一种环五肽及其合成方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于有机化学合成领域，公开了一种新型结构环五肽及其合成方法与应用。所述新型结构的环五肽为环(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酰-亮氨酰)，分子式为C35H57N5O5，结构式如下所示。该环五肽以D-亮氨酸、L-亮氨酸、D-苯丙氨酸和D-亮氨酸苄酯对甲苯磺酸盐为原料，通过适当的工艺分别制备三肽中间体和二肽中间体，并且关环位点选择在D、L构型相邻的酰胺键位置，有效提高了环合效率。本发明的合成工艺简单，原料成本低，反应条件温和，纯度高，易于产业化，能充分满足医学试验和临床使用的需要。
【专利说明】一种环五肽及其合成方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种环五肽及其合成方法与应用。
【背景技术】
[0002]环肽类化合物在自然界中广泛存在。植物、动物、低等海洋生物、微生物、细菌和病菌等含有微量的环肽，这些环肽的含量虽然低，但它们的特异结构和药理作用时陆生生物所无法比拟的。天然环肽类化合物具有显著的药理稳定性和强效性，毒理作用相对较小，对防治癌症、艾滋病、心脑血管病、老年病等疑难杂症具有独特效应，已成为开发新药、特效药的主要方向之一。
[0003]由于环肽缺少游离的N端和C端，能形成限制性构象。一般地说，与相应的线性肽相比，其在生物体内具有更好的代谢稳定性，抗酶解能力更强。不少研究已经证明，从直链的先导结构肽改为环肽后使得原有的生物活性提高十几倍至几万倍。(Fairlie D.P.，Abbenante G., March D.R., Curr.Med.Chem.,1995,2,654-686 ；Bruce J, Aungst andHirosi Saitoh, Pharmaceutical Research,1996,13(I), 114-119 ;Dae_Yeon Suh, YongChul Kim, Young-Hwa Kang.J.Nat.Prod.,1997,60,265-269 ；Bogdanowich-Knipp S.J.,Jois D.S.S.，Siahaan T.J.J.Pept.Res.，1999, 53, 523-529 ；DermocCox, ToshiakiAoki,JiroSeki, Yukio Mot oyama, keizo YoshidaMed.Res.Rev., 1994,14(2), 195-228.)鉴于环肽的诸多优点，近年来对多肽的研究热点已经转移到环肽的合成和生物评价。
[0004]Galaxamide是本课题组从中国南海西沙群岛永兴岛采集的红藻乳状丝节藻(Galaxaura fiIamentosa)中分离得到的一种新型环五妝(Xu ff.J., Liao X.J., Xu S.H.,Organic Letters, 2008,10 (20)，4569-4572.)，体外抗肿瘤活性实验表明该化合物对人肝癌细胞株H印匕和此1-7402，人乳腺癌细胞株MCF-7，人宫颈癌细胞株Hela等多种肿瘤细胞具有一定的细胞毒性，同时对该化合物诱导肝癌细胞Bel-7402凋亡机制进行了初步研究，结果显示Galaxamide有望成为新型抗癌药物的先导化合物，但是天然来源分离得到的具有较好活性的天然产物极其少量，不能满足人们需要，因此进一步探索其构效关系、深入研究其药理作用、对Galaxamide进行结构修饰并合成其类似物显得尤为重要。对Galaxamide类似物及其中间体进行体外抗肿瘤活性筛选，并与Galaxamide进行对照，以期开发出新型抗肿瘤药物的先导化合物。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种环五肽。
[0006]本发明的另一目的在于提供上述环五肽的合成方法。
[0007]本发明的再一目的在于提供上述环五肽在制备抗癌药物中的应用。
[0008]本发明目的通过以下技术方案实现:
[0009]一种环五肽，其化学名称为:环(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酰-L-亮氨酰);英文缩写表达式为:cyclo_ (N-Me-D-Phe-D-Leu-N-Me-D-Leu-D-Leu-L-Leu);分子式为C35H57N5O5 ;结构式如下所不:
[0010]
【权利要求】
1.一种环五肽，其特征在于:所述环五肽具有以下结构式:
2.权利要求1所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于包括以下合成步骤: (1)将L-亮氨酸、D-亮氨酸及D-苯丙氨酸分别与二碳酸二叔丁酯进行氨基端保护反应，分别得到叔丁氧羰基-L-亮氨酸、叔丁氧羰基-D-亮氨酸及叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸； (2)将步骤(1)得到的叔丁氧羰基-D-亮氨酸和叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸分别与碘甲烷进行甲基化反应，分别得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酸和叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酸； (3)将步骤(2)得到的叔丁氧擬基-N-甲基-D-売氨酸和叔丁氧擬基-N-甲基-D-苯丙氨酸分别与D-亮氨酸苄酯对甲苯磺酸盐进行缩合反应，得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酸苄酯两端保护二肽D1和叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酸苄酯两端保护二肽D2; (4)将步骤(3)得到的二肽D2脱除叔丁氧羰基保护后，与步骤(1)得到的叔丁氧羰基-L-亮氨酸进行缩合反应得到叔丁氧羰基-L-亮氨酰-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酸苄酯两端保护三肽T ； (5)将步骤(3)得到的二肽D1脱除叔丁氧羰基保护，将步骤(4)得到的三肽T脱除苄基保护，然后将两者进行缩合反应得到叔丁氧羰基-L-亮氨酰-N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-亮氨酰-D-亮氨酸苄酯两端保护线型五肽； (6)将步骤(5)得到的线性五肽分别脱除叔丁氧羰基保护和苄基保护，在混合缩合试剂的作用下进行环合反应即得到目标产物环(N-甲基-D-苯丙氨酰-D-亮氨酰-N-甲基-D-売氨酰-D-売氨酰-L-売氨酰)五肽。
