发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供恩夫韦肽的制备方法,该制备方法步骤简单、产品质量高。
本发明恩夫韦肽(NH2-FWNWLSAWKDLELLEQENKEQQNQSEEILSHILSTY-Ac,SEQ ID NO:1)的制备方法包括如下步骤:
(1)Fmoc-Phe和去Fmoc保护的氨基树脂偶联反应得到Fmoc-Phe-氨基树脂;
(2)Fmoc-Phe-氨基树脂依次与恩夫韦肽第2至第36个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸偶联反应,最后接入乙酰基,得到恩夫韦肽-氨基树脂;
(3)恩夫韦肽-氨基树脂酸解反应得到恩夫韦肽。
得到的恩夫韦肽为粗品,可以采用高效液相色谱法纯化后得到恩夫韦肽纯品。
所述氨基树脂选自Rink Amide AM树脂、Rink Amide树脂、Rink MBHA树脂和Sieber树脂中的一种,优选为Rink Amide AM树脂。
Rink Amide AM树脂
Rink Amide树脂
RinkMBHA树脂
Sieber树脂
所述氨基树脂取代值为0.2~1.2mmol/g树脂,优选的为0.4~0.6mmol/g树脂。
步骤(1)Fmoc-Phe的用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
步骤(1)氨基树脂去Fmoc保护的试剂为哌啶(PIP)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液,混合溶液中含哌啶10~30%(V)。去Fmoc保护试剂用量为每克氨基树脂5~15ml,优选的为每克氨基树脂8~12ml。
步骤(1)去Fmoc保护试剂脱保护时间为10~60分钟,优选的为15~25分钟。
所述偶联反应需添加缩合试剂和活化试剂,缩合试剂选自N,N-二异丙基碳二亚胺(DIC)、N,N-二环己基碳二亚胺(DCC),六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷(PyBOP)、2-(7-氮杂-1H-苯并三氮唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)或O-苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲四氟硼酸酯(TBTU);优选的为N,N-二异丙基碳二亚胺。
缩合试剂的摩尔用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选为2.5~3.5倍。
活化试剂选自1-羟基苯并三唑(HOBt)、N-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt),优选的为1-羟基苯并三唑。
活化试剂用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
偶联反应时间为60~300分钟,优选的为100~140分钟。
步骤(2)所述第2至第36个氨基酸是指恩夫韦肽从NH2端开始到Ac端顺序的各个氨基酸。
第2至第36个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸根据氨基酸性质的不同,可以带有侧链保护基,侧链保护基为叔丁基、苯基甲烷、叔丁氧基、二碳酸二叔丁酯中的至少一种。
优选的,Fmoc-氨基酸种类分别为:Fmoc-Ala、Fmoc-Asn(Trt)、Fmoc-Asp(OtBu)、Fmoc-Gln(Trt)、Fmoc-Glu(OtBu)、Fmoc-His(Trt)、Fmoc-Ile、Fmoc-Leu、Fmoc-Lys(Boc)、Fmoc-Ser(tBu)、Fmoc-Thr(tBu)、Fmoc-Trp(Boc)或Fmoc-Tyr(tBu)。
步骤(2)Fmoc-Phe-氨基树脂与第2个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸偶联前去Fmoc保护得到Phe-氨基树脂。去Fmoc保护试剂可以采用哌啶/N,N-二甲基甲酰胺混合溶液,混合溶液中含哌啶10~30%(V)。去Fmoc保护试剂用量为每克氨基树脂5~15ml,优选的为每克氨基树脂8~12ml。去Fmoc保护试剂脱保护时间为10~60分钟,优选的为15~25分钟。
