CN101863961A

CN101863961A - 一种奥曲肽的制备方法

Info

Publication number: CN101863961A
Application number: CN 201010165270
Authority: CN
Inventors: 王良友; 陆冬冬; 陈逸民; 王宝利
Original assignee: CHINA TECH PEPTIDE Co Ltd
Current assignee: CHINA TECH PEPTIDE Co Ltd
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2010-10-20

Abstract

本发明涉及一种奥曲肽的制备方法，其包括通过Fmoc/tBu固相多肽合成法制备线性粗肽和由线性粗肽经过氧化反应制备奥曲肽的步骤，其中，所述氧化反应在pH 7.0～7.5以及双氧水的存在下进行，其中双氧水与线性粗肽的投料摩尔比为7～9∶1。本发明采用双氧水来氧化线性粗肽获得奥曲肽，仅需1～3小时氧化反应即完全，与传统的空气氧化法相比，反应时间大大缩短，且奥曲肽产品收率大幅提高，适于大规模生产奥曲肽及其盐。

Description

一种奥曲肽的制备方法

技术领域

本发明涉及一种奥曲肽的制备方法，特别涉及一种固相合成奥曲肽的方法。

背景技术

奥曲肽，其化学名称为D-苯丙氨酰-L-半胱氨酰-L-苯丙氨酰-D-色氨酰-L-赖氨酰-L-苏氨酰-L-半胱氨酰-L-苏氨醇环2→7)二硫化物，其结构式如式(I)所示。

奥曲肽的合成方法有液相片段缩合法和固相合成法，其中以固相合成法为主。现有技术中，固相合成法一般包括如下步骤：

(1)、将N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇接到作为载体的树脂上获得N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂；

(2)、按照Fmoc/tBu固相多肽合成的方法，根据奥曲肽的序列，将保护氨基酸按C端至N端的顺序逐个偶联到步骤(1)所得树脂上获得侧链全保护的奥曲肽八肽树脂，其中Fmoc/tBu固相多肽合成法中，参与缩合反应的氨基酸为Fmoc保护的氨基酸(通常标记为Fmoc-AA-OH)；

(3)、将八肽从所述奥曲肽八肽树脂上切下，得到线性粗肽；

(4)、步骤(3)所得线性粗肽采用空气氧化法形成二硫键，经制备HPLC纯化获得所述奥曲肽。

中国发明专利ZL 200410010833.2公开了一种醋酸奥曲肽的固相合成方法，其首先将芴甲氧羰基苏胺醇与对羧基苯甲醛反应生成芴甲氧羰基苏胺醇对羧基苯缩醛，然后将其键合在氨基AM树脂或氨基MBHA树脂，该方法的不足之处在树脂成本高，工艺复杂，并且由于其是将八肽制成水溶液后，使其在空气中自然氧化获得奥曲肽，氧化所需时间长(至少2天)，且在长时间的氧化过程中，奥曲肽在水中易发生水解，使得奥曲肽的总体收率仅能达到23％左右。另外，该方法在多肽合成中，使用DCC作为缩合剂，DCC易使人皮肤过敏、副反应较多、生成的N-酰脲类物质更易堵塞固相反应器，因此，该方法不能用于大规模固相合成奥曲肽。

中国发明ZL200510024502.9公开了一种醋酸奥曲肽的固相合成方法，其使用氯甲基树脂作载体，采用2-羟基3，4-二氢吡喃做为肽链和氯甲基树脂之间的连接臂，该方法在小试过程的八肽合成中，线性粗肽的收率91.7％，纯度57.1％。然而，在线性粗肽制备奥曲肽时，该方法亦采用与ZL200410010833.2相同的空气氧化法，使得最终成品奥曲肽的产率较低；另外，该方法在八肽合成中采用BOP作为缩合剂，该缩合剂在使用过程中会产生致癌性的副产物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的奥曲肽的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种采用固相合成法制备奥曲肽的方法，包括如下步骤：

(2)、按照Fmoc/tBu固相多肽合成的方法，根据奥曲肽的序列，将保护氨基酸按C端至N端的顺序逐个偶联到步骤(1)所得树脂上获得奥曲肽八肽树脂；

(3)、使用裂解剂将八肽从所述奥曲肽八肽树脂上切下，得到线性粗肽；

(4)、步骤(3)所得线性粗肽经氧化反应形成二硫键，纯化，获得所述奥曲肽，

其中：步骤(4)中，所述氧化反应在pH 7.0～7.5以及氧化剂H₂O₂的存在下进行，其中H₂O₂与线性粗肽的投料摩尔比为7～9∶1。

根据本发明的一个具体方面，步骤(4)中，所述氧化反应的过程如下：

将所述线性粗肽加水溶解至浓度为1～2mmol/L，加入3wt％～10wt％的稀氨水调节溶液pH至7.0～7.5，然后在室温搅拌下，滴加0.5wt％～2wt％的双氧水，于温度20℃～40℃下反应1～3h。

