利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法与流程

本发明属于液相多肽合成领域，涉及寡肽类化合物的合成，尤其涉及一种利用三甲基硅基作为氨基酸的活化剂和无痕迹保护剂合成寡肽类化合物的方法。

背景技术：

1、多肽是由氨基酸通过脱水缩合得到的一个有机大分子化合物，多肽经过盘旋折叠形成具有三级结构的空间大分子蛋白质，生物体内几乎所有的细胞从组成和受体调节都有多肽的参与，比如免疫调节，细胞增殖，分化和衰老。多肽具有很多优良的性质，比如高特异性，高选择性，能够穿透细胞膜，因此，对于多肽的合成研究具有重要的意义和前景。

2、通常大分子多肽化合物的合成有固相合成，液相合成和生物催化合成。固相合成多肽的范围从二肽到几十个氨基酸的长链多肽，合成操作简单，产率高，缺点是合成产量严重受限，对于高于30个氨基酸的长多肽合成效率比较低下。液相合成是多肽最早的合成方式，拥有合成成本低，能够实现量产，提纯方便等的优点，但是对于大于5个氨基酸的长多肽合成效率比较低下。生物催化法主要是发酵工艺合成多肽，其优点是发酵成本低，缺点是对合成具有非天然氨基酸的多肽无能为力。

3、现有的多肽液相合成技术主要有两种：

4、一.采用保护的氨基酸，通过dcc/dic和hobt为缩合剂合成全保护的二肽化合物，之后通过氨基或者羧基保护基团的一侧选择性水解，之后与下一个保护氨基酸通过相同的缩合剂缩合成为全保护的三肽，在选择性水解羧酸的酯基，重复上述的偶联步骤，得到目标多肽化合物(例如中国专利cn106674230b)，该种方法反应比较彻底且由于保护基的存在，反应的选择性比较高，缺点是：

5、1)在碱性条件下选择性水解羧基会导致氨基酸发生消旋，从而影响多肽化合物纯度。

6、2)碱性条件下水解羧酸酯，会导致氨基上的fmoc保护剂同时脱除，造成不必要的损失。

7、3)采用保护-偶联-脱保护的路线，增加反应步数从而造成比较高的生产成本。

8、二.采用hosu/dcc生成氨基酸的活性酯，最后通过与未保护氨基酸进行缩合(org.process res.dev.2015,19，1257-1262),重复以上步骤得到目标化合物,缺点是：

9、1)如果氨基酸的脂溶性不好，反应很难发生。

10、2)羧基活化的过程中使用的碳二亚胺(dcc)很难彻底去除，残留会产生多聚氨基酸的杂质，且该种杂质比较难去除。

技术实现思路

1、为了避免使用繁琐的“保护-偶联-脱保护”的策略，同时避免合成过程中氨基酸消旋的风险、减少反应步骤，避免产品的多步损失，节约了合成成本，本发明提供了一种高效、温和、可放大生产的多肽化合物的合成策略和方法，即利用三甲基硅基(tms)作为氨基酸的活化剂或无痕迹保护剂合成寡肽类化合物的方法，本发明通过tms保护剂提供tms活化未保护的氨基酸，dic/hobt活化另一个氨基酸的羧基；随后混合活化后的两个氨基酸片段，反应完成后通过加入柠檬酸淬灭反应并得到羧基裸露的多肽片段。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

4、a)将式(ⅰ)所示的物质悬浮于溶剂中，加入tms保护剂，升温回流，得到活化后的式(ⅱ)所示的化合物；

5、b)将式(ⅲ)所示的物质加入到溶剂中，体系降温后缓慢加入缩合试剂，反应，将步骤a)得到的式(ⅱ)所示的化合物，缓慢滴加到体系中，保温反应至反应结束，反应液中加入柠檬酸洗涤，浓缩得式(ⅳ)所示的化合物粗品；

6、c)将式(ⅳ)所示的化合物经过四氢呋喃和正庚烷重结晶得到二肽；

7、d)将步骤c)得到的二肽加入到溶剂中，体系降温后缓慢滴入缩合试剂，反应，将tms活化后的式(ⅴ)所示的化合物，缓慢滴加到体系中，保温反应至反应结束，反应液中加入柠檬酸洗涤，浓缩得式(ⅵ)所示的化合物粗品；

