一种桦木酮酸‑氨基酸衍生物的合成方法与流程

本发明属有机化学药物合成领域，具体涉及一种桦木酮酸-氨基酸衍生物的合成方法。

背景技术：

当前，肿瘤尤其是恶性肿瘤仍是危害人类健康和生命的常见病之一，而仅在我国每4-5个死亡者中就有1个死于恶性肿瘤。调查研究结果显示，在死因排位上，恶性肿瘤死亡占城市居民死亡原因之首，在农村居民中位居第三。虽然最近几年来，抗肿瘤药物有了很快的发展和突破，新型药物也不断出现。但是对于前列腺肿瘤的治疗，截至目前，还没有发现有效的特效药。

以抗肿瘤药物的来源可以分为四大类：微生物来源药(抗肿瘤抗生素)、化学合成药、生物技术药、植物来源药。其中应用于临床的抗肿瘤药物中约1/3来自于植物，包括了植物本身的原形成分及其衍生物，其中包含紫杉醇类、木脂素类、生物碱类及萜类等植物结构类型，而萜类又分倍半萜、二萜、三萜及三萜苷类。桦木醇是有c-30骨架的五环三萜烯类化合物，整体保持了羽扇烷的结构，是很丰富的天然化合物，存在于桦木、石榴树皮和叶、酸枣仁、柿蒂、大枣等植物中，尤其在桦树皮中，其含量达到了树皮干重的25%左右。

据研究表明：桦木醇及其衍生物桦木酸尤其是桦木酮酸均具有清热解毒、调血脂、提高免疫力、消炎、改善头发光泽、促使头发生长、抗炎、抗痢疾、抗病原体、前列腺素e-2和一氧化氮的抑制体等作用。更重要的是，它们在抗hiv和抗肿瘤等活性方面表现出了比以往的药物靶向性更强、作用机制更不同、免疫抑制作用更低、毒副作用更小的特性。因此，对于桦木醇及其衍生物这类新型药物的研究已经逐步受到了药物研究者的密切关注。但是桦木酮酸的开发应用和临床研究受到了很大程度的限制，原因是其水溶性很差，极难溶于水中，以致其在有机体内细胞中的抗癌活性只能得到有限的很少部分的发挥。为此，需要高水溶性的赖氨酸对桦木酮酸进行系列化学结构修饰，制备出桦木酮酸-氨基酸衍生物，使其具有良好的生物利用度、高生物活性，尤其是抗肿瘤活性和良好的水溶性，将其开发成治疗前列腺肿瘤的特效药，造福人类。

micheleversetal.，j.med.chem.39:1056-1068(1996)，n.i.pe-trenkoetal.，chemistryofnaturalcompounds.38(4)：331-339(2002)，赵国玲.浙江大学.108-114(2007)，张小丽等，北京林业大学学报.33(1):134-138(2011)等文献均报道了用桦木酮酸作原料和相关氨基酸反应合成了桦木酮酸-氨基酸衍生物，有的文献还对其在抑制肿瘤细胞生长的活性方面进行了研究。kobayashietal.,j.org.chem66:6626-6633(2001)；zhaoetal.,j.org.chem.69:270-279(2004)；b.b.saxenaetal.bioorg.med.chem.14:6349-6358(2006)；saxenaetal.

us2009/0176753a1和中国专利cn201280031564.0等文献中报道了桦木酮酸和赖氨酸反应合成桦木酮酸-氨基酸衍生物相关方面的研究，对其抗肿瘤活性也进行了一定的研究。但是以上有关桦木酮酸和赖氨酸的反应是通过三大步六小步的系列化学反应合成的，反应步骤长，收率低，且有催化加氢反应。为便于工业化开发和应用，目前急需对其制备工艺进行改进。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种反应步骤短、收率高的桦木酮酸-氨基酸衍生物合成方法，便于工业化推广应用。

为实现本发明目的，本发明以桦木酮酸和改性赖氨酸为原料，进行脱水缩合反应，再进一步水解反应制备桦木酮酸-氨基酸衍生物。具体通过如下方法合成：

（1）将化合物1即桦木醇溶解于有机溶剂中，加入jones（琼斯）试剂进行氧化。反应结束，加入猝灭剂猝灭。然后，对反应液减压旋转，抽滤，萃取滤液，水洗、干燥再经柱层析分离，得到化合物2；所述有机溶剂选乙腈、丙酮，四氢呋喃等。

（2）将化合物3即赖氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome溶解于含有质量百分含量15%碱性试剂的有机溶剂中;待反应完全，倒入冰水混合物中，加入非极性溶剂或弱极性溶液进行分液，去除油相。然后对水相进行萃取，减压旋转，干燥得水溶性好的化合物4即boc-lys-ome；所述有机溶剂选甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺等。所述碱性试剂选氨水或甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺溶液。

（3）将化合物2溶解于有机溶剂中，然后加入碱性试剂、缩合剂和脱水剂混合搅拌，加入化合物4反应，得到化合物5即桦木酮酸-氨基酸衍生物中间体ba-boc-lys-ome。反应结束，对样品进行后处理和柱层析分离纯化。

