GYMNOPEPTIDEA和GYMNOPEPTIDEB的制备方法与流程

本发明涉及药物领域，具体涉及一种环多肽的制备方法。

背景技术：

Gymnopeptide A和Gymnopeptide B是一种高度N-甲基化的天然环十八肽对子宫癌(Hela)，皮肤表皮癌(A431)胸腺癌(T47D，MCF7，MDA-MB-231)等细胞系都具有低nM的细胞毒性，并且，Gymnopeptide A和Gymnopeptide B与环孢菌素具有相似的结构，具有免疫抑制活性。然而由于自然界中存在的Gymnopeptides A和Gymnopeptides B十分有限，并且分离提纯具有较大的难度，无法开展相关的药效学评估。因此开发一种高效、快速合成Gymnopeptide A和Gymnopeptide B类似物的方法，得到一系列具有优良生物活性的Gymnopeptide A和Gymnopeptide B的结构类似物是本发明要解决的技术问题。

在现有技术1中，Gymnopeptide A和Gymnopeptide B是由Zoltan Beni研究组从蘑菇Gymnopus fusipes中分离、纯化得到的。

现有技术1中，天然产物的纯化工艺复杂，需要耗费大量的溶剂和较长的时间，并且不能用于放大生产；

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提供了一种Gymnopeptide A或Gymnopeptide B的制备方法，其包括以下步骤：

1)以固相合成方法合成直链多肽-固相合成树脂；

2)从固相合成树脂上裂解直链多肽，并将直链多肽进行环合；

其中，步骤1)所得的直链多肽-固相合成树脂选自

Ser(OtBu)-MeVal-Val-MeVal-Val-MeVal-Ala-MeVal-Val-Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin或

Thr(OtBu)-MeVal-Val-MeVal-Val-MeVal-Ala-MeVal-Val-Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin；

优选地，多肽中的氨基酸均为L型氨基酸；

步骤1)中固相合成方法为以固相合成树脂起始依次偶联氨基酸，偶联N-甲基化氨基酸的偶联方法为：

氨基保护基保护的N-甲基化氨基酸和三光气溶于有机溶剂，滴加三甲基吡啶，至羧基活化完全并与氨基裸露组分在碱性条件下偶联；

偶联非N-甲基化氨基酸的偶联方法为：

羧基活化剂在碱性条件下活化氨基保护基的非N-甲基化氨基酸，至羧基活化完全，与氨基裸露组分在碱性条件下偶联；

其中所述羧基活化剂选自DCC、DIC、HATU、HBTU、HOAt、HOBt、PyBOP、PyAOP中的一种或多种组合；

在本发明的技术方案中，步骤1)中自偶联第10个氨基酸起，以DCC作为羧基活化剂。

其中，步骤1)中偶联氨基酸的碱性条件是通过加入DIEA、NMM、三甲基吡啶获得。

在本发明的技术方案中，步骤1)中氨基裸露组分为氨基裸露的固相合成树脂或者末端氨基裸露的多肽段-固相合成树脂偶联物。

氨基裸露组分是通过脱除氨基保护基获得，其中，本发明的氨基保护基选自Fmoc；氨基保护基脱除的条件选自20％哌啶/DMF溶液。

在本发明的实施方案中，步骤2)所述的从固相合成树脂上裂解直链多肽的条件为：在酸性条件下裂解，优选地，以1％TFA在有机溶剂中进行裂解。

在本发明的实施方案中，步骤2)所述直链多肽进行环合的条件为以缩合剂在碱性条件下进行缩合。

其中所述羧基活化剂选自DCC、DIC、HATU、HBTU、HOAt、HOBt、PyBOP、PyAOP中的一种或多种组合。

碱性条件是通过加入DIEA、NMM、三甲基吡啶获得。

在一个具体实施方案中，步骤2)所述脱除保护基为通过酸性条件将Ser或Thr侧链羟基上的保护基脱除，优选地，酸性条件为三氟乙酸。

在本发明的技术方案中，采用的固相合成树脂选自TPC树脂、Crown树酯、Rink Amide树酯、Rink MBHA Amide树脂、Wang树脂、以及其他裂解后产生羧基或酰胺基的树酯。

