一种制备酪氨酸-O-磺酸盐的方法与流程

文档序号:11802386阅读:628来源:国知局

本发明涉及医药技术领域,具体涉及一种酪氨酸-O-磺酸盐的制备方法。



背景技术:

在生物体内,酪氨酸被磺酸化是一个较为普遍的现象。因此,酪氨酸-O-磺酸(分子式1)在多肽及蛋白质合成上有着较广泛的应用,强酸性基团磺酸的引入极大地改善了酪氨酸的亲水性,在多肽合成中引入酪氨酸-O-磺酸能在一定程度上改善多肽的水溶性,有利于后续的合成以及纯化工作。

Dodgson,K.S.等人在二十世纪五十年代就开始研究酪氨酸的磺酸化(Sulfatases.XXIII.The enzymicdesulfation of tyrosine Osulfate Biochemical Journal,71,10-15;1959),他们采用硫酸为磺化试剂,将酪氨酸磺化得到酪氨酸-O-磺酸(分子式1),反应收率为14%。具体反应如下所示:

由于反应收率过低,后处理难度非常大,很难得到高纯度的产品,这个方法很难应用到生产中。

Toth,Gabor K.等人提出了另一种合成方案(Comparison and optimization of synthetic methods for preparing cholecystokinin peptidesInternational Journal of Peptide&Protein Research,26(6),630-8;1985),他们使用氯磺酸为磺化试剂,以吡啶为缚酸剂,在氯仿中将酪氨酸磺化得到酪氨酸-O-磺酸,再将所得到的粗产物用氢氧化钠制成酪氨酸 -O-磺酸钠,经过后处理得到纯品。具体反应如下所示:

该方法由于使用了氯仿为溶剂,安全方面有较大的问题。Penke,Botond and Nyerges,Levente对这个方法进行了更深入的研究(Solid-phase synthesis of porcine cholecystokinin-33in a new resin via FMOC strategyPeptide Research,4(5),289-95;1991),他们将反应溶剂由氯仿改成三氟醋酸,极大地提高了反应的安全性,反应收率80%。

Ueki,M.等人(Synthesis and anti-HIV activity of nonatyrosine N-and O1-9-decasulfateBioorganic&Medicinal Chemistry,9(2),477-486;2001)用吡啶三氧化硫络合物为磺化试剂,在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中磺化得到酪氨酸-O-磺酸,然后用碱调节pH,得到酪氨酸-O-磺酸二钠盐,反应收率81%,但是由于得到其二钠盐所需用碱的量比较大,操作中反应液的pH值也太大,酪氨酸-O-磺酸部分水解导致产品中酪氨酸含量较大,纯化难度极大。

Futaki,Shiroh等人于1990年发表文章提出了另一种合成思路(Use of dimethylformamide-sulfur trioxide complex as a sulfating agent of tyrosineJournalofthe Chemical Society,PerkinTransactions 1:Organic and Bio-Organic Chemistry(1972-1999),(6),739-44;1990),他们利用三氧化硫DMF络合物为磺化试剂,在吡啶与DMF混合溶剂中进行磺化,获得酪氨酸-O-磺酸。具体反应如下所示:

在上述方法的基础上,Takeshi Yagami等人在1993年提出一个方案(Evalution of the Final Deprotection System for the Solid-Phase Synthesis of Tyr(SO3H)-Containing Peptide with9-Fluorenylmethyloxycarbonyl(Fmoc)-Strategy and Its Application to the Synthesis of Cholecystokinin(CCK)-12,Chem.Pharm,Bull.41(2)376-380(1993)),以DMF、吡啶及二氧六环混合液为溶剂,三氧化硫DMF络合物为磺化试剂对Fmoc保护的酪氨酸进行磺化(室温条件下搅拌过夜),反应液浓缩后得到的粗品用碳酸钠进行碱化,经过冻干、柱层析等步骤得到纯品,文献报道收率为87%。

然而,现有技术中,反应产物的纯化方法较为复杂,这极大地限制了产物的规模化生产。



技术实现要素:

本发明克服现有技术中的缺点,提供一种制备酪氨酸-O-磺酸盐的方法,所述方法包括如下步骤:

(1)在稀释剂和碱的存在下,将磺化试剂和Fmoc保护的酪氨酸反应,得到反应液;

(2)将步骤(1)的反应液倒入不良溶剂中,然后静置;

(3)倾去步骤(2)所得物的上清液,残余物用水溶解,然后用碱调节pH至弱酸性;

(4)用良溶剂洗涤步骤(3)所得水溶液,然后浓缩;

(5)向步骤(4)的浓缩物中加入良溶剂并搅拌,过滤,滤液加入至不良溶剂中,搅拌,收集固体,干燥,得到固体;

