CN107098950B - 一种ghk或ahk三肽的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GHK或AHK三肽的合成方法，属于化妆品及医药技术领域。该方法采用了常规的液相合成方法，该方法包括：酰氯与硅烷保护的组氨酸反应得到相应的氯取代二肽，与三氟乙酸酐反应得到三氟乙酰基保护物，再与酰氯化试剂反应制成相应的酰氯产物，然后与三氟乙酰赖氨酸反应得到相应的氯取代三肽，最后氨解并脱去三氟乙酰基得到GHK或AHK，酰氯为氯乙酰氯、2‑氯丙酰氯或3‑氯丙酰氯。本发明提供的方法避免了使用缩合剂，三氟乙酰基可以用氨水脱保护，同时氨解得到AHK或GHK三肽，减少了副产物并使纯度达到97%以上，大幅度减少了生产成本，适合工业化生产。

Description

一种GHK或AHK三肽的合成方法
技术领域
本发明涉及化妆品及医药技术领域，具体涉及一种GHK或AHK三肽的合成方法。
背景技术
GHK/AHK三肽是一种含有三个氨基酸的活性多肽，其氨基酸的序列为H-Gly-His-Lys-OH和H-Ala-His-Lys-OH。GHK是铜肽的重要中间体，人体血浆中的三肽Gly-L-His-L-Lys(GHK)和二价铜离子有很强的亲和力，能自发地形成络合物铜胜肽(copper peptide或GHK-Cu)。铜离子对伤口愈合以及许多的酶促反应过程而言是一种非常重要的成分。
铜肽最初于1973年从人的血浆中分离得到，并于1985年发现其具有伤口修复功能，1999年研究者认为铜肽及其铜复合物可以作为组织重塑的激活剂，其也是一个信号肽，促进伤疤外部大量胶原蛋白集聚物的降解，皮肤正常胶原蛋白的合成、弹力蛋白、蛋白聚糖和葡萄胺聚糖的生成、不同细胞类型的生长速度和迁移、抗炎、抗氧化反应。
铜肽在医学上最早用于促进上课愈合以及增进肌肤弹性，近年来部分研究认为能改善细纹，含铜肽的皮肤护理产品具有: 收紧松弛皮肤,提高弹性，提高皮肤的清晰度，提高皮肤的密度和紧致度，减少光损伤和色斑，减少细纹和深部皱纹，大大增加角质细胞的增殖，促进头发生长；其衍生物PAL-GHK有丰唇的功效，使用在唇膏的生成上，使用后试嘴唇看起来丰润柔亮，也是安全的丰胸产品原料之一。
目前，GHK/AHK的合成方法主要是液相合成以及经典固相合成。其中液相合成方法均基于使用保护的氨基酸在缩合剂的作用下由N端向C端逐个合成，通过氨基酸保护，两次缩合，脱保护，得到GHK/AHK（发明专利申请说明书CN201310751827.1）。CN201310751827.1中使用了缩合剂，这些缩合剂成本高，容易发生副反应，产生消旋产物，而且缩合剂副产物容易残留在产品里，影响产品质量。固相合成将氨基酸由C端向N端逐个延伸，通过缩合、脱保护、再缩合、切割树脂、离心、冻干、液相制备得到纯度高于90%的GHK/AHK产品（谢进,曹福祥.“固相合成甘氨酰组氨酰赖氨酸”精细化工中间体,2008,38(6)）。该方法所用到的树脂昂贵，且交换活性小，合成过程中使用的缩合剂以及碱都大大过量，使GHK/AHK的生产成本增高，因此降低GHK/AHK生产成本的工艺方法具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术在于提供一种原料易得、成本低、副产物少和产物易分离的GHK或AHK三肽的合成方法。所述技术方案如下：
本发明公开了一种GHK或AHK三肽的合成方法，该方法包括：酰氯与硅烷保护的组氨酸反应得到相应的氯取代二肽（中间体A），与三氟乙酸酐（用于保护组氨酸咪唑环上的间位亚氨基）反应得到三氟乙酰基保护物（中间体B），再与酰氯化试剂反应制成相应的酰氯产物（中间体C），然后与三氟乙酰赖氨酸反应得到相应的氯取代三肽（中间体D），最后氨解并脱去三氟乙酰基得到GHK或AHK。其中，酰氯为氯乙酰氯、2-氯丙酰氯或3-氯丙酰氯，氯乙酰氯用于合成GHK，2-氯丙酰氯或3-氯丙酰氯用于合成AHK。其反应方程式如下：
其中，R1为ClCH2-、CH3CHCl-或ClCH2CH2-，R2对应为NH2CH2-（对应GHK）、CH3CH(NH2)-（对应AHK）或NH2CH2CH2-（对应AHK）。
具体地，本发明提供的方法包括：
(1)酰氯与硅烷保护的组氨酸在非极性溶剂1中于0-50℃条件下反应，反应完成后用水淬灭得到中间体A，中间体A为氯乙酰组氨酸/2-氯丙酰组氨酸/3-氯丙酰组氨酸，其结构式为：
。
