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Diese
Anmeldung ist eine Teilfortführungsanmeldung
der am 15. März
1994 angemeldeten U.S. Anmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 08/213,053.
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Diese
Erfindung entstand mit Unterstützung
der Regierung unter den Zuwendungen GM-15240-02, GM-16291-01 und
A1-16943 von den nationalen Gesundheitsinstituten. Die U.S.-Regierung
hat folglich bestimmte Rechte an der Erfindung.
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Hintergrund der Erfindung
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In
dieser Anmeldung werden Zitierungen von verschiedenen Veröffentlichungen
in Klammern in dem Text bereitgestellt.
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Die
Funktion von Kohlenhydraten als Strukturmaterialien und als Energiespeichereinheiten
in biologischen Systemen ist gut bekannt. Im Gegensatz dazu wurde
die Rolle von Kohlenhydraten als signalgebende Moleküle in dem
Kontext von biologischen Vorgängen
erst vor kurzem erkannt. (M.L. Phillips, E. Nudelman, F.C.A. Gaeta,
M. Perez, A.K. Singhal, S. Hakomori, J.C. Paulson, Science, 1990,
250, 1130; M.J. Polley, M.L. Phillips, E. Wagner, E. Nudelman, A.K.
Singhal, S. Hakomori, J.C. Paulson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
1991, 88, 6224; T. Taki, Y. Hirabayashi, H. Ishikawa, S. Kon, Y.
Tanaka, M. Matsumoto, J. Biol. Chem., 1986, 261, 3075; Y. Hirabayashi,
A. Hyogo, T. Nakao, K. Tsuchiya, Y. Suzuki, M. Matsumoto, K. Kon,
S. Ando, ibid., 1990, 265, 8144; O. Hindsgaul, T. Norberg, J. Le
Pendu, R. U. Lemieux, Carbohydr. Res., 1982, 109, 109; U. Spohr, R.U.
Lemieux, ibid., 1988, 174, 211) Die Aufklärung des Ausmaßes der
Beteiligung von Kohlenhydraten beim Vermitteln von zellulärer Interaktion
ist ein wichtiges Untersuchungsgebiet in der gegenwärtigen biomedizinischen
Forschung. Die Kohlenhydratmoleküle,
die detaillierte strukturelle Informationen enthalten, neigen dazu, anstatt
als freie Einheiten als Glycokonjugate (d. h. Glycoproteine und
Glycolipide) zu existieren. In Anbetracht der oftmals mit dem Isolieren
der Konjugate in homogener Form verbundenen Komplexitäten und
den Schwierigkeiten beim Gewinnen von intakten Kohlenhydraten aus
diesen natürlich
vorkommenden Konjugaten ist die Anwendungsmöglichkeit von synthetischen
Ansätzen
bzw. Annäherungen
offensichtlich. (Für
kürzlich
erschienene Übersichten
zur Glycolysierung siehe: Paulsen, H., Angew. Chemie Int. Ausgabe
Engl., 1982, 21, 155; Schmidt, R.R., Angew. Chemie Int. Ausgabe.
Engl., 1986, 25, 212; Schmidt, R.R., Comprehensive Organic Synthesis,
Band 6, Kapitel 1(2), Pergamon Press, Oxford, 1991; Schmidt, R.R.,
Carbohydrates, Synthetic Methods und Applications in Medicinal Chemistry,
Teil I, Kapitel 4, VCH Publishers, Weinheim, New York, 1992. Für die Verwendung
von Glycalen als Glycosyl-Donoren bei der Glycosid-Synthese siehe
Lemieux, R.U., Can. J. Chem., 1964, 42, 1417; Lemieux, R.U., Faser-Reid,
B., Can. J. Chem., 1965, 43, 1460; Lemieux, R.U., Morgan, A.R.,
Can. J. Chem., 1965, 43, 2190; Thiem, J., Karl, H., Schwentner,
J., Synthesis, 1978, 696; Thiem. J. Ossowski, P., Carbohydr. Chem.,
1984, 3, 287; Thiem, J., Prahst, A., Wendt, T. Liebigs Ann. Chem.,
1986, 1044; Thiem, J. in Trends in Synthetic Carbohydrate Chemistry,
Horton, D., Hawkins, L.D., McGarvvey, G.L., Herausgeber, ACS Symposium
Serien #386, Amerikanische Chemische Gesellschaft, Washington, D.C., 1989,
Kapitel 8.)
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Die
Kohlenhydrat-Domänen
der sowohl in Glycoproteinen als auch Glycolipiden enthaltenen Blutgruppen-Substanzen
sind verteilt auf Erythrozyten, Epithelzellen und verschiedene Sekrete.
Früher
konzentrierte sich der Augenmerk auf diese Systeme auf ihre zentrale
Rolle bei der Bestimmung von Blutgruppen-Spezifitäten. (R.R.
Race und R. Sanger, Blood Groups in Man, 6te Ausgabe, Blackwell,
Oxford, 1975). Es ist jedoch bekannt, dass derartige Determinanten
stark im Zusammenhang stehen mit Zelladhäsion und Bindungsphänomenen.
(Siehe beispielsweise M.L. Phillips, E. Nudelman, F.C.A. Gaeta,
M. Perez, A.K. Singhal, S. Hakomori, J.C. Paulson, Science, 1990,
250, 1130.) Darüber
hinaus werden mit den Blutgruppen-Substanzen in konjugierter Form
verwandte Ensembles als Marker für
das Auftreten von verschiedenen Tumoren angetroffen. (K.O. Lloyd,
Am. J. Clinical Path., 1987, 87, 129; K.O. Lloyd, Cancer Biol.,
1991, 2, 421) Auf Kohlenhydrat basierende Tumor-Antigen-Faktoren
könnten
Anwendung finden auf der Ebene der Diagnose, als Quellen bei der
Arzneimittelzufuhr bzw. -verteilung, oder idealer Weise bei der
Immuntherapie. (Toyokuni, T., Dean, B., Cai, S., Boivin, D., Hakomori,
S., und Singhal, A.K., J. Am. Chem Soc., 1994, 116, 395; Dranoff,
G., Jaffee, E., Lazenby, A., Golumbek, P., Levitsky, H., Brose,
K., Jackson, V., Hamada, H., Paardoll, D., Mulligan, R., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 1993, 90, 3539; Tao, M-H., Levy, R., Nature, 1993, 362,
755; Boon, T., Int. J. Cancer, 1993, 54, 177; Livingston, P.O.,
Curr. Opin. Immunol., 1992, 4, 624; Hakomori, S., Annu. Rev. Immunol.,
1984, 2, 103; K. Shigeta, et al., J. Biol. Chem, 1987, 262, 1358)
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Die
vorliegende Erfindung stellt neue Strategien und Protokolle zur
Oligosaccharid-Synthese zur Verfügung.
Es ist die Aufgabe, derartige Konstruktionen zu vereinfachen, so
dass relativ komplexe Domänen
mit großer
Stereospezifität
assembliert werden können.
Größere Fortschritte
bei der Synthese von Glycokonjugaten erfordert das Erreichen eines
hohen Maßes
an Konvergenz und Befreiung von den Schwierigkeiten, die mit der
Manipulation von blockierenden Gruppen verbunden sind. Eine weitere
Anforderung ist die Zufuhr der Kohlenhydrat-Determinante unter geeigneter
Berücksichtigung
der Konjugation mit Trägerproteinen
oder Lipiden (Bernstein, M.A., und Hall, L.D., Carbohydr. Res.,
1980, 78, Cl; Lemieux, R.U., Chem. Soc. Rev., 1978, 7, 423; R.U.
Lemieux, et al., J. Am. Chem. Soc., 1975, 97, 4076) Dies ist eine
kritische Bedingung, wenn die synthetisch erhaltenen Kohlenhydrate
in Träger
inkorporiert werden sollen, die für eine biologische Anwendung geeignet
sind.
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Antigene,
die selektiv oder idealer Weise spezifisch für Krebszellen sind, könnten sich
bei der Unterstützung
aktiver Immunität
als hilfreich erweisen. (Hakomori, S., Cancer Res., 1985, 45, 2405-2414;
Feizi, T., Cancer Surveys, 1985, 4, 245-269) Neue Kohlenhydratmuster
sind oft bei transformierten Zellen entweder als Zelloberflächen-Glycoproteine
oder als membran-verankerte Glycolipide vorhanden. Gut ausgewählte synthetische
Glycokonjugate, die die Antikörperproduktion
stimulieren, könnten
grundsätzlich
eine aktive Immunität verleihen
gegen Krebserkrankungen, bei denen äquivalente Strukturtypen auf
ihren Zelloberflächen
vorhanden sind. (Dennis, J., Oxford Glycosystems Glyconews Second,
1992; Lloyd, K.O., in Specific Immunotherapy of Cancer with Vaccines,
1993, New Yorker Akademie der Wissenschaften S. 50-58) Chancen für eine erfolgreiche
Therapie erhöhen
sich mit zunehmender Beschränkung
des Antigens auf die Zielzelle. Von Hakomori und Mitarbeitern ist
ein Glycosphingolipid aus der Brustkrebs-Zelllinie MCF-7 isoliert worden und
durch den monoklonalen Antikörper
MBr1 immunologisch charakterisiert worden. (Bremer, E. G., et al.,
J. Biol. Chem., 1984, 259, 14773-14777;
Menard, S., et al., Cancer Res., 1983, 43, 1295-1300) Die neue Glycosphingolipid-Struktur 1b (8a) wurde für
dieses Brusttumor-assoziiertes Antigen auf der Grundlage von Methylierung und
enzymatischen Abbauprotokollen vorgeschlagen. Ein mit der vorgeschlagenen
Struktur vereinbares aber nicht definitives 1H
NMR-Spektrum wurde aus Spurenmengen an isoliertem Antigen erhalten.
Während
einzelne Abschnitte der vorgeschlagenen Struktur nicht unbekannt
waren, wurde die Gesamtstruktur zuerst auf Basis von Studien über die
Brustkrebslinie beschrieben. Es muss festgehalten werden, dass MBr1
auch an normales menschliches Brustdrüsengewebe und an Eierstock-Krebszelllinien
bindet. Daher ist 1b als eine Gesamteinheit wahrscheinlich nicht
auf die transformierten Brustzellen beschränkt. Alternativ dazu sind kleinere Unterabschnitte
von 1b geeignet zur Antikörpererkennung
und -bindung. (Es wurde die Synthese des DEF-Fragments von 1b berichtet,
und es wurde gezeigt, das es an MBr1 bindet: Lay, L.; Nicotra, F.;
Panza, L.; Russo, G. Helv. Chim. Acta, 1994, 77, 509-514.)
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Die
durch hier beschriebene Verfahren hergestellte Verbindungen sind
Antigene, die verwendbar sind bei adjuvanten Therapien, als ein
Impfstoff, der in der Lage ist, MBr1-Antikörper zu induzieren, die immunreaktiv
sind mit menschlichen Brusttumorzellen. Derartige adjuvante Therapien
haben das Potential, die Quote des Wiederauftretens von Brustkrebs
zu reduzieren, und die Überlebensquoten
nach Operationen zu erhöhen. Klinische
Studien an 122 Patienten, die chirurgisch gegen AJCC Stufe III Melanom
behandelt worden waren, die mit Impfstoffen behandelt wurden, die
aus dem Melanom-Differenzierungs-Antigen GM2 hergestellt worden
waren (ein weiteres Tumor-Antigen, das ähnlich wie MBr1 ein Zelloberflächen-Kohlenhydrat
ist), zeigte bei Patienten, die vor der Immunisierung den Antikörper nicht
aufwiesen, eine stark signifikante Zunahme des krankheitsfreien
Zeitraums (P.O. Livingston, et al., J. Clin Oncol., 12, 1036 (1994)).
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Die
vorliegende Erfindung stellt sowohl ein Verfahren zum Synthetisieren
von 1b in Mengen als auch künstliche
Protein-Konjugate des Oligosaccharids zur Verfügung, die stärker immunogen
sein könnten
als das kleinere Glycolipid. Das Antigen enthält eine neue Anordnung an Merkmalen
einschließlich
der α-Bindung
zwischen der B- und der C-Einheit,
sowie den β-verknüpften Ring
D gal-NAc-Rest. (Für
die Synthese einer verwandten Struktur (SSEA-3), der der Fucose-Rest
fehlt, siehe: Nunomura, S.; Ogawa, T., Tetrahedron Lett., 1988,
29, 5681-5684.) Die vorliegende Erfindung stellt (i) eine komplette
Synthese von 1b zur Verfügung,
(ii) einen rigorosen Nachweis dafür, dass das Hakomori-Antigen
tatsächlich
1b entspricht, und (iii) die Synthese einer biokonjugierba ren Version
von 1b. Die Kürze
der Synthese reflektiert die Effizienz von Glycal-Assemblierungsverfahren,
die gesteigert wird durch ein leistungsstarkes Verfahren zur Sulfonamid-Glycosylierung
(siehe z. B. die Transformation von 14b-15b, 10).
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Kurze Beschreibung der
Figuren
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1 zeigt
Glycal-Assemblierung, die zu Neoglycoproteinen führt.
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2 dient
zum Vergleich und zeigt die Synthese von 4a. Reagenzien: a) TBDPSCL,
Imidazol/DMF 84%; b) Carbonyldiimidazol, Kat. Imidazol, THF (65%)
c) 5a, di-tert-Butylpyridin,
AgClO4, SnCl2, Ether
(51 %): PhSO2NH2,
1(sym-coll)2ClO4 (94%).
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3 dient
zum Vergleich und zeigt die Synthese von 8a. Reagenzien: a) 9a,
AgBF4, 4A Molekülsiebe, THF (75%); b) i. TBAF,
THF; ii. Na/NH3; iii Ac2O,
Pyr. c) i. 3,3-Dimethioxiran;
Allylalkohol, ZnCl2 (72%); ii. NaOMe, MeOH
(quant.).
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4 zeigt
eine Strategie für
die Festphase von Oligosacchariden unter Verwenden des Glycal-Assemblierungsverfahrens.
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5 zeigt
die Anwendung des Festkörper-Trägerverfahrens
für die
Assemblierung von 1,2-Verzweigungsmustern von komplexen Kohlenhydraten.
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6 zeigt
die Synthese eines Tetrasaccharids mit H-Typ 2 Blutgruppen-Spezifität. Reagenzien:
(a) 1. 3,3-Dimethyldioxiran, CH2Cl2; 2. 8, ZnCl2, THF;
(b) 10, Sn(OTf)2, di-tert-Butylpyridin, THF; (c) TBAF, AcOH, THF;
(d) TIPSCl, Imidazol, DMF; (e) I(coll)2ClO4, PhSO2NH2, CH2Cl2;
(f) 15, AgBF4, 4A Molekülsiebe, THF; (g) 1. TBAF, AcOH,
THF; 2. Na/NH3; 3. Ac2O,
Pyridin.
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7a und 7b dienen
zum Vergleich und zeigen die Synthese von einem Leb-Hexasaccharid
in biokonjugierbarer Form. Reagenzien: (a) 1. 3,3-Dimethyldioxiran,
CH2Cl2; 2. 19, ZnCl2, THF; (b) 10, Sn(OTf)2 di-tert-Butylpyridin,
THF; (c) TBAF, AcOH, THF; (d) TIPSCl, Imidazol, DMF; (e) I(coll)2ClO4, PhSO2NH2, CH2Cl2; (f) 24, AgBF4,
4A Molekülsiebe,
THF; (g) 1. TBAF, AcOH, THF; 2. Na/NH3;
3. Ac2O, Pyridin; (h) 1. 3,3-Dimethyldioxiran,
CH2Cl2; 2. Allylalkohol,
ZnCl2; 3. NaOMe, MeOH.
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8a und 8b zeigen
die Struktur des MBr1-Antigens und einen Reaktionsweg zu einer Trisaccharid-Zwischenverbindung.
Reagenzien: a. n-Bu2SnO, PMBCl, TBABr, PhH,
70%; b. NaH, BnBr, DMF, 95%; c. (i) 3,3-Dimethyldioxiran, CH2Cl2; (ii) TBAF,
THF; (iii) NaH, BnBr, DMF, 40% (drei Schritte); d. NaH, BnBr, DMF,
80%; e. (i) TBAF, THF; (ii) NaOMe, MeOH, 93% (zwei Schritte); f.
(n-Bu3Sn)2O, BnBr,
TBABr, PhH, 90%; g. SnCl2, AgClO4, 2,6-di-Butylpyridin, 4 Å Molekülsiebe,
Et2O, 40% ά (4,5:1 ά:B); h. DDQ, CH2Cl2, H2O 84%.
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9 zeigt
einen Reaktionsweg zu einer Trisaccharid-Zwischenverbindung.
- Reagenzien:
a. (i) 3,3-Dimethyldioxiran, CH2Cl2; (ii) 10b, ZnCl2,
THF, 87%; b. SnCl2, AgClO4,
Et2O, 47%; c. I(coll)2ClO4, PhSO2NH2, 4 Å Molekülsiebe,
47%.
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10(a) zeigt einen Reaktionsweg zu dem
Hexasaccharid-MBr1-Antigen.
- Reagenzien: a. EtSH, LiHMDS,
DMF, 75%. B. 8b (0,5 Äquiv.),
MeOTf, 4 Å Molekülsiebe,
70-85% B, (10:1 B:ά); c.
(i) 3,3-Dimethyldioxiran, CH2Cl2 (ii)
17b (5 Äquiv.),
Zn(OTf)2, 20%; d. Ac2O,
Et3N, DMAP, CH2Cl2, 95%; e. Lindlar-Kat., H2-Palmitinanhydrid,
EtOAc, 90%; f. (i) TBAF, THF; (ii) NaOMe, MeOH, 94%; g. (i) Na,
NH3, THF; (ii) Ac2O,
Et3N, DMAP, CH2Cl2, 80% h. NaOMe, MeOH, quant.
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10(b) zeigt einen Reaktionsweg zu dem
Allylglycosid.
- Reagenzien: a. TBAF, THF, 94%; b. (i) Na,
NH3, THF; (ii) Ac2O,
Et3N, DMAP, THF, DMF, 85%; c. (i) 3,3-Dimethyldioxiran,
CH2Cl2, (ii) Allylalkohol,
65% (+29% ά-Mannoisomer);
d. NaOMe, MeOH, quant.
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11a und 11b zeigen
einen Reaktionsweg zu Zwischenverbindungen zum Herstellen des Hexasaccharid-Antigens
MBr1.
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12 zeigt einen Reaktionsweg zu dem Hexasaccharid-Antigen
MBr1 über
einen 4 + 2 Syntheseweg.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Synthetisieren einer
Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
R H und Bn Benzyl ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Trisaccharidceramids mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
Bn Benzyl ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiter ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Mercaptotrisaccharids mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharidceramids mit der Struktur:
zur Verfügung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharidceramids mit der Struktur:
zur Verfügung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Allylhexasaccharids mit der Struktur:
zur Verfügung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharids mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiter eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger.
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Die
vorliegende Verbindung stellt auch eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Um
das Verständnis
für die
Erfindung zu unterstützen,
wird Bezug genommen auf relevantes verwandtes Referenzmaterial.
Zuerst wird Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
A ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus (i) einer Aminosäure mit
einer ω-Aminogruppe oder einer ω-(C=O)-Gruppe,
(ii) einem Aminosäurerest
eines Peptids, wobei der Rest eine ω-Aminogruppe oder eine ω-(C=O)-Gruppe
besitzt, und (iii) einem Aminosäurerest
eines Protein, wobei der Rest eine ω-Aminogruppe oder eine ω-(C=O)-Gruppe besitzt; wobei
R
1 H, OH, NH
2 oder
NHR
4 ist, wobei R
4 SO
2Ph, eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-
oder eine Acylgruppe ist, oder eine Arylgruppe; wobei M die Struktur
aufweist:
wobei n eine ganze Zahl von
0 bis 18 ist, und wenn n größer ist
als 1, jedes M unabhängig
voneinander gleich oder verschieden ist; wobei p entweder 0 oder
1 ist; wobei R
2, R
3,
R
5 und R
6 unabhängig voneinander
gleich oder verschieden und H oder OH sind, mit der Maßgabe, dass
die geminalen R
2 und R
3 nicht
beide OH sind, und dass die geminalen R
5 und
R
6 nicht beide OH sind; wobei jede Wellenlinie
zwischen einem Kohlenstoffatom und einem Sauerstoffatom eine R-
oder S-Konfiguration bei dem Kohlenstoffatom bedeutet; wobei X und Y
unabhängig
voneinander gleich oder verschieden und H
2 oder
O sind; und wobei k eine ganze Zahl größer als oder gleich 1 ist,
mit der Maßgabe,
dass wenn A eine Aminosäure
mit einer ω-Aminogruppe
oder einer ω-(C=O)-Gruppe
ist, k gleich 1 ist.
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Beispielsweise
wird Bezug genommen auf die oben offenbarte Verbindung, wobei A
Lysin oder ein Lysinrest ist, es wird Bezug genommen auf die oben
offenbarte Verbindung, wobei A Glutaminsäure oder eine Glutaminsäurerest
ist, und es wird Bezug genommen auf die oben offenbarte Verbindung,
wobei A Asparaginsäure
oder ein Asparaginsäurerest
ist.
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Es
wird auch Bezug genommen auf die oben offenbarte Verbindung, wobei
A ein Aminosäurerest
eines globularen Proteins ist. In einer Ausführungsform wird Bezug genommen
auf die Verbindung, wobei das globulare Protein ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Rinderserumalbumin und menschlichem
Serumalbumin.