其中,Fmoc为9-芴甲氧羰基,与氨基相连。

本发明的制备方法,避免了使用蒸馏、冻干等耗时长、设备要求高的问题,后处理中通过增加萃取操作,极大地提高了纯度,避免了使用难以放大的柱层析纯化操作,其是一个适合放大生产、操作简单、产品纯度高的方法。

附图说明

图1实施例2所得产物的HPLC图

具体实施方式

本发明的制备酪氨酸-O-磺酸盐的方法包括如下步骤:

(1)在稀释剂和碱的存在下,将磺化试剂和Fmoc保护的酪氨酸反 应,得到反应液;

(2)将步骤(1)的反应液倒入不良溶剂中,然后静置;

(3)倾去步骤(2)所得物的上清液,残余物用水溶解,然后用碱调节pH至弱酸性;

(4)用良溶剂洗涤步骤(3)所得水溶液,然后浓缩;

(5)向步骤(4)的浓缩物中加入良溶剂并搅拌,过滤,滤液加入至不良溶剂中,搅拌,收集固体,干燥,得到固体;

其中,Fmoc为9-芴甲氧羰基,与氨基相连。

在本说明书中,如无相反说明,则所述操作均在常温常压下进行。

在本说明书中,在室温常压下,在100g溶剂中,能溶解不小于10g产物的溶剂称为良溶剂;在室温常压下,在100g溶剂中,能溶解不大于1g产物的溶剂称为不良溶剂。

在本说明书中,步骤(4)和步骤(5)的良溶剂可相同或不同,优选不同。

在本说明书中,步骤(2)和步骤(5)的不良溶剂可相同或不同,优选相同。

在步骤(1)中,所述稀释剂可以是所有对参与该反应的物质呈惰性的有机溶剂,例如,但不限于:DMF、1,4-二氧六环等,或其任意组合,

所述碱可为碱性较弱的碱,例如,但不限于:有机碱,如吡啶、三乙胺等,

所述磺化试剂可为三氧化硫吡啶络合物、硫酸、发烟硫酸或三氧化硫DMF络合物,优选三氧化硫DMF络合物。

在步骤(2)中,所述反应液可由步骤(1)中的反应液直接得到,也可由步骤(1)中的反应液经处理后得到,如通过浓缩除去低沸点溶剂而仅剩产物和高沸点溶剂,

所述不良溶剂为与步骤(1)的反应液互溶的溶剂,例如,但不限于:醚类,如乙醚、丙醚、甲基叔丁基醚,或它们的混合物,

在一个优选的实施方案中,所用不良溶剂的温度低于0℃,

所述静置可在室温下进行也可在低温下进行,优选低温,静置的时间可为5个小时、10个小时或更长。

在步骤(3)中,所述水的温度可为0-25℃,优选0-10℃,更优选0 ℃,

所述碱可为无机碱,例如,但不限于:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等,优选氢氧化钠,

在一个优选的实施方案中,所述碱为其水溶液的形式,例如10%的氢氧化钠水溶液,

所述弱酸性水溶液的pH可为6-7,优选6.5,

在调节pH过程中,优选在搅拌下进行。

在步骤(4)中,所述良溶剂为不与水互溶的溶剂,例如,但不限于:乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸异丙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷,优选乙酸乙酯、二氯甲烷,

所述洗涤至少进行2次,优选3次,

所述浓缩操作使用本领域已知的方法进行,如减压蒸馏。

在步骤(5)中,所述良溶剂为与不良溶剂互溶的溶剂,例如,但不限于:醇类,如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇,优选甲醇、乙醇,

加入良溶剂后进行充分搅拌,搅拌时间不低于20分钟,优选30分钟,

所述不良溶剂和良溶剂的体积比可为15-8:1,优选10:1,

在加入不良溶剂后进行充分搅拌,搅拌时间不低于5分钟,

所述收集固体可采用本领域已知的方法进行,例如离心、过滤等方法,优选离心方法。

所述干燥可采用本领域已知的方法进行,例如常压干燥、真空干燥、红外干燥、冷冻干燥,优选真空干燥方法。

以下参照实施例详细描述本发明,应理解,下述实施例意在说明,不对本发明构成限制。

实施例1:

反应瓶中加入Fmoc-L-酪氨酸32.4克,然后将200毫升的N,N-二甲基甲酰胺、50毫升的吡啶和25毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应瓶中,搅拌溶解,称取DMF三氧化硫复合物12.4g加入反应瓶中,室温下开始搅拌过夜。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到1200毫升冰冻的乙醚中,所得混合溶液在-20℃条件下 放置过夜。倾去上清液,残余油状物用250毫升冰水溶解,然后用10%的氢氧化钠水溶液调节使pH为6.5,过程中保持体系温度不超过0℃,所得溶液冻干。向所得冻干的固体中加入250毫升的甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到2.5升的冰冻乙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体32.6克,收率64.2%,HPLC检测纯度95.0%。

1H NMR(400MHz,DMSO)δ10.50(s,1H),7.93(d,J=7.4Hz,2H),7.65(d,J=7.6Hz,2H),7.53(t,J=6.9Hz,2H),7.28(t,J=7.4Hz,2H),7.05(d,J=6.9Hz,2H),6.81(d,J=7.2Hz,2H),4.61(d,J=5.4Hz,2H),4.56(t,J=6.2Hz,1H),4.46(d,J=6.2Hz,1H),3.16(m,1H),2.2(m,1H).

