一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，以Boc‑His(Tos)‑OH为原料，通过叔丁氧基保护羧基后脱除叔丁氧羰基得到游离胺，将游离胺与2,2,5,7,8‑五甲基苯并二氢吡喃‑6‑磺酰氯反应以提高氮的活性，在碱性条件下与碘代物偶联后，再在吡啶和醋酸酐条件下脱去对甲苯磺酰基，最后脱除其余保护基团后经乙醚重结晶得到具有生物活性的小分子yNA。本发明专利技术通过化学合成的方法制备了具有生物活性的小分子yNA，相比生物法，具有成本较低，可重复性好，易于进行工业化扩大合成等优点。

A preparation method of small molecule YNA with biological activity

【技术实现步骤摘要】
一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法
本专利技术涉及一种具有生物活性的小分子yNA，尤其是涉及一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，本专利技术属于有机合成

技术介绍
二价金属(锰，铁，钴，镍，铜和锌)对于所有生命形式都是必不可少的微量营养素。生物体的摄取与诸多生物酶息息相关。因此酶的活性直接影响生物体对于二价金属元素的吸收。在细胞转移吸收二价金属的过程中，葡萄胺Staphylopine起到了重要的媒介作用。而小分子yNA是合成葡萄胺Staphylopine的重要中间体。不管在生物合成还是化学合成中都具有重要的地位。葡萄胺Staphylopine的分子式结构如下：具有生物活性的中间体小分子yNA的分子式结构如下：现有技术通过使用酶PaCntL催化SAM与组氨酸的偶联的生物合成方法得到中间体小分子yNA。采用的酶催化成本很高，而且酶只能在仿生条件下实现催化效果，酶的循环次数也会极大地影响合成效率，不利于该活性分子的大量制备以及对于生理活性的进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种具有生物活性的小分子yNA的合成方法，所述具有生物活性的小分子yNA具有生物活性，所述的小分子化学结构式如下：一种具有生物活性的小分子yNA的合成方法，包括以下步骤：(1)以Boc-His(Tos)-OH为原料，通过叔丁氧基保护Boc-His(Tos)-OH中的羧基，得到Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；(2)Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯进行脱除叔丁氧羰基反应，得到Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；(3)Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯反应，得到Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；(4)碱性条件下，Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与碘代物进行偶联反应，得到偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；(5)在吡啶和醋酸酐的条件下，脱去偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯的对甲苯磺酰基，再脱除其余保护基团，经乙醚重结晶得到目标产物。所述的合成方法的合成路线如下：步骤(1)中将溶于有机溶剂A的Boc-His(Tos)-OH与溶于有机溶剂B的二碳酸二叔丁酯放入反应器，搅拌，生成Nα-(叔丁氧羰基)-τ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；反应温度为0℃；所述有机溶剂A为4-二甲氨基吡啶和三乙胺混合物，所述有机溶剂B为乙腈。步骤(2)中Nα-(叔丁氧羰基)-τ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与三氟乙酸反应得到Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；所述Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与三氟乙酸的摩尔比为1:10，反应温度为室温；所述Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯溶于超干二氯甲烷中。步骤(3)中Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯和2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯在碳酸钾存在的条件下反应；Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯、2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯和碳酸钾的摩尔比为1:1.5:3，反应温度为0℃；所述Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯、2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯溶于乙腈中参与反应。步骤(4)中活化后的Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与碘代物(S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-碘代丁酸叔丁酯在碳酸铯存在的条件下发生偶联反应，其中Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯、碘代物(S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-碘代丁酸叔丁酯、碳酸铯的摩尔比为1:1:1.5，反应温度为55℃；所述Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯溶于超干乙腈中参与反应。步骤(5)中偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与吡啶在醋酸酐为溶剂的条件下脱除对甲苯磺酰基，其中偶联化合物与吡啶的摩尔比为1:12；随后在在氢溴酸的醋酸溶液中脱除其余保护基团，所述其余保护基团包括叔丁基、2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基和苄氧羰基。本专利技术方法的设计思路主要是通过使用Pmc(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)来活化惰性的游离胺，实现其与碘代物的偶联，随后脱除保护基得到具有生物活性的小分子yNA。由碱拔除碘代物上的碘进而暴露出碳负离子，由碳负离子进攻胺上的氮，实现偶联。弱碱的存在使得反应平衡向右移动，因此氨基所带正电的多少直接影响到了进攻的难易程度，进而影响到了反应的进行。在底物位阻很大时很难直接发生反应，常用邻硝基苯磺酰基(Ns)来活化游离胺。Ns与Pmc的活化机理相似，都是通过磺酰基的强吸电子效应使得氨基上带更多的正电，使得底物更易被碳负离子进攻。但是Ns的脱除较为困难，需要使用剧毒的苯硫酚或巯基乙酸，并且因为反应条件较为剧烈，在脱除过程中容易把产物破坏。Pmc只需要用常见的酸即可脱除，反应条件简单温和，对产物的破坏小。和现有技术相比，本专利技术提出了一种化学合成方法，通过几步简单的化学合成步骤代替生物合成法，制备了具有生物活性的合成葡萄胺的重要中间体，具有成本低廉，无需使用催化剂，可重复性好的特点；本合成方法以36％的总收率实现了合成葡萄胺的重要中间体的合成；反应条件比较温和，无需使用催化剂，反应重复性较好，易于进行工业化的扩大合成。附图说明图1为本专利技术制备得到的最终产物的核磁共振氢谱图；图2为本专利技术制备得到的最终产物的核磁共振碳谱图；图3为yNA的模拟质谱图；图4为本专利技术制备得到的最终产物的高分辨质谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)以Boc-His(Tos)-OH为原料，通过叔丁氧基保护Boc-His(Tos)-OH中的羧基，得到Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；/n(2)所述Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯进行脱除叔丁氧羰基反应，得到Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；/n(3)将所述Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯反应，得到Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；/n(4)碱性条件下，将所述Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与碘代物进行偶联反应，得到偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；/n(5)在吡啶和醋酸酐的条件下，脱去所述偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯的对甲苯磺酰基，再脱除其余保护基团，经乙醚重结晶得到目标产物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以Boc-His(Tos)-OH为原料，通过叔丁氧基保护Boc-His(Tos)-OH中的羧基，得到Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；
(2)所述Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯进行脱除叔丁氧羰基反应，得到Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；
(3)将所述Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯反应，得到Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；
(4)碱性条件下，将所述Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与碘代物进行偶联反应，得到偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；
(5)在吡啶和醋酸酐的条件下，脱去所述偶联产物Nα-(2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰基)-Nα-((S)-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-丁酸叔丁酯基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯的对甲苯磺酰基，再脱除其余保护基团，经乙醚重结晶得到目标产物。


2.根据权利要求1所述的一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在于，步骤(2)中Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与三氟乙酸反应得到Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯；所述α-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯与三氟乙酸的摩尔比为1:10，反应温度为室温。


3.根据权利要求2所述的一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在于，所述Nα-(叔丁氧羰基)-Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯溶于超干二氯甲烷中。


4.根据权利要求1所述的一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在于，步骤(3)中Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯和2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯在碳酸钾存在的条件下反应；Nτ-对甲苯磺酰基-L-组氨酸叔丁酯、2,2,5,7,8-五甲基苯并二氢吡喃-6-磺酰氯和碳酸钾的摩尔比为1:1.5:3，反应温度为0℃。


5.根据权利要求4所述的一种具有生物活性的小分子yNA的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书宇，郝宇，丁同梅，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31