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Beispielsweise
wird Bezug genommen auf die oben offenbarte Verbindung, wobei k
1 ist, und es Bezug genommen auf die oben offenbarte Verbindung,
wobei n und p beide gleich 0 sind.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
R
1 H, OH, NH
2 oder
NHR
4 ist, wobei R
4 SO
2Ph, eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-
oder eine Acylgruppe, oder eine Arylgruppe ist; wobei M die Struktur:
aufweist; wobei n eine ganze
Zahl von 0 bis 18 ist, und wenn n größer ist als 1, jedes M unabhängig voneinander
gleich oder verschieden ist; wobei R
2, R
3, R
5 und R
6 unabhängig
voneinander gleich oder verschieden und H oder OH sind, mit der
Maßgabe,
dass die geminalen R
2 und R
3 nicht
beide OH sind, und dass die geminalen R
5 und
R
6 nicht beide OH sind; wobei jede Wellenlinie
zwischen einem Kohlenstoffatom und einem Sauerstoffatom eine R-
oder S-Konfiguration bei dem Kohlenstoffatom bedeutet; und wobei
R
7 eine substituierte oder unsubstituierte
Allylgruppe ist.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
n eine ganze Zahl von 1 bis 18 ist; wobei R H oder eine lineare
oder verzweigte Kettenalkyl- oder eine Acylgruppe ist; wobei R
1 H, OH, NH
2 oder
NHR
4 ist, wobei R
4 SO
2Ph, eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl- oder
eine Acylgruppe, oder eine Arylgruppe ist; und wobei R
2 eine
substituierte oder unsubstituierte Allylgruppe ist. Beispielsweise
die Verbindung, wobei n gleich 1 ist.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
R H, eine lineare oder verzweigte Kettenacylgruppe ist; wobei R
1 H, OH, NH
2 oder
NHR
4 ist, wobei R
4 SO
2Ph, eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-
oder eine Acylgruppe, oder eine Arylgruppe ist; und wobei R
2 eine substituierte oder unsubstituierte
Allylgruppe ist.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
R H oder eine lineare oder verzweigte Kettenacylgruppe ist; wobei
R
1 H, OH, NH
2 oder
NHR
4 ist, wobei R
4 SO
2Ph, eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-
oder eine Acylgruppe, oder eine Arylgruppe ist; und wobei R
2 eine substituierte oder unsubstituierte
Allylgruppe ist; und wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 18 ist. Beispielsweise
die Verbindung, wobei n 1 ist.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine Verbindung mit der Struktur:
wobei
R H oder eine lineare oder verzweigte Kettenacylgruppe ist.
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Bezug
genommen wird auch auf ein Verfahren zum Synthetisieren einer Verbindung
mit der Struktur:
wobei
R eine substituierte oder unsubstituierte Allylgruppe ist, welches
die Schritte umfasst von (a) Synthetisieren einer Verbindung mit
der Struktur:
wobei R eine Trialkylsilyl-,
Aryldialkylsilyl-, Alkyldiarylsilyl- oder Triarylsilyl-Gruppe ist;
(b) Reagieren der Verbindung von Schritt (a) mit einer Verbindung
mit der Struktur:
unter geeigneten Bedingungen,
um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei R eine Trialkylsilyl-, Aryldialkylsilyl-, Alkyldiarylsilyl-
oder Triarylsilyl-Gruppe ist; (c) Reagieren der in Schritt (b) gebildeten
Verbindung mit einer Verbindung mit der Struktur:
unter geeigneten Bedingungen,
um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei R eine Trialkylsilyl-, Aryldialkylsilyl-, Alkyldiarylsilyl-
oder Triarylsilyl-Gruppe ist; (d) Entschützen und wieder Schützen der
in Schritt (c) gebildeten Verbindung unter geeigneten Bedingungen,
um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei R TIPS ist; (e) Iodsulfonamidieren der in Schritt (d) gebildeten
Verbindung unter geeigneten Bedingungen, um eine Verbindung mit
der Struktur:
zu bilden;
(f) Reagieren der in Schritt (e) gebildeten Verbindung mit einer
Verbindung mit der Struktur:
unter
geeigneten Bedingungen, um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden;
wobei R H ist; (g) Entschützen
und Peracetylieren der in Schritt (f) gebildeten Verbindung unter
geeigneten Bedingungen, um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden;
(h) Epoxidieren der in Schritt (g) gebildeten Verbindung unter geeigneten
Bedingungen, um ein Epoxid davon zu bilden, und reagieren des Epoxids
unter geeigneten Bedingungen, um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden;
wobei R eine substituierte oder unsubstituierte Allylgruppe ist;
und wobei R eine substituierte oder unsubstituierte Allylgruppe
ist; und (i) Behandeln der in Schritt (h) gebildeten Verbindung
unter geeigneten Bedingungen, um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei R eine substituierte oder unsubstituierte Allylgruppe ist.
In dem obigen Verfahren können
die geeigneten Bedingungen, die für die verschiedenen Reaktionen
und Behandlungen notwendig sind, in dem nachfolgenden Abschnitt
Experimentelle Details gefunden werden. Jedoch können die angegebenen spezifischen
Reagenzien und Lösungsmittel
wie auch die spezifischen Bedingungen, die für Reaktion oder Behandlung
notwendig sind, gegen andere geeignete Reaktanten, Lösungsmittel
und Bedingungen substituiert werden, die Fachleuten gut bekannt
sind.
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Die
Allylverbindung kann konjugiert sein an ein Peptid oder Protein
via Amin oder Carboxylsäure-Seitenkette.
Bei der Benutzung der Erfindung wird ein Biokonjugat entsprechend
dem Protokoll von Bernstein und Hall (Carbohydr. Res. 1980, 78,
C1) hergestellt. Die Allylgruppe wird ozonolysiert, um entweder
einen Aldehyd oder eine Carbonsäure
zu bilden, der/die mit einem terminalen Amin kondensiert wird, um
ein Imin bzw. Amid zu bilden. Das Imin wird mit Natriumborhydrid
zu dem Amin reduziert. Alternativ dazu wird der Aldehyd unter Verwenden
von im Stand der Technik bekannten Verfahren reduzierend aminiert,
um ein Amin zu bilden, das mit einer terminalen Seitenketten-Carbonsäure umgesetzt
wird, um ein Amidkonjugat zu bilden.
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Es
wird auch Bezug genommen auf eine pharmazeutische Zusammensetzung,
die eine therapeutisch wirksame Menge der oben offenbarten Verbindung
und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger enthält.
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Pharmazeutisch
akzeptable Träger
sind Fachleuten gut bekannt und schließen ein 0,01-0,1 M Phosphatpuffer,
und vorzugsweise 0,05 M Phosphatpuffer, oder 0,8 % Salzlösung. Darüber hinaus
können
derartige pharmazeutisch akzeptable Träger wässrige oder nicht-wässrige Lösungen, Suspensionen und Emulsionen sein.
Beispiele von nicht-wässrigen
Lösungen
sind Propylenglycol, Polyethylenglycol, Pflanzenöle, wie beispielsweise Olivenöl, und injizierbare
organische Ester, wie beispielsweise Ethyloleat. Wässrige Träger schließen ein
Wasser, alkoholische/wässrige
Lösungen,
Emulsionen oder Suspensionen, einschließlich Salzlösung und gepufferte Medien.
Parenterale Vehikel schließen
ein Natriumchloridlösung,
Ringers Dextrose, Dextrose und Natriumchlorid, lactierte Ringers
oder fixierte Öle.
Intravenöse
Vehikel schließen
ein fluide und nahrhafte Nachfüll-
bzw. Regeneratorlösungen
(orig.: "replenishers"), elektrolytische
Nachfüll-
bzw. Regeneratorlösungen
(orig.: "replenishers"), wie beispielsweise
jene auf Basis von Ringers Dextrose. Konservierungsmittel und andere
Additive können
ebenfalls vorhanden sein, wie beispielsweise keimtötende Mittel,
Antioxidationsmittel, Chelatbildner und inerte Gase.
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Es
wird auch Bezug genommen auf ein Verfahren zum Behandeln eines Subjekts,
das von einer Krankheit befallen ist, die durch Helicobacter pylori
verursacht wird, das das Verab reichen einer therapeutisch wirksamen
Menge einer hier oben offenbarten pharmazeutischen Zusammensetzung
umfasst, um so das mit der Krankheit befallene Subjekt zu behandeln.
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Beispielsweise
ein Verfahren zum Behandeln eines Subjekts, das befallen ist von
Magen- oder Duodenal-Geschwür, und ein
Verfahren zum Behandeln eines Subjekts, das befallen ist von Magen-Adenokarzinom.
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Zusätzlich wird
Bezug genommen auf ein Verfahren zum Inhibieren der Adhäsion von
Helicobacter pylori an Magenepithel in einem Subjekt, das Verabreichen
einer Menge der hier oben offenbarten Verbindung umfasst, die wirksam
ist, die Adhäsion
von Helicobacter pylori an Magenepithel in dem Subjekt zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
einer Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
R H und Bn Benzyl ist, das umfasst: (a)(i) Reagieren einer Verbindung
mit der Struktur:
mit einem epoxidierenden
Mittel unter geeigneten Bedingungen, um ein Epoxid zu bilden; (ii)
Spalten des in Schritt (a)(i) gebildeten Epoxids unter geeigneten
Bedingungen mit R
4NF, wobei jedes R unabhängig voneinander
gleich oder verschieden ist und eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-,
Aralkyl- oder Arylgruppe ist, um einen Fluoralkohol zu bilden; und
(iii) Alkylieren des in Schritte (a)(ii) gebildeten Fluoralkohols
unter geeigneten Bedingungen mit einer nicht-nukleophilen Base und
einem organischen Halogenid mit der Formel C
6H
5CH
2X, wobei X Br,
Cl, I oder F ist, um eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden.
(b) Behandeln
der Verbindung mit der Struktur:
wobei TIPS Triisopropylsilyl
ist, mit einem epoxidierenden Mittel unter geeigneten Bedingungen,
um ein Epoxid zu bilden; und (c) Kuppeln des in Schritt (b) gebildeten
Epoxids mit einer Verbindung mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl ist, unter
Bedingungen, die geeignet sind, eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist
(d)(i) Alkylieren
der in Schritt (c) gebildeten Verbindung unter geeigneten Bedingungen
mit einer nicht-nukleophilen Base und einem organischen Halogenid
mit der Formel C
6H
5CH
2X, wobei X Br, Cl, I oder F ist; und (ii) Desilylieren
der in Schritt (d)(i) gebildeten Verbindung unter geeigneten Bedingungen
mit R
4NF, wobei jedes R unabhängig voneinander
gleich oder verschieden ist und eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-,
Aralkyl- oder Arylgruppe ist; (iii) Behandeln der in Schritt (d)(ii)
gebildeten Verbindung mit einem Metallalkoxid unter Bedingungen,
die geeignet sind, ein entschütztes
Disaccharid zu bilden; und (iv) Alkylieren des in Schritt (d)(iii) gebildeten
Disaccharids unter Bedingungen, die geeignet sind, ein selektiv
entschütztes
Disaccharid mit der Struktur:
zu bilden, wobei Bn Benzyl
ist;
(e)(i) Kuppeln des in Schritt (d)(iv) gebildeten selektiv
entschützten
Disaccharids mit der in Schritt (a)(iii) gebildeten Verbindung unter
Bedingungen, die geeignet sind, ein geschütztes Trisaccharid zu bilden;
und (ii) Entschützen
des in Schritt (e)(i) gebildeten geschützten Trisaccharids unter Bedingungen,
die geeignet sind, ein Trisaccharid mit der Struktur:
![Figure 00240002](https://patentimages.storage.googleapis.com/2c/16/ce/a00ffee5437113/00240002.png)
zu bilden, wobei R H und
Bn Benzyl ist. In Schritt (a) kann Reaktion (i) unter Verwendung
einer Vielfalt an epoxidierenden Mitteln durchgeführt werden,
einschließlich
Peressigsäure,
m-Chlorbenzoesäure,
Trifluoressigsäure
und Wasserstoffperoxid. Ein bevorzugtes Mittel ist 3,3-Dimethyldioxiran.
Es können
nicht-nukleophile inerte Lösungsmittel verwendet
werden, wie beispielsweise Dichlormethan. Die Reaktion (a)(ii) kann
unter Verwendung von organischen Ammoniumfluorid-Salzen durchgeführt werden,
die Tetrabutylammoniumfluorid einschließen, in einer Reihe von Lösungsmitteln,
die etherische Lösungsmittel
einschließt,
bevorzugt in Tetrahydrofuran. Schritt (iii) kann unter Verwendung
einer nicht-nukleophilen Base, wie beispielsweise Natriumhydrid in
einem nicht-nukleophilen
Lösungsmittel,
wie beispielsweise DMF, durchgeführt
werden. Schritt (b) kann unter Verwendung einer Vielfalt an epoxidierenden
Mitteln durchgeführt
werden, einschließlich
Peressigsäure, m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran bevorzugt wird, in
nicht-nukleophilen inerten Lösungsmitteln,
wie beispielsweise Dichlormethan. Kupplungsschritt (c) kann unter
Verwendung eines Metall-Katalysators, wie beispielsweise Zinkchlorid,
in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF, durchgeführt
werden. Schritt (d)(i) wird unter Verwendung einer nicht-nukleophilen
Base, wie beispielsweise Natriumhydrid, in einem nicht-nukleophilen
Lösungsmittel,
wie beispielsweise DMF, durchgeführt.
In Schritt (d) (ii) wird die Desilylierung unter Verwendung eines
organischen Ammoniumfluorid-Salzes, einschließlich Tetrabutylammoniumfluorid,
in einer Reihe von Lösungsmitteln,
einschließlich
etherischer Lösungsmittel,
bevorzugt in Tetrahydrofuran, bewirkt. Der Carbonatester wird unter
Verwendung eines Metallalkoxids, wie beispielsweise Natriummethoxid,
in einem alkoholischen Medium, wie beispielsweise Methanol abgespalten.
Schritt (d)(iv) wird selektiv unter Verwendung eines Metalloxids,
wie beispielsweise (n-Bu
3Sn)
2O, in Anwesenheit
eines organischen Ammoniumbromids, wie beispielsweise tetra-n-Butylammoniumbromid,
in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Benzol, durchgeführt. Schritt (e) ist eine Kopplung,
die in Anwesenheit eines Metallhalogenid-Salzes, wie beispielsweise
SnCl
2, in Anwesenheit von Silberperchlorat
und 2,6-di-t-Butylpyridin,
in einem Lösungsmittel,
wie beispielsweise Ether, das Molekülsiebe enthält, durchgeführt wird.
Oxidative Entfernung von PMB wird mit einem oxidierenden Mittel,
wie beispielsweise DDQ, in einem inerten Lösungsmittelsystem, das bevorzugt
heterogen sein kann, beispielsweise Verwendung von Wasser/Dichlormethan,
durchgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Trisaccharidceramids mit der Struktur
zur Verfügung, wobei
Bn Benzyl ist,
welches umfasst: (a) Synthetisieren eines Trisaccharids
mit der Struktur
wobei
R PMB (p-Methoxybenzyl) und Bn Benzyl ist; (b)(i) Reagieren des
in Schritt (a) gebildeten Trisaccharids mit einem epoxidierenden
Mittel unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Trisaccharidepoxid
zu bilden; und
(ii) Reagieren des in Schritt (b)(i) gebildeten
Trisaccharidepoxids mit einer Verbindung mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl ist
unter
Bedingungen, die geeignet sind, ein geschütztes Trisaccharidceramid mit
der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und PMB p-Methoxybenzyl ist;
(c)(i) Acylieren
des in Schritt (b)(ii) gebildeten Ceramids unter geeigneten Bedingungen;
und (ii) selektives Entschützen
der in Schritt (c)(i) gebildeten Verbindung unter Bedingungen, die
geeignet sind, das Trisaccharidceramid zu bilden.
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In
Schritt (a) kann das Trisaccharid wie hier beschrieben synthetisiert
werden. Schritt (b)(i) wird unter Verwendung einer Vielfalt an epoxidierenden
Mitteln, einschließlich
Peressigsäure,
m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran
bevorzugt wird, in nicht-nukleophilen inerten Lösungsmitteln, wie beispielsweise
Dichlormethan, durchgeführt.
Kupplungsschritt (b)(ii) kann unter Verwendung eines Tributyl-Zinnethers
der Ceramid-Vorstufe und eines Metall-Katalysators, wie beispielsweise Zinkchlorid,
in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF, ausgeführt
werden. In Schritt (c)(i) wird Acylierung unter Verwendung eines
linearen oder verzweigtkettigen Alkylanhydrids, vorzugsweise Essigsäureanhydrid
oder -halogenid, in Gegenwart von Triethylamin und DMAP in einem
inerten organischen Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan, durchgeführt. Die PMB-Schutzgruppe wird
oxidativ entfernt, vorzugsweise wie oben beschrieben ist. Die vorliegende
Erfindung stellt weiter ein Verfahren zum Synthetisieren eines Mercaptotrisaccharids
mit der Struktur:
![Figure 00270002](https://patentimages.storage.googleapis.com/4a/ec/94/93e0f3b28ad25c/00270002.png)
zur Verfügung, wobei
Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist, welches umfasst:
- (a)
Kuppeln einer Verbindung mit der Struktur: wobei TIPS Triisopropylsilyl
ist, mit einer Verbindung mit der Struktur: wobei TIPS Triisopropylsilyl
ist, unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Disaccharid mit der
Struktur: zu bilden,
wobei TIPS Triisopropylsilyl ist
- (b) Kuppeln des in Schritt (a) gebildeten Disaccharids mit einer
Verbindung mit der Struktur: wobei Bn Benzyl ist,
unter
Bedingungen, die geeignet sind, ein Trisaccharid mit der Struktur: zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist;
- (c) Iodsulfonamidieren des in Schritt (b) gebildeten Trisaccharids
unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Iodsulfonamid mit der
Struktur: zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist;
- und (d) Reagieren des in Schritt (c) gebildeten Iodsulfonamids
mit einem Thiolat unter Bedingungen, die geeignet sind, das Mercaptotrisaccharid
zu bilden.
-
Schritt
(a) wird ausgeführt
durch Reagieren der ersten Verbindung von Schritt (a), die wie hier
beschrieben oder auf andere Weise erhalten werden kann, mit einer
Vielfalt an epoxidierenden Mitteln, einschließlich Peressigsäure, m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran bevorzugt wird, in
nicht-nukleophilen inerten Lösungsmitteln,
wie beispielsweise Dichlormethan, gefolgt von Kuppeln mit dem Diol-Monosaccharid
von Schritt (a), was unter Verwendung eines Metall-Katalysators,
wie beispielsweise Zinkchlorid, in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF, ausgeführt werden
kann. Kuppeln mit dem Fluorzucker wird in Schritt (b) ausgeführt in Anwesenheit
eines Metallhalogenid-Salzes, wie beispielsweise SnCl2,
in Anwesenheit von Silberperchlorat und 2,6-di-t-Butylpyridin, in
einem Lösungsmittel,
wie beispielsweise Ether, das Molekülsiebe enthält. Schritt (c) wird durchgeführt unter
Verwen dung von I(coll)2-Perchlorat und PhSO2NH2 in Anwesenheit
von Molekülsieben.
Schritt (d) wird ausgeführt
unter Verwendung von Alkylthiol und einer Base, wie beispielsweise
LiHMDS, in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise DMF.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharidceramids mit der Struktur:
zur Verfügung, welches
umfasst: (a) Kuppeln einer Verbindung mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl und TIPS
Triisopropylsilyl ist, mit einer Verbindung mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl ist, unter
Bedingungen, die geeignet sind, eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist
(b)(i) Reagieren
der in Schritt (a) gebildeten Verbindung mit einem epoxidierenden
Mittel unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Hexasaccharidepoxid
zu bilden; und (ii) Reagieren des Hexasaccharidepoxids mit einem Stannylether
mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl ist
unter
Bedingungen, die geeignet sind, einen Hexasaccharidalkohol zu bilden;
(c)
Acylieren des in Schritt (b)(ii) gebildeten Hexasaccharidalkohols
unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Hexasaccharidacetat mit
der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist;
(d) reduzierendes
Acylieren des in Schritt (c) gebildeten Hexasaccharidacetats in
der Anwesenheit von Palmitinanhydrid unter Bedingungen, die geeignet
sind, ein Hexasaccharidceramid zu bilden; (e) Desilylieren und teilweises
Entschützen
des Hexasaccharidceramids unter Bedingungen, die geeignet sind,
ein partiell entschütztes
Hexasaccharid ceramid zu bilden; (f)(i) Reduzieren des partiell entschützten Hexasaccharidceramids unter
Bedingungen, die geeignet sind, ein entschütztes Hexasaccharidceramidacetat
zu bilden; und (ii) Acylieren des entschützten Hexasaccharidceramidacetats
unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Hexasaccharidceramidperacetat
zu bilden; und (g) Verseifen des Hexasaccharidceramidperacetats
unter Bedingungen, die geeignet sind, das Hexasaccharidceramid zu
bilden.
-
Schritt
(a) wird unter Verwendung von Triflat-Estern, wie beispielsweise
Methyltriflat, in Anwesenheit von Molekülsieben in einem inerten Lösungsmittel
durchgeführt.
Schritt (b)(i) wird ausgeführt
unter Verwendung einer Vielfalt an epoxidierenden Mitteln, einschließlich Peressigsäure, m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran bevorzugt wird, in
nicht-nukleophilen inerten Lösungsmitteln,
wie beispielsweise Dichlormethan. Schritt (b)(ii) wird durchgeführt unter
Verwendung eines Stannylether der Ceramid-Vorstufe, vorzugsweise
der tri-n-Butylstannylether, in Anwesenheit eines Metallsalzes, wie
beispielsweise Zn-Triflat, in einem inerten Lösungsmittel, wie beispielsweise
THF. Schritt (c) wird ausgeführt
unter Verwendung von Essigsäureanhydrid
in Anwesenheit einer Base, wie beispielsweise Triethylamin und DMAP.
