CN116102569A - 一种展青霉素半抗原的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精细化工合成技术领域，公开了一种展青霉素半抗原的合成方法，包括以下步骤：S1、化合物01的合成→S2、化合物02的合成→S3、化合物03的合成→S4、化合物04的合成→S5、化合物05的合成→S6、化合物a的合成→S7、化合物06的合成。本方案用化学合成的方法设计合成出具有免疫原性的展青霉素人工半抗原分子，从而诱导产生特异性强、免疫性高、灵敏度高的抗体，为展青霉素的半抗原的合成方法提供更多选择，且本发明可得到与展青霉素在结构上具有更高叠合度的半抗原，从而提高半抗原与蛋白质的偶联效果，得到的展青霉素半抗原可作为酶连免疫分析方法中的完全抗原的前体，具有很高的使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工合成技术领域，更具体地说，涉及一种展青霉素半抗原的合成方法。
背景技术
展青霉素(Patulin；PAT)又称展青霉毒素、棒曲霉素、珊瑚青霉毒素，是一由曲霉和青霉等真菌产生的一种次级代谢产物，广泛存在于各种霉变水果和青贮饲料中，分子式C7H6O4，是一种有毒的真菌次级代谢产物，具有高耐热性和耐酸性，在酸性和加热条件下可以稳定存在，因此在食品的加工过程中很难被破坏。研究证实，展青霉素不仅对真菌和细菌具有毒性作用，而且对动物和高等植物也有毒性作用。因展青霉素的性质十分稳定，而且在果蔬等农产品中普遍存在，会对农产品制品的生产造成不可忽视的质量问题。
利用特殊的抗原抗体的特异性结合，再通过标记技术实现定量和定性的分析，这种分析方法称为免疫学检测方法。免疫学检测方法具有的多种优点，微生物学家也曾尝试建立展青霉素的免疫学检测方法，由于展青霉素分子结构特殊，不易修饰，因此目前得到的展青霉素抗体只能轻微阻断，血清效价不高。
而关于展青霉素免疫检测的文献国外仅有数篇报道，Champdoré等报道了利用化学合成的方法构建两种展青霉素的结构类似物，合成路线如说明书附图2所示，
该方法通过对糖基端位的保护后，经缩酮反应、氧化反应、叶立德反应、还原反应、酸酐与醇的反应得到展青霉素半抗原，但是经过实验发现，该合成方案存在问题：分子结构中存在不饱和内酯不稳定，在7-位的羟基发生酯化后极易发生自发或者碱性条件下消除(分子内消除，90％)，导致最终反应无法得到展青霉素半抗原。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种展青霉素半抗原的合成方法。
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种展青霉素半抗原的合成方法，包括以下步骤：
S1、化合物01的合成：将L-阿拉伯糖悬浮在新蒸馏的苯甲醇中，并在冰-盐浴中冷却，然后通入干燥的氯化氢气体至饱和，反应纯化得到化合物01；
S2、化合物02的合成：将化合物01和无水硫酸铜悬浮在丙酮中，并以氮气作为保护气的条件下进行搅拌，加入浓硫酸，用干燥氨气中和到pH 8.0，经砂板过滤后，低压蒸馏除去有机溶剂，用乙醚溶解所得物，过滤除去不溶物，纯化得到丙酮化合物02；
S3、化合物03的合成：将化合物02溶解在乙醇中，并添加到四氯化碳中，在搅拌的条件下加入水合二氧化钌、水，
接着将高碘酸钠溶液在搅拌的条件下，滴加到上述混合液中，混合液在添加过程中强烈搅拌并用饱和碳酸氢钠调pH到6-7，纯化得到酮化合物03。
S4、化合物04的合成：将化合物03和叶立德溶解在干燥的甲苯中，在氮气环境下搅拌后真空蒸发去掉有机溶剂，纯化得到的化合物04；
S5、化合物05的合成：将化合物04溶解在的甲醇中，加入盐酸，回流加热，真空蒸发除去甲醇，用饱和的碳酸氢钠中和盐酸，用二氯甲烷萃取纯化得到化合物05；
S6、化合物a的合成：将苯甲醇溶解在乙醚中，然后加入DMAP，和丁二酸酐，在室温下搅拌8h后，继续加入丁二酸酐，反应继续进行15h，得到化合物a；
S7、化合物06的合成：将化合物05溶解在THF中，加入DCC，然后加入溶解在CH2Cl2中的化合物a，加入乙酸酐反应继续进行，有机溶剂真空蒸发去掉，残留物用乙酸乙酯溶解，然后用硅胶色谱柱纯化，得到化合物06，即得到展青霉素半抗原。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明的合成方法，可得到与展青霉素在结构上具有更高叠合度的半抗原，从而提高半抗原与蛋白质的偶联效果。
(2)本发明合成方法得到的展青霉素半抗原，可作为酶连免疫分析方法中的完全抗原的前体，具有很高的使用价值。
(3)本发明优化了羰基经膦叶立德变为烯烃反应，采用人可代谢的甲苯作为溶剂，更加绿色环保，操作简便快捷。
(4)本发明合成方法产率高，得到的产品化学纯度也高。
(5)本发明克服了羟基结构不稳定易发生分子内消除问题，采用新的合成策略合成得到关键中间体。
附图说明
图1为展青霉素半抗原的合成步骤总路线图；
图2为现有技术公开的展青霉素半抗原的合成路线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种展青霉素半抗原的合成方法，包括以下步骤：
