CN110240551B - Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及Fmoc‑β‑Ala‑Gly‑OH的制备方法，属于多肽合成领域。Fmoc‑β‑Ala‑Gly‑OH的制备方法,按以下步骤进行：a、将Fmoc‑β‑Ala‑OR、Gly‑Na、硼化镱和溶剂混合反应，生成Fmoc‑β‑Ala‑Gly‑ONa；其中，所述Fmoc‑β‑Ala‑OR为能够与氨基反应生成酰胺键的酯类；b、将Fmoc‑β‑Ala‑Gly‑ONa酸化得到Fmoc‑β‑Ala‑Gly‑OH。本发明的方法能让反应速度更快，减少副反应的发生，也有利于后续顺利纯化，适应工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法，属于多肽合成领域。
背景技术
Fmoc-β-Ala-Gly-OH即芴甲氧羰基-β-丙氨酰-甘氨酸，是一种化工中间体，常用于多肽合成或用作多肽合成原料质量控制标准品。
现有技术中，制备Fmoc-β-Ala-Gly-OH的常用方法有两类。
一类是液相合成法。为了得到纯度相对较高的产品，一般采用全保护路线的液相合成法。其方法是：先反应生成Fmoc-β-Ala-OR活化酯后，与Gly-OR′反应，再接肽生成Fmoc-β-Ala-Gly-OR′，经过纯化，然后皂化生成β-Ala-Gly，再上Fmoc保护基团生成Fmoc-β-Ala-Gly-OH。但是该方法步骤较长，制备过程需要先将全保护肽的羧基保护基与Fmoc一起脱除，再上Fmoc基团，增加了Fmoc试剂的用量，增加了成本；而且反应步骤的增加大大降低收率。
另外一类方法为固相法合成，但固相法所使用的树脂价格高昂，经济上不划算。
已有液相法全保护合成策略，想要得到纯度较高的产品，通常收率不高，在50％以下，最严重的缺点是极限纯度通常在90％以下，很难达到95％以上。固相法纯度可以达到95％，但以Fmoc-β-Ala-OR活化酯计量，收率在30％以下。
现有方法存在的问题是：步骤长、产率低、生产效率低，而且产品纯度通常都不高；或者成本特别昂贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种合成步骤短的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法。
Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,按以下步骤进行：
a、将Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱和溶剂混合反应，生成Fmoc-β-Ala-Gly-ONa；其中，所述Fmoc-β-Ala-OR为能够与氨基反应生成酰胺键的酯类；
b、将Fmoc-β-Ala-Gly-ONa酸化得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
优选的，活化酯Fmoc-β-Ala-OR中，所述R为-Su、-NB或-Bt；更优选的，R为-Bt。
优选的，步骤a中，溶剂为醇类、醚类、酰胺类或酯类溶剂；更优选的，所述溶剂为四氢呋喃或二氧六环。
优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:80～300:1～300。
更优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:100～200:10～20。
进一步优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:150～200:10～20；最优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:200:10。
优选的，步骤a中，反应方法为：在0～50℃搅拌反应；更优选的，在室温下搅拌反应；进一步优选的，反应至体系无Fmoc-β-Ala-OR时，停止反应；进一步优选的，采用薄层色谱检测体系有无Fmoc-β-Ala-OR。
优选的，步骤b中，酸化的方法为：将酸性溶液加入Fmoc-β-Ala-Gly-ONa溶液中进行酸化，所述酸性溶液的pH≤2；更优选的，所述酸性溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、磷酸二氢钠溶液、磷酸二氢钾溶液、硫酸氢钾溶液、甲酸溶液和三氟乙酸溶液中的至少一种；进一步优选的，所述酸性溶液为盐酸溶液。
优选的，步骤b中：酸化后，过滤得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体；或者用有机溶剂进行萃取，收集有机相，浓缩、结晶、过滤得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体；优选的，所述有机溶剂为乙酸乙酯。
优选的，步骤b中：对得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体进行进一步纯化，纯化方法为：将Fmoc-β-Ala-Gly-OH进行重结晶或打浆；更优选的，Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体用乙酸乙酯室温搅拌4～12小时，过滤，再用乙酸乙酯淋洗，最后烘干得到纯化后的Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
本发明的有益效果：
1、本发明的方法能生产步骤更短，提高生产效率，适应工业生产。
2、本发明可以避免一些副反应，减少杂质的生成，从而提高产品质量及产率；同时成本相对较低。
3、相比较传统的合成方法，本发明不需要先脱掉Fmoc基团，再二次加上Fmoc基团，节约了Fmoc试剂，从而减少了步骤，且降低了成本。
附图说明
图1为实施例1制得产品的13C-NMR图谱总图；
图2为实施例1制得产品的13C-NMR图谱中，位移为115～175ppm的图谱。
具体实施方式
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种合成步骤短的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法。
Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,按以下步骤进行：
a、将Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱和溶剂混合反应，生成Fmoc-β-Ala-Gly-ONa；其中，所述Fmoc-β-Ala-OR为能够与氨基反应生成酰胺键的酯类；
