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1、(10)申请公布号 CN 103788140 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103788140 A (21)申请号 201410035304.1 (22)申请日 2014.01.26 C07H 1/04(2006.01) C07H 19/10(2006.01) C07H 19/20(2006.01) (71)申请人 江西科技师范大学 地址 330013 江西省南昌市昌北经济开发区 枫林大道 605 号 (72)发明人 孙麒 龚珊珊 孙剑 刘思 蒲守智 刘国栋 (74)专利代理机构 南昌新天下专利商标代理有 限公司 36115 代理人 施秀瑾 (54) 发明名称 核苷 5 。
2、-, 亚甲基及双卤代亚甲基三磷 酸合成方法 (57) 摘要 本 发 明 属 于 化 学 合 成 领 域, 涉 及 核 苷 5 -, 亚甲基及双卤代亚甲基三磷酸合成方 法。 本发明以不保护的核苷磷酰哌啶为原料, 在酸 性活化试剂存在的条件下, 与双膦酸或双卤代双 膦酸发生偶联反应 ; 粗产物经过乙醇沉淀和离子 交换色谱纯化得高纯度最终产物。本方法反应速 度快、 产率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103788140 A CN 。
3、103788140 A 1/1 页 2 1. 核苷 5 -, 亚甲基及双卤代亚甲基三磷酸合成方法, 其特征在于包含如 下步骤 : 以不保护的核苷磷酰哌啶为原料, 在酸性活化试剂存在的条件下, 与双膦酸或 双卤代双膦酸发生偶联反应 ; 粗产物经过乙醇沉淀和离子交换色谱纯化得高纯度核苷 5 -,- 亚甲基三磷酸或 ,- 双卤代亚甲基三磷酸。 2. 如权利要求 1 所述的合成方法, 其特征在于所述核苷磷酰哌啶为核苷磷酰哌啶三乙 铵盐、 核苷磷酰哌啶三正丁铵盐、 核苷磷酰哌啶三正辛铵盐、 或核苷磷酰哌啶四丁基铵盐 ; 双膦磷酸及双卤代盐为三 (四正丁铵) 盐, 三 (三乙铵) 盐, 三 (三正丁铵) 。
4、盐, 三 (三正辛铵) 盐 ; 磷酰哌啶与双膦酸的摩尔比为 1 : 2-3 ; 活化试剂为 4,5- 二氰基咪唑、 1H- 四氮唑、 吡啶 盐酸盐、 或 2,6- 二甲基吡啶盐酸盐, 与核苷磷酰哌啶的摩尔比例为 6-10 : 1 ; 反应溶剂为 N,N-二甲基甲酰胺DMF、 无水二甲基亚砜DMSO、 或N-甲基吡咯烷酮NMP ; 反应温度为 20 至 50, 反应时间为 0.5 小时至 4 小时。 3.如权利要求1所述的合成方法, 其特征在于所述离子交换色谱纯化为先DEAE-A25离 子交换树脂再钠离子型阳离子交换树脂纯化。 权 利 要 求 书 CN 103788140 A 2 1/4 页 3。
5、 核苷 5 -, 亚甲基及双卤代亚甲基三磷酸合成方法 技术领域 0001 本发明涉及一种通过磷酰哌啶中间体在 4,5- 二氰基咪唑活化试剂条件下合成核 苷 5 -,- 亚甲基三磷酸及双卤代亚甲基三磷酸的化学合成方法。 技术背景 0002 核苷三磷酸是维持生命体系运转的一类重要生物分子。 例如, ATP是细胞内能量转 换的载体。RNA 及 DNA 都是以核苷、 脱氧核苷三磷酸为底物及能量来源进行合成的。同时, 细胞的各种信号传导也与核苷三磷酸密切相关。但是, 由于核苷三磷酸分子中存在高能磷 酸酐键, 核苷三磷酸极易容易水解和受到磷酸酯酶的降解, 因此核苷三磷酸在很多方面的 应用受到了极大地限制。。
6、当 , 位的 P-O-P 键被稳定的 P-C-P 键取代时, 这一类修饰的 核苷三磷酸衍生物的化学稳定性和代谢稳定性可以得到大幅度的提高。因此, 这类三磷酸 衍生物已被广泛应用于生物化学及医药研究领域。 例如, 核苷5-,-亚甲基及卤代亚 甲基三磷酸是研究在磷酰转移酶作用机制的探针。同时, 这类化合物对病毒逆转录酶抑制 作用以及对嘌呤能受体的激动或拮抗作用在药物开发中也是研究热点。 0003 鉴于该类化合物重要的生物学功能以及潜在的药物开发价值, 近年来文献报道 的核苷 5 -,- 亚甲基及卤代亚甲基三磷酸的合成方法主要包括以下 4 种方法 : 1) Mller 等报道的以三氯氧磷为磷酰化试剂。
7、的 “一锅、 三步法” ; 2) Cook 等报道的 “水杨 酸亚磷酰氯法” , ; 3) Kolkmann 等课题组报道的通过磷酰吗啉中间体的磷酰胺偶联法 ; 4) Jakeman、 Taylor等课题组利用不同的缩合试剂将单磷酸及(卤代)双膦酸偶联的方法。 以 上的各种方法有其各自适合的核苷底物类型, 但是存在反应产率一般、 反应时间长、 前体制 备繁琐等缺点。因此, 为 5 -,- 亚甲基及卤代亚甲基三磷酸建立通用、 简便和高效的 化学合成方法具有重要的应用价值。 发明内容 0004 本发明的目的是为核苷 5 -,- 亚甲基三磷酸及核苷 5 -,- 双卤代亚 甲基三磷酸的化学合成提供一种。
8、实用和高效的方法。 0005 如图 1 所示, 本发明涉及的合成方法是以不保护的核苷磷酰哌啶为原料, 在酸性 活化试剂存在的条件下, 与双膦酸或双卤代双膦酸发生偶联反应。粗产物经过乙醇沉淀和 离子交换凝胶色谱纯化得到 20 种高纯度核苷 5 -,- 亚甲基三磷酸及 ,- 双卤代 亚甲基三磷酸 (6-25) , 产率为 71-84%。 0006 在该方法中, 使用的核苷磷酰哌啶为核苷磷酰哌啶三乙铵盐、 核苷磷酰哌啶三正 丁铵盐、 核苷磷酰哌啶三正辛铵盐、 核苷磷酰哌啶四丁基铵盐 ; 双膦磷酸及双卤代盐可以是 三 (四正丁铵) 盐, 三 (三乙铵) 盐, 三 (三正丁铵) 盐, 三 (三正辛铵) 。
9、盐 ; 磷酰哌啶与双膦酸 的摩尔比为 1 : 2-3 ; 活化试剂为 4,5- 二氰基咪唑、 1H- 四氮唑、 吡啶盐酸盐、 或 2,6- 二甲基 吡啶盐酸盐, 与核苷磷酰哌啶的摩尔比例为 6-10 : 1 之间 ; 反应溶剂为N,N- 二甲基甲酰胺 (DMF) , 、 无水二甲基亚砜 (DMSO) 、 或N- 甲基吡咯烷酮 (NMP) ; 反应温度为 20 至 50, 反 说 明 书 CN 103788140 A 3 2/4 页 4 应时间为 0.5 小时至 4 小时。所述离子交换色谱纯化为先 DEAE-A25 离子交换树脂纯化 , 再经钠离子型阳离子交换树脂转化为钠盐。 0007 与以往文。
