一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，可用于含活性脂的聚合物骨架的后改性，首先利用二碳酸二叔丁酯(Diboc)与三羟甲基氨基甲烷(THAM)反应，用叔丁氧羰基保护三羟甲基氨基甲烷(THAM)中的氨基，接着利用威廉森成醚反应在化合物末端引入三个端炔烃。然后末端炔与乙酰基保护的叠氮糖进行梯度的CuAAC反应，最后再以三氟乙酸脱去Boc基团的保护。与现有技术相比，本发明专利技术利用CuAAC点击化学的优点，为合成含多种糖基的异类糖胺提供了一条简单、快捷的途径，同时对制备结构有序、分子量可控的多功能异类含糖聚合物具有重要指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法
本专利技术属于多功能树枝化糖胺合成
，涉及一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法。
技术介绍
具有多价结构的天然糖类的簇效应能强烈促进凝集素的识别，并且已报道多种易于合成的含糖功能支架来模拟难以分离纯化的天然多糖的强识别能力。其中，含糖聚合物在链上糖残基的价、连接基的功能以及整体结构上都有很大的可调范围，这对于系统研究糖簇的结构对识别性能的影响具有突出的优势。更有利的是，已证明在含糖聚合物侧链中引入不同的糖基(能识别或者不能识别的糖基)所产生的“异簇效应”对聚合物与凝集素的相互识别有着很强的促进作用。因此，在过去的几年里，合成的含糖聚合物已经越来越多地作为研究和理解控制碳水化合物和凝集素之间多价相互作用各种参数的工具。然而，大多数合成的含糖聚合物只含有一种或两种糖，不能像糖树状大分子表面大量的糖基一样具有可调性，这阻碍了含糖聚合物进一步的生物学应用。并且细胞表面糖所表现的强异质性远不是含一类或两类糖基含糖聚合物所能体现的。开发有效的方法以可控的方式合成具有多种糖基序的新型异类糖聚合是非常必要的，这将能够探索复杂的糖异质性在蛋白质-碳水化合物相互作用中的意义。目前合成含糖聚合物的两种主要方法分别是含糖可聚合单体的直接聚合和利用含糖衍生物对聚合物骨架进行后聚合改性。聚合后改性由于对各种功能性基团的高耐受性，是合成功能性含糖聚合物的重要方法之一。因此合成具有复杂功能的特殊侧链、模拟天然糖缀合物的异类含糖聚合物的前提是合成可用于聚合后改性的特定的含糖衍生物。点击化学(clickchemistry)是由Sharpless提出的高效有机反应，这类具有模块化、简单高效、无副产物等特点的点击反应，尤其是其中应用最广泛的CuAAC点击反应，不仅可以合成对聚合物支架后改性的含糖衍生物(如糖胺)也可以合成直接聚合的功能性含糖单体，已被证明是一种合成含糖聚合物的有效途径。在使用点击反应之前，由于保护基和确保化学和立体选择性所需的合成步骤太多，糖单体的合成非常繁琐，对于相应功能的探究进展受到阻碍。但是，目前仍未看到有关含多种糖基的含糖衍生物(如糖胺)的合成方法的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了提供一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，为合成含多种糖基的异类糖胺提供了一条简单、快捷的途径，同时对制备结构有序、分子量可控的多功能异类含糖聚合物具有重要指导意义。本专利技术以三臂端炔烃为底物，利用梯度点击的策略，结合三种不同的糖基，实现三臂树枝化含糖衍生物中不同臂独立的功能性，满足对称树枝结构和非对称树枝结构的不同要求，实现多种不同糖基的精确排列。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，包括以下步骤：(1)取三羟甲基氨基甲烷(即化合物1)溶于甲醇和叔丁醇混合溶剂中，加入二碳酸二叔丁酯的叔丁醇溶液进行反应，待反应结束后经纯化得到白色粉末状产物，即化合物2；(2)再将化合物2溶于N,N-二甲基甲酰胺，滴加3-溴丙炔，搅拌后加入氢氧化钾粉末继续反应，待反应结束后洗涤、干燥、纯化后得到淡黄色油状产物，即化合物3；(3)取化合物3与叠氮糖溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即前驱体化合物；(4)再将前驱体化合物溶于二氯甲烷溶液中，冰浴下滴加三氟乙酸的二氯甲烷溶液，反应完成后洗涤、干燥、过滤浓缩得到无色粘稠化合物，即为目的产物。进一步的，步骤(1)中，三羟甲基氨基甲烷与二碳酸二叔丁酯的摩尔比为1:1.3；反应过程为：在室温下反应18h。进一步的，步骤(2)中，化合物2、3-溴丙炔和氢氧化钾的摩尔比为1.0:3.1:3.1；反应过程为：先在冰浴维持0℃条件下滴加3-溴丙炔，搅拌反应10min后加入氢氧化钾粉末，再在0℃条件下反应30min，随后继续在室温下反应18h。进一步的，步骤(2)中，洗涤过程采用乙酸乙酯/水洗涤，其中，N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和水的体积比为1:2.5:2.5，同时，采用无水硫酸钠干燥，无水硫酸钠与乙酸乙酯的摩尔比为11:1，并采用柱层析纯化。