CN112851930A - 一类用于多肽合成的含硫聚乙二醇树脂 - Google Patents

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Abstract

一类用于多肽合成的含硫聚乙二醇树脂。本发明通过聚乙二醇单烯丙基醚与含有胺基或羧基的巯基化合物反应得到含硫元素的聚乙二醇,同时将胺基或羧基引入了聚乙二醇,这样非常方便地将修饰聚乙二醇引入到树脂上,从而获得不同功效的含硫聚乙二醇树脂。含硫聚乙二醇树脂再引入多肽合成子,可以用于固相多肽合成,特别适用于连续流固相多肽合成。

Description

一类用于多肽合成的含硫聚乙二醇树脂
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体涉及含硫聚乙二醇树脂的制备和应用。
背景技术
Merrifield等人早在1960年代就报道了固相多肽合成的概念,将苯乙烯交联合成为不同种类的氯甲基化聚苯乙烯
[Wu M,Yang G,Chen Z.Polymer supported peroxodisulfate: A mild andclean oxidation of organic compounds under nonaqueous and aprotic conditions.React Funct Polym,2000,44:97—100; Hari A,Miller BL.Exploitingdifferences in solution vs solid-supported reactivity for the synthesis ofsulfonic acid derivatives.Org Lett,1999,1:2109—2111]来作为多肽固相合成的载体树脂(Merrifield树脂,如下所示)。此后,聚合物固相载体在合成和纯化产品方面得到越来越普遍的应用。
Figure BDA0002889877360000011
Merrifield树脂以及聚乙二醇(PEG)的结构
尽管交联的聚苯乙烯载体树脂有许多已知的优点,但是在固相合成多肽时,聚合物与传统合成多肽时使用的极性溶剂如二甲基甲酰胺
(DMF)[Santini R,Griffith MC,Qi M.A measure of solvent effects onswelling of resi ns for solid phase organic synthesis.Tetrahedron Lett,1998,39:8951—8954;
Vaino AR,Goodin DB,Janda KD.Investigating resins for solid phaseorganic synthe sis:The relationship between swelling and microenvironment asprobed by EPR and f luorescence spectroscopy.J Comb Chem,2000,2:330—336]的相容性差,溶剂的吸收和溶胀性能也不好。此外,在非均相合成中,难溶性的聚合物使传统的液相合成变为固相合成,反应变得更加复杂化,反应动力学是非线性的,这样就难以评价反应的完成以及在载体上合成产物的纯度。为了克服Merrifield等树脂的缺陷,人们在疏水的聚苯乙烯核上接枝聚乙二醇(PEG,如下式中的结构式(a)所示),例如TentaGel(下式中的结构式(a))和下式中的结构式(b))等树脂,这些树脂在非极性和极性溶剂中都具有良好的溶胀性 [Becker H,Lucas HW,Maul J,Pillai VNR,Anzinger H,Mutter M.PEG-PS resinshav e been described as supports for solid-phase peptide synthesis.MacromolChem Rapi d Commun.1982,3:217—223;
Wan LS,Ke BB,Li XK.Honeycomb-patterned films of polystyrene/poly(ethylene gl ycol):Preparation,surface aggregation and protein adsorption.SciChina Ser B-Chem ,2009,52:969—974]。目前,经修饰的聚苯乙烯树脂在研发和商业化方面已经取得很大的发展。
Figure BDA0002889877360000021
TentaGel树脂和ArgoGel树脂的结构.X代表功能基团
可以通过多种方法将溶胀性良好的聚乙二醇及类似物引入树脂。第一种方法是聚乙二醇与树脂形成醚键。TentaGel树脂和ArgoGel树脂。其制备方法是通过带羟基的树脂在碱催化和高压下与环氧乙烷聚合形成聚乙二醇链。该方法得到的树脂表面聚乙二醇长度为分子量600以内,由于分子量较小,不能满足大多数多肽的合成[Owen W.Gooding,SylvieBaudart,Tracy L.Deegan,On the Development of New Poly(styrene-oxyethylene)Graft Copolymer R esin Supports for Solid-Phase Organic SynthesisJ.Comb.Chem.1999,1,113-122]。
第二种是通过脂基将聚乙二醇引入树脂表面。含脂基树脂在多肽合成当中容易水解或胺解,没有实际用途。
第三种方法是通过烷基二酰胺键引入聚乙二醇。该方法可以由带胺基的树脂与含羧基的聚乙二醇反应实现。通过烷基二酸酐向二端胺基的聚乙二醇引入羧基,再与含胺基的树脂反应[High-Load”Polyethylene Glycol– Polystyrene(PEG-PS)Graft Supportsfor Solid-Phase Synthesis,Kates et al.Biopolymers(Peptide Science),Vol.47,365–380(1998)];专利US 5,545,698]例如下式中的结构式。
Figure BDA0002889877360000031
羧基的树脂与含胺基的聚乙二醇反应形成的树脂
第三种方法中烷基二酸酐与二端胺基聚乙二醇反应时容易得到单端羧基聚乙二醇和二端羧基的聚乙二醇,二者无法分离,在后续的合成当中会生成复杂的组份,杂质成份也与树脂的胺基反应,导致所得的聚乙二醇树脂质量差。该树脂除了发明人申请的专利和在Peptide Science上发表的文章外后续应用报道较少。
第四种合成方法是通过胺基甲酸酯向聚乙二醇引入羧基,然后在聚乙二醇的另一端引入胺基,得到一端胺基和一端羧基的聚乙二醇,最后把聚乙二醇偶联到胺基树脂上,[Reactive polymers,22(1994),243-258]。该树脂结构如下:
Figure BDA0002889877360000032
此树脂所对应的修饰聚乙二醇,通过下面的路线来制备:
Figure BDA0002889877360000041
文章中提及用聚乙二醇修饰树脂合成了几个短肽,没有给出该树脂的更多性能进行评价的数据。该方法合成一端氯代聚乙二醇时,容易得到两端氯代聚乙二醇和未反应的聚乙二醇,导致后面产生大量两端羧基的聚乙二醇、两端胺基的聚乙二醇和其它杂质,其修饰聚乙二醇树脂被接上不同的修饰聚乙二醇,从而导致品质差。氨基甲酸酯键在多肽合成当中遇到像哌啶这样的强有机碱是不稳定的,并且可以预计其合成的多肽产品质量也不好控制,导致该聚乙二醇树脂至今没有商业化。
目前市面上商业化的聚乙二醇修饰树脂主要包括PEG-PS类树脂,比如TentaGel树脂,以PEG为基质的PEGA、AM PEGMatrix树脂和ChemMatrix树脂,其它文献报道的聚乙二醇修饰很多树脂没有得到运用。商业化了的TentaGel树脂存在PEG链偏短,连接上的PEG长短不均匀,导致合成的多肽质量不稳定。PEG 为基质普遍存在溶胀性太强不好洗涤以及TFA切割多肽时树脂膨胀太大不易过滤的缺陷。
上述提及的树脂存在修饰聚乙二醇生产工艺复杂、修饰聚乙二醇树脂不耐有机碱、树脂表面聚乙二醇杂乱或不均匀、溶胀性太大、不便操作等问题。
发明内容
针对上述修饰聚乙二醇树脂性能不达标或者制备难度大的问题,本发明通过聚乙二醇单烯丙基醚与含有胺基或羧基的巯基化合物反应得到含硫元素的聚乙二醇,同时将胺基或羧基引入了聚乙二醇,这样非常方便地将聚乙二醇引入到树脂上,从而获得了性能良好的聚乙二醇树脂。本发明提供的含硫聚乙二醇树脂极大地降低了多肽及核酸等大分子合成成本,并大幅提高了生产效率,具有广阔的应用前景。
一类含硫聚乙二醇树脂,化学结构通式如下所示:
Figure BDA0002889877360000051
(Ⅰ)
A与B为以下化学结构片段中的一种:
A为
Figure BDA0002889877360000052
B为
Figure BDA0002889877360000053
或,
A为
Figure BDA0002889877360000054
B为
Figure BDA0002889877360000055
或,
A为
Figure BDA0002889877360000056
B为
Figure BDA0002889877360000057
或,
A为
Figure BDA0002889877360000058
B为
Figure BDA0002889877360000059
或,
A为
Figure BDA00028898773600000510
B为
Figure BDA00028898773600000511
或,
A为
Figure BDA00028898773600000512
B为
Figure BDA00028898773600000513
其中,X为S原子或砜(SO2),
W1为如下结构的树脂:
Figure BDA0002889877360000061
W2为如下结构的树脂:
Figure BDA0002889877360000062
中的一种;
W为基质树脂,所述的基质树脂为聚苯乙烯树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂中的一种;
n为5-120,优选地,n为5-80,q1和q2分别为1~5,m1为1~2,m2为1~2, R1为氢、甲基、羧基甲酯、羧基叔丁酯、羧基苄脂、-CH2OCH3、-CH2OCH2CH3中的一种;R2为氢、甲基、乙基、苄基中的一种;R3代表氢、甲基、二甲胺基、二乙胺基、二苄胺基中的一种;R4代表氢、甲基、乙基、苄基中的一种;R5代表氢、甲基、乙基、苄基中的一种;
所述的K1为以下结构式中的一种:
Figure BDA0002889877360000063
所述的K为以下结构式中的一种:
Figure BDA0002889877360000064
一类含硫聚乙二醇树脂的合成方法:
第一步,合成含硫聚乙二醇。根据结构通式的不同,含硫聚乙二醇的合成方法分为以下几种:
合成方法1:
一、结构通式(Ⅰ)为:
Figure BDA0002889877360000071
Figure BDA0002889877360000072
的含硫聚乙二醇树脂是通过结构式为