b、将Fmoc-β-Ala-Gly-ONa酸化得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
本发明具体的反应流程如下：
其中，Fmoc-β-Ala-OR为能够与氨基反应生成酰胺键的酯类；Fmoc-β-Ala-OR可以采用常规的方法进行制备，比如制备方法可以为：将Fmoc-β-Ala-OH中的羧基活化，得到活化酯Fmoc-β-Ala-OR；方法如下所述：
优选的，活化酯Fmoc-β-Ala-OR中，所述R为-Su、-NB或-Bt；更优选的，R为-Bt。
其中，Fmoc-β-Ala-OSu中文名称为：芴甲氧羰酰-β-丙氨酸-N-羟基琥珀亚胺酯；
Fmoc-β-Ala-OBt中文名称为：芴甲氧羰酰-β-丙氨酸-1-羟基苯并三唑酯；
Fmoc-β-Ala-ONB中文名称为：芴甲氧羰酰-β-丙氨酸-N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二甲酰亚胺酯；
Gly-Na中文名称为：甘氨酸钠盐。
本发明步骤a中，加入溶剂的目的是为了使反应物及催化剂能够溶解或部分溶解。优选的，步骤a中，溶剂为醇类、醚类、酰胺类或酯类溶剂。溶剂的加入量没有特别的限定，使反应物能够溶解或部分溶解即可。其中，所述醇类溶剂包括常见的醇类溶剂，比如乙醇、甲醇、丙三醇等；所述醚类溶剂包括常见的醚类溶剂，比如四氢呋喃、1,4-二氧六环等；所述酰胺类溶剂包括常见的酰胺类溶剂，比如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N－二甲基丙酰胺(DMP)、N，N－二乙基丙酰胺(DEP)和N，N－二乙基乙酰胺(DEA)等；所述酯类溶剂包括常见的酯类溶剂，比如乙酸乙酯、乙酸甲酯等。
更优选的，所述溶剂为四氢呋喃或二氧六环。
本发明需要在反应的过程中加入催化剂硼化镱。如果不加硼化镱，主反应速度不足够快，副反应产物相对较多，给后续纯化带来困难。
为了提高收率和产品纯度，优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:80～300:1～300。
更优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:100～200:10～20。
进一步优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:150～200:10～20；
最优选的，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:200:10。
优选的，步骤a中，反应方法为：在0～50℃搅拌反应；更优选的，在室温下搅拌反应；更优选的，反应至体系无Fmoc-β-Ala-OR时，停止反应；进一步优选的，采用薄层色谱检测体系有无Fmoc-β-Ala-OR。
在酸化前，可以先将反应液进行初次浓缩，其中，浓缩的目的是除去溶剂，有利于产品后续充分析出。如果先酸化，后面一次性浓缩，会导致产品(在酸性条件升温浓缩)分解。
优选的，步骤b中，酸化的方法为：将酸性溶液加入Fmoc-β-Ala-Gly-ONa溶液中进行酸化，所述酸性溶液的pH≤2；更优选的，所述酸性溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、磷酸二氢钠溶液、磷酸二氢钾溶液、硫酸氢钾溶液、甲酸溶液和三氟乙酸溶液中的至少一种；进一步优选的，所述酸性溶液为盐酸溶液。
优选的，步骤b中：酸化后，过滤得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体；或者用有机溶剂进行萃取，收集有机相，浓缩、结晶、过滤得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体；优选的，所述有机溶剂为乙酸乙酯。更优选的，为了进一步除去杂质，收集的有机相用盐水洗酯层3遍。
优选的，步骤b中：对得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体进行进一步纯化，纯化方法为：将Fmoc-β-Ala-Gly-OH进行重结晶或打浆；更优选的，打浆采用乙酸乙酯进行；进一步优选的，Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体用乙酸乙酯室温搅拌4～12小时，过滤，再用乙酸乙酯淋洗，最后烘干得到纯化后的Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
在反应瓶中加入40.8g Fmoc-β-Ala-OSu、100mL四氢呋喃、200mL水、0.2mol Gly-Na、3g硼化镱，搅拌反应。TLC(薄层色谱)检测至反应体系无Fmoc-β-Ala-OSu时，反应完毕，将上述反应完毕的反应液真空浓缩至体积≤50mL，加入200mL乙酸乙酯、50mL水，盐酸酸化到pH≤2，分液；盐水50mL洗酯层3遍。浓缩酯层至80mL，结晶，过滤，烘干，得到白色固体35克，收率95.1％。固体用乙酸乙酯100mL室温搅拌4小时，过滤，100mL乙酸乙酯淋洗，烘干，得到白色固体30.6克，收率82.9％。经MS、NMR确认，白色固体为Fmoc-β-Ala-Gly-OH，产品HPLC纯度99.10％。该产品的碳谱图见图1。
实施例2
在反应瓶中加入85.6g Fmoc-β-Ala-OBt、200mL二氧六环、400mL水、0.4mol Gly-Na、5g硼化镱，搅拌反应。TLC(薄层色谱)检测至反应体系无Fmoc-β-Ala-OBt时，反应完毕，将上述反应完毕的反应液真空浓缩至体积≤100ml，加入400mL乙酸乙酯、100mL水，盐酸酸化到pH≤2，分液；盐水100mL洗酯层3遍。浓缩酯层至150mL，结晶，过滤，烘干，得到白色固体71克，收率96.4％。固体用乙酸乙酯200ml室温搅拌过夜，过滤，200mL乙酸乙酯淋洗，烘干，得到白色固体62.6克，收率85.0％。经与实施例1所得样品对照确认，白色固体为Fmoc-β-Ala-Gly-OH，产品HPLC纯度99.09％。
实施例3