所述有机溶剂选甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿或二甲基亚砜。

所述碱性试剂选甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺溶液等。

所述缩合剂选1-羟基苯并三唑（hobt）、n-羟基-7-氮杂苯并三氮唑（hoat）、苯并三氮唑-1-基氧基三（二甲基氨基）磷鎓六氟磷酸盐（bop）等。

所述脱水剂选主要是碳化二亚胺类的相关物质，如n,n'-二环己基碳酰亚胺（dcc）、n,n'-二异丙基碳二亚胺（dic）、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（edc･hcl）等；依据脱水缩合反应的反应程度情况，可适当添加能催化该反应的高效催化剂4-二甲氨基吡啶（dmap）。

（4）将化合物5溶解于与水互溶的有机溶剂中，先加入水，再加入碱性水解试剂进行反应。反应结束，对产品进行后处理和柱层析分离纯化得到目标产物桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。

所述有机溶剂选甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃。

所述碱性水解试剂选水氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾等。

步骤（1）中采用l9(3⁴)正交实验设计，最佳工艺参数为桦木醇：有机溶剂的比例为1：50（g：ml），桦木醇与jones试剂的比例为1：12（g：ml），反应温度为-10℃，反应时间为4h。

步骤（3）中化合物4加入时优选冷浴-10—5℃条件下反应2h，再在室温（25－30℃）下反应48h。

本发明创新点及优点在于：该方法以廉价易得的桦木醇（桦木醇在白桦树皮中含量高达25%）合成制备桦木酮酸，解决制备木酮酸-氨基酸衍生物所需的桦木酮酸原料短缺问题，同时，合成的桦木酮酸的收率高，达83%以上，纯度高，达99.5%以上。将桦木酮酸和改性赖氨酸进行脱水缩合反应，水解反应制备出桦木酮酸-氨基酸衍生物，缩短了反应步骤，大大提高了产物的收率（总收率≥64.0%），且避免了催化加氢反应。合成制备出的桦木酮酸-氨基酸衍生物水溶性好，抗前列腺肿瘤活性强，对开发新型抗前列腺肿瘤的药物具有很好的应用价值。

附图说明

图1为本发明制备的桦木酮酸产品的hplc图谱；

图2为桦木酮酸标准品的hplc图谱；

图3为本发明制备的桦木酮酸产品的质谱图。

具体实施方式

为对本发明进行更好地说明，具体实施方式如下：

实施例1

（1）称取12.00g的桦木醇加入到600ml的丙酮溶剂中，40℃左右下加热搅拌30min，然后将其冷却至-10℃。然后将新制的144.0g的jones试剂逐滴加入到上述反应瓶中。反应温度保持在-10℃，维持反应时间4h。反应结束后，在-10℃条件下滴加600ml的乙醇试剂猝灭。然后继续搅拌60min。最后滴加600ml水再搅拌30min。对上述反应液进行减压旋转，滤除墨绿色沉淀。残液用四氢呋喃萃取至少3次，然后用饱和食盐水洗3次，最后用无水na2so4干燥过夜。过滤，旋蒸得淡绿色固体即桦木酮酸粗品。将桦木酮酸粗品用少量二氯甲烷溶解后，上层析柱分离，洗脱剂用二氯甲烷：乙酸乙酯=2：1、1：1、1：2系列梯度混合溶剂，将含有桦木酮酸的目标馏分进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制备得到纯度为99.5%的桦木酮酸产品10.80g，收率为87.6%。

（2）称取赖氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome（化合物3）13.75g溶解于含有质量百分比15%三乙胺的n,n-二甲基酰胺（dmf）溶剂中，室温（25－30℃）下反应0.5h。待反应完全，将其倒入200ml冰水混合物中，搅拌。然后将此混合物用20ml乙酸乙酯和100ml石油醚的混合溶剂洗涤一次，分液弃去上层油相。水相加入适量nacl后，用乙酸乙酯萃取至少15次。最后合并乙酸乙酯有机相，用无水na2so4干燥过夜。过滤，减压旋转，得溶液状物质即含部分dmf的boc-lys-ome改性懒氨酸（化合物4）；

（3）将步骤（1）制备的10.20g桦木酮酸溶解于70ml无水丙酮中，然后加入13.10gbop、4.94gedc･hcl和4.67ml的三甲胺，冷浴-10--5℃条件下搅拌30min；然后将步骤（2）制备的溶液状改性懒氨酸boc-lys-ome（化合物4）滴加入该混合体系中，保持温度在-10—5℃反应2h，然后在室温（25－30℃）下反应48h。反应结束，对样品进行过滤，减压旋蒸溶剂，然后用部分二氯甲烷溶剂溶解上层析柱分离纯化，洗脱剂用石油醚（60-90℃）：丙酮=3：1、2：1、3：2系列梯度混合溶剂。最后将含有ba-boc-lys-ome的目标馏分（化合物5）进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制备得到纯度为99.5%的ba-boc-lys-ome产品12.98g，收率83.0%。

ba-boc-lys-ome的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文献报道一致；ms：698.2（m⁺）。