在本发明一个具体技术方案中，制备方法包括如下步骤：

1)以固相合成方法依次偶联氨基酸：

以TPC固相合成树脂与的Fmoc-N-Me-Val-OH在DIEA和酸酐作用下反应至完全，获得Fmoc-N-Me-Val-固相合成树脂；以20％吡啶/DMF脱除Fmoc保护基，在DIC和HOAT条件下偶联8当量Fmoc-Ala-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在DIC和HOAT条件下偶联Fmoc-Ala-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-Sar-OH，脱除Fmoc保护基；在PyAOP和2-肟氰乙酸乙酯条件下偶联Fmoc-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Ala-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-Sar-OH，脱除Fmoc保护基；在DCC条件下偶联Fmoc-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在DCC条件下偶联Fmoc-Ala-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在DCC条件下偶联Fmoc-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在DCC条件下偶联Fmoc-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在BTC、三甲基吡啶和DIEA条件下偶联Fmoc-N-Me-Val-OH，脱除Fmoc保护基；在DCC条件下偶联Fmoc-Ser(OtBu)-OH或偶联Fmoc-Thr(OtBu)-OH，脱除Fmoc保护基；

2)以1％TFA/CH₂Cl₂裂解固相合成树脂，获得直链肽；在HATU和三甲基吡啶条件下环合获得环状多肽；在TFA条件下脱除OtBu保护基，获得Gymnopeptides A或Gymnopeptides B。

其中，在偶联氨基酸中，以摩尔量计，Fmoc保护氨基酸:DIC:HOAT＝1:0.5～1.5:0.5～1.5(1:1:1)，Fmoc保护N甲基氨基酸：BTC：三甲基吡啶：DIEA＝1:0.1～1:2～4:3～7(1:0.3～0.5:3:5)；Fmoc保护氨基酸:PyAOP:2-肟氰乙酸乙酯＝1:0.5～1.5:0.5～1.5(1:1:1)；Fmoc保护氨基酸:DCC＝1:0.1～1(1:0.5)。

本发明步骤1)制备直链肽的过程中，发明人发现虽然以本领域常规的缩合剂均可以活化羧基获得酰胺键偶联的直链多肽，但是，偶联不同的氨基酸时采用特定的缩合条件，效率更好副产物相应的也有明显降低。

本申请步骤1)以三光气与三甲基吡啶能够高效地活化甲基化氮氨基酸，同时以普通缩合剂缩合非N甲基化氨基酸有效降低了副反应的产生。同时发明人还发现在合成直链多肽的过程中，随着链段的加长，偶联氨基酸的难度逐渐加大，当偶联至第10个氨基酸起，以DCC作为缩合剂能够增加缩合效率，同时在前10位氨基酸缩合过程中采用DCC缩合剂会导致产品的消旋，因此，本发明在偶连前10位氨基酸时不采用DCC作为缩合剂，自第十位氨基酸起以DCC作为缩合剂增加了合成效率，同时降低降低产物的消旋。

本发明另一个方面验证了天然化合物Gymnopeptides A或Gymnopeptides B中Ser或Thr的构型为L型。

有益效果

本发明以简单廉价的氨基酸为原料，以TCP树脂为固相载体，应用Fmoc-策略先完成了直链十八肽固相合成，切除树脂后进行溶液中的酰化反应进行关环，能够高效、快速、经济地制备多种该天然产物。

附图说明

图1：Gymnopeptides A结构的HRMS图。

图2：Gymnopeptides A结构的HNMR图。

图3：Gymnopeptides A结构的CNMR图。

图4：Gymnopeptides B结构的HRMS图。

图5：Gymnopeptides B结构的HNMR图。

图6：Gymnopeptides B结构的CNMR图。

具体实施方式

实施例1Gymnopeptides A的制备

(1)直链肽的制备：

于一个250mL的固相反应器中加入TCP树脂(0.98mmol/g，4g，3.92mmol)及CH₂Cl₂(30ml)，溶胀树脂30min。抽除CH₂Cl₂，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，再用无水THF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。为了使得每步充分反应，因而降低树脂取代度为0.6mmol/g，因此将Fmoc-N-Me-Val(848mg,2.4mmol)溶解于15mL无水DMF当中，再加入DIEA(3.5mL,20mmol)，N₂鼓泡混匀，缩合反应2h。抽除反应液，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，再用无水DMF(30mL)洗涤树脂。向树脂中加入乙酸酐(9mL,15.68mmol)和DIEA(3.5mL,20mmol)的DMF(2mL)溶液，反应1h，抽除反应液，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，得到树脂的取代度为0.60mmol/g(4g，2.4mmol，1eq)得到直链肽1(MeVal-Resin)。