Schritt (d) wird ausgeführt
unter Verwendung eines Edelmetall-Katalysators, wie beispielsweise Lindlar-Katalysator,
und Wasserstoffgas in Anwesenheit von Palmitinanhydrid in einem
inerten Lösungsmittel, wie
beispielsweise Ethylacetat. Desilylierungsschritt (e) wird bewirkt
unter Verwendung von organischen Ammoniumfluorid-Salzen, wie beispielsweise
tetra-n-Butlyammoniumfluorid in THF. Der Carbonatester wird unter Verwendung
eines Metallalkoxids, wie beispielsweise NaOMe, in einem Alkohol,
wie beispielsweise Methanol, abgespalten. In Schritt (f)(i) wird
Reduktion durchgeführt
unter Verwendung eines Metalls, wie beispielsweise Lithium oder
Natrium, in flüssigem
Ammoniak und einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF. Schritt (f)(ii) wird ausgeführt unter
Verwendung von Essigsäureanhydrid
in Anwesenheit einer Base, wie beispielsweise Et3N
und DMAP in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan. Das Peracetat wird unter Verwendung
eines Metallalkoxids, wie beispielsweise Natrium-Methoxid in einem
Alkohol, wie beispielsweise Methanol, verseift.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharidceramids mit der Struktur:
zur Verfügung, welches
umfasst: (a) Kuppeln einer Verbindung mit der Struktur:
wobei Bn Benzyl und TIPS
Triisopropylsilyl ist, mit einer Verbindung mit der Struktur:
wobei
Bn Benzyl ist,
unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Hexasaccharid
mit der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist; und (b)(i) Reduzieren
des in Schritt (a) gebildeten Hexasaccharids in Anwesenheit von
Palmitinanhydrid unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Palmitoylamid zu
bilden; (ii) Desilylieren des Palmitoylamids mit R
4NF,
wobei jedes R unabhängig
gleich oder verschieden und eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-,
Aralkyl- oder eine Arylgruppe ist, unter Bedingungen, die geeignet
sind, ein partiell entschütztes
Hexasaccharid zu bilden; (iii) Entschützen des in Schritt (b)(ii)
gebildeten Hexasaccharids unter Bedingungen, die geeignet sind,
ein entschütztes
Hexasaccharid zu bilden; (iv) Acylieren des in Schritt (b)(iii)
gebildeten Hexasaccharids unter Bedingungen, die geeignet sind,
ein Hexasaccharidceramidperacetat zu bilden; und (v) Verseifen des
Hexasaccharidceramidperacetats unter Bedingungen, die geeignet sind,
das Hexasaccharidceramid zu bilden.
-
Schritt
(a) wird durchgeführt
unter Verwendung von Triflat-Estern, wie beispielsweise Methyltriflat,
in Anwesenheit von Molekülsieben
in einem inerten Lösungsmittel.
Schritt (b) wird ausgeführt
unter Verwendung eines Edelmetall-Katalysators, wie beispielsweise
Lindlar-Katalysator, und Wasserstoffgas in Anwesenheit von Palmitinanhydrid
in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Ethylacetat. Schritt (b)(ii) wird durchgeführt unter
Verwendung von organischen Ammoniumfluorid-Salzen, wie beispielsweise
tetra-n-Butylammoniumfluorid,
in THF. In Schritt (b)(iii) wird Reduktion durchgeführt unter
Verwendung eines Metalls, wie beispielsweise Lithium und Natrium,
in flüssigem
Ammoniak und einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF. Schritt (b)(iv) wird ausgeführt unter
Verwendung von Essigsäureanhydrid
in Anwesenheit einer Base, wie beispielsweise Et3N
und DMAP, in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan. In Schritt (v) wird das Peracetatcarbonat
unter Verwendung eines Metall alkoxids, wie beispielsweise Natriummethoxid,
in einem Alkohol, wie beispielsweise Methanol, verseift.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Allylhexasaccharids mit der Struktur:
zur Verfügung, welches
umfasst: (a) Kuppeln einer Verbindung mit der Struktur:
wobei
Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist, mit einer Verbindung mit
der Struktur:
wobei
Bn Benzyl ist,
wobei R H ist, unter Bedingungen, die geeignet
sind, ein Hexasaccharid mit der Struktur:
zu bilden,
wobei Bn Benzyl und TIPS Triisopropylsilyl ist
(b)(i) Desilylieren
der in Schritt (a) gebildeten Verbindung mit R
4NF,
wobei jedes R unabhängig
gleich oder verschieden ist und eine lineare oder verzweigte Kettenalkyl-,
Aralkyl- oder eine Arylgruppe ist, unter Bedingungen, die geeignet
sind, ein partiell entschütztes
Hexasaccharid zu bilden; (ii) Entschützen des in Schritt (b)(i) gebildeten
Hexasaccharids unter Bedingungen, die geeignet sind, ein entschütztes Hexasaccharid
zu bilden; und (iii) Peracylieren der in Schritt (b)(ii) gebildeten
Verbindung unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Hexasaccharidperacetat
mit der Struktur:
zu bilden
(c)(i)
Reagieren des in Schritt (b)(iii) gebildeten Hexasaccharidperacetats
mit einem epoxidierenden Mittel unter Bedingungen, die geeignet
sind, ein Hexasaccharidepoxidperacetat zu bilden; (ii) Behandeln
des in Schritt (c)(i) gebildeten Hexasaccharidepoxidperacetats mit
Allylalkohol unter Bedingungen, die geeignet sind, ein Allylhexasaccharidperacetat
zu bilden; und (iii) Verseifen des Allylhexasaccharidperacetats
unter Bedingungen, die geeignet sind, das Allylhexasaccharid zu
bilden.
-
Schritt
(a) wird durchgeführt
unter Verwendung von Triflat-Estern, wie beispielsweise Methyltriflat,
in Anwesenheit von Molekülsieben
in einem inerten Lösungsmittel.
Schritt (b)(i) wird ausgeführt
unter Verwendung von organischen Ammoniumfluorid-Salzen, wie beispielsweise
tetra-n-Butylammoniumfluorid, in THF. Schritt (b)(ii) wird durchgeführt unter
Verwendung eines Metallalkoxids, wie beispielsweise Natriummethoxid, in
einem Alkohol, wie beispielsweise Methanol, gefolgt von Reduktion,
die durchgeführt
wird unter Verwendung eines Metalls, wie beispielsweise Lithium
oder vorzugsweise Natrium, in flüssigem
Ammoniak und einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise THF. Schritt (b)(iii) wird ausgeführt unter
Verwendung von Essigsäureanhydrid
in Anwesenheit einer Base, wie beispielsweise Et3N
und DMAP in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan. Schritt (c)(i) wird ausgeführt unter
Verwendung einer Vielfalt an epoxidierenden Mitteln, einschließlich Peressigsäure, m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran bevorzugt wird, in
nicht-nukleophilen
inerten Lösungsmitteln,
wie beispielsweise Dichlormethan. Schritt (c)(ii) wird ausgeführt unter
Verwendung von Allylalkohol in einem inerten Lösungsmittel. In Schritt (c)(iii)
wird das Peracetatcarbonat unter Verwendung eines Metallalkoxids,
wie beispielsweise Natriummethoxid, in einem Alkohol, wie beispielsweise
Methanol, verseift.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Synthetisieren
eines Hexasaccharids mit der Struktur:
zur Verfügung, welches
umfasst: (a) Kuppeln einer Verbindung mit der Struktur
mit einer
Verbindung mit der Struktur:
unter Bedingungen, die geeignet
sind, eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden.
(b)(i)
Acylieren der in Schritt (a) gebildeten Verbindung unter geeigneten
Bedingungen; und (ii) Reagieren der in Schritt (b)(i) gebildeten
Verbindung mit einem epoxidierenden Mittel unter Bedingungen, die
geeignet sind, ein Epoxid mit der Struktur:
zu bilden.
(c)(i)
Behandeln des Epoxids mit R
4NF, wobei jedes
R unabhängig
voneinander gleich oder verschieden ist und eine lineare oder verzweigte
Kettenalkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe ist, unter geeigneten Bedingungen;
und (ii) Alkylieren der in Schritt (c)(i) gebildeten Verbindung
unter Bedingungen, die geeignet sind, eine Verbindung mit der Struktur:
zu bilden,
wobei R H oder Acyl ist; (d) Kuppeln der in Schritt (c)(ii) gebildeten
Verbindung mit einer Verbindung mit der Struktur:
unter Bedingungen, die geeignet
sind, das Hexasaccharid zu bilden.
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Schritt
(a) wird durchgeführt
unter Verwendung eines Metall-Katalysators, wie beispielsweise Silbertetrafluorborat
in einem inerten Lösungsmittel.
Schritt (b)(i) wird ausgeführt
unter Verwendung von Essigsäureanhydrid
in Anwesenheit einer Base, wie beispielsweise Et3N
und DMAP, in einem inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan. Schritt (b)(ii) wird ausgeführt unter
Verwendung einer Vielfalt an epoxidierenden Mitteln, einschließlich Peressigsäure, m-Chlorbenzoesäure, Trifluoressigsäure und
Wasserstoffperoxid, wobei 3,3-Dimethyldioxiran bevorzugt wird, in
nicht-nukleophilen inerten Lösungsmitteln,
wie beispielsweise Dichlormethan. Schritt (c)(i) wird mit organischen
Ammoniumfluroidsalzen bewirkt, wie beispielsweise tetra-n-Butylammoniumfluroid,
in THF. Schritt (c)(ii) wird durchgeführt unter Verwendung einer
nicht-nukleophilen Base, wie beispielsweise Natriumhydrid, in einem
inerten Lösungsmittel.
Schritt (d) wird durch geführt
unter Verwendung eines Metallsalz-Katalysators, wie beispielsweise
Zinndichlorid, in Anwesenheit von Silberperchlorat in einem inerten
Lösungsmittel,
wie beispielsweise di-t-Butylpyridin. Weitere Transformationen stellen
entschützte
Produkte oder Konjugate mit Proteinen oder anderen Trägern zur
Verfügung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiter eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger.
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Das
gezeigte Allylglycosid wird unter Verwendung der hier gelehrten
Glycal-Kupplungsverfahren hergestellt und kann an Proteinträger unter
Verwendung von hier beschriebenen allgemeinen Reaktionen oder durch
Standardverfahren nach dem Stand der Technik gebunden werden. Beispielsweise
kann das Allylglycosid hergestellt werden durch Kuppeln der hier
offenbarten Verbindung 9b mit einem geeignet geschützten 8b, gefolgt
von Kuppeln mit 12b, dann Kuppeln mit Allylalkohol und einer geeigneten
Entschützungssequenz.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei n eine ganze Zahl
zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an einen Proteinträger.
-
Das
gezeigte Allylglycosid wird unter Verwendung der hier gelehrten
Glycal-Kupplungsverfahren, Allylierung und einer Entschützungssequenz
(vgl. 12) hergestellt, und kann an
Proteinträger
unter Verwendung von hier beschriebenen allgemeinen Reaktionen oder
durch Standardverfahren nach dem Stand der Technik gebunden werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger.
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Die
gezeigten Allylglycoside werden unter Verwendung der hier gelehrten
Glycal-Kupplungsverfahren hergestellt und können an Proteinträger unter
Verwendung von hier beschriebenen allgemeinen Reaktionen oder durch
Standardverfahren nach dem Stand der Technik gebunden werden.
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Es
liegt innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, die Kombination
von Schutzgruppen für die
verschiedenen Zucker-Hydroxylgruppen gemäß dem normalen Fachwissen zu
variieren.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verwendung einer Verbindung
mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger,
die wirksam ist, Antikörper
zu induzieren, bei der Herstellung eines Medikaments zum Induzieren
von Antikörpern in
einem humanen Subjekt, die immunreaktiv mit humanen Brusttumorzellen
sind. In einer Ausführungsform stellt
die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der die induzierten Antikörper
MBr1-Antikörper sind.
In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der das Subjekt in klinischer Remission ist, oder, wenn das Subjekt
chirurgisch behandelt wurde, eine beschränkte nicht-resezierte Erkrankung
hat.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verwendung der obigen Verbindung
bei der Herstellung eines Medikaments zum Vermeiden des erneuten
Auftretens von Brustkrebs in einem humanen Subjekt bereit.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verwendung einer Verbindung
mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger,
bei der Herstellung eines Medikaments zum Induzieren von Antikörpern in
einem humanen Subjekt, die immunreaktiv mit humanen Brusttumorzellen
sind. In einer Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der die induzierten Antikörper
MBr1-Antikörper
sind. In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der das Subjekt in klinischer Remission ist, oder, wenn das Subjekt
chirurgisch behandelt wurde, eine beschränkte nicht-resezierte Erkrankung
hat.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verwendung der obigen Verbindung
bei der Herstellung eines Medikaments zum Vermeiden des erneuten
Auftretens von Brustkrebs in einem humanen Subjekt zur Verfügung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zusätzlich
eine Verwendung einer Verbindung mit der Struktur:
zur Verfügung, wobei
n eine ganze Zahl zwischen etwa 0 und etwa 9 ist, konjugiert an
einen Proteinträger,
bei der Herstellung eines Medikaments zum Induzieren von Antikörpern in
einem humanen Subjekt, die immunreaktiv mit humanen Brusttumorzellen
sind. In einer Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der die induzierten Antikörper
MBr1-Antikörper
sind. In einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung eine Verwendung zur Verfügung, bei
der das Subjekt in klinischer Remission ist, oder, wenn das Subjekt
chirurgisch behandelt wurde, eine beschränkte nicht-resezierte Erkrankung
hat.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verwendung der obigen Verbindung
bei der Herstellung eines Medikaments zum Vermeiden des erneuten
Auftretens von Brustkrebs in einem humanen Subjekt zur Verfügung.
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Experimentelle
Details
-
Allgemeine
Arbeitsweisen
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Soweit
nicht anders angegeben, wurden alle Luft- und Feuchtigkeits-empfindlichen
Reaktionen in einer Flammen-getrockneten Apparatur unter einer Argon-Atmosphäre durchgeführt. Luft-empfindliche
Flüssigkeiten
und Lösungen
wurden durch eine Spritze oder Kanüle übertragen. Wo immer möglich, wurden
Reaktionen mittels Dünnschicht-Chromatographie
(TLC) kontrolliert bzw. überwacht.
Grobe Lösungsmittel-Entfernung
wurde im Vakuum unter Wasserstrahlvakuum mit einem Buchi-Rotationsverdampfer
durchgeführt,
und Lösungsmittelspuren
wurden mit einer Hochvakuumpumpe bei 0,1 – 0,5 mm Hg entfernt. Schmelzpunkte
(mp) wurden nicht korrigiert und in Weichglas-Kapillarröhrchen unter
Verwendung einer digitalen Schmelzpunktapparatur der Elektrothermalserie
IA9100 durchgeführt.
-
Infrarot-Spektren
(IR) wurden unter Verwendung eines Fourier-Transformations-Instruments
der Serie 1600 von Perkin-Elmer aufgezeichnet. Sofern nicht anders
angegeben, wurden Proben als unverdünnte Filme auf NaCl-Platten
hergestellt. Absorptionsbanden werden als Wellenzahlen (cm–1)
angegeben.
-
Es
werden nur relevante zuordenbare Banden angegeben.
-
Protonen-Kernspinnresonanz-
(1H NMR) -Spektren wurden unter Verwendung
eines Bruker AMX-400 Spektrometers bei 400 MHz bestimmt. Chemische
Verschiebungen werden als Teilchen pro Million (ppm) tieffeld von
Tetramethylsilan (TMS; δ=0
ppm) angegeben, unter Verwendung von restlichem CHCl3 als
feste Referenz (orig.: "lock
reference") (δ=7,25 ppm).
Multiplizitäten
werden auf die übliche
Weise abgekürzt:
s=Singulett; d=Dublett; t=Triplett; q=Quartett; m=Multiplett; br=breit.
-
Kohlenstoff-Kernspinnresonanz-
(13C NMR) -Spektren wurden unter Verwendung
eines Bruker AMX-400 Spektrometers bei 100 MHz mit zusammengesetzter
Puls-Entkopplung durchgeführt.
Beispiele wurden wie bei 1H-NMR-Spektren
hergestellt, und chemische Verschiebungen werden in Bezug auf TMS
(0 ppm) angegeben; restliches CHCl3 wurde
als eine interne Referenz (δ=77,0
ppm) verwendet.
-
Alle
hoch auflösenden
Massenspektrometrie-(HRMS)-Analysen wurden durch Elektronenstoß-Ionisierung
(EI) mit einem JEOL JMS-DX 303HF-Massenspektrometer mit Perfluorkerosin
(PFK) als einem internen Standard bestimmt. Niedrig auflösende Massenspektren
(MS) wurden entweder durch Elektronenstoß-Ionisierung (EI) oder chemischer
Ionisierung (CI) unter Verwendung des angegebenen Trägergases
(Ammoniak oder Methan) mit einem Delsi-Nermag R-10-10 Massenspektrometer
bestimmt. Für
Gaschromatographie/Massenspektren (GCMS) wurde eine geschmolzene
DB-5 Kapillarsäule
(30 m, 0,25 mm Dicke) mit Helium als dem Trägergas verwendet. Typische
Bedingungen verwendeten ein Temperaturprogramm von 60-250°C bei 40°C/min.
-
Dünnschicht-Chromatographie
(TLC) wurde unter Verwendung von vorbeschichteten Glasplatten (Silicagel
60, 0,25 mm Dicke) durchgeführt.
Sichtbarmachung erfolgte durch Beleuchtung mit einer 254 nm UV-Lampe
oder durch Eintauchen in Anisaldehyd-Färbemittel (9,2 mL p-Anisaldehyd
in 3,5 mL Essigsäure, 12,5
mL konzentrierter Schwefelsäure
und 338 mL 95%igem Ethanol (EtOH)) und Erwärmung zur Farbbildung.
-
Silicagel-Blitzchromatographie
wurde entsprechend dem Standardprotokoll ausgeführt.
-
Soweit
nicht anders angegeben, besaßen
alle Lösungsmittel
und Reagenzien handelsübliche
Qualität und
wurden wie erhalten verwendet, außer wie nachfolgend angegeben,
bei denen Lösungsmittel
unter Argon unter Verwendung der in Klammern angegebenen Trocknungsverfahren
destilliert wurden: CH2Cl2 (CaH2); Benzol (CaH2);
THF (Na/Ketyl); Et2O (Na/Ketyl); Diisopropylamin
(CaH2).
-
Abkürzungen
-
-
- OTf
- Triflat
- TLC
- Dünnschicht-Chromatographie
- EtOAc
- Ethylacetat
- TIPS
- Triisopropylsilyl
- PMB
- p-Methoxybenzyl
- Bn
- Benzyl
- Ac
- Acetat
- hex
- Hexan
- THF
- Tetrahydrofuran
- coll
- Collidin
- LiHMDS
- Lithiumhexamethyldisilazid
- DMF
- N,N-Dimethylformamid
- DMAP
- 2-Dimethylaminopyridin
- DDQ
- 2,3-Dichlor-5,6-dicyano-1,4-benzochinon
- TBAF
- tetra-n-Butylammoniumfluroid
- M.S.
- Molekülsiebe
- r.t.
- Raumtemperatur
- r.b.
- Rundkolben
-
VERGLEICHSBEISPIELE
-
BEISPIEL 1
-
Herstellung von Polymer-gebundenem
Glucal 18:
-
Polymer-gebundenes
Galactal 7 (500 mg; S.J. Danishefsky, et al., J. Am. Chem. Soc.
1992, 8331) wurde in ein 100 mL Polymergefäß gegeben und im Vakuum getrocknet.
Nach Abkühlen
auf 0°C
unter N2 wurde trockenes CH2Cl2 (20 mL) und frisch hergestellte Murray-Lösung (30
mL; R.W. Murray und R. Jeyaraman, J. Org. Chem. 1985, 2847) zugegeben.
Nach Rühren
bei 0°C
für ~90
Minuten wurden lösliche
Anteile unter Verwendung von N2-Druck filtriert.
Der Oxidationsvorgang wurde wiederholt. Das resultierende Epoxid
7 wurde in einer Vakuumleitung für
~3 Stunden zum Trocknen aufbewahrt. Ein Lösung von Glucal 19 (1,0 g in
8 mL trockenem THF) wurde zugegeben und die Mischung wurde auf –23°C (Trockeneis-CCl4) gekühlt.
Eine Lösung aus
ZnCl2 in THF (0,8 mL 1,0 M) wurde zugegeben.
Man ließ die
Mischung langsam auf r.t. erwärmen
(während ~2
Stunden) und rührte
sie dann bei r.t. über
Nacht. Das Polymer-gebundene Glucal 18 wurde mit 3 × 20 mL THF
gewaschen und in einer Vakuumleitung getrocknet.
-
Herstellung von Polymer-gebundenem
Tetrasaccharid 20:
-
Polymer-gebundenes
Glucal 18 und Sn(OTf)2 (0,80 g, 1,92 mmol)
wurden kombiniert und im Vakuum getrocknet. Nach Abkühlen auf
0°C unter
N2 wurde eine Lösung aus Fucosyl-Donor 10 (1,8 g,
4,1 mmol) in 20 mL trockenem THF mit di-t-Butylpyridin (1,7 mL,
7,57 mmol) zugegeben. Man ließ die
Mischung langsam auf r.t. erwärmen
und rührte
sie dann bei r.t. über
Nacht. Das Polymer wurde mit 2 × 20
mL trockenem THF, 2 × 20
mL trockenem Dioxan, 20 mL DMSO und 2 × 20 mL THF gewaschen. Das
resultierende Polymer-gebundene Tetrasaccharid 20 wurde in einer
Vakuumleitung zum Trocknen bewahrt.
-
Herstellung von Tetrasaccharid
Glycal 21:
-
Das
Polymer-gebundene Tetrasaccharid 20 (50 mg) wurde 2 mL THF gerührt und
mit 0.2 mL je einer 1.0 M Lösung
von TBAF und AcOH in THF behandelt. Die Mischung wurde bei 40°C über Nacht
gerührt.
Das Polymer wurde mit 3 × 5
mL THF gewaschen. Die kombinierten Waschlösungen wurden konzentriert
und einer Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (2:1 EtOAc:hex) unterzogen, was Tetrasaccharidglycal
21 als einen farblosen Gummi ergab. Ausbeute: 9,0 mg.
