[發(fā)明專利]類志賀鄰單胞菌O51血清型O抗原寡糖化學(xué)合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810083471.1
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108558961B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹健;胡靜;彼特·澤貝格;秦春君
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C07H13/04
• 分類號: C07H13/04;C07H15/18;C07H15/04;C07H1/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種制備通式II-a，II-b、II-c、III-a，III-b、III-c、IV-a，IV-b和IV-c所示的類志賀鄰單胞菌O51血清型O-抗原多糖的組裝有連接臂的寡糖鏈片段的方法，其特征在于，以三個單糖砌塊1，2，3和連接臂4為原料，分別如式Ⅵ1～Ⅵ4所示，

其中通式中的n為1，V*為H，L為2-40碳原子數(shù)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)；其中PG¹為乙酰基，乙酰丙酰基，苯甲酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，三氯乙酰基，新戊酰基，烯丙氧羰酰基，2- 萘甲基，對甲氧芐基，叔丁基二甲基硅烷基，叔丁基二苯基硅烷基，三乙基硅烷基；PG²為芐基；LG為乙硫基，對甲苯硫基，苯硫基，溴，氟，三氯乙酰亞氨酯，N-苯基三氟乙酰亞胺酯，二丁基磷酸酯；PG³，PG⁴為乙酰基，乙酰丙酰基，苯甲酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，三氯乙酰基，新戊酰基，烯丙氧羰酰基，2-萘甲基，對甲氧芐基，叔丁基二甲基硅烷基，叔丁基二苯基硅烷基，三乙基硅烷基；PG⁵為三氯乙酰基，二氯乙酰基，氯乙酰基；PG⁶為芐基，2-萘甲基，對甲氧芐基，乙酰丙酰基；PG⁷為芐基；PG⁹，PG¹⁰為芐基，芐氧羰基；

其中，II-a的合成步驟如下所示：

單糖砌塊1經(jīng)糖苷化反應(yīng)組裝連接臂，經(jīng)反應(yīng)模塊B，C得到單糖受體5，與單糖砌塊2糖苷化反應(yīng)得到二糖6；二糖6經(jīng)反應(yīng)模塊D，E得到二糖受體7，與單糖砌塊3糖苷化反應(yīng)得到三糖8；三糖8經(jīng)反應(yīng)模塊F完成巖藻糖乙酰基修飾，經(jīng)反應(yīng)模塊G，H完成氨基修飾基團組裝得到三糖11，經(jīng)反應(yīng)模塊I催化加氫得到三糖II-a；

其中，II-b的合成步驟如下所示：

單糖砌塊3經(jīng)糖苷化組裝連接臂，單糖12經(jīng)反應(yīng)模塊G，J得到單糖受體13；單糖13與單糖砌塊1經(jīng)糖苷化反應(yīng)得到二糖14，經(jīng)反應(yīng)模塊B，C得到二糖受體15；二糖受體15與單糖砌塊2經(jīng)糖苷化反應(yīng)得到三糖16，經(jīng)反應(yīng)模塊K完成乙脒基組裝，得到三糖17，進一步經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化得到三糖II-b；

其中，II-c的合成步驟如下所示：

單糖砌塊2經(jīng)糖苷化反應(yīng)組裝連接臂，得到的化合物18經(jīng)反應(yīng)模塊D，E制得單糖受體19； 單糖受體19與單糖砌塊3糖苷化反應(yīng)得到二糖，經(jīng)反應(yīng)模塊F，G，J制得二糖受體21；二糖受體21與單糖砌塊1糖苷化反應(yīng)得到三糖22，經(jīng)反應(yīng)模塊B，H完成氨基修飾基團組裝，得到三糖24；三糖24經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化制得三糖II-c；

其中，III-a的合成步驟如下所示：

三糖16經(jīng)反應(yīng)模塊D，E得到三糖受體25；三糖受體25與單糖砌塊3經(jīng)糖苷化反應(yīng)得到四糖26，經(jīng)反應(yīng)模塊F完成巖藻糖乙酰基修飾，經(jīng)反應(yīng)模塊G，H完成氨基修飾基團組裝，得到四糖29；四糖29經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化得到四糖III-a；

其中，III-b的合成步驟如下所示：

三糖23經(jīng)反應(yīng)模塊C脫保護得到三糖受體30；三糖受體30與單糖砌塊2糖苷化反應(yīng)制得四糖31，經(jīng)反應(yīng)模塊D，H完成乙脒基組裝，制得四糖32；四糖32經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化制得四糖III-b；

其中，III-c的合成步驟如下所示：

三糖10經(jīng)反應(yīng)模塊J脫保得到三糖受體33；受體33與單糖砌塊1經(jīng)糖苷化反應(yīng)制得四糖34，進一步通過反應(yīng)模塊B，H完成氨基修飾基團的組裝，得到四糖36；四糖36經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化制得四糖III-c；

其中，IV-a的合成步驟如下所示：

四糖31經(jīng)反應(yīng)模塊D，E制得四糖受體37，進一步與單糖砌塊3糖苷化反應(yīng)得到五糖38；五糖38經(jīng)反應(yīng)模塊F完成巖藻糖乙酰基修飾，經(jīng)反應(yīng)模塊G，H完成氨基修飾基團組裝，得到五糖41，進一步經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化制得五糖IV-a；

