CN103059074A

CN103059074A - 一种氨基葡萄糖拟肽类化合物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN103059074A
Application number: CN2013100103272A
Authority: CN
Inventors: 洪碧红; 易瑞灶; 刘俊朋; 陈宇; 黄文文; 方华; 谢全灵
Original assignee: Third Institute of Oceanography SOA
Current assignee: Third Institute of Oceanography SOA
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2033-01-11
Also published as: CN103059074B

Abstract

本发明公开一种氨基葡萄糖拟肽类化合物及其制备方法和应用，其中，氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，包括以下步骤：往反应装置中加入乙酸酐，降温至－5℃-0℃，加入氨基葡萄糖盐酸盐，随后加入浓硫酸，搅拌至完全反应，加入无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐；将四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于二氯甲烷和饱和碳酸氢钠溶液中，加入三光气和氨基酸甲酯，搅拌至完全反应；停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水重结晶，即得。由所述方法制备的氨基葡萄糖拟肽类化合物，具有抗疱疹1型病毒活性，未见对vero细胞毒性，可用于制备治疗疱疹1型病毒的药物。

Description

一种氨基葡萄糖拟肽类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种氨基葡萄糖拟肽类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

糖蛋白是蛋白质经糖基化修饰后产物，是指在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质，与蛋白质上的氨基酸残基以糖苷键连接后的产物。蛋白质的糖基化修饰对调节蛋白质的功能，改变多肽的构象，增加蛋白质的稳定性、免疫原性及信号传导等多方面都起着重要的作用。

但是由于从生物体内分离出来的糖蛋白，其具有稳定性、特异性和复杂性特点，很难研究其活性。因此，通过研究体外合成的糖肽类衍生物来模拟糖蛋白的作用成为一种趋势。研究表明，糖肽类衍生物有很好的生理活性和作用，其包括修正蛋白质、免疫反应、细胞粘附、抗炎抗肿瘤及底物受体识别等多种生理功能。虽然糖肽类衍生物具有多种潜在的生理和药理功能，但是其在体内，肽键不稳定，易被降解。

由于拟糖肽键具有对酶解作用更稳定的特点，因此，人们逐渐将研究重点转向合成具有生理和药理功能的拟糖肽化合物。脲基的键长和组成与肽键相似，且不易被酶解，Ichikawa提出糖脲基可以作为新的拟糖肽键发挥重要作用。

在糖肽和拟糖肽合成方面，以氨基葡萄糖作为糖基配体的研究引起了大家的兴趣。一方面，氨基葡萄糖作为甲壳素的最终降解产物，原料来源丰富。另一方面，氨基葡萄糖自身具备广泛的药理活性，不仅具有治疗关节炎、消炎、刺激蛋白多糖的合成等活性，而且可活化NK及LAK细胞，具有免疫调节作用等。

新型糖肽类化合物所具有的特殊的药理活性引起了大家的广泛关注。Jochims等首先用羟基保护的氨基葡萄糖与光气在无水甲苯中反应制得糖脲类衍生物。Hardegger等以氨基葡萄糖为原料合成了具有广谱抗肿瘤作用的氨基葡萄糖亚硝基脲类衍生物。Ichikawa等通过氧化氨基葡萄糖的异腈酸酯衍生物制得糖基脲。Maya等利用三光气来合成氨基葡萄糖脲类衍生物。

然而，现有技术中没有出现以氨基葡萄糖盐酸盐为原料，合成新型的氨基葡萄糖拟肽类化合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗疱疹1型病毒作用的氨基葡萄糖拟肽类化合物及其制备方法和应用。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种氨基葡萄糖拟肽类化合物，其结构式为：

一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一，往反应装置中加入乙酸酐，降温至－5℃-0℃，加入氨基葡萄糖盐酸盐，随后加入浓硫酸，搅拌至完全反应，加入无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐；

步骤二，将四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于二氯甲烷和饱和碳酸氢钠溶液中，加入三光气和氨基酸甲酯，搅拌至完全反应；

步骤三，停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水重结晶，即得。

进一步，氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐的摩尔比为1：10-1：15，反应中乙酸酐既是参与乙酰化反应的原料又是溶剂，选择该摩尔比既能使乙酰化反应完全，又能较好地控制反应进程，提高反应产物得率与纯度。

进一步，四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐与三光气的摩尔比为1：0.35-1：0.5，选择此配比下反应，三光气略过量，提高了四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐反应转化率，同时也避免了三光气过量带来的后处理程序复杂等问题。