进一步的，步骤(3)中，化合物3、叠氮糖、五水合硫酸铜和抗坏血酸钠的摩尔比例为(1.0-1.5):(1.0-2.1):(0.4-0.5):(0.8-1.0)。具体的，根据叠氮糖以及反应基体(即化合物3等)的不同，摩尔添加量有所差别。进一步的，步骤(3)中，所述的叠氮糖为R-OAc-N3，其中，R为αMan-、βGlu-或βGal-中的一种或几种。具体的，αMan-OAc-N3(A)、βGal-OAc-N3(B)和βGlu-OAc-N3(C)分别为更进一步的，所得无色粘稠状产物还替代化合物3重复步骤(3)中反应，得到前驱体化合物，以得到不同种类的含多种糖基的异类糖胺。具体的，步骤(3)的反应过程根据所用原料的不同分为以下几种情况，并得到不同的前驱体化合物：如1)直接以制备得到的化合物3和αMan-OAc-N3(A)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即为化合物Boc-αMan-αMan-αMan-OAc(AAA前驱体),Boc-αMan-αMan-yne-OAc(AAX前驱体)和Boc-αMan-yne-yne-OAc(AXX前驱体)；或2)以制备得到的化合物AAX前驱体和βGal-OAc-N3(B)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即为化合物Boc-αMan-αMan-βGal–OAc(AAB前驱体)；或3)以制备得到的化合物AA前驱体X和βGlu-OAc-N3(C)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即为化合物Boc-αMan-αMan-βGlu–OAc(AAC前驱体)；或4)以制备得到的化合物AXX前驱体和βGal-OAc-N3(B)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即为化合物Boc-αMan-βGal-X–OAc(ABX前驱体)和Boc-αMan-βGal-βGal–OAc(ABB前驱体)；或5)以制备得到的化合物AXX和βGlu-OAc-N3(C)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即为化合物Boc-αMan-βGlu-βGlu–OAc(ACC前驱体)；或6)以制备得到的化合物ABX前驱体和βGlu-OAc-N3(C)溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)取三羟甲基氨基甲烷溶于甲醇和叔丁醇混合溶剂中，加入二碳酸二叔丁酯的叔丁醇溶液进行反应，待反应结束后经纯化得到白色粉末状产物，即化合物2；/n(2)再将化合物2溶于N,N-二甲基甲酰胺，滴加3-溴丙炔，搅拌后加入氢氧化钾粉末继续反应，待反应结束后洗涤、干燥、纯化后得到淡黄色油状产物，即化合物3；/n(3)取化合物3与叠氮糖溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即前驱体化合物；/n(4)再将前驱体化合物溶于二氯甲烷溶液中，冰浴下滴加三氟乙酸的二氯甲烷溶液，反应完成后洗涤、干燥、过滤浓缩得到无色粘稠化合物，即为目的产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取三羟甲基氨基甲烷溶于甲醇和叔丁醇混合溶剂中，加入二碳酸二叔丁酯的叔丁醇溶液进行反应，待反应结束后经纯化得到白色粉末状产物，即化合物2；
(2)再将化合物2溶于N,N-二甲基甲酰胺，滴加3-溴丙炔，搅拌后加入氢氧化钾粉末继续反应，待反应结束后洗涤、干燥、纯化后得到淡黄色油状产物，即化合物3；
(3)取化合物3与叠氮糖溶于叔丁醇和水的混合溶剂中，再加入五水合硫酸铜和抗坏血酸钠，搅拌均匀后进行反应，待反应完后过滤、纯化得到无色粘稠状产物，即前驱体化合物；
(4)再将前驱体化合物溶于二氯甲烷溶液中，冰浴下滴加三氟乙酸的二氯甲烷溶液，反应完成后洗涤、干燥、过滤浓缩得到无色粘稠化合物，即为目的产物。


2.根据权利要求1所述的一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，三羟甲基氨基甲烷与二碳酸二叔丁酯的摩尔比为1:1.3；
反应过程为：在室温下反应18h。


3.根据权利要求1所述的一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，其特征在于，步骤(2)中，化合物2、3-溴丙炔和氢氧化钾的摩尔比为1.0:3.1:3.1；
反应过程为：先在冰浴维持0℃条件下滴加3-溴丙炔，搅拌反应10min后加入氢氧化钾粉末，再在0℃条件下反应30min，随后继续在室温下反应18h。


4.根据权利要求1所述的一种利用梯度点击化学合成含多种糖的树枝化糖胺的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美娜，王星又，何琪，王梦彤，周志，杨文璐，孟擂，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31