其中，IV-b的合成步驟如下所示：

四糖35經(jīng)反應(yīng)模塊C脫保護得到四糖受體42，進一步與單糖砌塊2糖苷化反應(yīng)制得五糖43；43經(jīng)反應(yīng)模塊D，H完成乙脒基修飾，制得五糖44，進一步經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化得到五糖IV-b；

其中，IV-c的合成步驟如下所示：

四糖28經(jīng)反應(yīng)模塊J脫保護得到四糖受體45，進一步與單糖砌塊1糖苷化反應(yīng)制得五糖46；五糖46經(jīng)反應(yīng)模塊B，H完成氨基修飾基團組裝，得到五糖48，進一步經(jīng)反應(yīng)模塊I催化氫化制得五糖IV-c；

反應(yīng)模塊A為糖苷化反應(yīng)：當(dāng)糖苷化反應(yīng)中所用離去基團為乙硫基，對甲苯硫基或苯硫基時，糖苷化反應(yīng)中活化劑選自三氟甲磺酸甲酯，二甲基甲硫基硫鎓三氟甲磺酸鹽，三氟甲磺酸/N-碘代丁二酰亞胺，三氟甲磺酸三甲基硅酯/N-碘代丁二酰亞胺，反應(yīng)溫度是-40℃至室溫之間；當(dāng)離去基是氟時，糖苷化反應(yīng)中活化劑為高氯酸銀，四氟化鈦或三氟甲磺酸酐，反應(yīng)溫度是-40℃至室溫之間；當(dāng)離去基是溴時，糖苷化反應(yīng)中活化劑為高氯酸銀或者三氟甲磺酸銀，反應(yīng)溫度是-40℃至室溫之間；當(dāng)離去基團是三氯乙酰亞胺酯，N-苯基三氟乙酰亞胺酯或二丁基磷酸酯時，糖苷化反應(yīng)中活化劑是三氟化硼乙醚絡(luò)合物，三氟甲磺酸三甲基硅酯或者三氟甲磺酸銀，反應(yīng)溫度是-40℃至室溫之間；糖苷化反應(yīng)中用于除水的分子篩是分子篩或分子篩；

反應(yīng)模塊B為疊氮基還原乙酰化：疊氮基還原乙酰化利用硫代乙酸/吡啶完成，或者經(jīng)疊氮基還原為氨基、再乙酰化完成；其中疊氮基還原為氨基的試劑為三甲基膦/水，三苯基膦/ 水，1,3-丙二硫醇/三乙胺，硼氫化鈉/二氯化鎳，二氯化錫/苯硫醇/三乙胺，鋅/銅/醋酸或者Lindlar催化劑/氫氣；氨基乙酰化試劑是醋酸酐/甲醇，醋酸酐/吡啶，乙酰氯/三乙胺；

反應(yīng)模塊C為奎諾糖胺3號位脫保護：當(dāng)羥基保護基團為乙酰基，苯甲酰基，氯乙酰基，二氯乙酰基，三氯乙酰基，新戊酰基時，所用脫保護條件是甲醇鈉/甲醇，氫氧化鉀/甲醇，氫氧化鈉/甲醇等；當(dāng)羥基保護基團為乙酰丙酰基時，所用脫保護條件是醋酸肼/吡啶；當(dāng)羥基保護基團為烯丙氧羰酰基時，所用脫保護條件可以是二乙酸鈀/二乙胺等；當(dāng)羥基保護基團為2-萘甲基，對甲氧芐基時，所用脫保護條件可以是2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-對苯醌/水，硝酸鈰銨/水；當(dāng)羥基保護基團為叔丁基二甲基硅烷基，叔丁基二苯基硅烷基，三乙基硅烷基時，所用脫保護條件是四丁基氟化銨，氫氟酸；

反應(yīng)模塊D為疊氮基還原修飾2,2,2-三氯乙氧羰基：疊氮基還原為氨基的條件是三甲基膦/水，三苯基膦/水，1,3-丙二硫醇/三乙胺，硼氫化鈉/二氯化鎳，二氯化錫/苯硫醇/三乙胺，鋅/銅/醋酸或者Lindlar催化劑/氫氣；氨基修飾2,2,2-三氯乙氧羰基的方法是通過2,2,2-三氯乙氧羰酰氯在碳酸氫鈉，吡啶或三乙胺反應(yīng)條件下完成；

反應(yīng)模塊E為巖藻糖胺3,4號位選擇性萘甲基保護：巖藻糖3,4號位選擇性萘甲基保護是指對3,4號位羥基選擇性進行3號位羥基的萘甲基保護，而保留4號位羥基不變，所用方法是在110℃下二丁基氧化錫處理原料1小時，再經(jīng)室溫至110℃反應(yīng)溫度之間，以2-溴甲基萘和四丁基溴化銨處理反應(yīng)液完成；

