本發(fā)明涉及化妝品及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種ghk或ahk三肽的合成方法。
背景技術(shù):
ghk/ahk三肽是一種含有三個(gè)氨基酸的活性多肽,其氨基酸的序列為h-gly-his-lys-oh和h-ala-his-lys-oh。ghk是銅肽的重要中間體,人體血漿中的三肽gly-l-his-l-lys(ghk)和二價(jià)銅離子有很強(qiáng)的親和力,能自發(fā)地形成絡(luò)合物銅勝肽(copperpeptide或ghk-cu)。銅離子對(duì)傷口愈合以及許多的酶促反應(yīng)過(guò)程而言是一種非常重要的成分。
銅肽最初于1973年從人的血漿中分離得到,并于1985年發(fā)現(xiàn)其具有傷口修復(fù)功能,1999年研究者認(rèn)為銅肽及其銅復(fù)合物可以作為組織重塑的激活劑,其也是一個(gè)信號(hào)肽,促進(jìn)傷疤外部大量膠原蛋白集聚物的降解,皮膚正常膠原蛋白的合成、彈力蛋白、蛋白聚糖和葡萄胺聚糖的生成、不同細(xì)胞類(lèi)型的生長(zhǎng)速度和遷移、抗炎、抗氧化反應(yīng)。
銅肽在醫(yī)學(xué)上最早用于促進(jìn)上課愈合以及增進(jìn)肌膚彈性,近年來(lái)部分研究認(rèn)為能改善細(xì)紋,含銅肽的皮膚護(hù)理產(chǎn)品具有:收緊松弛皮膚,提高彈性,提高皮膚的清晰度,提高皮膚的密度和緊致度,減少光損傷和色斑,減少細(xì)紋和深部皺紋,大大增加角質(zhì)細(xì)胞的增殖,促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng);其衍生物pal-ghk有豐唇的功效,使用在唇膏的生成上,使用后試嘴唇看起來(lái)豐潤(rùn)柔亮,也是安全的豐胸產(chǎn)品原料之一。
目前,ghk/ahk的合成方法主要是液相合成以及經(jīng)典固相合成。其中液相合成方法均基于使用保護(hù)的氨基酸在縮合劑的作用下由n端向c端逐個(gè)合成,通過(guò)氨基酸保護(hù),兩次縮合,脫保護(hù),得到ghk/ahk(發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)cn201310751827.1)。cn201310751827.1中使用了縮合劑,這些縮合劑成本高,容易發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)生消旋產(chǎn)物,而且縮合劑副產(chǎn)物容易殘留在產(chǎn)品里,影響產(chǎn)品質(zhì)量。固相合成將氨基酸由c端向n端逐個(gè)延伸,通過(guò)縮合、脫保護(hù)、再縮合、切割樹(shù)脂、離心、凍干、液相制備得到純度高于90%的ghk/ahk產(chǎn)品(謝進(jìn),曹福祥.“固相合成甘氨酰組氨酰賴(lài)氨酸”精細(xì)化工中間體,2008,38(6))。該方法所用到的樹(shù)脂昂貴,且交換活性小,合成過(guò)程中使用的縮合劑以及堿都大大過(guò)量,使ghk/ahk的生產(chǎn)成本增高,因此降低ghk/ahk生產(chǎn)成本的工藝方法具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)在于提供一種原料易得、成本低、副產(chǎn)物少和產(chǎn)物易分離的ghk或ahk三肽的合成方法。所述技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種ghk或ahk三肽的合成方法,該方法包括:酰氯與硅烷保護(hù)的組氨酸反應(yīng)得到相應(yīng)的氯取代二肽(中間體a),與三氟乙酸酐(用于保護(hù)組氨酸咪唑環(huán)上的間位亞氨基)反應(yīng)得到三氟乙?;Wo(hù)物(中間體b),再與酰氯化試劑反應(yīng)制成相應(yīng)的酰氯產(chǎn)物(中間體c),然后與三氟乙酰賴(lài)氨酸反應(yīng)得到相應(yīng)的氯取代三肽(中間體d),最后氨解并脫去三氟乙?;玫絞hk或ahk。其中,酰氯為氯乙酰氯、2-氯丙酰氯或3-氯丙酰氯,氯乙酰氯用于合成ghk,2-氯丙酰氯或3-氯丙酰氯用于合成ahk。其反應(yīng)方程式如下:
