CN106187844A - 一种(s)-4-氨基-5-巯基戊酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属医药技术领域，涉及一种具有潜在医药应用价值的(S)-4-氨基-5-巯基戊酸的制备方法。本发明方法中，以巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸为原料，与米氏酸缩合生成β-酮酯、还原消除酮羰基、脱羧形成内酰胺、去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开，制得(S)-4-氨基-5-巯基戊酸；本发明方法的优点在于：反应步骤短，仅需4步；纯化容易，仅需简单的洗涤操作；收率高，4步总收率为76.0％。

Description

一种(S)-4-氨基-5-巯基戊酸的制备方法
技术领域
本发明属医药技术领域。涉及一种氨基酸的制备方法，具体涉及一种具有潜在医药应用价值的(S)-4-氨基-5-巯基戊酸的制备方法。
背景技术
据研究报道，与天然氨基酸相比，非天然氨基酸大多具有独特的理化性质，在化学、药物及材料等领域的研究中获得广泛的应用。4-氨基-5-巯基戊酸(Glutamate thiol，简写作GluSH)是谷氨酸α-羧基被亚甲基巯基取代的产物，也可被视为半胱氨酸的衍生物。文献(Wilk,S.et al.Neuropeptides,1990,16,163-168)报道，GluSH是谷氨酰氨肽酶(glutamyl aminopeptidase)的抑制剂，在降血压药物的研发中有潜在的应用价值(Claperon,C.et al.Biochem.J.2008,416,37-46；Iturrioz,X.et al.Biochemistry,2000,39,3061-3068；Rozenfeld,R.et al.Biochemistry,2003,42,14785-14793)。
文献报道(Wilk,S.et al.Neuropeptides,1990,16,163-168)了4-氨基-5-巯基戊酸的制备路线：
该方法中需5步反应，几乎每一步反应后都要经过繁琐的柱层析纯化，总收率仅为18％。鉴于此，本申请的发明人拟提供该化合物的高效合成方法，具体涉及一种(S)-4-氨基-5-巯基戊酸的制备方法。4-氨基-5-巯基戊酸(Glutamate thiol，简写作GluSH)。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种(S)-4-氨基-5-巯基戊酸(GluSH)的制备方法。
本发明的目的通过以下方法来实现：
通过下述制备路线，以巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸为原料，与米氏酸缩合生成β-酮酯、还原消除酮羰基、脱羧形成内酰胺、去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开，制得(S)-4-氨基-5-巯基戊酸；
其包括步骤：
第1步，巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸与米氏酸缩合生成β-酮酯：
第2步，还原消除酮羰基：
第3步，脱羧形成内酰胺：
第4步，去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开，制得所述(S)-4-氨基-5-巯基戊酸。
本发明中，巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸结构为：
其中，R1是苄基，三苯甲基；R2和R3可以相同，也可以不同，选自如下基团：氢、叔丁氧羰基、苄氧羰基。
本发明中，所述的β-酮酯由所述的原料与米氏酸缩合生成，所述的原料包括：巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸结构为：
其中，R1可以是苄基，三苯甲基；R2和R3可以相同，也可以不同，选自如下基团：氢、叔丁氧羰基、苄氧羰基；
缩合所用试剂可以是：二环己基碳二亚胺(Dicyclohexylcarbodiimide，DCC)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC)、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐(Benzotriazol1yloxy)tris(dimethylamino)phosphonium hexafluophosphate，BOP)、N,N'-羰基二咪唑(N,N'-Carbonyldiimidazole，CDI)、N,N-二异丙基碳二亚胺(N,N-diisopropylcarbodiimide，DIC)等；所用溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、1,4-二氧六环，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度为-10～80℃。
本发明中，形成β-酮酯后，酮羰基被还原消除；所用的还原剂可以是硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂、四氢铝锂等；所用溶剂可以是乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环等醚类或甲苯等烃类，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度-10～80℃。
本发明中，所述的脱羧形成内酰胺所用溶剂是甲苯、苯等烃类或N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度为0～200℃。
本发明的优点在于：反应步骤短，仅需4步；纯化容易，仅需简单的洗涤操作；收率高，4步总收率为76.0％。
具体实施方式
实施例1 制备GluSH
通过以下反应路线：
按下述步骤：
第1步，巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸与米氏酸缩合生成β-酮酯：
依次将Boc-S-三苯甲基-D-半胱氨酸(5.00g)、米氏酸(1.71g)溶于100mL干燥的二氯甲烷中，冰浴下加入4-二甲氨基吡啶(1.98g)，冰浴搅拌10min后，加入二环己基碳二亚胺(2.45g)，冰浴条件下继续搅拌8h后，液质联用(LC-MS)和薄层色谱(TLC)显示反应完全，加入饱和氯化铵淬灭反应，并依次用1M盐酸、饱和碳酸氢钠和饱和氯化钠洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩后得淡棕黄色粉末状固体，乙醚洗涤两次后，得到白色粉末状固体5.67g，收率89.2％，纯度大于98％；该中间体不经分离直接用于下步反应；此中间体的质谱数据为：ESI-MS:611.8[M+Na]+，588.2[M-H]-；
第2步，还原消除酮羰基：
将上步所得产物溶于100mL二氯甲烷，加入冰醋酸(6.79mL),冰浴条件下分批加入硼氢化钠(共1.02g)，继续搅拌1h。TLC显示反应完全，加水淬灭反应，并依次用1M盐酸、饱和碳酸氢钠和饱和氯化钠洗，无水硫酸钠干燥，减压浓缩后得白色粉末状固体4.74g，收率85.6％；该中间体不经分离直接用于下步反应；此中间体的核磁共振波谱学数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.42-7.41(m,6H),7.31-7.28(m,6H),7.24-7.20(m,3H),4.57(d,J＝9.1Hz,1H),4.05-3.96(m,1H),2.46-2.38(m,2H),2.19-2.07(m,2H),1.77(s,3H),1.73(s,3H),1.40(s,9H)。
第3步，脱羧形成内酰胺：
将上步所得产物溶于100mL甲苯，回流3h。TLC显示反应完全，减压浓缩得白色固体3.90g，收率100％，不经分离直接用于下步反应；该化合物波谱学数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.43-7.41(m,6H),7.31-7.27(m,6H),7.24-7.20(m,3H),4.17-4.11(m,1H),2.54(dd,J＝11.4,3.1Hz,1H),2.36-2.26(m,3H),2.04-1.93(m,1H),1.82-1.76(m,1H),1.46(s,9H)；ESI-MS:495.9[M+Na]+；
第4步，去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开：
取上步所得产物混悬于50mL浓盐酸并加热回流4h。TLC和LC-MS均显示反应完全后，乙酸乙酯萃取三次，每次25mL，除去脂溶性杂质，水相减压浓缩得白色固体1.52g，收率99.5％；该化合物的波谱学数据如下：1H NMR(400MHz,D2O):δ3.46-3.43(m,1H),2.93(dd,J＝14.9,4.1Hz,1H),2.74(dd,J＝15.0,6.6Hz,1H),2.54-2.50(m,2H),2.02-1.96(m,2H)；ESI-MS:150.2[M+H]+。

