩合试剂，缩合试剂与甘氨酸苄酯盐酸盐-2-13C的摩尔比为5∶1，控制反应温度为20℃，反应时间为72h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-2-13C。
实施例8
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将、甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2和胆酸按摩尔比为1∶5混合溶于二噁烷(1，4-二氧六烷)及N，N-二甲基甲酰胺的混合极性溶剂中，再加入二氰代磷酸二乙酯、3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮、3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮的混合缩合试剂，混合缩合试剂与甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2的摩尔比为0.1∶1，控制反应温度为50℃，反应时间为10h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1，2-13C2。
实施例9
一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C和胆酸按摩尔比为1∶0.1混合溶于丙酮及二氯乙烷的混合极性溶剂中，再加入二氰代磷酸二乙酯作为缩合试剂，二氰代磷酸二乙酯与甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C的摩尔比为10∶1，控制反应温度为-20℃，反应120h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品甘氨胆酸苄酯-甘氨酰基-1-13C。

Claims (10)

1.一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在氮气保护下，将13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸按摩尔比为1∶(0.1-10)混合溶于极性溶剂，再加入缩合试剂，控制反应温度为-20～150℃，反应时间为0.1～120h，然后经硅胶柱分离提纯即得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐和胆酸的摩尔比优选1∶(0.5-5)。
3.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐包括甘氨酸苄酯盐酸盐-1-13C、甘氨酸苄酯盐酸盐-1，2-13C2或甘氨酸苄酯盐酸盐-2-13C。
4.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的极性溶剂包括丙酮、二氯乙烷、氯仿、四氢呋喃、二噁烷(1，4-二氧六烷)、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺或二甲基亚砜中的1种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的缩合试剂包括二氰代磷酸二乙酯、3-(二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮、3-(2’-氧-1’，3’，2’-二氧杂磷杂环己烷基)-氧-1，2，3-苯共三嗪-4(3H)-酮中的1种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的缩合试剂与13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐的摩尔比为(0.1-10)∶1。
7.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的反应温度优选0-50℃。
8.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的反应时间优选1-48h。
9.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的缩合试剂与13C标记的甘氨酸苄酯盐酸盐的摩尔比优选(4-6)∶1。
10.根据权利要求1所述的一种13C标记甘氨胆酸的合成方法，其特征在于，所述的产物包括甘氨胆酸-甘氨酰基-1-13C、甘氨胆酸-甘氨酰基-1，2-13C2或甘氨胆酸-甘氨酰基-2-13C。
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