Figure BDA0002889877360000073
的含硫聚乙二醇与树脂反应得到,
当X为S时含硫聚乙二醇的具体反应步骤如下:
步骤1,聚乙二醇单烯丙基醚1在溶剂中用AIBN催化下与含巯基叔丁酯化合物 2缩合,减压蒸除溶剂得到反应浓稠液体,加入水,再用石油醚萃取未反应的巯基叔丁酯化合物2,水层用溶剂萃取,减压蒸干溶剂得到聚乙二醇-R6酯化合物硫醚3。
步骤2,缚酸剂、聚乙二醇-R6酯化合物硫醚3与对甲苯磺酰氯混合于溶剂中反应,减压蒸除溶剂,用酸水洗涤数次,二氯甲烷层干燥后直接用硅胶柱纯化除去未反应的对甲苯磺酰氯,洗脱液减压蒸干得到聚乙二醇-R6酯化合物硫醚的Tos 脂4。
步骤3,聚乙二醇-叔丁酯化合物硫醚的Tos脂4与叠氮化钠在适当溶剂中反应,减压蒸除溶剂得到的浓稠液体用二氯甲烷溶解,再用水洗走叠氮化钠,减压蒸干二氯甲烷制得聚乙二醇-R6酯化合物硫醚的叠氮化合物5。
步骤4,聚乙二醇-R6酯化合物硫醚的叠氮化合物5与三苯基膦溶于适当溶剂中反应2到12小时。往反应液加入水,用稀酸调pH值到3~4,得到的混合物用乙酸乙酯萃走三苯基膦及三苯基氧磷,水层再碱化到pH等于8~9,然后用二氯甲烷萃取,干燥及减压旋蒸后得到胺基-聚乙二醇-R6酯化合物硫醚6。
步骤5,胺基-聚乙二醇-R6酯化合物硫醚6在适当溶剂中用酸或碱脱除R6基。然后再用酸或碱调pH等于7得到 H2N-PEGn-CH2-CH2CH2-S-(CH2)q1-(R3)CH-COOH7。
脱除叔丁基的酸采用:对甲苯磺酸、甲磺酸、氯化氢乙醚溶液、氯化氢1,4二氧六环溶液;脱除R6的碱采用:氢氧化钠、氢氧化钾。
合化合物8-9具体步骤为:
步骤1,胺基化合物与聚乙二醇-R6酯化合物硫醚的Tos脂4反应1到5小时,减压蒸除溶剂,加入水,再酸化到pH等于6~7,减压蒸干得到R胺基-聚乙二醇 -R6酯化合物硫醚8。
步骤2,R5胺基-聚乙二醇-R6酯化合物硫醚8在适当溶剂中用酸或碱脱除R6。然后再用酸或碱调pH等于7得到 R5-HN-PEGn-CH2CH2CH2-S-(CH2)q1-(R3)CH-COOH9。上述的化合物1-9的结构式如下:
Figure BDA0002889877360000081
Figure BDA0002889877360000091
其中,R5为氢、甲基、乙基、苄基、异丙基中的一种,R6为叔丁基或者苄基。当X为砜(SO2)时,对化合物7或9采用以下方法进行氧化,得到X为砜(SO2) 的
Figure BDA0002889877360000092
含硫聚乙二醇具体反应步骤如下:
(1)R5-HN-PEGn-CH2CH2CH2-S-(CH2)q1-(R3)CH-COOH溶于碱性水中,加入 BOC酸酐。反应结束,水溶液用石油醚萃取。水层用稀酸调pH到3~4,再用二氯甲烷萃取,减压蒸除二氯甲烷得到 Boc-R5N-PEGn-CH2CH2CH2-S-(CH2)q1-(R3)CH-COOH10;
(2)Boc-R5N-PEGn-CH2CH2CH2-S-(CH2)q1-(R3)CH-COOH10溶于乙酸乙酯中,加入钨酸钠水溶液和双氧水,加热反应至硫醚完全转化为砜。减压蒸除乙酸乙酯,得到的水溶液用二氯甲烷萃取,二氯甲烷用水洗数次,减压蒸除二氯甲烷,得到 Boc-R5N-PEGn-CH2CH2CH2-SO2-(CH2)q1-(R3)CH-COOH11;
(3)Boc-R5N-PEGn-CH2CH2CH2-SO2-(CH2)q1-(R3)CH-COOH11在适当溶剂中用酸脱除叔丁氧羰基。3~24小时反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7,得到 R5-HN-PEGn-CH2-CH2CH2-SO2-(CH2)q1-(R3)CH-COOH12。化合物10-12的结构式如下:
Figure BDA0002889877360000101
R5为氢、甲基、乙基、苄基、异丙基中的一种。
合成方法2:
一、结构通式(Ⅰ)为:
Figure BDA0002889877360000102
Figure BDA0002889877360000103
的含硫聚乙二醇树脂是通过结构式为
Figure BDA0002889877360000104
的含硫聚乙二醇与树脂反应得到,
当X为S时含硫聚乙二醇的具体反应步骤如下:
(1)聚乙二醇单烯丙基醚1在溶剂中用AIBN催化下与含巯基Boc酰胺基化合物13缩合。减压蒸除溶剂,得到反应浓稠液体,加入水,再用石油醚萃取未反应的含Boc酰胺基化合物13,水层用溶剂萃取,减压蒸干溶剂,得到聚乙二醇- 硫醚-Boc酰胺基化合物14;
(2)聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14和丙烯酸叔丁酯溶于有机溶剂,再加入碱水,进行反应。反应结束,加入水并搅拌均匀,分层除去水层。有机层干燥后减压蒸干,得到Boc-R2-N-(R1)CH-(CH2)q2-S-CH2CH2CH2-PEGn-CH2CH2COOtBu15;
(3)丙酸叔丁酯-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物15在适当溶剂中用酸脱除 Boc及叔丁基,进行反应,反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7,得到 R2-NH-(R1)CH-(CH2)q2-S-CH2CH2CH2-PEGn-CH2CH2COOH16。
合成16-1具体步骤为:
(1)聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14和溴乙酸叔丁酯溶于有机溶剂,再分批加入氢化钠,进行反应。反应结束,将反应液慢慢倒入饱和氯化铵溶液中,分层除去水层。有机层干燥后减压蒸干,得到 Boc-R2-N-(R1)CH-(CH2)q2-S-CH2CH2CH2-PEGn-CH2COOtBu15-1;
(2)丙酸叔丁酯-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物15-1在适当溶剂中用酸脱除Boc及叔丁基,进行反应,反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7得到 R2-NH-(R1)CH-(CH2)q2-S-CH2CH2CH2-PEGn-CH2COOH16-1。所述的化合物13-16 及化合物15-1和16-1的具体结构式如下:
Figure BDA0002889877360000111
Figure BDA0002889877360000121
R2为氢、甲基、乙基、苄基、异丙基中的一种。
二、当X为砜(SO2)时,对化合物15或15-1采用以下方法进行氧化,并脱去保护基,得到X为砜(SO2)的
Figure BDA0002889877360000122
具体反应步骤如下:
(1)丙酸叔丁酯-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物15溶于乙酸乙酯中,加入钨酸钠水溶液和双氧水,加热反应至硫醚完全转化为砜。减压蒸除乙酸乙酯,得到的水溶液用二氯甲烷萃取,二氯甲烷用水洗数次,减压蒸除二氯甲烷得到 Boc-R2-N-(R1)CH2-(CH2)q2-SO2-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m1COOtBu17;
(2)Boc-R2-N-(R1)CH2-(CH2)q2-SO2-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m1COOtBu17在适当溶剂中用酸脱除Boc及叔丁基。3~24小时反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7,得到 R2-NH-(R1)CH-(CH2)q2-SO2-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m1COOH18。所述的化合物 Boc-R2-N-(R1)CH2-(CH2)q2-SO2-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m1COOtBu17和 R2-NH-(R1)CH-(CH2)q2-SO2-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m1COOH18的结构式如下所述:
Figure BDA0002889877360000131
三、结构通式(Ⅰ)为:
Figure BDA0002889877360000132
的含硫聚乙二醇树脂是通过结构式为如下结构:
Figure BDA0002889877360000133
含硫聚乙二醇的具体合成步骤如下:
合成方法3:
当X为S时,根据K和m2值的不同结构,含硫聚乙二醇
R2-NH-(R1)CH2-(CH2)q2-S-CH2CH2CH2-PEGn-(CH2)m2-PH-K的具体结构如下:
Figure BDA0002889877360000141
具体步骤为:
1.化合物19,21,23的制备
(1)聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14溶于无水溶剂中,缓慢加入碱,再加入tBu-CP1-Tos。反应结束,将反应液缓慢倒入饱和氯化铵溶液,得到的混合液用石油萃取除去剩余的tBu-CP1-Tos。水层再用二氯甲烷萃取数次,二氯甲烷层用饱和氯化钠水溶液洗涤数次,再用无水硫酸钠干燥及减压蒸除二氯甲烷,得到 tBu-CP1-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物39。
所述聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14、碱、tBu-CP1-Tos的摩尔比为1:(3~8):(2~5);
反应温度控制在0℃到50℃。
所述碱为氢化钠、氢化钾中的一种。
(2)tBu-CP1-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物39在适当溶剂中用酸脱除Boc 及叔丁基。3~24小时反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7,得到化合物19,21,23。
所述酸、tBu-CP1-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物39的摩尔比为(1~5):1 反应溶剂采用:氯仿、二氯甲烷、1,4二氧六环、乙酸乙酯、甲苯中的一种或多种。
反应温度控制在-10℃到30℃。
脱除叔丁基的酸采用:对甲苯磺酸、甲磺酸、氯化氢乙醚溶液、氯化氢1,4二氧六环溶液中的一种或多种。
所述的tBu-CP1-Tos对应的化合物的具体结构式和tBu-CP1-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物39如下:
Figure BDA0002889877360000151