8、e)将式(ⅵ)所示的化合物经过四氢呋喃/正庚烷重结晶得到三肽；

9、式(ⅰ)所示的物质：

10、

11、式(ⅱ)所示的化合物：

12、

13、式(ⅲ)所示的物质：

14、

15、式(ⅳ)所示的化合物：

16、

17、式(ⅴ)所示的化合物：

18、

19、式(ⅵ)所示的化合物：

20、

21、其中，r1，r2，r3均为烷基、芳香基、被保护的羧基，氨基或咪唑基。

22、在本发明中，本发明利用三甲基硅基作为氨基酸的活化剂和无痕迹保护剂合成寡肽类化合物的方法，本发明通过tms保护剂提供tms活化未保护的氨基酸，dic/hobt活化另一个氨基酸的羧基；随后混合活化后的两个氨基酸片段，反应完成后通过加入柠檬酸淬灭反应并得到羧基裸露的多肽片段。

23、本发明的合成路线如图1所示：

24、

25、作为本发明的一种优选方案，步骤a)中，所述的tms保护剂包括三甲基氯硅烷与n,o-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺。

26、优选地，tms保护剂还可以是除了三甲基氯硅烷与n,o-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺的tms供体保护剂。

27、作为本发明的一种优选方案，步骤a)中，活化时间为2-3h，温度为35-45℃。

28、作为本发明的一种优选方案，步骤b)中，体系降温至0-10℃，加入缩合剂后反应时间为2-3h。

29、作为本发明的一种优选方案，所述的缩合剂包括dic/hobt。

30、优选地，缩合剂还可以是除了dic/hobt的其它缩合试剂。

31、作为本发明的一种优选方案，式(ⅰ)所示的物质当量为1.2当量。

32、作为本发明的一种优选方案，步骤d)中，体系降温至0-10℃，加入缩合剂后反应时间为2-3h。

33、作为本发明的一种优选方案，所述溶剂为二氯甲烷。

34、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

35、1)本发明提供了一种通过活化未保护氨基酸经过一步缩合得到二肽或者三肽的液相合成方法，避免了繁琐的“氨基酸保护-多肽偶联-多肽脱保护”的步骤。

36、2)本发明大幅度减少多肽液相合成的反应步骤，节约了能源和试剂，降低了生产三废的产生。

37、3)本发明采用温和的tms保护剂来活化氨基酸，从而避免使用叔丁酯等昂贵保护氨基酸，降低了生产成本。

38、4)本发明一步偶联得到的多肽化合物通过酸化得到未保护的羧基端，避免使用强酸或者强碱水解保护基，从而避免氨基酸的消旋以及氨基端fmoc保护剂脱除。节约了生产成本，同时时间大大缩短，适合于工业化大量生产，也适用于实验室小量制备。

技术特征：

1.利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，步骤a)中，所述的tms保护剂包括三甲基氯硅烷与n,o-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺。

3.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，步骤a)中，活化时间为2-3h，温度为35-45℃。

4.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，步骤b)中，体系降温至0-10℃，加入缩合剂后反应时间为2-3h。

5.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，所述的缩合剂包括dic/hobt。

6.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，式(ⅰ)所示的物质当量为1.2当量。

7.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，步骤d)中，体系降温至0-10℃，加入缩合剂后反应时间为2-3h。

8.根据权利要求1所述的利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，其特征在于，所述溶剂为二氯甲烷。

技术总结
本发明公开了利用三甲基硅基化合物合成寡肽类化合物的方法，利用三甲基硅基作为氨基酸的活化剂和无痕迹保护剂合成寡肽类化合物的方法，本发明通过TMS保护剂提供TMS活化未保护的氨基酸，DIC/HOBt活化另一个氨基酸的羧基；随后混合活化后的两个氨基酸片段，反应完成后通过加入柠檬酸淬灭反应并得到羧基裸露的多肽片段。

技术研发人员：张宇睿,靳浩宇,应悦,张芳东,郑琳,宁子璇,张旺钦,曹美萍,施国强
受保护的技术使用者：杭州澳赛诺生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17