(2)将中间体A溶于三氟乙酸中，于10-40℃条件下与三氟乙酸酐反应得到中间体B，中间体B为氯乙酰（三氟乙酰）组氨酸/2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酸/3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酸，其结构式为：
。
(3)中间体B在有机溶剂中于20-80℃条件下与酰氯化试剂反应得到中间体C，中间体C为氯乙酰（三氟乙酰）组氨酰氯/2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰氯/3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰氯，其结构式为：
。
(4)将中间体C溶于非质子溶剂1中，在有机碱的作用下于10-40℃条件下与三氟乙酰赖氨酸（R基团上氨基保护）反应得到中间体D，中间体D为氯乙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸/2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸/3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，其结构式为：
。
(5)中间体D与氨水于10-90℃条件下氨解并脱去（赖氨酸和组氨酸上的）三氟乙酰基得到产品GHK或AHK（产品E），GHK或AHK的结构式为：
。
其中，R1为ClCH2-、CH3CHCl-、ClCH2CH2-，R2对应为NH2CH2-、CH3CH(NH2)-、NH2CH2CH2-。
其中，步骤(1)包括：将组氨酸用硅烷保护后溶解于非极性溶剂1中，于0-30℃滴加酰氯，滴加完成后于0-50℃条件下反应2-8小时，反应完成后用水淬灭，抽滤，干燥得到中间体A。其中，酰氯与组氨酸的摩尔比为1.0-1.5：1，组氨酸与水的摩尔比为1：2-5，非极性溶剂1选自甲苯、氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃等。
其中，步骤(2)包括：将中间体A溶于2-10倍体积的三氟乙酸中，于-10-10℃滴加三氟乙酸酐，滴加完成后升温至10-40℃反应0.5-4.0小时，浓缩得到油状物，加入5-15倍体积的非极性溶剂2析晶，抽滤、干燥得到中间体B。其中，三氟乙酸酐与中间体A的摩尔比为1.0-1.5：1，非极性溶剂2选自甲苯、氯仿或二氯甲烷等。
其中，步骤(3)包括：将中间体B混入4-10倍体积的有机溶剂中，于20-80℃滴加酰氯化试剂，滴加完成后保温反应（20-80℃）2小时以上，反应完成后减压蒸去溶剂并用2-10倍体积的非质子溶剂2溶解制成中间体C溶液。其中，中间体B与酰氯化试剂的摩尔比为1:1.05-2.00，酰氯化试剂为二氯亚砜或用非质子溶剂（甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等）溶解的三光气等，有机溶剂选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等，非质子溶剂2选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等。
其中，步骤(4)包括：将三氟乙酰赖氨酸溶于2-20倍体积的非质子溶剂1中，降温至10℃以下，加入有机碱，滴加中间体C溶液，滴加完成后于10-40℃条件下反应1小时以上，反应完成后浓缩至干，加极性溶剂1析晶得到中间体D。其中，三氟乙酰赖氨酸与中间体C的摩尔比为1：1.0-1.5，有机碱与中间体C的摩尔比为1.0-1.5：1，非质子溶剂1选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等，有机碱选自三甲胺，三乙胺或DIEA（N,N-二异丙基乙胺）等，极性溶剂1选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮等。
其中，步骤(5)包括：将中间体D与3-20倍体积的氨水混合后，于10-90℃条件下保持体系压力反应1小时以上，反应完成后减压浓缩至油状物，加入极性溶剂2析晶，抽滤，得到GHK或AHK固体，纯度大于97%。其中，极性溶剂2选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮等，氨水含量为15wt%以上。
