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天然产物麦角隐亭的中间体环二肽的合成探究

时间:2014-08-01 11:45 点击:
摘 要 麦角隐亭为D-麦角酸与一环状三肽籍酰胺键相连而成,半合成麦角环肽是一种具有可行性的工艺方法,本研究利用简单氨基酸,经合成环二肽,再与非经典氨基酸环合成三肽。 关键词 麦角隐亭;环二肽;合成 中图分类号:O629 文献标识码:A 文章编号:1671-75

  摘 要 麦角隐亭为D-麦角酸与一环状三肽籍酰胺键相连而成,半合成麦角环肽是一种具有可行性的工艺方法,本研究利用简单氨基酸,经合成环二肽,再与非经典氨基酸环合成三肽。

  关键词 麦角隐亭;环二肽;合成

  中图分类号:O629 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0068-01

  麦角隐亭是麦角菌产生的一系列有药用价值的麦角碱,常用于治疗高血压和周围血管组织的疾病。目前主要由发酵法生产,但是发酵组分复杂,提取分离方法繁琐,价格偏高,影响了该类药物的广泛使用。全合成步骤繁复,不具生产价值。

  用发酵生产的麦角酸作母体半合成肽麦角碱,是一种具有应用前景的制造工艺方法,作为半合成麦角肽碱项目的一部分,本研究意在探索一条中间体环二肽的简单合成方法,以适合工业生产的要求。

  1 探究思路

  有机合成中常通过引入叔丁氧羰基(即Boc)保护基团,特别运用于氨基酸的氨基保护。合成多肽时,该保护基团的脱除条件温和,且反应产物的分离提纯较之使用其他类型的氨基酸保护剂容易。本项目通过采取对N进行Boc保护的方法以增加环二肽的合成产量,分别是合成N-Boc-L-Pro,和N-Boc-L-Leu两种思路。

  图1 环二肽的合成路线一

  图2 环二肽的合成路线二

  2 实验过程

  1)N-Boc-L-Pro的制备。

  将L-Pro加入烧瓶中,溶于丙酮/水(2:1,3 mL)中,加入三乙胺(pH9~10),室温下搅拌30 min,之后加入

  (Boc)2O,室温下搅拌。TLC跟踪监测完全反应后,悬蒸除去丙酮。加入1 mL水对剩余物稀释,异丙醚萃取除去过量的(Boc)2O。水层用3%稀HCL酸化至pH=3后,用乙酸乙酯萃取3次。合并乙酸乙酯层,饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,滤除Na2SO4,蒸干溶剂,得白色固体。

  分析:计算得N-Boc-L-Pro的收率为65.26%。

  2)L-Leu甲酯盐酸盐的制备。

  在100 mL的三颈瓶内装入2.0gL-Leu,加入30 mL无水甲醇搅拌溶解,冰盐浴冷却至-10℃,搅拌下缓慢滴加二氯亚砜,滴加过程中严控温度在0℃以下。滴加完毕后,继续放在冰盐浴内搅拌30 min,移去冰盐浴,室温下搅拌48小时。用TLC跟踪监测反应完全后,蒸除甲醇和二氯亚砜,得膏状白色固体。在43℃热水浴用少量甲醇溶解,再滴加乙酸乙酯,置于冰箱中结晶。沉淀过滤后称重得L-Leu甲酯盐酸盐1.88 g,L-Leu甲酯盐酸盐的收率为67.14%。

  3)N-Boc-L-Pro-L-亮氨酸甲酯的合成。

  将氨基酸盐酸盐碱化成甲酯,用三乙胺除去盐酸盐,乙酸乙酯做溶剂萃取,保留液体。将N-Boc-L-Pro和N--甲基吗啉溶于二氯甲烷(10 mL)中,0℃下缓慢滴加氯甲酸乙酯,搅拌10 min。之后,向其中缓慢滴加L-亮氨酸甲酯,滴加完毕后,撤去冰浴,室温下搅拌16 h。TLC监测至反应完全,混合液用二氯甲烷进行稀释,之后用饱和食盐水进行洗涤。分离出有机相后进行干燥,旋蒸除去溶剂。

