本發(fā)明屬醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種氨基酸的制備方法，具體涉及一種具有潛在醫(yī)藥應(yīng)用價(jià)值的(S)-4-氨基-5-巰基戊酸的制備方法。
背景技術(shù)：
據(jù)研究報(bào)道，與天然氨基酸相比，非天然氨基酸大多具有獨(dú)特的理化性質(zhì)，在化學(xué)、藥物及材料等領(lǐng)域的研究中獲得廣泛的應(yīng)用。4-氨基-5-巰基戊酸(Glutamate thiol，簡(jiǎn)寫(xiě)作GluSH)是谷氨酸α-羧基被亞甲基巰基取代的產(chǎn)物，也可被視為半胱氨酸的衍生物。文獻(xiàn)(Wilk,S.et al.Neuropeptides,1990,16,163-168)報(bào)道，GluSH是谷氨酰氨肽酶(glutamyl aminopeptidase)的抑制劑，在降血壓藥物的研發(fā)中有潛在的應(yīng)用價(jià)值(Claperon,C.et al.Biochem.J.2008,416,37-46；Iturrioz,X.et al.Biochemistry,2000,39,3061-3068；Rozenfeld,R.et al.Biochemistry,2003,42,14785-14793)。
文獻(xiàn)報(bào)道(Wilk,S.et al.Neuropeptides,1990,16,163-168)了4-氨基-5-巰基戊酸的制備路線：
該方法中需5步反應(yīng)，幾乎每一步反應(yīng)后都要經(jīng)過(guò)繁瑣的柱層析純化，總收率僅為18％。鑒于此，本申請(qǐng)的發(fā)明人擬提供該化合物的高效合成方法，具體涉及一種(S)-4-氨基-5-巰基戊酸的制備方法。4-氨基-5-巰基戊酸(Glutamate thiol，簡(jiǎn)寫(xiě)作GluSH)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種(S)-4-氨基-5-巰基戊酸 (GluSH)的制備方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：
通過(guò)下述制備路線，以巰基和氨基均被保護(hù)的D-半胱氨酸為原料，與米氏酸縮合生成β-酮酯、還原消除酮羰基、脫羧形成內(nèi)酰胺、去除巰基和氨基上的保護(hù)基以及將內(nèi)酰胺環(huán)打開(kāi)，制得(S)-4-氨基-5-巰基戊酸；
其包括步驟：
第1步，巰基和氨基均被保護(hù)的D-半胱氨酸與米氏酸縮合生成β-酮酯：
第2步，還原消除酮羰基：
第3步，脫羧形成內(nèi)酰胺：
第4步，去除巰基和氨基上的保護(hù)基以及將內(nèi)酰胺環(huán)打開(kāi)，制得所述(S)-4-氨基-5-巰基戊酸。
本發(fā)明中，巰基和氨基均被保護(hù)的D-半胱氨酸結(jié)構(gòu)為：
其中，R1是芐基，三苯甲基；R2和R3可以相同，也可以不同，選自如下基團(tuán)：氫、叔丁氧羰基、芐氧羰基。
本發(fā)明中，所述的β-酮酯由所述的原料與米氏酸縮合生成，所述的原料包括：巰基和氨基均被保護(hù)的D-半胱氨酸結(jié)構(gòu)為：
其中，R1可以是芐基，三苯甲基；R2和R3可以相同，也可以不同，選自如下基團(tuán)：氫、叔丁氧羰基、芐氧羰基；
縮合所用試劑可以是：二環(huán)己基碳二亞胺(Dicyclohexylcarbodiimide，DCC)、 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC)、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸鹽(Benzotriazol1yloxy)tris(dimethylamino)phosphonium hexafluophosphate，BOP)、N,N'-羰基二咪唑(N,N'-Carbonyldiimidazole，CDI)、N,N-二異丙基碳二亞胺(N,N-diisopropylcarbodiimide，DIC)等；所用溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、1,4-二氧六環(huán)，或由這些單一溶劑組成的混合溶劑；反應(yīng)溫度為-10～80℃。
本發(fā)明中，形成β-酮酯后，酮羰基被還原消除；所用的還原劑可以是硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰、四氫鋁鋰等；所用溶劑可以是乙醚、四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)等醚類或甲苯等烴類，或由這些單一溶劑組成的混合溶劑；反應(yīng)溫度-10～80℃。
