一種海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋天然藥物apratoxin是迄今發(fā)現(xiàn)的抗癌活性最強(qiáng)的物質(zhì)之一，對癌細(xì)胞的半抑制濃度(IC5。)在納摩爾級別和皮摩爾級別之間。更重要的是海洋天然藥物apratoxin是一種獨(dú)特的新型抗癌藥物，能使癌細(xì)胞的細(xì)胞分裂停止在G1階段并迅速凋亡，能阻止癌細(xì)胞分泌蛋白的迀移(擴(kuò)散)，不能阻止正常人體細(xì)胞分泌蛋白的迀移。美國國家癌癥研究中心(http://dtp.nc1.nih.gov/ index.html)的科研人員研究發(fā)現(xiàn)海洋天然藥物apratoxin對60種癌細(xì)胞的生物活性表現(xiàn)出特殊的作用機(jī)制，與現(xiàn)有的抗癌藥物作用機(jī)制都不同，是一類新型的抗癌藥物OVa1.Rev.Cancer, 2006, 6, 813)。其中，apratoxinE對結(jié)腸癌、宮頸癌和骨癌等癌細(xì)胞具有很強(qiáng)的殺傷作用Nat.Prod., 2008，71,1113)。研究該類海洋天然產(chǎn)物的活性構(gòu)像是順式構(gòu)型(以Ο-Me-Tyr-N-Me-Ala酰胺鍵為基準(zhǔn)，方10rg Med.Chem., 2002, 10, 1973)，27號(hào)位置的羥基氫原子和12-13號(hào)位置之間的氮原子之間的分子內(nèi)氫鍵是保持順式構(gòu)型關(guān)鍵性因素(沿Med.Chem., 2002,
10,1973)。27號(hào)位置的輕基來源于27號(hào)位置原羰基的稀醇化，apratoxin E的moCys片段(27 - 30位置)中的C27 - C28為單鍵，其27號(hào)位置羰基的烯醇化不會(huì)影響其30號(hào)位置的手性消旋化。然而，其它apratoxin類海洋天然產(chǎn)物的moCys片段(27 - 30位置)中的C27 -C28為雙鍵，其27號(hào)位置羰基的烯醇化會(huì)導(dǎo)致其30號(hào)位置的手性消旋化，從而使其抗癌活
ChemBi oChem, 2010, 11, 1458)。因此，apratoxin E 的 moCys 片段是 apratoxin類海洋天然產(chǎn)物的優(yōu)良moCys片段，對該類海洋天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化至關(guān)重要。
[0003]Apratoxin E的moCys片段的合成目前只有一種報(bào)道，以價(jià)格昂貴、市場上買不到的N-Boc-CyS(S-Trt)-0H等為原料，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明以便宜易得的L-谷氨酸為原料，具有原料便宜易得、總收率高、產(chǎn)物選擇性好、適合工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段的合成方法。原料易得、步驟經(jīng)濟(jì)、適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括以下步驟:
a)以L-谷氨酸為原料，經(jīng)過酸的酯化反應(yīng)和胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)，合成N-BocL_谷氨酸酯；
b)N-Boc L-谷氨酸酯經(jīng)過鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)和鄰胺基醇的Mitsunobu環(huán)化反應(yīng)，合成N-Boc吖啶酯；
c)N-Boc吖啶酯經(jīng)過三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)和酸的烯丙醚化反應(yīng)，合成海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段。
[0006]2.所述步驟a優(yōu)化方案:酸的酯化反應(yīng)優(yōu)先選擇三甲基氯硅烷/醇反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度到室溫。胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)優(yōu)先選擇Boc20/Et3N反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為室溫。
[0007]3.所述步驟b優(yōu)化方案:鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)優(yōu)先選擇NaBH4/MeOH反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度。鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)優(yōu)先選擇DIAD/Ph3P反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度到室溫。
[0008]4.所述步驟c優(yōu)化方案:三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)優(yōu)先選擇iBuOK/DMSO反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為室溫。酯的水解反應(yīng)優(yōu)先選擇以L1H為堿，以THF/H20 (3:1)為混合溶劑，反應(yīng)溫度為零度。酸的烯丙醚化反應(yīng)優(yōu)先選擇以AllylBr/NaI/Cs2C03/DMF，反應(yīng)溫度為室溫。