进一步地，本发明提供的方法包括：
(1)将组氨酸用硅烷保护后溶解于非极性溶剂1中，于0-30℃滴加酰氯，滴加完成后于0-50℃条件下反应2-8小时，反应完成后用水淬灭，抽滤，干燥得到中间体A。其中，酰氯与组氨酸的摩尔比为1.0-1.5：1，组氨酸与水的摩尔比为1：2-5，非极性溶剂1选自甲苯、氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃等，中间体A的结构式为：
。
(2)将步骤(1)得到的中间体A溶于2-10倍体积的三氟乙酸中，于-10-10℃滴加三氟乙酸酐，滴加完成后升温至10-40℃反应0.5-4.0小时，浓缩得到油状物，加入5-15倍体积的非极性溶剂2析晶，抽滤、干燥得到中间体B。其中，三氟乙酸酐与中间体A的摩尔比为1.0-1.5：1，非极性溶剂2选自甲苯、氯仿或二氯甲烷等，中间体B的结构式为：
。
(3)将步骤(2)得到的中间体B混入4-10倍体积的有机溶剂中，于20-80℃滴加酰氯化试剂，滴加完成后保温反应2小时以上，反应完成后减压蒸去溶剂并用2-10倍体积的非质子溶剂2溶解制成中间体C溶液。其中，中间体B与酰氯化试剂的摩尔比为1:1.05-2.00，酰氯化试剂为二氯亚砜或用非质子溶剂溶解的三光气等，有机溶剂选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等，非质子溶剂2选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等，中间体C的结构式为：
。
(4)将三氟乙酰赖氨酸溶于2-20倍体积的非质子溶剂1中，降温至10℃以下，加入有机碱，滴加步骤(3)得到的中间体C溶液，滴加完成后于10-40℃条件下反应1小时以上，反应完成后浓缩至干，加极性溶剂1析晶得到中间体D。其中，三氟乙酰赖氨酸与中间体C的摩尔比为1：1.0-1.5，有机碱与中间体C的摩尔比为1.0-1.5：1，非质子溶剂1选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷等，有机碱选自三甲胺，三乙胺或DIEA等，极性溶剂1选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮等，中间体D的结构式为：
。
(5)将步骤(4)得到的中间体D与3-20倍体积的氨水混合后，于10-90℃条件下保持体系压力反应1小时以上，反应完成后减压浓缩至油状物，加入极性溶剂2析晶，抽滤，得到GHK或AHK固体。其中，极性溶剂2选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮等。
本发明提供的方法避免了使用缩合剂，三氟乙酰基可以用氨水脱保护，同时氨解得到AHK或GHK三肽，减少了副产物并使纯度达到97%以上，大幅度减少了生产成本，适合工业化生产。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不限于以下所述内容。
实施例1
1、合成氯乙酰组氨酸
将50g（0.32mol）L-组氨酸用硅烷保护后，用100mL氯仿溶解，降温至0℃，滴加38.4g（0.34mol）氯乙酰氯，滴加完毕后，升温至20-30℃，反应5小时，用18.4g（1.02mol）水淬灭，搅拌1小时后，过滤，60℃真空干燥得到70.2g氯乙酰组氨酸，收率：95.0%，HPLC纯度：98.6%。
2、合成氯乙酰（三氟乙酰）组氨酸：
反应瓶中加入70g（0.30mol）氯乙酰组氨酸，300mL三氟乙酸，降温至-5℃，滴加69.3g（0.31mol）三氟乙酸酐，升温至20℃反应3小时，反应液减压浓缩至油状物，加入500mL甲苯析晶，抽滤，得到90.2g，收率：91.9%，HPLC纯度：97.1%。
3、合成酰氯：
反应瓶中加入90g（0.27mol）氯乙酰（三氟乙酰）组氨酸，350mL氯仿升温至40-50℃，滴加38.1g（0.32mol）二氯亚砜，保温反应4小时，减压蒸去溶剂，得到黄褐色固体，加入300mL二氯甲烷溶解备用。
4、合成氯乙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸
反应瓶中加入63.5g（0.26mol）三氟乙酰赖氨酸，300mL二氯甲烷，降温至5℃，加入28.3g（0.28mol）TEA（三乙胺），滴加步骤3中制备的酰氯，在25℃反应4小时，将反应液浓缩至干，得到油状物，加入300mL异丙醇析晶，抽滤，得到固体，60℃真空干燥得130.5g氯乙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，收率91.1%%，HPLC纯度：97.6%。