-
BEISPIEL 2
-
Herstellung von Diol 18':
-
Galactal
7' (0,100 g, 0,304
mmol) in 5 mL trockenem CH2Cl2 bei
0°C unter
einer N2-Atmosphäre wurde mit
10 mL Murray Lösung
(frisch hergestellt) behandelt und bei 0°C für 40 min gerührt. TLC
(1:1 EtOAc:hex) zeigte keine Spur von T. Lösungsmittel wurden unter Verwendung
eines trockenen N2-Stroms verdampft. Das zurückbleibende
Epoxid von 7' wurde
in einer Vakuumleitung für
~2h belassen. Zu dem Epoxid wurde unter einer N2-Atmosphäre eine
Lösung
von Glucalderivat 3' (0,150
g, 0,496 mmol) in 3 mL trockenem THF geben. Nach Abkühlung auf –78°C, wurde
1.0 M ZnCl2 in Et2O
(0,50 mL, 0,50 mmol) zugegeben. Man ließ die Mischung langsam auf
r.t. erwärmen
(während
~2 Stunden) und wurde dann bei r.t. über Nacht gerührt. TLC
(1:1 EtOAc:hex) zeigte, dass die Reaktion vollständig war. Es wurde gesättigtes
wässriges
NaHCO3 (20 mL) zugegeben und dann wurde
die Mischung mit EtOAc (3 × 20
mL) extrahiert. Die organische Phase wurde über MgSO4 getrocknet.
Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (1:3 EtOAc:hex) ergab Diol 18' als einen farblosen Feststoff. Ausbeute:
173 mg (89%). [α]D 23 –9.8° (c 1,0,
CH2Cl2).
-
Herstellung of Tetrasaccharid
22:
-
Diol
18' (86 mg, 0,133
mmol) und Fucosyl-Donor 10 (0,290 g, 0,665 mmol) wurden azeotrop
unter Verwendung von Benzol getrocknet. Die Mischung wurde in 3
mL trockenem THF zusammen mit 0,65 mL di-t-Butylpyridin gelöst und dann
durch eine Kanüle
in ein Gefäß gegeben,
das Sn(OTf)2 (0,30 g, 0,72 mmol) und 4 Å MS (500
mg) bei 0°C
unter N2-Atmosphäre enthielt. Die Mischung wurde
bei 0°C
~7 Stunden gerührt.
TLC (1:3 EtOAc:hex) zeigte keine Spur von Diol 18'. Die Mischung wurde
aufgeteilt zwischen gesättigtem
wässrigem NaHCO3 (100 mL) und EtOAc (2 × 100 mL). Die organische Phase
wurde über
MgSO4 getrocknet. Die organische Phase wurde
durch Siliciumdioxid unter Verwendung von EtOAc gefiltert, um Rohmaterial
zu erhalten, das dann mittels Chromatographie mit Siliciumdioxid
(1:9 EtOAc:hex) gereinigt wurde, was Tetrasaccharid 22 erbrachte.
Ausbeute: 170 mg (86%).
-
Herstellung von Iodsulfonamid
23:
-
Verfahren 1.
-
Tetrasaccharidglycal
22 (120 mg, 81,1 mmol) und PhSO2NH2 (20 mg, 0,13 mmol) wurden unter Verwendung
von Benzol azeotrop getrocknet. Es wurden (Handschuh-Schutzsack)
4 Å MS
(0,2 g) zugegeben. Nach Abkühlung
auf 0°C
unter N2 wurde trockenes CH2Cl2 (1,0 mL) zugegeben. Die Mischung wurde
mit einer Lösung
aus I(coll)2ClO4 (hergestellt
aus 100 mg Ag(coll)2ClO4,
5 mL Collidin und 60 mg I2 in 1 mL trockenem CH2Cl2) durch eine
Kanüle
durch eine Stopfen von Flammen-getrocknetem Celite und 4 Å MS behandelt.
Die Mischung wurde bei 0°C
für 40
min gerührt.
TLC (1:4 EtOAc:hex) ergab Iodsulfonamid 23 als die Hauptkomponente.
Die Mischung wurde dann durch Celite gefiltert, das mit Et2O gewaschen wurde. Die organische Phase
wurde mit gesättigtem
wässrigem
Na2S2O3,
gesättigtem
wässrigem
CuSO4, Salzlauge extrahiert und dann über MgSO4 getrocknet. Säulen-Chromatographie mit Siliciumdioxid
(1:4 EtOAc:hex) ergab Iodsulfonamid 23 als einen farblosen Feststoff.
Ausbeute:
115 mg (80%).
-
Verfahren 2.
-
Tetrasaccharidglycal
22 (200 mg, 0,135 mmol), PhSO2NH2 (42 mg, 0,27 mmol) und 200 mg pulverisierte
4 Å MS
in 2,0 mL trockenem CH2Cl2 bei
0°C unter
einer N2-Atmosphäre wurden mit I(coll)2ClO4 (hergestellt
aus 120 mg Ag(coll)2ClO4 und
67 mg I2 in 1 mL trockenem CH2Cl2) behandelt. Die Mischung wurde bei 0°C (geschützt gegen
Licht durch Verwendung von Folie) für 30 min gerührt. TLC
(1:2 EtOAc:hex) ergab hauptsächlich
Iodsulfonamid mit etwas Glycal.
-
Nach
~1 weiteren Stunde bei 0°C,
ergab TLC keine merkliche Verbesserung. Die Mischung wurde durch
Celite gefiltert, das mit Et2O gewaschen
wurde. Nach Extrahieren mit gesättigtem
wässrigem
Na2S2O3, gesättigtem
wässrigem
CuSO4, Salzlauge, wurden die organischen
Verbindungen über
MgSO4 getrocknet. Säulen-Chromatographie mit Siliciumdioxid
(1:3 EtOAc:hex) ergab 23 als einen farblosen Feststoff.
Ausbeute:
165 mg (69%). [α]D 23 = –85,7° (c 1,0,
CH2Cl2).
-
Herstellung von Hexasaccharid
25:
-
Iodsulfonamid
23 (60 mg, 34 mmol) in einem 35 mL r.b. wurde mit 200 mg pulverisierte
4 Å MS
(Handschuh-Schutzsack) behandelt. Zu diesem Gefäß wurde N2 eine
Lösung
von geschütztem
Lactal 24 in THF (1,5 mL) gegeben. Nach Abkühlung der Mischung auf –78°C wurde eine
Lösung
von AgBF4 (40 mg, 0,206 mmol) in 0,25 mL
trockenem THF zugegeben. Die Mischung wurde gerührt und langsam über Nacht
auf r.t. erwärmt. Die
Mischung wurde auf 45°C
erwärmt
und ~36 Stunden gerührt.
TLC ergab nur ein Spur Iodsulfonamid. Es wurde gesättigtes
wässriges
NH4Cl (5 mL) zugegeben und die Mischung
wurde mit 3 × 10
mL EtOAc extrahiert. Die organische Phase wurde über MgSO4 getrocknet.
Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (1:3 EtOAc:hex) ergab 25 als ein farbloses Öls. Ausbeute:
42 mg (55%).
[α]D 23 = –33,8° (c 2,0,
CH2Cl2)
-
Herstellung von Hexasaccharid
25a:
-
Hexasaccharid
25 (55 mg, 24,4 mmol) in ~1,5 mL THF wurde bei 0°C mit TBAF (0,25 mL, 1,0 M Lösung in
THF, 0,25 mmol) behandelt und bei r.t. über Nacht gerührt. TLC
(1:9 MeOH:CH2Cl2)
ergab eine 3:1 Mischung von 25a zu einer weniger polaren Substanz.
Es wurde noch einmal 1,0 M TBAF (0,10 mL) zugegeben und die Mischung
wurde über
Nacht bei r.t. gerührt.
TLC ergab, dass die Reaktion vollständig war. Lösungsmittel wurden unter Verwendung
eines N2-Stroms entfernt. Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (1:19 MeOH:CH2Cl2) ergab eine ~1:2 Mischung entsprechend
der zwei Verbindungen, die sich nur durch die Anwesenheit oder Abwesenheit
einer 3,4-zyklischen Carbonatgruppe unterscheiden. Rohausbeute:
35 mg Gesamtgewicht für
zwei Produkte. Die Rohmischung wurde als solche für die nächste Reaktion
verwendet.
-
Herstellung von peracetyliertem
Hexasaccharid 26:
-
Hexasaccharid
25a (36 mg) in 0,25 mL trockenem THF wurde durch eine Kanüle zu ~8
mL hellblauer Na/NH3-Lösung bei –78°C (Trockeneisbad) unter N2-Atmosphäre
zugegeben. Nach Entfernung des Trockeneisbads wurde die Mischung
in refluxierendem NH3 (Trockeneiskühler) für 15 min
gerührt.
Nach Zugabe von 2 mL trockenem MeOH (langsam!) wurde die resultierende
Mischung gerührt,
während
NH3 mit einem N2-Strom ab- bzw. ausgeblasen
wurde. Die MeOH-Lösung
wurde mit Dowex 50 × 8
[H+] bis zu einem pH ~8-9 behandelt und
dann gefiltert. Das Harz wurde mit MeOH gewaschen. Der Rückstand
wurde konzentriert und in einer Vakuumleitung zum Trocknen aufbewahrt.
Unter einer N2-Atmosphäre wurde der Rückstand
mit 1 mL trockenem Pyridin und 0,5 mL Ac2O
behandelt und bei r.t. über
Nacht gerührt.
TLC (EtOAc) ergab, dass Hexasaccharid 26 die Hauptkomponente ist.
Nach Konzentrierung wurde der Rückstand
durch Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (1:4 hex:EtOAc) gereinigt.
-
Herstellung of Hexasaccharid
17:
-
Hexasaccharid
26 (10,0 mg, 6,3 mmol) unter N2 bei 0°C wurde mit
0,5 mL trockenem CH2Cl2 behandelt.
Es wurde eine Dioxiran-Lösung
(0,20 mL) zugegeben und die Mischung wurde bei 0°C ~40 Min gerührt. TLC
(EtOAc) ergab keine Spur von 26. Lösungsmittel wurden mit einem
N2-Strom verdampft. Das Epoxid wurde in
einer Vakuumleitung für
~2 Stunden getrocknet. Das Epoxid wurde unter einer N2-Atmosphäre mit 0,5
mL Allylalkohol (der zur Trocknung durch basisches Aluminiumoxid
geleitet wurde) und 0,5 mL trockenem THF behandelt. Nach Abkühlung auf –78°C wurde 1,0
M ZnCl2 (10 mL) in trockenem Et2O
zugegeben. Nach langsamem Erwärmen
auf r.t. wurde die Mischung über
Nacht gerührt.
Gesättigtes
wässriges
NaHCO3 (5 mL) wurde zugegeben und die Mischung
wurde mit 3 × 5
mL EtOAc extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und zu einem Öl konzentriert,
das in einer Vakuumleitung für
~2 Stunden getrocknet wurde. Der Rückstand wurde mit Pyridin:Ac2O (2:1, 1,5 mL) behandelt, während er über Nacht
gerührt
wurde. Lösungsmittel
wurden entfernt und der Rückstand
wurde durch Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxid (1:4 hex:EtOAc) gereinigt, was Hexasaccharid
17 als einen farblosen Feststoff ergab. Ausbeute: 5,5 mg.
-
Ergebnisse und Diskussion
-
Eine hoch
konvergente Synthese der Lewis Y Blutgruppendeterminante in konjugierbarer
Form
-
Konstruktion
der LeY-Determinante beginnt mit Lactal
(1a) (W.N. Haworth, E.L. Hirst, M.M.T. Plant, R.J.W. Reynolds, J.
Chem. Soc. 1930, 2644), wie in 2 gezeigt
ist. Abdecken der beiden primären
Hydroxylgruppen als ihre TBDPS-Ether unter Standardbedingungen wurde
gefolgt von einfachem Einsatz der 3' und 4' Hydroxylfunktionen als ein zyklisches
Carbonat 2a. Die stereospezifische Einführung von zwei α-verknüpften Fucose-Resten
ergab Tetrasaccharidglycal 3a mit 51 % Ausbeute in einem einzigen
Schritt. Der verwendete Donor war der bekannte Fluorzucker 5a (S.J.
Danishefsky, J. Gervay, J.M. Peterson, F.E. McDonald, K. Koseki,
T. Oriyama, D.A. Griffith, C-H. Wong, D.P. Dumas, J. Am. Chem. Soc.
1992, 114, 8329), folgend einer Modifikation der originalen Bedingungen
nach Mukaiyama. (T. Mukaiyama, Y. Murai, S. Shoda, Chem. Lett. 1981,
431) Glycal 3a entspricht dem LeY-Hapten,
ohne die N-Acetylfunktion in dem Glucoserest. Das Problem war nun,
diese Gruppe sowie ein Galactose-Spacer-Modul einzuführen.
-
Bereits
entwickelte Methodik (D.A. Griffith, S.J. Danishefsky, "On the Sulfonamidoglycosylation
of Glycals. A Route to Oligosaccharides With 2-Aminohexose Subunts+", J. Am. Chem. Soc.
1990 112, 5811) erwies sich als geeignet, um diese Ziele zu erreichen.
Glycal 3a wurde mit Iodoniumdicollidinperchlorat und Benzolsulfonamid
behandelt, um Iodsulfonamid 4a zu ergeben. Azaglycosylierung unter
Verwendung des 3-Stannylethers von Galactal (9a) (S.J. Danishefsky,
K. Koseki, D.A. Griffith, J. Gervay, J. M. Peterson, F.E. McDonald, T.
Oriyama, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8331) in Anwesenheit von Silbertetrafluorborat
ergab Pentasaccharidglycal 6a mit 75% Ausbeute, wie in 3 gezeigt
ist. Mit Vorliegen von 6a kann man die Azaglycosylierungssequenz
wiederholen oder das Glycal als sein Epoxid aktivieren und mit weiteren
Glycosylierungen fortfahren. Um die Fähigkeit zum Herstellen einer
konjugierbaren Form des LeY-Haptens zu demonstrieren,
war die Bildung des Allylglycosids wichtig. Es wurde die Durchführbarkeit
der Umwandlung der Sulfonamidgruppe in das gewünschte Acetamid demonstriert.
Glycal 6a wurde wie gezeigt in zwei Schritten entschützt. Peracetylierung ergab
Acet amidoglycal 7a. Aktivierung des Glycals als sein Epoxid mit
Dimethyldioxiran (R.L. Halcomb, S.J. Danishefsky, J. Am. Chem. Soc.
1989, 111, 6661), gefolgt von Öffnung
des Epoxids mit Allylalkohol in Anwesenheit von Zinkchlorid ergab
das gewünschte
peracetylierte β-Allylpentasaccharid,
das durch die Wirkung von Methoxid deacetyliert wurde, um das gewünschte LeY-Hapten als sein β-Allylglycosid 8a bereitzustellen.
(8a [α]D –72,7° (c. 1 MeOH);
IR (Dünnfilm)
3350, 2940, 2900, 2830, 1650, 1550, 1365, 1300, 1155, 1070, 1030; 1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 5,95 (m,
1H), 5,32 (d, J=17,25 Hz, 1H), 5,14-5,19 (m, 2H), 5,04 (d, J=3,83 Hz, 1H), 5,02
(d, J=3,50 Hz, 1H). 4,68 (d, J=8,15 Hz, 2H), 4,51 (d, J=5,70 Hz,
1H) 3,40-4,38 (m, 27H). 1,96 (s, 3H), 1,23 (m, 6H); HRMS (FAB) berechnet
für C35H56NO24Na
900,3325, gefunden 900,3310. Der durch Ozonolyse von 8a erhaltene
Aldehyd kann an ein Trägerprotein
mit einem Verfahren von Bernstein und Hall konjugiert werden.
-
Diese
Synthese ist der direkteste bekannte Weg zu der LeY-Determinante
(O. Hindsgaul, T. Norberg, J. Le Pendu, R. U. Lemieux, Carbohydr
Res. 1982, 109, 109; U. Spohr, R.U. Lemieux ibid, 1988, 174, 211;
für frühere Synthesen,
vergleiche: J.C. Jacquinet, P. Sinay, J. Org. Chem. 1977, 42, 720;
S. Nilsson, H. Lohn, T. Norberg, Glycoconjugate J. 1989, 6, 21;
R.R. Schmidt, A. Topfer, Tetrahedron Lett. 1991, 32, 3353; W. Kinzy, A.
Low, Carbohydrate. Res. 1993, 245, 193) Das Verfahren ist bei jedem
Schritt stereospezifisch und es veranschaulicht die Vielseitigkeit
von Glycalen sowohl als Donoren als auch als Akzeptoren und nutzt
1,2-Glycalepoxide und ihre mutmaßlichen N-Sulfonylaziridin-Gegenstücke. Das
Verfahren macht auch eine extensive analoge Herstellung und Variation
von Konjugationsstrategien möglich.
-
Die
Synthese von 3a und 6a werden nachfolgend gezeigt:
3a: Zu 2,00g
(2,47 mmol) Lactalcarbonat 2a wurden 4,44g (9,86 mmol) Fucosylfluorid
5a zugegeben. Die Mischung wurde 5 Mal mit Benzol azeotropiert und
für zwei
Stunden unter Hochvakuum gegeben. Unter einer Argon-Atmosphäre wurden
2,77 ml (12,33 mmol) di-tert-Butylpyridin and 16 mL trockener Ether
zugegeben. 2,0 g frisch aktivierte 4A Molekülsiebe wurden zugegeben und
die Mischung eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. In einem Argon-Handschuh-Schutzsack
wurden 2,34g (12,33 mmol) Zinnchlorid (SnCl2)
und 2,56 g (12,33 mmol) Silberperchlorat (AgClO4)
zugegeben. Der Behälter
war versehen mit einem Rückflusskühler und die
Reaktion wurde für
72 Stunden unter Rückfluss
gebracht. Die Reaktion wurde mit 5 mL gesättigtem Bicarbonat unterbrochen
und durch ein Celitekissen gefiltert. Sie wurde mit 50 mL Ethylacetat
verdünnt
und 2 Mal mit gesättigtem
Bicarbonat, 2 Mal mit gesättigtem
Kupfersulfat und 2 Mal mit gesättigter
Salzlauge gewaschen. Die organischen Anteile wurden über MgSO4 getrocknet und konzentriert. Blitzchromatographie
in 20% Ethylacetat/Hexanen ergab 2,10 g (51 %) eines weißen Schaums
3a: [α]D –78,9
(c.555, CHCl3); IR (Dünnfilm) 3040, 3000, 2905, 2860,
2830, 1820, 1800, 1710, 1635, 1585, 1570, 1480, 1460, 1440, 1415,
1370, 1350, 1300, 1260, 1205, 1145, 1100, 950, 735, 695, 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8,09 (d,
J=8,12 Hz, 2H), 8,00 (d, J=8,26 Hz, 2H) 7,66 (m, 4H), 7,59 (d, J=6,74
Hz, 4H), 7,56 (t, J=7,27 Hz, 1H), 7,30-7,50 (m, 22H) 7,16-7,26 (m,
10H) 7,09 (m, 2H), 6,99 (t, J=7,59 Hz, 2H) 6,89 (t, J=7,97 Hz, 1H),
6,43 (d, J=6,08Hz, 1H), 5,46 (bs, 1H), 5,38 (bs, 1H), 5,35 (d, J=3,42
Hz, 1H), 4,89 (d, J=11,35 Hz, 1H) 4,75-4,80 (m, 4H), 4,72 (d, J=5,88
Hz, 2H), 4,69 (d, J=4,27 Hz, 2H), 4,36-4,55 (m, 5H), 4,28 (q, J=6,51
Hz, 1H), 4,17 (bd, J=5,46 Hz, 1H), 3,90-4,00 (m, 6H), 3,85 (d, J=2,99
Hz, 1H), 3,82 (d, J=2,89 Hz, 1H), 3,56-3,78 (m, 4H), 1,07 (m, 24H);
HRMS (FAB): berechnet für C99H106O20Si2Na 1694,6740 gefunden 1694,6787,
6a:
230 mg (0,12 mmol) Iodsulfonamid 4a wurde 5 Mal mit trockenem Benzol
azeotropiert und für
zwei Stunden unter Hochvakuum gegeben. Es wurden 2,4 ml THF-Lösung von
15 äq.
Zinnether 9a (erzeugt durch azeotrope Entfernung von Wasser über Nacht
mit einer Dean-Stark-Falle, die mit frisch aktivierten 4A Molekülsieben
versehen war, aus 561 mg (1,80 mmol) 6a-TIPS-Galactal und 673 μl (1,32 mmol)
bis(tributylin)-Oxid in 80 ml Benzol). Zu dieser Lösung wurden
unter Rühren
unter einer Argon-Atmosphäre
200 mg frisch aktivierte pulverisierte 4A Molekülsiebe zugegeben. Es wurde
eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde auf –78°C abgekühlt und über eine
Kanüle
eine Lösung
von 187 mg (0,96 mmol) Silbertetrafluorborat in 2,4 ml THF zugegeben.
Sie wurde während
15 Stunden auf Raumtemperatur erwärmt und die Reaktion, die hellgelb
geworden war, mit 2 mL gesättigtem
Bicarbonat unterbrochen. Die Reaktionsmischung wurde durch ein Celitekissen
in einen Scheidetrichter filtriert. Das Celitekissen wurde gründlich mit
Ethylacetat gewaschen. Die organischen Anteile wurden zwei Mal mit
gesättigtem
Bicarbonat und zwei Mal mit gesättigter
Salzlauge gewaschen. Die organischen Anteile wurden über MgSO4 getrocknet. Konzentrierung und Chromatographie
in 25% Ethylacetat/Hexanen ergaben 193 mg (75%) 6a als einen weißen Schaum:
[α]D –126,4° (c, 505,
CHCl3), IR (Dünnfilm) 3500, 3040, 3000, 2905,
2840, 1820, 1800, 1705, 1635, 1590, 1440, 1410, 1255, 1195, 1100,
1080, 1035, 815, 730, 695; 1H NMR (400 MHz,
CDCl3) δ 8,09
(scheinbar t, 4H), 7,08-7,65 (m, 46H), 6,90 (t, J=7,65 Hz, 3H),
6,76 (d, J=6,91 Hz, 2H), 6,12 (d, J=6,59 Hz, 1H), 5,50 (bs 1H),
5,45 (bs 1H), 5,28 (scheinbar t, 2H), 3,03-4,91 (m, 36H), 1,09 (m,
45H); LRMS (FAB): berechnet für
C120H141NO26SSi3Na 2153, gefunden
2153.