[0009]與apratoxin E的moCys片段的現(xiàn)有合成方法比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
1.以L-谷氨酸為原料，便宜易得、適合工業(yè)化生產(chǎn)；
2.反應(yīng)路線所涉及的均為簡單常規(guī)反應(yīng)，反應(yīng)條件容易操作；
3.總收率高、產(chǎn)物選擇性好。
【附圖說明】
[0010]附圖:為本發(fā)明具體合成路線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:N_Boc L-谷氨酸酯的合成
7.4克L-谷氨酸(6，50.0 mmol)和100毫升甲醇加入反應(yīng)瓶中，在零度條件下滴加32毫升三甲基氯硅烷(TMSC1，250.0 mmol)，室溫?cái)嚢?小時(shí)，TLC檢測酯化反應(yīng)結(jié)束。在零度條件下向反應(yīng)體系中加入49毫升三乙胺(Et3N，350.0 mmol)和13.2克Boc20 (60.0mmol )，室溫?cái)嚢?8小時(shí)。減壓蒸餾回收乙醇后加入200毫升乙酸乙酯和100毫升水，震蕩后分液，水相用乙酸乙酯萃取(100 mL X 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，柱層析提純，得到13.1克N-Boc卜谷氨酸酯(7)。2步總收率為95%。旋光[€[][)28 +12.7° (c=1.8，CHC13);核磁共振氫譜蟲 NMR (300 MHz, CDC13) δ 5.14 (s, br, 1H)，4.29 (s,br, 1H), 3.70 (s, 3H)，3.63 (s, 3H)，2.43 - 2.30 (m, 2H)，2.19-1.84 (s, 2H)，
1.39 (s, 9H);核磁共振碳譜 13C NMR (75 MHz, CDC13) δ 173.0，172.6，155.3，79.9,52.8, 52.3, 51.6, 29.9, 28.2, 27.6;紅外 FTIR (film): 2977，2953，1736，1711，1697，1513，1437，1365，1248，1208，1160，1049，1027 cm1;高分辨質(zhì)譜 HRMS (T0FMS ES+) m/z\ Calcd for C12H21N06Na [M+Na] +: 298.1267.Found: 298.1273。
[0012]實(shí)施例2:N-Boc吖啶酯的合成
2.8克N-Boc L-谷氨酸酯(7，10.0 mmol)和20毫升甲醇加入反應(yīng)瓶中，在零度條件下加入0.5克硼氫化鈉(NaBH4，12.0 mmol )，攪拌7小時(shí)。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束，加入20毫升水淬滅，待無氣泡產(chǎn)生后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將無水甲醇蒸干，用乙酸乙酯萃取(50 mL X 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，柱層析提純，得到1.8克鄰胺基醇(8)，收率為72%。取1.1克鄰胺基醇(7，4.3 mmol)，溶入10毫升四氫呋喃。在零度條件下向反應(yīng)體系中加入1.0克DIAD (5.1 mmol)和1.5克三苯基膦(5.5 mmol)，室溫?cái)嚢?4小時(shí)。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束，加入20毫升水淬滅，乙酸乙酯萃取(50 mL X 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，柱層析提純，得到0.8克N-Boc吖啶酯(9)，收率為81%。
[0013]實(shí)施例3:海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段的合成
1.15克N-Boc吖啶酯(9，5.0 mmol)溶入10毫升DMS0，在零度條件下依次加入1.41克三苯甲基硫醇(98%，5.0 mmol)和0.56克叔丁醇鉀(5.0 mmol)，室溫?cái)嚢?小時(shí)。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束，加入20毫升飽和氯化銨水溶液淬滅，乙酸乙酯萃取(50 mL X 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，柱層析提純，得到開環(huán)產(chǎn)物(9，收率為81%)。取0.51克開環(huán)產(chǎn)物(9，1.0 mmol )，溶入3毫升四氫呋喃和1毫升水，加入3毫摩爾L1H，在零度條件下攪拌6小時(shí)，TLC檢測反應(yīng)結(jié)束。調(diào)節(jié)pH值至6，用乙酸乙酯萃取(20 mL x 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，然后溶入5毫升DMF，依次加入0.33克碳酸銫(1.0 mmol )，0.09毫升烯丙基溴(1.0 mmol)和0.083克碘化鈉(1.0 mmol),室溫?cái)嚢?0小時(shí)。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束，加入10毫升飽和氯化銨水溶液淬滅，乙酸乙酯萃取(20 mL X 3)，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，柱層析提純，得到0.44克海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段(5，2步收率為87%)。