Figure BDA0002889877360000161
2.化合物20,22的制备
(1)聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14,tBu-CP2-OH,三苯基膦溶于适当溶剂,再缓慢滴加偶氮类催化剂,反应12~48小时,反应结束,本反应溶液用水洗数次,用无水硫酸钠干燥,再用硅胶柱纯化除去三苯基膦和三苯基氧磷,洗脱液减压旋干后得到tBu-CP2-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物40。
所述聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物14、tBu-CP2-OH、偶氮类催化剂、三苯基膦的摩尔比为1:(1~3):(1~4):(1~4)
反应温度控制在10℃到70℃。
(2)tBu-CP2-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物40在适当溶剂中用酸脱除Boc 及叔丁基。3~24小时反应结束后,减压蒸干溶剂,得到粘稠液体用甲醇溶解,然后再用碱调pH等于7得到化合物20,22。
所述酸、tBu-CP2-聚乙二醇-硫醚-Boc酰胺基化合物40的摩尔比为(1~5):1。反应溶剂采用:氯仿、二氯甲烷、1,4二氧六环、乙酸乙酯、甲苯中的一种或多种。
反应温度控制在-10℃到30℃。
脱除叔丁基的酸采用:对甲苯磺酸、甲磺酸、氯化氢乙醚溶液、氯化氢1,4二氧六环溶液中的一种或多种。所述的tBu-CP2-OH具体结构和tBu-CP2-聚乙二醇 -硫醚-Boc酰胺基化合物40如下所示:
Figure BDA0002889877360000162
Figure BDA0002889877360000171
当X为砜(SO2)时,根据K的结构和m2值的不同结构,
R2-NH-(R1)CH2-(CH2)q-SO2-CH2-CH2CH2-PEGn-(CH2)m1-PH-K的具体结构如下:
Figure BDA0002889877360000172
Figure BDA0002889877360000181
具体合成方法:以化合物39或40作为起始原料,氧化及脱保护参照化合物18 的制备。
第二步,第一步中合成的含硫聚乙二醇与不同种类的树脂反应,合成含硫聚乙二醇修饰的树脂:
制备方法如下:
方法1:
1)含硫聚乙二醇与Fmoc-OSu在有机水混合溶剂中,用碱做缚酸剂,反应得到Fmoc-含硫聚乙二醇。
反应溶剂采用丙酮/水、四氢呋喃/水、1,4二氧六环/水、乙腈/水中的一种。
缚酸剂选用碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等中的一种。
2)树脂对应的Fmoc-含硫聚乙二醇、多肽缩合剂、有机碱、与PS1(胺甲基树脂或取代胺甲基树脂)在适当溶剂中进行偶联反应,将Fmoc-含硫聚乙二醇引进树脂。
反应投料摩尔比比为Fmoc-含硫聚乙二醇:多肽缩合剂:有机碱与胺甲基树脂或取代胺甲基树脂=(2~4):(2~4):(3~6):1;
此处所述多肽缩合剂包括、DIC、HBTU、HATU、COMU等常见试剂中的一种。所述有机碱采用DIEA、三乙胺、氮甲基吗啉中的一种。
合成所用溶剂采用DMF、NMP、二氯甲烷中的一种。
3)Fmoc-含硫聚乙二醇树脂用多肽合成常用Fmoc脱除溶剂去除Fmoc保护基,得到含硫聚乙二醇修饰的树脂。
所述的Fmoc脱除溶液为20%哌啶溶液、1%~5%/1%~5%DBU/1-辛硫醇溶液,或者1~5%/19~15%的DBU/哌啶溶液,其溶液所采用的溶剂包括DMF、NMP、四氢呋喃、二甲基四氢呋喃、1,4二氧六环、乙腈中的一种或多种。
方法2:
含硫聚乙二醇与磺酰氯树脂、异氰酸酯树脂或者异硫氰酸酯树脂中的一种树脂与有机碱,在适当溶剂中5-80℃反应数小时。反应结束,抽干反应液,所得树脂用溶剂洗涤数次,得到目标树脂。
反应投料摩尔比为含硫聚乙二醇:有机碱:磺酰氯树脂=(2~4):(3~6):1;
此处所述有机碱为三乙胺、氮甲基吗啉等中的一种。
反应溶剂采用二氯甲烷、乙酸乙酯、DMF、NMP、四氢呋喃、二甲基四氢呋喃等中的一种。
方法3:
羧基树脂、多肽缩合试剂和有机碱在适当溶剂中室温反应半小时先形成活泼酯,然后加入树脂对应的含硫聚乙二醇室温反应数小时,抽干反应液,所得树脂用溶剂洗涤数次,得到目标树脂。此种方法含硫聚乙二醇的羧基可不用保护。
反应投料摩尔比为含硫聚乙二醇,多肽缩合剂,有机碱与羧基树脂=(2~4):(2~4): (3~6):1。
此处所述多肽缩合剂为N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯、TSTU等中的一种。
所述有机碱采用DIEA、DBU、三乙胺、氮甲基吗啉中的一种或多种。
合成所用溶剂采用DMF、NMP、二氯甲烷中的一种或多种。
含砜基聚乙二醇树脂也可以从含硫醚聚乙二醇树脂制备。
当羧端裸露在树脂外时,直接把树脂与钨酸钠水溶液及双氧水混合,室温下搅拌数小时,滤除水溶液,树脂用有机溶剂洗涤,晾干即得到羧端裸露的含砜基聚乙二醇树脂。
当胺端外露时,带有胺端保护基的含硫醚聚乙二醇树脂与钨酸钠水溶液及双氧水混合,室温下搅拌数小时,滤除水溶液,树脂用有机溶剂洗涤,再脱除保护基得到含砜基聚乙二醇树脂。
含硫聚乙二醇树脂应用于多肽的合成
根据不同的多肽合成策略,将相应的多肽合成连接剂引入含硫聚乙二醇树脂,然后按照常规多肽合成流程,完成多肽的制备。
当含硫聚乙二醇树脂上聚乙二醇的末端是胺基时,用于多肽合成的步骤如下:
1)通过偶联试剂把含有羧基的多肽合成连接剂引入含硫聚乙二醇树脂得到连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂。
2)按照常规固相多肽合成流程利用连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂制备多肽。
当含硫聚乙二醇树脂上聚乙二醇的末端是羧基时,用于多肽合成的步骤如下:
1)通过偶联试剂把单端Boc保护的烷基二胺偶联到树脂上,再用三氟乙酸脱除Boc保护基,得到树脂上聚乙二醇的末端为胺基的含硫聚乙二醇树脂。
2)通过偶联试剂把含有羧基的多肽合成连接剂引入聚乙二醇的末端为胺基的含硫聚乙二醇树脂,得到连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂。
3)按照常规固相多肽合成流程利用连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂制备多肽。
含硫聚乙二醇树脂的化学性能稳定性、合成多肽的收率、合成多肽的质量、操作便利性通过与商业化多肽合成树脂对比得到。
本含硫聚乙二醇树脂与现有技术比较,它的物质结构与现有技术具有很大的差异性,其在多肽合成方面的一些性能与现有技术相当,某些性能比现有技术表现优异。所以,应用于多肽合成的本含硫聚乙二醇树脂具有很大的创造性。
本发明的有益效果为:
本发明通过聚乙二醇单烯丙基醚与含有胺基或羧基的巯基化合物反应得到含硫元素的聚乙二醇,非常方便地将聚乙二醇通过酰胺键、硫脲、脲、磺酰胺引入到树脂上,这样得到的含硫醚键或砜键的聚乙二醇树脂化学性能稳定,多肽合成过程中耐有机碱。第二,树脂表面的含硫聚乙二醇长短均匀、几乎没有杂类聚乙二醇,该树脂合成出的多肽质量稳定。第三,通过此方法可以把长链聚乙二醇引入树脂,得到的聚乙二醇树脂更适合长肽及难肽的合成。第四,本发明的含硫聚乙二醇树脂在多肽合成时PEG链溶于有机溶剂,使得多肽偶联速度比交联的聚苯乙烯载体树脂大幅提高,而在多肽切割时本树脂没有聚乙二醇基质树脂溶胀得太大而不易操作的问题。
本发明使用的缩写及英文所对应的含义:
Figure BDA0002889877360000201
Figure BDA0002889877360000211
附图说明
图1为实施例10Fmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2COOH核磁谱图。
图2为实施例0Fmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2COOH质谱谱图。
图3为实施例11NH2-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-AM-聚苯乙烯树脂4红外谱图。
图4为实施例11NH2-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-AM-聚苯乙烯树脂4外观。
图5为实施例21Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH粗品的高效液相色谱图。
图6为实施例21Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH粗品的质谱图。
图7为实施例22索马鲁肽粗品的高效液相色谱图。
图8为实施例22索马鲁肽粗品的质谱图。
图9为实施例20中阿拉宁树脂1合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图。
图10为实施例20中阿拉宁树脂2合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图。
图11为实施例20中TentaGel合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图。
图12为实施例20中Chemmatrix合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图。
图13为实施例20中Rink amide-PS合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图。
具体实施方式
本发明公布了一类含硫聚乙二醇树脂及制备方法,实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
下面结合实施例进一步阐明本发明。
实施例1 H2N-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH(化合物7,R3=H)
1)HO-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu合成
将840g(约0.24mol)APEG3500溶解于7L的1,4二氧六环中,氮气保护下,加入88.9g(0.6mol)2-巯基乙酸叔丁酯,升温到55℃度,加入9.4g的(0.03mol)AIBN,待温度稳定到55℃,撤去氮气保护,55℃反应13h,MS检测反应完全。
减压旋蒸除约4L的1,4二氧六环,加入10L的水,石油醚(5L×3)萃取出大量未反应完全的2-巯基乙酸叔丁酯。水层用40%的磷酸调节到pH=4(少量酸就好),二氯甲烷(5L*2)萃取,水洗一次,二氯甲烷溶液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干得HO-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu 780g。
