三六支化甘露五糖六糖对甲氧基苯基糖苷及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药技术领域，具体涉及三六支化甘露五糖六糖对甲氧基苯基糖苷及 其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 艾滋病（AIDS)是由人类免疫缺陷病毒（HIV)感染引起的严重疾病。HIV属于RNA 逆转录病毒，它对细胞的感染过程包括与宿主细胞融合，遗传信息转录并整合进入宿主细 胞基因组，然后进行蛋白质表达，最后组装新病毒释放出细胞。抗艾滋病毒药物可以通过抑 制或阻断病毒复制过程中的任何一个阶段以达到治疗和缓解疾病的作用。目前抗HIV药物 主要包括三大类：核苷类逆转录酶制剂、非核苷类逆转录酶制剂及蛋白酶抑制剂。核苷类似 物是应用最早、种类最多的一类，包括齐多夫定（zidovudine，AZT)，司他夫定（stavudine， d4T)等。这些药物在抗HIV-I感染和治疗AIDS中取得了一定的效果，但也表现出一定的毒 副作用，而且由于HIV的易变异性引发的耐药问题使其应用受到限制。因此发展新的治疗 策略或新型抗HIV药物一直受到人们的广泛关注。
[0003] 甘露糖是众多生物活性寡糖中的重要构成单元之一，研究表明甘露寡糖在 生命活动中起着非常重要的作用，有关含有甘露寡糖单元的生物源分子结构与活 性研究已有很多文献报道〇^111.〇16111.5〇(3.，2011，133，16495 - 16502;14111.〇16111· Soc. , 2010, 132, 16651 - 16656 ；Bioorg. Med. Chem. Lett. , 2003, 13, 327 - 330 ；Tetrahedron Letters. , 2003, 44, 1791 - 1793 ；J. Org. Chem. 2007, 72, 8976-8979),其中，N-连接 甘露糖寡糖的糖蛋白在一些基本的生命活动如细胞的识别、病毒和细菌的侵染、病 体的恶化中起着重要的作用（Glycobiology.，1993, 3, 97 ;Chem. Rev.，1996, 96, 683 ; Science.，2001，291，2370)。最近的研究表明，N-glycan中糖的部分对人体CD2粘附功能有 着不可缺少的作用，而且研究还发现"高甘露糖型"N-glycan与艾滋病HIV感染有关（J. Am. Chem. Soc. , 2001, 123, 3892 J. Virol. 1991, 65, 6461 ；Alfred Benzon Symp. 1994, 36, 297), 而人体具有抗病毒防卫作用的CD2蛋白含有与天冬酰胺链接的寡糖链，具有如下的结构：
[0005] 这两个N-链接寡糖分别由五个及六个甘露糖分子与两个乙酰氨基葡萄糖分 子组成，研究表明此寡糖链对蛋白CD2的功能非常重要，去掉糖链的蛋白CD2不再具 有能复合抗体的功能（J. Biol. Chem. 1992, 267, 22428-22434 ;Proc. Natl. Acad. Sci. U.S. A. 1993, 90, 11613-11620)。在前期对甘露糖寡糖长期的结构设计、合成与活性研究 *(Synthesis，2010，N0.10，1666-1672;Carbohydr.Res.，2007,342,2810-2817 ;Bioorg. Med. Chem. 2003, 11，4027-4037 !Tetrahedron Lett. 2003, 44, 1839-1842)，发明人积累了大 量的研究数据，得出三糖以上寡糖是发挥生物活性的基本结构的结论，并获得具有潜在应 用价值的寡糖分子（中国专利授权公告号：CN102617662B)。因此我们认为，对上述"高甘 露糖型"N-glycan中特定糖基新颖结构的设计与研究，有可能发现潜在的新的抗病毒药物， 但如何取舍其有效糖基单元，并在非还原端引入合适基团作为糖苷使整体结构具有很好的 生物活性，始终是发明人的重点研究目标。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的之一是提供一种糖苷类化合物及其制备方法。
[0007] 本发明所提供的糖苷类化合物，其结构式如式I或式II所示：
[0009] 上述式I或式II所示化合物是按照包括下述步骤的方法制备得到的：
