CN102046781A - 糖结构以及制造和使用此类结构的方法 - Google Patents

糖结构以及制造和使用此类结构的方法 Download PDF

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Abstract

在此描述了在低聚糖中易于进行衍生作用的两个、多个、大多数或每个位置上具有一个保护基的低聚糖。还描述了制造以及使用此类低聚糖的集合体、文库以及方法。

Description

糖结构以及制造和使用此类结构的方法
相关申请
本申请根据35 U.S.C.§119要求了2008年5月30日提交的美国临时申请序列号61/057,354的优先权，其全文内容通过引用结合在此。
背景
多糖类例如肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素以及透明质酸是多种糖类结构的复杂并且不均匀的混合物。它们的生物特性以及治疗应用是这种复杂性的一种反映。
概述
本披露一部分是基于可以用于提供低聚糖(例如具有预先选定的序列的低聚糖)的糖支架的发现，连同基本上同质的低聚糖或所定义的低聚糖的混合物。
因此，在一个方面，本披露的特征为一种二糖或更大的低聚糖。该低聚糖可以具有一个预先选定的序列，例如具有一种预先选定模式的衍生作用的糖结构的一个序列。这种低聚糖允许设计并且合成具有预先选定的复杂模式的衍生作用，例如预先选定的复杂模式的硫酸化作用或乙酰化作用的低聚糖结构。在一些实施方案中，这种低聚糖仅仅具有两种不同的保护基。在多个实施方案中，这两种保护基具有不同的反应性。一种保护基使用一种衍生基团在所选择的条件下被取代到一种第一程度，例如基本上完全取代。另一种保护基产生的相对较少，例如它在相同的条件下基本上没有产生衍生作用。这种低聚糖可以是例如二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、九糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。(本发明的糖可以具有奇数或偶数的单糖亚基。)
在一个实施方案中，本披露的特征为包括多个二糖单元的低聚糖，其中在该多个单元中在一个二糖单元中的一个、两个、多个、大多数或每个易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置或者使用允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基进行保护，其中每个二糖单元的每个保护基的身份不依赖于该二糖单元中任何其他保护基的身份，并且其中每个二糖单元的身份不依赖于该低聚糖中其他二糖单元的身份。
在一个实施方案中，该多个单元的或在该低聚糖中的至少一个、两个、多个、大多数、至少50％、60％、70％、80％、或90％、或所有的二糖单元用这两种保护基中的其中一种对每个(或一个)易于进行衍生作用的位置进行了保护。在一个实施方案中，该多个单元的或在该低聚糖中的至少一个、两个、多个、大多数、至少50％、60％、70％、80％、或90％、或所有的二糖单元用这两种保护基中的其中一种对每个易于进行衍生作用的位置进行了保护并且在另一个实施方案中，该多个或该低聚糖中的每个二糖包括两种保护基中的至少一种。
在一个实施方案中，在该低聚糖中的一个或多个二糖单元使用允许衍生作用的一种保护基来保护，并且该允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。在一个实施方案中，这种或这些二糖单元使用不允许衍生作用的一种保护基来保护，并且该不允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。
在一个实施方案中，在该低聚糖的所有二糖单元中，易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用作用)的每个位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护。在一个实施方案中，使用允许衍生作用的一种保护基保护的每个位置使用相同的保护基进行保护并且使用不允许衍生作用的一种保护基保护的每个位置使用相同的保护基进行保护。
在一个实施方案中，该保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，该保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基(levulinoyl)、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)并且该不允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要该允许衍生作用的保护基以及不允许衍生作用的保护基是正交的保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基和/或叠氮化物。
在一个实施方案中，这种或这些二糖单元是一种糖醛酸(例如艾杜糖醛酸和/或葡糖醛酸)以及一种己糖胺(例如葡糖胺以及半乳糖胺)。在一个实施方案中，这种或这些二糖单元是N-乙酰半乳糖胺或N-乙酰葡糖胺以及一种糖醛酸(例如葡糖醛酸和/或艾杜糖醛酸)。
在一个实施方案中，这种低聚糖包括具有以下结构的一种二糖：
Figure BPA00001259093000031
其中R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基等基团，并且其中R1、R2、R5、R6以及R7是或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。在一个实施方案中，在具有允许衍生作用的保护基的低聚糖的每个位置上，该保护基对于允许衍生作用的保护基而言是相同的保护基。在一个实施方案中，在具有不允许衍生作用的保护基的低聚糖的每个位置上，该保护基是不允许衍生作用的相同的保护基。在一个实施方案中，在低聚糖中的具有允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基并且在该低聚糖内具有不允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。
在一个实施方案中，这种低聚糖是十糖，例如它实质的构成为：
其中X1、X2、X3和X4各自独立地是A或B，并且其中
Figure BPA00001259093000051
并且其中对于A或B每次出现时R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基等基团并且其中对于A或B每次出现时R1、R2、R5、R6、以及R7是一个保护基，该保护基是选自或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。在一个实施方案中，在低聚糖内具有允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在一个实施方案中，在十糖内具有不允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在一个实施方案中，在十糖内具有允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基并且在具有不允许衍生作用的保护基的十糖的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7中一个或多个的选择可以是在一个第一以及第二基团A、一个A以及B、或一个第一以及第二基团B之间而不同。
在一个实施方案中，这种低聚糖是十糖，它实质的构成为：
Figure BPA00001259093000052
其中X5、X6、X7以及X8各自独立地是C或D，并且其中
C是：              并且            D是：
并且其中对于C或D每次出现时R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基等基团并且其中对于C或D每次出现时R1、R2、R5、R6、以及R7是一个保护基，该基团是选自或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。在一个实施方案中，在低聚糖中具有允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在一个实施方案中，在十糖中具有不允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在一个实施方案中，在十糖中的具有允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基并且在十糖中的具有不允许衍生作用的保护基的每个位置上，该保护基是同一种保护基。在多个实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7中一个或多个的选择可以是在一个第一以及第二基团C、一个C以及D、或一个第一以及第二基团D之间而不同。
本披露的特征还为一种低聚糖，例如以上描述的一种低聚糖，其中当以上描述的任何位置具有允许衍生作用的保护基时，存在一个硫酸盐基团，并且剩余的位置具有不允许衍生作用的保护基。
本披露的特征还为一种低聚糖，例如以上描述的一种低聚糖，其中当以上描述的任何位置具有允许衍生作用的保护基时，存在一个或多个氢，并且剩余的位置具有允许衍生作用的保护基。
在一个方面，本披露的特征为一种二糖，该二糖中的易于进行衍生作用的两个、多个、大多数或每个位置上具有一个保护基。在任何给定位置上的保护基可以是允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。如在此在其他之处所描述的，这些对于提供具有预先选定的序列和/或衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的水平或模式的低聚糖、或其文库是有用的。
在一个实施方案中，本披露的特征为一种受保护的二糖，在该二糖中的每个易于进行衍生作用的位置上具有一个保护基，其中在每个位置上的该保护基是或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基，并且例如，在每个位置上的保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基的身份。
在一个实施方案中，该二糖具有多个保护基的一个预先选定的模式，例如当进行衍生时它将提供一种预先选定模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)。
在一个实施方案中，易于进行衍生作用的每个位置用两种保护基中的其中一种进行保护并且在一个实施方案中，每种基团至少有一个在该二糖中存在。
在一个实施方案中，该保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，该保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)并且该不允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要该允许衍生作用的保护基以及不允许衍生作用的保护基是正交的保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基和/或叠氮化物。
在一个实施方案中，该二糖是一种糖醛酸(例如艾杜糖醛酸或葡糖醛酸)以及一种己糖胺(例如葡糖胺、半乳糖胺)。在一个实施方案中，该二糖是N-乙酰半乳糖胺或N-乙酰葡糖胺以及一种糖醛酸(例如葡糖醛酸和/或艾杜糖醛酸)。
在一个实施方案中，该二糖中可以与另一个糖结构形成连接(linkages)的至少一个位置是使用一个保护基进行保护的。可以处于涉及使该二糖连接到另一个糖结构上的二糖中的位置上的保护基的例子可以是来自例如醚类、取代的醚类、硅醚类、缩醛类、酯类等的任何正交的羟基保护基。示例性的保护基包括但不限于乙酰丙酰基、苯甲酰基、叔丁基二甲基甲硅烷基(tBDMS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(tBDPS)、2-萘基(2-NAP)以及9-芴基甲氧羰基(Fmoc)。
在一个实施方案中，该二糖具有以下结构I、II、III或IV其中之一：
Figure BPA00001259093000081
其中R1、R2、R5、R6以及R7是选自以下各项的保护基：或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基，其中在R1、R2、R5、R6以及R7中任一者上的保护基的身份不依赖于在任何其他位置上的保护基的身份；并且其中是R8是氢或烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基等。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、一个含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。
在一个实施方案中，R3是一个保护基，例如在此所描述的一种保护基，例如乙酰丙酰基，该基团可以处于该单糖中的一个涉及使单糖连接到另一个糖结构上的位置。