2)Tos-O-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu合成
冰浴条件下,将595g(0.17mol)HO-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2-COOtBu溶于6L 二氯甲烷中,再加入90g(0.46mol)对甲苯磺酰氯。分批加入57.4g(0.56mol)三乙胺。加完后自然升到室温,反应3h。二氯甲烷反应液分别用水,稀磷酸,饱和食盐水洗涤,二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到623g棕色油状物。
3)N3-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu合成
将0.9kg(1.4mol)Tos-O-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2-COOtBu、160g(2.5mol)叠氮钠用7升DMF混合,加热到60℃,搅拌过夜。往反应液中加入10L水,混合液用乙酸乙酯(1L×7)萃取,乙酸乙酯用水(1L×7)洗涤,再用8升饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到0.71kg黄色油状物。
4)NH2-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu合成
冰浴下,将455g(0.13mol)N3-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu溶于6升甲苯中,分批加入85g(0.32mol)三苯基磷,加完自然升温,搅拌过夜。过滤除去生成的大部分三苯基氧磷,加入5升稀酸水,分层,水相用乙酸乙酯萃取3次,直到三苯基氧磷完全被萃走。水相用碳酸钠调节pH=8,乙酸乙酯萃取(2升×2),再用水和饱和食盐水洗涤,干燥后,旋干得到410g淡黄色油状物。
5)NH2-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH合成
420g(0.12mol)NH2-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu溶于2.5L二氯甲烷,加入2.5L三氟乙酸,室温下反应3小时。减压旋干溶剂,往浓缩物中加入500ml 水,再用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到 NH2-PEG(60~80)-CH2CH2CH2-S-CH2-CH2COOH396g。
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):δ1.71~1.75(m,2H),2.34~2.36(m,2H),2.47~2.58(m, 4H),2.59~2.61(m,2H),2.64~2.71(m,4H),3.41~3.60(m,284H),7.93(s,1H)。
实施例2 Me-HN-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2COOH(化合物9,R3=氢, R5=甲基)
1)Me-NH-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu
将70g(0.1mol)Tos-O-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu溶于400ml四氢呋喃,冷却到-60℃,滴加100ml3M甲胺四氢呋喃溶液,滴加完毕,保持-60℃左右搅拌3小时。减压蒸干溶剂得到淡黄色油状物,加入400ml水溶解油状物,水相用乙酸乙酯(200ml×3)萃取,乙酸再用200ml饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到53g黄色油状物。
2)Me-NH-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH
35g(52mmol)NH2-PEG(20~30)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOtBu溶于150ml二氯甲烷和150ml三氟乙酸的混合溶液,室温下反应5小时。减压旋干溶剂,得到的油状物用150ml水溶解,得到的水层用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到含三氟乙酸钠盐的Me-NH-PEG(20~30)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH27g。
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):δ1.70~1.74(m,2H),2.33~2.35(m,2H),2.47~2.58(m, 4H),2.59~2.61(m,2H),2.64~2.71(m,4H),3.31~3.53(m,35H),7.91(s,1H)。
实施例3
NH2-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-CH2CH2COOH(化合物16,R1=H, R2=H)
1)Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-OH(化合物14)合成
将150g(约0.1mol)APEG1500溶解于600ml1,4二氧六环中,氮气保护下,加入 106g(0.6mol)Boc-半胱胺(化合物13),升温到55℃度,加入3.3g的(0.02mol)AIBN,待温度稳定到55℃,撤去氮气保护,55℃反应9h,MS检测反应完全。
减压旋蒸除约400ml的1,4二氧六环,加入400ml水,石油醚(400ml×3)萃取出大量未反应完全的Boc-半胱胺。水层用40%的磷酸调节到pH=4,二氯甲烷 (300ml×2)萃取,水洗一次,二氯甲烷溶液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干得 Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-OH103g。
2)Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-CH2CH2COOtBu(化合物15)合成 80g(约50mmol)Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-OH溶于400ml二氯甲烷,降温到-5℃,加入14.8g(116mmol)tert-butylacrylate,和1.87g(5.8mmol)四丁基氟化铵,加入30ml20%NaOH水溶液,加完25℃反应过夜。MS检测反应完全,加入400ml水,用40%磷酸调节水相pH3-4,分层,得到的DCM用水洗(200ml ×2),无水硫酸钠干燥,最后减压蒸干得到73g淡黄色Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2CH2COOtBu。
3)NH2-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-CH2CH2COOH(化合物16)合成
70g(44mol)Boc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2CH2COOtBu溶于 800ml二氯甲烷,加入17.6g(92.8mmol)对甲苯磺酸,室温下反应3小时。往反应液中加入500ml水,分层,得到的水层用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到含对甲苯磺酸钠盐的 NH2-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~40)-CH2CH2COOH57g。
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):1.74~1.76(m,2H),2.39~2.42(m,2H),2.49~2.53(m,2H),3.13~3.14(m,2H),3.50~3.67(m,163H),7.82(s,2H),10.17(s,1H)。
实施例4:
NH2-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOH(化合物18,R1=H,R2=H, m=1)
Figure BDA0002889877360000241
1)Boc-NH-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOtBu(化合物15-1)合成 138g(100mmol)Boc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-OH(化合物14)和40g(1mol)60%氢化钠加入0.5升无水四氢呋喃,冷却到0℃,加入117g(600mmol) 溴乙酸叔丁酯,0~5℃反应72小时,反应液缓慢倒入1L饱和氯化铵溶液,得到的混合液用石油醚萃走未反应的溴乙酸叔丁酯(600mlx2),再用二氯甲烷萃取产品(300mlx3),无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到69g淡黄色粘稠液体。
2)NH2-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOtBu
58gBoc-NH-CH2-CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOtBu溶于250ml乙酸乙酯中,加入25ml含2.4g钨酸钠水溶液和20ml27%双氧水,加热反应至硫醚完全转化为砜。减压蒸除乙酸乙酯,得到的水溶液用二氯甲烷萃取(100mlx2),二氯甲烷用水洗数次,减压蒸除二氯甲烷得到 NH2-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOtBu53g
3)NH2-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOH
50g(33mmol)Boc-NH-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-CH2COOtBu溶于 200ml二氯甲烷,加入12.5g(66mmol)对甲苯磺酸,室温下反应3小时。往反应液中加入2升水,分层,得到的水层用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到含对甲苯磺酸钠盐的43gNH2-CH2-CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-COOH