第2个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸的摩尔用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
Fmoc-Phe-氨基树脂与第2个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸偶联反应需添加缩合试剂和活化试剂,缩合试剂选自N,N-二异丙基碳二亚胺、N,N-二环己基碳二亚胺、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯.烷基磷、2-(7-氮杂-1H-苯并三氮唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐或O-苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲四氟硼酸酯。
缩合试剂优选的为N,N-二异丙基碳二亚胺。
缩合试剂摩尔用量为氨基树脂总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
活化试剂选自1-羟基苯并三唑、N-羟基-7-氮杂苯并三氮唑,优选的为1-羟基苯并三唑。
活化试剂用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
偶联反应时间为60~300分钟,优选的为100~140分钟。
采用上述接入第2个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸的同样方法,依次接入第3至第36个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸,即前一步得到的Fmoc-[包含1~(n-1)个]氨基酸-氨基树脂脱Fmoc保护后与活化的Fmoc-氨基酸(第n个)偶联反应60~300分钟,优选的为100~140分钟,n=1~36。36个氨基酸接完后接入乙酰基,即得恩夫韦肽-氨基树脂,该树脂的恩夫韦肽肽链实际上是包含侧链保护基的。
Fmoc-(1~36个)氨基酸-氨基树脂脱Fmoc保护后偶联反应接入乙酰基,接入乙酰基的方法与上述接Fmoc-氨基酸方法相同,即原料用量配比,脱Fmoc保护试剂、偶联试剂的种类和用量都是相同的,
乙酰基的摩尔用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
Fmoc-(1~36个)氨基酸-氨基树脂去Fmoc保护的试剂为哌啶/N,N-二甲基甲酰胺混合溶液,混合溶液中含哌啶10~30%(V)。去Fmoc保护试剂用量为每克氨基树脂5~15ml,优选的为每克氨基树脂8~12ml。
Fmoc-(1~36个)氨基酸-氨基树脂去Fmoc保护试剂脱保护时间为10~60分钟,优选的为15~25分钟。
接入乙酰基时需添加缩合试剂和活化试剂,缩合试剂选自N,N-二异丙基碳二亚胺、N,N-二环己基碳二亚胺,六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、2-(7-氮杂-1H-苯并三氮唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸盐或O-苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲四氟硼酸酯;优选的为N,N-二异丙基碳二亚胺。缩合试剂的摩尔用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选为2.5~3.5倍。
活化试剂选自1-羟基苯并三唑、N-羟基-7-氮杂苯并三氮唑,优选的为1-羟基苯并三唑。活化试剂用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
接入乙酰基时反应时间为60~300分钟,优选的为100~140分钟。
具体的,第2至第36个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸如表1所示,氨基酸后括号中表示的为侧链保护基。第2至第36个氨基酸对应的Fmoc-氨基酸的用量为起始原料氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2~6倍,优选的为2.5~3.5倍。