在一个实施方案中，R4是一个保护基，例如在此所描述的一种保护基，例如苯甲酰基或2Nap，该基团可以处于该单糖中的一个涉及使该单糖连接到另一个糖结构上的位置。
在一个实施方案中，该二糖是在表I、表II、图6、图7、图14或图15中描述的二糖中的任一种。
这些二糖可以结合到更大的低聚糖中，例如三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。
在另一个方面，本披露的特征为一种单糖，在该单糖内易于进行衍生作用的两个、多个、大多数或每个位置上具有一个保护基。在任何给定位置上的该保护基是允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。在各自位置上的每个保护基的身份不依赖于任何其他位置上的保护基。如在此其他之处所描述的，它们对于提供具有预先选定的序列和/或水平或模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的二糖或更大的低聚糖、或其文库是有用的。
在一个实施方案中，将易于进行衍生作用的每个位置用两种保护基中的其中一种进行保护并且在一个实施方案中，每种基团中至少有一个存在。
在一个实施方案中，本披露的特征为一种受保护的单糖，在该单糖内每个易于进行衍生作用的位置上具有一个保护基，其中在每个位置上的该保护基是或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基，并且在每个易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份不依赖于该单糖结构中任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份。
在一个实施方案中，该保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，该保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，并且该不允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要该允许衍生作用的保护基以及不允许衍生作用的保护基是正交的保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该单糖是一种糖醛酸(例如艾杜糖醛酸或葡糖醛酸)或一种己糖胺(例如葡糖胺、半乳糖胺)。在一个实施方案中，该单糖是N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡糖胺或一种糖醛酸(例如葡糖醛酸和/或艾杜糖醛酸)。
在一个实施方案中，将该单糖中的至少一个可以与另一个糖结构形成连接的位置使用一个保护基进行保护。可以处于涉及将单糖连接到另一个糖结构上的单糖中的位置上的保护基的例子可以是来自例如醚类、取代的醚类、硅醚类、缩醛类、酯类等的任何正交的羟基保护基。示例性的保护基包括但不限于乙酰丙酰基、苯甲酰基、叔丁基二甲基甲硅烷基(tBDMS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(tBDPS)、2-萘磺酰基-L-天冬氨酰-(2-苯乙基)酰胺(2-NAP)以及9-芴基甲氧羰基(Fmoc)。
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构之一：
Figure BPA00001259093000121
其中R8是氢或烷基，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基等；并且其中R1以及R2是选自或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基，其中在R1以及R2位置上的保护基的身份不依赖于在其他位置上的保护基。在一些实施方案中，R1以及R2均具有允许衍生作用的一种保护基；R1以及R2均具有不允许衍生作用的一种保护基；R1具有允许衍生作用的一种保护基并且R2具有不允许衍生作用的一种保护基；或R2具有允许衍生作用的一种保护基并且R1具有不允许衍生作用的一种保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基并且该不允许衍生作用的保护基是苄基。
在一个实施方案中，R9是一个保护基，例如在此所描述的一种保护基，例如乙酰丙酰基或tBDMS，该基团可以处于在单糖内将单糖连接到另一个糖结构上的一个位置。
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构之一：
Figure BPA00001259093000122
其中R5、R6以及R7是选自或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基，其中在R5、R6以及R7上的保护基的身份不依赖于该单糖中其他位置上的保护基的身份。在一些实施方案中，R5、R6以及R7均具有允许衍生作用的保护基；R5、R6以及R7均具有不允许衍生作用的保护基，R5以及R6具有允许衍生作用的保护基并且R7具有不允许衍生作用的保护基；R5具有允许衍生作用的保护基并且R6以及R7具有不允许衍生作用的保护基；R5以及R7具有允许衍生作用的保护基并且R6具有不允许衍生作用的保护基；R5以及R6具有不允许衍生作用的保护基并且R7具有允许衍生作用的保护基；R5具有不允许衍生作用的保护基并且R6以及R7具有允许衍生作用的保护基；R5以及R7具有不允许衍生作用的保护基并且R6具有允许衍生作用的保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。
在一个实施方案中，R10是一个保护基，例如在此所描述的一种保护基，例如苯甲酰基或2Nap，该基团可以在该单糖内处于涉及将单糖连接到另一个糖结构上的一个位置。
在一个实施方案中，该单糖是在图1-5、12或13中提供的单糖。
在另一方面，本披露的特征为一种制造一种低聚糖的方法，该低聚糖是二糖或更大，例如具有预先选定模式的衍生作用的糖结构的序列。该方法的实施方案允许设计并且合成具有预先选定的复杂模式的衍生作用(例如预先选定的复杂模式的硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖结构。将糖结构或亚基(各自具有适当模式的保护基)连接在一起以允许生产更大的具有预先选定模式的衍生作用的糖结构。然后单一的衍生反应可以提供预先选定模式的衍生作用。该方法的实施方案通过使用仅两种不同的保护基实现了这种衍生作用。在一个实施方案中，这两种保护基各自具有不同的反应性。一种保护基使用一种衍生基团在所选择的条件下被取代到一种第一程度，例如，基本上完全取代。另一种保护基产生的相对较少，例如它在相同的条件下基本上没有产生衍生作用。这些实施方案依赖于不同的亚基或糖结构的一个文库。该文库提供了具有多样化模式的两种保护基的多个低聚糖结构。因此，人们可以选择具有一种模式的保护基的一个第一文库成员，该成员当衍生时可以产生一种选定模式的衍生作用。如以上所提及的，该第一文库成员被连接到具有选定模式的保护基的一个或多个随后的文库成员上并且被选择为提供一种模式的保护基。如以上所提及的，可以使用一个单一的反应来衍生整个更大的糖以提供具有一种预先选定模式的衍生作用的低聚糖。这种低聚糖可以是例如二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。
该方法包括：
提供一种第一受保护的糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且其中在该糖结构中一个、两个、多个、大多数或所有的易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护，并且其中在每个位置上的保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基的身份；
提供一种第二糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且任选地，其中在该糖结构中的一个、两个、多个、大多数或所有的易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护，并且其中在每个位置上的保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基的身份；并且
将该第一糖结构连接到该第二糖结构上，以便由此制造具有预先选定的序列的低聚糖。
在一个实施方案中，该受保护的单糖单元中的至少一个、两个、多个、大多数、至少50％、60％、70％、80％、或90％、或全部都用这两种保护基中的其中一种对每个(或一个)易于进行衍生作用的位置进行了保护。在一个实施方案中，该受保护的糖单元中的至少一个、两个、多个、大多数、至少50％、60％、70％、80％、或90％、或全部用这两种保护基中的其中一种对每个易于进行衍生作用的位置进行了保护并且在另一个实施方案中，每个受保护的糖包括两种保护基中的至少一种。
在一个实施方案中，该方法包括制造带有具有一种预先选定模式的衍生作用(例如一种预先选定模式的硫酸化作用或乙酰化作用)的一个序列的低聚糖；例如一个序列，该序列所具有的一个第一糖结构具有一种第一模式的衍生作用(例如在糖醛酸的位置R1上衍生的硫酸盐)并且所具有的一种第二糖结构具有一种第二模式的衍生作用(例如在己糖胺的位置R6上的硫酸盐)。该方法包括：
提供一种第一受保护的糖结构，该结构当进行衍生时将提供具有一个第一预先选定模式的衍生作用的一个糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且其中易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的该单糖结构中的所有位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护；
提供一种第二糖结构，该结构当进行衍生时将提供具有一个第二预先选定模式的衍生作用的一个糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，其中易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的该单糖结构中的所有位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护；并且
将该第一糖结构连接到该第二糖结构上，以便由此制造具有一种具有预先选定模式的衍生作用的序列的低聚糖。
在一个实施方案中，在易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的第二糖结构中的位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护，并且其中在每个易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份。
在一个实施方案中，如果该第一糖结构中的多于一个位置使用允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基和/或如果该第一糖结构中的多于一个位置使用不允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该不允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。
在一个实施方案中，如果该第二糖结构中的多于一个位置使用允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基和/或如果该第二糖结构的多于一个位置使用不允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该不允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。
在一个实施方案中，在使用允许衍生作用的保护基进行保护的低聚糖的每个位置上，该保护基在每个位置上是同一种保护基。在一个实施方案中，在使用不允许衍生作用的保护基进行保护的低聚糖的每个位置上，该保护基在每个位置上是同一种保护基。在一个实施方案中，在使用允许衍生作用的保护基保护的低聚糖的每个位置上，该保护基在每个位置上是同一种保护基并且在使用不允许衍生作用的保护基保护的低聚糖的每个位置上，该保护基在每个位置上是同一种保护基。
在一个实施方案中，该保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，该保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)并且该不允许衍生作用的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要该允许衍生作用的保护基以及不允许衍生作用的保护基是正交的保护基。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苄基、含苄基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苄基和/或含苄基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基并且该不允许衍生作用的保护基是苯甲酰基、含苯甲酰基的基团和/或叠氮化物。在另一个实施方案中，该允许衍生作用的保护基是苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团并且该不允许衍生作用的保护基是乙酰丙酰基和/或叠氮化物。
