[發(fā)明專利]一類含谷氨酰胺或天冬酰胺的環(huán)二肽的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010745440.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111875668B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晨;王惠嘉;王萬科;張忠旗;楊小琳;趙金禮
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西慧康生物科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07K5/12
• 分類號: C07K5/12;C07K1/04;C07K1/06;C07K1/02
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發(fā)明公開了一類環(huán)二肽的合成方法，這類環(huán)二肽序列含有L?天冬酰胺或L?谷氨酰胺。該方法是以2?Chlorotrityl Chloride Resin為載體，固相合成直鏈二肽片段；再經(jīng)甲酯化反應(yīng)得到直鏈雙甲酯保護(hù)二肽；然后水相堿性環(huán)合得到側(cè)鏈羧基甲酯保護(hù)的環(huán)二肽Cyclo[Glu(OMe)?AA]或Cyclo[Asp(OMe)?AA]；最后經(jīng)氨解得到含谷氨酰胺或天冬酰胺的環(huán)二肽。本發(fā)明方法合成工藝簡單、操作安全，有效避免了環(huán)合過程中因氨基酸側(cè)鏈保護(hù)基團(tuán)空間位阻引起的環(huán)合不完全，副產(chǎn)物少、易于純化，可批量合成含有Gln、Asn的環(huán)二肽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多肽合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類環(huán)二肽的合成方法。

背景技術(shù)

環(huán)二肽(cyclic dipeptides)，又名2,5-二酮哌嗪(2,5-diketopiperazines)，是一類不以兩性離子形式存在的自然界中最小的環(huán)肽，由兩個(gè)氨基酸通過肽鍵環(huán)化形成。環(huán)二肽結(jié)構(gòu)簡易且構(gòu)象穩(wěn)定，同時(shí)在體內(nèi)的穩(wěn)定性比相應(yīng)的線性二肽更好，而且一些環(huán)二肽具有抗病毒、抗菌、抗腫瘤等活性，因此環(huán)二肽及其衍生物常被作為候選物，一直受到合成化學(xué)家和生物學(xué)家的追捧。

L-天冬酰胺是多種生物醫(yī)藥用途的非必須氨基酸，參與神經(jīng)和腦組織細(xì)胞功能的代謝控制。L-谷氨酰胺對機(jī)體有多方面作用：如促進(jìn)肌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成、可增強(qiáng)力量，提高耐力，可增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的功能及參與合成谷胱甘肽，是胃腸道管腔細(xì)胞的基本能量來源等。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)肽后使原有的生物活性提高十幾倍至幾萬倍。許多具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等活性的天然產(chǎn)物肽往往含有不同類型的主鏈環(huán)化結(jié)構(gòu)。如從冬蟲夏草培養(yǎng)液中分離的新天然環(huán)二肽Cyclo(Gln-Ile)對小鼠成纖維細(xì)胞L-929、皮膚黑素瘤細(xì)胞A-375，可產(chǎn)生強(qiáng)弱不同的細(xì)胞毒活性；Cyclo(Gly-Gln)是一種內(nèi)源性環(huán)二肽，能穿透血腦屏障，對β-內(nèi)啡肽或嗎啡引起的心肺呼吸抑制有抑制作用；Cyclo(Pro-Asn)在抗炎方面具有良好的效果，對創(chuàng)面修復(fù)有積極的治療作用。

環(huán)二肽的合成方法有固相樹脂合成法和液相合成法。針對含有天冬酰胺或谷氨酰胺序列的環(huán)二肽，固相的合成方法包括以肟為Linker的載體樹脂Oxime-Resin合成環(huán)二肽，形成羧酸肟酯，親核活性高，但樹脂昂貴，應(yīng)用較少；以氨基為Linker的氨基樹脂，是以谷氨酸和天冬氨酸為原料，側(cè)鏈連接樹脂，固相環(huán)合，同樣樹脂價(jià)格昂貴，不具有經(jīng)濟(jì)性；以Wang樹脂合成環(huán)二肽則存在環(huán)合效率不高的問題。液相合成策略為采取最大保護(hù)策略，形成全保護(hù)二肽片段，液相氨酯交換環(huán)合。通常會因羧基活化不完全而造成原料剩余，須柱層析等純化操作；且谷氨酰胺和天冬酰胺因側(cè)鏈保護(hù)基團(tuán)常選擇三苯甲基，過大的空間位阻嚴(yán)重影響了環(huán)合效率，部分序列甚至無法環(huán)合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種合成工藝簡單、環(huán)化效率高、應(yīng)用性強(qiáng)、可批量化合成的含谷氨酰胺、天冬酰胺環(huán)二肽的方法。

本發(fā)明所述的含天冬酰胺、谷氨酰胺環(huán)二肽的結(jié)構(gòu)式為：

其中，式Ⅰ為含谷氨酰胺環(huán)二肽，式Ⅱ?yàn)楹於０翻h(huán)二肽，R為除天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸外其他α-氨基酸的有機(jī)側(cè)鏈；其合成路線和合成方法如下：

1、合成H-Glu-AA-OH的三氟乙酸鹽、H-Asp-AA-OH的三氟乙酸鹽

以2-Chlorotrityl Chloride Resin為載體，F(xiàn)moc-AA(X)-OH和Fmoc-Glu(OtBu)-OH或Fmoc-Asp(OtBu)-OH為原料，采用固相法合成含谷氨酸或含天冬氨酸的二肽樹脂，裂解樹脂同時(shí)脫側(cè)鏈保護(hù)基，得到H-Glu-AA-OH的三氟乙酸鹽或H-Asp-AA-OH的三氟乙酸鹽；其中，AA為除天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸外其他α-氨基酸；X為AA的常見的側(cè)鏈保護(hù)基團(tuán)，在切割液的作用下可完全脫除。