10、献报道的方法相比, 本发明专利首次使用核苷磷酰哌啶原料, 利用弱酸 性催化剂, 通过五价磷 - 氮键活化的方法, 大幅度地提高双膦酸和卤代双膦酸试剂与核苷 磷酰胺中间体的反应速度和产率 (71-84%, 0.5 至 4 小时) , 为核苷 5 -,- 亚甲基三磷 酸和核苷 5 -,- 双卤代亚甲基三磷酸的化学合成建立了一种高效和通用的新方法。 附图说明 0008 图 1. 核苷 5 -,-(双卤代) 亚甲基三磷酸的合成方法 具体实施方式 0009 实施例 1: 尿苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐 6 的合成 : 将尿苷 5 - 磷酰哌啶三乙铵盐 (49 mg, 0.1 mmol) 、 双膦酸。
11、三 (四正丁铵) 盐 (181 mg, 0.2 mmol) 、 4,5- 二氰基咪唑 (71 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥DMF中, 反应体系在20 oC搅拌4 h。 反应结束后, 浓缩溶剂。 残留物中加入醋 酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得尿苷 5 -,- 亚 甲基三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-A25 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸氢铵溶液线性洗 脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色尿苷 5 -,- 亚甲基三磷酸胺盐固体。胺盐型产 物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并含。
12、产物液洗脱液, 冻干 得尿苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐白色固体 46 mg, 产率 : 81%。 0010 实施例 2: 腺苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐 8 的合成 : 将腺苷 5 - 磷酰哌啶三乙铵盐 (52 mg, 0.1 mmol) 、 双膦酸三 (三乙铵) 盐 (95 mg, 0.2 mmol) 、 4,5- 二氰基咪唑 (71 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMSO 中, 在 40 oC 搅拌 1 h。反应结束后, 浓缩溶剂。残留物中加入醋酸钠 水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得腺苷 5 -,- 亚甲基 三磷酸。
13、钠盐粗品。使用 DEAE-A25 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸氢铵溶液线性洗脱, 合 并含产物液洗脱液, 冻干得白色腺苷5-,-亚甲基三磷酸胺盐固体。 胺盐型产物溶于 去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得腺苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐白色固体 43 mg, 产率 : 72%。 0011 实施例 3: 5- 溴 - 尿苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐 10 的合成 : 将 5- 溴 - 尿苷 5 - 磷酰哌 啶三正辛铵盐 (82 mg, 0.1 mmol) 、 双膦酸三 (三正丁铵) 盐 (145 mg, 0.2 m。
14、mol) 、 1H- 四氮唑 (42 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMSO 中, 在 20 oC 搅拌 24 h。反应结束后, 浓缩溶剂。残留物 中加入醋酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得 5- 溴 - 尿 苷 5 -,- 亚甲基三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-A25 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸 氢铵溶液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色5-溴-尿苷5-,-亚甲基三磷 酸胺盐固体。 胺盐型产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并 含产物液洗脱液, 冻干得 5- 溴。
15、 - 尿苷 5 -,- 亚甲基三磷酸四钠盐白色固体 51 mg, 产 率 : 78%。 说 明 书 CN 103788140 A 4 3/4 页 5 0012 实施例 4: 尿苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷酸四钠盐 16 的合成 : 将尿苷 -5 - 磷酰哌啶三正丁 铵盐 (58 mg, 0.10 mmol) 、 双氟代双膦酸三 (三正辛铵) 盐 (254 mg, 0.2 mmol) 、 吡啶盐酸盐 (69 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 NMP 中, 在 40 oC 搅拌 1 h。反应结束后, 向反应液中加入异丙 醚 (50 mL) 沉淀产物, 离心得尿苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷酸。
