一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，步骤如下：化合物1在二氯亚砜的作用下与苯甲醇反应生成化合物2；化合物2与甲醛、氰基硼氢化钠反应生成化合物3；化合物3与脂肪酸偶合形成化合物4；化合物4与碘甲烷反应后，用阴离子交换柱把碘负离子交换成氯负离子后得到化合物5；化合物5用氢气脱去羧酸上的苄基保护基团，得到最终产物酰基肉碱，化合物6。选用不同的同位素标记原料，就可以分别获得比相对应的未标记酰基肉碱分子量多3，4，5，6，7，8，9，10，11，12 Da的稳定同位素标准品。本发明专利技术可以根据需要对任一酰基肉碱提供分子量差别为3，4，5，6，7，8，9，10，11，12 Da的稳定同位素标准品。

A method for the preparation of acyl carnitine labeled by stable isotopes

【技术实现步骤摘要】
一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法
本专利技术涉及化合物合成
，具体为一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法。
技术介绍
左旋酰基肉碱(L-acylcarnitine)是一大类含有季铵阳离子的氨基酸类似物，在动物体内与脂质代谢过程密切相关。其具体作用机制是在脂肪新陈代谢时，脂肪酸以左旋酰基肉碱的形式，从细胞质中被线粒体膜上的酰基肉碱转移酶运送到线粒体内进行氧化。由于动物体中存在多种脂肪酸，相对应也存在多种左旋酰基肉碱。事实上，最近的一项研究建立了一个包含758种酰基肉碱的数据库(AnalyticalChemistry,2018,9,5712-5718)，并分别从人的血浆、尿液和小鼠的肝脏中鉴定出241、515和222种酰基肉碱。左旋酰基肉碱通用结构式如下：左旋酰基肉碱的通用结构，R代表不同的脂肪酸。含有不同脂肪酸的酰基肉碱可以用简写符号代表。血液中常见肉碱代号如下：C0，游离肉碱(carnitine)C2，乙酰肉碱(acetylcarnitine)C3，丙酰肉碱(propionylcarnitine)C3:1，丙烯酰肉碱(acrylylcarnitine)C3-DC，丙二酰肉碱(malonylcarnitine)C4，丁酰肉碱(butyrylcarnitine)C4-OH，3-羟基丁酰肉碱(3-hydroxyl-butyrylcarnitine)C4-DC，甲基丙二酰肉碱(methylmalonylcarnitine)>C5，异戊酰肉碱(isovalerylcarnitine)C5:1，异戊烯酰肉碱(tiglylcarnitine)C5-OH，3-羟基异戊酰肉碱(3-hydroxyl-isovalerylcarnitine)C5-DC，戊二酰肉碱(glutarylcarnitine)C6，己酰肉碱(hexanoylcarnitine)C6:1，己烯酰肉碱(hexenoylcarnitine)C6-DC，己二酰肉碱(3-methylglutarylcarnitine)C8，辛酰肉碱(octanoylcarnitine)C8:1，辛烯酰肉碱(octenoylcarnitine)C10，葵酰肉碱(decanoylcarnitine)C10:1，葵烯酰肉碱(decenoylcarnitine)C10:2，葵二烯酰肉碱(decadienoylcarnitine)C12，月桂酰肉碱(dodecanoylcarnitine,lauroylcarnitine)C14，肉豆蔻酰肉碱(tetradecanoylcarnitine,myristoylcarnitine)C14:1，肉豆蔻烯酰肉碱(tetradecenoylcarnitine)C14:2，肉豆蔻二烯酰肉碱(tetradecadienylcarnitine)C14-OH，3-羟基肉豆蔻酰肉碱(3-hydroxyl-tetradecanoylcarnitine)C16，棕榈酰肉碱(hexadecanoylcarnitine,palmitoylcarnitine)C16:1，棕榈烯酰肉碱(hexadecenoylcarnitine)C16:1-OH，3-羟基棕榈烯酰肉碱(3-hydroxylhexadecenoylcarnitine)C16-OH，3-羟基棕榈酰肉碱(3-hydroxylhexadecanoylcarnitine)C18，十八碳酰肉碱(octadecanoylcarnitine)C18:1，十八碳烯酰肉碱(octadecenoylcarnitine)C18:1-OH，3-羟基十八碳烯酰肉碱(3-hydroxyloctadecenoylcarnitine)C18-OH，3-羟基十八碳酰肉碱(3-hydroxyloctadecanoylcarnitine)左旋酰基肉碱在生物体内的浓度是由多个因素控制的，其异常水平通常是先天性代谢缺陷，糖尿病等多种疾病的征兆。但是，由于体内脂肪酸的种类繁多，包括长短不一的碳链，不同位置上的官能团修饰，以及数目不等的碳碳双键，造成酰基肉碱的结构也是复杂多样。对酰基肉碱进行全面的定量分析，对疾病诊断标志物的发现和相关机制的研究是必备可少的。利用质谱检测血液中的酰基肉碱已经被广泛应用于新生儿代谢遗传病的筛查。通过测定新生儿干血片中不同种酰基肉碱的绝对浓度，可以同时对二十几种脂肪酸和有机酸代谢疾病进行筛查。阳性结果可由生化实验或者基因测序进行进一步的确诊。由于复杂生物样品的质谱定量分析通常需要稳定同位素标准品，因此，含有稳定同位素标记的酰基肉碱在新生儿代谢遗传病的筛查中是必不可缺的。例如，珀金埃尔默(PerkinElmer)提供的新生儿代谢遗传病筛查试剂盒中包括了13种酰基肉碱的稳定同位素标准品，除了对所对应的13种酰基肉碱进行定量测定外，还对另外19种酰基肉碱进行了半定量分析。目前，大多数酰基肉碱的稳定同位素标准品的分子量比相对应的酰基肉碱大3Da(3个氘取代3个氢)或者9Da(9个氘取代9个氢)。但是，随着对不同酰基肉碱与疾病的相关性的深入研究，对更多的酰基肉碱进行定量测定将能够对更多的代谢病进行筛查，从而需要更多种类的稳定同位素酰基肉碱标准品。由于许多酰基肉碱的分子量非常相近(例如：C14和C14:1仅相差2Da)，随着测定指标的增加，待测分子和标准品之间仅有3Da或者9Da的差别对防止受到相同分子量的离子干扰是不够的。因此，开发一种能够合成与其对应的酰基肉碱相差3～12Da范围中任意一个分子量的稳定同位素内标的技术将大大减少在设计质谱定量分析酰基肉碱的方法中的难度。但是，目前已报道的酰基肉碱的化学合成方法无法达成这一目标。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，可以根据需要对任一酰基肉碱提供分子量差别为3，4，5，6，7，8，9，10，11，12Da的稳定同位素内标。为了达到以上目的，本专利技术提供如下技术方案：一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，所述方法的合成路线如下：步骤如下：步骤1：化合物1(4-amino-3-hydroxybutanoicacid)在二氯亚砜的作用下与苯甲醇反应生成化合物2(4-(benzyloxy)-2-hydroxy-4-oxobutan-1-aminiumchloride)；步骤2：化合物2与甲醛、氰基硼氢化钠反应生成化合物3(benzyl-4-(dimethylamino)-3-hydroxybutanoate)；步骤3：化合物3与一种脂肪酸偶合形成化合物4；步骤4：化合物4与碘甲烷反应后，用阴离子交换柱把碘负离子交换成氯负离子后得到化合物5；步骤5：化合物5用氢气脱去羧酸上的苄基保护基团，得到最终产物酰基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，其特征在于：/n所述方法的合成路线如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，其特征在于：
所述方法的合成路线如下：