5、合成GHK
耐压瓶中加入130g（0.23mol）氯乙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，600mL浓氨水，密封升温至50℃，反应2小时，泄压，反应液浓缩至油状物，加入500mL甲醇析晶，抽滤，固体60℃真空干燥得到67.6gGHK，收率：86.4%，HPLC纯度为：96.8%；经过一次简单纯化，得到61.2g固体，HPLC纯度98.9%。
实施例2
1、合成2-氯丙酰组氨酸
将50g（0.32mol）L-组氨酸用有机硅保护后，用100mL氯仿溶解，降温至0℃，滴加44.7g（0.35mol）2-氯丙酰氯，滴加完毕后，升温至20-30℃，反应3小时，用19.8g（1.1mol）水淬灭，搅拌1小时后，过滤，60℃真空干燥得到74.6g2-氯丙酰组氨酸，收率：95.1%，HPLC纯度：98.6%。
2、合成2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酸：
在反应瓶中加入74g（0.30mol）2-氯丙酰组氨酸，350mL三氟乙酸，降温至0℃，滴加66.6g（0.32mol）三氟乙酸酐，滴加完毕后升温至35℃反应2小时，减压浓缩得到油状物，加入650mL二氯甲烷析晶，抽滤，固体烘干得到91.3g，收率：89.2%，HPLC纯度：97.6%。
3、合成酰氯
反应瓶中加入90g（0.26mol）2-氯丙酰组氨酸，300mL氯仿升温至40-50℃，滴加36.9g（0.31mol）二氯亚砜，反应液溶清，保温反应4小时，减压蒸去溶剂，得到黄褐色固体，加入300mL氯仿溶解备用。
4、合成2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸
反应瓶中加入58.1g（0.24mol）三氟乙酰赖氨酸，400mL氯仿，降温至0℃，加入30g（0.30mol）TEA，滴加步骤3中制备的酰氯，在20℃反应5小时，将反应液浓缩至干，得到油状物，加入400mL95%乙醇醇析晶，抽滤，得到固体，60℃真空干燥得124.0g 2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，收率91.3%，HPLC纯度：98.1%。
5、合成AHK
压力釜中加入120g（0.21mol）2-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，800mL浓氨水，密封升温至60℃，反应4小时，泄压，反应液浓缩至油状物，加入600mL乙醇析晶，抽滤，固体60℃真空干燥得到66.0gAHK，收率：88.8%，HPLC纯度为：97.2%；经过一次简单纯化，得到61.3g固体，HPLC纯度99.2%。
实施例3
1、合成3-氯丙酰组氨酸
将50g（0.32mol）L-组氨酸用硅烷保护后，用200mL甲苯溶解，降温至0℃，滴加60.9g（0.48mol）3-氯丙酰氯，滴加完毕后，升温至40-50℃，反应3小时，用20.7g（1.15mol）水淬灭，搅拌1小时后，过滤，60℃真空干燥得到75.3g 3-氯丙酰组氨酸，收率：96.0%，HPLC纯度：98.1%。
2、合成3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酸：
在反应瓶中加入75g（0.31mol），400mL三氟乙酸，降温至-10℃，滴加82.1g（0.39mol）三氟乙酸酐，滴加完毕后升温至10℃反应4小时，反应液浓缩得到油状物，加入500mL四氢呋喃析晶，抽滤，干燥得到93.1g，收率：88.1%，纯度：98.0%。
3、合成酰氯
反应瓶中加入93g（0.27mol）3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酸，350mL四氢呋喃升温至40-50℃，滴加41.6g（0.35mol）二氯亚砜，反应液溶清，保温反应6小时，减压蒸去溶剂，得到黄褐色固体，加入400mL氯仿溶解备用。
4、合成3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸
反应瓶中加入55.7g（0.23mol）三氟乙酰赖氨酸，300mL四氢呋喃，降温至-5℃，加入34g（0.34mol）TEA，滴加步骤3中制备的酰氯，在10℃反应6小时，将反应液浓缩至干，得到油状物，加入500mL甲醇：乙醇2:1（V/V）混合溶剂析晶，抽滤，得到固体，60℃真空干燥得117.6g 3-氯丙酰（三氟乙酰）组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，收率90.4%，HPLC纯度：97.6%。
5、合成beta-AHK
压力釜中加入117g（0.21mol）3-氯丙酰组氨酰（N6-三氟乙酰）赖氨酸，1000mL浓氨水，密封升温至65℃，反应6小时，泄压，反应液浓缩至油状物，加入700mL甲醇：乙醇1:3（V/V）混合溶剂析晶，抽滤，固体60℃真空干燥得到65.2g beta-AHK，收率：87.7%，HPLC纯度为：97.6%；经过一次简单纯化，得到59.2g固体，HPLC纯度98.6%。
如上所述，以上描述仅在于展示本发明的多个实施例，显而易见，本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，可进行部分修改和变更，上文的描述提及的内容仅作为说明性的例证，并非作为对本发明的限制；具有本文所述技术特征的三乙胺盐酸盐催化制备二氯卤代烷的方法，均落入本专利保护范围。

Claims (1)

1.一种GHK或AHK三肽的合成方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将组氨酸用硅烷保护后溶解于非极性溶剂1中，于0-30℃滴加酰氯，滴加完成后于0-50℃条件下反应2-8小时，反应完成后用水淬灭，抽滤，干燥得到中间体A；所述酰氯与组氨酸的摩尔比为1.0-1.5：1，所述组氨酸与水的摩尔比为1：2-5，所述非极性溶剂1选自甲苯、氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃，中间体A的结构式为：
(2)将步骤(1)得到的中间体A溶于2-10倍体积的三氟乙酸中，于-10-10℃滴加三氟乙酸酐，滴加完成后升温至10-40℃反应0.5-4.0小时，浓缩得到油状物，加入5-15倍体积的非极性溶剂2析晶，抽滤、干燥得到中间体B；所述三氟乙酸酐与中间体A的摩尔比为1.0-1.5：1，所述非极性溶剂2选自甲苯、氯仿或二氯甲烷，中间体B的结构式为：
(3)将步骤(2)得到的中间体B混入4-10倍体积的有机溶剂中，于20-80℃滴加酰氯化试剂，滴加完成后保温反应2小时以上，反应完成后减压蒸去溶剂并用2-10倍体积的非质子溶剂2溶解制成中间体C溶液，所述中间体B与酰氯化试剂的摩尔比为1:1.05-2.00，所述酰氯化试剂为二氯亚砜或用非质子溶剂溶解的三光气，所述有机溶剂选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷，所述非质子溶剂2选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷，中间体C的结构式为：
(4)将三氟乙酰赖氨酸溶于2-20倍体积的非质子溶剂1中，降温至10℃以下，加入有机碱，滴加步骤(3)得到的中间体C溶液，滴加完成后于10-40℃条件下反应1小时以上，反应完成后浓缩至干，加极性溶剂1析晶得到中间体D；所述三氟乙酰赖氨酸与中间体C的摩尔比为1：1.0-1.5，所述有机碱与中间体C的摩尔比为1.0-1.5：1，所述非质子溶剂1选自甲苯、氯仿、四氢呋喃或二氯甲烷，所述有机碱选自三甲胺，三乙胺或DIEA，所述极性溶剂1选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮，中间体D的结构式为：
(5)将步骤(4)得到的中间体D与3-20倍体积的氨水混合后，于10-90℃条件下保持体系压力反应1小时以上，反应完成后减压浓缩至油状物，加入极性溶剂2析晶，抽滤，得到GHK或AHK；所述极性溶剂2选自甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮，GHK或AHK的结构式为：
其中，R1为ClCH2-、CH3CHCl-或ClCH2CH2-，R2对应为NH2CH2-、CH3CH(NH2)-或NH2CH2CH2-。
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