-
Strategie für die Assemblierung
von komplexen verzweigten Oligosaccharid-Domänen auf einem festen Träger: Eine
Anwendung für
eine präzise
Synthese der Lewisb-Domäne
in biokonjugierbarer Form.
-
Das
Assemblieren der Leb- (Typ 1) -Domäne ist ein
relativ schwierigeres Unterfangen als das Ley-
(Typ 2) -Ziel, wobei Lactal als ein zweckmäßiges Ausgangsmaterial verwendet
wurde. Im Fall der Typ 1-Determinante ist Lactal kein verwendbares
Ausgangsmaterial. Die Synthese des Leb-Systems
bot die Möglichkeit,
das Polymer-basierte Oligosaccharid-Aufbauverfahren anzuwenden. (S.J. Danishefsky,
K.F. McCLure, J.T. Randolph, R.B. Ruggeri, Science 1993, 260, 1307)
Die Strategie ist in 4 zusammengefasst, wobei Polymer-gebundenes
Glycal 1 aktiviert wird zur Glycosylabgabe durch direkte Bildung
eines 1,2-Anhydroderivats 2. Reaktion von 2 mit Akzeptor-Glycal
3 ergibt 4. Wiederholung wird erreicht mittels direkter Epoxidation
und Reaktion mit Akzeptor 3. Die selbstkontrollierende Natur des
Verfahrens und die einfache "einmalige" Reinigung am Ende
der Synthese sind nützliche
Merkmale.
-
Die
vorliegende Erfindung offenbart eine wichtige zusätzliche
Dimension des Polymergebundenen Verfahrens. Die Logik erschließt sich
durch Betrachtung von 5. Jedes Glycosylierungsereignis
erzeugt ein einzelnes C2-Hydroxyl. Grundsätzlich (und
tatsächlich,
vergleiche unten) kann dieses Hydroxyl als ein Glycosyl-Akzeptor
nach Reaktion mit einem auf Lösung
basierenden Donor funktionieren. Die Glycalverknüpfung von 5, die noch auf dem
Träger
beherbergt ist, kann weiter verlängert
werden. Auf diesem Weg wird eine Verzweigung bei C2 erreicht,
während
das Erfordernis an Schutzgruppen-Manipulierungen minimiert wird.
(Für eine
Anwendung dieser Strategie bei der Synthese eines komplexen Saponins,
vergleiche: J.T. Randolph, S.J. Danishefsky, J. Am Chem Soc. 1993,
115, 8473)
-
Grundsätzlich kann
diese Verzweigung an jeder Stelle in einer wachsenden Kette implementiert
werden. Für
eine solche Verlängerung
wäre es
notwendig, alle vorher auf der "Polymer-Seite" (nicht-reduzierendes
Ende) der wachsenden Domäne
gebildeten Hydroxylgruppen abzudecken. Somit kann das Polymer-gebundene
Oligosaccharid wie es gerade dienlich ist entweder als Donor oder
als Akzeptor dienen.
-
Anfängliche
Anstrengungen bei der praktischen Ausführung identifizierten Tetrasaccharidglycal
6, das H-Typ 2 Blutgruppen-Spezifität trägt, als ein Ziel. Polymer-geträgertes Galactal
7 (das als Polymerträger
Polystryrol verwendet, das mit 1% Divinylbenzol quervernetzt und
unter Verwendung von veröffentlichen
Verfahren funktionalisiert worden war: T-H. Chan, W.-Q. Huang, J.
Chem. Soc., Chem. Commun. 1985, 909; M.J. Farrall. J.M.J. Frechet,
J. Org. Chem 1976, 41, 3877) reagierte mit einer 3,3-Dimethyldioxiran-Lösung (R.W. Murray, R. Jeyaraman,
J. Org. Chem. 1985, 50, 2847), um den korrespondierenden 1,2-Anhydrozuckerglycosyl-Donor bereitzustellen,
der mit einer Lösung
von Glucalderivat 8 in Anwesenheit von ZnCl2 behandelt
wurde, um 9 bereitzustellen (R.L. Halcomb, S.J. Danishefsky, J.
Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6661) Dieses Polymer-gebundene Disaccharid
wirkte als ein Glycosyl-Akzeptor nach Behandlung mit einer Lösung von
Fucosylfluorid 10 (K.C. Nicoloau, C.W. Hummel, Y. Iwabuchi, J. Am.
Chem. Soc. 1992, 114, 3126) in Anwesenheit von Sn(OTf)2,
wodurch sich 11 ergibt. Rückgewinnung
des Trisaccharidglycals von dem Träger wurde unter Verwendung
von Tetrabutylammoniumfluorid (TBAF) erreicht, um 12 in 50%iger
Gesamtausbeute von 7 zu erhalten.
-
Das
von dem Polymer zurückgewonnene
Trisaccharid konnte dann weiter verarbeitet werden. Zu diesem Zweck
wurde Verbindung 12 in den Silylether 13 durch Reaktion mit TIPSCl
umgewandelt. Der letztere wurde in das Iodsulfonamidderivat 14 durch
die Wirkung von I(coll)2ClO4 in
Anwesenheit von PhSO2NH2 umgewandelt.
Reaktion von 14 mit Galactal-Stannyletherderivat 15 in Anwesenheit
von AgBF4 ergab 16 mit 77% Ausbeute. (D.A.
Griffith, S.J. Danishefsky, J. Am. Chem Soc. 1990, 112, 5811) Tetrasaccharidglycal
16 wurde entschützt
und peracetyliert, um 6 zu ergeben. (S.J. Danishefsky, K. Koseki, D.A.
Griffith, J. Gervay, J.M. Peterson, F.E. MsDonald, T. Oriyama, J.
Am. Chem Soc. 1992, 114, 8331)
-
Somit
wurde die Synthese der vollständigen
H-Typ-Determinante durch sequentielle auf Polymer- und Lösung-basierenden
Manöver
erreicht. Das nächste
Ziel war das komplexere Leb-Hexasaccharid
17, Der eingeschlagene Weg ist in 6 gezeigt.
Polymergebundenes Galactal 7 wurde in 18 umgewandelt durch Epoxidierung
mit 3,3-Dimethyldioxiran gefolgt von einer Reaktion mit Glucalderivat
19. Dieses Disacchariddiol wurde dann bisfucosyliert unter Verwendung
von Fucosyl-Donor 10 in Anwesenheit von Sn(OTf)2,
um 20 zu erhalten. Gewinnung von dem Träger mit TBAF ergab 21, das
in einer Gesamtausbeute von 40% aus 7 erhalten wurde. Verbindung
21 reagierte mit TIPSCl, um 22 zu ergeben.
-
Iodsulfonamid
23, das erhalten wurde aus 22 unter Verwendung von I(coll)2ClO4 und PhSO2NH2, reagierte mit
Lactalderivat 24 in Anwesenheit von AgBF4,
um Hexasaccharidglycal 25 mit 55% Ausbeute bereitzustellen. Entschützen von
25 wurde in zwei Schritten erreicht (TBAF, um die Silylether zu
entfernen, gefolgt von Na/NH3-Reduktion,
um die aromatischen Schutzgruppen zu entfernen), und das Rohprodukt
wurde peracetyliert, um 26 mit einer Gesamtausbeute von 51% zu ergeben.
Verbindung 26 wurde über
das 1,2-Anhydrozuckerderivat
zum Allylglycosid 17 umgewandelt, das durch Ozonolyse zu dem Aldehyd
(R = CH2CHO) aktiviert werden kann, für nachfolgendes
Kuppeln an ein Protein durch das Verfahren von Bernstein und Hall.
-
Zusammengefasst
erweitert die vorliegende Erfindung das Glycal-Assemblierungsverfahren
mit festem Träger
auf die Synthese einer komplexen Kohlenhydrat-Domäne, um die
Verzweigungsmuster einzuschließen,
die wichtig sind für
biologische Erkennung. Insbesondere wurde die Determinante für das Binden von
H. pylori an humanes Magenepithel stereospezifisch mit Leichtigkeit
hergestellt, auf einem Weg, der signifikante Befreiung von einigen
der Schwierigkeiten bei der Handhabung von Schutzgruppen bietet.
-
Experimentelles Verfahren:
-
- 6: 1H NMR (400 MHz, CDCl3); δ 6,39
(d, 1H, J=6,2 Hz, Hz Galactal), 5,65 (d, 1H, J=8,9 Hz, NHAc), 5,35
(d, 1H, J=3,8 Hz), 5,33 (m, 1H), 5,29 (d, 1H, J=2,6 Hz), 5,27 (d,
1H, J=3,1 Hz), 5,17-5,09 (m, 2H), 4,97-4,90 (m, 2H), 4,81 (dd, 1H,
J=3 Hz, J=6,1 Hz, H2 Galactal), 4,75 (d,
1H, J=8,0 Hz), 4,52 (m, 1H), 4,48 (dd, 1H, J=12,0 Hz), 4,44-4,06
(m, 8H), 3,88-3,77 (m, 4H), 3,61 (m, 1H), 2,18-1,97 (m, 33H, COCH3), 1,18 (d, 3H, J=6,5 Hz, CH3 Fucose); 13C NMR (CDCl3): δ 170,80,
170,77, 170,72, 170,67, 170,62, 170,34, 170,21, 170,09, 170,01, 169,99,
169,65, 144,92 (C1 Galactal), 100,22, 98,83,
98,58, 95,55, 74,48, 73,38, 73,13, 73,06, 71,48, 71,01, 70,68, 67,97,
67,42, 67,18, 67,05, 65,94, 64,83, 62,35, 62,22, 60,88, 60,37, 54,21,
23,23, 22,15, 20,85, 20,82, 20,79, 20,76, 20,65, 20,61, 20,57, 15,51,
(C6 Fucose); IR (Dünnfilm): 3368,7 (NH), 2965,6,
2934,6, 1746,5 (C=O), 1537,5, 1435,9, 1371,3, 1228,5, 1065,0, 1046,0;
[α]D 23= –51,1° (c 1,8,
CH2Cl2); HRMS (FAB):
berechnet für
C46H63NNaO28: m/z = 1100,3434, gefunden 1100,3436.
- 21: Polymer-gebundenes Galactal 7 (Beladung =0,85 mmol Glycal/g),
das in ein Gefäß mit rundem
Boden, das einen mit einer Fritte versehenen Auslass aufwies, platziert
worden war, wurde in CH2Cl2 unter
N2 suspendiert, auf 0°C gekühlt, und dann mit einer Lösung von
3,3-Dimethyldioxiran behandelt. Die Mischung wurde für 40 Minuten
bei 0°C
gerührt
(Teflon-beschichteter magnetischer Rührstab), nach dieser Zeit wurden
lösliche
Anteile durch Filtration durch den mit einer Fritte versehenen Auslass
(N2-Druck) entfernt. Der Polymer-gebundene
1,2-Anhydrozucker wurde für
mehrere Stunden evakuiert (ca. 0,1 Torr), um das Material für den nächsten Schritt
zu trocknen. Dieses Material wurde erneut unter N2 platziert,
bevor es mit 19 behandelt wurde. (~10 Moläquivalente als eine 0,5 M Lösung in
THF). Die Suspension wurde auf –40°C gekühlt und
mit ZnCl2 (~2 Moläquivalente als eine 1,0 M Lösung in
THF) behandelt. Man ließ die
Reaktionsmischung langsam auf r.t. erwärmen (über ca. 2 Stunden), und dann
wurde sie weitere 3-4 Stunden gerührt. Lösliche Anteile wurden durch
Filtration entfernt, und Polymer 18 wurde mehrere Male mit THF gewaschen
und dann im Vakuum getrocknet. Zur Verbindung 18 wurde in einem
Handschuh-Schutzsack festes Sn(OTf)2 zugegeben
(~ Moläquivalente),
und die Mischung wurde unter N2 platziert
und auf 0°C
gekühlt,
bevor sie mit 10 (~5 Moläquivalente als
eine 0,2 M Lösung
in THF) und di-tert-Butylpyridin (~8 Moläquivalente) behandelt wurde.
Man lies die Suspension auf r.t. erwärmen und rührte sie 8-10 Stunden. Die
Mischung wurde mit wasserfreiem THF (2 Mal), mit 1,4-Dioxan (2 Mal),
wieder mit THF gewaschen, und dann im Vakuum getrocknet. Verbindung
20 (100 mg) wurde in THF suspendiert, mit einer 1:3 Mischung aus
AcOH und TBAF (~0,2 M in TBAF, ~10 Moläquivalente) behandelt, und
die Mischung wurde für
18 Stunden bei 40°C
gerührt.
Das Polymer wurde mit THF (3 Mal) gewaschen und die kombinierten
Waschlösungen
wurden konzentriert und durch Säulen-Chromatographie
mit Siliciumdioxidgel (1:1 EtOAc:Hexane) gereinigt. Verbindung 21
(18 mg) wurde als ein farbloser Feststoff erhalten (40% Gesamtausbeute
von 7): 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7,40-7,25
(m, 3OH, Ar H), 6,18 (d, 1H, J=6,0 Hz, H1 Glucal),
5,26 (d, 1H, J=3,5 Hz, H1 Fucose), 5,09
(d, 1H, J=3,7 Hz, H1 Fucose), 4,96 (t, 2H,
J=10,8 Hz, PhCH2), (4,90-4,56 (m, 13H),
4,43 (m, 1H), 4,15-4,06 (m, 4H), 3,97 (dt, 1H, J=8,3 Hz, J=2,4 Hz),
3,87-3,65 (m, 10H), 3,64 (d, 1H), 3,57 (d, 1H), 2,69 (br, 1H, OH),
2,52 (br, 1H, OH), 1,11 (d, 3H, J=7,0 Hz, CH3 Fucose),
1,09 (d, 3H, J=7,0 Hz, CH3 Fucose); 13C NMR (CDCl3); δ 153,37 (C=O),
145,75 (C1 Glucal), 138,60, 138,52, 138,19, 137,61,
128,55, 128,52, 128,44, 128,24, 128,16, 128,07, 127,62, 127,56,
127,45, 98,71, 98,38, 97,65, 97,34, 79,26, 78,87, 78,67, 78,01,
77,79, 77,65, 76,37, 76,10, 74,92, 74,40, 74,16, 73,95, 72,86, 72,64,
72,53, 67,43, 67,29, 61,31, 60,90, 16,65 (C6 Fucose),
16,53 (C6 Fucose); IR (Dünnfilm): 3467,0 (OH), 3029,6,
2923,6, 1807,2 (C=O), 1647,3, 1496,0, 1453,5, 1358,1, 1240,2, 1095,6,
1049,2, 738,5, 697,2; [α]D 23 = –82,5° (c 0,4,
CH2Cl2); HRMS (FAB);
berechnet für
C67H74NaO18: m/z = 1189,4772, gefunden 1189,4757,
- 25: Zu einer Mischung aus 23 (60 mg, 34 μmol) und pulverisierten 4A Molekülsieben
(200 mg) unter N2 wurde durch eine Kanüle eine
Lösung
von 24 (0,21 mmol) in wasserfreiem THF (1,5 mL) zugegeben. Die gerührte Suspension
wurde auf –78°C gekühlt, bevor
sie mit einer Lösung
von AgBF4 (0,21 mmol) in 0,25 mL wasserfreiem
THF behandelt wurde. Die Mischung wurde gerührt und man lies sie langsam über Nacht
auf r.t. erwärmen.
Die Suspension, die eine hellgelbe Farbe entwickelt hatte, wurde
unter Rühren
auf 45°C
für weitere
36 Stunden erwärmt,
bis die TLC (2:5 EtOAc:Hexane) keine Spur von 23 ergab. Die Mischung
wurde mit gesättigtem
wässrigem
NH4Cl (5 mL) behandelt und dann mit EtOAc
(3 × 10
mL) extrahiert, und die organischen Anteile wurden über MgSO4 getrocknet. Das Rohprodukt wurde durch
Silicagel-Chromatographie (1:3 EtOAc:Hexane) gereinigt, um 25 als
ein farbloses Öl
zu ergeben (42 mg, 55%): 1H NMR (400 MHz,
Aceton-d6): δ 8,17 (d, 2H, J=7,3 Hz, PhSO2), 7,50-7,20 (m, 33H, ArH), 6,52 (d, 1H,
J=10,5 Hz, NH), 6,30 (dd, 1H, J=6,0 Hz, H1 Glucal),
5,35-5,32 (m, 2H), 5,25 (d, 1H, J=7,9 Hz), 5,15 (m, 2H), 4,99-4,92
(m, 3H), 4,86-4,52 (m, 14H), 4,45 (dd, 1H, J=7,91 Hz, J=2,4 Hz),
4,32-4,23 (m, 3H), 4,22 (dd, 1H), 4,17 (d, 1H, J=10,1 Hz), 4,08-3,84 (m, 18H), 3,79-3,73
(m, 2H), 3,66 (m, 1H), 3,55 (t, 1H, J=6 Hz), 3,50 (dd, 1H, J=9,7
Hz), 1,33 (d, 3H, J=6,5 Hz, CH3 Fucose),
1,31 (d, 3H, J=6,4 Hz, CH3 Fucose), 1,20-0,98
(m, 84H, 3 × Si(i-Pr)3); 13C NMR (Aceton-d6): 145,66 (C=O), 132,72, 131,48, 131,45,
131,28, 131,16, 130,77, 130,48, 121,31, 120,11, 119,86, 119,78,
119,25, 95,63, 94,70, 91,37, 89,64, 89,31, 86,52, 73,38, 72,24,
71,00, 70,71, 70,37, 69,80, 69,59, 69,06, 68,23, 67,92, 67,38, 67,10,
66,49, 65,67, 65,33, 64,60, 64,34, 64,03, 63,45, 63,30, 59,46, 58,83,
58,37, 54,45, 53,32, 49,86, 19,67 (C6 Fucose),
18,42 (C6 Fucose), 9,55, 9,48, 9,45, 9,31,
9,23, 3,82, 3,70, 3,64; IR (Dünnfilm):
3491,9 (OH), 3030,1, 2941,2, 2865,5, 1835,8, 1819,5, 1649,8, 1496,2,
1462,3, 1349,9, 1245,5, 1155,2, 1095,1, 1049,4, 882,2, 734,8, 692,0;
[α]D 23 = –33,8° (c 2,0,
CH2Cl2); HRMS (FAB):
berechnet für 12C120 13CH179NNaO29SSi4: m/z = 2278,1292, gefunden 2278,1296.
- 17: 1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 6,00 (m,
1H, J=5,6 Hz, CH2CH=CH2),
5,37 (dd, 1H, J=1,6 Hz, J=7,3 Hz, CH2CH=CH2), 5,20 (dd, 1H, J=1,6 Hz, J=9,5 Hz, CH2CH=CH2), 5,18 (d,
1H, J=3,9 Hz, H1 Fucose), 5,10 (d, 1H, J=3,8
Hz, H1 Fucose), 4,64 (d, 1H, J=6,9 Hz),
4,45 (d, 1H, J=7,4 Hz), 4,43-4,23 (m, 2H), 4,27 (dd, 1H, J=9,3 Hz,
J= 10,6 Hz), 4,23-4,11 (m, 2H), 4,02-3,29 (m, 31H), 2,06 (s, 3H,
NAc), 1,31 (d, 3H, J=6,6 Hz, CH3 Fucose), 1,29
(d, 3H, J=6,6 Hz, CH3 Fucose); 13C
NMR (CD3OD): δ 173,20 (C=O), 135,73 (CH2CH=CH2), 105,13, 103,30,
102,49, 101,62, 99,63, 96,86, 80,79, 80,67, 78,44, 76,67, 76,49,
75,89, 74,80, 74,59, 73,94, 73,61, 73,40, 71,55, 71,38, 71,16, 70,42,
70,26, 70,14, 67,77, 67,30, 67,21, 62,79, 62,34, 61,99, 55,54, 22,97
(NAc), 16,65 (2 C's,
C6 Fucose); IR (Dünnfilm): 3376,6 (OH), 2924,2,
1652,5 (C=O), 1383,1, 1032,4; [α]D 23 = –12,8° (c 0,25,
MeOH); HRMS (FAB): berechnet für
C41H69NNaO29: m/z = 1062,3853, gefunden 1062,3837
-
BEISPIELE DER ERFINDUNG
-
Glycal-Assemblierungsverfahren
angewandt auf die Synthese von humanem Brusttumor-assoziiertem Antigen
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine konvergente Synthese des Hexasaccharids
zur Verfügung,
wobei die zwei Trisaccharid-Domänen
effizient in Formen assembliert wurden, die leicht für Kupplung
zugänglich sind.
Die Synthese des ABC-Trisaccharids wird in 8 dargestellt.
Die α-Bindung
bzw. α-Verknüpfung dieses Trisaccharids
kann gebildet werden durch Einsatz eines Fluorzucker-Donors 4b,
unter Verwendung von etablierten Bedingungen. (Gordon, D. M.; Danishefsky,
S. J., Carbohydr. Res., 1990, 206, 361-366.) Herstellung des geeigneten
Disaccharid-Akzeptors beginnt mit 5b (Danishefsky, S. J.; Behar,
V.; Randolph, J. T.; Lloyd, K. O., J. Am. Chem. Soc., 1995, 0000),
das selbst durch eine Glycal-Kupplung erhalten wird.
-
Benzylierung
gefolgt von Desilylierung, Carbonat-Entfernung und selektive Dibenzylierung
ergab das Disaccharid 6b. Den so erhaltene Akzeptor lies man mit
dem Fluorzucker 4b reagieren unter Verwendung von modifizierten
Mukaiyama-Bedingungen (Mukaiyama, T.; Murai, Y.; Shoda, S., Chem.