进一步，四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐与氨基酸甲酯的摩尔比为1：1-1：2，选择此配比下反应，提高了四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐反应转化率且目标产物易于分离纯化。

进一步，氨基酸甲酯为苯丙氨酸甲酯、缬氨酸甲酯、亮氨酸甲酯及谷氨酸二甲酯。

一种氨基葡萄糖拟肽类化合物作为制备治疗疱疹1型病毒药物的应用。

采用上述方案后，本发明以氨基葡萄糖盐酸盐为原料，在乙酸酐的作用下合成四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐，然后与三光气在两相溶剂（二氯甲烷和饱和碳酸氢钠溶液）中反应形成异腈酸酯，再与氨基酸甲酯反应，合成新型的氨基葡萄糖拟肽类化合物。该氨基葡萄糖拟肽类化合物具有抗疱疹1型病毒活性，未见对vero细胞毒性，可用于制备治疗疱疹1型病毒的药物。

采用上述方案后，本发明采用的制备方法过程简便，反应条件温和，三废产生量少，制备过程安全可控，适于今后规模化放大生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细的说明。

实施例一

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅰ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-α-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-苯丙氨酸甲酯）的制备。

步骤一，往反应瓶中加入306g（3.0 mol）乙酸酐，搅拌降温至0℃，加入42.7g（0.2mol）氨基葡萄糖盐酸盐，随后滴加入20mL浓硫酸，自然升至室温，搅拌反应24 h。降温至5℃，缓慢加入180 mL无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐（收率76％）。

步骤二，将0.15 mol四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于3000mL二氯甲烷和饱和碳酸氢钠(二氯甲烷和饱和碳酸氢钠的体积比为1:1)溶液中，搅拌降温至0℃，加入0.055mol三光气和0.165mol L-苯丙氨酸甲酯，自然升至室温，搅拌反应30min。

步骤三，停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水(甲醇和水的体积比为1:1)重结晶，即得。收率84.80%，熔点147-149℃，纯度（HPLC面积归一化法）97.08%。1H NMR(400MHz，DMSO-d6) δH：7.28-7.08(m，5H，ArH)，6.35(d，J=9.36Hz，1H，NHPhe)，6.29(d，J=8.4Hz，1H，NH)，5.89(d，J=3.52Hz，1H，H-1)，5.11(dd，J1=9.60，J2=10.64，1H，H-3)，4.96(t，J=9.68Hz，1H，H-4)，4.44-4.40(m，1H，NCH)，4.17-4.13(m，1H，H-2)，4.10-4.01(m，2H，H-6a，6b)，3.98(dd，J1=2.4Hz，J2=12.44Hz，1H，H-5)，3.59(s，3H，OMe)，2.96-2.85(m，2H，CH2Ar)，2.18，2.01，1.98，1.93(4s，12H，4Ac)；13C NMR(100MHz，DMSO-d6) δC：172.5(COO)，170.0，1670.0，169.1，169.0(4CO Ac)，156.6(N-CO-N)，136.6，129.1，128.2，126.6(Ar)，90.4(C-1)，70.2(C-5)，69.1(C-3)，67.7(C-4)，61.3(C-6)，53.8(OMe)，51.7(Cα)，50.5(C-2)，37.4(CH3Ar)，20.7，20.5，20.5，20.3(4CH3COO)；ESI-MS m/z 553([M+H]⁺，36%)，575([M+Na]⁺，38%)，493([M-CH3COO]⁺，100%)；高分辨质谱：[M+Na]⁺=575.1840(计算值575.1847)。

实施例二

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅱ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-β-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-缬氨酸甲酯）的制备。

步骤一，往反应瓶中加入204g（2.0 mol）乙酸酐，搅拌降温至－5℃，加入42.7g（0.2mol）氨基葡萄糖盐酸盐，随后滴加入20mL浓硫酸，自然升至室温，搅拌反应24 h。降温至5℃，缓慢加入180 mL无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐（收率73％）。

步骤二，将0.15 mol四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于3000mL二氯甲烷和饱和碳酸氢钠(二氯甲烷和饱和碳酸氢钠的体积比为1:1)溶液中，搅拌下降温至0℃，加入0.075mol三光气和0.225mol L-缬氨酸氨酸甲酯，自然升至室温，搅拌反应30min。