在反应瓶中加入47.2g Fmoc-β-Ala-ONB、100mL四氢呋喃、200mL水、0.15mol Gly-Na、4g硼化镱，搅拌反应。TLC(薄层色谱)检测至反应体系无Fmoc-β-Ala-ONB时，反应完毕，将上述反应完毕的反应液真空浓缩至体积≤100ml，加200mL水，盐酸酸化到pH≤2，过滤；盐水100mL淋洗3遍，收集固体。得到白色固体35.3克，收率95.9％。固体用乙酸乙酯100mL室温搅拌8小时，过滤，50mL乙酸乙酯淋洗，烘干，得到白色固体30.2克，收率82.0％。经与实施例1所得样品对照确认，白色固体为Fmoc-β-Ala-Gly-OH，产品HPLC纯度99.11％。
对比例
在反应瓶中加入85.6g Fmoc-β-Ala-OBt、200mL二氧六环、400mL水、0.4mol Gly-Na，搅拌反应。TLC(薄层色谱)检测至反应体系无Fmoc-β-Ala-OBt时，反应完毕，将上述反应完毕的反应液真空浓缩至体积≤100mL，加入400mL乙酸乙酯、100mL水，盐酸酸化到pH≤2，分液；盐水100mL洗酯层3遍。浓缩酯层至150mL，结晶，过滤，烘干，得到白色固体68克，收率92.4％。固体用乙酸乙酯200mL室温搅拌过夜，过滤，200mL乙酸乙酯淋洗，白色固体烘干计重56克，收率76.1％.产品HPLC纯度96.3％。
Claims (17)
1.Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a、将Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱和溶剂混合反应，生成Fmoc-β-Ala-Gly-ONa；其中，所述Fmoc-β-Ala-OR为能够与氨基反应生成酰胺键的酯类，R为-Su、-NB或-Bt；Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:150～200:10～20；
b、将Fmoc-β-Ala-Gly-ONa酸化得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
2.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，所述Fmoc-β-Ala-OR中，R为-Bt。
3.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，溶剂为醇类、醚类、酰胺类或酯类溶剂。
4.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，所述溶剂为四氢呋喃或二氧六环。
5.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，Fmoc-β-Ala-OR、Gly-Na、硼化镱的摩尔比为100:200:10。
6.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，反应方法为：在0～50℃搅拌反应。
7.根据权利要求6所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，在室温下搅拌反应。
8.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，反应至体系无Fmoc-β-Ala-OR时，停止反应。
9.根据权利要求8所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤a中，采用薄层色谱检测体系有无Fmoc-β-Ala-OR。
10.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中，酸化的方法为：将Fmoc-β-Ala-Gly-ONa放入酸性溶液中进行酸化，所述酸性溶液的pH≤2。
11.根据权利要求10所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中，所述酸性溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、磷酸二氢钠溶液、磷酸二氢钾溶液、硫酸氢钾溶液、甲酸溶液和三氟乙酸溶液中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中，所述酸性溶液为盐酸溶液。
13.根据权利要求1所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中：酸化后，过滤得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体；或者用有机溶剂进行萃取，收集有机相，浓缩、结晶、过滤得到Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体。
14.根据权利要求13所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中：所述有机溶剂为乙酸乙酯。
15.根据权利要求13所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中：对得到的Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体进行进一步纯化，纯化方法为：将Fmoc-β-Ala-Gly-OH进行重结晶或打浆。
16.根据权利要求15所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中：打浆采用乙酸乙酯进行。
17.根据权利要求13所述的Fmoc-β-Ala-Gly-OH的制备方法,其特征在于，步骤b中：Fmoc-β-Ala-Gly-OH固体用乙酸乙酯室温搅拌4～12小时，过滤，再用乙酸乙酯淋洗，最后烘干得到纯化后的Fmoc-β-Ala-Gly-OH。
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Denomination of invention: Fmoc- b- Preparation method of Ala Gly OH Granted publication date: 20220211 Pledgee: Chengdu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pujiang Xilai Guzhen Sub branch Pledgor: CHENGDU ZHENGYUAN BIOCHEMICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024510000001 |
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