一种硒代蛋氨酸氧化物及其制备方法和在合成多肽分子内二硫键中的应用与流程

本发明涉及一种小分子有机物氧化剂，具体的说是一种硒代蛋氨酸氧化物及其制备方法和在合成多肽分子内二硫键中的应用。

背景技术：

多肽分子内二硫键可以维持多肽的二维结构，提高多肽的药物活性、选择性以及抗水解性能。目前，含有分子内二硫键的多肽类药物已经在临床上用于各种疾病的治疗。同时，大量的含分子内二硫键的、具有药物活性的多肽处于各阶段的临床研究中。因此，合成多肽分子内二硫键是此类多肽药物合成的重要步骤。并且，多肽类药物分子内二硫键的合成是精细有机化工及药物化学中的一个重要反应。在液相中，通过均相氧化的方法是目前合成多肽分子内二硫键的常用方法。所用的氧化剂包括：碘、三氟乙酸铊(iii)、氧气、dmso、氧化型谷胱甘肽，k2[pt(cn)4cl2]和[pt(en)2cl2]cl2和ellman’s试剂等。但是，这些氧化剂在合成多肽分子内二硫键时，有的会与多肽链中的蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸残基发生副反应，有的会使多肽生成二聚体或多聚体的副产物，造成产率降低，有的氧化剂会产生毒性较大的副产物，有的氧化剂所适用的反应介质有限(eur.j.org.chem.,2014,3519–3530)。这些合成方法大大限制了多肽分子内二硫键合成的原子经济性。

因此，如果能开发一种适用反应介质广泛，产率高，反应快，价格低廉的氧化剂，则能大大降低使用该类氧化剂来合成药物分子内二硫键的成本支出，提高合成反应的原子经济性。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种硒代蛋氨酸氧化物及其在合成多肽分子内二硫键中的应用，以解决现有多肽分子内二硫键合成产率和原子经济性低的问题。

本发明的目的之二是提供上述硒代蛋氨酸氧化物的制备方法。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种如式（ⅰ）所示结构的硒代蛋氨酸氧化物：

（ⅰ）。

上述硒代蛋氨酸氧化物作为氧化剂在合成多肽分子内二硫键中的应用。

所述应用具体为将硒代蛋氨酸氧化物与还原型多肽溶液在室温条件下反应，混合即能反应结束，利用高效液相色谱分离反应产物。

所述硒代蛋氨酸氧化物与还原型多肽用量摩尔比为1~1.2∶1。

所述还原型多肽溶液是以含有两个巯基的多肽为溶质，以盐酸溶液、水、水和乙腈的混合液、盐酸溶液和乙腈的混合液中的一种为溶剂制成。

所述水和乙腈的混合液中水和乙腈的体积比为1~5∶1；所述盐酸溶液和乙腈的混合液中盐酸溶液的浓度为0.1~1.0mol/l，盐酸溶液和乙腈的体积比为1~5∶1。

所述还原型多肽为还原型催产素、还原型精氨酸加压素、还原型生长抑素或还原型多肽1；其中，所述还原型催产素的氨基酸序列为：cyiqncplg-nh2，还原型精氨酸加压素的氨基酸序列为：cyfqncprg-nh2，还原型生长抑素的氨基酸序列为：agcknffwktftsc-oh，还原型多肽1的氨基酸序列为：cgychklhqmk-nh2。

本发明的目的之二是这样实现的：一种上述硒代蛋氨酸氧化物的制备方法，包括以下步骤：

a）称取硒代蛋氨酸于带有小转子的圆底烧瓶中，边超声边加入去离子水，使硒代蛋氨酸溶解，得到硒代蛋氨酸溶液；

b）在冰水浴中进行磁力搅拌使硒代蛋氨酸溶液冷却至0℃后，加入质量浓度为30%的双氧水，反应10~30分钟；

c）将反应液冷冻干燥，即得所述硒代蛋氨酸氧化物。

上述方法中，所述硒代蛋氨酸∶双氧水用量＝0.5g∶400~600μl。

本发明的硒代蛋氨酸氧化物能够应用于含分子内二硫键的多肽药物的制备中，适用于不同结构的多肽分子内二硫键的合成。本发明的氧化剂与现有几种典型的试剂相比，其适用于不同的反应介质，反应时间短（混合即能反应完毕）。尤其在酸性介质中反应速率快，不氧化多肽中的蛋氨酸残。

本发明产物多肽的提纯处理简单，通过液相分析，即可到达分离目标产物的目的。因此，硒代蛋氨酸氧化物作为氧化剂合成多肽分子内二硫键时，具有产率高，反应快，原料便宜，后处理简单和适用于不用反应介质的优点。使多肽分子内二硫键合成的原子经济性得到了很大的提高。

附图说明

图1为本发明实施例1所得氧化型催产素的色谱图。

图2为本发明实施例8所得氧化型精氨酸加压素的色谱图。

图3为本发明实施例9所得氧化型生长抑素的色谱图。

图4为本发明实施例10所得氧化型多肽1的色谱图。

图5为本发明实施例1所得氧化型催产素的质谱图。

图6为本发明实施例8所得氧化型精氨酸加压素的质谱图。

图7为本发明实施例9所得氧化型生长抑素的质谱图。

图8为本发明实施例10所得氧化型多肽1的质谱图。

具体实施方式

本发明的氧化剂（即硒代蛋氨酸氧化物）可与多种含有巯基的还原型多肽反应合成多肽分子内二硫键。

硒代蛋氨酸氧化物与含有巯基的还原型多肽通过以下方案合成多肽分子内二硫键：硒代蛋氨酸氧化物与还原型多肽溶液在室温条件下反应，混合即反应结束，然后，利用高效液相色谱分离反应产物，并通过质谱对反应产物进行鉴定。