表1
接肽顺序n= |
Fmoc-氨基酸 |
分子量 |
2 |
Fmoc-Trp(Boc) |
526 |
3 |
Fmoc-Asn(Trt) |
597 |
4 |
Fmoc-Trp(Boc) |
526 |
5 |
Fmoc-Leu |
353 |
6 |
Fmoc-Ser(tBu) |
383 |
7 |
Fmoc-Ala |
311 |
8 |
Fmoc-Trp(Boc) |
526 |
9 |
Fmoc-Lys(Boc) |
468 |
10 |
Fmoc-Asp(OtBu) |
412 |
11 |
Fmoc-Leu |
353 |
12 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
13 |
Fmoc-Leu |
353 |
14 |
Fmoc-Leu |
353 |
15 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
16 |
Fmoc-Gln(Trt) |
610 |
17 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
18 |
Fmoc-Asn(Trt) |
597 |
19 |
Fmoc-Lys(Boc) |
468 |
20 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
21 |
Fmoc-Gln(Trt) |
610 |
22 |
Fmoc-Gln(Trt) |
610 |
23 |
Fmoc-Asn(Trt) |
597 |
24 |
Fmoc-Gln(Trt) |
610 |
25 |
Fmoc-Ser(tBu) |
383 |
26 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
27 |
Fmoc-Glu(OtBu) |
426 |
28 |
Fmoc-Ile |
353 |
29 |
Fmoc-Leu |
353 |
30 |
Fmoc-Ser(tBu) |
383 |
31 |
Fmoc-His(Trt) |
620 |
32 |
Fmoc-Ile |
353 |
33 |
Fmoc-Leu |
353 |
34 |
Fmoc-Ser(tBu) |
383 |
35 |
Fmoc-Thr(tBu) |
397 |
36 |
Fmoc-Tyr(tBu) |
459 |
步骤(3)酸解剂为三氟醋酸(TFA)、1,2-乙二硫醇(EDT)和水混合溶剂,混合溶剂的配比为:TFA的比列为80~95%(V/V),EDT的比例为1~10%(V/V),余量为水。优选配比为89~91%、EDT 4~6%、余量为水。最优的,配比为90%、EDT 5%、余量为水。
酸解剂用量为每克恩夫韦肽-氨基树脂需要4~15ml酸解剂,优选的,每克恩夫韦肽-氨基树脂需要9~11ml酸解剂。
使用酸解剂裂解的时间为室温条件下1~5小时,优选的为1.5~2.5小时。
恩夫韦肽粗品可以采用高效液相色谱法纯化后得到恩夫韦肽纯品,高效液相色谱纯法的操作方法为:恩夫韦肽粗品用水溶解,用稀氨水调pH7.5~8.0后用0.45μm滤膜滤过,滤液经反相C18柱纯化,纯化流动相系统为0.05mol/L醋酸钠(pH=7.0)-乙腈,将所需要的组分收集浓缩;再以流动相系统为5%醋酸-乙腈换盐,将需要的组分收集浓缩,冷冻冻干得产品。
本发明方法与现有技术相比有以下优点:
本发明方法以氨基树脂为起始原料,以Fmoc保护的氨基酸为单体,采用全序列全合成生产工艺,使用的溶剂相对单一,每步接肽收率99.%以上,可以实现全自动生产。
本发明方法采用三氟醋酸混合溶剂作为酸解溶剂,避免使用剧毒的氟化氢,无需专用设备,减少了环境污染。三氟醋酸混合溶剂中包含可大规模采购的EDT((0.1万/Kg))代替DTT,其市场价格仅仅只有代替二硫苏糖醇的二十分之一,而且使用效果良好。
本发明采用高效液相色谱法进行纯化,得到纯度大于98%的产品,产品总收率大于30%。
本发明提供的方法生产工艺简单,更适合规模化生产。
表1中Fmoc为9-芴甲氧羰基,tBu为叔丁基、Trt为三苯基甲烷、OtBu为叔丁氧基、Boc为叔丁氧羰酰基。
具体实施方式
通过下述实施例将有助于理解本发明,但不能限制本发明的内容:
实施例1Fmoc-Phe-氨基树脂的制备