在一个实施方案中，该方法进一步包括提供一个第三糖结构，其中该第三糖结构是一种单糖或更大；并且将该第三糖结构连接到由第一以及第二糖结构所形成的糖结构上。在一个实施方案中，该第三糖结构在该糖结构中的所有易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的位置上具有一个保护基，其中该保护基是或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基，并且例如在每个易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份不依赖于该第一、第二或第三糖结构中任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份。在一个实施方案中，该方法可以进一步包括提供并且连接一个第四、第五、第六、第七、等糖结构以制造低聚糖。该第四、第五、第六、第七、等糖结构中的任一者可以是一种糖结构，该糖结构在每个易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行保护，并且在每个易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份不依赖于在任何其他糖结构中任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基的身份。
在一个实施方案中，该糖结构(例如该第一、第二、第三、第四、等糖结构)是一种单糖(例如在此描述的一种单糖)，一种二糖(例如在此描述的一种二糖)，一种四糖、一种五糖、一种六糖、一种八糖或一种十糖。在一个实施方案中，该第一糖结构是一种二糖，例如在此描述的一种二糖，并且该第二糖结构是选自单糖、二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖以及八糖。
在一个实施方案中，该方法包括提供一种第一二糖结构，例如在此描述的一种二糖；将一种第二二糖结构(例如在此描述的一种二糖结构)连接到该第一二糖结构上以提供一种第一四糖结构；提供一种第三二糖结构，例如在此描述的一种二糖；将一种第四二糖结构(例如在此描述的一种二糖结构)连接到该第三二糖结构上以提供一种第二四糖结构；将该第一四糖结构连接到该第二四糖结构上以提供一种八糖结构；并且将一种第五二糖结构(例如在此描述的一种二糖结构)连接到该八糖结构上以便由此提供一种十糖结构。
在一个实施方案中，将在该第一糖结构中的、使该第一糖结构连接到该第二糖结构上的至少一个位置使用一种保护基进行保护。在一个实施方案中，将在该第二糖结构中的、使该第二糖结构连接到该第一糖结构的至少一个位置使用一种保护基进行保护。在一个实施方案中，如果将一个第三糖结构连接到该第二糖结构上，则该第二糖结构在第二糖结构中的连接至该第一糖结构上的一个位置上具有一个保护基并且在第二糖结构中的连接至该第三糖结构上的一个位置上具有一个保护基。当该第二糖结构连接到一个第三糖结构时，则该第三糖结构优选地在第三糖结构中的与该第二糖结构相连接的一个位置上具有一个保护基。在一个实施方案中，如果将一个第四糖结构连接到该第三糖结构上，则该第三糖结构在第三糖结构中的连接至第二糖结构的一个位置上具有一个保护基并且在第三糖结构中的连接至该第四糖结构的一个位置上具有一个保护基。当该第三糖结构连接到一个第四糖结构上时，该第四糖结构优选地在第四糖结构中的连接至该第三糖结构的一个位置上具有一个保护基。优选地，在所描述的方法中使用的每个糖结构在该糖结构中的将一个糖结构连接到另一个糖结构上的每个位置上具有一个保护基。可以在糖结构中的涉及将一个糖结构连接到另一个上的位置上的保护基的例子可以是任何正交的羟基保护基形式，例如醚类、取代的醚类、硅醚类、缩醛类、酯类，等等。示例性的保护基包括但不限于乙酰丙酰基、苯甲酰基、叔丁基二甲基甲硅烷基(tBDMS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(tBDPS)、2-萘磺酰基-L-天冬氨酰-(2-苯乙基)酰胺(2-NAP)以及Fmoc。
在一个实施方案中，该第一糖结构包括一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)、一种己糖胺(例如一种葡糖胺)、或一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)与一种己糖胺(例如葡糖胺)的一个或多个组合。在一个实施方案中，该低聚糖包括糖醛酸(例如葡糖醛酸和/或艾杜糖醛酸)以及己糖胺(例如一种葡糖胺)并且易于进行衍生作用的位置是在肝素或硫酸乙酰肝素中易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置。在另一个实施方案中，该第一糖结构包括一种N-乙酰半乳糖胺、一种糖醛酸(例如一种葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)、或N-乙酰半乳糖胺与一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)的一个或多个组合。在一个实施方案中，该低聚糖包括一种N-乙酰半乳糖胺以及一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)并且易于进行衍生作用的位置是在硫酸软骨素中易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置。在一个实施方案中，该低聚糖包括一种N-乙酰半乳糖胺以及一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)并且易于进行衍生作用的位置是在硫酸皮肤素中易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置。在一个实施方案中，该低聚糖包括一种N-乙酰葡糖胺以及一种糖醛酸(例如葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)并且易于进行衍生作用的位置是在透明质酸中易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置。
在一个实施方案中，该糖结构(例如该第一、第二、第三、第四等糖结构)是一种单糖、二糖、或比在此描述的二糖更大的一种低聚糖。在一个实施方案中，该方法进一步包括对在这种或这些糖结构内的、将一个糖结构连接到另一个上的一个或多个位置进行脱保护，以形成一个或多个未保护的部分。然后可以使用这个或这些脱保护的部分将一个糖结构连接到另一个上。在一个实施方案中，使用包含一种催化剂(例如TMSOTf或TESOTf)的一种反应混合物将一个糖结构(例如该第一糖结构)连接到另一个糖结构(例如该第二糖结构)上。
在一个实施方案中，该低聚糖是由在此描述的一种低聚糖制成的。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成多种低聚糖的一个集合体或文库。
在一个实施方案中，该方法进一步包括对允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的保护基进行脱保护以形成一个或多个未保护的部分。该方法进一步包括在这种或这些脱保护的位置形成衍生物部分，例如硫酸盐或乙酸盐。
在一个实施方案中，该方法包括对不易于进行衍生作用的保护基进行脱保护以形成一个或多个未保护的部分。该方法可以进一步包括将氢加到不易于进行衍生作用的这种或这些脱保护的位置。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成具有预先选定的序列的低聚糖的一个集合体或文库。
在一个方面，本披露的特征为一种制造低聚糖结构的方法，该低聚糖结构具有限定的水平或模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)，该方法包括：
提供一种低聚糖结构，例如以下一种低聚糖结构：在该低聚糖结构内具有易于进行衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的位置，这些位置使用或者允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种保护基进行了保护；
对该低聚糖中的一类受保护的位置进行脱保护(例如在低聚糖内具有允许衍生作用的保护基的位置)，以便形成未保护的部分并且在这些脱保护的位置形成衍生的部分，例如硫酸盐部分以及乙酸盐部分。
在一个实施方案中，该方法包括：
对该低聚糖中的一个随后的第二类受保护的位置进行脱保护(例如在该低聚糖中具有不允许衍生作用的保护基的位置)，以便形成未保护的部分并且在该第二类脱保护的位置形成氢部分。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成具有多个取代基的预先选定的水平或模式(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖的一个文库。
尽管有时会单独提到脱保护作用，应理解的是脱保护作用和衍生作用可以顺序地或同时地发生。此外，应理解的是形成一个衍生的部分以及一个氢部分可以顺序地或同时地发生。
在一个实施方案中，该低聚糖是在此描述的一种低聚糖。
在一个方面，本披露的特征为具有多样化的保护基(多样化保护的糖)的一种二糖。这些二糖可以结合到更大的结构中，例如三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。它们对于提供具有预先选定的序列和/或预先选定的水平或模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖、或其文库是有用的。
在一个实施方案中，该二糖具有以下结构I、II、III或IV之一：
Figure BPA00001259093000211
Figure BPA00001259093000221
其中R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基、等基团，并且其中R1、R2、R5、R6以及R7各自是彼此不同的并且R1、R2、R5、R6以及R7的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的三个或更多个是彼此不同的。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6以及R7是正交的保护基并且因此每个保护基R1、R2、R5、R6以及R7被选择为使得任一者可以单独地移除而不移除其他的，以允许该受保护的位置与另一个部分进行反应，例如以导致取代基(例如硫酸盐或乙酸盐)在该受保护的部分的安置。例如，在R2上的保护基可以移除而不移除R1、R5、R6以及R7。
在一个实施方案中，在R1、R2、以及R6、以及R7中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，在R5上的保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，在R1、R2、R5、R6、以及R7中任一者上的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要这些保护基中的两个、三个、四个或多个是正交的保护基。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)的保护基，并且R1、R2、R5、R6、以及R7均不是同一种保护基。
在一个实施方案中，R3以及R4是例如选自苯甲酰基以及Fmoc的保护基，并且例如，R3和R4不是同一种保护基。
在一个实施方案中，这些保护基可以是：R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R3是苯甲酰基，R4是Fmoc，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R3是苯甲酰基，R4是Fmoc，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧基苄基；
R1是苯甲酰基，R2是苄基，R3是苯甲酰基，R4是Fmoc，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；R1是苯甲酰基，R2是苄基，R3是苯甲酰基，R4是Fmoc，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧基苄基；R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R3是苯甲酰基，R4是tBDMS，R5是叠氮化物，R6是苄基并且R7是甲氧基苄基；或R1是苯甲酰基，R2是苄基，R3是乙酰丙酰基，R4是tBDMS，R5是叠氮化物，R6是苄基，并且R7是甲氧基苄基。
在一个实施方案中，该二糖是在此描述的一种受保护的二糖，例如该二糖是在表I、表II、图6、图7、图14或图15中提供的一种二糖。