用20％哌啶/DMF溶液(15ml)脱除Fmoc保护基，10min后，用DMF(4x30mL)洗涤树脂，再用无水DMF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。同时将Fmoc保护氨基酸(4.0eq)和DIC(4.0eq)溶解于无水DMF当中，搅拌几分钟之后加入HOAT(4.0eq)，将该反应液转移到脱除Fmoc的TCP树脂中，N₂鼓泡混匀，缩合反应1.5h(四氯苯醌试剂检测至反应完全)。抽除反应液，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，重复上述脱保护，同时将Fmoc保护的氨基酸(4.0eq)和三光气(BTC，1.64eq)溶于无水THF(15ml)，向该溶液中缓慢滴加三甲基吡啶(collidine，12eq)，反应立即产生大量白色沉淀，加完反应3min，将该反应液转移到脱除Fmoc的TCP树脂中，同时加入DIEA(20eq)，N₂鼓泡混匀，缩合反应0.5-1h(茚三酮检测至反应完全)，以上二步缩合方案重复，直至完成直链肽2(Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)的合成。

用20％哌啶/DMF溶液(15ml)脱除Fmoc保护基，10min后，用DMF(4x30mL)洗涤树脂，再用无水DMF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。同时将Fmoc保护氨基酸(4.0eq)，PyAOP(8.0eq)和Ethyl Cyanoglyoxylate-2-Oxime(8.0eq)溶解于无水DMF当中，搅拌几分钟之后，将该反应液转移到脱除Fmoc的TCP树脂中，同时加入DIEA(20eq)，N₂鼓泡混匀，缩合反应1.5h(四氯苯醌试剂检测至反应完全)。得到直链肽3(Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)的合成。

用20％哌啶/DMF溶液(15ml)脱除Fmoc保护基，10min后，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，再用无水THF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。同时将Fmoc保护的氨基酸(4.0eq)和三光气(BTC，1.64eq)溶于无水THF(15ml)，向该溶液中缓慢滴加三甲基吡啶(collidine，12eq)，反应立即产生大量白色沉淀，加完反应3min，将该反应液转移到脱除Fmoc的TCP树脂中，同时加入DIEA(20eq)，N₂鼓泡混匀，缩合反应0.5-1h(茚三酮检测和四氯苯醌试剂检测至反应完全)，重复以上脱保护和缩合方案，直至完成直链肽4(Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)的合成。

用20％哌啶/DMF溶液(15ml)脱除Fmoc保护基，10min后，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，再用无水DMF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。同时将Fmoc保护氨基酸(4.0eq)和DCC(2.0eq)溶解于48mL CH₂Cl₂：DMF(3:1)当中，在室温下活化1h，离心去除白色固体，取出上清溶液加入到脱除Fmoc的TCP树脂中，密封震荡，缩合反应3-4h(四氯苯醌试剂检测至反应完全)。抽除反应液，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，重复上述脱保护，同时将Fmoc保护的氨基酸(4.0eq)和三光气(BTC，1.64eq)溶于无水THF(15ml)，向该溶液中缓慢滴加三甲基吡啶(collidine，12eq)，反应立即产生大量白色沉淀，加完反应3min，将该反应液转移到脱除Fmoc的TCP树脂中，同时加入DIEA(20eq)，N₂鼓泡混匀，缩合反应0.5-1h(茚三酮检测至反应完全)，以上二步缩合方案重复，直至完成直链肽5(MeVal-Val-MeVal-Val-MeVal-Ala-MeVal-Val-Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)的合成。

用20％哌啶/DMF溶液(15ml)脱除Fmoc保护基，10min后，用DMF(4x 30mL)洗涤树脂，再用无水DMF(2x 30mL)洗涤树脂，备用。同时将Fmoc-Ser(OtBu)-OH(4.0eq)和DCC(2.0eq)溶解于48mL CH₂Cl₂：DMF(3:1)当中，在室温下活化1h，离心去除白色固体，取出上清溶液加入到脱除Fmoc的TCP树脂中，密封震荡，缩合反应3-4h(四氯苯醌试剂(Ser(OtBu)-MeVal-Val-MeVal-Val-MeVal-Ala-MeVal-Val-Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)的合成。

