一种2-羟基古洛糖受体衍生物、博来霉素二糖及其前体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2‑羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，包括对苄基‑β‑半乳糖苷苄进行叉基保护、3‑位构型翻转、脱乙酰基和选择乙酰化系列反应。同时，本发明专利技术还公开了利用所述方法制备得到的2‑羟基古洛糖受体衍生物为受体制备博来霉素二糖及其前体的方法。本发明专利技术2‑羟基古洛糖受体衍生物的制备方法解决了天然L‑古洛糖来源稀少，成本太高，不宜工业化等缺陷，同时解决了博来霉素二糖及其前体产率偏低、反应可操作性与重复性差，不宜工业化等不足等难题，具有原料廉价易得、产率高、可操作性强、条件易控、可工业化放大和高效低成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种2-羟基古洛糖受体衍生物、博来霉素二糖及其前体的制备方法
本专利技术属于医药化工
，具体涉及一种2-羟基古洛糖受体衍生物、博来霉素二糖及其前体的制备方法。
技术介绍
博来霉素(Bleomycins，BLM)为临床上一线治疗肿瘤的糖肽类抗肿瘤抗生素药物，主要用来治疗鳞癌、霍奇金氏恶性淋巴瘤、宫颈癌和睾丸癌等，来源于一种轮枝链霉菌(Streptomycesverticillus)。BLM结构由三部分组成：1)5个氨基酸组成嘧啶-咪唑结构；2)1个含有二噻唑氨基的侧链；3)1个特有二糖结构。大量研究表明，嘧啶-咪唑结构是BLM抗肿瘤作用关键部位，能选择性氧化裂解DNA中的5’-GC-3’和5’-GT-3’序列,进而发挥抗肿瘤活性；二噻唑平面结构可插入到DNA碱基对之间，形成夹层络合物，是结合DNA的必须片段；二糖部分不直接参与BLM与DNA直接作用，对BLM的抗肿瘤作用机制尚不确切，Shen等开发了含有6-去氧-L-古洛糖-α-1,2-[3-O-氨甲酰基-D-甘露糖]片段的博来霉素二糖类似物，其裂解DNA的活性能力明显增强，表明BLM二糖结构细微变化对博来霉素与DNA的直接作用产生潜在影响(具有明显提高DNA裂解活性的博来霉素设计，美国化学协会杂志，2012，134，13501-13509)。最近发现，BLM二糖能选择性区分肿瘤细胞与正常细胞，增加BLM的细胞渗透性，提高肿瘤细胞对BLM的摄取，具有明显的肿瘤靶向性(博来霉素二糖促进肿瘤细胞摄取，美国化学协会杂志，2014，136，13641-13656)，这可能是临床上BLM化疗时，不产生骨髓抑制作用，不引起白细胞减少，不抑制机体免疫功能的重要原因之一。BLM二糖是一种结构独特稀有的天然二聚糖，由3-O-氨甲酰基-D-甘露糖和L-古洛糖组成，之间由α-1,2-糖苷键链接。Hecht与其同事报道博来霉素二糖对某些肿瘤细胞具有较强的亲和力，具有作为肿瘤识别显影剂或者靶向给药的结构片段与载体的潜质(博来霉素二糖修的饰能改善靶向肿瘤特异性，生物化学，2014,53,6800-6810)，为了进一步理解BLM二糖构效关系及具体生物学作用机制，开发特异性识别肿瘤的显影剂和基于BLM二糖靶向抗肿瘤药或递送系统，用化学合成法制备BLM二糖及其前体受到越来越多的关注。BLM二糖及其前体模块的合成分为三步，第一步合成2-位羟基裸露L-古洛糖衍生物作为受体，第二步合成3-O-氨甲酰甘露糖衍生物作为供体，最后立体选择性地构建具有α型糖苷的BLM二糖前体，按需求安装到目标分子上，或脱去保护基团制备BLM二糖。2-羟基裸露L-古洛糖受体是BLM二糖及其前体合成的主要制约步骤，现有文献报道的大多数博来霉素二糖合成方法的改进几乎集中在L-古洛糖受体合成上，有以L-古洛糖直接为原料制备的，但因天然L-古洛糖来源稀少，成本太高，不宜工业化(博来霉素糖片段合成，有机化学，1981,46,3761-3763)；有以D-葡萄糖为原料制备的，D-葡萄糖2位和5位与古洛糖手互为差向，通过氧化还原翻转构型得1,6-脱水古洛糖，路线复杂且冗长，产率较低(博来霉素糖部分合成----1,3,4,6-四-氧取代L-古洛糖衍生物合成，有机化学，1985,50，5807-5815；博来霉素二糖2-O-(3-O-氨基甲酰-α-D-甘露吡喃基)-L-古洛糖衍生物的合成，有机化学，1986,51,2927-2932)；有以D-甘露糖为原料，D-甘露糖与L-古洛糖是5位差向异构体,通过对5位脱羟基生成烯烃，再选择性羟基化翻转构型得L-古洛糖，但易生成D-甘露糖与L-古洛糖的混合物，分离难度较大(博来霉素A2和相关衍生物全合成----2-O-(3-O-氨基甲酰-α-D-甘露吡喃糖基)-L-古洛糖二糖单位合成和博莱霉素全合成，美国化学协会杂志，1994,116,5647-5656)；有以L-木糖为原料制备的，L-木糖与L-古洛糖相差一个碳原子，通过对其醛基加成延长，加成过程中易产生异构体，氯化汞的使用也阻碍了工业化生产的可能(L-古洛糖，L-艾杜糖和博来霉素A2二糖单位等稀有糖制备级合成，有机化学，1997,62(18)，6261-6267)等等。尽管最近吕伟课题组报道山梨醇头尾翻转能克级制备BLM，但路线中乙醛保护的山梨醇选择性差，最理想的产率仅为17％，且纯化困难，影响其更大规模的制备(二种抗生素抗肿瘤博来霉素二糖合成，四面体，2017,73,6172-6180)。