CN112142825A - 片段方式合成卡贝缩宫素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种片段方式合成卡贝缩宫素的方法,包括以下步骤:(1)片段Ⅰ〔Fmoc‑Pro‑Leu‑Gly‑NH2‑Rink Amide‑AM〕的合成;(2)片段Ⅱ〔C4H6O‑Tyr(Me)‑Ile‑Gln(Trt)‑Asn(Trt)‑Cys‑CTC树脂〕的合成;(3)片段Ⅲ〔C4H6O‑Tyr(Me)‑Ile‑Gln(Trt)‑Asn(Trt)‑Cys‑OH〕的合成:本发明的有益效果在于:将Cys氨基酸改造成一个自含硫醚与保护丁酸的结构单元,解决困扰环合步中效率低、时间久的问题;降低了Cys中保护基空阻,相对已有的片段合成方式,将树脂氨基酸的取代度提高了近50%,连接效率提高了30%,极大降低了成本;减少了固相合成卡贝缩宫素的步骤,通过一步酸解,同时去除了Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,降低了TFA的使用,利于工业化生产。
Description
技术领域:
本发明属于药物合成技术领域,具体涉及一种低成本、高纯度且适合工业化的粗品卡贝缩宫素合成的新方法。
背景技术:
卡贝缩宫素(Carbetocin)是一种合成的具有激动剂性质的长效催产素环九肽类似物,其临床和药理特性与天然产生的催产素类似。像催产素一样,卡贝缩宫素与子宫平滑肌的催产素受体结合,引起子宫的节律性收缩,在原有的收缩基础上,增加其频率和增加子宫张力。在非妊娠状态下,子宫的催产素受体含量很低,在妊娠期间增加,分娩时达高峰。因此卡贝缩宫素对非妊娠的子宫没有作用,但是对妊娠的子宫和刚生产的子宫具有有效的子宫收缩作用。
卡贝缩宫素的分子式为C45H69N11O12S分子量为987.48,结构式:
目前多肽的合成主要以固相合成为主,通常是树脂作为载体,采取逐步合成法,最后合成四溴丁酸。固相上逐步连接氨基酸,从肽树脂的C端到N端,反应步骤长,增加了发生旋光的几率。现有的卡贝缩宫素的合成方法普遍很长,如专利CN102260326A、CN102167723A、CN101555272A、CN102796178A、CN104262464A、CN103833831A等步骤多,合成路线太长容易产生旋光,耗时长,对精品的纯化成很大的困难。通常因为最后粗品精制除工艺杂质而影响整体的收率,并且靠近肽链的末端有个别氨基酸的官能团相互影响,空间阻力较大,影响缩合的效率。最末端的四溴丁酸活性高,合环的过程会很大程度上影响整体的收率。
专利CN106084014A通过先合成Cl-(CH2)3-CO-Tyr(Me)-HMBA-NH2片段以氨基酸的形式连接到Fmoc-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rinker Amide-AM的半胱氨酸上,再依次接入卡贝缩宫素主链的其它氨基酸,在固相上选择性脱去HMBA linker成环。这样的反应过程在液相体系中进行,但是在生产上不易操作,工序相对复杂。
专利CN103833831A、CN106854235A都是采用片段法固相合成卡贝缩宫素的方法,形成树脂氨基酸空阻均较大,氨基酸的取代度不高。环合过程中采用4-溴丁酸或4-氯丁酸环合,反应效率低、耗时长。TFA用量大,造成三氟乙酸用量大,生产操作繁琐,间接影响工艺杂质。
发明内容:
为解决上述问题,克服现有技术的不足,本发明提供了一种片段方式合成卡贝缩宫素的方法,
本发明解决上述技术问题的具体技术方案为:片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征包括以下步骤:
步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH:
具体步骤为:将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入缩合剂后得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
②Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂的合成;
具体步骤为:将CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
③片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕的合成;
具体步骤为:将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
④通过一步脱除的方式,用脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体步骤为:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂,过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕;
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素。
进一步地,所述的步骤(1)包括,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH。
进一步地,所述的预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,所述步骤(2)中
①在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于40~50℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:3~5;
②将CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:3~5;
③将Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用;
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
所述脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30~50倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:3~5:95~97;然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
进一步地,所述步骤(3)裂解液为树脂重量的30~50倍,裂解液配比为TFA:DCM体积比是5:90~100。
进一步地,所述步骤(4)中的TFA用量为树脂重量的10~15倍。
进一步地,所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;洗涤液或反应溶剂均为DMF或DCM或之间的组合,精制溶剂包括MTBE或乙醚或冰醋酸或之间组合。
进一步地,所述脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:3~5,所述树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:3~5:3~5。
本发明的有益效果在于:
(1)将Cys氨基酸改造成一个自含硫醚与保护丁酸的结构单元,解决困扰环合步中效率低、时间久的问题。
(2)降低了Cys中保护基空阻,相对已有的片段合成方式,将树脂氨基酸的取代度提高了近50%,连接效率提高了30%,极大降低了成本。
(3)减少了固相合成卡贝缩宫素的步骤,通过一步酸解,同时去除了Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,降低了TFA的使用,利于工业化生产。
附图说明:
图1是本发明实施例1粗品卡贝缩宫素工艺流程图。
具体实施方式:
在本发明的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本发明的实施例,但是作为本领域的技术人员应该知道本发明的实施并不限于这些细节。另外,公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示,以避免模糊了本发明实施例的要点。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本说明书和权利要求书所使用的缩写及英文的含义如下:
英文缩写 | 代表含义 | 英文缩写 | 代表含义 |
DCM | 二氯甲烷 | C<sub>3</sub>H<sub>6</sub>COOEt | 丁酸乙酯基 |
DMF | N,N-二甲基甲酰胺 | Trt | 三苯甲基 |
TFA | 三氟乙酸 | Boc | 甲酸叔丁酯基 |
DIC | N,N'-二异丙基碳二亚胺 | HOBT | 1-羟基苯并三唑 |
TIS | 三异丙基硅烷 | Fmoc | 9-芴甲氧羰基 |
DIEA | N,N-二异丙基乙胺 | MTBE | 甲基叔丁基醚 |
Et | 乙基 | Me | 甲基 |
本发明的实施方式:片段方式合成卡贝缩宫素的方法,包括以下步骤:
步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
具体地,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH;
预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:3~5;所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述树脂:具有Fmoc保护的氨基酸:缩合剂的摩尔比为1:3~5:3~5;
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
具体地:将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入缩合剂后得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH。
进一步地,在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于40~50℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:3~5;
②将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH与CTC树脂反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
具体地:CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
进一步地,所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:3~5;
③将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
具体地:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入哌啶和DMF的混合液脱去Fmoc基团,洗涤液洗涤以后,按照固相连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液哌啶和DMF的体积比为1:3~5,树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:3~5:3~5
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
具体地:脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30~50倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:3~5:95~97。然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体的:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂。过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕。
进一步地,裂解液为树脂重量的30~50倍,裂解液配比,TFA:DCM体积比为5:90~100。
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素;
进一步地,TFA用量为树脂重量的10~15倍。
为了更好地理解本发明的内容,下面将结合具体实施例来做出进一步说明。但是,这些实施例不能构成对本发明的保护范围的限制。
实施例一:步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
具体地,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH;
预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:3;所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述树脂:具有Fmoc保护的氨基酸:缩合剂的摩尔比为1:3:3;
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于40℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:3;
②将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH与CTC树脂反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
具体地:CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
进一步地,所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:3;
③将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
具体地:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入哌啶和DMF的混合液脱去Fmoc基团,洗涤液洗涤以后,按照固相连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液哌啶和DMF的体积比为1:3,树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:3:3;
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
具体地:脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:3:95。然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体的:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂。过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕。
进一步地,裂解液为树脂重量的30倍,裂解液配比,TFA:DCM体积比为5:90。
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素;
进一步地,TFA用量为树脂重量的10倍。
实施例二:步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
具体地,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH;
预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:5;所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述树脂:具有Fmoc保护的氨基酸:缩合剂的摩尔比为1:5:5;
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于50℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:5;