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):1.74~1.76(m,2H),2.54~2.58(m,2H),2.67~2.70(m,2H),2.96~2.98(m,2H),3.45~3.56(m,124H),4.01~4.08(m,2H),7.82(s,2H)。实施例5:化合物19合成(h=0,n=20~30,q=1,R1=H,R2=H)
Figure BDA0002889877360000251
1)对亚甲基苯甲酸tBu脂-PEG(20~30)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH-Boc(化合物39) 合成
138g(100mmol)Boc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(20~30)-OH(化合物14)和 120g(0.5mol)氢化钠加入1升无水四氢呋喃,冷却到-5℃,滴加135.5g(0.5mol) 对溴甲基苯甲酸叔丁脂,然后0~5℃反应40小时,反应液缓慢倒入2L饱和氯化铵溶液,得到的混合液用石油醚萃走未反应的对溴甲基苯甲酸叔丁脂(800mlx2),再用二氯甲烷萃取产品(500mlx3),无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到42g淡黄色粘稠液体。
2)化合物19合成
30g(19mmol)对亚甲基苯甲酸tBu脂-PEG(20~30)-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH-Boc 溶于50ml二氯甲烷,加入50ml三氟乙酸,室温下反应1小时。反应液减压蒸干,得到的浓缩物用60ml水溶解,再用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到含三氟乙酸钠盐的26g对亚甲基苯甲酸 -PEG(20~30)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH2(化合物19)
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):1.76~1.78(m,2H),2.52~2.56(m,2H),2.67~2.70(m,2H),2.96~2.98(m,2H),3.46~3.62(m,124H),4.11~4.13(s,2H),7.47~7.49(d, 2H),7.78~7.80(d,2H),7.82(s,2H),13.92(s,1H)。
实施例6:化合物21、23制备
化合物21(h=1,n=20~30,q=1,R1=H,R2=H)
Figure BDA0002889877360000261
化合物23(h=1,n=40~60,q=1,R1=H,R2=H)
Figure BDA0002889877360000262
合成方法与实施例5相同。制备结果如下:
化合物21,29g,收率74%。H1NMR(400MHz,CDCl3-d6):1.76~1.78(m,2H), 2.52~2.59(t,2H),2.67~2.70(t,2H),2.96~2.98(t,2H),3.46~3.62(m,102H), 4.33~4.35(s,2H),4.79~4.81(s,4H),7.20~7.23(d,4H),12.25(s,1H)。
化合物23,28.7g,收率76%。H1NMR(400MHz,CDCl3-d6):1.76~1.78(m,2H), 2.52~2.59(t,2H),2.67~2.70(t,2H),2.96~2.98(t,2H),3.46~3.62(m,102H), 4.33~4.35(s,2H),4.79~4.81(s,2H),5.19~5.21(s,2H),6.87~6.89(d,2H), 6.98~7.02(d,2H),7.45~7.48(d,2H),8.09.~8.11(d,2H),12.67(s,1H)。
实施例7:乙酸苄醚-PEG(30~45)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH2化合物22合成 (h=1,n=30~45,q=1,R1=H,R2=H)
Figure BDA0002889877360000271
1)乙酸叔丁酯苄醚-PEG(30~45)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH-Boc
158g(100mmol)Boc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG(30~45)-OH(化合物40), 47.6g(200mmol)乙酸叔丁酯对羟基苄醚(tBu-CP2-OH=33),78.6g(300mmol)三苯基膦溶于二氯甲烷,再缓慢滴加52g(300mmol)DEAD,50℃反应16小时,反应结束,本反应溶液用水洗数次,用无水硫酸钠干燥,再用硅胶柱纯化除去三苯基膦和三苯基氧磷,洗脱液减压旋干后,得到61g乙酸叔丁酯苄醚 -PEG(30~45)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH-Boc。
2)42g(26.2mmol)乙酸叔丁酯苄醚-PEG(30~45)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH-Boc溶于80ml二氯甲烷,加入9.9g(52.4mmol)对甲苯磺酸,室温下反应6小时。反应液减压蒸干,得到的浓缩物用60ml水溶解,再用氢氧化钠水溶液调pH到7.0,最后减压蒸除水份,得到含对甲苯磺酸盐的24g乙酸苄醚 -PEG(30~45)-CH2-CH2-CH2-S-CH2CH2-NH2
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):1.76~1.78(m,2H),2.52~2.56(m,2H),2.67~2.70(m,2H),2.96~2.98(m,2H),3.46~3.62(m,124H),4.50~4.52(s,2H),4.70~4.72(s, 2H),6.87~6.89(d,2H),6.97~6.99(d,2H),7.82(s,2H),13.90(s,1H)。
实施例8:化合物20、22制备
化合物20(h=1,n=8~12,q=1,R1=H,R2=H)
Figure BDA0002889877360000272
合成方法与实施例6相同。制备结果如下:
化合物20,21.3g,收率51.6%。H1NMR(400MHz,CDCl3-d6):1.76~1.78(m,2H),2.52~2.59(m,6H),2.67~2.70(m,2H),2.96~2.98(m,2H),3.46~3.62(m,44H), 4.23~4.25(s,2H),4.70~4.72(t,2H),6.87~6.89(d,2H),7.17~7.19(d,2H),12.23(s, 1H)。
实施例9
H2N-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOH(化合物7,R3=二甲胺基)
Figure BDA0002889877360000281
1)HO-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl合成
将120g(约0.24mol)APEG500溶解于7L1,4二氧六环中,氮气保护下,加入 143g(0.6mol)N,N’二甲基半胱氨酸苄酯,升温到55℃度,加入9.4g(0.3mol)AIBN,待温度稳定到55℃,撤去氮气保护,55℃反应17h,MS检测反应完全。
减压旋蒸除约400ml的1,4二氧六环,加入1L的水,石油醚(0.5L*3)萃取出大量未反应完全的N,N’二甲基半胱氨酸苄酯。水层用40%的磷酸调节到pH=4(少量酸就好),二氯甲烷(5L*2)萃取,水洗一次,二氯甲烷溶液用无水硫酸钠干燥,减压蒸干得HO-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl104g。
2)Tos-O-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl合成
冰浴条件下,将 108g(170mmol)HO-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH-[N(CH3)2]-COOBzl溶于 600ml二氯甲烷中,再加入45g(0.23mol)对甲苯磺酰氯。分批加入28g(0.28mol) 三乙胺。加完后自然升到室温,反应3h。二氯甲烷反应液分别用水,稀磷酸,饱和食盐水洗涤,二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到94g棕色油状物。
3)N3-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl合成
将90g(0.14mol)Tos-O-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl、 16g(0.25mol)叠氮钠用600mlDMF混合,加热到60℃,搅拌过夜。往反应液中加入1L水,混合液用乙酸乙酯(300ml×7)萃取,乙酸乙酯用水(300ml×7)洗涤,再用700ml饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸钠干燥,减压蒸干,得到68g黄色油状物。
4)NH2-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl合成
冰浴条件下,将 75g(0.13mol)N3-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl溶于500ml甲苯中,分批加入85g(0.32mol)三苯基磷,加完自然升温,搅拌过夜。过滤除去生成的大部分三苯基氧磷,加入1升稀酸水,分层,水相用乙酸乙酯萃取3次,直到三苯基氧磷完全被萃走。水相用碳酸钠调节pH=8,乙酸乙酯萃取(500ml×2),再用水和饱和食盐水洗涤,干燥后,减压旋干得到61g淡黄色油状物。
5)NH2-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOH合成
66g(0.11mol)NH2-PEG(20~30)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOBzl溶于300ml 含12g氢氧化钾的甲醇溶液,室温下反应3小时。反应液6N盐酸调pH到7.0,最后减压蒸除溶剂,得到 NH2-PEG(8~12)-CH2CH2CH2-S-CH2CH[N(CH3)2]-COOH53g。