根据本发明，步骤(1)～(3)可采用已知的技术进行。但优选按照如下方案进行：

步骤(1)中，作为载体的树脂为2-氯三苯甲基氯树脂。具体地，在反应釜中，通过使2-氯三苯甲基氯树脂与N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇在催化剂碳酸氢铯的存在下发生反应生成N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂，其中，2-氯三苯甲基氯树脂与N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇的投料摩尔比为1∶2～4。优选地，所述反应在二氯甲烷与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中以及pH 7～9下进行，反应温度为30℃～70℃，反应时间为1.5～3小时。所述pH可通过加入有机碱来调节，优选通过添加入N，N-二异丙基乙胺来调节。更优选地，在反应结束后，从反应釜中抽走反应液，然后将二氯甲烷、甲醇及N，N-二异丙基乙胺的混合溶剂加入到反应釜中，保持30分钟以上，以封闭2-氯三苯甲基氯树脂上未反应的功能基，最后洗涤、干燥，获得的N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂用于下一步反应。

步骤(2)中，所述偶联在N，N-二异丙基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑以及N，N-二甲基甲酰胺组成的缩合体系中进行，其中，Fmoc保护的氨基酸、N，N-二异丙基碳二亚胺以及1-羟基苯并三唑的投料摩尔比为1∶1.1～1.3∶1.1～1.3，优选1∶1.2∶1.2，且Fmoc保护的氨基酸的投料量为与其进行偶联的树脂的摩尔数的2～4倍，优选3倍。优选地，通过Kaiser test检测来判断每一步所述的偶联是否完成，如反应3小时后检测仍不合格，则重复偶联。

步骤(3)中，使用三氟乙酸、苯甲硫醚、乙二硫醇以及苯甲醚按体积比90∶5∶3∶2组成的混合液将八肽作为所述裂解剂将八肽从所述奥曲肽八肽树脂上切下。1g奥曲肽八肽树脂需8～10mL所述的混合液。

根据本发明，由步骤(4)获得的奥曲肽可进一步被制备成它的各种盐形式，奥曲肽的盐形式包括但不限于醋酸奥曲肽、三氟乙酸奥曲肽、硫酸奥曲肽、柠檬酸奥曲肽等。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用过氧化氢来氧化线性粗肽获得奥曲肽，仅需1～3小时氧化反应即完全，与传统的空气氧化法相比，反应时间大大缩短，且奥曲肽产品收率大幅提高，适于大规模生产奥曲肽及其盐。

具体实施方式

本发明所用的缩写具有下面的含义：

Boc：叔丁氧羰基；tBu：叔丁基；BOP：苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐；Bzl：苄基；2-CTC：2-氯三苯甲基；DCM：二氯甲烷；DIC：N，N-二异丙基碳二亚胺；DIPEA：N，N-二异丙基乙胺；DMF：N，N-二甲基甲酰胺；EDT：1，2-乙二硫醇；Fmoc：9-芴甲氧羰酰；HOBt：1-羟基苯并三唑；TFA：三氟乙酸；Trt：三苯甲基；Z：苄氧羰基；

Fmoc-AA-OH：N-芴甲氧羰基保护的氨基酸；

Fmoc-Cys(Trt)-OH：N-芴甲氧羰基-S-三苯甲基半胱氨酸；

Fmoc-Lys(Boc)-OH：N-α-芴甲氧羰基-N-ε-叔丁氧羰基赖氨酸；

Fmoc-Phe-OH：N-芴甲氧羰基-苯丙氨酸；

Fmoc-D-Phe-OH：N-芴甲氧羰基-D苯丙氨酸；

Fmoc-Thr(tBu)-OL：N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇；

Fmoc-Thr(tBu)-OH：N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨酸；

Fmoc-D-Trp(Boc)-OH：N-芴甲氧羰基-N-叔丁氧羰基-D-色氨酸；

A/B：A与B的混合物。

本发明中，Kaiser test主要采用的试剂为茚三酮，反应呈紫色或深蓝色，说明游离氨基酸的存在，即偶联未完全。

根据本发明，如无特殊说明，所述的氨基酸的构型均为L-型。

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。

一种醋酸奥曲肽的制备方法，包括如下步骤：

(1)、Fmoc-Thr(tBu)-O-CTC树脂制备

将1350g 2-CTC树脂(100～200目，替代度为1.0mmol/g)加入到20L固相反应釜中，加入适量DMF洗涤一次，抽干；再用适量二氯甲烷常温溶胀，抽干；DMF洗涤一次，抽干。加入1612g Fmoc-Thr(tBu)-OL(4mol)、778g碳酸氢铯的DCM/DMF溶液(8L，V/V＝1∶1)，反应约15分钟，加入700mL DIPEA，60℃下反应2小时，抽干，加DMF洗涤2次，抽干。加入5L封闭试剂DCM/CH₃OH/DIPEA(体积比17∶2∶1)，反应30min，抽干，再封闭1次，DMF洗涤2次；无水乙醚洗涤2次，每次约10min，真空减压干燥过夜。称重，得1789g，测得替代度为0.67mmol/g。