[0010] 1)在催化剂作用下，将式III所示的双糖受体化合物或式V所示的四糖受体化合物 与式IV所示的单糖供体化合物进行缩合反应，得到式VI所示的全保护的甘露五糖化合物或 式W所示的全保护的甘露六糖化合物；
[0013] 其中，Ac代表乙酰基，Bz代表苯甲酰基；
[0014] 2)将式VI所示的全保护的甘露五糖化合物或式VE所示的全保护的甘露六糖化合 物在饱和甲醇/氨溶液中进行保护基脱除反应，得到式I或式II所示化合物。
[0015] 上述方法步骤1)中，式III所示的双糖受体化合物与式IV所示单糖供体化合物的 摩尔比可为1:3. 3~4. 0 ;
[0016] 式V所示的四糖受体化合物与式IV所示单糖供体化合物的摩尔比可为1:2. 2~ 3. 0 ；
[0017] 所述催化剂可选自下述至少一种：N-碘代丁二酰亚胺/三氟甲磺酸（NIS/TfOH)、 二甲基甲硫基硫鑰三氟甲磺酸盐（DMTST)和三甲硅基三氟甲磺酸（TMSOTf)，具体可为三甲 硅基三氟甲磺酸（TMSOTf)。
[0018] 所述催化剂为三甲硅基三氟甲磺酸（TMSOTf)时，三甲硅基三氟甲磺酸（TMSOTf) 与式III所示的双糖受体化合物或式V所示的四糖受体化合物的摩尔比为0. 01~0. 5:1。
[0019] 所述缩合反应的温度为_45°C~15°C，如-20~10°C。
[0020] 所述缩合反应的时间可为2~4小时。
[0021] 所述缩合反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂可选自下述至少一种：二氯甲烷、 1，2-二氯乙烷、甲苯、氯仿、乙腈、乙醚、01^仉^二甲基甲酰胺）、1'册（四氢呋喃）、01^(二 甲氧基乙烷）等，具体可为二氯甲烷。
[0022] 上述方法步骤1)中，式III所示的双糖受体化合物可按照包括下述步骤的方法制 备得到：
[0023]
[0024] 其中，Bz代表苯甲酰基；Alloc代表烯丙氧羰基；
[0025] 以对甲氧基苯基甘露糖苷1作为起始原料，经过4, 6-羟基的异丙叉基化得到化合 物2、选择性烯丙氧羰基化、苯甲酰基化得到化合物3、解叉基保护得到化合物4,再进行选 择性烯丙氧羰基化、苯甲酰基化得到全保护的甘露糖苷化合物5 ;
[0026] 化合物5在钯盐、铵盐及硼氢化钠的作用下脱除烯丙氧羰基得到3, 6-双羟基受体 化合物6 ;
[0027] 化合物5经过脱除1位对甲氧基苯基、三氯乙酰亚胺酯活化，得到甘露糖三氯乙酰 亚胺酯7 (糖基供体）；
[0028] 以甘露糖三氯乙酰亚胺酯7作为糖基供体，以3, 6-双羟基受体化合物6作为糖基 受体进行缩合反应，得到1 - 6-α -连接双糖8,该双糖经过脱除烯丙氧羰基保护基得到式 III所示的双糖受体化合物。
[0029] 上述方法步骤1)中，式V所示的四糖受体化合物可按照包括下述步骤的方法制 备得到：
[0032] 以对甲氧基苯基甘露糖苷1作为起始原料，经过2, 3-羟基的异丙叉基化得到化合 物9,经苯甲酰基化、解叉基保护得到化合物10、经选择性乙酰化反应得到2位羟基裸露的 糖基受体化合物11 ;
[0033] 将糖基受体化合物11与式IV所示的单糖供体化合物进行缩合反应，得到 1 - 2-α -连接双糖12,该化合物经过脱除1位对甲氧基苯基、三氯乙酰亚胺酯活化，得到 甘露双糖三氯乙酰亚胺酯双糖供体13 ;
[0034] 以甘露双糖三氯乙酰亚胺酯13作为糖基供体，以甘露双糖8作为糖基受体进行缩 合反应，得到1 - 3- α -连接双糖14,该双糖经过脱除烯丙氧羰基保护剂得到式V所示的四 糖受体化合物。
[0035] 上述方法步骤1)中，式IV所示的单糖供体化合物可按照包括下述步骤的方法制 备得到：
[0036] 以甘露糖为起始原料，经全苯甲酰化、选择性脱除1位苯甲酰基、1位三氯乙酰亚 胺酯活化，即可得到式IV所示的单糖供体化合物。
[0037] 上述方法步骤2)中，所述保护基脱除反应的反应温度为20~30°C，时间为4~8 天。
[0038] 本发明的再一个目的是提供式I或式II所示化合物的应用。
[0039] 本发明所提供的式I或式II所示化合物是其在下述方面的应用：
[0040] 1)在制备抗HIV药物中的应用；
[0041] 2)在制备治疗艾滋病药物中的应用。
[0042] 以式I或式II所示化合物为活性成分制备的抗HIV药物或治疗艾滋病药物也属于 本发明的保护范围。
[0043] 所述抗HIV药物或治疗艾滋病药物可通过注射、喷射、滴鼻、滴眼、渗透、吸收、物 理或化学介导的方法导入机体如肌肉、皮内、皮下、静脉、粘膜组织；或是被其他物质混合或 包裹后导入机体。