H1NMR(400MHz,DMSO-d6):δ2.11~2.13(m,2H),2.32(s,6H),2.47~2.58(m, 4H),2.64~2.71(m,2H),3.31~3.70(m,46H),4.47~4.49(m,1H),7.93(s,1H)。
实施例10
NH2-PEG8-12-CH2CH2CH2-SO2-CH2CH2-CO-AM-聚苯乙烯树脂制备:
Figure BDA0002889877360000291
1)Fmoc-NH-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH
33.8gFmoc-OSu、50gH2N-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH、10.6g碳酸钠,混合于200ml1:1丙酮/水混合溶液,室温下反应3小时。加入100ml水,反应液用石油醚萃取(100mlx3),然后用6N盐酸酸化到pH=2.0,再用乙酸乙酯萃取(100mlx2),得到的乙酸乙酯溶液用饱和食盐水洗(100mlx2),无水硫酸钠干燥,减压旋干得到59g油状物。
2)Fmoc-NH-PEG8-12-CH2CH2CH2-SO2-CH2CH2-CO-AM-聚苯乙烯树脂
70g取代度为0.67的胺甲基-聚苯乙烯树脂用800ml二氯甲烷浸泡10分钟,60gFmoc-NH-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-COOH、25.2gDIC、27gHOBt以及 35ml三乙胺分别加入胺甲基-聚苯乙烯树脂,机械搅拌3小时,茚三酮颜检测色显示树脂上的胺基被封闭完全。过滤,树脂用800ml二氯甲烷洗涤,重复洗涤3 次,所得树脂,用甲醇洗涤(700mlx2),再用水洗((700mlx2)。树脂用先与600ml 水混合,再加入120ml含16.4g钨酸钠水溶液和160ml27%双氧水,50℃加热反应3小时至硫醚完全转化为砜。抽干水溶液,树脂用水洗(700mlx2),甲醇洗 (700mlx2),再用DCM洗(700mlx2),晾干,真空干燥后得到91g树脂,取代度为0.31。
3)NH2-PEG8-12-CH2CH2CH2-SO2-CH2CH2-CO-AM-聚苯乙烯树脂
40gFmoc-NH-PEG8-12-CH2CH2CH2-SO2-CH2CH2-CO-AM-树脂1用500mlDMF浸泡10分钟,抽干溶剂,发胀的树脂用500ml20%哌啶/DMF溶液脱除Fmoc20分钟,抽干反应液,用DMF洗涤(500mlx2),二氯甲烷洗涤(500mlx2),甲醇洗涤(500mlx1),晾干,最后真空干燥,得到成品38.2g。
实施例11
NH2-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-MBHA-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000301
1)Fmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2COOH
4.2gFmoc-OSu、14gH2N-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG25-35-CH2CH2COOH、2.0g碳酸钠,混合于80ml1:1四氢呋喃/水混合溶液,室温下反应3小时。加入100ml 水,反应液用石油醚萃取(100mlx3),然后用6N盐酸酸化到pH=2.0,再用乙酸乙酯萃取(100mlx2),得到的乙酸乙酯溶液用饱和食盐水洗(100mlx2),无水硫酸钠干燥,减压旋干得到15.5g油状物。
核磁见附图1,质谱见附图2。
2)Fmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-MBHA-聚苯乙烯树脂 50g取代度为0.67的胺甲基-聚苯乙烯树脂用500ml二氯甲烷浸泡10分钟, 107gFmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2COOH、25.4gHBTU、 9gHOBt以及11mlDIEA分别加入胺甲基-聚苯乙烯树脂,机械搅拌3小时,茚三酮颜检测色显示树脂上的胺基被封闭完全。过滤,树脂用500ml二氯甲烷洗涤,重复洗涤3次,所得树脂,晾干,再室温下减压干燥,得到89g树脂,取代度为 0.44。
3)NH2-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-MBHA-聚苯乙烯树脂
50gFmoc-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-MBHA-聚苯乙烯树脂用600mlDMF浸泡10分钟,抽干溶剂,发胀的树脂用600ml20%哌啶/DMF溶液脱除Fmoc20分钟,抽干反应液,用DMF洗涤(500mlx2),二氯甲烷洗涤(500mlx2),甲醇洗涤(500mlx1),晾干,最后真空干燥,得到成品47g,红外谱图见附图3,外观见附图4。
实施例12
HOOC-PH-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH-CO-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000311
20g取代度为0.76的羧基-聚苯乙烯树脂用200mlDMF浸泡10分钟,加入11.6gN,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯、8ml吡啶,搅拌1小时,抽滤,树脂用DMF洗涤2 次。然后加入200mlDMF再加入 27gHOOC-PH-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH2和11ml三乙胺,搅拌3小时,过滤,树脂用500ml二氯甲烷洗涤,重复洗涤3次,所得树脂,晾干,再室温下减压干燥,得到26g树脂,取代度为0.23。
实施例13
HOOC-CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-Sulfamide-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000312
40g取代度为0.72的磺酰氯树脂用300ml二氯甲烷浸泡10分钟, 92gHOOC-CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH2和10ml吡啶与树脂混合,室温搅拌4小时。抽滤,树脂用200ml二氯甲烷洗涤,重复洗涤2次,再用1M 对甲苯磺酸二氯甲烷洗涤1次,所得树脂,晾干,再室温下减压干燥,得到78g 树脂,取代度为0.34。
实施例14
HOOC-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000321
18gHOOC-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-NH2、25g取代度为0.61的异氰酸酯树脂和5.5ml吡啶混合于200ml乙酸乙酯,60℃搅拌4小时。
抽滤,树脂用200ml乙酸乙酯洗涤,重复洗涤3次,再用二氯甲烷洗涤(200mlx2),所得树脂,用甲醇洗涤(200mlx2),再用水洗((200mlx2)。树脂用先与100ml水混合,再加入30ml含4.8g钨酸钠水溶液和40ml27%双氧水,50℃加热反应3小时至硫醚完全转化为砜。抽干水溶液,树脂用水洗(200mlx2),甲醇洗(200mlx2),再用DCM洗(200mlx2),晾干,真空干燥后得到32g树脂,取代度为0.44。
实施例15
HOOC-CH2-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-Thiourea-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000322
15gHOOC-CH2-PEG8-12-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH2、25g取代度为0.63的异硫氰酸酯树脂和5ml三乙胺混合于200ml乙酸乙酯,70℃搅拌4小时。
抽滤,树脂用200ml乙酸乙酯洗涤,重复洗涤3次,再用二氯甲烷洗涤(200mlx2),所得树脂,晾干,再室温下减压干燥,得到29g树脂,取代度为0.28。
实施例16
HOOC-CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH-CO-聚苯乙烯树脂
Figure BDA0002889877360000323
20g取代度为0.76的羧基-聚苯乙烯树脂用200mlDMF浸泡10分钟,加入11.6gN,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯、8ml吡啶,搅拌1小时,抽滤,树脂用DMF洗涤2 次。然后加入200mlDMF再加入48gHOOC-CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-NH2和11ml三乙胺,搅拌3小时,过滤,树脂用500ml二氯甲烷洗涤,重复洗涤3 次,所得树脂,晾干,再室温下减压干燥,得到38g树脂,取代度为0.29。
实施例17
部分其它树脂
1、含硫聚乙二醇的羧端与含胺基的树脂偶联
称取50g取代度0.67mmol/g的胺基树脂,每步操作及投料比参照实施例9,制备数据如下:
Figure BDA0002889877360000331
2、含硫聚乙二醇的胺端与含羧基的树脂偶联
称取20g取代度0.76mmol/g的羧基树脂,每步操作及投料比参照实施例14,制备数据如下:
Figure BDA0002889877360000332
Figure BDA0002889877360000341
3、含硫聚乙二醇的胺端与含磺酰氯的树脂反应
称取40g取代度为0.72的磺酰氯树脂,每步操作及投料比参照实施例11,制备数据如下:
Figure BDA0002889877360000342
Figure BDA0002889877360000343
4、含硫聚乙二醇的胺端与含异氰酸酯的树脂反应
称取25g取代度为0.61的异氰酸酯树脂,每步操作及投料比参照实施例12,制备数据如下:
Figure BDA0002889877360000344
Figure BDA0002889877360000351
5、含硫聚乙二醇的胺端与含异硫氰酸酯的树脂反应
称取25g取代度为0.63的异硫氰酸酯树脂,每步操作及投料比参照实施例13,制备数据如下:
Figure BDA0002889877360000352
实施例18
Rink amide linker-NH-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-AM-聚苯乙烯树脂