②将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH与CTC树脂反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
具体地:CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
进一步地,所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:5;
③将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
具体地:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入哌啶和DMF的混合液脱去Fmoc基团,洗涤液洗涤以后,按照固相连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液哌啶和DMF的体积比为1:5,树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:5:5;
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
具体地:脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30~50倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:5:97。然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体的:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂。过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕。
进一步地,裂解液为树脂重量的50倍,裂解液配比,TFA:DCM体积比为5:100。
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素;
进一步地,TFA用量为树脂重量的15倍。
实施例三:片段方式合成卡贝缩宫素的方法,包括以下步骤:
步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
具体地,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH;
预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:4;所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述树脂:具有Fmoc保护的氨基酸:缩合剂的摩尔比为1:4:4;
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
具体地:将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入缩合剂后得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH。
进一步地,在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于45℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
进一步地,所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:4;
②将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH与CTC树脂反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
具体地:CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
进一步地,所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:4;
③将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
具体地:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入哌啶和DMF的混合液脱去Fmoc基团,洗涤液洗涤以后,按照固相连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用。
进一步地,脱保护液哌啶和DMF的体积比为1:4,树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:4:4;
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
具体地:脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30~50倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:4:96。然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体的:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂。过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕。
进一步地,裂解液为树脂重量的40倍,裂解液配比,TFA:DCM体积比为5:95。
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素;
进一步地,TFA用量为树脂重量的12倍。
特以本发明采用片段方式合成卡贝缩宫素的方法,并设置对比例进行对比,
对比例一:制备方法同实施例一,所不同的是:本对比例的制备过程中,未采用步骤二中对于具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,直接采用具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸利用固态合成方法合成;
对比例二:
采用援引的方式将对比文件申请号为:CN106854235A公开的利用固态合成方法合成卡贝缩宫素的制备方法进行对比;
对比例三:
制备方法同实施例一,本对比例的制备过程中,采用步骤二中对于具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,所不同的是改造基团有所不同;
表1:不同工艺条件对于反应周期、取代度和粗品总收率的影响
反应周期(环合步骤) | 取代度 | 粗品总收率 | |
本发明 | 15h | 0.76mmol/g | 85.5% |
对比例一 | 不可行 | - | - |
对比例二 | 60h | 0.44mmol/g | 74.6% |
对比例三 | 50~65h | 0.4~0.5mmol/g | 70%~80% |
公式中b为5次测取吸光读度值的平均值,d为Fmoc结构基团在301nm处的特征吸收值,m为称取树脂的质量(单位为mg),A为每克树脂中连接的氨基酸的毫摩数。平均值即为树脂的取代度。
通过上述实验数据分析可知:
其中对比例一:按照上述的对比例一描述的方法,选用的Cys氨基酸化学式为:Fmoc-Cys-OH,这种方式缺少对Cys氨基酸中巯基的保护,虽然降低了空间阻力。但是裸露的巯基易被氧化形成二硫键,而卡贝缩宫素的合成周期相对较长,在巯基裸漏的情况下直接进行缩合,理论上不可行,无法开发及生产;
其中对比例二:按照专利CN106854235A公开的合成卡贝缩宫素的方式,其选用的Cys氨基酸为Fmoc-Cys(Mmt)-OH,保护巯基的基团为Mmt(三苯甲基),是常规的保护的巯基的一种方式,存在环合过程中,时间长、效率低等问题;
其中对比例三:按照保护Cys氨基酸中巯基的方式,主要有Fmoc-Cys(Mmt)-OH(如对比例二)、Fmoc-Cys(Trt)-OH等,这种保护方式的缺陷,对比例二已经说明。除此之外,使用叔丁基(即Fmoc-Cys(t-Bu)-OH)等基团保护巯基的方式,仍然出现环合效率低的问题。