步骤三，停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水(甲醇和水的体积比为1:1)重结晶，即得。收率83.57%，熔点144-146℃，纯度（HPLC面积归一化法）97.89%。1H NMR(400MHz，DMSO-d6) δH：6.38(d，J=8.92Hz，1H，NH)，6.29(d，J=9.64Hz，1H，NHVal)，5.92 (d，J=3.56Hz，1H，H-1)，5.11 (dd，J1=9.68Hz，J2=10.80Hz，1H，H-3)，4.99(t，J=9.68Hz，1H，H-4)，4.18-4.14(m，1H，H-2)，4.11-4.00 (m，2H，H-6a，6b)，4.04-4.01 (m，1H，NCH)，3.97(dd，J1=2.2Hz，J2=12.44Hz，1H，H-5)，3.61(s，3H，OMe)，2.17，2.00，1.98，1.94(4s，12H，4Ac)，1.92-1.97(m，1H，CH)，0.80(dd，J1=6.8Hz，J2=10.88Hz，6H，2Me)；13C NMR(100MHz，DMSO-d6) δC：172.9(COO)，170.0，170.0，169.1，168.9(4CO Ac)，157.1(N-CO-N)，90.4(C-1)，70.3(C-5)，69.2(C-3)，67.7(C-4)，61.3(C-6)，57.5(OMe)，51.6(Cα)，50.7(C-2)，30.3(Cβ)，20.7，20.5，20.3，20.3(4CH3COO)，18.9，17.6(2Me)；ESI-MS m/z 505([M+H]⁺，30%)，527([M+Na]⁺，41%)，445([M-CH3COO]⁺，100%)；高分辨质谱：[M+Na]⁺=527.1843(计算值527.1847)。

实施例三

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅲ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-β-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-亮氨酸甲酯）的制备。

步骤一，往反应瓶中加入245g（2.4mol）乙酸酐，搅拌降温至－5℃，加入42.7g（0.2mol）氨基葡萄糖盐酸盐，随后滴加入20mL浓硫酸，自然升至室温，搅拌反应24 h。降温至5℃，缓慢加入180 mL无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐（收率75％）。

步骤二，将0.15 mol四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于3000mL二氯甲烷和饱和碳酸氢钠(二氯甲烷和饱和碳酸氢钠的体积比为1:1)溶液中，搅拌降温至0℃，加入0.06mol三光气和0.3mol L-亮氨酸甲酯，自然升至室温，搅拌反应30min。

步骤三，停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水(甲醇和水的体积比为1:1)重结晶，即得。收率87.26%，熔点128-130℃，纯度（HPLC面积归一化法）96.18%。1H NMR(400MHz，DMSO-d6) δH：6.04(d，J=8.4Hz，1H，NH)，5.83(d，J=9.56Hz，1H，NHLeu)，5.63(d，J=3.52Hz，1H，H-1)，4.82(dd，J1=9.80Hz，J2=10.48Hz，1H，H-3)，4.72(t，J=9.72Hz，1H，H-4)，4.07-4.00(m，2H，NCH，H-2)，3.83-3.78(m，2H，H-6a，6b)，3.70(dd，J1=2.2Hz，J2=12.44Hz，1H，H-5)，3.32(s，3H，OMe)，1.91，1.73，1.71，1.64(4s，12H，4Ac)，1.31-1.23(m，1H，CH)，1.17-1.10(m，2H，CH2)，0.73-0.69(dd，J1=6.6Hz，J2=10.32Hz，6H，2Me)；13C NMR(400MHz，DMSO-d6) δC：173.7(COO)，170.0，169.8，169.1，169.0(4CO Ac)，156.6(N-CO-N)，90.6(C-1)，70.8(C-5)，69.0(C-3)，67.6(C-4)，61.3(C-6)，51.7(OMe)，50.7(Cα)，50.6(C-2)，24.2(Cβ)，22.7，21.3(2Me)，20.7，20.5，20.3，20.2(4CH3COO)；ESI-MS m/z 519([M+H]⁺，24%)，541([M+Na]⁺，41%)，459([M-CH3COO]⁺，100%)；高分辨质谱：[M+Na]⁺=541.1999(计算值541.2004)。

实施例四

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅳ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-β-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-谷氨酸甲酯）的制备。

步骤一，往反应瓶中加入245g（2.4mol）乙酸酐，搅拌降温至－5℃，加入42.7g（0.2mol）氨基葡萄糖盐酸盐，随后滴加入20mL浓硫酸，自然升至室温，搅拌反应24 h。降温至5℃，缓慢加入180 mL无水乙醇，析出白色固体，抽滤，得四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐（收率76％）。

