本发明属于有机化学。 固相合成肽的载体主要分为两大类:有机载体与无机载体,与有机载体相比。无机载体具有一些特殊优点:在常用溶剂中不溶胀,避免了载体在不同溶剂中体积不同造成的困难;由于接肽反应在固体表面进行,改善了反应物的扩散状态。因而能更方便地用于肽的柱上合成和自动化合成。近年来,发展了一种带有化学键合酯化层的无机载体,这种载体综合了无机载体和有机载体的优点。〔①Angew Chem Int Eo,11.314(1972);②“高效液相色谱的固定相”,科学出版社,1161,(1983)〕。但由于具有所需要能团的硅烷化合物不易制得,使载体的种类较单一,不能象有机载体那样灵活地变换手臂,获得性能各异的载体;另一方面,无机载体的氨基酸一般较少。
为克服上述困难,本发明以氨基含量较高的氨丙基硅球为合成起点,制备新型载体。氨丙基硅球由于有活泼氨基,具有与多种有机化合物反应的能力,当不断改变连接氨丙基硅球和氨基酸之间的连接试剂,能方便地获得性能各异的固相肽合成载体。
在本发明中,我们合成了下述载体:
合成路线如下:
其中,ω-溴苯乙酮(Ⅱ)溶于乙酸乙酯,加热至50-60℃,在三乙胺存在下与逐次投入的对溴甲基苯甲酸(Ⅰ)进行反应,纯化后得一白色晶体,对溴甲基苯甲酰甲基酯(Ⅲ)。化合物Ⅲ在二环己胺存在下与叔丁氧羰酰甘氨酸在二甲基甲酰胺(DMF)中50℃左右反应5小时,得叔丁氧羰酰-甘-甲氧基苯甲酸)酯(Ⅳ)。将Ⅳ溶于冰醋酸/水中,室温下用锌粉还原6小时,得叔丁氧羰酰-甘-4-(甲氧基)苯甲酸(Ⅴ)。Ⅴ的二氯甲烷溶液与多孔硅球在二环乙基碳二亚胺(DCC)存在下室温震荡20小时,即得载体叔丁氧羰酰-甘-(甲氧基)苯甲酰氨丙基多孔硅球(Ⅵ)。
我们用这种载体在柱上合成了三种短肽:Boc-Pro·Leu·GlyoMe,Boc-Ala·Pro·GlyoMe和Boc-Ala·Pro·Gly·Ala·Pro·GlyoMe,产率分别为97%,98%和84%。
这种新型载体由于采用氨丙基硅球作起始原料,制备简便,可变性大。这种合成技术路线可用于制备结构、性能各异的无机载体,开拓了无机载体广泛应用的前景。
实例1:
对一溴甲基苯甲酸苯甲酰甲基酯(Ⅲ)
在反应瓶中投入α-溴苯乙酮(Ⅱ)388(0.18mol),三乙胺17.9g(0.18mol),乙酸乙酯900ml,加热搅拌,浴温50-60℃。将对溴甲基苯甲酸(Ⅰ)35.2g(0.177mol)逐次加入,约3小时投完。继续搅拌2小时。瓶底有淡黄色沉淀,静置过夜,滤除沉淀。滤液用10%的柠檬酸水溶液(130ml×4)、饱和氯化钠水溶液(120ml×4),饱和碳酸钠水溶液(120ml×4)洗,无水Na2SO4干燥过夜后,蒸除溶剂,得一黄色固体。将此固体与体积比为4∶3的CH2CH2/石油醚(150ml+200ml)流溶解,冷却,置冰箱过夜,得一白色结晶,重18.5g,产率31.4%,m·P·142-143℃,NMR:4.50(2H·CH2Br);5.4(2H·CH2CO);7.3-8.2(9H·C6H4和C3H5),元素分析结果为:计算值C:57.7;H:3.90;实测值C:57.53;H:4.2。
实例2:
叔丁氧羰酰-甘-(甲氧基)苯甲酸(苯甲酰甲基)酯(Ⅳ)