[0044] 需要的时候，在上述药物中还可以加入一种或多种药学上可接受的载体。所述载 体包括药学领域常规的稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面 活性剂、吸附载体、润滑剂等。
[0045] 以式I所示或式II所示化合物为活性成分制备的抗HIV药物或治疗艾滋病药物可 以制成注射液、片剂、粉剂、颗粒剂、胶囊、口服液、膏剂、霜剂等多种形式。上述各种剂型的 药物均可以按照药学领域的常规方法制备。
[0046] 本发明从甘露糖出发，采用合理的合成策略，首先合成双糖受体及四糖受体，然后 采用Schmidt糖苷化方法缩合分别得到全保护的甘露五糖及甘露六糖，该甘露五糖及甘露 六糖经脱保护后得到目标五糖及六糖化合物。反应设计中巧妙的引入适当的保护基团，使 整个反应过程高效进行，且操作简便。
[0047] 本发明制备得到的三六支化的对甲氧基苯基甘露糖五糖和六糖具有抗艾滋病活 性，目前尚未见该结构及其应用的文献报道，同时，为了高效率合成目标分子，本发明实现 了目标分子的高效简明制备方法，其特点是采用部分保护的糖作为受体，通过高区域选择 性糖基化方法来制备。
[0048] 药学研究表明：本发明制备得到的式I或式II所示化合物对C8166细胞的毒性 小，对HIV-I诱导C8166细胞形成合胞体抑制的EC 5。值分别为11. 31 μ g/mL、15. 08 μ g/mL， 治疗指数（TI值）分别为99. 91、67. 63,表明本发明制备得到的式I或式II所示化合物具有 显著的抗HIV-I活性，可用作潜在的治疗艾滋病药物。
【附图说明】
[0049] 图1为式III所示的双糖受体化合物的合成流程图。
[0050] 图2为式V所示的四糖受体化合物的合成流程图。
[0051] 图3为式I所示的目标五糖化合物的合成流程图。
[0052] 图4为式II所示的目标六糖化合物的合成流程图。
[0053] 图5为式VI所示的五糖化合物的合成共振氢谱图。
[0054] 图6为式VI所示的五糖化合物的合成共振碳谱图。
[0055] 图7为式I所示的目标五糖的合成共振氢谱图。
[0056] 图8为式I所示的目标五糖的合成共振碳谱图。
[0057] 图9为式W所示的五糖化合物的合成共振氢谱图。
[0058] 图10为式W所示的五糖化合物的合成共振碳谱图。
[0059] 图11为式II所示的目标六糖的合成共振氢谱图。
[0060] 图12为式II所示的目标六糖的合成共振碳谱图。
[0061] 图13式I所示化合物对C8166细胞的毒性作用实验数据。
[0062] 图14式II所示化合物对C8166细胞的毒性作用实验数据。
[0063] 图15 AZT对C8166细胞的毒性作用实验数据。
[0064] 图16式I所示化合物对HIV-I III B诱导C8166细胞病变（CPE)的抑制作用。
[0065] 图17式II所示化合物对HIV-I III B诱导C8166细胞病变（CPE)的抑制作用。
[0066] 图18 AZT化合物对HIV-I III B诱导C8166细胞病变（CPE)的抑制作用。
【具体实施方式】
[0067] 下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
[0068] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所 用的试剂、生物材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0069] 下述实施例中所使用的对甲氧基苯基甘露糖苷（化合物1)是按照包括下述步骤 的方法制备得到的：100ml圆底瓶中加入乙酸酐40ml，高氯酸0. 2ml，冰盐浴下慢慢加入甘 露糖l〇g，加入完毕后移至室温下反应2小时，检测反应完全后向体系中加入1ml吡啶终止 反应，直接浓缩，除去溶剂后在氮气保护下加入对甲氧基苯酚l〇g，适量二氯甲烷溶解，冰盐 浴下加入三氟化硼乙醚络合物，半小时后移至室温下反应10小时，TLC检测反应完全，向体 系中加入氢氧化钠溶液调体系PH至中性，然后用二氯甲烷、水洗涤，有机相干燥浓缩。所得 粗产物溶于适量甲醇，滴加新制甲醇钠溶液调PH至10左右，室温反应2小时，TLC检测反 应完全。酸性树脂中和后抽滤，滤液浓缩，乙酸乙酯重结晶，析出白色固体8. 6g。
[0070] 下述实施例中所使用的式IV所示化合物是按照包括下述步骤的方法制备得到 的：
[0071]
[0072] 10