(2)环十八肽Gymnopeptide A和B的制备：

将负载有6的树脂1g取出，加入1％TFA/CH₂Cl₂(2mL)，室温下振荡反应24h。将树脂滤除，并用CH₂Cl₂(20mL)洗涤树脂。将有机相浓缩，残留物用制备型HPLC纯化，收集产物并将溶剂减压蒸发乙腈溶剂，冻干得到产物7(30mg,3％).Gymnopeptides A HRMS(ESI)m/z:calcd for C₈₈H₁₆₁N₁₈O₂₀[M+H]+1790.2129，found 1790.2123；Gymnopeptides B HRMS(ESI)m/z:calcd for C₈₉H₁₆₃N₁₈O₂₀[M+H]+1804.2286,found 1804.2318。

向产物7(30mg，0.017mmol)中加入溶解于27mLCH₂Cl₂当中，再加入collidine(30ul,1.7mmol)搅拌10min，再称量HATU(30mg,0.085mmol)溶解于DMF当中，滴加到上述CH₂Cl₂当中，搅拌反应过夜。蒸干溶剂，再用制备型HPLC纯化，收集产物并将溶剂减压蒸发乙腈溶剂，冻干得到产物8(15mg，50％)Gymnopeptides A HRMS(ESI)m/z:calcd for C₈₈H₁₅₉N₁₈O₁₉[M+H]+1772.2023,found 1772.2185；Gymnopeptides B HRMS(ESI)m/z:calcd for C89H161N18O19[M+H]+1786.2180,found 1790.2177。

将产物8溶解于TFA，在冰浴条件下搅拌3h，蒸干TFA，用制备型HPLC纯化，收集产物并将溶剂减压蒸发乙腈溶剂，冻干得到最终产物9(5mg，33％).Gymnopeptides A HRMS(ESI)m/z:calcd for C₈₄H₁₅₁N₁₈O₁₉[M+H]⁺1716.1397,found 1716.1425，如图1；Gymnopetide A

¹H NMR(500MHz,CDCl3)δ

0.7-1.03(m,33H),1.23-1.34(m,12H),2.03-2.44(m,10H),2.82(s,3H),2.96(d,J＝14.8,1H),2.97(s,3H),2.99(s,3H),3.13(m,1H),3.21(s,3H),3.22(s,3H),3.27(d,J＝15.9HZ,1H)3.28(s,3H)3.29(s,3H),3.31(s,3H).3.37(s,3H),3.52(s,3H),3.63(dd,J＝10.8,5.9HZ,1H),3.72(dd,J＝10.8,3.3HZ,1H),4.37(dd,J＝10.6,7.8HZ,1H),4.59(q,J＝6.5HZ,1H),4.68(dd,J＝9.3,3.1HZ,1H),4.69(d,J＝15.9HZ,1H),4.70(t,1H),4.78(t,J＝9.5HZ,1H),4.81(d,J＝11.4HZ,1H),4.97(d,J＝11.5HZ,1H),4.98(m,1H),4.99(qd,1H),5.00(d,J＝10.9HZ,1H),5.13(d,J＝11.4HZ,1H),5.14(dq,J＝9.1,6.8HZ,1H),5.22(d,J＝10.8HZ,1H),5.26(dq,J＝9.1,6.8HZ,1H),5.29(d,J＝14.8HZ,1H),7.43(d,J＝7.8HZ,1H),8.01(d,J＝9.5HZ,1H),8.06(d,J＝9.3HZ,1H),8.52(d,J＝9.3HZ,1H),8.72(d,J＝8.8HZ,1H),9.02(d,J＝9.1HZ,1H),9.07(d,J＝9.1HZ,1H),9.15(d,J＝9.4HZ,1H).如图2；