Lett., 1981, 431-433), um das Trisaccharidglycal 7b bereitzustellen.
Entschützen
des PMB-Ethers stellte das ABC-Trisaccharid 8b bereit, das für eine Kupplung
mit einem geeigneten DEF-Trisaccharid-Donor ausbalanciert wurde
(orig.: "poised").
-
Die
Synthese des DEF-Trisaccharids ist in 9 beschrieben.
Epoxidierung des Galactals 9b und Standardkupplung (Halcomb, R.L.;
Danishefsky, S.J., J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 6661-6666,) mit
Akzeptor 10b ergab regioselektiv das Disaccharid 11b. Fucosylierung,
die die Fluor-Fucose 12b verwendete (Dejter-Juszynski, M.; Flowers,
H.M., Carbohydr. Res., 1973, 28, 61), stellte ein 5:1 Verhältnis an
Monoglycosylierungs-Regioisomeren zur Verfügung, wobei das hauptsächliche
Isomer das gewünschte
Trisaccharid 13b ist. Dieses Material wurde unter Standardbedingungen
behandelt, um das trans-diaxiale Iodsulfonamid 14b zu ergeben.
-
Direkte
Kupplungsreaktionen (Griffith, D.A.; Danishefsky, S.J., J. Am. Chem.
Soc., 1990, 112, 5811-5819; Danishefsky, S.J.; Koseki, K.; Griffith,
D.A.; Gervay, J.; Peterson, J.M.; McDonald, F.E.; Oriyama, T., J.
Am. Chem. Soc., 1992, 114, 8331-8333), die Iodsulfonamide, wie beispielsweise
14b, mit ABC-Trisaccharid-Akzeptoren verwendeten schlugen fehl und
führten
zu einer unterschiedlichen Donorfunktionalität in dem Trisaccharid. In der
Praxis wurde das Iodsulfonamid 14b mit einem Überschuss an Lithiumethanthiolat behandelt,
um das Ethylthioglycosid 15b (10)
zu erhalten. Ein von den gegenwärtigen
Erfindern bereitgestelltes Beispiel führt zu der Vorhersage von Sulfonamid-Beteiligung,
um das gewünschte β-verknüpfte Produkt
aus 15b bereitzustellen. (Griffith, D.A., Doktorarbeit, Yale University,
1992) Wenn der Donor 15b mit MeOTf in Anwesenheit von Akzeptor 8b
behandelt wurde, wurde eine 10:1 Mischung an Hexasaccharid-Isomeren erhalten.
Das Hauptprodukt 16b wurde mit 70-85% Ausbeute erhalten.
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Ceramidbefestigung
und Bearbeitung begann mit Epoxidierung von 16b, gefolgt von Reaktion
mit dem Stannylether 17b, gefördert
durch Zn(OTf)2. (Liu, K.K.-C.; Danishefsky,
S.J., J. Am. Chem. Soc., 1993, 115, 4933-4934) Obwohl die Ausbeute
bei dieser Ceramidkupplung niedrig ist, wurde das korrespondierende
Produkt mit einer Ausbeute von 66% erhalten, wenn diese Reaktion
mit Trisaccharid 7b durchgeführt
wurde. Dieses Material kann dann verwendet werden, um 18b zu erhalten.
Nach Acetylierung wurde die Ceramid-Seitenkette durch Reduktion
der Azid-Funktionalität
unter Verwendung von Lindlar-Katalysator unter einer H2-Atmosphäre in Anwesenheit
von Palmitinanhydrid bearbeitet, um 18b bereitzustellen. Desilylierung
und Verseifung folgte auflösende
Metall-Entschützung
und MeOH-Abschreckung. Peracetylierung der rohen Mischung, gefolgt
von Verseifung stellten das Glycosphingolipid 1b bereit. Von dem
natürlichen
Material sind nur die chemischen Verschiebungen und Kopplungskonstanten
der anomeren Protonen berichtet worden. Das Spektrum des synthetischen
1b befindet sich in vollständiger Übereinstimmung
mit diesen Daten. Weiter wurde das Produkt durch exakte Masse und 1H und 13C NMR charakterisiert.
Es wurde auch gezeigt, dass das synthetische Material an den monoklonalen
Antikörper
MBr1 bindet.
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Zusätzlich stellt
die vorliegende Erfindung das korrespondierende Allylglycosid (10b) zur Verfügung.
Entschützen
von 16b, wie oben, und Acetylierung ergab das Perace tat des Hexasaccharidglycals.
Epoxidierung, Reaktion mit Allylalkohol und Verseifung stellten
das Allylglycosid 19b zur Verfügung.
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Wie
im Falle der Le Determinante, schafft Ozonolyse der Allylgruppe
von 19b die Voraussetzung für reduktive
Kupplung an Lysinreste von Proteinen.
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Synthese of 3b:
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3-O-(4-Metbozybenzyl)-D-galactal
-
Eine
Suspension von D-Galactal (2b) (3,70 g, 25,3 mmol) und Dibutylzinnoxid
(6,30 g, 1,0 Äquiv.)
in trockenem Benzol (150 mL) wurde für 2 Stunden unter Rückfluss
mit azeotroper Entfernung von Wasser erwärmt. Die Reaktion wurde abgekühlt und
mit PMBCI (3,80 mL, 1,1 Äquiv.)
und Tetrabutylammoniumbromid (9,10 g, 1,1 Äquiv.) behandelt und für 4 Stunden
refluxiert. Die Reaktion wurde durch eine Siliciumdioxidsäule gefiltert
und mit EtOAc/Hexanen (4:1) eluiert. Produkt enthaltende Fraktionen
wurden konzentriert und der Rückstand
in Hexanen zerkleinert, um 4,50 g (67%) Produkt als einen weißen kristallinen
Feststoff zu ergeben.
mp (Hexan) 117-118°C; (a)23 = –23,0° (CHCl3, c = 1,1); IR (KBr) 3313 (br), 1645, 1513,
1228, 1082, 821 cm–1 1H
NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,28 (2H, d, J=8,4 Hz), 6,89
(2H, d, J=8,4 Hz), 6,44 (1H, dd, J=6,4 Hz), 4,70 (1H, dt, J=6,3,
1,9 Hz), 4,59-4,52 (2H, ABq, J=11,4 Hz), 4,20-4,18 (1H, m), 4,04-3,97
(1H, m), 3,90-3,82 (2H, m), 3,81 (3H, s), 2,73 (1H, d, J=3,1 Hz,
C4-OH), 2,54 (1H, dd, J=8,2, 4,2 Hz, C6-OH); 13C-NMR
(100 MHz, CDCl3) δ 159,46, 145,02, 142,05, 129,46,
113,95, 99,36, 76,12, 70,17, 70,14, 63,65, 62,74, 55,26; LRMS (NH3) 284 (M+ NH4)+, 266 (M)+, 249.
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4,6-di-O-Benzol-3-O-(4-metbozybenzyl)-D-galactal
(3b).
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Eine
Lösung
von 3-O-(4-methoxybenzyl)-D-galactal (2,28 g, 8,56 mmol) und Benzylbromid
(3,75 mL, 3,68 Moläquivalente;
frisch passiert durch basisches Aluminiumoxid) in DMF (30 mL) unter
N2 bei 0°C
wurde mit NaH (1,37 g, 4,0 Moläquivalente)
in zwei Portionen behandelt. Die Reaktion wurde 0,5 Stunden bei
0°C und
1 Stunde bei r.t. gerührt.
Die Reaktion wurde sorgfältig
in 50 g zerstoßenes
Eis gegossen, mit Wasser auf 100 mL verdünnt, dann mit EtOAc-Hexanen
(1:1, 100 mL × 3
) extrahiert. Organische Extrakte wurden mit Wasser gewaschen (100
mL × 2),
getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Blitzchromatographie mit 15% EtOAc-Hexanen ergab
3,58 g (94%) der Titelverbindung als eine klare Lösung.
[α]23 D = –48,2° (CHCl3, c = 0,85); IR (rein) 3030, 2867, 1645,
1613, 1513, 1247, 1092, 821, 736 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,34-7,23
(12H, m), 4,62 (1H, d, J=12,0 Hz), 4,59-4,51 (2H, ABq, J=11,7 Hz),
4,50-4,39 (2H, ABq, J=11,9 Hz) 13C-NMR (100
MHz, CDCl3) δ 159,04, 143,99, 138,30, 137,90,
130,43, 128,26, 128,20, 128,03, 127,77, 127,57, 127,56, 113,67,
100,00, 75,58, 73,28, 73,17, 71,13, 70,42, 70,28, 68,35, 55,15;
LRMS (NH3) 464 (M+ NH4 +, 100), 326 (18),
309 (48), 253 (17).
-
Synthese von 4b:
-
Eine
Lösung
von Galactal 3b (3,20g, 7,17 mmol) in trockenem CH2Cl2 unter N2 bei 0°C wurde mit
Dimethyldioxiran (0,09M, 80 mL) behandelt und gerührt, bis
alles Glycal verbraucht war (0,5-1 Stunde; TLC 30% EtOAc in Hexanen).
Flüchtige
Bestandteile wurden bei 0°C
mit einem Strom an trockenem N2 entfernt.
Der Rückstand
wurde in 30 mL trockenem THF unter N2 bei
0°C gelöst und mit
TBAF (36 mL, aufbewahrt über Molekülsieben)
behandelt, dann bei Umgebungstemperatur für 20 Stunden gerührt. Die
dunkelbraune Lösung wurde
durch ein Siliciumdioxidkissen filtriert (~4 cm Dicke) und mit EtOAc
(200 mL) gewaschen. Das Filtrat wurde mit Wasser gewaschen (200
mL × 3)
und getrocknet (MgSO4) und konzentriert.
Der Rückstand
wurde in 30% EtOAc-Hexanen (50 mL) erneut gelöst und durch eine kurze Sliciumdioxidsäule filtriert
(10 cm d × 4
cm h) und mit dem gleichen Lösungsmittelsystem
(1L) gewaschen. Das Filtrat wurde konzentriert, um 2,59g Fluorhydrin
mit > 90% Reinheit
zu ergeben. Der Rückstand
wurde in trockenem DMF (30 mL) unter N2 bei
0°C gelöst und mit
Benzylbromid (958 uL, 1,5 Äquiv.,
frisch durch basisches Aluminiumoxid filtriert) behandelt, am Ende
mit NaH (322 mg, 60% Dispersion, 1,5 Äquiv.) und für 30 Minuten
bei 0°C
und 30 Min. bei r.t. gerührt. Die
Reaktion wurde durch Giesen in 100g Eis abgeschreckt und mit 1:1
EtOAc-Hexanen (150 mL × 2)
extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit Wasser gewaschen
(150 mL × 2),
getrocknet (MgSO4) und im Vakuum konzentriert.
Blitzchromatographie mit 10% EtOAc-Hexanen ergab 2,00g (49%) der
Titelverbindung als eine gelbliche Flüssigkeit.
[α]23 D = +15,3° (CHCl3, c = 0,85); IR (CHCl3 Film)
2916, 1612, 1513, 1248, 1103, 1056, 734 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,35-7,24
(17H, m), 6,84 (2H, d, J=8,4 Hz), 5,15 (1H, dd, J=53,2, 7,0 Hz),
4,92 (1Hz, d, J=11,6 Hz), 4,48-4,74 (2H, ABq, J=11,8 Hz), 3,96-3,89
(1H, m), 3,86 (1H, br s), (3H, s), 3,65-3,56 (3H, m), 3,51 (1H, dd,
J=9,8, 2,8Hz); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 159,22,
138,33, 138,11, 137,62, 130,16, 129,19, 128,40, 128,29, 128,21,
128,04 (2C), 127,90, 127,81, 127,69, 127,59, 113,77, 110,20 (d,
J= 214 Hz), 80,60 (d, J=11,3Hz), 79,00 (d, J=20,5Hz), 74,92, 74,52,
73,59 (d, J=5,0Hz), 73,54, 72,99, 72,70, 68,34, 55,20; LRMS (NH3) 454 (M + NH4 +, 100).
-
Synthese von 6b:
-
Eine
Lösung
von TIPS-Carbonat-Galactal 5b (Danishefsky, S.J.; Behar, V.; R.
Andolph, J.T.; Lloyd, K., J. Am. Chem. Soc., 1995, 0000) (4,28g,
5,62 mmol) in THF (25 mL)-MeOH
(5 mL) wurde mit TBAF-Lösung (1,0
M, 6,75 mL, 1,2 Äquiv.)
behandelt. Nach 6 Stunden wurde zusätzlich TBAF (4 mL) zugegeben
und weitere 3 Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde konzentriert und direkt mit 4:1 EtOAc-Hexanen
chromatographiert, um 2,20 g des Triols zu erhalten. Verbleibende
Mischungen an zyklischem Carbonat und gemischtem Carbonat wurden
in MeOH mit MeONa (1,0 mL, 25 Gew.%) hydrolysiert und chromatographisch
gereinigt. Gesamtausbeute betrug 3,02 g (93%). Dieses Material wurde
direkt für
den Dibenzylierungsschritt verwendet.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3) δ 7,35-7,24 (15H, m), 6,43 (1H,
d, J=6,3 Hz), 4,87 (1H, dd, J=6,3, 3,4Hz), 4,84 (1H, d, J=11,4Hz),
4,63 (2H, scheinbar s), 4,61 (1H, d, J=11,4Hz), 4,53-4,47 (3H, m),
4,19-4,16 (3H, m), 3,87-3,84 (2H, m), 3,78-3,66 (3H, m), 3,46 (2H,
scheinbar d, J=4,6 Hz), 3,29 (1H, t, J=5,5 Hz), 3,08 (1H, br), 2,73
(2H, br); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 144,70,
138,41, 138,22, 137,83, 128,45, 128,33 (2C), 128,12, 127,84, 127,73,
127,64, 127,57, 102,28, 99,74, 78,99, 76,03, 74,64, 74,07, 73,24
(2C), 73,17, 72,64, 70,20, 69,10, 67,79, 62,15.
-
Eine
Mischung aus Triolglycal von oben (2,95 g, 5,1 mmol), Dibutylzinnoxid
(1,33 g, 1,05 Äquiv.)
und Bistributylzinnoxid (1,69 mL, 0,65 Äquiv.) in trockenem Benzol
(50 mL) unter N2 wurde für 5 Stunden refluxiert mit
azeotroper Entfernung von Wasser.
-
Die
Reaktion wurde unterhalb des Siedepunkts abgekühlt und mit Benzylbromid (2,43
mL, 4,0 Moläquivalente)
und Tetrabutylammoniumbromid (3,29 g, 2,0 Äquiv.) behandelt. 10 mL Benzol
wurde abdestilliert und die Reaktion für 16 Stunden refluxiert. Die
Reaktion wurde direkt auf eine Siliciumdioxidsäule geladen und mit 15-20%
EtOAc-Hexanen eluiert,
um 3,48 g (90%) von Produkt 6b als ein klares Öl zu ergeben.
[α]23 D = –3,3° (CHCl3, c = 0,87); IR (CHCl3 Film)
2867, 1652, 1454, 1364, 1097, 736 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,35-7,21
(25H, m), 6,45 (1H, d, J=6,2 Hz), 4,88 (1H, dd, J=6,2, 3,9Hz), 4,83
(1H, d, J=10,9 Hz), 4,69 (2H, scheinbar s), 4,68 (1H, d, J=10,9Hz),
4,59 (2H, scheinbar s), 4,55 (1H, d, J=7,8 Hz), 4,49 (2H, scheinbar s),
4,47 (2H, scheinbar s), 4,29 (1H, dd, J=9,6, 5, 8 Hz), 4,18 (1H,
t, J=4,4 Hz), 4,13 (1H, m), 3,99 (1H, br s), 3,85 (1H, dd, J=10,6,
6,4 Hz), 3,75-3,60 (4H, m), 3,47-3,41 (2H, m); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 144,43, 138,64,
138,42, 137,99, 137,84, 137,80, 128,40, 128,34, 128,26, 128,23,
128,18, 128,15, 127,82, 127,75, 127,69, 127,67, 127,65, 127,55,
127,51, 127,46, 127,31, 102,56, 99,56, 80,57, 78,69, 75,72, 75,10,
73,57, 73,32, 72,94, 72,28, 71,94, 70,12, 68,90, 67,85, 66,62; LRMS
(NH3) 776 (M + NH4 +' 100).
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Synthese of 7b:
-
Lactal
6b (1,32 g, 1,74 mmol, 1,0 Äquiv.)
und Fluorzucker 4b (1,49 g, 2,60 mmol, 1,5 Äquiv.) wurden in Ether kombiniert
und konzentriert. Die Mischung wurde durch Verdampfung in trockenem
Benzol (25 mL × 2),
in Vakuum für
2 Stunden getrocknet, dann mit di-t-Butylpyridin (389 uL, 1,0 Äquiv.) im
Handschuh-Schutzsack behandelt und in trockenem Ether (18 mL) unter
Stickstoff-Atmosphäre
gelöst.
In einem separaten 50 mL Gefäß wurden
4A M.S. (4,0g) platziert, dann Flammen-getrocknet unter Vakuum,
auf Raumtemperatur gekühlt. Wasserfreies
Silberperchlorat (360 mg, 1,0 Äquiv.)
und SnCl2 (329 mg, 1,0 Äquiv.) wurden in den Handschuh-Schutzsack
zugegeben und mit Stickstoff gespült. Die Salzmischung wurde
in ein Wasserbad platziert und es wurde Zuckerlösung über eine doppelt bestückte Nadel
eingeführt
und die Mischung wurde für
2 Minuten beschallt. Die Reaktion wurde mit Aluminiumfolie umhüllt und
für 45
Stunden bei r.t. gerührt.
Das Filtrat (200 mL) wurde mit verdünnter NaHCO3 (100
mL × 2)
gewaschen, getrocknet (MgSO4) und konzentriert.
Blitzchromatographie mit 15-20 % EtOAc/Hexanen ergab eine Ausbeute
an Trisacchariden (1,107g, 49%) und unsauberes Lactal. Der Trisaccharid-Teil
wurde noch einmal mit 2% Ether-Methylenchlorid chromatographiert, um
879 mg (39%) des gewünschten α-Produkts
und 195 mg (8,6%) an β-Produkt
zu ergeben. Die unsaubere Lactalfraktion wurde noch einmal mit 3-4%
Ether-Methylenchlorid
chromatographiert, um 479 mg (36%) sauberes Lactal zu ergeben. 77%
Kupplungsausbeute (61 % α-Produkt)
beruhte auf zurückgewonnenem
Ausgangsmaterial.
[α]23 D = +41,8° (CHCl3, c = 1,8); IR (CHCl3 Film)
2867, 1648, 1513, 1496, 1453, 1364, 1248, 1097, 735 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,33-7,12
(42H, m) 6,83 (2H, d, J=8,4 Hz), 6,45 (1H, d, J=6,0 Hz), 5,03 (1H,
d, J=2,3 Hz), 4,91-4,76 (6H, m), 4,68-4,40 (12H, m), 4,23-3,97 (11H,
m), 3,86-3,82 (1H, dd, J=2,3 Hz), 3,76 (3H, s), 3,69-3,64 (2H, m),
3,53 (1H, t, J=8,7 Hz), 3,47-3,43 (1H, m), 3,40-3,36 (1H, m), 3,34-3,31
(1H, dd, J=9,9, 2,8 Hz), 3,22 (1H, dd, J=8,3, 4,8 Hz); 13C-NMR
(100 MHz, CDCl3) δ 158,93, 144,59, 138,98, 138,84,
138,78, 138,64, 138,58, 138,06, 138,02 (2C), 130,82, 129,04, 128,33,
128,24, 128,21, 128,15, 128,08, 128,05, 127,83, 127,81, 127,72,
127,64, 127,58, 127,55, 127,50, 127,44, 127,41, 127,36, 127,33,
127,31, 113,65, 103,02, 100,39, 100,01, 80,93, 78,93, 78,70, 76,53,
76,11, 75,14, 74,84, 74,79, 74,35, 73,91, 73,59, 73,36, 73,15, 73,10,
72,98, 72,15, 72,10, 71,99, 70,55, 69,25, 67,92 (2C), 67,69, 55,19.
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Synthese of 8b:
-
Eine
Lösung
von PMB-Trisaccharid (37 mg, 0,028 mmol) in CH2Cl2 (1 mL) at 0°°C. Die Reaktion wurde direkt
auf eine Siliciumdioxidsäule
geladen und mit 20% EtOAc-Hexanen eluiert, um 28 mg (84%) des gewünschten
Produkts zu ergeben.
[ά]23 D = +45,6° (CHCl3, c = 1,78); IR (CHCl3 Film)
2866, 1648, 1496, 1453, 1248, 1097, 735 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,36-7,15
(40H, M), 6,43 (1H, d, J=6,2 Hz), 5,09 (1H, d, J=3,3 Hz), 4,85 (1H,
dd, J=6,2, 3,6 Hz), 4,83-4,65 (5H, m), 4,61-4,41 (9H, m), 4,29-4,08
(8H, m), 4,02 (1H, d, J=2,6 Hz), 3,97 (1H, d, J=2,2 Hz), 3,93 (1H,
t, J=8,4 Hz), 3,86-3,78 (2H, m), 3,67-3,61 (2H, m), 3,53 (1H, dd,
J=8,5, 4,8 Hz); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ 144,38,
138,78, 138,62, 138,47, (2C), 138,20, 138,00, 137,88, (2C, 128,31,
128,29, 128,23, 128,19, 128,16, 128,05, 127,88, 127,83, 127,62,
127,57, 127,49, 127,45, 127,43, 127,41, 127,37, 127,32, 127,23, 102,68,
99,89, 99,34, 80,82, 78,72, 77,49, 77,10, 75,88, 75,13, 75,03, 74,23,
73,62, 73,05, 73,01, (3C), 72,62, 72,19 (2C), 70,46, 69,66, 68,92,
67,85, 67,74, 67,54.