在一个方面，本披露的特征为部分或完全地由在此描述的多样化保护的二糖制成的一种低聚糖。由一个类别的保护基保护的部分(例如R1)可以使用例如一个硫酸盐部分或使用一个或多个氢进行衍生。这种低聚糖可以是三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。
在一个实施方案中，这种低聚糖包括具有以下结构的一种二糖：
V
Figure BPA00001259093000241
其中R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基、等基团，并且其中R1、R2、R5、R6以及R7各自是彼此不同的并且R1、R2、R5、R6以及R7的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的三个或更多个是彼此不同的。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6以及R7是正交的保护基并且因此每个保护基(R1、R2、R5、R6以及R7)被选择为使得任一者可以单独地移除而不移除其他的，以允许该受保护的位置与另一个部分进行反应，例如以导致取代基(例如硫酸盐、乙酸盐或氢)在该受保护的部分的安置。例如，在该R2上的保护基可以移除而不移除R1、R5、R6以及R7。
在一个实施方案中，在R1、R2、以及R6、以及R7中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，在R5上的保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，在R1、R2、R6、以及R7中任一者上的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要这些保护基中的两个、三个或更多个是正交的保护基。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)的保护基，并且R1、R2、R5、R6、以及R7均不是同一种保护基。
在一个实施方案中，这些保护基可以是：R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基；R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；或R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基。
在一个实施方案中，本披露的特征为部分或完全地由在此描述的多样化保护的二糖所制成的一种十糖。这些十糖是有意义的，一部分是因为它们具有调节生物活性的大小。
在一个实施方案中，该十糖包括，例如，其实质的构成为：
Figure BPA00001259093000251
其中X1、X2、X3以及X4各自独立地是A或B，并且其中
Figure BPA00001259093000252
并且其中对于A或B每次出现时R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基、等基团，并且其中对于A或B每次出现时R1、R2、R5、R6以及R7各自是彼此不同的或者R1、R2、R5、R6以及R7的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的三个或更多个是彼此不同的。在一个实施方案中，对于A或B每次出现时，在一个单独的A或B中R1、R2、R5、R6或R7均不与在同一个A或B中的另一个保护基相同。在多个实施方案中，R1、R2、R5、R6以及R7中一个或多个的选择可以在一个第一以及第二基团A、一个A和B、或一个第一以及第二B之间不同。
在一个实施方案中，在R1、R2、以及R6、以及R7中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，在R5上的保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，在R1、R2、R6、以及R7中任一者上的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要这些保护基中的两个、三个或更多个是正交的保护基。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)的保护基，并且R1、R2、R5、R6、或R7均不是同一种保护基。
在一个实施方案中，这些保护基可以是：R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基；R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；或R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基。
在一个实施方案中，该十糖包括例如，例如其实质的构成为：
其中X5、X6、X7以及X8各自独立地是C或D，并且其中
Figure BPA00001259093000271
并且其中对于C或D每次出现时R8是一个烷基基团，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基、等基团，并且其中对于C或D每次出现时R1、R2、R5、R6以及R7各自是彼此不同的或者R1、R2、R5、R6以及R7的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的三个或更多个是彼此不同的。在一个实施方案中，对于C或D每次出现时，在一个单独的C或D中R1、R2、R5、R6或R7均不与在相同的C或D中的另一个保护基相同。在多个实施方案中，R1、R2、R5、R6以及R7中一个或多个的选择在一个第一以及第二基团C、一个C以及D、或一个第一以及第二D之间不同。
在一个实施方案中，在R1、R2、以及R6、以及R7中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，在R5上的保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，在R1、R2、R6、以及R7中任一者上的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及tBDPS，只要这些保护基中的两个、三个或更多个是正交的保护基。在一个实施方案中，R1、R2、R5、R6、以及R7是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及tBDPS的保护基，并且R1、R2、R5、R6、以及R7均不是同一种保护基。
在一个实施方案中，这些保护基可以是：R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；R1是乙酰丙酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基；R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是叠氮化物，R6是烯丙基，并且R7是tBDPS；或R1是苯甲酰基，R2是苄基，R5是NHCBz，R6是烯丙基，并且R7是甲氧苄基。
在一个方面，本披露的特征为一种四糖，例如在图16中示出的四糖。
在一个方面，本披露的特征为一种六糖，例如在图17中示出的六糖。
在一个方面，本披露的特征为一种低聚糖，例如包括以下结构的一种十糖：
Figure BPA00001259093000281
在一个方面，本披露的特征为具有以下结构的十糖：
在另一个方面，本披露的特征为一种组合物，该组合物包括多种十糖，其中该十糖的至少20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％、99％或100％具有以下结构：
Figure BPA00001259093000283
在一个实施方案中，在该组合物中的所有十糖都具有以下结构：
在一个方面，本披露的特征为多样化保护的单糖。该单糖可以用来制造更大的糖结构。
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构：
Figure BPA00001259093000291
其中R8是氢或烷基，例如乙基、甲基、丙基、丁基、戊基、等基团，并且其中R1、R2基团是正交的保护基。在一个实施方案中，R3是一个保护基，例如选自苯甲酰基或Fmoc的保护基。
在一个实施方案中，在R1以及R2中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类，只要在R1和R2上的保护基可以是正交的保护基。在一个实施方案中，在R1和R2中任一者上的保护基是选自：乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、烯丙基以及tBDPS，只要在R1和R2上的保护基是正交的保护基。
在一个实施方案中，在位置R1、R2、以及任选地R3上的保护基与葡糖胺的保护基不同，该葡糖胺在以下一项或多项处具有一个保护基：连接到该葡糖胺的位置C1的氧原子上；连接到该葡糖胺的位置C2的氧原子上；连接到该葡糖胺的位置C3的氧原子上；以及
连接到该葡糖胺的位置C6的氧原子上。
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构之一：
Figure BPA00001259093000301
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构：
其中R5、R6、以及R7各自是彼此不同的或R5、R6、以及R7的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的一个或多个是彼此不同的。在一个实施方案中，R5、R6以及R7是正交的保护基并且因此每个保护基(R5、R6以及R7)被选择为使得任一者都可以单独地移除而不移除其他的，以允许该受保护的位置与另一个部分进行反应，例如以导致取代基(例如硫酸盐或乙酸盐)在该受保护的部分的安置。例如，在R5处的保护基可以移除而不移除R6和R7。
在一个实施方案中，在R6以及R7中任一者上的保护基可以是一种羟基保护基，例如像，硅醚类、乙醚类、取代的苄基醚类以及酯类。在一些实施方案中，在R5上的保护基可以是一种胺保护基，例如像，氨基甲酸酯以及取代的氨基甲酸酯。在一个实施方案中，在R5、R6、以及R7中任一者上的保护基是选自乙酰丙酰基、苄基(Bn)、苯甲酰基(Bz)、甲氧基苄基(MPM)、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)，只要这些保护基中的两个或多个是正交的保护基。在一个实施方案中，R5、R6、以及R7是选自乙酰丙酰基、苄基、苯甲酰基、MPM、叠氮化物、烯丙基以及硅醚保护基(例如tBDMS或tBDPS)的保护基，并且R5、R6、或R7均不是同一种保护基。
在一个实施方案中，R4是例如选自苯甲酰基以及Fmoc的一个保护基。
在一个实施方案中，在位置R5、R6、R7以及任选地R4上的保护基与来自糖醛酸的保护基不同，该糖醛酸在以下一项或多项处具有一个保护基：连接到糖醛酸的位置C2上的一个氧原子上；以及连接到该糖醛酸的位置C3上的氧原子上。
在一个实施方案中，该单糖具有以下结构之一：
Figure BPA00001259093000311
在一个实施方案中，该单糖是在图1-5、12以及13中的任一项中提供的单糖。
在另一方面，本披露的特征为制造一种低聚糖的方法，该低聚糖是二糖或更大，例如具有预先选定模式的衍生作用的糖结构的序列。该方法的实施方案允许设计并且合成具有预先选定的复杂模式的衍生作用(例如预先选定的复杂模式的硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖结构。将糖结构或亚基(各自具有适当模式的保护基)连接在一起以允许生产具有预先选定模式的衍生作用的更大的糖结构。每个糖结构可以是一个多样化保护的糖结构，例如在此描述的一种多样化保护的糖结构。该文库提供了多种具有多样化模式的保护基的低聚糖结构。因此，人们可以选择具有一种模式的保护基的一个第一文库成员，当对一种具体的保护基进行脱保护时该成员可以给出一种选定模式的取代基，例如硫酸盐、乙酸盐以及氢。如以上所提及的，该第一文库成员被连接到具有选定模式的保护基的一个或多个随后的文库成员上并且被选择为提供一种模式的保护基。如以上所提及的，脱保护反应可以被用来在低聚糖内将一种具体的保护基移除并且将一个取代基加到该脱保护的位置，而同时保持这些正交的保护基在低聚糖中的其他位置上以提供一种预先选定模式的取代基，例如硫酸盐、乙酸盐或氢。这种低聚糖可以是例如二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。
该方法包括：
提供一种第一多样化保护的糖结构，其中所述糖结构是一种单糖或更大；
提供一种第二糖结构，其中所述糖结构是一种单糖或更大，并且任选地是多样化保护的糖结构；并且
将所述第一和第二糖结构进行连接，
由此制造具有预先选定的序列的一种低聚糖。
在一个实施方案中，该方法进一步包括提供一个第三糖结构，其中该第三糖结构是一种单糖或更大；并且将该第三糖结构连接到由该第一以及第二糖结构所形成的糖结构上。在一个实施方案中，该第三糖结构是一种多样化保护的糖结构。在一个实施方案中，该方法可以进一步包括提供并且连接一个第四、第五、第六、第七、等糖结构以制造低聚糖。该第四、第五、第六、第七，等糖结构中任一者可以是例如多样化保护的糖结构。