其中,r1為clch2-、ch3chcl-或clch2ch2-,r2對(duì)應(yīng)為nh2ch2-(對(duì)應(yīng)ghk)、ch3ch(nh2)-(對(duì)應(yīng)ahk)或nh2ch2ch2-(對(duì)應(yīng)ahk)。
具體地,本發(fā)明提供的方法包括:
(1)酰氯與硅烷保護(hù)的組氨酸在非極性溶劑1中于0-50℃條件下反應(yīng),反應(yīng)完成后用水淬滅得到中間體a,中間體a為氯乙酰組氨酸/2-氯丙酰組氨酸/3-氯丙酰組氨酸,其結(jié)構(gòu)式為:
(2)將中間體a溶于三氟乙酸中,于10-40℃條件下與三氟乙酸酐反應(yīng)得到中間體b,中間體b為氯乙酰(三氟乙酰)組氨酸/2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酸/3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酸,其結(jié)構(gòu)式為:
(3)中間體b在有機(jī)溶劑中于20-80℃條件下與酰氯化試劑反應(yīng)得到中間體c,中間體c為氯乙酰(三氟乙酰)組氨酰氯/2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰氯/3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰氯,其結(jié)構(gòu)式為:
(4)將中間體c溶于非質(zhì)子溶劑1中,在有機(jī)堿的作用下于10-40℃條件下與三氟乙酰賴(lài)氨酸(r基團(tuán)上氨基保護(hù))反應(yīng)得到中間體d,中間體d為氯乙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸/2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸/3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,其結(jié)構(gòu)式為:
(5)中間體d與氨水于10-90℃條件下氨解并脫去(賴(lài)氨酸和組氨酸上的)三氟乙?;玫疆a(chǎn)品ghk或ahk(產(chǎn)品e),ghk或ahk的結(jié)構(gòu)式為:
其中,r1為clch2-、ch3chcl-、clch2ch2-,r2對(duì)應(yīng)為nh2ch2-、ch3ch(nh2)-、nh2ch2ch2-。
其中,步驟(1)包括:將組氨酸用硅烷保護(hù)后溶解于非極性溶劑1中,于0-30℃滴加酰氯,滴加完成后于0-50℃條件下反應(yīng)2-8小時(shí),反應(yīng)完成后用水淬滅,抽濾,干燥得到中間體a。其中,酰氯與組氨酸的摩爾比為1.0-1.5:1,組氨酸與水的摩爾比為1:2-5,非極性溶劑1選自甲苯、氯仿、二氯甲烷或四氫呋喃等。
其中,步驟(2)包括:將中間體a溶于2-10倍體積的三氟乙酸中,于-10-10℃滴加三氟乙酸酐,滴加完成后升溫至10-40℃反應(yīng)0.5-4.0小時(shí),濃縮得到油狀物,加入5-15倍體積的非極性溶劑2析晶,抽濾、干燥得到中間體b。其中,三氟乙酸酐與中間體a的摩爾比為1.0-1.5:1,非極性溶劑2選自甲苯、氯仿或二氯甲烷等。
其中,步驟(3)包括:將中間體b混入4-10倍體積的有機(jī)溶劑中,于20-80℃滴加酰氯化試劑,滴加完成后保溫反應(yīng)(20-80℃)2小時(shí)以上,反應(yīng)完成后減壓蒸去溶劑并用2-10倍體積的非質(zhì)子溶劑2溶解制成中間體c溶液。其中,中間體b與酰氯化試劑的摩爾比為1:1.05-2.00,酰氯化試劑為二氯亞砜或用非質(zhì)子溶劑(甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等)溶解的三光氣等,有機(jī)溶劑選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等,非質(zhì)子溶劑2選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等。