-
Synthese von 11b:
-
Glycal
9b (4,32 g, 3,14 mmol) wurde in CH2Cl2 (20 mL) gelöst und auf 0°C gekühlt. Es
wurde dann mit Dimethyldioxiran (219 ml, 3,14 mmol) bei 0°C behandelt.
Die Epoxidation endete innerhalb von 1 Stunde und dann wurde die
Reaktionsmischung bis zur Trockenheit unter Verwendung eines trockenen
N2-Stroms konzentriert. Der Rückstand
wurde weiter einmal mit Benzol (20 ml) azeotropiert und für 30 Minuten
bei 0°C
in einer Vakuumleitung gehalten, bevor er in THF (60 ml) gelöst und auf –78°C gekühlt wurde.
In die obige Lösung
wurde über
eine Kanüle
azeotrop getrocknetes Galactal 10b (3,32 g, 10,95 mmol, 20 ml THF)
zugegeben, gefolgt von ZnCl2 (26,3 ml, 1,0
M in Ether). Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und über Nacht
gerührt.
Nach Behandlung mit gesättigtem
wässrigem
Behandlung Na2CO3 (40
ml) wurde die Reaktionsmischung konzentriert und mit Ether (500
ml) extrahiert. Die organische Phase wurde mit gesättigtem wässrigem
NaCl gewaschen, getrocknet (MgSO4) und konzentriert.
Das Rohprodukt wurde durch Silicagel-Chromatographie (1:4 EtOAc-Hexane)
gereinigt, um 6,20 g 11b als einen weißen Schaum zu ergeben (87,4%).
IR
(CHCl3 Film) xyz cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6,45 (1H,
dd, J=6,4, 1,6 Hz), 4,85 (1H, dd, J=6,4, 2,0 Hz), 4,72-4,68 (2H,
m), 4,65 (1H, d, J=7,2 Hz), 4,55 (1H, m), 4,21 (1H, m), 4,08 (1H,
dd, J=9,6, 5,6 Hz), 3,96-3,82 (6H, m), 3,33 (1H, d, J=3,2Hz, OH),
3,27 (1H, d, J=2,8 Hz, OH), 1,16-1,04 (42H, m); 13C-NMR
(100 MHz, CDCl3) δ 154,45, 145,75, 99,14, 98,27,
77,83, 76,59, 74,27, 72,04, 71,62, 70,86, 64,52, 62,57, 61,60, 17,84,
11,78, 11,77; LRMS (NH3) 664 (M + NH4 +, 100), 647 (M
+ 1+, 5), 422 (21), 380 (25).
-
Synthese von 13b:
-
Disaccharid
11b (2,64 g, 4,08 mmol) wurde drei Mal azeotrop getrocknet (3 × 10 ml)
zusammen mit Fluor-Fucose 12b (1,64 g, 3,77 mmol) und Molekülsieben
(4 A, 4,0 g) in THF (20 ml) mit 2,6-di-tert-Butylpyridin. Die Lösung wurde
durch eine Kanüle
einem Behälter
zugegeben, der AgClO4 (1,56 g, 7,54 mmol),
SnCl2 (1,43 g, 7,54 mmol) und Molekülsiebe (4 Å, 4,0 g)
in THF (15 ml) at –40°C enthielt.
Die Reaktionsmischung wurde für
30 Min. bei –40°C gerührt und
dann 34 Stunden bei 5°C
bis zum Verschwinden von Fluor-Fucose. Nach Behandlung mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (40 ml) at 5°C wurde die Mischung mit EtOAc
(700 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde mit gesättigtem
wässrigem
NaCl gewaschen, getrocknet (MgSO4) und konzentriert.
Das Rohprodukt wurde durch Silicagel-Chromatographie gereinigt,
um 1,93 g des gewünschten
Trisaccharidglycals 13b (48%, auf Basis der verwendeten Fluor-Fucose)
und 500 mg des wiedergewonnenen Disaccharids mit nur einer Spur
des anderen Monofucosylprodukts zu ergeben.
-
Synthese von 15b:
-
Eine
azeotrop getrocknete Mischung des Trisaccharidglycals 13b (1,11
g, 1,05 mmol) und Benzolsulfonamid (0,82 g, 5,24 mmol) wurde in
dem THF (20 ml) gelöst
zusammen mit Molekülsieben
(4 A, 2,6 g). Die Mischung wurde auf –40°C gekühlt und dann wurde durch eine
Kanüle
eine Lösung
von I(sym-coll)2COl4 zugegeben,
hergestellt in situ durch Rühren
von I2 (0,54 g, 2,09 mmol) mit Ag(sym-coll)2COl4 (0,986 g, 2,29
mmol) in THF (20 ml) bei Raumtemperatur für etwa 30 Minuten, bis zum
Verschwinden der braunen Farbe von I2. Die Mischung
wurde auf 0°C
innerhalb von 1 Stunde erwärmt
und für
eine weitere Stunde gerührt.
Nach Abschrecken mit gesättigtem
wässrigem
Na2S2O3 wurde
die Mischung filtriert und mit EtOAc (3 × 100 ml) extrahiert. Die kombinierte
organische Phase wurde mit gesättigtem
wässrigem
CuSO4 (100 ml), gesättigtem NaCl (100 ml × 2) gewaschen
und getrocknet (Na2SO4).
Nach Konzentration wurde das Rohprodukt durch Silicagel-Chromatographie
(1:4 EtOAc-Hexane) gereinigt, um 981 mg eines farblosen Öls als eine
2:1 (orig.: "21") Mischung des gewünschten ά-trans-diaxialen
Iodsulfonamids und seines cis-Isomers zu ergeben. Die Iodsulfonamid-Mischung
wurde dann unter Rühren
einem Gefäß zugegeben,
das Ethanthiol (226,3 mg, 3,64 mmol) und Lithiumhexamethydisilylazid
(1,46 ml, 1,46 mmol) in DMF (10 ml) bei –40°C enthielt. Die Reaktionsmischung
wurde bei ~40°C über Nacht
gerührt
und dann mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 abgeschreckt und mit Ether (3 × 100 ml)
extrahiert. Die kombinierte organische Phase wurde mit gesättigtem
wässrigem
NaCl gewaschen und getrocknet (Na2SO4). Nach Konzentration wurde das Rohprodukt
durch Silicagel-Chromatographie (3:97 EtOAc-CH2Cl2) gerei nigt, um eine Ausbeute von 438 mg
15b (33%) und 333 mg des intakten cis-Iodsulfonamids zu ergeben.
-
Synthese von 16b:
-
Eine
Mischung von Akzeptor Trisaccharid 8b (92 mg, 0,077 mmol, 1,0 Äquiv.),
Thioglycosid 15b (198 mg, 2,0 Äquiv.)
und frisch aktivierte 4Å MS
(560 mg) unter N2 bei r.t. wurde in CH2Cl2-Et2O
(1:2, 3,9 mL) suspendiert und für
10 Minuten gerührt.
Die Reaktion wurde auf 0°C
gekühlt,
dann mit Methyltriflat (52,4 uL, 6,0 Äquiv.) behandelt. Die Reaktion
wurde für
4,5 Stunden bei 0°C
und für
1,5 Stunden gerührt,
während
sie auf 15°C
erwärmt
war. Die Reaktion wurde mit TEA (1,0 mL) abgeschreckt, durch eine
Siliciumdioxidkissen gefiltert und mit Et2O
gewaschen. Das Filtrat (70 mL) wurde mit gesättigtem NaHCO3 (50
mL × 2)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Das Rohprodukt wurde durch HPLC (17% EtOAc in
Hexanen, 15 mL/min, 260 nm UV Bestimmung) gereinigt, um 158 mg (85%)
des gewünschten
Produkts und 27,7 mg von ά-verknüpftem Nebenprodukt
(ca. 55% Reinheit) zu ergeben.
Retentionszeit =22 Min.; [ά]23 D = –13,3° (CHCl3, c = 1,4); IR (CHCl3 Film)
2940, 2865, 1792, 1652, 1454, 1161, 1101, 734 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,8 (2H,
m), 7,38-7,06 (58H,
m), 6,43 (1H, d, J=6,1Hz), 5,15 (1H, br s), 5,07 (1H, d, J=3,6 Hz),
5,03 (1H, d, J=3,6 Hz), 4,99 (1H, d, J=11,6 Hz), 4,89-4,61 (12H,
m), 4,54-4,46 (4H, m), 4,42 (2H, scheinbar s), 4,38 (1H, d, J=11,9
Hz), 4,34-4,26 (3H, m), 4,21-4,18 (4H, m), 4,13-4,03 (7H, m), 3,98-3,76
(14H, m), 3,70-3,61 (4H, m), 3,46-3,27 (7H, m), 2,84 (1H, OH), 1,16
(3H, d, J=6,4 Hz), 1,13-1,02 (42H, m); 13C-NMR
(100 MHz, CDCl3) δ 155,35, 144,55, 140,78, 138,99,
138,75, 138,68, xxx, 138,54, 138,43, 138,13, 138,03, 137,94, 137,82,
132,31, 128,81, 128,52, xxx, 128,38, 128,36, 128,27, 128,24, 128,20,
128,16, 128,02, 127,93, 127,72, 127,66, 127,58, 127,48, 127,43,
127,37, 127,20, 103,41, 102,75, 99,79, 99,55, 98,29, 97,76, 80,49,
80,39, 79,09, 78,91, 78,25, 77,68, xxx, 76,51, 75,88, 75,09, 74,99,
74,91, 74,73, 74,15, 74,02, 73,92, 73,52, 73,19, 73,10, 72,94, 72,67,
72,25, 72,07, 71,76, 71,56, 71,33, 70,33, 69,45, 69,32, 68,48, 68,08, 67,86,
67,75, 61,97, 61,60, 56,14, 17,99, 17,96, 17,95, 17,92, 16,75, 11,86;
HRMS (FAB) berechnet für C138H169NO30SSi2Na (M + Na)
2432,0920, gefunden 2432,0970.
-
Synthese von 19b:
-
Eine
Lösung
von Hexasaccharidglycal 16b (85 mg, 0,035 mmol) in THF (6 mL) unter
N2 bei r.t. wurde mit TBAF (1,0 M, 353 uL,
10 Äquiv.)
behandelt. Nach 38 Stunden bei r.t. wurde die Reaktion auf ca. 1
mL konzentriert, dann in EtOAc (60 mL) gelöst, mit Wasser (30 mL × 2) gewaschen,
getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Blitzchromatographie mit 4% MeOH in CH2Cl2 ergab 70,0 mg
(98%) des Desilyl-decarbonierten Produkts.
[ά]23 D = 1,8° (CHCl3 Film) 2868, 1652, 1455, 1157, 1094, 735
cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7,80 (2H,
d, J=7,4 Hz), 7,47 (2H, d, J=7,2 Hz), 7,37-6,95 (56H, m), 6,45 (1H,
d, J=6,3 Hz), 5,86 (1H, br s), 5,35 (1H, d, J=11,6Hz), 5,30 (1H,
D, J= 2,8 Hz), 4,95 (1H, d, J=11,3 Hz), 4,89 (1H, d, J= 3,5 Hz),
4,86-4,67 (9H, m), 4,54-4,39 (9H, m), 4,34 (1H, dd, J=10,4, 2,8
Hz), 4,26-4,06 (9H, m), 3,98-3,45 (23H, m), 3,41 (1H, d, J=10,0 Hz),
3,29-3,20 (5H, m),
0,73 (3H, d, J=6,3 Hz); 13C-NMR (100 MHz,
CDCl3) δ 144,87,
142,49, 139,49, 139,11, 138,87, 138,63, 138,54, 138,37, 138,00,
137,98, 137,97, 137,18, 131,64, 128,74, 128,52, 128,43, 128,33, 128,28,
128,25, 128,21, 128,02, 127,99, 127,97, 127,80, 127,74, 127,67,
127,63, 127,61, 127,54, 127,53, 127,50, 127,44, 127,33, 127,31,
127,02, 126,86, 103,39, 102,78, 100,75, 100,09, 99,80, 99,75, 81,42,
80,64, 78,98, 78,86, 77,82, 77,40, 77,26, 76,26, 75,16, 75,09, 75,07,
74,95, 74,69, 74,30, 73,58, 73,17, 73,11, 72,71, 72,67, 72,65, 72,55,
72,36, 72,18, 69,65, 69,53, 68,54, 68,18, 68,08, 67,85, 67,79, 67,21,
54,95, 16,60.
-
Zu
flüssigem
Ammoniak (ca. 8mL) unter N2 bei –78°C wurde metallisches
Natrium (95 mg) zugegeben und für
2 Minuten gerührt.
Zu der blauen Lösung
wurde eine Lösung
von obigem Hexasaccharidglycal (70 mg, 33,8 umol) in trockenem THF
(2mL) gegeben. Nach 45 Min. bei –78°C (orig.: "78°C") wurde die Reaktion
mit absolutem Methanol (4 mL) abgeschreckt. Das meiste Ammoniak
wurde mit einem Stickstoffstrom entfernt (Endvolumen betrug ca.
4 mL) und die Reaktion mit Methanol auf ca. 10 mL verdünnt. Zu
der Lösung
wurde Dowex 50-X8 (890 mg, gewaschen und getrocknet) zugegeben und
für 5 Minuten
gerührt.
Die Lösung
wurde filtriert und mit Methanol gewaschen, zuletzt mit ammoniakalischem
Methanol (5 mL), und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert. Der
Rückstand
und DMAP (2,4 mg) wurden unter N2 platziert
und in DMF (1,0 mL), THF (1,0 mL) und TEA (1,0 mL) suspendiert,
dann mit Ac2O (0,3 mL) behandelt. Nach 20 Stunden
(TLC-Analyse mit EtOAc) wurde die Reaktion in Wasser (40 mL) gegossen
und mit EtOAc (40 mL × 2)
extrahiert, mit verdünntem
NaHCO3 (30 mL) und mit Wasser (30 mL) gewaschen,
getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Blitzchromatographie mit 80% EtOAc in CH2Cl2 ergab 52,0 mg
(93%) des Produkts als weißen
Schaum.
mp 132-134°C;
[ά]23 D = +4,7° (CHCl3, c= 1,4); IR (CHCl3 Film)
1742, 1652, 1371, 1227, 1069 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6,68 (1H,
d, J=6,8 Hz), 6,42 (1H, d, J=6,0 Hz), 5,58 (1H, d, J=3,2 Hz), 5,47
(1H, d, J=3,4 Hz), 5,40-5,37 (2H, m), 5,29 (1h, dd, J=10,9, 3,1
Hz), 5,25-5,15 (5H, m) 5,06 (1H, dd, J=11,2, 3,3 Hz), 5,02 (1H,
d, J=3,6 Hz), 4,99-4,92 (2H, m), 4,84-4,81 (2H, m), 4,67 (1H, d,
J=7,8 Hz), 4,56-4,51 (2H, m), 4,45-4,38 (3H, m), 4,29 (1H, dd, J=10,6,
3,4 Hz), 4,22-3,95 (13H, m), 3,90-3,77 (3H, m), 2,19-1,92 (51H,
m), 1,15 (3H, d, J=6,4 Hz); 13C-NMR (100
MHz, CDCl3) δ 172,40, 171,45, 170,84, 170,54,
170,52, 170,48, 170,45, 170,40, 170,39, 170,34, 170,23, 169,99,
169,82, 169,74, 169,36, 169,00, 145,43, 102,01, 101,17, 98,83, (2C),
98,45, 94,24, 75,65, 74,95, 73,98, 73,64, 73,49, 72,32, 71,84, 71,53,
71,44, 70,81, 70,74, 70,66, 70,12, 69,77, 68,97, 68,71, 68,67, 68,02,
67,97, 67,88, 67,60, 67,35, 64,43, 61,88, 61,81, 61,42, 61,29, 61,04,
56,18, 23,06, 21,02, 20,81, 20,76, 20,68, 20,64, 20,62, 20,58, 20,57,
20,55, 20,49, 20,43, 15,88.
-
Obiges
Peracetyl-Hexasaccharidglycal (52 mg) wurde in zwei Portionen aufgeteilt
(22 mg und 30 mg). Eine Lösung
von Hexasaccharidglycal (22,0 mg, 13,4 umol) in trockenem CH2Cl2 (2 mL) unter
N2 bei 0°C
wurde dann mit Allylalkohol (5 mL) behandelt. Die Mischung wurde
für 15
Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Überschüssiger Allylalkohol
wurde im Vakuum entfernt. Die andere Charge (30 mg) wurde ähnlich behandelt. Die
Rohprodukte wurden kombiniert und mit 85% EtOAc-CH2Cl2 chromatographiert, um 35,8 mg (66%) weniger
polares Produkt und 15,7 mg (29%) polareres Produkt zu ergeben.
33,2 mg (19 umol) des weniger polaren Produkts wurde unter N2 in absolutem MeOH (14 mL) gelöst und mit
MeONa-Lösung
in Methanol (165 uL, 25Gew.%) behandelt. Nach 6 Stunden wurde die
Reaktion mit Dowex 50-X8 (200 mg, gewaschen und getrocknet) neutralisiert,
filtriert und konzentriert, um eine quantitative Ausbeute der Titelverbindung
19b zu ergeben.
mp 204-206° (Zersetzung);
[ά]23 D " +5,5° (MeOH, c
= 0,67); IR (MeOH Film) 3356 (br), 2923, 1658, 1374, 1071 cm–1; 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ 5,99-5,93
(1H, m), 5,24 (1H, d, J=3,8 Hz), 5,18-5,14 (1H, m), 4,93 (1H, d, J=3,9
Hz), 4,56-4,54 (2H, m), 4,42-4,06
(10H, m), 3,99 (1H, s), 3,91-3,47 (26H, m), 3,41-3,37 (1H, m), 3,27 (1H,
t, J=8,8 Hz), 2,01 (3H, s), 1,24 (3H, d, J=6,5 Hz); 13C-NMR
(100MHz, CD3OD, Referenz = δ 49,05) δ 174,55,
135,73, 117,57, 105,48, 105,42, 103,94, 103,26, 102,79, 101,08,
81,21, 80,67, 80,05, 79,20, 78,09, 76,79, 76,56, 76,48, 76,44, 76,41,
75,54, 74,86, 74,68, 73,57, 72,63, 72,50, 71,57, 71,16, 70,64, 70,41,
69,68, 68,16, 62,67, 62,64, 62,57, 61,96, 61,63, 53,11, 23,58, 16,78.
-
Zum
Zweck der präparativen
Synthese von Struktur 1b wurde eine Ceramid-Vorstufe an dem ABC-Trisaccharid
befestigt (11). Epoxidation von 7b,
gefolgt von Reaktion mit der Ceramid-Vorstufe 17b (als ihr Tributylstannylether)
gefördert
durch Zn(OTF)2 stellte 20b zur Verfügung. Acetylierung
und PMB-Entfernung gingen reibungslos bzw. sanft vonstatten, um
21b zu liefern, welches zum Kuppeln mit einem geeigneten DEF-Trisaccharid-Donor
ausbalanciert wurde (orig.: "poised").
-
Wenn
Trisaccharid 15b mit MeOTf in Anwesenheit von Akzeptor 21b behandelt
wurde, wurde eine 4:1 Mischung von Hexasaccharid-Isomeren erhalten.
Das Hauptprodukt 22b wurde mit 50% Ausbeute erhalten.
-
Die
Ceramid-Seitenkette wurde durch Reduktion der Azid-Funktionalität unter
Verwendung von Lindlar-Katalysator unter einer H2-Atmosphäre in Anwesenheit
von Palmitinanhydrid bearbeitet, um direkt 18b bereitzustellen.
Desilylierung wurde gefolgt von auflösendem Metall-Entschützen der
Sulfonamid- und Benzylgruppen und MeOH-Abschreckung, um die Carbonat- und Acetatgruppen
zu entfernen. Peracetylierung der rohen Mischung ergab eine 78%
Ausbeute an peracetyliertem Hexasaccharid. Verseifung dieses Materials
unter Verwendung von NaOMe stellte das natürliche Produkt 1b mit 96% Ausbeute
bereit. Die Kopplungskonstanten und chemischen Verschiebungen der
anomeren Protonen von 1b entsprachen berichteten Daten. Zusätzlich wurde
das Produkt durch exakte Masse, und 1H und 13C NMR charakterisiert.
-
Synthese von 20b:
-
Die
benzylierte Ceramid-Vorstufe (475 mg, 1,14 mmol) wurde in 4 mL PhH
gelöst.
Bis(tribuylzinn)ether (0,29 mL, 0,34 g, 0,57 mmol) wurde zugegeben
und das Reaktionsgefäß (ausgestattet
mit einer Dean-Stark-Falle) wurde bis zum Rückfluss erwärmt. Nach 3 Stunden ließ man die
Reaktion abkühlen
und konzentrierte sie unter einem N2-Strom.
In einem getrennten Gefäß wurde
das Glycal 7b in 1 mL wasserfreiem CH2Cl2 gelöst
und die resultierende Lösung
wurde auf 0°C
gekühlt,
und es wurde eine Lösung
von 3,3-Dimethyldioxiran
(2,8 mL, 0,25 mmol, 0,09 M in Aceton) zugegeben. Nach 45 Minuten
wurde die Lösung
unter einem N2-Strom konzentriert, dann
unter Vakuum. Der Zinnether wurde in 1 mL wasserfreiem THF gelöst und über eine
Kanüle
zu einer Mischung aus Zn(OTf)2 (170 mg,
0,468 mmol) in 1 mL THF at –78°C zugegeben (gewaschen
1 × 0,5
mL THF). Man ließ die
Reaktion über
12 Stunden auf Raumtemperatur erwärmen und schreckte diese dann
mit destilliertem Wasser ab. Die wässrige Phase wurde 3 × mit EtOAc
extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet. Säulen-Blitzchromatographie (3:1
Hexan/EtOAc, 3 × 16
cm Silicagel) ergab 265 mg (66%) der gewünschten Verbindung 20b.