取1.5mol Fmoc-Phe和1.5mol HOBt,用适量DMF溶解;另取1.5mol DIC,搅拌下慢慢加入至前述DMF溶液中,于室温环境中搅拌反应30分钟,备用。
另取1000g Rink Amide AM树脂,其取代值为0.5mmol/g树脂,先用5L DMF溶涨5分钟,过滤后树脂用5L 20%哌啶/DMF预洗1次,再用5L 20%哌啶/DMF去保护20分钟,过滤后树脂分别用DMF、二氯甲烷(DCM)各洗3次,加入上述Fmoc-Phe/DMF溶液,偶联反应2小时,过滤后树脂分别用DMF、DCM各洗2次,得Fmoc-Phe-氨基树脂1069g。
实施例3、恩夫韦肽树脂的合成
先将第2至第36个氨基酸对应的Fmoc-保护氨基酸备好待用,结构如表1所示,取实施例1制得的Fmoc-Phe-氨基树脂1069g,采用20%(V)PIP/DMF溶液去Fmoc保护,过滤后分别用DMF、DCM各洗3次,得到Phe-氨基树脂。
第2个氨基酸对应的Fmoc-保护氨基酸的活化方法为:
取1.5mol Fmoc-氨基酸和1.5mol HOBt,用适量DMF溶解;另取1.5mol DIC,搅拌下慢慢加入至Fmoc-氨基酸DMF溶液中,于室温环境中搅拌反应30分钟,备用。
第2个氨基酸对应的Fmoc-保护氨基酸与Phe-氨基树脂偶联反应120分钟,过滤、DMF、DCM各洗2次后即得Fmoc-Trp(Boc)-Phe-氨基树脂。
采用上述同样方法,依次接入第3至第36个氨基酸对应的Fmoc-保护氨基酸,即前一步得到的Fmoc-[1~(n-1)个]氨基酸-氨基树脂脱Fmoc保护后与活化的Fmoc-保护氨基酸(第n个)偶联反应60~300分钟,n=1~36。接完所有保护氨基酸后,即得Fmoc-恩夫韦肽-氨基树脂。
Fmoc-恩夫韦肽-氨基树脂脱去Fmoc保护,偶联接入乙酰基(Ac)制得Ac-恩夫韦肽-氨基树脂,接入乙酰基的试验方法与上述接Fmoc保护氨基酸方法相同。完成反应后,Ac-恩夫韦肽-氨基树脂用甲醇洗涤3次并抽干,40℃以下减压干燥,干燥剂为五氧化二磷(P2O5),得到4.3Kg恩夫韦肽树脂,该树脂含侧链保护基团。
实施例4、恩夫韦肽树脂的酸解
取实施例3制得的恩夫韦肽树脂,加入裂解试剂(10ml/克肽树脂)[TFA/水/1,2-乙二硫醇=90∶5∶5(V/V)],搅拌均匀,室温搅拌反应2小时,反应混合物使用砂芯漏斗过滤,收集滤液,树脂再用少量TFA洗涤3次,合并滤液后减压浓缩,加入无水乙醚沉淀,再用无水乙醚洗沉淀3次,抽干得白色末即为恩夫韦肽粗品。
实施例6、恩夫韦肽粗品的纯化
取实施例5制得的恩夫韦肽粗品,加水至溶解,搅拌下用稀氨水调pH7.5~8.0,用0.45μm滤膜滤过,备用,采用高效液相色谱法进行纯化,流动相系统为0.05mol/L醋酸钠(pH=7.0)-乙腈,色谱填料为10μm的反相C18,100mm*250mm的色谱柱流速为120ml/min,采用梯度系统洗脱,自动循环进样纯化,取粗品溶液上样于色谱柱中,启动流动相洗脱,收集主峰,蒸去大部分乙腈,得到恩夫韦肽醋酸纯化中间体浓缩液。
取恩夫韦肽醋酸纯化中间体浓缩液,用0.45μm滤膜滤过,采用高效液相色谱法进行换盐,流动相系统为5%醋酸-乙腈,色谱填料为10μm的反相C18,紫外检测波长为280nm,先用流动相平衡色谱柱,100mm*250mm的色谱柱流速为120ml/min,采用梯度洗脱,循环上样方法,取本品钠盐溶液上样于色谱柱中,启动流动相洗脱,收集换盐主峰,蒸去大部分乙腈,得到恩夫韦肽纯品水溶液,冷冻冻干得产品,得758g白色块状物成品,工艺总收率为33.7%,产品检验结果如下:
纯度:99.5%,分子量:4493(100%M+H);比旋度:-55.4°(C=1,1%NaCO3);
水分:3.0%;醋酸:2.5%;含量:99.2%(以无水分、无醋酸计)。
含量和纯度测定方法:用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂,以水∶乙腈∶四氢呋喃∶三氟乙酸=1260∶680∶60∶1.8为A相,以水∶乙腈∶四氢呋喃∶三氟乙酸=340∶630∶30∶0.18为B相,检测波长为220nm,按表2进行梯度洗脱。
表2
时间(分钟) |
流动相A(%) |
流动相B(%) |
0 |
80 |
20 |
25 |
50 |
50 |
30 |
40 |
60 |
31 |
80 |
20 |
40 |
80 |
20 |