Claims (5)

1.一种制备(S)-4-氨基-5-巯基戊酸的方法，其特征在于：以巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸为原料，与米氏酸缩合生成β-酮酯、还原消除酮羰基、脱羧形成内酰胺、去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开，制得(S)-4-氨基-5-巯基戊酸；通过下述制备路线：
其包括步骤：
第1步，巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸与米氏酸缩合生成β-酮酯：
第2步，还原消除酮羰基：
第3步，脱羧形成内酰胺：
第4步，去除巯基和氨基上的保护基以及将内酰胺环打开，制得所述(S)-4-氨基-5-巯基戊酸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的巯基和氨基均被保护的D-半胱氨酸结构为：
其中，R1是苄基，三苯甲基；R2和R3相同，或不同，选自氢、叔丁氧羰基、苄氧羰基。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的β-酮酯由权利要求2所述的原料与米氏酸缩合生成，缩合所用试剂是：二环己基碳二亚胺(Dicyclohexylcarbodiimide，DCC)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC)、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐(Benzotriazol1yloxy)tris(dimethylamino)phosphonium hexafluophosphate，BOP)、N,N'-羰基二咪唑(N,N'-Carbonyldiimidazole，CDI)或N,N-二异丙基碳二亚胺(N,N-diisopropylcarbodiimide，DIC)；所用溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、1,4-二氧六环，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度为-10～80℃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成β-酮酯后，酮羰基被还原消除；所用的还原剂是硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂或四氢铝锂；所用溶剂是乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环或甲苯，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度-10～80℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脱羧形成内酰胺所用溶剂是甲苯、苯等烃类或N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环，或由这些单一溶剂组成的混合溶剂；反应温度为0～200℃。
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