1H NMR (CDCl3) δ 7,43-7,15
(m, 45H), 7,03 (d, J=8,6 Hz, 2H), 6,79 (d, J=8,6 Hz, 2H), 5,76 (dt,
J=6,7, 15,4 Hz, 1H), 5,43 (dd, J=8,5, 15,4 Hz, 1H), 5,07 (d, J=3,5
Hz, 1H), 5,05 (d, J=12,0 Hz, 1H), 4,90 (d, J=12,9 Hz, 2H), 4,83-4,77
(m, 3H), 4,69 (d, J=12,0 Hz, 1H), 4,61 (d, J=11,9 Hz, 1H), 4,54-4,45
(m, 3H), 4,42-4,25 (m, 7H), 4,18-4,05 (m, 6H), 4,01-3,91 (m, 4H), 3,83
(dd, J=4,4, 10,6 Hz, 1H), 3,79 (s, 3H), 3,71-3,65 (m, 4H), 3,57-3,32 (m,
7H), 3,20 (m, 1H), 2,29 (bs, 1H), 2,11 (bq, J=6,7 Hz, 2H), 1,42-1,29
(m, 22H), 0,91 (t, J=6,6 Hz, 3H); 13C-NMR
(CDCl3) δ 158,8,
139,1, 139,0, 138,7, 138,6, 138,34, 138,29, 138,2, 138,1, 130,8,
128,7, 128,55, 128,50, 128,4, 128,33, 128,28, 128,26, 128,12, 128,06,
127,84, 127,76, 127,7, 127,64, 127,60, 127,5, 127,45, 127,36, 125,8,
113,5, 102,7, 100,6, 81,9, 81,5, 79,4, 77,4, 77,0, 76,7, 76,6, 76,4,
75,5, 74,9, 74,7, 74,4, 73,9, 73,3, 73,2, 73,11, 73,06, 72,3, 72,1,
70,0, 69,4, 68,7, 68,1, 67,9, 67,7, 64,2, 55,2, 32,4, 31,9, 29,70,
29,65, 29,5, 29,4, 29,2, 29,0, 22,7, 14,2; IR (Dünnfilm) 3447, 3062, 3029, 2923,
2853, 2099, 1612, 1586, 1514, 1496, 1454, 1364 cm–1;
[ά]23 D +25,0 (c 0,70).
-
Synthese von 21b:
-
Das
obige Trisaccharid (256 mg, 0,147 mmol) wurde in 2 mL wasserfreiem
CH2Cl2 gelöst. Nacheinander
wurden Triethylamin (0,105 mL, 76 mg, 0,753 mmol), DMAP (2 mg, 0,02
mmol) und Essigsäureanhydrid (0,042
mL, 45 mg, 0,445 mmol) zugegeben. Die Reaktion wurde für 1 Stunde
gerührt,
dann mit gesättigtem wässrigem
NaHCO3 abgeschreckt. Die Extrakte wurden
mit wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und konzentriert. Reinigung durch Säulen-Blitzchromatographie (4:1
Hexan/EtOAc, 2 × 16
cm Silicagel) ergaben 235 mg (90%) der gewünschten Verbindung.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,42-7,17
(m, 45H), 7,03 (d, J=8,6 Hz, 2H), 6,81 (d, J=8,6 Hz, 2H), 5,75 (dt,
J=6,7, 15,4 Hz, 1H), 5,43 (dd, J=8,6, 15,4 Hz, 1H), 5,07 (d, J=3,4,
1H), 4,99-4,90 (m, 4H), 4,85 (d, J=11,3 Hz, 2H), 4,77 (d, J=11,9
Hz, 1H), 4,76 (d, J=12,4 Hz, 1H), 4,70 (d, J=12,0 Hz, 1H), 4,62
(d, J=11,7Hz, 1H), 4,57-4,52 (m, 3H), 4,49-4,34 (m, 7H), 4,30 (d,
J=11,8 Hz, 1H), 4,25 (d, J=11,8 Hz, 1H), 4,14-4,06 (m, 7H), 4,01-3,95
(m, 2H), 3,91 (dd, J=5,6, 8,6 Hz, 1H), 3,85 (dd, J=4,3, 11,1, Hz,
1H), 3,80 (s, 3H), 3,74 (d, J=9,8 Hz, 1H), 3,69 (dd, 7,7, 9,9 Hz,
1H), 3,63-3,51 (m, 5H), 3,43-3,34 (m, 3H), 3,22 (dd, J=4,6, 8,2
Hz, 1H), 2,12 (dd, J=6,8, 13,6, 2H), 1,87 (s, 3H), 1,43-1,30 (m,
22H), 0,93, (t, J=6,6 Hz, 3H); 13C-NMR (CDCl3) δ 169,3,
158,8, 139,1, 139,0, 138,69, 138,65, 138,6, 138,31, 138,26, 138,2,
138,1, 138,0, 130,8, 128,8, 128,6, 128,41, 128,35, 128,30, 128,28, 128,14,
128,0, 127,9, 127,8, 127,64, 127,60, 127,58, 127,51, 127,47, 127,38,
126,0, 113,5, 102,7, 100,8, 100,6, 81,5, 79,9, 79,5, 79,4, 79,3,
77,4, 77,1, 76,8, 75,5, 75,3, 74,9, 74,5, 74,2, 73,9, 73,2, 73,1,
73,0, 72,4, 72,2, 72,1, 70,2, 69,4, 68,1, 68,0, 67,9, 67,5, 63,8,
55,2, 32,4, 32,0, 29,72, 29,67, 29,5, 29,4, 29,2, 29,1, 22,7, 20,9,
14,2; IR (Dünnfilm)
3028, 2923, 2852, 2098, 1751, 1611, 1513, 1496, 1453, 1365, 1232
cm–1;
[ά]23 D +20,3 (c 0,45).
-
Das
obige Trisaccharid (230 mg, 0,129 mmol) wurde in 4 mL CH2Cl2 gelöst, es wurde
destilliertes Wasser (1 mL) zugegeben und die Mischung wurde auf
0°C gekühlt. DDQ
(35 mg, 0,15 mmol) wurde zugegeben und die Reaktion wurde für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktion wurde mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 abgeschreckt. Die wässrige Phase
wurde 3 × mit
CH2Cl2 extrahiert.
Die kombinierten organischen Phasen wurden gewaschen und über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet. Säulen-Blitzchromatographie (4:1 Hexan/EtOAc,
2 × 16
cm Siliciumdioxid) ergab 182 mg (85%) der gewünschten Verbindung 21b.
1H NMR (CDCl3) δ 7,38-7,13
(m, 45H), 5,73 (dt, J=6,7, 15,4 Hz, 1H), 5,41 (dd, J=8,6, 15,4 Hz,
1H), 5,09 (d, J=3,2 Hz, 1H), 4,98 (d, J=12,5 Hz, 1H), 4,95 (dd,
J=8,0, 9,2 Hz, 1H), 4,87 (d, J=11,2 Hz, 1H), 4,80 (d, J=11,3 Hz,
1H), 4,77 (d, J=10,9 Hz, 1H), 4,70 (d, J=11,4 Hz, 1H), 4,65-4,50
(m, 6H), 4,45-4,42 (m, 3H), 4,38-4,34 (m, 3H), 4,28 (bs, 2H), 4,15
(d, J=11,7 Hz, 1H), 4,11 (d, J=11,8 Hz, 1H), 4,08-4,01 (m, 3H, 3,98-3,94
(m, 3H), 3,88 (dd, J=5,5, 8,5 Hz, 1H), 3,82 (dd, J=4,3, 7,0 Hz,
1H), 3,77 (dd, J=3,1, 10,1Hz, 1H), 3,70 (d, J=9,8 Hz, 1H), 3,64-3,51
(m, 5H), 3,46 (dd, J=5,4, 9,4, 1H), 3,39 (m, 1H), 3,34-3,30 (m, 2H), 3,21
(dd, J=4,7, 8,4 Hz, 1H), 2,09 (m, 2H), 1,90 (s, 3H), 1,84 (d, J=5,1Hz,
1H), 1,41-1,27 (m, 22H), 0,90 (t, J=6,5 Hz, 3H); 13C
NMR (CDCl3) δ 169,3, 165,9, 139,3, 138,7,
138,6, 138,5, 138,3, 138,2, 138,1, 138,0, 128,5, 128,4, 128,32,
128,27, 128,25, 128,17, 128,00, 127,94, 127,91, 127,8, 127,75, 127,70,
127,67, 127,61, 127,55, 127,49, 127,45, 127,21, 125,9, 107,8, 102,6,
100,8, 99,4, 81,4, 80,6, 79,3, 77,5, 77,3, 77,0, 76,9, 76,7, 75,5,
75,3, 75,2, 74,3, 73,2, 73,1, 73,0, 72,9, 72,3, 72,1, 70,1, 70,0,
69,1, 68,1, 68,0, 67,8, 67,4, 63,8, 32,4, 31,9, 29,7, 29,6, 29,5,
29,4, 29,2, 29,1, 22,7, 20,9, 14,1; IR (Dünnfilm) 3570, 3087, 3062, 3029,
2924, 2853, 2099, 1950, 1873, 1752, 1496, 1453, 1366, 1231 cm–1;
[ά]23 D +17,6 (c 1,40).
-
Synthese von 22b:
-
Thioglycosid
15b (188 mg, 0,151 mmol) und der Akzeptor 21b (125 mg, 0,0751 mmol)
wurden azeotrop mit Benzol zwei Mal getrocknet. Die Mischung wurde
dann in 2,6 mL wasserfreiem Et2O und 1,3
mL CH2Cl2 gelöst und es
wurden zu dieser Lösung
500 mg 4 Å Molekülsiebe zugegeben.
Diese Mischung wurde für
1 Stunde gerührt
und dann auf 0°C
gekühlt
und es wurde MeOTf (0,051 mL, 74 mg, 0,45 mmol) zugegeben. Die Reaktion
wurde bei 0°C
für 9 Stunden
gerührt.
Triethylamin (1 mL) wurde dann zugegeben und die Reaktion wurde
durch eine Siliciumdioxidkissen gefiltert und mit Et2O
gewaschen. Das Filtrat wurde dann mit gesättigtem wässrigem NaHCO3 gewaschen
und über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Reinigung
mit präparativer HPLC
(85:15 Hexan/EtOAc) ergab 108 mg (50%) der gewünschten Verbindung 22b. Das
b/a-Verhältnis
der Reaktion betrug 4:1.
1H NMR (CDCl3) δ 7,75
(d, J=7,2 Hz, 2H), 7,46-7,05 (m, 63H), 5,75 (dt, J=6,8, 15,2 Hz,
1HO), 5,43 (dd, J=8,6, 15,5 Hz, 1H), 5,13 (m, 2H), 5,09 (d, 3,6
Hz, 1H), 5,05 (d, J=11,6 Hz, 1H), 5,00 (d, J=11,5 Hz, 1H), 4,94-4,86 (m,
5H), 4,83-4,65 (m, 14H), 4,59 (d, 11,7 Hz, 2H), 4,53-4,43 (m, 6H),
4,39-4,31 (m, 4H), 4,23 (d, J=11,9 Hz, 1H), 4,18 (d, J=11,9 Hz,
1H), 4,15-4,08 (m, 2H), 4,05-3,57 (m, 31H), 3,54 (d, J=9,1 Hz, 1H),
3,49-3,45 (m, 2H), 3,38 (m, 1H), 3,31-3,23 (m, 3H), 2,92-2,89 (m,
2H), 2,75 (bt, 6,0H, H), 2,12 (bq, J= 6,9 Hz, 2H), 1,85 (s, 3H), 1,20-1,09
(m, 42H), 0,92 (t, J=6,6 Hz, 3H); 13C NMR
(CDCl3) δ 169,1,
165,9, 155,5, 140,9, 139,2, 139,0, 138,8, 138,64, 138,59, 138,47,
138,43, 138,3, 138,2, 138,10, 138,07, 138,0, 132,1, 129,1, 128,69,
128,65, 128,56, 128,43, 128,40, 128,36, 128,35, 128,26, 128,17,
128,12, 128,08, 127,97, 127,77, 127,66, 127,64, 127,60, 127,54,
127,49, 127,45, 127,41, 127,3, 126,0, 103,0, 102,7, 100,8, 99,7,
99,2, 98,0, 81,2, 80,6, 79,5, 79,2, 79,0, 78,3, 77,7, 76,8, 76,5,
75,5, 75,3, 75,1, 75,03, 74,97, 74,91, 74,87, 74,0, 73,2, 73,10,
73,07, 72,98, 72,93, 72,6, 72,3, 72,1, 72,0, 71,32, 71,25, 70,2,
69,4, 69,32, 69,25, 68,1, 67,9, 67,5, 68,3, 62,1, 62,0, 56,1, 32,4, 31,9,
29,71, 29,68, 29,66, 29,48, 29,38, 29,2, 29,1, 22,7, 20,7, 18,13,
18,11, 18,01, 17,98, 16,9, 14,2, 11,9; IR (Dünnfilm) 3344, 3030, 2924, 2864,
2101, 1789, 1754, 1496, 1453, 1366, 1232 cm–1.
-
Synthese von 18b:
-
Das
Hexasaccharid 22b (66 mg, 0,023 mmol) wurde in 1 mL EtOAc gelöst. Es wurde
Lindlar-Katalysator (66 mg) zugegeben, gefolgt von der Zugabe von
Palmitinanhydrid (23 mg, 0,046 mmol). Das System wurde unter Vakuum
gesäubert
(orig.: "purged") und dann unter
1 Atmosphäre
H2 gegeben. Nach 24 Stunden wurde die Reaktion
durch ein Siliciumdioxidkissen gefiltert, mit EtOAc gewaschen und
konzentriert. Reinigung durch präparative
HPLC (4:1 Hexan/EtOAc) ergab 64 mg (90%) des gewünschten Produkts 18b.
1H NMR (CDCl3) δ 7,72 (d,
J=7,2 Hz, 2H), 7,42-7,02 (m, 63H), 5,65 (d, J=9,1 Hz, 1H), 5,62
(dt, J=6,6, 15,3 Hz, 1H), 5,31 (dd, J=8,6, 15,3 Hz, 1H), 5,10 (m,
2H), 5,05 (d, J=3,6 Hz, 1H), 5,02 (d, J=11,5 Hz, 1H), 4,96 (d, J=11,4 Hz,
1H), 4,90-4,62 (m, 13H), 4,57-4,38 (m, 8H), 4,32-4,26 (m, 3H), 4,21-4,07
(m, 9H), 4,01-3,41 (m, 31H), 3,30 (m, 1H), 3,23 (m, 3H), 2,20 (m,
4H), 1,82 (s, 3H), 1,52 (bm, 2H), 1,32-1,19 (m, 53H), 1,15-1,08
(m, 42H), 0,88 (t, J=6,8 Hz, 6H); IR (Dünnfilm) 3531, 3346, 3063, 3030,
2924, 2854, 1790, 1748, 1674, 1496, 1454, 1365, 1236 cm–1;
[ά]23 D – 17,9 (c
0,65).
-
Synthese von 1b:
-
Das
obige Hexasaccharid (20 mg, 0,0065 mmol) wurde in 0,5 mL THF gelöst. Eine
Lösung
von Tetrabutylammoniumfluorid (1,0 M in THF, 0,050 mL, 0,050 mmol)
wurde zugegeben und die Reaktion für 2 Stunden gerührt. Die
Lösung
wurde durch ein Siliciumdioxidkissen gefiltert, mit EtOAc gewaschen
und konzentriert. Der Rückstand
wurde in 1 mL wasserfreiem MeOH gelöst und es wurde NaOMe (10 mg,
0,19 mmol) zugegeben. Die Reaktion wurde für 3 Stunden gerührt, mit
40 mg Dowex-50 Harz neutralisiert, filtriert und konzentriert. Reinigung
durch Säulen-Blitzchromatographie
(1,5 × 4
cm 10-40 u Silicagel, 95:5 CH2Cl2/MeOH) ergab 16,5 mg (94%) der gewünschten
Verbindung.
1H NMR (CDCl3) δ 7,78 (d,
J=7,6 Hz, 2H), 7,46 (d, J=7,4 Hz, 2H), 7,41-6,97 (m, 61H), 6,02
(d, J=9,1 Hz, 1H), 5,76 (bs, 1H), 5,67 (dt, J=6,6, 15,3 Hz, 1H),
5,37-5,30 (m, 2H), 5,19 (d, J=2,6 Hz, 1H), 4,96 (d, J=11,3 Hz, 1H), 4,93
(d, J=3,4 Hz, 1H), 4,90-4,83 (m, 3H), 4,78-4,66 (m, 7H), 4,56 (d,
J=11,1 Hz, 1H), 4,53 (d, J=10,2 Hz, 1H), 4,47-4,32 (m, 5H), 4,28-4,06
(m, 14H), 4,01-3,13 (m, 36H), 2,73 (bt, 1H), 2,61 (bs, 1H), 2,54
(bs, 1H), 2,05 (m, 4H), 1,50 (m, 2H), 1,38-1,23 (m, 46H), 0,88 (t,
J=6,6 Hz, 6H), 0,78 (d, 6,3 Hz, 3H); 13C
NMR (CDCl3) δ 173,4, 142,4, 139,5, 139,0,
138,7, 138,5, 138,33, 138,26, 138,14, 138,09, 137,9, 137,2, 137,1,
131,6, 129,0, 128,8, 128,54, 128,47, 128,37, 128,32, 128,27, 128,22,
128,17, 128,14, 128,05, 127,99, 127,79, 127,73, 127,68, 127,63,
127,59, 127,49, 127,46, 127,37, 127,32, 126,98, 126,58, 104,1, 102,83,
102,76, 100,3, 100,2, 82,1, 81,5, 81,2, 79,6, 79,2, 79,0, 78,0,
77,3, 77,0, 76,7, 75,6, 75,3, 75,1, 75,0, 74,8, 74,6, 73,5, 73,4,
73,2, 73,0, 72,7, 72,6, 71,9, 70,1, 69,6, 68,5, 68,2, 68,0, 67,5,
62,4, 61,9, 54,8, 52,3, 36,9, 32,3, 31,9, 29,71, 29,67, 29,54, 29,50,
29,43, 29,37, 29,28, 29,20, 25,7, 22,7, 16,7, 14,1; IR (Dünnfilm)
3424, 3062, 3023, 2923, 2852, 1641, 1530, 1496, 1453, 1362, 1325
cm–1;
[ά]23 D –3,2 (c
0,83).
-
Ein
Gefäß wurde
mit einem Trockeneiskühler
ausgestattet und wurde mit 4 mL NH3 beladen.
Natrium (18 mg, 0,78 mmol) wurde zugegeben und zu der resultierenden
blauen Lösung
wurden 29 mg des obigen Hexasaccharids (0,010 mmol) zugegeben. Die
Reaktion wurde bei –78°C für 45 Minuten
gerührt.
Abschreckung durch die Zugabe von MeOH (3 mL). Es wurde Stickstoff über die
Lösung
geblasen, um das NH3 zu verdampfen. Die Reaktion
wurde mit 170 mg Dowex-50 Harz neutralisiert, filtriert und konzentriert.
Der resultierende Rückstand
wurde in 1 mL 4:1 THF/DMF gelöst.
Triethylamin (0,5 mL) wurde zugegeben, gefolgt von der Zugabe von
DMAP (3 mg) und Essigsäureanhydrid
(0,200 mL). Nach 2 Stunden wurde die Reaktion im Vakuum konzentriert.
Reinigung durch Blitzsäule
(1,5 × 5
cm 10-40 m Siliciumdioxid, 9:1 EtOAc/Hexan) ergab 18 mg (78%) des
Peracetats. Ein Probe von diesem Hexasaccharid (15 mg, 0,0065 mmol)
wurde in 0,5 mL wasserfreiem MeOH gelöst und es wurde eine NaOMe
Lösung
(30% in MeOH, 0,010 mL, 0,05 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde
für 3 Stunden
gerührt,
mit 9 mg Dowex-50 Harz neutralisiert, filtriert und konzentriert. Der
Rückstand
wurde durch Säulen-Blitzchromatographie
(1,5 × 4
cm C-18 Umkehrphasen-Siliciumdioxid, MeOH) gereinigt, um 9,6 mg
des natürlichen
Produkts 1 zu ergeben. Spektraldaten stimmen mit jenen von Hakomori,
et al. berichteten überein.
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Biologische Ergebnisse
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Das
MBR1-Hexasaccharid wurde in zwei Formen hergestellt, der natürlichen "B"-Form und der nicht natürlichen "A"-Form, wie nachfolgend gezeigt wird.
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Die
natürliche
Struktur ("β") ist:
Fuca1→GalB1→GalNAcB1→Galά1→4GlB1→4GcB1→1Cer
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Die
nicht natürliche
Struktur "α" ist:
Fucά1→2GalB1→3GalNAcά1→3Galά1→4GalB1→1Cer
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Beide
wurden mit Ceramid verknüpft,
um das Testen auf immunologische Reaktivität mit monoklonalem Antikörper (mAb)
MBr1 zu erleichtern.
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Bei
Dünnschicht-Chromatographie
(TLC) wandern die 2 Präparate
als ähnliche
einzelne Banden. Immun-TLC (siehe Ritter, G., et al., Cancer Res.
50, 1403-10 (1990)) zeigt, dass beide Formen mit dem monoklonalen
Antikörper
MBr1 spezifisch reagieren, dass aber die β-Form 10 Mal stärker bindet
(vergleichbare Färbung
wird mit 1/10 der Menge an Antigen beobachtet). Das hohe Maß an Reaktivität der β-Struktur
mit mAb MBr1 wurde durch Verwendung von Durchflusscytometrie-Inhibierungs-Assays
bestätigt.
Reaktivität
von MAb MBr1 mit Brustkrebs-Zelllinien, wie beispielsweise MCF-7
wurde zu 98% durch 8 μg/ml
des β-verknüpften Präparats inhibiert,
wurde jedoch nur zu 6% durch 8 μg
des α-verknüpften Präparats inhibiert.
GD3-Gangliosid (negative Kontrolle) zeigte überhaupt keine Inhibierung.