3.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(1)中所述氨基端保护反应的具体操作步骤为:在氮气保护下，向圆底烧瓶中依次加入四氢呋喃、H2O和1.0moI/L NaOH溶液，冰水浴冷却下一次性加入L-亮氨酸、D-亮氨酸或D-苯丙氨酸，搅拌溶解均匀，然后一次性加入二碳酸二叔丁酯，冰水浴下继续搅拌IOmin后升至室温，调节pH为10~10.5，搅拌过夜，减压蒸除溶剂后，用无水乙醚萃取，水相在冰水浴下冷却并用lmol/L盐酸酸化至PH = 2，然后用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相并用饱和食盐水洗涤，无水MgSO4干燥后过滤，最后蒸出溶剂，分别得到叔丁氧羰基-L-亮氨酸、叔丁氧羰基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸。
4.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(2)中所述甲基化反应的具体操作步骤为:将叔丁氧羰基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸溶于四氢呋喃溶液中，加入碘甲烷和氢化钠，反应1-2天,冰水浴下向反应体系加入乙酸乙酯及水，减压蒸除有机溶剂，得到的水溶液用无水乙醚和水洗涤两次，合并水相在冰水浴下用盐酸酸化至pH = 2~3，乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，然后分别用水、质量分数5% Na2S2O3水溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，蒸除溶剂，油泵干燥，分别得到叔丁氧羰基-N-甲基-D-亮氨酸或叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酸。
5.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(3)、(4)、(5)中所述缩合反应是指在缩合试剂3- ( 二乙氧基憐酸氧基)-1, 2, 3-苯并二嗪-4-酮和二异丙基乙胺的存在下两种相应的待缩合物进行脱水缩合，其具体操作步骤为:在氮气保护下，将叔丁氧羰基保护的待缩合物溶于四氢呋喃中，冰水浴下依次加入3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1, 2，3-苯并三嗪- 4-酮和二异丙基乙胺，反应10~15min后加入苄基保护化合物，待溶解后用二异丙基乙胺调节PH为7~8，自然升至室温，搅拌过夜，用薄层色谱TLC检测原料消耗完全后，减压蒸除溶剂，硅胶柱层析，即得缩合产物。
6.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(4)、(5)、(6)中所述脱除叔丁氧羰基保护是指在体积比为1:4的三氟乙酸和二氯甲烷的混合液中脱除相应待脱物中的叔丁氧羰基，其具体操作步骤为:将叔丁氧羰基保护的待脱物溶于二氯甲烷中，氮气保护下加入苯甲醚，冰浴下搅拌，滴加三氟乙酸，反应4~6小时后，减压蒸除溶剂，再加入二氯甲烷，减压蒸除，重复操作三次除去三氟乙酸，油泵干燥即得到脱除叔丁氧羰基保护的产物。
7.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(5)、(6)中所述脱除苄基保护是指用钯的质量百分含量为10%的Pd/C氢解还原脱除相应待脱物中的苄基，其具体操作步骤为:将苄基保护的待脱物溶于乙酸乙酯中，氮气保护下加入待脱物质量1/3的10% Pd/C，密封条件下通入压力为0.1Mpa的氢气还原，室温下搅拌反应，TLC跟踪，反应4~6小时，停止通入氢气，过滤，回收Pd/C，减压蒸除溶剂，干燥，即得到脱除苄基保护的产物。
8.根据权利要求2所述的一种环五肽的合成方法，其特征在于:步骤(6)中所述环合反应是指在O-苯并三氮唑-N，N, N’，N’ -四甲基脲四氟硼酸酯、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯、3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪_4_酮和二异丙基乙胺的存在下进行环合，其具体操作步骤为:将脱除叔丁氧羰基保护和苄基保护的线性五肽溶于体积比为2:1:2的THF-CH2CI2-CH3Cn混合溶液中，室温下氮气保护，依次加入2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯，3-( 二乙氧基磷酰氧基)-1，2，3-苯并三嗪-4-酮和O-苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲四氟硼酸酯，连续反应4~6天，减压蒸除溶剂，用CH2Cl2溶解后依次用饱和NaHCO3水溶液和水洗涤，无水MgSO4干燥，浓缩，用反相HPLC分离得到环五肽产物。
9.权利要求1所述的一种环五肽在制备抗肝癌药物，抗结肠癌药物或抗脑胶质瘤药物中的应用。
【文档编号】C07K1/06GK103965299SQ201410168828
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】徐石海, 邱少玲, 肖茜, 白德发 申请人:暨南大学