¹³C NMR(101MHz,CDCl3)δ175.59,174.34,174.24,174.06,173.65,173.10,172.69,172.65,171.61,171.30,171.20,170.87,170.53,169.88,169.71,168.97,168.61,167.72,90.01,79.75,62.56,62.09,61.86,61.78,61.19,61.02,57.54,56.09,54.93,54.75,54.18,53.43,51.69,51.66,50.94,50.86,44.44,44.09,43.36,40.40,38.75,38.32,32.21,31.92,31.29,30.79,30.76,30.37,30.30,29.77,29.69,29.65,29.35,29.31,28.63,28.51,27.67,27.30,27.22,26.81,26.51,26.42,25.64,22.68,20.32,19.86,19.81,19.58,19.53,19.42,19.26,19.23,19.11,18.64,18.61,18.59,18.51,18.24,18.14,17.46,17.34,16.27,16.20,14.10.如图3。

实施例2Gymnopeptides B的制备

以实施例1的方法制备Gymnopeptides B区别仅在于以Fmoc-Thr(OtBu)-OH

替换Fmoc-Ser(OtBu)-OH，将Fmoc-Ser(OtBu)-OH(4.0eq)和DCC(2.0eq)溶解于48mL CH₂Cl₂：DMF(3:1)当中，在室温下活化1h，离心去除白色固体，取出上清溶液加入到脱除Fmoc的TCP树脂中，密封震荡，缩合反应3-4h完成Gymnopeptide B

(Thr(OtBu)-MeVal-Val-MeVal-Val-MeVal-Ala-MeVal-Val-Sar-MeVal-MeAla-Val-Sar-Ala-MeVal-Ala-MeVal-Resin)

Gymnopeptide B HRMS(ESI)m/z:calcd for C85H153N18O19[M+H]+1730.1554,found 1730.1586，如图4；

1H NMR(500MHz,CDCl3)δ

0.7-1.05(m,36H),1.24-1.38(m,12H),2.02-2.4(m,10H),2.81(s,3H),2.95(d,J＝11.7HZ,1H),2.96(s,3H),2.98(s,3H),3.10(m,1H),3.19(s,6H),3.26(s,3H),3.28(s,6H),3.36(s,3H),3.51(s,3H),4.23(qd,J＝6.4,1.3HZ,1H),4.36(dd,J＝10.6,7.8HZ,1H),4.57(q,J＝6.6HZ,1H),4.66(dd,J＝9.4,2.4HZ,1H),4.68(d,J＝116.2HZ,2H),4.7(t,J＝9.4HZ,1H),4.75(t,J＝9.3HZ,1H),4.82(dd,J＝10.0,1.4HZ,1H),4.89(d,J＝11.3HZ,1H),4.96(d,J＝11.2,1H),4.96(od,1H),4.98(d,J＝10.3HZ,1H),5.09(d,J＝11.4HZ,1H),5.13(dq,J＝8.9,6.8HZ,1H),5.20(d,J＝11.1HZ,1H),5.23(d,J＝11.4,1H),5.26(dq,J＝9.1,6.8HZ,1H),5.29(d,J＝14.9HZ,1H),7.43(d,J＝7.8HZ,1H),7.85(d,J＝10HZ,1H),8.07(d,J＝9.4HZ,1H),8.58(d,J＝9.3HZ,1H),8.69(d,J＝8.8HZ,1H),9.03(d,J＝9.1HZ,1H),9.07(d,J＝9.1HZ,1H),9.15(d,J＝9.4HZ,1H).如图5；

13C NMR(101MHz,CDCl3)δ175.49,174.14,173.93,173.67,173.63,173.38,172.56,172.23,171.39,171.29,171.05,170.85,170.50,169.78,169.63,169.20,168.57,167.67,67.12,62.08,61.77,61.70,61.08,61.04,61.00,57.46,56.00,54.86,54.72,54.16,53.37,53.17,51.56,50.75,44.37,44.05,43.30,40.47,38.65,38.19,32.13,31.83,31.80,31.18,30.65,30.62,30.21,29.59,29.56,29.26,29.22,28.54,28.43,28.31,27.53,27.21,26.68,26.39,26.31,25.28,22.58,20.24,19.75,19.71,19.52,19.40,19.29,19.16,19.12,19.06,19.01,18.96,18.53,18.50,18.42,18.20,18.13,18.11,17.97,17.53,17.18,16.16,15.98,14.00.如图6。

通过上述实验结果，首次证实天然Gymnopeptide A和Gymnopeptide B中的苏氨酸或丝氨酸为L构型。

本发明英文术语