综上所述:
(1)本发明创造性地将Cys氨基酸改造,形成一个自含硫醚与保护丁酸的结构单元,解决了环合步骤效率低、时间久的问题。
(2)本发明降低了Cys中保护基空阻,相对已有的片段合成方式,将树脂氨基酸的取代度提高了近50%,连接效率提高了30%,降低了成本。
(3)相对于片段合成卡贝缩宫素的方式,本发明减少了合成卡贝缩宫素的步骤,通过一步酸解,同时去除了Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,降低了TFA的使用,利于工业化生产。
Claims (8)
1.片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征包括以下步骤:
步骤(1):片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕的合成:
将具有Fmoc保护的氨基树脂,去Fmoc保护后,依次与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH和Fmoc-Pro-OH通过固相合成的方式合成片段Ⅰ〔Fmoc-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕:
步骤(2):片段Ⅱ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕的合成:
①将具有Fmoc保护基团的Cys氨基酸进行改造,得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH:
具体步骤为:将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入缩合剂后得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
②Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂的合成;
具体步骤为:将CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂;
③片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕的合成;
具体步骤为:将得到的Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂去Fmoc保护后,与预处理活化的具有Fmoc保护基团的氨基酸:Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH和Boc-Tyr(Me)-OH,依次通过固相合成的方式合成片段〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕;
④通过一步脱除的方式,用脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
步骤(3):片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕的合成:
具体步骤为:用DCM和TFA混合液作为裂解液,裂解片段(Ⅱ)中CTC树脂,过滤后的滤液用精制溶剂精制,过滤后得到片段Ⅲ〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-OH〕;
步骤(4):去Fmoc保护后的片段Ⅰ与片段Ⅲ缩合形成〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2-Rink Amide-AM〕;最后以MTBE为溶剂,TFA裂解带树脂的粗品,得到粗品卡贝缩宫素。
2.根据权利要求1所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述的步骤(1)包括,将Fmoc保护的氨基树脂加入DCM溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成依次连接预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH。
3.根据权利要求2所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述的预处理活化是指分别将Fmoc-Gly-OH、Fmoc-Leu-OH、Fmoc-Pro-OH和缩合剂混合后用DMF溶解,进行活化待用。
4.根据权利要求1所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述步骤(2):
①在氮气保护下,将Fmoc-Cys-OH和4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯加入反应溶剂中,后加入三乙胺、LiCl、缩合剂于40~50℃反应6h,反应完成后用精制溶剂精制得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH;
所述的Fmoc-Cys-OH:4-溴丁酸甲酯或4-溴丁酸乙酯摩尔比为1:3~5;
②将CTC树脂加入DCM溶胀、洗涤,过滤后的溶胀树脂加入缩合剂及反应溶剂,反应得到Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂,
所述CTC树脂:Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-OH摩尔比为1:3~5;
③将Fmoc-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂用DCM进行溶胀,过滤后得到的溶胀树脂加入脱保护液脱去Fmoc基团,并加入洗涤液洗涤以后通过固相合成连接依次与预处理活化的具有Fmoc保护的氨基酸Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH以及Boc-Tyr(Me)-OH;
所述预处理活化指分别将Fmoc-Asn(Trt)-OH、Fmoc-Gln(Trt)-OH、Fmoc-Ile-OH及Boc-Tyr(Me)-OH和缩合剂用DMF溶解,进行活化待用;
④通过一步脱除的方式,用含有TFA、冰醋酸、DCM的混合液作为脱保护液,脱去Tyr中的Boc保护基和Cys中的丁酸保护基,加入缩合剂后得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕;
所述脱保护液为〔Boc-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys(C3H6COOEt)-CTC树脂〕重量的30~50倍,脱保护液配比TFA:冰醋酸:DCM体积比为1:3~5:95~97;然后加入缩合剂进行缩合反应,后过滤、洗涤液洗涤得到片段(Ⅱ)〔C4H6O-Tyr(Me)-Ile-Gln(Trt)-Asn(Trt)-Cys-CTC树脂〕。
5.根据权利要求1所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述步骤(3)裂解液为树脂重量的30~50倍,裂解液配比为TFA:DCM体积比是5:90~100。
6.根据权利要求1所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述步骤(4)中的TFA用量为树脂重量的10~15倍。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述缩合剂为HOBT或DIC或DIEA或两种及两种以上的组合物;洗涤液或反应溶剂均为DMF或DCM或之间的组合,精制溶剂包括MTBE或乙醚或冰醋酸或之间组合。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的片段方式合成卡贝缩宫素的方法,其特征在于所述脱保护液为哌啶和DMF的混合液,哌啶和DMF的体积比为1:3~5,所述树脂:带保护的氨基酸:缩合剂摩尔比均为1:3~5:3~5。
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