  4)环二肽(L-Pro-L-Leu)的合成。

  将N-Boc-L- Pro -L-亮氨酸甲酯溶于无水二氯甲烷中,室温下向其中加入TFA,搅拌反应3 h。之后,蒸干溶剂。所得产物充分溶于2-丁醇:甲苯(4:2 mL)中,加入三乙胺。混合物加热至回流16 h,蒸干溶剂后,没有发现有白色固体生成,合成环二肽失败。

  分析:N-Boc-L-脯氨酸-L-亮氨酸甲酯不容易氨解闭环。改换N-Boc-L-Leu路线。

  5)N-BOC-L-Leu的合成。

  将L-Leu溶于23ml丙酮与水的体系(2:1),水浴25℃下搅拌至完全溶解,之后向反应瓶中加入三乙胺(pH9-10),继续水浴下搅拌,用丙酮:水(2:1)溶解(Boc)2O,缓慢滴加,监测温度使其不变,维持反应液的pH8-9。TCL监测反应完全。减压蒸去丙酮,用乙醚等量萃取3次,用3%HCL调节pH为3,EA等量萃取3次,饱和Nacl溶液洗涤,再用无水硫酸钠干燥,蒸干EA,用EA-Pet(1:5)结晶,得白色晶体0.98 g。

  6)L-脯氨酸甲酯盐酸盐的合成。

  在反应瓶中加入甲醇和L-Pro,冰盐浴下充分搅拌,缓慢滴加二氯亚砜,控制流速保证反应温度在-10℃以下,滴加完毕后,继续搅拌至液体透明,撤去冰盐浴,继续搅拌,TLC监控(EA:MeoH=3:1)反应完全后,减压浓缩,反复加无水甲醇除去浓缩液中的二氯亚砜,充分洗涤3次,再加少量甲醇溶解浓缩液,加入适量乙酸乙酯,冷却观察结晶。

  结果:多次实验后未得到结晶。

  分析:温度控制不稳定会影响反应进度;必须使用无水甲醇,二氯亚砜遇水分解;得到的L-脯氨酸甲酯盐酸盐中可能存在杂质,或其本身可能不易结晶。

  7)N-Boc-L-亮氨酸-L-脯氨酸甲酯的合成。

  将N-Boc-L-亮氨酸和NMM(N-甲基吗啉)溶于二氯甲烷中,0℃下搅拌,缓慢滴加氯甲酸乙酯。只会向其中缓慢滴加脯氨酸甲酯的油状物,N-Boc-L-亮氨酸使用二氯甲烷溶解。滴加完毕后,撤去冰浴,室温下搅拌16 h。TLC监测至反应完全,混合液用二氯甲烷进行稀释,之后用饱和食盐水进行洗涤。分离出有机相后进行干燥,旋蒸除去溶剂。硅胶柱层析分离纯化得到产物0.21 g。

  3 结束语

  半合成麦角环肽是一种具有可行性的工艺方法,本研究利用简单氨基酸,探究合成环二肽的方法,实验方法可参考路线和工艺较多,具有教育论文可操作性,对麦角碱类药物的半合成研究和实际生产具有一定的指导意义。

  参考文献

  [1]武振羽,张韫宏,王辉,等.环肽合成进展[J].化学进展,2002,14(2):113-20.

  [2]刘洪强,林浩,田桂杰,等.Mannich型环肽的液相及固相合成比较[J].有机化学,2003,23(8):804-808.

  [3]闫乾顺,李江,方垄.环肽的设计与合成[J].宁夏医学院学报,2005,27(2):150-151.

  [4]张莉,李竞成,李聚源,高利华.环肽合成的试验研究[J].大连民族学院报,2006(3):47-49.


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