步骤二，将0.15 mol四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐溶解于3000mL二氯甲烷和饱和碳酸氢钠(二氯甲烷和饱和碳酸氢钠的体积比为1:1)溶液中，搅拌降温至0℃，加入0.06mol三光气和0.2mol L-谷氨酸甲酯，自然升至室温，搅拌反应30min。

步骤三，停止搅拌，静置，分出有机层，依次用饱和食盐水和纯水洗涤，硫酸镁干燥，浓缩，浓缩液经甲醇和水(甲醇和水的体积比为1:1)重结晶，即得。收率90.56%，熔点163-166℃，纯度（HPLC面积归一化法）96.34%。1H NMR(400MHz，DMSO-d6) δH：6.40(d，J=8.2Hz，1H，NH)，6.16(d，J=9.56Hz，1H，NHGlu)，5.90(d，J=3.64Hz，1H，H-1)，5.09(dd，J1=9.60，J2=10.76，1H，H-3)，4.99(t，J=9.76Hz，1H，H-4)，4.22-4.14(m，2H，NCH，H-2)，4.10-4.03(m，2H，H-6a，6b)，3.97(dd，J1=2.2Hz，J2=12.44Hz，1H，H-5)，3.61，3.57(s，6H，2OMe)，2.34-2.25(m，2H，CH2CO)，2.18，2.00，1.98，1.93(4s，12H，4Ac)，1.78-1.69(m，2H，CH2)；13C NMR(400MHz，DMSO-d6) δC：172.7，172.5(2COO)，167.0，169.9，169.1，168.9(4CO Ac)，156.6(N-CO-N)，90.5(C-1)，70.7(C-5)，69.0(C-3)，67.6(C-4)，61.3(C-6)，51.9(OMe)，51.4(Cα)，50.6(C-2)，29.2(Cγ)，27.1(Cβ)，22.7，20.7，20.5，20.3，20.2(4CH3COO)；ESI-MS m/z 549([M+H]+，38%)，571([M+Na]⁺，39%)，489([M-CH3COOJ1]⁺，100%)；高分辨质谱：[M+Na]⁺=571.1743(计算值527.1746)。

以下揭示氨基葡萄糖拟肽类化合物体外抗疱疹1型病毒活性实验。

实施例五

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅱ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-β-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-缬氨酸甲酯）化合物体外抗疱疹1型病毒活性实验。

Vero细胞在96孔培养板单层培养37℃，5%CO₂培养24小时，吸弃上清液，细胞经稀释液洗涤，每孔加入洗涤液100μl，吸弃洗涤液，加入10TCID₅₀病毒液，37℃，5%CO₂吸附2小时，吸去病毒，加入不同浓度的药液，每个浓度4孔。经37℃，5%CO₂培养72小时，观察CPE（病变），设细胞对照组，病毒对照组，阳性对照组（阿昔洛韦）及实验药物组，同时观察CPE，抑制病变超过50%的，计算IC₅₀(半数有效抑制浓度）及治疗指数TI值。

TC₅₀ 和IC₅₀ 用Logit 法计算。

结果：该化合物IC₅₀为167.7 ug/ml，在200 ug/ml的浓度下未见对vero细胞毒性，治疗指数TI值大于1。

实施例六

氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅲ（N-(2,3,4,6-四乙酰基-2-氨基-2-去氧-β-D-葡萄吡喃糖)-N’-氨基甲酰基-L-亮氨酸甲酯）化合物体外抗疱疹1型病毒活性实验。

TC₅₀ 和IC₅₀ 用Logit 法计算。

同时，通过实施例五及实施例六可以得知氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅰ及氨基葡萄糖拟肽类化合物结构式Ⅳ的体外抗疱疹1型病毒活性实验结果。

Claims

1.一种氨基葡萄糖拟肽类化合物，其特征在于：结构式为：

Figure 2013100103272100001DEST_PATH_IMAGE001

。

2.如权利要求1所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其特征在于：氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐的摩尔比为1：10-1：15。

4.如权利要求2所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其特征在于：四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐与三光气的摩尔比为1：0.35-1：0.5。

5.如权利要求2所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其特征在于：四乙酰氨基葡萄糖硫酸盐与氨基酸甲酯的摩尔比为1：1-1：2。

6.如权利要求2所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物的制备方法，其特征在于：氨基酸甲酯为苯丙氨酸甲酯、缬氨酸甲酯、亮氨酸甲酯及谷氨酸二甲酯。

7.如权利要求1所述的一种氨基葡萄糖拟肽类化合物作为制备治疗疱疹1型病毒药物的应用。