在一个实施方案中，该糖结构(例如该第一、第二、第三、第四等糖结构)是单糖、二糖、四糖、五糖、六糖、八糖或十糖。在一个实施方案中，该第一糖结构是一种二糖，并且该二糖结构是选自单糖、二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖以及八糖。
在一个实施方案中，该糖结构(例如该第一、第二、第三、第四等糖结构)是在此描述的一种单糖或在此描述的一种二糖。
在一个实施方案中，该方法包括制造一种二糖，包括：
提供在此描述的一种第一多样化保护的单糖以及在此描述的一种第二多样化保护的单糖；并且
将该第一单糖连接到该第二单糖上，以便由此制造该二糖。
在一个实施方案中，该方法包括：提供一个第一二糖结构，例如在此描述的多样化保护的二糖；将一个第二二糖结构，例如在此描述的一个多样化保护的二糖结构连接到该第一二糖结构上以提供一个第一四糖结构；提供一个第三二糖结构，例如在此描述的一个多样化保护的二糖结构；将一个第四二糖结构，例如在此描述的一个多样化保护的二糖结构，连接到该第三二糖结构上以提供一个第二四糖结构；将该第一四糖结构连接到该第二四糖结构上以提供一个八糖结构；并且将一个第五二糖结构，例如在此描述的一个多样化保护的二糖结构连接到该八糖结构上以由此提供一个十糖结构。
在一个实施方案中，该方法进一步包括对这个或这些糖结构内的将一个糖结构连接到另一个上的一个或多个位置进行脱保护以形成一个或多个未保护的部分。这个或这些脱保护的部分然后可以用来将一个糖结构连接到另一个上。在一个实施方案中，使用包含催化剂(例如TMSOTf或TESOTf)的一种反应混合物将一个糖结构(例如该第一糖结构)连接到另一个糖结构(例如该第二糖结构)上。
在一个实施方案中，该低聚糖是在此描述的一种低聚糖。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成低聚糖的一个集合体或文库。
在一个实施方案中，该方法进一步包括对一个保护基进行脱保护同时保持正交的保护基在其他位置上，以形成一个或多个未保护的部分。该方法可以进一步包括在这个或这些脱保护的位置上形成取代基，例如硫酸盐、乙酸盐。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成具有预先选定的序列的低聚糖的一个集合体或文库。
在一个方面，本披露的特征为一种制造低聚糖结构的方法，该低聚糖结构具有限定的水平或模式的衍生作用(例如硫酸化)，该方法包括：
提供一个多样化保护的并且任选地具有预先选定的序列的低聚糖结构，例如在此描述的一个多样化保护的低聚糖结构；
对该低聚糖(例如在此描述的一种低聚糖)中的一类受保护的位置进行脱保护，以在这些脱保护的位置上形成未保护的部分并且形成取代基部分，例如硫酸盐部分或乙酸盐部分。
在一个实施方案中，该方法进一步包括：
对该低聚糖(例如在此描述的一种低聚糖)中的一个随后的第二类受保护的位置进行脱保护，以在该第二类脱保护的位置上形成一个第二类未保护的部分并且形成取代基部分，例如硫酸盐部分、乙酸盐部分或氢部分。
在一个实施方案中，该方法进一步包括：
对在该低聚糖(例如在此描述的一种低聚糖)中的一个随后的(例如一个第三或第四)类别的受保护的位置进行脱保护，以在该随后类别的脱保护的位置上形成一个随后类别的未保护的部分，并且形成取代基部分，例如硫酸盐部分、乙酸盐部分。
在一个实施方案中，重复进行该方法以形成具有多个取代基的预先选定的水平或模式(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一个低聚糖的文库。
尽管有时会单独提到脱保护作用，应该理解的是脱保护以及衍生作用可以顺序地或同时地发生。
在一个方面，本披露的特征为制造一种多样化保护的单糖(例如在此描述的一种多样化保护的单糖)的方法，该方法包括：
提供一种葡萄糖；
将一种第一保护基连接到该葡萄糖的位置C3上所连接的一个氧上，从而由该葡萄糖形成一种糖醛酸，该第一保护基是选自乙酰丙酰基、烯丙基、苄基、苯甲酰基、叠氮化物、NHCBz、tBDPS、tBDMS或甲氧基苄基；
将一种第二保护基连接到该糖醛酸的位置C2上所连接的一个氧上，该第二保护基是选自乙酰丙酰基、烯丙基、苄基、叠氮化物、NHCBz、tBDPS、tBDMS或甲氧基苄基，其中该第一保护基与该第二保护基不同。
在一个实施方案中，该方法包括：
提供一种葡萄糖；
将一个苄基基团连接到该葡萄糖的位置C3所连接的一个氧上；
由该葡萄糖形成一种糖醛酸；并且
将一个乙酰丙酰基或苯甲酰基连接到该糖醛酸的C2位置上所连接的一个氧上，以便由此制造该单糖。
在一个实施方案中，该方法包括在图1、3、5或13中所描述的步骤中的一个或多个。
在一个方面，本披露的特征为制造一种单糖(例如在此描述的一种多样化保护的单糖)的方法，该方法包括：
提供一种葡糖胺；
将一个第一保护基连接到该葡糖胺的位置C2上，该第一保护基选自：乙酰丙酰基、烯丙基、苄基、叠氮化物、苯甲酰基、NHCBz、tBDPS、tBDMS或甲氧基苄基；
将一个第二保护基连接到该葡糖胺的位置C3上的一个氧上，该第二保护基选自：乙酰丙酰基、烯丙基、苄基、叠氮化物、苯甲酰基、NHCBz、tBDPS、tBDMS或甲氧基苄基；并且
将一个第三保护基连接到该葡糖胺的位置C6的一个氧上以由此制造该单糖，该第一保护基选自：乙酰丙酰基、烯丙基、苄基、叠氮化物、苯甲酰基、NHCBz、tBDPS、tBDMS或甲氧基苄基；
其中该第一、第二以及第三保护基均彼此不同。
在一个实施方案中，该方法包括：
提供一种葡糖胺；
将N3连接到该葡糖胺的位置C2上；
将一个烯丙基连接到该葡糖胺的位置C3的氧原子上；并且
将tBDPS、tBDMS或MPM连接到该葡糖胺的位置C6的一个氧上，以便
由此制造该单糖。
在一个实施方案中，该方法包括在图2、4或12中描述的步骤中的一个或多个。
在一个方面，本披露的特征为一种组合物，该组合物包括在此描述的一种糖结构，例如在此描述的单糖、二糖或更大的低聚糖。在一个实施方案中，该组合物可以进一步包括一种稀释剂、赋形剂或载体。在一个实施方案中，该组合物被干燥或冻干。
在一个方面，本披露的特征为在图1、2、3、4、5或12-18中任一项所描述的一种化合物。
在一个方面，本披露的特征为多种糖结构的一个集合体或文库，这些糖结构是例如在此描述的一种糖结构，例如在此描述的单糖、二糖或更大的低聚糖。
在一个方面，本披露的特征为多种制品，例如基本上纯化的制品，例如在此描述的一种或多种糖结构的药物制品，这些糖结构是例如在此描述的单糖、二糖或更大的低聚糖。在本披露中还有反应混合物，这些混合物具有在此描述的糖结构的两种或更多种，例如在此描述的一种单糖、二糖或更大的低聚糖。
在一个方面，本披露的特征为低聚糖(或单一地，或作为集合体或文库)，它们以多种基本上纯化的制品来提供。在一个实施方案中，每种部分纯化的制品都不含实质量的其他受保护的低聚糖或具有同样长度的实质量的其他受保护的低聚糖。在本披露中还有具有两种或更多种在此描述的低聚糖的反应混合物。
在一个方面，本披露的特征为一种对一种低聚糖(例如在此描述的单糖)进行分析的方法，该方法包括：
提供一种测试低聚糖，例如在此描述的具有一个预定水平或模式的衍生作用的一种低聚糖；
测定所述测试低聚糖的一种特性，
由此对一种低聚糖进行分析。
在一个方面，本披露的特征为识别结合到一种靶蛋白上的低聚糖(例如在此描述的低聚糖)的方法，该方法包括：
提供具有预定水平或模式的衍生作用的一种测试低聚糖、多种测试糖的一个集合体或文库；
确定该低聚糖或来自该集合体或文库的一种或多种低聚糖是否结合至一个目标多肽上，以便由此识别结合到该靶多肽上的一种低聚糖。
在一个方面，本披露的特征为布置在有形介质上的一个数据库，该数据库包括：至少10项记录，其中一项记录包括识别在此所披露的一种糖结构的一种识别符(identifier)；以及任选地识别该糖结构的一种生物或化学特性的一种识别符。
本披露的多个方面还包括一种系统，该系统包括：用于输入一个询问的一个用户界面；用于产生一个询问结果的一个处理器；选择基于该序列的一个参数、在此披露的糖结构的一种化学或生物特性的一个选择器；以及以上描述的数据库。
本发明允许生产低聚糖结构，例如具有限定的结构和/或特性的一种十糖。本发明提供了低聚糖药物以及药物候选物，例如具有所希望的生物特性的药物或药物候选物，这些特性是例如抗因子IIa活性、抗因子Xa活性、抗血栓形成的活性、抗炎性活性、抗血管形成活性、抗癌或抗转移活性。低聚糖的制品(例如低聚糖药物的制品)可以具有最佳化的不均匀性并且可以例如比由天然来源制备的低聚糖药物不均匀程度更小。本发明还提供了对生产低聚糖有用的文库以及其他结构。
附图简要说明
图1描绘了合成具有允许衍生作用或不允许衍生作用的一种第一保护基的一种艾杜糖醛酸(10)以及具有允许衍生作用的一个第一保护基以及不允许衍生作用的一种第二保护基的一种艾杜糖醛酸(8)。
图2描绘了合成具有允许衍生作用或不允许衍生作用的一种第一保护基的一种葡糖胺(17、18、23以及24)以及具有允许衍生作用的一种第一保护基以及不允许衍生作用的一种第二保护基的一种葡糖胺(15、16、21以及22)。
图3描绘了合成具有在化合物26中在C-2位置处的Lev以及在化合物28中在C2位置处的Bz的正交的保护基的一种多样化保护的艾杜糖醛酸。
图4描绘了合成在化合物36中的tBDPS以及在化合物34中的MPM；以及在化合物36中的叠氮化物以及在化合物34中的氨基甲酸苄基酯NHCBz的正交的保护基的一种多样化保护的葡糖胺。
图5描绘了合成具有在化合物40中在C-2位置处的Lev以及在化合物42中在C-2位置处的Bz的正交的保护基的一种多样化保护的葡糖醛酸。
图6描绘了通过对艾杜糖醛酸和葡糖胺的多样化保护的单糖进行不同的组合来合成不同的、多样化保护的二糖。
图7描绘了通过将葡糖醛酸和葡糖胺的多样化保护的单糖进行不同的组合来合成不同的、多样化保护的二糖。
图8示出了一种具有预先选定的序列的、多样化保护的十糖，以及在多样化保护的十糖中针对在艾杜糖醛酸的C-2处进行脱保护以及添加取代基的不同条件。
图9示出了一种具有预先选定的序列的、多样化保护的十糖，以及在多样化保护的十糖中针对在葡糖胺/以及艾杜糖醛酸残基的C-3上进行脱保护以及添加取代基的不同条件。
图10示出了具有预先选定的序列的、多样化保护的十糖，以及在多样化保护的十糖中针对在葡糖胺残基的C-6上进行脱保护以及添加取代基的不同条件。
图11示出了具有预先选定的序列的、多样化保护的十糖，以及在多样化保护的十糖中针对在葡糖胺残基的C-2上进行脱保护以及添加取代基的不同条件。
图12描述了合成多样化保护的葡糖胺合成子。
图13描述了合成多样化保护的艾杜糖醛酸合成子。
图14描述了合成多样化保护的二糖。
图15描述了合成多样化保护的二糖。
图16描述了合成多样化保护的四糖。
图17描述了合成多样化保护的六糖。
图18描述了合成单硫酸化的二糖。
详细说明
在本披露中描述了多种低聚糖，这些低聚糖是二糖或更大的糖，它们在低聚糖内的易于进行衍生作用的位置上提供了用于制造具有一种预先选定模式的取代基(例如硫酸盐、乙酸盐以及氢)的低聚糖的一种支架。这些低聚糖允许设计并且合成具有预先选定的复杂模式的衍生作用(例如预先选定的复杂模式的硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖结构。在一些实施方案中，这种低聚糖仅仅具有两个或三个不同的保护基。这些保护基中至少两个具有不同的反应性。一种保护基使用一种衍生基团在所选择的条件下被取代到一个第一程度，例如基本上完全取代。另一种保护基被取代到一个第二程度(通常是相对较小)，例如它在相同的条件下基本上没有产生衍生作用。
在其他实施方案中，在二糖或更大低聚糖的二糖内中的易于进行衍生作用的位置均是彼此不同的或在该二糖内易于进行衍生作用的位置的一个子集是彼此不同的，例如这些位置中的三个或更多个是彼此不同的。在一个实施方案中，在二糖内易于进行衍生作用的位置是正交的保护基并且因此每个保护基被选择为使任一者都可以单独地移除而不会移除其他的，以允许该受保护的位置与另一个部分进行反应，例如以导致取代基(例如硫酸盐、乙酸盐或氢)在该受保护的部分的安置。这些低聚糖允许将一种具体的取代基安置在一种低聚糖中的具体位置上。
本披露中还描述了可以用来(例如)制造在易于进行衍生作用的位置上具有保护基的低聚糖结构的单糖，制造在此描述的一种糖结构的方法，该糖结构是例如在此描述的一种单糖、二糖或更大的低聚糖。在此还描述了一种糖结构(例如一种单糖、二糖或更大的低聚糖)的集合体以及文库、试剂盒、反应混合物以及组合物。此外，在此还提供了用于分析在此描述的一种低聚糖的方法。
在此描述的方法、化合物以及组合物可以使用两种保护基或由其制成。这两种保护基可以并且通常是在给定的一组条件下具有实质上不同的反应性(被一种衍生物取代的能力)。在大多数情况下，一种保护基可以被取代至比在所选择的条件下实质上更大的程度。在多个实施方案中，另一种保护基在一个第二组条件下将是实质上更具反应性的。在一些实施方案中，一种保护基在所选择的条件下将基本上完全被取代并且另一种保护基在这些条件下将是基本上未反应的(没有被取代)。在多个实施方案中，两种基团在一种所选择的条件下均是反应性的，或者到相同的程度，或者更常见地，到不同的程度。后者的关系在例如制造文库(例如组合的文库)或在不洁合成(dirty synthesis)中是有用的。
如在此使用的术语“取代基”是指与一种低聚糖在易于进行衍生作用的一个位置上自然地相连的任何部分。例如，该取代基是一种硫酸盐、一种乙酸盐或一个氢。