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实施例2:

反应瓶中加入Fmoc-L-酪氨酸32.4克,然后将200毫升的N,N-二甲基甲酰胺、50毫升的吡啶和25毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应瓶中,搅拌溶解,称取三氧化硫N,N-二甲基甲酰胺络合物12.4克加入反应瓶中,室温下开始搅拌。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到1200毫升冰冻的乙醚中,所得混合溶液在-20℃条件下放置过夜。倾去上清液,残余油状物用250毫升冰水溶解,用10%的NaOH水溶液调节使pH为6.5,过程中保持体系温度不超过0℃。所得水溶液用乙酸乙酯洗涤(150毫升*3)后,在35摄氏度下旋蒸至干。加入250毫升甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到2.5升的冰冻乙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体34.4克,收率67.7%,HPLC检测纯度99.4%。

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实施例3:

反应瓶中加入Fmoc-L-酪氨酸32.4克,然后将200毫升的N,N-二甲基甲酰胺、50毫升的吡啶和25毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应瓶中,搅拌溶解,称取三氧化硫吡啶络合物12.8克加入反应瓶中,室 温下开始搅拌。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到1200毫升冰冻的乙醚中,所得混合溶液在-20℃条件下放置过夜。倾去上清液,残余油状物用250毫升冰水溶解,用10%的NaOH水溶液调节使pH为6.5,过程中保持体系温度不超过0℃。所得水溶液用乙酸乙酯洗涤(150毫升*3)后,在35摄氏度下旋蒸至干。加入250毫升甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到2.5升的冰冻乙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体32.5克,收率64.0%HPLC检测纯度90.0%。

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实施例4:

反应瓶中加入Fmoc-L-酪氨酸32.4克,然后将200毫升的N,N-二甲基甲酰胺、50毫升的吡啶和25毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应瓶中,搅拌溶解,量取发烟硫酸14.5毫升加入反应瓶中,室温下开始搅拌。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到1200毫升冰冻的乙醚中,所得混合溶液在-20℃条件下放置过夜。倾去上清液,残余油状物用250毫升冰水溶解,用10%的NaOH水溶液调节使pH为6.5,过程中保持体系温度不超过0℃。所得水溶液用二氯甲烷洗涤(150毫升*3)后,在35摄氏度下旋蒸至干。加入250毫升甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到2.5升的冰冻乙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体22.3克,收率43.9%,HPLC检测纯度85.0%。

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实施例5:

20升反应釜中加入Fmoc-L-酪氨酸1500克,然后将9260毫升的N,N-二甲基甲酰胺、2315毫升的吡啶和1160毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应釜中,搅拌溶解,称取三氧化硫N,N-二甲基甲酰胺络合物575克加入反应釜中,室温下开始搅拌。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到55升冰冻的甲基叔丁基醚中,所得混合溶液在-20℃条 件下放置过夜。倾去上清液,残余油状物用11.5升冰水溶解,用10%的NaOH水溶液调节使pH为6.0,过程中保持体系温度不超过0℃。所得水溶液用乙酸异丙酯洗涤(6.9升*3)后,在35-40摄氏度下旋蒸至干。加入11.5升甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到115升的冰冻乙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体1587.7克,收率67.5%HPLC检测纯度97.2%。

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实施例6:

反应瓶中加入Fmoc-L-酪氨酸32.4克,然后将200毫升的N,N-二甲基甲酰胺、50毫升的吡啶和25毫升的1,4-二氧六环混合均匀后加入到反应瓶中,搅拌溶解,称取DMF三氧化硫复合物12.4g加入反应瓶中,室温下开始搅拌过夜。TLC跟踪反应,直至Fmoc-L-酪氨酸反应完全。

反应液倒入到1200毫升冰冻的丙醚中,所得混合溶液在-20℃条件下放置过夜。倾去上清液,残余油状物用250毫升冰水溶解,然后用10%的氢氧化钠水溶液调节使pH为6.9,过程中保持体系温度不超过5℃,所得溶液冻干。向所得冻干的固体中加入250毫升的甲醇搅拌30分钟,过滤,滤液加入到2.5升的冰冻丙醚中,搅拌5分钟,离心收集固体,真空干燥,得类白色固体22.1克,收率43.5%,HPLC检测纯度94.6%。

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