一種環(huán)五肽及其合成方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，公開了一種新型結(jié)構(gòu)環(huán)五肽及其合成方法與應(yīng)用。所述新型結(jié)構(gòu)的環(huán)五肽為環(huán)(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酰-亮氨酰)，分子式為C35H57N5O5，結(jié)構(gòu)式如下所示。該環(huán)五肽以D-亮氨酸、L-亮氨酸、D-苯丙氨酸和D-亮氨酸芐酯對(duì)甲苯磺酸鹽為原料，通過適當(dāng)?shù)墓に嚪謩e制備三肽中間體和二肽中間體，并且關(guān)環(huán)位點(diǎn)選擇在D、L構(gòu)型相鄰的酰胺鍵位置，有效提高了環(huán)合效率。本發(fā)明的合成工藝簡(jiǎn)單，原料成本低，反應(yīng)條件溫和，純度高，易于產(chǎn)業(yè)化，能充分滿足醫(yī)學(xué)試驗(yàn)和臨床使用的需要。
【專利說明】一種環(huán)五肽及其合成方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)五肽及其合成方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)肽類化合物在自然界中廣泛存在。植物、動(dòng)物、低等海洋生物、微生物、細(xì)菌和病菌等含有微量的環(huán)肽，這些環(huán)肽的含量雖然低，但它們的特異結(jié)構(gòu)和藥理作用時(shí)陸生生物所無(wú)法比擬的。天然環(huán)肽類化合物具有顯著的藥理穩(wěn)定性和強(qiáng)效性，毒理作用相對(duì)較小，對(duì)防治癌癥、艾滋病、心腦血管病、老年病等疑難雜癥具有獨(dú)特效應(yīng)，已成為開發(fā)新藥、特效藥的主要方向之一。
[0003]由于環(huán)肽缺少游離的N端和C端，能形成限制性構(gòu)象。一般地說，與相應(yīng)的線性肽相比，其在生物體內(nèi)具有更好的代謝穩(wěn)定性，抗酶解能力更強(qiáng)。不少研究已經(jīng)證明，從直鏈的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)肽改為環(huán)肽后使得原有的生物活性提高十幾倍至幾萬(wàn)倍。(Fairlie D.P.，Abbenante G., March D.R., Curr.Med.Chem.,1995,2,654-686 ；Bruce J, Aungst andHirosi Saitoh, Pharmaceutical Research,1996,13(I), 114-119 ;Dae_Yeon Suh, YongChul Kim, Young-Hwa Kang.J.Nat.Prod.,1997,60,265-269 ；Bogdanowich-Knipp S.J.,Jois D.S.S.，Siahaan T.J.J.Pept.Res.，1999, 53, 523-529 ；DermocCox, ToshiakiAoki,JiroSeki, Yukio Mot oyama, keizo YoshidaMed.Res.Rev., 1994,14(2), 195-228.)鑒于環(huán)肽的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來對(duì)多肽的研究熱點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到環(huán)肽的合成和生物評(píng)價(jià)。
[0004]Galaxamide是本課題組從中國(guó)南海西沙群島永興島采集的紅藻乳狀絲節(jié)藻(Galaxaura fiIamentosa)中分離得到的一種新型環(huán)五妝(Xu ff.J., Liao X.J., Xu S.H.,Organic Letters, 2008,10 (20)，4569-4572.)，體外抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)表明該化合物對(duì)人肝癌細(xì)胞株H印匕和此1-7402，人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7，人宮頸癌細(xì)胞株Hela等多種腫瘤細(xì)胞具有一定的細(xì)胞毒性，同時(shí)對(duì)該化合物誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞Bel-7402凋亡機(jī)制進(jìn)行了初步研究，結(jié)果顯示Galaxamide有望成為新型抗癌藥物的先導(dǎo)化合物，但是天然來源分離得到的具有較好活性的天然產(chǎn)物極其少量，不能滿足人們需要，因此進(jìn)一步探索其構(gòu)效關(guān)系、深入研究其藥理作用、對(duì)Galaxamide進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾并合成其類似物顯得尤為重要。對(duì)Galaxamide類似物及其中間體進(jìn)行體外抗腫瘤活性篩選，并與Galaxamide進(jìn)行對(duì)照，以期開發(fā)出新型抗腫瘤藥物的先導(dǎo)化合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種環(huán)五肽。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供上述環(huán)五肽的合成方法。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供上述環(huán)五肽在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種環(huán)五肽，其化學(xué)名稱為:環(huán)(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酰-L-亮氨酰);英文縮寫表達(dá)式為:cyclo_ (N-Me-D-Phe-D-Leu-N-Me-D-Leu-D-Leu-L-Leu);分子式為C35H57N5O5 ;結(jié)構(gòu)式如下所不:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)五肽，其特征在于:所述環(huán)五肽具有以下結(jié)構(gòu)式:
2.權(quán)利要求1所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于包括以下合成步驟: (1)將L-亮氨酸、D-亮氨酸及D-苯丙氨酸分別與二碳酸二叔丁酯進(jìn)行氨基端保護(hù)反應(yīng)，分別得到叔丁氧羰基-L-亮氨酸、叔丁氧羰基-D-亮氨酸及叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸； (2)將步驟(1)得到的叔丁氧羰基-D-亮氨酸和叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸分別與碘甲烷進(jìn)行甲基化反應(yīng)，分別得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酸和叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酸； (3)將步驟(2)得到的叔丁氧擬基-N-甲基-D-売氨酸和叔丁氧擬基-N-甲基-D-苯丙氨酸分別與D-亮氨酸芐酯對(duì)甲苯磺酸鹽進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酸芐酯兩端保護(hù)二肽D1和叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酸芐酯兩端保護(hù)二肽D2; (4)將步驟(3)得到的二肽D2脫除叔丁氧羰基保護(hù)后，與步驟(1)得到的叔丁氧羰基-L-亮氨酸進(jìn)行縮合反應(yīng)得到叔丁氧羰基-L-亮氨酰-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酸芐酯兩端保護(hù)三肽T ； (5)將步驟(3)得到的二肽D1脫除叔丁氧羰基保護(hù)，將步驟(4)得到的三肽T脫除芐基保護(hù)，然后將兩者進(jìn)行縮合反應(yīng)得到叔丁氧羰基-L-亮氨酰-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酸芐酯兩端保護(hù)線型五肽； (6)將步驟(5)得到的線性五肽分別脫除叔丁氧羰基保護(hù)和芐基保護(hù)，在混合縮合試劑的作用下進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)即得到目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-売氨酰-D-売氨酰-L-売氨酰)五肽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(1)中所述氨基端保護(hù)反應(yīng)的具體操作步驟為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向圓底燒瓶中依次加入四氫呋喃、H2O和1.0moI/L NaOH溶液，冰水浴冷卻下一次性加入L-亮氨酸、D-亮氨酸或D-苯丙氨酸，攪拌溶解均勻，然后一次性加入二碳酸二叔丁酯，冰水浴下繼續(xù)攪拌IOmin后升至室溫，調(diào)節(jié)pH為10~10.5，攪拌過夜，減壓蒸除溶劑后，用無(wú)水乙醚萃取，水相在冰水浴下冷卻并用lmol/L鹽酸酸化至PH = 2，然后用乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相并用飽和食鹽水洗滌，無(wú)水MgSO4干燥后過濾，最后蒸出溶劑，分別得到叔丁氧羰基-L-亮氨酸、叔丁氧羰基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(2)中所述甲基化反應(yīng)的具體操作步驟為:將叔丁氧羰基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸溶于四氫呋喃溶液中，加入碘甲烷和氫化鈉，反應(yīng)1-2天,冰水浴下向反應(yīng)體系加入乙酸乙酯及水，減壓蒸除有機(jī)溶劑，得到的水溶液用無(wú)水乙醚和水洗滌兩次，合并水相在冰水浴下用鹽酸酸化至pH = 2~3，乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，然后分別用水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5% Na2S2O3水溶液和飽和食鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，過濾，蒸除溶劑，油泵干燥，分別得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(3)、(4)、(5)中所述縮合反應(yīng)是指在縮合試劑3- ( 二乙氧基憐酸氧基)-1, 2, 3-苯并二嗪-4-酮和二異丙基乙胺的存在下兩種相應(yīng)的待縮合物進(jìn)行脫水縮合，其具體操作步驟為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將叔丁氧羰基保護(hù)的待縮合物溶于四氫呋喃中，冰水浴下依次加入3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1, 2，3-苯并三嗪- 4-酮和二異丙基乙胺，反應(yīng)10~15min后加入芐基保護(hù)化合物，待溶解后用二異丙基乙胺調(diào)節(jié)PH為7~8，自然升至室溫，攪拌過夜，用薄層色譜TLC檢測(cè)原料消耗完全后，減壓蒸除溶劑，硅膠柱層析，即得縮合產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(4)、(5)、(6)中所述脫除叔丁氧羰基保護(hù)是指在體積比為1:4的三氟乙酸和二氯甲烷的混合液中脫除相應(yīng)待脫物中的叔丁氧羰基，其具體操作步驟為:將叔丁氧羰基保護(hù)的待脫物溶于二氯甲烷中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入苯甲醚，冰浴下攪拌，滴加三氟乙酸，反應(yīng)4~6小時(shí)后，減壓蒸除溶劑，再加入二氯甲烷，減壓蒸除，重復(fù)操作三次除去三氟乙酸，油泵干燥即得到脫除叔丁氧羰基保護(hù)的產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(5)、(6)中所述脫除芐基保護(hù)是指用鈀的質(zhì)量百分含量為10%的Pd/C氫解還原脫除相應(yīng)待脫物中的芐基，其具體操作步驟為:將芐基保護(hù)的待脫物溶于乙酸乙酯中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入待脫物質(zhì)量1/3的10% Pd/C，密封條件下通入壓力為0.1Mpa的氫氣還原，室溫下攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤，反應(yīng)4~6小時(shí)，停止通入氫氣，過濾，回收Pd/C，減壓蒸除溶劑，干燥，即得到脫除芐基保護(hù)的產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種環(huán)五肽的合成方法，其特征在于:步驟(6)中所述環(huán)合反應(yīng)是指在O-苯并三氮唑-N，N, N’，N’ -四甲基脲四氟硼酸酯、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯、3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪_4_酮和二異丙基乙胺的存在下進(jìn)行環(huán)合，其具體操作步驟為:將脫除叔丁氧羰基保護(hù)和芐基保護(hù)的線性五肽溶于體積比為2:1:2的THF-CH2CI2-CH3Cn混合溶液中，室溫下氮?dú)獗Ｗo(hù)，依次加入2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯，3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮和O-苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲四氟硼酸酯，連續(xù)反應(yīng)4~6天，減壓蒸除溶劑，用CH2Cl2溶解后依次用飽和NaHCO3水溶液和水洗滌，無(wú)水MgSO4干燥，濃縮，用反相HPLC分離得到環(huán)五肽產(chǎn)物。
9.權(quán)利要求1所述的一種環(huán)五肽在制備抗肝癌藥物，抗結(jié)腸癌藥物或抗腦膠質(zhì)瘤藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07K1/06GK103965299SQ201410168828
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】徐石海, 邱少玲, 肖茜, 白德發(fā) 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)