16、粗品。使用 DEAE-A25 离 子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸氢铵溶液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色尿苷 5-,-双氟亚甲基三磷酸胺盐固体。 胺盐型产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳 离子交换树脂交换洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得尿苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷酸 四钠盐白色固体 43 mg, 产率 : 71%。 0013 实施例 5: 鸟苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷酸四钠盐 19 的合成 : 将鸟苷 -5 - 磷酰哌啶三乙铵 盐 (53 mg, 0.1 mmol) 、 双氟代双膦酸三 (四正丁铵) 盐 (187 mg, 0.2 mmol) 、。
17、 2,6-二甲基吡啶 盐酸盐 (86 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMF 中, 在 40 oC 搅拌 1 h。反应结束后, 浓缩溶剂。残 留物中加入醋酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得鸟苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-A25 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳 酸氢铵溶液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色鸟苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷 酸胺盐固体。 胺盐型产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并 含产物液洗脱液, 鸟苷 5 -,- 双氟亚甲基三磷。
18、酸四钠盐白色固体 47 mg, 产率 : 72%。 0014 实施例 6: 胞苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸四钠盐 22 的合成 : 将胞苷 -5 - 磷酰哌啶四丁 基铵盐 (64 mg, 0.1 mmol) 、 双氯双膦酸三 (三正丁铵) 盐 (145 mg, 0.2 mmol) 、 4,5- 二氰基 咪唑 (71 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMF 中, 在 40 oC 搅拌 1 h。反应结束后, 浓缩溶剂。残 留物中加入醋酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得胞苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-25。
19、 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸 氢铵溶液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色胞苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸 胺盐固体。胺盐型产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并 含产物液洗脱液, 冻干得胞苷5-,-双氯亚甲基三磷酸四钠盐白色固体43 mg, 产率 : 68%。 0015 实施例 7: 腺苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸四钠盐 23 的合成 : 将腺苷 -5 - 磷酰哌啶三正 辛铵盐 (77 mg, 0.1 mmol) 、 双氯双膦酸三 (四丁基铵) 盐 (193 mg, 0.2 mmol) 、 4,5- 二氰基 咪唑 (71 。
20、mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMF 中, 在 40 oC 搅拌 1 h。反应结束后, 浓缩溶剂。残 留物中加入醋酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离心得腺苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-25 离子交换树脂, 以 0.30.6 M 碳酸 氢铵溶液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色腺苷 5 -,- 双氯亚甲基三磷酸 胺盐固体。胺盐型产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并 含产物液洗脱液, 冻干得腺苷5-,-双氯亚甲基三磷酸四钠盐白色固体42 mg, 产率 : 74。
21、%。 0016 实施例 8: 说 明 书 CN 103788140 A 5 4/4 页 6 5-溴-尿苷5-,-双溴亚甲基三磷酸四钠盐25的合成 : 将5-溴-尿苷-5-磷 酰哌啶三乙胺盐 (57 mg, 0.1 mmol) 、 双溴双膦酸三 (四正丁铵)盐 (180 mg, 0.2 mmol) 、 4,5- 二氰基咪唑 (71 mg, 0.6 mmol) 溶于干燥 DMF 中, 在 40 oC 搅拌 0.5 h。反应结束后, 浓 缩溶剂。残留物中加入醋酸钠水溶液 (10 M, 0.5 mL) 溶解后加入乙醇 (50 mL) 沉淀产物, 离 心得尿苷 5 - 三磷酸钠盐粗品。使用 DEAE-A25 离子交换树脂, 以 0.3-0.6 M 碳酸氢铵溶 液线性洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻干得白色 5- 溴 - 尿苷 5 - 三磷酸胺盐固体。胺盐型 产物溶于去离子水 (1 mL) , 经钠离子型阳离子交换树脂交换洗脱, 合并含产物液洗脱液, 冻 干得 5- 溴 - 尿苷 5 - 双溴亚甲基三磷酸四钠盐白色固体 66 mg, 产率 : 82%。 说 明 书 CN 103788140 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103788140 A 7 。