20g取代度为0.42mmol/g的NH2-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG30-40-CH2CH2CO-AM-聚苯乙烯树脂、6.8g(12.6mmol)4-[(2,4-二甲氧基苯基)(Fmoc-氨基)甲基]苯氧乙酸、4.8g(12.6mmol)HBTU和5.6ml(33.6mmol)DIEA混合于220ml DMF中,室温下摇晃3小时后加入2ml乙酸酐,再摇晃1小时。过滤,树脂用DMF洗(200ml x 3) 次,DCM洗(200mlx 3),自然晾干,再到室温下真空干燥过夜,得到23.9gRink amide树脂,取代度0.38mmol/g。
实施例19
Wang-NHCH2CH2NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂
1)10g取代度为0.46mmol/g的HOOC-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂、1.5g(9.2mmol)Boc-NH-CH2CH2-NH2、1.2g(9.2mmol)DIC和1.2g (6.9mmol)HOBt混合于250ml单口烧瓶中,加入100ml DMF,室温下摇晃3小时。过滤,树脂用DMF洗(100ml x3)次,DCM洗(100mlx 3),自然晾干,再到室温下真空干燥过夜,得到10.5g Boc-HNCH2 CH2-NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂。
2)往装有10.5g Boc-HNCH2CH2-NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂的烧瓶中加入100ml 50%TFA/DCM溶液,室温下摇晃1小时。过滤,树脂用DCM洗(100ml x 3),自然晾干,再到室温下真空干燥过夜,得到10.4g TFA.H2NCH2CH2-NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂。
3)10.4g TFA.H2NCH2CH2-NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂、1.7g(9.2mmol)4-(羟基甲基)苯氧基乙酸、3.5g(9.2mmol)HBTU和 3ml(18.4mmol)DIEA混合于100ml DMF中,室温下摇晃3小时后加入2ml乙酸酐,再摇晃1小时。过滤,树脂用DMF洗(100ml x 3)次,DCM洗(100mlx 3),自然晾干,再到室温下真空干燥过夜,得到11.2gwang树脂,取代度0.37mmol/g。
实施例20
含硫聚乙二醇树脂性能测试
合成多肽:醋酸舍莫瑞林,分子量:3357.9
选择如下树脂进行对比测试:
含硫聚乙二醇树脂1:Rink amide-NH-PEG40-60-CH2CH2CH2-S-CH2CH2-CO-AM- 聚苯乙烯树脂(简称阿拉宁树脂1)
含硫聚乙二醇树脂2:Rink
amide-NH-CH2CH2NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG30-50-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂(简称阿拉宁树脂2)
Rink amide-胺甲基-聚苯乙烯载体树脂(简称Rink amide-PS树脂)
Rink amide-Chemmatrix树脂(简称Chemmatrix)
Rink amide-TentaGel树脂(简称TentaGel)
实验方法:采用Fmoc固相多肽合成法制备多肽,每种树脂称取2g,反应器选用多肽合成管,搅拌方式采用从合成管底部通入氮气进行搅拌。
反应投料摩尔比为Fmoc氨基酸,HBTU,HOBt,DIEA与树脂=3:3:3:6:1 Fmoc脱除试剂采用20%哌啶DMF溶液。
偶联和洗涤溶剂均采用DMF,反应温度保持在22-26℃。
多肽释放试剂为81%TFA,5%苯酚,5%茴香硫醚,2.5%EDT,3%水,2%二甲基硫醚,1.5%三异丙基硅烷(w/w)
Figure BDA0002889877360000371
5种树脂合成得到的醋酸舍莫瑞林粗品的HPLC图参见图9-13:
测验结论:
阿拉宁树脂1和阿拉宁树脂2均表现出抽滤快速、树脂容易漂洗干净、反应终点检测容易判断、多肽合成当中始终形成肽键速度快、多肽粗品纯度高等优点。
实施例21、合成Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH
步骤1、Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂脱Fmoc
Figure BDA0002889877360000381
Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-PEG-S-Carboxyl-PS树脂的结构
称取14g取代度为0.34mmol/g的 Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂装进多肽合成管。
加入150ml DMF浸泡10分钟使树脂溶胀。抽干树脂,加入120mL20%哌啶 /DMF溶液,通入氮气搅拌20分钟。抽干树脂,树脂依次用溶剂洗涤,DMF (100mlx 2),DCM(100ml x2),甲醇(100ml x 2),DMF(100mlx 2)。
步骤2、合成Fmoc-Arg(pbf)-Thr(tBu)-HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂
6.2g(9.52mmol)Fmoc-Arg(Pbf)-OH和3.1mL(19mmol)DIEA溶于20mL DMF, 3.6g(9.52mmol)HBTU和1.3g(9.52mmol)HOBt溶解于20mLDMF,将2种溶液加入装有步骤1树脂的多肽合成管,再补加60mlDMF,鼓入氮气搅拌3小时。偶联结束,按照步骤1的方法对树脂进行洗涤。
采用步骤1和步骤2的多肽制备方法按照氨基酸序列完成3个Fmoc-Val-OH 和Fmoc-Ser(tBu)-OH的偶联及脱保护,得到的 H-Ser-Val-Val-Val-Thr(tBu)-HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂最后用乙酸酐封端。
保护氨基酸、缩合试剂、有机碱、多肽合成树脂 (HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂)的摩尔比为3:3:6:1;多肽合成溶剂为DMF,多肽合成溶剂与多肽合成树脂的质量比为10~20:1;有机碱为DIEA,缩合剂为HBTU/HOBt。
多肽树脂经过三氟乙酸切割溶液处理得到Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH粗品2.48g,纯度81.8%,粗品总收率:81.6%。粗品HPLC见图5,粗品质谱见图 6。
按照Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-PEG40-50-S-Carboxyl-PS树脂相同的反应条件选用4 种含硫聚乙二醇树脂制备了Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH。树脂结构如下: 1.Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-NHCH2CH2NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG8-12-CH 2CH2–Thiourea-PS树脂(简称:A树脂)
Figure BDA0002889877360000391
2.Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-NHCH2CH2NHCO-CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG20-30-CH2 CH2-NH-CO-PS树脂(简称:B树脂)
Figure BDA0002889877360000392
3.Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-NHCH2CH2CH2NHCO-CH2CH2-SO2-CH2CH2CH2-PEG20-30-CH2CH2-NH-Sulfamide-PS树脂(简称:C树脂)
Figure BDA0002889877360000393
4.Fmoc-Thr(tBu)-HMPA-NHCH2CH2CH2-S-CH2CH2CH2-PEG20-30-CH2CH2CO-A M-PS树脂(简称:D树脂)
Figure BDA0002889877360000401
4种树脂的测试数据如下表:
树脂名称 取代度(mmol/g) 投料量(g) 粗品纯度 粗品总收率
A树脂 0.35 14 74.3% 82.1%
B树脂 0.29 14 77.7% 75.6%
C树脂 0.29 14 82.6% 75.9%
D树脂 0.31 14 83.4% 78.8%
实施例22连续流合成索马鲁肽
索马鲁肽多肽序列:
H-His-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala -Lys(AEEAc-AEEAc-γ-Glu-17-carboxyheptadecanoyl)-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Arg-Gly-Arg-Gly-OH
步骤1、Fmoc-Gly-HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂脱除Fmoc
Figure BDA0002889877360000402
Fmoc-Gly-HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂结构式
称取8g取代度为0.35mmol/g的Fmoc-Gly-HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂装进多肽合成柱将40mLDMF以40mL/min的速度经由循环液导管和进料管路泵入多肽合成柱,循环10分钟使树脂溶胀,切换试剂瓶,把40mL1%DBU/5%哌啶的DMF溶液以40mL/min经由循环液导管和进料管路泵入多肽合成柱,循环8分钟,在线监测器显示Fmoc被脱除完全。切换试剂瓶把DMF以40mL/min 的速度经由循环液导管和进料管路泵入多肽合成柱,从废液导液管进入废液收集瓶,直到在线监测器显示哌啶被冲洗干净。
步骤2:
H-Ser(tBu)-Tyr(tBu)-Leu-Glu(OtBu)-Gly-Gln(Trt)-Ala-Ala-Lys(AEEA-AEEA-(γ-Gl u-(OtBu))-monoButyl