其中,步驟(4)包括:將三氟乙酰賴(lài)氨酸溶于2-20倍體積的非質(zhì)子溶劑1中,降溫至10℃以下,加入有機(jī)堿,滴加中間體c溶液,滴加完成后于10-40℃條件下反應(yīng)1小時(shí)以上,反應(yīng)完成后濃縮至干,加極性溶劑1析晶得到中間體d。其中,三氟乙酰賴(lài)氨酸與中間體c的摩爾比為1:1.0-1.5,有機(jī)堿與中間體c的摩爾比為1.0-1.5:1,非質(zhì)子溶劑1選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等,有機(jī)堿選自三甲胺,三乙胺或diea(n,n-二異丙基乙胺)等,極性溶劑1選自甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮等。
其中,步驟(5)包括:將中間體d與3-20倍體積的氨水混合后,于10-90℃條件下保持體系壓力反應(yīng)1小時(shí)以上,反應(yīng)完成后減壓濃縮至油狀物,加入極性溶劑2析晶,抽濾,得到ghk或ahk固體,純度大于97%。其中,極性溶劑2選自甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮等,氨水含量為15wt%以上。
進(jìn)一步地,本發(fā)明提供的方法包括:
(1)將組氨酸用硅烷保護(hù)后溶解于非極性溶劑1中,于0-30℃滴加酰氯,滴加完成后于0-50℃條件下反應(yīng)2-8小時(shí),反應(yīng)完成后用水淬滅,抽濾,干燥得到中間體a。其中,酰氯與組氨酸的摩爾比為1.0-1.5:1,組氨酸與水的摩爾比為1:2-5,非極性溶劑1選自甲苯、氯仿、二氯甲烷或四氫呋喃等,中間體a的結(jié)構(gòu)式為:
(2)將步驟(1)得到的中間體a溶于2-10倍體積的三氟乙酸中,于-10-10℃滴加三氟乙酸酐,滴加完成后升溫至10-40℃反應(yīng)0.5-4.0小時(shí),濃縮得到油狀物,加入5-15倍體積的非極性溶劑2析晶,抽濾、干燥得到中間體b。其中,三氟乙酸酐與中間體a的摩爾比為1.0-1.5:1,非極性溶劑2選自甲苯、氯仿或二氯甲烷等,中間體b的結(jié)構(gòu)式為:
(3)將步驟(2)得到的中間體b混入4-10倍體積的有機(jī)溶劑中,于20-80℃滴加酰氯化試劑,滴加完成后保溫反應(yīng)2小時(shí)以上,反應(yīng)完成后減壓蒸去溶劑并用2-10倍體積的非質(zhì)子溶劑2溶解制成中間體c溶液。其中,中間體b與酰氯化試劑的摩爾比為1:1.05-2.00,酰氯化試劑為二氯亞砜或用非質(zhì)子溶劑溶解的三光氣等,有機(jī)溶劑選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等,非質(zhì)子溶劑2選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等,中間體c的結(jié)構(gòu)式為:
(4)將三氟乙酰賴(lài)氨酸溶于2-20倍體積的非質(zhì)子溶劑1中,降溫至10℃以下,加入有機(jī)堿,滴加步驟(3)得到的中間體c溶液,滴加完成后于10-40℃條件下反應(yīng)1小時(shí)以上,反應(yīng)完成后濃縮至干,加極性溶劑1析晶得到中間體d。其中,三氟乙酰賴(lài)氨酸與中間體c的摩爾比為1:1.0-1.5,有機(jī)堿與中間體c的摩爾比為1.0-1.5:1,非質(zhì)子溶劑1選自甲苯、氯仿、四氫呋喃或二氯甲烷等,有機(jī)堿選自三甲胺,三乙胺或diea等,極性溶劑1選自甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮等,中間體d的結(jié)構(gòu)式為:
(5)將步驟(4)得到的中間體d與3-20倍體積的氨水混合后,于10-90℃條件下保持體系壓力反應(yīng)1小時(shí)以上,反應(yīng)完成后減壓濃縮至油狀物,加入極性溶劑2析晶,抽濾,得到ghk或ahk固體。其中,極性溶劑2選自甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮等。