反應(yīng)模塊F為巖藻糖胺3號位乙酰化：通過選擇性脫去萘甲基和引入乙酰基完成，其中萘甲基的選擇性脫去方法是2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-對苯醌/水方法；乙酰基的引入方法是醋酸酐/吡啶，乙酰氯/吡啶，乙酰氯/三乙胺；

反應(yīng)模塊G為疊氮基還原丁酰化：疊氮基還原為氨基的方法是三甲基膦/水，三苯基膦/水，1,3-丙二硫醇/三乙胺，硼氫化鈉/二氯化鎳，二氯化錫/苯硫醇/三乙胺，鋅/銅/醋酸，Lindlar催化劑/氫氣；氨基修飾丁酰基的方法是以(R)-3-O-PG⁸-丁酸酐為原料，在有或無堿處理下進行，所用堿是吡啶或三乙胺；氨基修飾丁酰基的方法是以(R)-3-O-PG⁸-丁酰鹵為原料，在堿處理下進行，所用堿是吡啶，三乙胺，碳酸鈉，碳酸氫鈉或碳酸鉀；氨基修飾丁酰基的方法是以(R)-3-O-PG⁸-丁酸為原料，所用縮合條件是二環(huán)己基碳二亞胺/4-N,N-二甲基吡啶，二環(huán)己基碳二亞胺/1-羥基苯并三唑，二異丙基碳二亞胺/4-N,N-二甲基吡啶，二異丙基碳二亞胺/1-羥基苯并三唑，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺/4-N,N-二甲基吡啶，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺/1-羥基苯并三唑，2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯，O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸鹽，6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯，二苯基磷酰氯，氰代磷酸二乙酯等；(R)-3-羥基丁酰基中羥基保護基團PG⁸是芐基；

反應(yīng)模塊H為脫去Troc修飾乙脒基：脫除Troc的方法是鋅粉/醋酸，醋酸的質(zhì)量含量是50％至100％之間，反應(yīng)溫度可以是室溫至65℃之間；氨基修飾為乙脒基的方法由硫代乙酰亞氨酸芳基酯鹵酸鹽或硫代乙酰亞氨酸烷基酯鹵酸鹽在堿處理下進行，芳基是芐基或萘甲基，烷基是甲基或乙基，鹵酸是鹽酸或氫溴酸，所用堿是吡啶，三乙胺，二異丙基乙胺，1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯，碳酸鉀或碳酸鈉；氨基修飾為乙脒基的方法是由乙酰亞氨酸烷基酯鹵酸鹽在堿處理下進行，烷基是乙基，三氟乙基或三氯乙基，鹵酸是鹽酸或氫溴酸，所用堿是吡啶，三乙胺，二異丙基乙胺，1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯，碳酸鉀或碳酸鈉；

反應(yīng)模塊I為催化加氫全脫保護：通過催化條件下通入氫氣在室溫下進行反應(yīng)，催化加氫所用催化劑是10％鈀碳催化劑或氫氧化鈀，反應(yīng)所用溶劑是水/甲醇/二氯甲烷/醋酸混合液，或者是水/叔丁醇/二氯甲烷混合液；

反應(yīng)模塊J為葡萄糖醛酸4號位脫保護：當(dāng)羥基保護基為2-萘甲基或?qū)籽跗S基時，脫保護試劑是2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-對苯醌/水；當(dāng)羥基保護基為乙酰丙酰基時，脫保護試劑是醋酸肼/吡啶；

反應(yīng)模塊K為疊氮基還原修飾乙脒基：疊氮基還原為氨基的試劑是三甲基膦/水，三苯基膦/水，1,3-丙二硫醇/三乙胺，硼氫化鈉/二氯化鎳，二氯化錫/苯硫醇/三乙胺，鋅/銅/醋酸或Lindlar催化劑/氫氣；氨基修飾為乙脒基的方法是由硫代乙酰亞氨酸芳基酯鹵酸鹽或硫代乙酰亞氨酸烷基酯鹵酸鹽在堿處理下進行，芳基是芐基或萘甲基，烷基是甲基或乙基，鹵酸是鹽酸或氫溴酸，所用堿是吡啶，三乙胺，二異丙基乙胺，1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯，碳酸鉀或碳酸鈉；氨基修飾為乙脒基的方法是由乙酰亞氨酸烷基酯鹵酸鹽在堿處理下進行，烷基是乙基，三氟乙基，三氯乙基等，鹵酸是鹽酸或氫溴酸等，所用堿是吡啶，三乙胺，二異丙基乙胺，1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯，碳酸鉀，碳酸鈉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制備單糖砌塊3的重要中間體3-疊氮基葡萄糖胺的方法，進行3號位二次轉(zhuǎn)位，包括以下步驟：

1)3-三氟甲磺酰基葡萄糖胺經(jīng)Lattrell-Dax反應(yīng)，制得3-羥基阿洛糖胺；

2)3-羥基阿洛糖胺經(jīng)三氟甲磺酰化反應(yīng)，制得3-三氟甲磺酰基阿洛糖胺；

3)3-三氟甲磺酰基阿洛糖胺經(jīng)疊氮基親核取代，制得3-疊氮基葡萄糖胺。