易于进行衍生作用的位置包括一种糖结构上的任何位置，该糖结构可以具有与该位置相连的一种硫酸盐或乙酸盐。该术语不包括涉及将一个糖结构连接到另一个上的位置。
术语“衍生作用”包括硫酸化以及乙酰化作用但是不包括氢化以及糖结构彼此之间的连接。
如在此使用的“集合体”是指多于一个并且小于十个成员。例如，一个集合体可以是2、3、4、5、6、7、8或9种单糖或低聚糖。
如在此使用的术语“文库”是指10个或更多的成员。例如一个文库可以包括至少10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、500、或1,000种单糖或低聚糖。
单糖的合成
在此描述了在单糖中的易于进行衍生作用的每个位置上具有一个保护基的单糖。它们对于提供具有预先选定的序列和/或水平或模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的二糖或更大的低聚糖、或其文库是有用。
在某些方面，在任何给定位置上的保护基可以是允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。在易于进行衍生作用的位置上的每个保护基的身份不依赖于在任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基。
此类单糖的例子在图1和图2中提供。此外，合成这些单糖的方法的例子在图1和图2中提供。可以使用已知的方法来制造其他的单糖，例如在此描述的单糖。
在其他实施方案中，描述了多样化保护的单糖。一种多样化保护的单糖是指该单糖所具有的每个保护基或多于两个保护基是正交的保护基并且因此每个保护基或这些保护基的一个子集(即在一种单糖中多于两个保护基)被选择为使得任一者可以单独地移除而不移除其他的，以允许该受保护的位置与另一个部分进行反应，例如以导致取代基(例如硫酸盐、乙酸盐或氢)在该脱保护的位置上的安置。
多样化保护的单糖的例子在图3-5、12以及13中提供。图3-5、12以及13还描述了合成这些多样化保护的单糖的示例性的方法。还可以使用已知的方法来制造其他的单糖，例如在此描述的其他单糖。
二糖的合成
本披露还提供了在该二糖的易于进行衍生作用的每个位置上具有一个保护基的二糖。在任何给定位置上的保护基可以是允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。这些二糖可以通过将在易于进行衍生作用的位置具有保护基的多种单糖彼此组合以形成一种二糖来进行制造。在一个方面，受保护的单糖(例如在此描述的受保护的单糖)的不同组合可以被制成受保护的二糖的集合体或文库。
一种二糖(例如在此描述的一种二糖)可以使用一种受保护的单糖与另一种受保护的单糖的一种标准的TMSOTf-介导的偶联来制造。例如可以使用已知的TMSOTf-偶联技术使一种糖醛酸三氯乙酰亚胺酯供体与一种葡糖胺受体彼此偶联。此类技术描述于Lohman et.al.(2004)J.org.Chem.69(12)，4081-4093。
在一些实施方案中，这种二糖可以仅仅具有两种或三种不同的保护基。这三种保护基中的两种或至少两种保护基具有不同的反应性。一种保护基使用一种衍生基团在所选择的条件下被取代到一个第一程度，例如基本上完全地或完全地取代。该保护基在此被称为“允许衍生作用的保护基”。另一种保护基产生的相对较小，例如它在相同的条件下基本上没有产生衍生作用或没有产生衍生作用。该保护基在此称为“不允许衍生作用的保护基”。应注意的是，如果反应条件改变，则在一组条件下允许衍生作用的保护基可以是在另一组条件下不允许衍生作用的保护基。
这些保护基可以选自已知的保护基，例如在此描述的保护基。
以下提供的表I以及示意图A示例了不同的二糖，这些二糖可以通过将使用允许衍生作用的保护基(例如苯甲酰基和/或含苯甲酰基的基团)的不同组合所保护的单糖与使用不允许衍生作用的保护基(例如苄基和/或叠氮化物)所保护的单糖进行偶联来生产。单糖在表I中称为AA、AB以及BB。这些二糖是偶联至一种己糖胺(葡糖胺)的一种糖醛酸(艾杜糖醛酸)。然而，应该理解的是其他组合(例如葡糖醛酸与葡糖胺)可以使用相同的方法来生产。所示例的二糖是单糖AA、AB以及BB的不同组合。对于糖醛酸，A是允许衍生作用的一种苯甲酰基保护基，例如当衍生时，该苯甲酰基将被SO3-取代，并且B是不允许衍生作用的苄基保护基，例如该苄基将被一个氢取代。对于葡糖胺，在位置R6以及R7处，A代表允许衍生作用的一种苯甲酰基保护基，例如当衍生时，该苯甲酰基将被SO3-取代，并且B代表不允许衍生作用的苄基保护基，例如该苄基将被一个氢取代。对于葡糖胺的位置R5，A代表允许衍生作用的一种含苯甲酰基的保护基，NHCBz，例如当衍生时，该含有苯甲酰基的基团将被NHSO3-取代，并且B代表不允许衍生作用的叠氮化物，例如该叠氮化物将被NH2取代。
方案A：
Figure BPA00001259093000431
表I提供了在单糖(葡糖醛酸以及葡糖胺)中的易于进行衍生作用的位置上具有保护基的多种二糖的不同组合。二糖编码表示在次序R1-R7-R6-R5中的相关的取代基。
表I：示例性的糖醛酸-己糖胺二糖
以下提供的表II以及示意图B示例了另外的二糖，这些二糖可以通过将使用允许衍生作用的保护基(例如苯甲酰基或含苯甲酰基的基团)的不同组合所保护的单糖与用不允许衍生作用的保护基(例如苄基或叠氮化物)保护的单糖进行偶联来生产。单糖在表II中被称为AA、AB以及BB。这些二糖是偶联至一种糖醛酸(艾杜糖醛酸)的一种己糖胺(葡糖胺)。然而，应该理解的是其他组合(例如偶联至一种葡糖醛酸上的一种葡糖胺)可以使用相同的方法来生产。所示例的二糖是单糖AA、AB以及BB的不同组合。对于葡糖胺，在位置R6以及R7处，A代表允许衍生作用的一种苯甲酰基保护基，例如当衍生时，该苯甲酰基将被SO3-取代，并且B代表不允许衍生作用的苄基保护基，例如该苄基将被一个氢取代。对于葡糖胺的位置R5，A代表允许衍生作用的一种含苯甲酰基的保护基，NHCBz，例如当衍生时，该含有苯甲酰基的基团将被NHSO3-取代，并且B代表不允许衍生作用的一种叠氮化物，例如该叠氮化物将被NH2取代。对于糖醛酸，A是允许衍生作用的一种苯甲酰基保护基，例如当衍生时，该苯甲酰基将被SO3-取代，并且B是不允许衍生作用的苄基保护基，例如该苄基将被一个氢取代。
方案B：
Figure BPA00001259093000441
表II：示例性的己糖胺-糖醛酸二糖
Figure BPA00001259093000442
  10   BBAA   Bn   Bn   tBDMS   2-Nap   NHCBz   Bz   Bn   16+10
  11   ABBB   Bz   Bn   tBDMS   2-Nap   N3   Bn   Bn   23+8
  12   ABBA   Bz   Bn   tBDMS   2-Nap   NHCBz   Bn   Bn   24+8
  13   BBBB   Bn   Bn   tBDMS   2-Nap   N3   Bn   Bn   23+10
  14   BBBA   Bn   Bn   tBDMS   2-Nap   NHCBz   Bn   Bn   24+10
  15   BABB   Bn   Bn   tBDMS   2-Nap   N3   Bn   Bz   21+10
  16   BABA   Bn   Bn   tBDMS   2-Nap   NHCBz   Bn   Bz   22+10
如在此在其他之处所描述的，这些二糖对于提供具有预先选定的序列和/或水平或模式的衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖、或其文库是有用的。
低聚糖的合成
本披露的特征为可以具有一个预先选定的序列(例如具有一种预先选定模式的衍生作用的糖结构的一个序列)的低聚糖。该低聚糖(例如在此描述的一种低聚糖)允许设计并且合成具有预先选定的复杂模式的衍生作用(例如预先选定的复杂模式的硫酸化作用或乙酰化作用)的低聚糖结构。这种低聚糖可以是例如二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、八糖、十糖、十二糖、十四糖、十六糖或十八糖。
在一些实施方案中，该低聚糖包括一种或多种在此披露的二糖。优选地，该低聚糖的所有二糖单元都是在易于进行衍生作用的所有位置上具有保护基的二糖单元，例如该低聚糖的所有二糖都是在此描述的一种二糖。
在一些实施方案中，该低聚糖可以包括具有仅仅两种或三种不同保护基的一种或多种二糖。在这种或这些二糖中的任何给定位置上的保护基可以是允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第一保护基或者不允许衍生作用(例如硫酸化作用或乙酰化作用)的一种第二保护基。当该低聚糖包括在此描述的多于一种二糖单元时，在该二糖中的任何位置上的保护基的身份不依赖于该低聚糖的任何其他二糖中的保护基的身份。该二糖可以是例如在表I、表II、图6、图7、图14或图15中描绘的一种二糖。
这些保护基可以选自已知的保护基，例如在此描述的保护基。
该低聚糖可以通过以下各项来制造：提供一种第一糖结构，该第一糖结构是一种单糖或更大的糖结构，例如在此描述的糖结构，例如在此描述的二糖；提供一种第二糖结构，例如在此描述的糖结构，例如在此描述的一种二糖，并且将该第一糖结构连接到该第二糖结构上。该方法还可以包括将一个第三、第四、第五、第六、第七、等糖结构进行连接以制造一种低聚糖，例如具有预先选定的序列的一种低聚糖。在一个实施方案中，该方法包括：提供一个第一二糖结构，例如在此描述的二糖；将一个第二二糖结构(例如在此描述的一个二糖结构)连接到该第一二糖结构上以提供一个第一四糖结构；提供一个第三二糖结构，例如在此描述的一个二糖结构；将一个第四二糖结构(例如在此描述的一个二糖结构)连接到该第三二糖结构上以提供一个第二四糖结构；将该第一四糖结构连接到该第二四糖结构上以提供一个八糖结构；并且将一个第五二糖结构(例如在此描述的一个二糖结构)连接到该八糖结构上以由此提供一个十糖结构。这是怎样可以制造一种低聚糖的一个例子。然而，多种糖结构可以通过替代的方法来组装。例如，可以将一个第一二糖结构连接到一个第二二糖结构上以形成一种四糖。可以将一个第三二糖连接到该四糖上以提供一种六糖。可以将一个第四二糖连接到该六糖上以形成一种八糖并且可以将一个第五二糖连接到该八糖上以形成一种十糖。
用于生产低聚糖的方法包括在图16和/或图17中所描绘的方法。
使用一种受保护的单糖与另一种受保护的单糖的标准的TMSOTf-介导的偶联可以将这些糖结构彼此互相连接。例如，可以使用已知的TMSOTf-偶联技术将一种糖醛酸三氯乙酰亚胺酯供体与一种葡糖胺受体彼此偶联。此类技术描述于Lohman et.al.(2004)J.org.Chem.69(12)，4081-4093。
用来组装一种低聚糖(例如在此描述的低聚糖)的糖结构可以在与另一个糖结构形成连接的该糖结构中的一个位置上包括一个或多个保护基。该位置可以被脱保护并且这些糖结构可以通过该糖结构中的这一位置使用例如TMSOTf或TMSOTf-偶联进行连接。
以下是将不同的糖结构进行组装来制备具有一个序列(该序列允许一种预定模式的衍生作用)的低聚糖的方法的例子。在这个例子中，使用了以上表I中的二糖1、2、3以及4。然而，应该理解的是多种二糖的任何组合，例如在表I或表II中描绘的二糖的任何组合可以被用来制造一种低聚糖。表I中的二糖1、2、3以及4具有以下结构：
1.(在表I中还称为AAAB)
2.(在表I中还称为AAAA)
Figure BPA00001259093000472
3.(在表I中还称为BAAB)
4.(在表I中还称为BAAA)
Figure BPA00001259093000474
二糖1、2、3以及4然后可以按不同的组合连接到一起以提供具有带有不同模式的衍生作用的序列的低聚糖。为了例证这一概念，以下描述了三种不同的十糖，它们是四种二糖的不同组合。这些二糖通过在位置R3上的乙酰丙酰基以及位置R4上的苯甲酰基的脱保护作用并且使用在Lohman et.al.J.org.Chem.2004，69(12)，4081-4093中描述的TMSOTf-偶联将二糖结构彼此偶联而连接到一起。
以下的结构(i)是以下二糖的一个组合：1-2-3-4-1：
Figure BPA00001259093000481
以下所提供的结构(ii)是以下二糖2-3-4-1-2的一个组合：
Figure BPA00001259093000482
以下所提供的结构(iii)是以下二糖1-3-2-4-3的一个组合：
Figure BPA00001259093000483
此类方法可以被用来提供受保护的低聚糖，例如在此描述的具有任何二糖组合(例如表I中的二糖1-16或表II中的二糖1-16的任何组合)的一个集合体或文库。
该低聚糖然后可以在一个类别的受保护的位置，例如具有允许衍生作用(例如硫酸化)的保护基的位置进行脱保护以提供具有未保护的部分的低聚糖并且形成取代基例如衍生物部分，例如硫酸盐部分。在该低聚糖中的不同位置上具有一个类别的脱保护的部分的低聚糖可以例如使用已知的技术在这些位置处进行硫酸化。例如，该低聚糖可以使用三氧化硫-吡啶络合物(例如，使用吡啶作为溶剂)进行处理以便将该脱保护的部分进行硫酸化。例如，以上提供的具有结构i、ii以及iii的受保护的十糖可以在吡啶的存在下用三氧化硫-吡啶络合物进行处理以提供以下衍生的低聚糖。图7描绘了对于一种二糖所遵循的这样一种程序作为一个实验性的概念证明。
在图8至11中描述了其他提供一种具有预先选定的序列的低聚糖的示例性方法。在这些图中描述的低聚糖是本披露的实施方案。
实例
实例1.合成葡糖胺合成子.