（4）将步骤（3）制备的12.51gba-boc-lys-ome（化合物5）溶解于100ml四氢呋喃（thf）中，加入7.55ml水（h2o），然后加入1.90gli2co3，室温（25－30℃）下反应48h。反应结束，向反应溶液中加入150ml的饱和食盐水溶液，然后用50ml二氯甲烷（dcm）萃取2-3次，合并有机dcm相，用50ml水洗两次，然后用无水na2so4干燥过夜。过滤，减压旋转，即得目标产物桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。最后用部分二氯甲烷溶剂溶解上层析柱分离纯化，洗脱剂用二氯甲烷：甲醇=12：1、11：1、10：1系列梯度混合溶剂。最后将含有ba-boc-lys-oh的目标馏分进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制备得到纯度为99.7%的ba-boc-lys-oh产品11.5g，收率93.8%。

ba-boc-lys-oh的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文献报道一致；ms：683.2（m⁺）。

目标产物桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh的总收率为68.2%。

实施例2

（1）称取24.00g的桦木醇加入到1200ml的四氢呋喃溶剂中，40℃左右下加热搅拌30min，然后将其冷却至-10℃。然后将新制的288.0g的jones试剂逐滴加入到上述反应瓶中。反应温度保持在-10℃，维持反应时间4h。反应结束后，在-10℃条件下滴加1200ml的丙醇试剂猝灭。然后继续搅拌60min。最后滴加1200ml水再搅拌30min。对上述反应液进行减压旋转，滤除墨绿色沉淀。残液用乙酸乙酯萃取至少3次，然后用饱和食盐水洗3次，最后用无水na2so4干燥过夜。过滤，旋蒸得淡绿色固体即桦木酮酸粗品。将桦木酮酸粗品用少量二氯甲烷溶解后，上层析柱分离，洗脱剂用石油醚（60-90℃）：乙酸乙酯=4：1、3：1、2：1系列梯度混合溶剂，将含有ba的目标馏分进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制备得到纯度为99.5%的桦木酮酸产品20.95g，收率为85.0%。

（2）称取赖氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome（化合物3）27.50g，溶解于含有质量百分比15%三甲胺的乙腈溶剂中，室温（25-30℃）下反应0.5h。待反应完全，将其倒入200ml冰水混合物中，搅拌。然后将此混合物用40ml乙酸乙酯和200ml石油醚的混合溶剂洗涤一次，分液弃去上层油相。水相加入适量nacl后，用乙酸乙酯萃取至少15次。最后合并乙酸乙酯有机相，用无水na2so4干燥过夜。过滤，减压旋转，得溶液状物质即含部分dmf的改性懒氨酸boc-lys-ome（化合物4）；

（3）将步骤（1）制备的20.95g桦木酮酸溶解于140ml无水四氢呋喃中，然后加入8.44ghoat、7.27gdic和9.78ml的三乙胺，冷浴-10--5℃条件下搅拌30min；然后将步骤（2）制备的溶液状改性懒氨酸boc-lys-ome（化合物4）滴加入该混合体系中，保持温度在-10—5℃反应2h，然后在室温（25－30℃）下反应48h。依据脱水缩合反应的反应进度，可适当添加4-二甲氨基吡啶（dmap）0.56g。反应结束，对样品进行过滤，减压旋蒸溶剂，然后用部分二氯甲烷溶剂溶解上层析柱分离纯化，洗脱剂用正己烷：丙酮=4：1、3：1、2：1系列梯度混合溶剂。最后将含有ba-boc-lys-ome的目标馏分（化合物5）进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制备得到纯度为99.5%的ba-boc-lys-ome产品26.72g，收率83.2%。

ba-boc-lys-ome的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文献报道一致；ms：698.2（m⁺）

（4）将步骤（3）制备的26.72gba-boc-lys-ome（化合物5）溶解于250ml丙酮（acetone）中，加入10.58ml水（h2o），然后加入1.96gnaoh。室温（25－30℃）下反应48h。反应结束，向反应溶液中加入300ml的饱和食盐水溶液，然后用100ml乙酸乙酯（ea）萃取2-3次，合并有机ea相，用100ml水洗两次，然后用无水na2so4干燥过夜。过滤，减压旋转，即得目标产物桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。最后用部分二氯甲烷溶剂溶解上层析柱分离纯化，洗脱剂用二氯甲烷：乙酸乙酯=3：1、2：1、1：1系列梯度混合溶剂。最后将含有ba-boc-lys-oh的目标馏分进行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h就可制备得到纯度为99.5%的ba-boc-lys-oh产品23.70g，收率90.5%。

ba-boc-lys-oh的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文献报道一致；ms：683.2（m⁺）。

目标产物桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh的总收率为64.0%。

本发明制备的桦木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh，具有良好的水溶性和抗前列腺肿瘤活性。