步骤如下：
步骤1：化合物1在二氯亚砜的作用下与苯甲醇反应生成化合物2；
步骤2：化合物2与甲醛、氰基硼氢化钠反应生成化合物3；
步骤3：化合物3与一种脂肪酸偶合形成化合物4；
步骤4：化合物4与碘甲烷反应后，用阴离子交换柱把碘负离子交换成氯负离子后得到化合物5；
步骤5：化合物5用氢气脱去羧酸上的苄基保护基团，得到最终产物酰基肉碱，化合物6。


2.如权利要求1所述的一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，其特征在于：所述步骤1中，反应温度为70℃，反应时间为2小时；反应后得到的化合物2经过乙醚洗涤；所述步骤2中，反应的具体步骤为：化合物2溶解在甲醇中,加入醋酸；将溶解在甲醇中的氰基硼氢化钠加入冰浴中；缓慢加入20％的甲醛；反应在室温下搅拌2小时；大部分甲醇用旋转蒸发除去；残渣加入稀盐酸调节至酸性后，用乙醚洗涤；反应混合物加入饱和碳酸氢钠调节pH至8.5；用二氯甲烷萃取，有机层被干燥和浓缩后得到化合物3；所述步骤3中，一种脂肪酸和化合物3在脱水剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和催化剂DMAP的作用下，在氩气保护下搅拌反应18小时；得到的化合物4用饱和碳酸氢钠溶液、盐水溶液洗涤；所述步骤4中，在DMF中溶解化合物4，添加碘甲烷；加入固体碳酸氢钠形成悬浊液；在黑暗中搅拌1小时后，将固体碳酸氢钠过滤掉；将DMF旋干；固体溶解在50％水和甲醇的混合液中，用强阴离子交换柱将碘阴离子交换成氯阴离子后得到化合物5；所述步骤5中，溶解化合物5在甲醇中，加入10％钯碳；反应在氢气气球下进行1小时得到酰基肉碱，化合物6。


3.如权利要求1所述的一种制备稳定同位素标记酰基肉碱的方法，其特征在于：在步骤2和4中，分别采用下列的原材料，得到比相对应的非标记酰基肉碱多3，4，5，6，7，8，9，10，11，12Da的稳定同位素酰基肉碱；










甲醛
氰基硼氢化钠
碘甲烷
分子量差别


CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒伟，吕超，
申请(专利权)人：南京谱利健生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32