Octadecanate)-Glu(OtBu)-Phe-Ile-Ala-Trp(Boc)-Leu-Val-Arg(Pbf)-Gly-Arg(Pbf)-Gly -HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂合成
4.3g(6.6mmol)Fmoc-Arg(Pbf)-OH溶于12mLDMF,2.5(6.6mmol)HBTU和 0.9g(6.6mmol)HOBt溶解于20mLDMF,将2种溶液分别以20mL/min的速度经过进料管路和进料管路泵入混合器,再进入多肽合成柱进行偶联反应,反应液流回试剂储液瓶,再被泵入循环液导管和进料管路进入多肽反应柱循环反应12分钟。偶联结束,切换试剂瓶把DMF以40mL/min的速度经由循环液导管和进料管路泵入多肽合成柱,从废液导液管进入废液收集瓶,直到在线监测器显示 Fmoc-Arg(Pbf)-OH被冲洗干净。
余下氨基酸及多肽片段Fmoc-Ser(tBu)-Tyr(tBu)-Leu-Glu(OtBu)-Gly-OH和Fmoc-Lys(AEEA-AEEA-(γ-Glu-(OtBu))-monoButyl Octadecanate)-OH片段按照氨基酸序列依次偶联,保护氨基酸、缩合试剂、有机碱、多肽合成树脂的摩尔比为 2:2:6:1;多肽片段、缩合试剂、有机碱、多肽合成树脂的摩尔比为2:2:6: 1;因保护氨基酸不同,多肽合成溶剂为DMF,多肽合成溶剂与多肽合成树脂的质量比为10~20:1;有机碱为DIEA,缩合剂为HBTU/HOBt。保护氨基酸活化的液体流速控制在30mL/min~50mL/min。
Fmoc被脱除条件:每次40mL1%DBU/5%哌啶的DMF溶液,流速控制在 40mL/min,脱Fmoc后洗涤树脂的流速控制在15mmL/min。
步骤3:
Boc-His(Boc)-Aib-Glu(OtBu)-Gly-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Val- Ser(Psi(me.me)Pro)-Ser(tBu)-Tyr(tBu)-Leu-Glu(OtBu)-Gly-Gln(Trt)-Ala-Ala-Lys(A EEA-AEEA-(γ-Glu-(OtBu))-monoButyl Octadecanate)-Glu(OtBu)-Phe-Ile-Ala-Trp(Boc)-Leu-Val-Arg(Boc)2-Gly-Arg(Boc)2- Gly-HMPB-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂合(简称:Boc-索马鲁肽 -HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂)
参照步骤2的数据及操作方法。将2.5g(6.6mmol)HBTU,0.9g(6.6mmol)HOBt溶于15mLDMF,DIEA21.6mL(131.2mmol)和 82.4g(65.6mmol)Fmoc-Thr(tBu)-Phe-Thr(tBu)-Ser(tBu)-Asp(OtBu)-Val-Ser(Psi(me. me)Pro)-OH片段1溶于25mLDMF,将2种溶液分别以20mL/min和40mL/min 的速度经过进料管路和进料管路泵入混合器,进入多肽合成柱进行偶联反应,循环泵入至偶联结束。Fmoc脱除条件参照步骤2进行。
将Boc-His(Boc)-Aib-Glu(OtBu)-Gly-OH偶联到多肽树脂上,操作步骤为:将2.5g(6.6mmol)HBTU,0.9g(6.6mmol)HOBt溶于20mLDMF, Boc-His(Boc)-Aib-Glu(OtBu)-Gly-OH4.6g(6.6mmol)和DIEA2.2mL(13.1mmol)溶于25mLDMF,将2种溶液分别以20mL/min和40mL/min的速度经过进料管路和进料管路泵入混合器,进入多肽合成柱进行偶联反应,循环泵入至偶联结束,经洗涤和真空干燥后得到多肽树脂25.9g。
步骤4:Boc-索马鲁肽-HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂用多肽常规制备方法切割和沉淀,得到索马鲁肽粗品室温真空干燥后得到类白色固体8.3g,纯度 89.44%,粗品总收率:71.5%。索马鲁肽粗品HPLC见图7,粗品质谱见图8。
实施例23长链含硫聚乙二醇树脂连续流合成索马鲁肽
合成树脂采用
Fmoc-Gly-HMPB-NHCH2CH2NHCO-CH2CH2-PEG60-80-CH2CH2-SO2-CH2CH2-NH- CO-PS树脂:
Figure BDA0002889877360000421
合成方法和投料比例与实施例19相同,合成树脂称取8g,取代度为0.22mmol/g,最后得到粗品5.3g,粗品纯度89.37%,粗品总收率:73.2%。
实验证明相对于分子量2000左右的聚乙二醇含硫,过长的PEG链对合成长肽起到的促进作用已经不太明显。
对比实施例1、Wang-树脂合成Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH
合成树脂及数量:
14g取代度为0.39mmol/g的Fmoc-Thr(tBu)-Wang-PS树脂(Wang-PS树脂参数:取代度:0.7mmol/g,交联度:1%,粒径:100-200目)
Fmoc保护氨基酸、缩合试剂、有机碱与实施例21一致。
搅拌方式采用从合成管底部通入氮气进行搅拌。
反应投料摩尔比为Fmoc氨基酸,HBTU,HOBt,DIEA与树脂=3:3:3:6:1 Fmoc脱除试剂采用20%哌啶DMF溶液。
偶联和脱Fmoc洗涤与实施例21一致,反应温度保持在22-26℃。
多肽释放试剂与与实施例21一致。
多肽树脂经过三氟乙酸切割溶液处理得到Ac-Ser-Val-Val-Val-Arg-Thr-OH粗品1.67g,纯度71.9%,粗品总收率:60.3%。
通过对比实验可知含硫聚乙二醇树脂的粗肽产率和粗品纯度都要比Wang-PS树脂有优势,同时间接证明聚乙二醇上的巯基键在20%哌啶的强碱环境当中是稳定的。
对比实施例2Wang-树脂合成索马鲁肽
合成树脂及数量:
8g取代度为0.35mmol/g的Fmoc-Gly-Wang-PS树脂(PS树脂参数:取代度:0.7mmol/g,交联度:1%,粒径:100-200目)
按照常规固相多肽合成流程完成索马鲁肽的制备,具体条件如下:
选用Fmoc保护氨基酸、多肽片段、缩合试剂、有机碱与实施例22一致。
搅拌方式采用从合成管底部通入氮气进行搅拌。
反应投料摩尔比为Fmoc氨基酸,HBTU,HOBt,DIEA与树脂=3:3:3:6:1 脱除Fmoc采用20%哌啶/DMF反应20分钟。
偶联时间以检测树脂偶联终点为准,通常2-4小时。
氨基酸偶联和脱除Fmoc反应温度均在22-26℃进行。
多肽释放试剂与实施例22一致。
多肽树脂经过切割溶液处理得到索马鲁肽粗品5.9g,纯度10.3%,粗品总收率:51.7%。
通过对比实验可知HMPB-PEG-CH2CH2-Urea-聚苯乙烯树脂的粗肽产率和粗品纯度都要比Wang-PS树脂分别高出19.8%和79.1%。其不仅化学性质稳定而且特别适用于长肽的合成,可以替代目前市场上流行的Wang-PS树脂用来制备长肽。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一类含硫聚乙二醇树脂,其特征在于其化学结构通式如式下所示:
Figure FDA0002889877350000011
A与B的为以下化学结构片段中的一种:
A为
Figure FDA0002889877350000012
B为
Figure FDA0002889877350000013
或,A为
Figure FDA0002889877350000014
B为
Figure FDA0002889877350000015
或,
A为
Figure FDA0002889877350000016
B为
Figure FDA0002889877350000017
或,
A为
Figure FDA0002889877350000018
B为
Figure FDA0002889877350000019
或,
A为
Figure FDA00028898773500000110
B为
Figure FDA00028898773500000111
或,
A为
Figure FDA00028898773500000112
B为
Figure FDA00028898773500000113
其中,X为S原子或砜(SO2),
W1为如下结构的树脂:
Figure FDA0002889877350000021
W2为如下结构的树脂:
Figure FDA0002889877350000022
中的一种;W为基质树脂,所述的基质树脂为聚苯乙烯树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂中的一种;
n为5-80,q1和q2分别为1~5,m1为1~2,m2为1~2,R1为氢、甲基、羧基甲酯、羧基叔丁酯、羧基苄脂、-CH2OCH3、-CH2OCH2CH3中的一种;R2为氢、甲基、乙基、苄基中的一种;R3代表氢、甲基、二甲胺基、二乙胺基、二苄胺基中的一种;R4代表氢、甲基、乙基、苄基中的一种;R5代表氢、甲基、乙基、苄基中的一种;
所述的K1为以下结构式中的一种:
Figure FDA0002889877350000023
所述的K为以下结构式中的一种:
Figure 1
2.根据权利要求1所述的含硫聚乙二醇树脂,其特征在于,含硫聚乙二醇树脂连接上多肽合成连接子后应用于固相多肽合成。
3.根据权利要求2所述,连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂用于多肽合成,当含硫聚乙二醇树脂上聚乙二醇的末端是胺基时,用于多肽合成的步骤如下:
1)通过偶联试剂把含有羧基的多肽合成连接剂引入含硫聚乙二醇树脂得到连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂。
2)按照常规固相多肽合成流程利用连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂制备多肽。
4.根据权利要求2所述,连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂用于多肽合成,当含硫聚乙二醇树脂上聚乙二醇的末端是羧基时,用于多肽合成的步骤如下:
1)通过偶联试剂把单端Boc保护的烷基二胺偶联到树脂上,再用三氟乙酸脱除Boc保护基,得到树脂上聚乙二醇的末端为胺基的含硫聚乙二醇树脂。
2)通过偶联试剂把含有羧基的多肽合成连接剂引入聚乙二醇的末端为胺基的含硫聚乙二醇树脂,得到连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂。
3)按照常规固相多肽合成流程利用连接了多肽合成连接子的含硫聚乙二醇树脂制备多肽。
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