葡糖胺合成子的合成在图12中描绘。
合成图12中的化合物30
化合物30是由葡糖胺盐酸盐作为一种白色固体如Orgueira，H.A.et.al.Chem.Eur.J.2003，9(1)，140-69所描述而获得的。产物通过1H NMR进行表征。
合成图12中的化合物31
将化合物30(14g，0.0314mol)溶解在甲醇(175ml)中并且加入甲醇钠(在MeOH中25％，2.1ml)并且将反应搅拌15分钟。15分钟之后，将Dowex-50酸性树脂加入以上物质中直至反应混合物的pH达到6。随后将Dowex树脂过滤掉并且将溶剂在真空下去除以提供一种棕色反应物质。将粗制的化合物通过柱色谱法进行纯化以获得一种黄色粘性油作为产物(10g，100％的产率)。
将这种黄色粘性油(10g，0.0313mol)与甲苯进行共蒸发并且最后溶解在干的乙腈(110ml)中。将对甲苯磺酸一水合物(0.18g，0.00094mol)以及茴香醛二甲基乙缩醛(11.42g，0.0627mol)加入并且允许将反应物质在室温下搅拌过夜。一旦完成，加入三乙胺(1.35ml)并且将溶剂在真空下去除。通过快速色谱法在硅胶柱上使用5％的乙酸乙酯作为一种洗脱液进行纯化以提供浅黄色粘性油作为产物(8.8g，65％的产率)。将产物通过1H NMR进行表征。
合成图12中的化合物52
将化合物31(27g，0.0619mol)溶解在DCM(240ml)中，向其中加入4A°的分子筛(43g)以及苄基溴(53.45g，0.30mol)并且允许将该反应在室温下搅拌30分钟。加入氧化银(I)(41.5g，0.179mol)并且将反应在黑暗中搅拌18h。然后将氧化银(I)通过c盐床层过滤掉并且将滤液在真空下浓缩。通过柱色谱法使用5％的乙酸乙酯作为洗脱液进行产物的分离以获得白色固体(20g，61.5％的产率)。将产物将通过1H NMR进行表征。
合成图12中的化合物53
将含有4A°分子筛(9.6g)的无水DMF(270ml)中的化合物52(20g，0.037mol)以及氰基硼氢化钠(11.87g，0.189mol)在剧烈搅拌下冷却到0℃。加入三氟乙酸(26ml)在无水DMF(146ml)中的溶液并且将反应在0℃下再搅拌2h。2h之后允许将反应物质在室温下搅拌18h。一旦完成，将反应用三乙胺猝灭并且然后过滤并且在真空下浓缩。将残余物溶解在二氯甲烷中并且然后使用饱和碳酸氢钠洗涤，在使用制备型HPLC进行纯化之前，用无水硫酸钠干燥并且在真空中浓缩。产率：8g(40％)。将产物通过1H NMR进行表征。
实例2.合成艾杜糖醛酸合成子。
艾杜糖醛酸合成子的合成在图13中描绘。
合成图13中的化合物6
化合物6是由二丙酮葡萄糖(化合物1)通过如在Lohman，G.J.S.et.al.J.org.Chem.2003，68(19)，7559-7561中所详述的一系列化学转换而获得的。
合成图13中的化合物7
将化合物6(14.0g)溶解在DCM(100ml)中并且冷却到0℃。在0℃下向其中加入乙酰丙酸(7.7g)、DIPC(9.7ml)以及DMAP(8.1g)并且避光。将该反应在室温下搅拌过夜。一旦完成，将反应混合物用EtOAc∶己烷(1∶1，200ml)进行稀释，通过一个硅胶塞段、进行浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc系统的快速柱色谱法以产生黄色的油(12.5g)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
将从先前步骤产生的黄色油(12.5g)溶解在三氟乙酸(90％水性，100ml)中并且搅拌1h。将溶剂在真空下并且通过与甲苯共蒸发来去除。去除TFA之后，将反应混合物溶解在DCM(50ml)中，并且加入咪唑(3.9gm)以及叔丁基二甲基氯硅烷(4.75g)。将该反应混合物在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物使用乙酸乙酯稀释，用水、1N HCl和水进行洗涤、将其干燥、浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc溶剂系统的快速柱色谱法以产生化合物7(9.1g)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
合成图13中的化合物8
将化合物7(5.0g)溶解在DCM(10ml)中并且冷却到0℃并且在0℃下在氮气下向其中加入吡啶(2.0ml)。将产生的溶液搅拌10分钟并且加入苯甲酰基氯(1.5ml)。然后将反应混合物在氮气中搅拌48hrs(在7℃-8℃下)。然后将反应混合物使用DCM(50ml)稀释，用水、1N.HCl、10％的碳酸氢钠以及盐水溶液洗涤。将其干燥、浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc溶剂系统的快速色谱法以产生纯的化合物8(3.7g)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
合成图13中的化合物25
将化合物6(12.0gm)溶解在DCM(35ml)中并且冷却到0℃并且向其中加入吡啶(7.2ml)。然后将该溶液搅拌10分钟随后加入苯甲酰基氯(5.5ml)。然后将反应混合物在氮气中搅拌48hrs(在7℃-8℃)。一旦完成，将反应混合物使用DCM(50ml)稀释，用水、1N.HCl、10％的碳酸氢钠以及盐水溶液洗涤。将有机层干燥、浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc溶剂系统的快速色谱法以产生纯的化合物(10.0gm)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
将来自先前步骤的化合物(9.0gm)溶解在三氟乙酸(90％水性，72ml)中并且搅拌1小时。将溶剂通过与甲苯共蒸发在真空下去除。将产生的油溶解在DCM(50ml)中，并且加入咪唑(3.1gm)以及叔丁基二甲基氯硅烷(3.75gm)。将该反应混合物在室温下搅拌过夜。一旦完成，将反应混合物使用乙酸乙酯稀释，用水、1N HCl和水进行洗涤、将其干燥、浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc溶剂系统的快速柱色谱法以产生化合物25(6.0gm)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
合成图13中的化合物26
将化合物25(6.0gm)溶解在DCM(100ml)中并且冷却到0℃。在0℃下向其中加入乙酰丙酸(1.9ml)、DIPC(2.7ml)以及DMAP(2.3gm)并且将反应在室温下在避光(light exclusion)的条件下搅拌过夜。将反应混合物使用EtOAc∶己烷(1∶1，100ml)进行稀释并且通过一个硅胶塞段。然后将其浓缩并且经受使用己烷∶EtOAc系统的柱色谱法以产生纯的化合物26(4.0gm)。将产物通过1H NMR以及LC/MS进行表征。
实例3.合成图14中的二糖54
二糖54的合成在图14中描绘。
1.图14中二糖供体27的产生
将化合物26(0.62g，0.1mmol)溶解在新鲜蒸馏的THF(10mL)中并且冷却到0℃。向其中加入冰醋酸(110μL，2.0mmol)随后加入TBAF(在THF中1.0M，2.0mL)。将反应混合物在0℃下搅拌30分钟并且然后用200mL的乙酸乙酯稀释。将有机层使用NH4Cl、NaHCO3、盐水并且然后用水洗涤，用无水Na2SO4干燥，将其过滤并且浓缩以产生一种黄色的油(461mg)，它不经进一步纯化即用于下一步骤中。
将所获得的粗制油与甲苯在高度真空下共蒸发并且溶解在干的二氯甲烷(10mL)中。将该溶液冷却到0℃并且加入三氯乙腈(1.0mL，10mmol)以及DBU(14μL，0.1mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌20分钟并且然后倾倒在快速色谱柱的硅胶上以获得纯的化合物27(415mg，63％的产率)。将该化合物通过1H NMR进行表征。
2.合成图14中的二糖54
将三氯乙酰亚胺酯(化合物27，415mg，0.64mmol)以及化合物53(320mg，0.58mmol)进行合并，并且溶解在干的二氯甲烷(10mL)中。加入4A分子筛(0.5g)并且将该混合物在室温下搅拌15分钟。在室温下加入三乙基硅烷三氟甲烷磺酸酯(65μL，0.25mmol)。30分钟之后，将该反应用三乙胺猝灭，在减压下浓缩并且将残余物通过快速色谱法在硅胶上纯化以给出一种‘α以及β’二糖混合物(408mg，α∶β＝6∶1)。通过柱色谱法进行的进一步纯化产生了纯的α二糖54(310mg)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
实例4.合成图15中的二糖55
二糖55的合成在图15中描绘。
1.合成图15中的二糖供体9
将化合物8(1.2g)溶解在新鲜蒸馏的THF(10mL)中并且冷却到0℃。向其中加入冰醋酸(110μL，2.0mmol)随后加入TBAF(1.0M的TBAF，1.94mL)。将反应混合物搅拌15分钟并且然后用200mL的乙酸乙酯进行稀释。有机层使用NH4Cl、NaHCO3、盐水以及水洗涤并且然后用无水Na2SO4干燥，将其过滤并且然后浓缩以产生一种浅黄色油(560mg)。该化合物可以不经进一步纯化而用于下一步骤中。
将粗制化合物溶解在干的二氯甲烷(8mL)中。将该溶液冷却到0℃并且加入三氯乙腈(1.0mL，10mmol)以及DBU(14μL，0.1mmol)。将反应混合物搅拌20分钟并且然后倾倒在快速色谱柱的硅胶上以产生化合物9(320mg，51％的产率)。将该化合物通过1H NMR进行表征。
2.合成图15中的二糖55
将三氯乙酰亚胺酯9(320mg，0.5mmol)以及化合物53(240mg，0.45mmol)进行合并，并且溶解在无水二氯甲烷(10mL)中。加入4A分子筛(0.5g)以及三乙基硅烷三氟甲烷磺酸酯(40μL，0.2mmol)并且将混合物在室温下搅拌15分钟。30分钟之后，将反应用三乙胺猝灭，在减压下浓缩并且将残余物通过快速色谱法在硅胶上纯化以给出一种‘α以及β’二糖混合物(总计300mg，α∶β＝5∶1)。通过柱色谱法进行的进一步纯化提供了纯的α形式的二糖55(210mg)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
实例5.合成图16中的四糖59
四糖59的合成在图16中描绘。
1.合成图15中的二糖受体56
将二糖55(0.41g，0.4mmol)溶解在5mL的MeOH中并且在0℃下加入在MeOH中的5mL的1％的NaOH并且随后将反应混合物加温到室温。将反应混合物搅拌1小时并且加入乙酸(AcOH)以将该反应猝灭。将反应混合物浓缩并且将残余物通过快速色谱法进行纯化以产生235mg的受体56，为一种白色固体(72％的产率)。将该化合物通过1H NMR进行表征。
2.合成图15中的二糖供体57
将二糖54(710mg，0.7mmol)溶解在新鲜蒸馏的THF(15mL)中，将溶液冷却到0℃并且加入乙酸(92μL，1.5mmol)，随后加入TBAF(在THF中1.0M，1.4mL)。将反应混合物保持搅拌20分钟并且然后用100mL的乙酸乙酯稀释。将有机层使用NH4Cl、NaHCO3、盐水以及水进行洗涤并且然后用无水Na2SO4干燥。将该样品过滤并且浓缩以产生一种黄色的油(610mg)。
将如此获得的粗制的油溶解在无水二氯甲烷(15mL)中。然后将该溶液冷却到0℃并且加入三氯乙腈(0.7mL，7mmol)以及DBU(10μL，0.07mmol)。将反应混合物搅拌20分钟并且然后倾倒在快速色谱柱的硅胶上以对二糖57进行纯化(502mg，68％的产率)。将该化合物通过1H NMR进行表征。
3.图16中四糖59的组装