(2)、奥曲肽八肽树脂的制备

a、制备Fmoc-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：称取步骤(1)制备的Fmoc-Thr(tBu)-O-CTC树脂1492g(1mol)，放入20L固相反釜中，加入适量DMF溶胀30min，抽干。加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min，然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的1757g Fmoc-Cys(Trt)-OH(3mol)、445g HOBt和510mL DIC的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂(5％茚三酮无水乙醇溶液(W/V)；新蒸苯酚的无水乙醇溶液(4∶1，W/V)；取2mL0.01M的KCN水溶液，用新蒸的吡啶稀释至100mL)各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

b、制备Fmoc-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：向步骤a茚检合格后的反应釜中加入10L 20％哌啶/DMF溶液，室温反应30min。然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-Thr(tBu)-OH 1704g(3mol)、445gHOBt和510mL DIC的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

c、制备Fmoc-Lys(Boc)-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：向步骤b茚检合格后的反应釜中加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min，然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-Lys(Boc)-OH1405g(3mol)、445g HOBt和510mL DIC的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

d、制备Fmoc-D-Trp(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：向步骤c茚检合格后的反应釜中加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min，然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-D-Trp(Boc)-OH 1580g(3mol)、445g HOBt和510mL DIC的DMF溶液(10L)，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

e、制备Fmoc-Phe-D-Trp(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：在步骤d茚检合成后的反应釜中，加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min。然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-Phe-OH 1162g(3mol)、445g HOBt和DIC(510mL)的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

f、制备Fmoc-Cys(Trt)-Phe-D-Trp(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂：向步骤e茚检合成后的反应釜中加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min，然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-Cys(Trt)-OH 1757g(3mol)、445g HOBt和DIC(510mL)的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一个氨基酸的偶联反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

g、制备D-Phe-Cys(Trt)-Phe-D-Trp(Boc)-Lys(Boc)-Thr(tBu)-Cys(Trt)-Thr(tBu)-O-CTC树脂(侧链全保护的奥曲肽八肽树脂)：向步骤f茚检合成后的反应釜中加入20％哌啶/DMF溶液(10L)，室温反应30min。然后用DMF洗涤4次，加入溶解过滤好的Fmoc-D-Phe-OH 1162g(3mol)、HOBt 445g和DIC(510mL)的DMF(10L)溶液，室温搅拌反应2.5小时后，用玻璃棒粘取少许树脂于小试管中，用DMF洗涤树脂，加入茚三酮检测试剂各2滴，放置于微量恒温器中，100℃放置5min。观察到树脂浅黄，溶液浅黄，表明反应已经完全，可抽掉反应液，进入下一步反应。若反应3小时后，茚检仍不合格，则需重复偶联。

加入20％哌啶/DMF溶液10L，室温反应30min。用DMF各洗涤4次，再分别用无水甲醇，收缩2次，抽干，转移出树脂，真空干燥，直至树脂恒重，得侧链全保护的奥曲肽八肽树脂2965g。

(3)、制备线性粗肽

取干燥的步骤(2)所得奥曲肽八肽树脂296.5g，加入25L预冷的裂解试剂(TFA/苯甲硫醚/EDT/苯甲醚＝90∶5∶3∶2，体积比)，在室温下裂解2.5小时，然后过滤并在冷冻的无水乙醚中沉降，半个小时后，离心，得到线性粗肽，将这些线性粗肽在真空干燥箱里干燥4至5个小时后，得到干燥的线性粗肽。