本發(fā)明中，所述的脫羧形成內(nèi)酰胺所用溶劑是甲苯、苯等烴類或N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)，或由這些單一溶劑組成的混合溶劑；反應(yīng)溫度為0～200℃。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：反應(yīng)步驟短，僅需4步；純化容易，僅需簡(jiǎn)單的洗滌操作；收率高，4步總收率為76.0％。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 制備GluSH
通過(guò)以下反應(yīng)路線：
按下述步驟：
第1步，巰基和氨基均被保護(hù)的D-半胱氨酸與米氏酸縮合生成β-酮酯：
依次將Boc-S-三苯甲基-D-半胱氨酸(5.00g)、米氏酸(1.71g)溶于100mL 干燥的二氯甲烷中，冰浴下加入4-二甲氨基吡啶(1.98g)，冰浴攪拌10min后，加入二環(huán)己基碳二亞胺(2.45g)，冰浴條件下繼續(xù)攪拌8h后，液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)和薄層色譜(TLC)顯示反應(yīng)完全，加入飽和氯化銨淬滅反應(yīng)，并依次用1M鹽酸、飽和碳酸氫鈉和飽和氯化鈉洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后得淡棕黃色粉末狀固體，乙醚洗滌兩次后，得到白色粉末狀固體5.67g，收率89.2％，純度大于98％；該中間體不經(jīng)分離直接用于下步反應(yīng)；此中間體的質(zhì)譜數(shù)據(jù)為：ESI-MS:611.8[M+Na]+，588.2[M-H]-；
第2步，還原消除酮羰基：
將上步所得產(chǎn)物溶于100mL二氯甲烷，加入冰醋酸(6.79mL),冰浴條件下分批加入硼氫化鈉(共1.02g)，繼續(xù)攪拌1h。TLC顯示反應(yīng)完全，加水淬滅反應(yīng)，并依次用1M鹽酸、飽和碳酸氫鈉和飽和氯化鈉洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后得白色粉末狀固體4.74g，收率85.6％；該中間體不經(jīng)分離直接用于下步反應(yīng)；此中間體的核磁共振波譜學(xué)數(shù)據(jù)為：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.42-7.41(m,6H),7.31-7.28(m,6H),7.24-7.20(m,3H),4.57(d,J＝9.1Hz,1H),4.05-3.96(m,1H),2.46-2.38(m,2H),2.19-2.07(m,2H),1.77(s,3H),1.73(s,3H),1.40(s,9H)。
第3步，脫羧形成內(nèi)酰胺：
將上步所得產(chǎn)物溶于100mL甲苯，回流3h。TLC顯示反應(yīng)完全，減壓濃縮得白色固體3.90g，收率100％，不經(jīng)分離直接用于下步反應(yīng)；該化合物波譜學(xué)數(shù)據(jù)為：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.43-7.41(m,6H),7.31-7.27(m,6H),7.24-7.20(m,3H),4.17-4.11(m,1H),2.54(dd,J＝11.4,3.1Hz,1H),2.36-2.26(m,3H),2.04-1.93(m,1H),1.82-1.76(m,1H),1.46(s,9H)；ESI-MS:495.9[M+Na]+；
第4步，去除巰基和氨基上的保護(hù)基以及將內(nèi)酰胺環(huán)打開(kāi)：
取上步所得產(chǎn)物混懸于50mL濃鹽酸并加熱回流4h。TLC和LC-MS均顯示反應(yīng)完全后，乙酸乙酯萃取三次，每次25mL，除去脂溶性雜質(zhì)，水相減壓濃縮得白色固體1.52g，收率99.5％；該化合物的波譜學(xué)數(shù)據(jù)如下：1H NMR(400MHz,D2O):δ3.46-3.43(m,1H),2.93(dd,J＝14.9,4.1Hz,1H),2.74(dd,J＝15.0,6.6Hz,1H),2.54-2.50(m,2H),2.02-1.96(m,2H)；ESI-MS:150.2[M+H]+。