将三氯乙酰亚胺酯57(302mg，0.29mmol)以及二糖受体56(235mg，0.29mmol)进行合并，并且溶解在无水甲苯(15mL)中。在-60℃下加入4°A分子筛(1g)以及三乙基硅烷三氟甲烷磺酸酯(26μL，0.12mmol)。将该反应混合物搅拌一小时。然后将反应用三乙胺猝灭，将其过滤并且在减压下浓缩。将残余物通过快速色谱法在硅胶上进行纯化以给出α-以及β-四糖。进一步纯化(在硅胶上的快速色谱法)提供了纯的α形式的四糖58(65mg，13％的产率)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
将四糖58(65mg，0.038mmol)溶解在2mL干的CH2Cl2以及0.5mL的无水吡啶的混合物中。在室温下向其中加入Lev2O(39mg，0.19mmol)以及少量的DMAP。30分钟之后，将反应混合物用50mL的CH2Cl2稀释并且将有机层用冷的NaHCO3、1％ HCl、以及水洗涤。用无水Na2SO4干燥之后，将溶液过滤并且浓缩。将余下的残余物通过快速色谱法进行纯化以产生所希望的最终的四糖59(60mg，88％的产率)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
实例6.合成图17中的六糖62
六糖60的合成在图17中描绘。
1.合成图17中的四糖受体60
将四糖58(0.18g，0.11mmol)溶解在5mL的MeOH中。在0℃下加入5mL在MeOH中的1％ NaOH并且随后将反应混合物在室温下再搅拌4小时，在这段时间之后通过加入AcOH将该反应猝灭。将反应混合物浓缩并且将残余物通过快速色谱法进行纯化以给出68mg的白色固体(四糖60，43％的产率)。将该化合物通过1H NMR进行表征。
2.图17中的六糖62的组装
将三氯乙酰亚胺酯二糖57(48mg，0.046mmol)以及四糖受体60(68mg，0.045mmol)进行合并，并且溶解在干的甲苯(8mL)中。在-60℃下加入4°A分子筛(100mg)以及三乙基硅烷三氟甲烷磺酸酯(4.1μL，0.011mmol)并且将混合物搅拌一小时。然后将该反应用三乙胺猝灭、将混合物机械能过滤并且然后在减压下浓缩。将残余物通过快速色谱法在硅胶上纯化以给出α以及β六糖的一种混合物并且通过快速色谱法进行的进一步纯化提供了纯的α形式的六糖61(10mg，9％的产率)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
将六糖61(10mg，0.004mmol)溶解在2mL干CH2Cl2与0.5mL无水吡啶的一种混合物中。在室温下向其中加入Lev2O(4mg，0.02mmol)以及少量的DMAP。30分钟之后，将反应混合物用20mL的CH2Cl2稀释并且将有机层用冷的NaHCO3、1％ HCl、以及水洗涤。用无水Na2SO4干燥之后，将混合物过滤、浓缩并且然后将残余物通过柱色谱法进行纯化以产生所希望的最终的六糖，62(8mg，75％的产率)。将该化合物通过1H NMR、13C NMR、2D NMR(HSQC，COSY，TOCSY)以及ESI-MS进行表征。
实例7.合成单硫酸化的二糖63
单硫酸化的二糖63的合成在图18中示出。
将二糖54(0.1g，0.099mmol)溶解在8mL的EtOH/甲苯(2/1 v/v)中并且在室温下加入乙酸肼(91mg，0.99mmol)。将反应混合物搅拌2小时并且然后用乙酸乙酯(20mL)稀释。将有机层用水洗涤、用NaSO4干燥、过滤并且通过蒸发进行浓缩。将产生的残余物通过柱色谱法在硅胶上纯化以提供有待在下一步骤中使用的88mg(98％的粗产率)的C-2 OH化合物。
将来自先前步骤的粗制化合物(44mg，0.048mmol)溶解在5mL的吡啶中并且加入三氧化硫吡啶络合物(SO3.Py，23mg，0.144mmol)。将反应混合物在45℃下置于搅拌状态持续3小时，在此之后加入MeOH以将该反应猝灭。然后将该混合物浓缩并且将产生的残余物通过柱色谱法在硅胶上进行纯化以给出C-2 O-硫酸化的化合物，为一种“吡啶”盐。将干燥后的吡啶鎓盐溶解在5mL的MeOH中并且然后加入1mL的NaHCO3(10％水性)。然后将反应混合物浓缩以给出粗制的钠盐产物，将其通过快速柱色谱法进行纯化以产生最终的产物，为“硫酸化的钠盐”(化合物63，45mg，94％的产率)。

Claims (24)

1.一种低聚糖，包括多个二糖单元，其中在每个二糖单元中易于硫酸化作用或乙酰化作用的每个位置使用或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第一保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第二保护基进行保护，
其中每个二糖单元的每个保护基的身份不依赖于该二糖单元中任何其他保护基的身份，并且
其中每个二糖单元的身份不依赖于该低聚糖中其他二糖单元的身份。
2.如权利要求1所述的低聚糖，其中该低聚糖是六糖、八糖、十糖、十二糖，等等。
3.如权利要求1所述的低聚糖，具有多个保护基的一个预先选定的模式，例如，该保护基当进行衍生时将提供一种预先选定的模式的衍生作用。
4.如权利要求1所述的低聚糖，其中该低聚糖具有一个预先选定的序列，例如具有预先选定模式的衍生作用的一个序列结构。
5.如权利要求1所述的低聚糖，其中如果该低聚糖中多于一个位置使用允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该允许衍生作用的保护基在每个有待衍生的位置上是同一种保护基。
6.如权利要求1所述的低聚糖，其中如果该二糖中多于一个位置使用不允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该不允许衍生作用的保护基在每个将不进行衍生的位置上是同一种保护基。
7.如权利要求1所述的低聚糖，其中该二糖单元是一种糖醛酸以及一种己糖胺。
8.一种受保护的单糖，在该单糖中的每个易于硫酸化作用或乙酰化作用的位置上具有一个保护基，
其中在每个位置上的该保护基是或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第一保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第二保护基，并且
其中在每个位置上的该保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基。
9.如权利要求8所述的单糖，其中该单糖是一种糖醛酸或一种己糖胺。
10.一种受保护的二糖，在该二糖中的每个易于进行衍生作用的位置上具有一个保护基，
其中在每个位置上的该保护基是或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第一保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第二保护基，并且，
例如，每个保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基。
11.一种受保护的二糖，在该二糖中的每个易于进行衍生作用的位置上具有一个保护基，其中在每个位置上的该保护基是或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第一保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种第二保护基，并且例如，其中该二糖当衍生时将提供一种预先选定的模式的衍生作用。
12.一种用于制造低聚糖的方法，该方法包括：
提供一种第一受保护的糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且其中在该糖结构中易于进行衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的位置使用或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基进行了保护，并且其中在每个位置上的一种保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他位置上的保护基；
提供一种第二糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且任选地其中在该糖结构中易于进行衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的位置使用或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基进行保护，并且其中在每个位置上的一种保护基的身份不依赖于该糖结构中任何其他易于进行衍生作用的位置上的保护基；
将该第一糖结构连接到该第二糖结构上，以便由此制造一种具有预先选定的序列的低聚糖。
13.一种用于制造具有预先选定的序列的一种低聚糖的方法，该方法包括：
提供一种第一受保护的糖结构，该结构当进行衍生时将提供具有一个第一预先选定模式的衍生作用的一个糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，并且其中该糖结构中易于进行衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的所有位置使用或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基进行保护；
提供一种第二糖结构，该结构当进行衍生时将提供具有一个第二预先选定模式的衍生作用的一个糖结构，其中该糖结构是一种单糖或更大，其中该糖结构中易于进行衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的所有位置使用或者允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基或者不允许衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的一种保护基进行保护；并且
将该第一糖结构连接到该第二糖结构上，以便由此制造一种具有预先选定的序列的低聚糖。
14.如权利要求13所述的方法，其中该预先选定的序列是具有一种预先选定模式的衍生作用，例如，一种预先选定模式的硫酸化作用或乙酰化作用的一个序列；例如一个序列，该序列含有一个具有一个第一模式的衍生作用的第一糖结构，例如在一种糖醛酸的位置R1上衍生的硫酸盐，以及具有一个第二模式的衍生作用的一种第二糖结构，例如在一种己糖胺的位置R6上的硫酸盐。
15.如权利要求12或13所述的方法，其中如果该第一糖部分中的多于一个位置使用允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。
16.如权利要求12或13所述的方法，其中如果该第一糖部分的多于一个位置使用不允许衍生作用的一种保护基进行保护，则该不允许衍生作用的保护基在每个位置上是同一种保护基。
17.如权利要求12或13所述的方法，其中该第一以及第二糖结构是单糖、二糖、四糖、五糖、六糖，等等。
18.如权利要求12或13所述的方法，其中该第一结构是一种二糖并且该第二结构是选自单糖、二糖、三糖、四糖，等等。
19.如权利要求12或13所述的方法，其中该具有一个预先选定的序列的低聚糖是六糖、八糖、十糖、十二糖，等等。
20.如权利要求12或13所述的方法，进一步包括使该易于进行衍生作用，例如，硫酸化作用或乙酰化作用的保护基进行脱保护，以形成一个未保护的部分。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括在这个或这些脱保护的位置形成衍生物部分，例如硫酸盐或乙酸盐。
22.如权利要求12或13所述的方法，其中该第一糖结构包括一种糖醛酸、一种己糖胺、或一种糖醛酸与一种己糖胺的一种或多种组合。
23.如权利要求12或13所述的方法，其中该第一糖结构包括一种N-乙酰半乳糖胺、一种葡糖醛酸、或一种N-乙酰半乳糖胺与一种葡糖醛酸的一种或多种组合。
24.通过权利要求12或13所述的方法制造的一种低聚糖。
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