2965g奥曲肽八肽树脂均分为10次裂解，共得到干燥的线性粗肽1215g。

(4)、步骤(3)所得线性粗肽经氧化、纯化、转盐和冻干后得到成品醋酸奥曲肽

将线性粗肽加水溶解至浓度约为1～2mmol/L，充分搅拌至全溶，用稀氨水(取浓氨水适量稀释5倍的溶液)调整粗肽溶液pH值至7.1～7.2。在室温搅拌下，将1.5wt％的双氧水滴加到粗肽溶液中(双氧水与粗肽的摩尔比为8∶1)，反应1～2小时即可完成氧化(HPLC监测反应的进程)。氧化完成后，加入醋酸，调节溶液pH值调至4左右，使用0.45μm的滤膜过滤溶液，滤液经直径15cm的硅胶C18(粒径10微米、孔径100埃)反相高效液相制备柱纯化(流动相A：取1.1L磷酸加入95L纯水中，使用三乙胺调节pH值至2.3，纯水定容至100L；流动相B相：乙腈。检测波长：230nm，洗脱流速：400-500mL/min；梯度：B由22％到25％，40分钟)。纯化出峰以后，根据峰形收集各组份，经HPLC分析，按峰前、峰顶和峰后分别并样，其中峰前、峰后纯度大于70％，峰顶为合格品(HPLC纯度大于98％)。对峰前、峰后段按以上纯化步骤进行多次纯化得合格品。再用醋酸铵和醋酸转盐后、减压浓缩、冻干后得成品。

反相高效液相制备柱纯化时，每次上样量为约含50g目的肽的溶液。1215g线性粗肽经氧化、纯化、转盐和冻干后共得合格的醋酸奥曲肽880g(HPLC纯度：98.4％，含水4.8％，含醋酸7.5％)，总收率74％(按1molFmoc-Thr(tBu)-O-CTC树脂为起始原料来计算，包括固相偶联、裂解和纯化的所有步骤；最后产品的量按除去杂质、水份和醋酸后的含量计)。

成品醋酸奥曲肽分析数据：比旋度-21.7°(C＝6.25mg/mL，1％醋酸)；ESI(M+H⁺)1020.4(理论值：1019.2)；氨基酸组成：苏氨酸1.07(1)；半胱氨酸1.84(2)；苯丙氨酸1.93(2)；色氨酸0.91(1)；赖氨酸1.07(1)；苏氨醇0.94(1)。

综上，本实施例的奥曲肽合成工艺路线有如下特点：以2-CTC树脂为载体，并采用经典的Fmoc/tBu固相多肽合成法以及结合双氧水氧化工艺，工艺简便，生产周期短，可实现单批次几百克到公斤级的生产规模；每步的氨基酸缩合率达到99.5％以上，线性粗肽的HPLC纯度大于90％，成品醋酸奥曲肽总收率达到70％以上，且整个生产采用常规的原料和试剂，没有使用到剧毒的氟化氢等试剂，安全环保。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种采用固相合成法制备奥曲肽的方法，包括如下步骤：

(1)、将N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇连接到作为载体的树脂上获得N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂；

(4)、步骤(3)所得线性粗肽经氧化反应形成二硫键，经制备高效液相色谱纯化即得所述奥曲肽，

其特征在于：步骤(4)中，所述氧化反应在pH 7.0～7.5以及氧化剂H₂O₂的存在下进行，其中H₂O₂与线性粗肽的投料摩尔比为7～9∶1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述氧化反应的具体过程为：将所述线性粗肽加水溶解至浓度为1～2mmol/L，加入3wt％～10wt％的稀氨水调节溶液pH至7.0～7.5，然后在室温搅拌下，滴加0.5wt％～2wt％的双氧水，于温度20℃～40℃下反应1～3h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述作为载体的树脂为2-氯三苯甲基氯树脂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中：在反应釜中，通过使2-氯三苯甲基氯树脂与N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇在催化剂碳酸氢铯的存在下发生反应生成所述N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂，其中，2-氯三苯甲基氯树脂与N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇的投料量满足2-氯三苯甲基与N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇摩尔比为1∶2～4。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述反应在二氯甲烷与N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中以及pH 7～9下进行，反应温度为30℃～70℃，反应时间为1.5～3小时。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，通过加入N，N-二异丙基乙胺调节所述pH。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述反应结束后，从反应釜中抽走反应液，然后将二氯甲烷、甲醇及N，N-二异丙基乙胺的混合溶剂加入到反应釜中，保持30分钟以上，以封闭2-氯三苯甲基氯树脂上未反应的功能基，最后经洗涤、干燥获得所述的N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨醇树脂。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述偶联在N，N-二异丙基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑以及N，N-二甲基甲酰胺组成的缩合体系中进行，其中，Fmoc保护的氨基酸、N，N-二异丙基碳二亚胺以及1-羟基苯并三唑的投料摩尔比为1∶1.1～1.3∶1.1～1.3，且Fmoc保护的氨基酸的投料量为与其进行偶联的树脂的摩尔数的2～4倍。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，通过Kaiser test来判断每一步所述的偶联是否完成。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，使用三氟乙酸、苯甲硫醚、乙二硫醇以及苯甲醚按体积比90∶5∶3∶2组成的混合液作为所述裂解剂。