旋光[a ]D20 +10.0° (c = 0.2，CH2C12);核磁共振氫譜蟲 NMR (400 MHz,CDC13) δ 7.42-7.41 (m, 6H), 7.31-7.27 (m, 6H)，7.23-7.20 (m, 3H)，5.95-5.85(m, 1H), 5.32-5.21 (m, 2H)，4.55 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 4.49 (d, J = 8.8 Hz, 1H)，3.65 (br m, 1H)，2.34 (br, m, 2H)，2.26 (t, J = 7.6 Hz, 2H)，1.80 - 1.62 (m,2H), 1.44 (s, 9H);核磁共振碳譜 13C NMR (75 MHz, CDC13) δ 172.9，155.3，144.7，132.2，129.6，128.1，126.8，118.3，79.4, 66.7,65.3，49.5, 37.2, 31.0, 29.7,28.5;高分辨質(zhì)譜 HRMS (T0F MS ES+) m/z: Calcd for C32H37N04SNa [M+Na] +: 554.2336.Found: 554.2355.本發(fā)明涉及L-谷氨酸的酯化反應(yīng)、其胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)、生成的鄰胺基酯的選擇性酯基還原反應(yīng)、生成的鄰胺基醇的Mitsunobu環(huán)化反應(yīng)、三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)和酸的稀丙醚化反應(yīng)等7步反應(yīng)，合成海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段(C27-C30片段)。上述具體實(shí)施舉例緊是本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段的合成方法，其特征在于，包括以下合成步驟: a)以L-谷氨酸為原料，經(jīng)過酸的酯化反應(yīng)和胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)，合成N-BocL_谷氨酸酯； b)N-Boc L-谷氨酸酯經(jīng)過鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)和鄰胺基醇的Mitsunobu環(huán)化反應(yīng)，合成N-Boc吖啶酯； c)N-Boc吖啶酯經(jīng)過三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)、酸的水解反應(yīng)和酸的烯丙醚化反應(yīng)，合成海洋天然產(chǎn)物apratoxin E的moCys片段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸的酯化反應(yīng)優(yōu)先選擇三甲基氯硅烷/醇反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度到室溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)優(yōu)先選擇Boc20/Et3N反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為室溫。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)優(yōu)先選擇NaBH4/MeOH反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)優(yōu)先選擇DIAD/Ph3P反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為零度到室溫。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)優(yōu)先選擇iBuOK/DMSO反應(yīng)體系，反應(yīng)溫度為室溫。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酯的水解反應(yīng)優(yōu)先選擇以L1H為堿，以THF/H20(3:1)為混合溶劑，反應(yīng)溫度為零度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸的烯丙醚化反應(yīng)優(yōu)先選擇以AllylBr/Nal/Cs2C03/DMF，反應(yīng)溫度為室溫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海洋天然產(chǎn)物apratoxin？E的moCys片段的合成方法，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域。本發(fā)明以便宜易得的L-谷氨酸為原料，經(jīng)過酸的酯化反應(yīng)、胺基的Boc保護(hù)反應(yīng)、鄰胺基酯的選擇性還原反應(yīng)、鄰胺基醇的Mitsunobu環(huán)化反應(yīng)、三苯基硫醇的吖啶開環(huán)反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)和酸的烯丙醚化反應(yīng)等7步反應(yīng)，合成了海洋天然產(chǎn)物apratoxin？E的moCys片段（C27-C30片段）。本發(fā)明具有原料便宜易得、總收率高、產(chǎn)物選擇性好、適合工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。
【IPC分類】C07C319/20, C07C323/59
【公開號(hào)】CN105294519
【申請?zhí)枴緾N201510803709
【發(fā)明人】李惠靜, 王歡, 吳彥超
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月20日