将(Ⅲ)4g(0.01mol),二环己胺5g(0.024mol)及BocGly4.2g(0.024mol)溶于100mol二甲基甲酰胺(DMF)其摩尔比为1∶2∶2.50℃左右搅拌反应5小时,静置过夜,滤除沉淀,滤液减压旋转蒸去溶剂DMF,将其黄色残余物与乙酸乙酯流2小时,冷却后滤除少量白色不溶物(DCHA·HBr),乙酸乙酯溶液用10%的柠檬酸水溶液(150ml×3)洗去DCHA,用水(150ml×3)洗,用PH9.5的碳酸钾/碳酸氢钠的缓冲溶液(各配为0.5M的溶液,按体积比1∶2混合)(150ml×3)洗去过量的BocGly水洗(150ml×3),无水硫酸镁干燥过夜,减压旋转蒸去乙酸乙酯,得一黄色固体,重4.5g。
实例3:
叔丁氧羰酰-甘-4-(甲氧基)苯甲酸(Ⅴ)
将Ⅳ地黄色固体4.5g溶于120ml HAC-H2O(85∶15,V/V)中,加入锌粉16.1g(0.25mol)。室温搅拌6小时,抽滤,用少量HAC-H2O洗锌粉。将滤液和洗涤液倒入装有300ml无水乙醚的分液漏斗中,用6N盐酸将水PH值调至0.5-1。剧烈震摇后,分出含产物的醚层,水层用醚萃取(100ml×2)。醚层液用水(100ml×3)洗除大部分醋酸,减压抽去乙醚,在40-50℃水浴中减压旋转蒸去部分醋酸,残余的醋酸与数次加入的苯恒沸除去(50ml×4),得一黄色固体,充分抽干溶剂后(真空干燥4小时以上),用200ml乙醚流溶解,滤除少量不溶物,震摇下向乙醚溶液中滴加环己胺,不断有白色沉淀析出,直至PH=8(湿润的精密PH试纸)。放置数小时后,滤出此沉淀,空气干燥。重4g,m·p·132-140℃,用300ml乙酸乙酯重结晶得Ⅴ的环己胺盐,结晶重3.5g,m·p·137-139℃,产率82%。NMR.1.48(9H(CH3)3C-),0.8-2(10H,环己基),2.8(1H,环己基次甲基),4(2H,Cly亚甲基),5.13(2H,-OCH2-),6.7(3H,H3N-),7.8-(4H,C6H4)。元素分析结果如下:
计算值:C:61.8 H:7.84 N:6.86
实测值:C:61.96H:7.94 N:6.84
为了净化叔丁氧羰酰-甘-4-(甲氧基)苯甲酸可将其制成叔丁氧羰酰-甘-4-(甲氧基)苯甲酸环己胺盐。
将(Ⅴ)的环己胺盐2.8克(6.9mol)悬浮于150ml水中,加入150ml乙醚和计算量的3N盐酸(3ml),剧烈震摇后,悬浮物溶解,将水相pH调至1-2,分出醚层,水层用醚萃取(100ml×3),合并后的醚层用水洗(100ml×2),无水硫酸镁干燥,在旋转蒸发器上蒸去乙醚得一白色粉末Ⅴ。
实例4:
叔丁氧羰酰-甘-(甲氧基)苯甲酰氨丙基多孔硅球(Ⅵ)
将(Ⅴ)6.9mmol溶于130mlCH2Cl2,将此溶液加至15g氨丙基硅球(0.23mmol NH2/g,3.45mmol)中,震荡15分钟后,加入二环己基碳二亚胺(DCC,1.4g,6.9mmol)的CH2Cl2溶液。室温震荡反应20小时。抽滤,用CH2Cl2洗3次,冰醋酸洗3次,空气干燥后,置于真空干燥器中干燥20小时以上,即得载体Ⅵ。
剩余氨基封闭
将5g Boc-Gly-硅球(Ⅵ)与50ml吡啶/乙酸酐(1∶1)混合,室温搅拌2小时,抽滤,用冰醋洗载体5次,CH2Cl2洗5次。空气干燥后,置于真空干燥器中干燥20小时以上。