综上所述，在过去三十多年已有多个研究组报道博来霉素二糖合成方法改进，但进展缓慢，其合成规模几乎均处于毫克级水平，而且这些方法路线长，产率偏低、反应可操作性与重复性差，不宜工业化等不足。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种2-羟基古洛糖的制备方法，解决了天然L-古洛糖来源稀少，成本太高和不宜工业化等难题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，包括以下步骤：(1)将半乳糖(G-1)与苯甲醇在酸催化下醚化得到苄基-β-D-半乳糖苷(G-2)；将苄基-β-D-半乳糖苷(G-2)与苯甲醛或苯甲醛二甲缩醛在高沸点溶剂中减压反应得到苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-3)；(2)将苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-3)与三氟甲磺酸酐在吡啶催化下选择性酰化半乳糖3-羟基，随后加入乙酰氯酰化2-羟基得苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-4)；(3)将所述苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-4)与乙酰氧化四丁基铵发生3-位选择性取代构型翻转得到苄基-2,3-O-乙酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷(G-5)；(4)将所述苄基-2,3-O-乙酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷(G-5)与甲醇钠室温下混合于无水甲醇中，定量快速地脱去乙酰基得到苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷(G-6)；(5)将所述苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷(G-6)与醋酸酐在原乙酸三乙酯或二丁基氧化锡催化下专一选择性地乙酰化古洛糖3-羟基，即得所述2-羟基古洛糖受体衍生物(G-7)。优选地，所述步骤(1)中酸选自对甲苯磺酸、樟脑磺酸或H型阳离子树脂；所述高沸点溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二乙醇二甲醚或二乙醇单甲醚；所述反应温度为40～80℃。优选地，所述H型阳离子树脂选自AmberliteIR-120或Dowex50WX8-200。优选地，所述步骤(2)中三氟甲磺酸酐与苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-3)的摩尔比为(0.9～1.5):1；乙酰氯与苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-3)的摩尔比为(1.2～2.5):1。优选地，所述步骤(3)中苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷(G-4)与乙酰氧化四丁基铵发生3-位选择性取代构型翻转的温度为25～50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2‑羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将半乳糖与苯甲醇在酸催化下醚化得到苄基‑β‑D‑半乳糖苷；将苄基‑β‑D‑半乳糖苷与苯甲醛或苯甲醛二甲缩醛在高沸点溶剂中减压反应得到苄基‑2,3‑二羟基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑D‑吡喃半乳糖苷；(2)将苄基‑2,3‑二羟基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑D‑吡喃半乳糖苷与三氟甲磺酸酐在吡啶催化下选择性酰化半乳糖3‑羟基，随后加入乙酰氯酰化2‑羟基得苄基‑2‑O‑乙酰基‑3‑三氟甲磺酰基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑D‑吡喃半乳糖苷；(3)将所述苄基‑2‑O‑乙酰基‑3‑三氟甲磺酰基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑D‑吡喃半乳糖苷与乙酰氧化四丁基铵发生3‑位选择性取代构型翻转得到苄基‑2,3‑O‑乙酰基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑L‑吡喃古洛糖糖苷；(4)将所述苄基‑2,3‑O‑乙酰基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑L‑吡喃古洛糖糖苷与甲醇钠室温下混合于无水甲醇中，定量快速地脱去乙酰基得到苄基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑L‑吡喃古洛糖糖苷；(5)将所述苄基‑4,6‑O‑苯甲叉基‑β‑L‑吡喃古洛糖糖苷与醋酸酐在原乙酸三乙酯或二丁基氧化锡催化下专一选择性地乙酰化古洛糖3‑羟基，即得所述2‑羟基古洛糖受体衍生物。...