本發(fā)明提供的方法避免了使用縮合劑,三氟乙?;梢杂冒彼摫Wo(hù),同時(shí)氨解得到ahk或ghk三肽,減少了副產(chǎn)物并使純度達(dá)到97%以上,大幅度減少了生產(chǎn)成本,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述,但不限于以下所述內(nèi)容。
實(shí)施例1
1、合成氯乙酰組氨酸
將50g(0.32mol)l-組氨酸用硅烷保護(hù)后,用100ml氯仿溶解,降溫至0℃,滴加38.4g(0.34mol)氯乙酰氯,滴加完畢后,升溫至20-30℃,反應(yīng)5小時(shí),用18.4g(1.02mol)水淬滅,攪拌1小時(shí)后,過(guò)濾,60℃真空干燥得到70.2g氯乙酰組氨酸,收率:95.0%,hplc純度:98.6%。
2、合成氯乙酰(三氟乙酰)組氨酸:
反應(yīng)瓶中加入70g(0.30mol)氯乙酰組氨酸,300ml三氟乙酸,降溫至-5℃,滴加69.3g(0.31mol)三氟乙酸酐,升溫至20℃反應(yīng)3小時(shí),反應(yīng)液減壓濃縮至油狀物,加入500ml甲苯析晶,抽濾,得到90.2g,收率:91.9%,hplc純度:97.1%。
3、合成酰氯:
反應(yīng)瓶中加入90g(0.27mol)氯乙酰(三氟乙酰)組氨酸,350ml氯仿升溫至40-50℃,滴加38.1g(0.32mol)二氯亞砜,保溫反應(yīng)4小時(shí),減壓蒸去溶劑,得到黃褐色固體,加入300ml二氯甲烷溶解備用。
4、合成氯乙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸
反應(yīng)瓶中加入63.5g(0.26mol)三氟乙酰賴(lài)氨酸,300ml二氯甲烷,降溫至5℃,加入28.3g(0.28mol)tea(三乙胺),滴加步驟3中制備的酰氯,在25℃反應(yīng)4小時(shí),將反應(yīng)液濃縮至干,得到油狀物,加入300ml異丙醇析晶,抽濾,得到固體,60℃真空干燥得130.5g氯乙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,收率91.1%%,hplc純度:97.6%。
5、合成ghk
耐壓瓶中加入130g(0.23mol)氯乙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,600ml濃氨水,密封升溫至50℃,反應(yīng)2小時(shí),泄壓,反應(yīng)液濃縮至油狀物,加入500ml甲醇析晶,抽濾,固體60℃真空干燥得到67.6gghk,收率:86.4%,hplc純度為:96.8%;經(jīng)過(guò)一次簡(jiǎn)單純化,得到61.2g固體,hplc純度98.9%。
實(shí)施例2
1、合成2-氯丙酰組氨酸
將50g(0.32mol)l-組氨酸用有機(jī)硅保護(hù)后,用100ml氯仿溶解,降溫至0℃,滴加44.7g(0.35mol)2-氯丙酰氯,滴加完畢后,升溫至20-30℃,反應(yīng)3小時(shí),用19.8g(1.1mol)水淬滅,攪拌1小時(shí)后,過(guò)濾,60℃真空干燥得到74.6g2-氯丙酰組氨酸,收率:95.1%,hplc純度:98.6%。
2、合成2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酸:
在反應(yīng)瓶中加入74g(0.30mol)2-氯丙酰組氨酸,350ml三氟乙酸,降溫至0℃,滴加66.6g(0.32mol)三氟乙酸酐,滴加完畢后升溫至35℃反應(yīng)2小時(shí),減壓濃縮得到油狀物,加入650ml二氯甲烷析晶,抽濾,固體烘干得到91.3g,收率:89.2%,hplc純度:97.6%。
3、合成酰氯
反應(yīng)瓶中加入90g(0.26mol)2-氯丙酰組氨酸,300ml氯仿升溫至40-50℃,滴加36.9g(0.31mol)二氯亞砜,反應(yīng)液溶清,保溫反應(yīng)4小時(shí),減壓蒸去溶劑,得到黃褐色固體,加入300ml氯仿溶解備用。
4、合成2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸
反應(yīng)瓶中加入58.1g(0.24mol)三氟乙酰賴(lài)氨酸,400ml氯仿,降溫至0℃,加入30g(0.30mol)tea,滴加步驟3中制備的酰氯,在20℃反應(yīng)5小時(shí),將反應(yīng)液濃縮至干,得到油狀物,加入400ml95%乙醇醇析晶,抽濾,得到固體,60℃真空干燥得124.0g2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,收率91.3%,hplc純度:98.1%。
5、合成ahk
壓力釜中加入120g(0.21mol)2-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,800ml濃氨水,密封升溫至60℃,反應(yīng)4小時(shí),泄壓,反應(yīng)液濃縮至油狀物,加入600ml乙醇析晶,抽濾,固體60℃真空干燥得到66.0gahk,收率:88.8%,hplc純度為:97.2%;經(jīng)過(guò)一次簡(jiǎn)單純化,得到61.3g固體,hplc純度99.2%。
實(shí)施例3
1、合成3-氯丙酰組氨酸
將50g(0.32mol)l-組氨酸用硅烷保護(hù)后,用200ml甲苯溶解,降溫至0℃,滴加60.9g(0.48mol)3-氯丙酰氯,滴加完畢后,升溫至40-50℃,反應(yīng)3小時(shí),用20.7g(1.15mol)水淬滅,攪拌1小時(shí)后,過(guò)濾,60℃真空干燥得到75.3g3-氯丙酰組氨酸,收率:96.0%,hplc純度:98.1%。
2、合成3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酸:
在反應(yīng)瓶中加入75g(0.31mol),400ml三氟乙酸,降溫至-10℃,滴加82.1g(0.39mol)三氟乙酸酐,滴加完畢后升溫至10℃反應(yīng)4小時(shí),反應(yīng)液濃縮得到油狀物,加入500ml四氫呋喃析晶,抽濾,干燥得到93.1g,收率:88.1%,純度:98.0%。
3、合成酰氯
反應(yīng)瓶中加入93g(0.27mol)3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酸,350ml四氫呋喃升溫至40-50℃,滴加41.6g(0.35mol)二氯亞砜,反應(yīng)液溶清,保溫反應(yīng)6小時(shí),減壓蒸去溶劑,得到黃褐色固體,加入400ml氯仿溶解備用。
4、合成3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸
反應(yīng)瓶中加入55.7g(0.23mol)三氟乙酰賴(lài)氨酸,300ml四氫呋喃,降溫至-5℃,加入34g(0.34mol)tea,滴加步驟3中制備的酰氯,在10℃反應(yīng)6小時(shí),將反應(yīng)液濃縮至干,得到油狀物,加入500ml甲醇:乙醇2:1(v/v)混合溶劑析晶,抽濾,得到固體,60℃真空干燥得117.6g3-氯丙酰(三氟乙酰)組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,收率90.4%,hplc純度:97.6%。
5、合成beta-ahk
壓力釜中加入117g(0.21mol)3-氯丙酰組氨酰(n6-三氟乙酰)賴(lài)氨酸,1000ml濃氨水,密封升溫至65℃,反應(yīng)6小時(shí),泄壓,反應(yīng)液濃縮至油狀物,加入700ml甲醇:乙醇1:3(v/v)混合溶劑析晶,抽濾,固體60℃真空干燥得到65.2gbeta-ahk,收率:87.7%,hplc純度為:97.6%;經(jīng)過(guò)一次簡(jiǎn)單純化,得到59.2g固體,hplc純度98.6%。
如上所述,以上描述僅在于展示本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例,顯而易見(jiàn),本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的前提下,可進(jìn)行部分修改和變更,上文的描述提及的內(nèi)容僅作為說(shuō)明性的例證,并非作為對(duì)本發(fā)明的限制;具有本文所述技術(shù)特征的三乙胺鹽酸鹽催化制備二氯鹵代烷的方法,均落入本專(zhuān)利保護(hù)范圍。