以下实施例所用硒代蛋氨酸氧化物是通过以下方法制得的：称取0.5g的硒代蛋氨酸于50ml的带有小转子圆底烧瓶中，加入25ml水，边加入边超声，使硒代蛋氨酸溶解。在冰水浴中磁力搅拌冷至0℃后，加入500μl的质量浓度为30%的双氧水，反应10~30分钟，然后将反应液冷冻干燥，即得到硒代蛋氨酸氧化物。

实施例1

在10×10^-3mol/l盐酸溶液中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用10×10^-3mol/l盐酸溶分别液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为99%。

实施例2

在50×10^-3mol/l盐酸溶液中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用50×10^-3mol/l盐酸溶分别液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为99%。

实施例3

在0.1mol/l盐酸溶液中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用0.1mol/l盐酸溶分别液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为99%。

实施例4

在1.0mol/l盐酸溶液中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用1.0mol/l盐酸溶分别液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为98%。

实施例5

在水中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用水分别配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为98%。

实施例6

在水和乙腈混合溶液中（1:1v/v）中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用水和乙腈混合溶液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为97%。

实施例7

在1.0mol/l盐酸和乙腈混合溶液中（1:1v/v）中，硒代蛋氨酸氧化物与还原型催产素反应。用1.0mol/l盐酸和乙腈混合溶液配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析氧化型催产素，用质谱测定。氧化型催产素的产率为97%。

实施例8

用水分别配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型精氨酸加压素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析精氨酸加压素，用质谱测定。氧化型精氨酸加压素的产率为88%。

实施例9

用水分别配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型生长抑素溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析生长抑素，用质谱测定。氧化型生长抑素的产率为95%。

实施例10

用水分别配制浓度为2.0×10^-3mol/l的还原型多肽1溶液和2.0×10^-3mol/l的硒代蛋氨酸氧化物溶液各1ml，混合后反应即能结束，溶液用液相色谱分析多肽1，用质谱测定。氧化型多肽1的产率为99%。

对比实施例1

用水分别配制浓度为10×10^-3mol/l的还原型催产素溶液和2.0×10^-3mol/l的[pt(en)2cl2]cl2溶液各1ml，混合，室温震荡反应10h。溶液用液相色谱分析催产素。氧化型催产素的产率为85%。反应产率较高，但是反应时间长达10h。

对比实施例2

用水分别配制浓度为10×10^-3mol/l的还原型多肽1溶液和2.0×10^-3mol/l的k2[pt(cn)4cl2]溶液各1ml，混合，室温震荡反应2h。溶液用液相色谱分析氧化型多肽1。在生成二硫键的同时，多肽中的蛋氨酸30%被氧化为蛋氨酸亚砜，使产物不纯，氧化型多肽1的产率为70%。

对比实施例3

ph=4.65的醋酸-醋酸钠缓冲溶液按体积比1:1的比例加入乙腈得到混合溶液，混合溶液通氮气1h备用；在2ml的反应瓶中，用配制的混合溶液配制1ml浓度为1.0×10^-3mol/l的还原型多肽1溶液，此溶液与空气中的氧气反应，磁力搅拌反应36h，反应结束。氧化型多肽1的产率为50%。

对比实施例4

乙腈通氮气1h备用；在5ml的反应瓶中，配制1ml浓度为1.0×10^-3mol/l的还原型多肽1溶液，加入50μl三乙胺，然后加入2ml含有10mg碘的乙腈溶液，反应6h，反应结束，去除过量的碘单质，分析氧化型多肽1的产率为65%。

以上实施例及实验数据表明，本发明的硒代蛋氨酸氧化物能够用于不同结构的多肽分子内二硫键的合成。本发明的氧化剂与现有几种典型的试剂相比，适用于不同的反应介质，反应时间短（混合即能反应完毕）。尤其在酸性介质中反应速率快，不氧化多肽中的蛋氨酸残基；与传统的氧化剂如碘，氧气，dmso相比，此硒代蛋氨酸氧化物氧化剂还具有产率高的优点，当合成氧化型多肽1时，利用氧气作为氧化剂，产率只有50%；而利用碘单质作为氧化剂时纯度为65%。合成多肽分子内二硫键后，多肽的提纯处理简单，而本领域技术人员公知当用dmso作为氧化剂时，反应后多肽的提纯需要进行多次冷冻干燥处理，且dmso被还原为毒性很大的二甲基硫醚，而硒代蛋氨酸氧化物氧化剂在合成多肽分子内二硫键后，通过液相分析，即可到达分离目标产物的目的。因此，硒代蛋氨酸氧化物作为氧化剂合成多肽分子内二硫键时，具有产率高，反应快，原料便宜，后处理简单和适用于不用反应介质的优点。使多肽分子内二硫键合成的原子经济性得到了很大的提高。