【技术特征摘要】
1.一种2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将半乳糖与苯甲醇在酸催化下醚化得到苄基-β-D-半乳糖苷；将苄基-β-D-半乳糖苷与苯甲醛或苯甲醛二甲缩醛在高沸点溶剂中减压反应得到苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷；(2)将苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷与三氟甲磺酸酐在吡啶催化下选择性酰化半乳糖3-羟基，随后加入乙酰氯酰化2-羟基得苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷；(3)将所述苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷与乙酰氧化四丁基铵发生3-位选择性取代构型翻转得到苄基-2,3-O-乙酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷；(4)将所述苄基-2,3-O-乙酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷与甲醇钠室温下混合于无水甲醇中，定量快速地脱去乙酰基得到苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷；(5)将所述苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷与醋酸酐在原乙酸三乙酯或二丁基氧化锡催化下专一选择性地乙酰化古洛糖3-羟基，即得所述2-羟基古洛糖受体衍生物。2.根据权利要求1所述的2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中酸选自对甲苯磺酸、樟脑磺酸或H型阳离子树脂；所述高沸点溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二乙醇二甲醚或二乙醇单甲醚；所述反应温度为40～80℃。3.根据权利要求1所述的2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中三氟甲磺酸酐与苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷的摩尔比为(0.9～1.5):1；所述乙酰氯与苄基-2,3-二羟基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷的摩尔比为(1.2～2.5):1。4.根据权利要求1所述的2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中半乳糖衍生物与乙酰氧化四丁基铵发生3-位选择性取代构型翻转的温度为25～50℃；所述乙酰氧化四丁基铵与苄基-2-O-乙酰基-3-三氟甲磺酰基-4,6-O-苯甲叉基-β-D-吡喃半乳糖苷摩尔比为(1.5～2.5):1。5.根据权利要求1所述的2-羟基古洛糖受体衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中原乙酸三乙酯与苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷的摩尔比为(1.0～1.8)：1；二丁基氧化锡与苄基-4,6-O-苯甲叉基-β-L-吡喃古洛糖糖苷的摩尔比为(0.1～1.0)：1。6.一种博来霉素二糖前体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据权利要求1～5任一项所述制备方法制备得到所述2-羟基古洛糖受体衍生物；(2)将步骤(1)获得的2-羟基古洛糖受体衍生物与3-O-氨基甲酰甘露糖供体衍生物在耦合试剂催化下立体选择性反应制备得到苄基-3-O-乙酰基-4,6-O-苄叉基-2-O-(2,4,6-三-O-乙酰基-3-O-氨基甲酰基-α-D-吡喃甘露糖基)-β-L-吡喃古洛糖苷；(3)在浓硫酸醋酸酐溶液作用下，苄基-3-O-乙酰基-4,6-O-苄叉基-2-O-(2,4,6-三-O-乙酰基-3-O-氨基甲酰基-α-D-吡喃甘露糖基)-β-L-吡喃古洛糖苷先后经脱苄叉基、羟基全乙酰化得到苄基-3,4,6-三-O-乙酰基-2-O-(2,4,6-三-O-乙酰基-3-O-氨甲酰基-α-D-吡喃甘露糖基)-β-L-吡喃古洛糖苷；(4)在氢气环境中，将苄基-3,4,6-三-O-乙酰基-2-O-(2,4,6-三-O-乙酰基-3-O-氨甲酰基-α-D-吡喃甘露糖基)-β-L-吡喃古洛糖苷用Pd催化剂催化脱苄基，即得所述博来霉素二糖前体。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，李茂林，袁思思，
申请(专利权)人：广州中医药大学广州中医药研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44