S1、化合物01的合成：
将L-阿拉伯糖(0.313mol，47g)悬浮在250mL新蒸馏的苯甲醇中，并在冰-盐浴中冷却，然后通入干燥的氯化氢气体至饱和；
接着在室温下充分搅拌18h得到白色的糖浆状晶体并且纯化，得到以70％的产率得到化合物01的晶体。
S2、化合物02的合成：
将化合物01(0.069mol，16.6g)和无水硫酸铜(0.41mol，65g)悬浮在800mL分析纯的丙酮中，并在氮气存在的条件下搅拌，然后加入1mL浓硫酸，得到混合物；
混合物在室温下搅拌18小时，然后用干燥的氨气中和到pH 8.0，溶液变成亮蓝色；
通过砂板过滤后低压蒸馏去除有机溶剂形成糖浆状物质，用150mL乙醚溶解所得物，不溶的、未变化的01过滤除去，低压蒸馏去除乙醚并形成晶体；
然后，在乙醚-轻石油中-10℃重新结晶，以72％的产率得到丙酮化合物02。
S3、化合物03的合成：
将化合物02(24.4mmol，6g)溶解在乙醇中，并添加到107mL四氯化碳中，然后将0.11g水合二氧化钌、10mL水在搅拌的条件下加入；
将6g 0.25mol/L的高碘酸钠溶解在114mL水中，得到混合液，在1.5h的时间内一滴一滴的在搅拌的条件下添加到上述溶液；
混合液在添加过程中强烈的搅拌并用饱和碳酸氢钠调pH到6-7，但全部加完，水相呈现出黄绿色；
有机相用50mL水抽提3次，然后干燥，并在低压下蒸发，得到灰黄棕色糖浆状物(4.5g，75％)，纯化得到糖浆状酮化合物03(3.3g，66％)。
S4、化合物04的合成：
取10g35.9mmol的化合物03和13.7g40.9mmol叶立德溶解在150mL干燥的甲苯中，在氮气的保护下搅拌5小时，然后真空蒸发去掉有机溶剂。加入轻石油120mL后放置过夜，然后过滤去沉淀；
滤液中的有机溶剂在真空蒸发条件下去除，残留物用硅胶色谱纯化(色谱液为轻石油：乙酸乙酯＝5:1)得到的化合物04为油状的产物，质量8.8g、产率为75％。
S5、化合物05的合成：
将2g5.982mmol化合物04的混合物溶解在60mL的甲醇中，加入2mL1.2mol/L的盐酸，然后回流加热2h；
冷却后，用20mL饱和的碳酸氢钠纯化中和多余盐酸，液相拥有60mL二氯甲烷抽提3次并过滤；
然后真空蒸发去掉有机溶剂，得到1.2g产率为76％粉末状的化合物05。
S6、化合物a的合成：
将苯甲醇(1.35mmol，145mg)溶解在乙醚中，然后加入DMAP(0.137mmol，16.7mg)和丁二酸酐(1.37mmol，1.37g)，在室温下搅拌8h后，继续加入丁二酸酐(6.85mmol，685mg)，反应继续进行15h，得到以80％的产率得到的化合物a。
S7、化合物06的合成：
取(1.37mmol，350mg)化合物05溶解在干燥的THF中，加入DCC，然后加入溶解在CH2Cl2中的化合物a，在室温下避光搅拌24h；
有机溶剂真空蒸发去掉，残留物用25mL乙酸乙酯溶解，用水洗3次，然后用硅胶色谱柱纯化，得到330mg化合物06。
综上所述：本发明对现有技术进行修改完善，合成了化合物a，再利用DCC缩合的方法得到展青霉素半抗原中间体；
用化学合成的方法设计合成出具有免疫原性的展青霉素人工半抗原分子，从而诱导产生特异性强、免疫性高、灵敏度高的抗体，为展青霉素的半抗原的合成方法提供更多选择。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种展青霉素半抗原的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、化合物01的合成：将L-阿拉伯糖悬浮在新蒸馏的苯甲醇中，并在冰-盐浴中冷却，然后通入干燥的氯化氢气体至饱和，反应纯化得到化合物01；
S2、化合物02的合成：将化合物01和无水硫酸铜悬浮在丙酮中，并以氮气作为保护气的条件下进行搅拌，加入浓硫酸，用干燥氨气中和到pH 8.0，经砂板过滤后，低压蒸馏除去有机溶剂，用乙醚溶解所得物，过滤除去不溶物，纯化得到丙酮化合物02；
S3、化合物03的合成：将化合物02溶解在乙醇中，并添加到四氯化碳中，在搅拌的条件下加入水合二氧化钌、水，
接着将高碘酸钠溶液在搅拌的条件下，滴加到上述混合液中，混合液在添加过程中强烈搅拌并用饱和碳酸氢钠调pH到6-7，纯化得到酮化合物03。
S4、化合物04的合成：将化合物03和叶立德溶解在干燥的甲苯中，在氮气环境下搅拌后真空蒸发去掉有机溶剂，纯化得到的化合物04；
S5、化合物05的合成：将化合物04溶解在的甲醇中，加入盐酸，回流加热，真空蒸发除去甲醇，用饱和的碳酸氢钠中和盐酸，用二氯甲烷萃取纯化得到化合物05；
S6、化合物a的合成：将苯甲醇溶解在乙醚中，然后加入DMAP，和丁二酸酐，在室温下搅拌8h后，继续加入丁二酸酐，反应继续进行15h，得到化合物a；
S7、化合物06的合成：将化合物05溶解在THF中，加入DCC，然后加入溶解在CH2Cl2中的化合物a，加入乙酸酐反应继续进行，有机溶剂真空蒸发去掉，残留物用乙酸乙酯溶解，然后用硅胶色谱柱纯化，得到化合物06。
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