基于抗腫瘤疫苗gm3關(guān)鍵中間體二糖化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間體二糖化 合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 惡性腫瘤嚴(yán)重威脅著人類(lèi)健康，世界衛(wèi)生組織下屬的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)在位于法 國(guó)里昂的總部發(fā)表了《2014年世界癌癥報(bào)告》。該報(bào)告顯示，全球癌癥負(fù)擔(dān)正在以驚人的速 度不斷加重，平均每8個(gè)死亡病例中就有1人死于癌癥。預(yù)計(jì)在未來(lái)20年達(dá)到每年2200 萬(wàn)的水平，同期癌癥死亡人數(shù)也將飆升至1300萬(wàn)。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，癌癥 都已經(jīng)成為人類(lèi)死亡的主要?dú)⑹种?。目前，臨床常用的抗腫瘤藥物存在毒性大且遠(yuǎn)期療 效差等不足。因此，研究開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)類(lèi)型抗腫瘤化合物，探究其合成條件，具有重要的理論 意義。
[0003]腫瘤抗原疫苗已經(jīng)成為當(dāng)今腫瘤治療學(xué)的熱點(diǎn)，在新藥研發(fā)方面前景可觀。細(xì)胞 表面糖抗原為新型抗腫瘤疫苗研制提供新的方向。GM3是細(xì)胞表面的重要唾液酸三糖抗 原，具有多種生物學(xué)功能。GM3可誘導(dǎo)脂類(lèi)癌細(xì)胞的分化；促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞蛋白激酶A的 活性，抑制蛋白激酶C的活性，調(diào)節(jié)血腦屏障；GM3還可調(diào)節(jié)跨膜間鈣離子的傳遞，在細(xì)胞生 長(zhǎng)、分化過(guò)程中發(fā)揮重要作用，對(duì)細(xì)胞的一些代謝起重要的調(diào)節(jié)作用；調(diào)節(jié)受體與酶的特異 結(jié)合，抑制免疫反應(yīng)及瘤交聯(lián)；另外，GM3還可直接促神經(jīng)組織的再生。GM3在多種腫瘤細(xì)胞 均有表達(dá)，是設(shè)計(jì)治療癌癥疫苗的一個(gè)非常重要的靶標(biāo)。隨著腫瘤治療學(xué)研究的不斷深入， GM3的合成及藥理研究逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0004]對(duì)于GM3的合成，傳統(tǒng)的方法是唾液酸和保護(hù)好的乳糖進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，而保護(hù) 好的乳糖常規(guī)合成方法是以乳糖為起始原料，通過(guò)一系列反應(yīng)得到3, 4位羥基裸露，其他 位置羥基用乙酰基保護(hù)的乳糖，此類(lèi)方法合成的反應(yīng)效率較低，并且過(guò)程中反應(yīng)原料和產(chǎn) 物的分離有極大困難。本發(fā)明旨在用一種較為簡(jiǎn)易的方法來(lái)合成保護(hù)好的乳糖，是以葡萄 糖和半乳糖為起始原料，其合成路線(xiàn)至今未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間 體二糖化合物。
[0006]本發(fā)明的再一的目的是，提供一種基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間體二糖化合物的 制備方法。
[0007]本發(fā)明的另一的目的是，提供一種基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間體二糖化合物的 應(yīng)用。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種用于合成GM3的關(guān)鍵中間體二 糖化合物，所述的關(guān)鍵中間體二糖化合物的結(jié)構(gòu)式為：
[0009]
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：所述的制備方法以葡萄糖為 起始原料通過(guò)一系列反應(yīng)得到單糖受體化合物9 ;以半乳糖為起始原料通過(guò)一系列反應(yīng)得 到單糖供體化合物15 ;然后單糖受體化合物9和單糖供體化合物15通過(guò)糖苷化脫保護(hù)得 到目標(biāo)化合物；其中，單糖受體化合物9的結(jié)構(gòu)式為：
[0011]
[0012] 單糖供體化合物15的結(jié)構(gòu)式為：
[0013]
[0014] 所述的制備方法的合成路線(xiàn)為：
[0015]
[0016] 為實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：所述的關(guān)鍵中間體二糖化合 物在制備抗腫瘤疫苗中的應(yīng)用。
[0017] 所述的關(guān)鍵中間體二糖化合物在制備GM3中的應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：
[0019] 1、本發(fā)明提供了一種基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間體二糖化合物，乳糖的保護(hù)基 團(tuán)上面引入芐基為后面的監(jiān)測(cè)帶來(lái)方便，二糖化合物的中葡萄糖的端位引入疊氮乙醇更加 容易。通過(guò)該關(guān)鍵中間體二糖化合物可高效合成抗腫瘤疫苗GM3。
[0020] 2、本發(fā)明的關(guān)鍵中間體二糖化合物合成路線(xiàn)簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)單，原料成本低，通用性 強(qiáng)，糖基化反應(yīng)立體選擇性好，適用于各類(lèi)寡糖化合物的合成。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 本發(fā)明提供了基于抗腫瘤疫苗GM3關(guān)鍵中間體二糖化合物1，其結(jié)構(gòu)如下：
[0023]
[0024] 式1目標(biāo)化合物1的結(jié)構(gòu)
[0025] 上述化合物的制備方法：以葡萄糖為起始原料通過(guò)保護(hù)脫保護(hù)等一系列反應(yīng)得到 單糖受體化合物9;以半乳糖為起始原料通過(guò)保護(hù)脫保護(hù)等一系列反應(yīng)得到單糖供體化合 物15 ;然后單糖受體化合物和單糖供體化合物通過(guò)糖苷化脫保護(hù)得到目標(biāo)化合物1。
[0026] 單糖受體化合物9的合成
[0027] 以葡萄糖2為起始原料，其上羥基經(jīng)過(guò)乙酰化保護(hù)，得到化合物3,化合物3在三 氟化硼乙醚的催化下，與2-氯乙醇反應(yīng)生成化合物4,化合物4再與疊氮化鈉反應(yīng)得化合 物5，化合物5在甲醇甲醇鈉的作用下，脫去保護(hù)基生成化合物6，在試劑PhCH(0CH3) 2作用 下，化合物7選擇性保護(hù)C4位、C6位上羥基，然后對(duì)化合物7上裸露羥基進(jìn)行保護(hù)得化合 物8,在THFHC1和NaCNBHj^作用下，化合物8選擇性開(kāi)環(huán)，得到二糖受體化合物9。合成 路線(xiàn)如下：
[0029] 式2單糖受體化合物9的合成路線(xiàn)
[0030] 反應(yīng)條件：（a)Ac20/Na0Ac，reflux, 2h; (b)H0CH2CH2Cl，BF3 ·Et20，4A M. S. , DCM, rt, lOh；(c)NaN3, DMF, 18-crown-6, 85 °C , 5h；(d) NaOCH3 (cat.), MeOH, rt, 2h；(e) PhCH (0CH3)2,Camphor sulfonic acid, DMF, rt, 5h；(f)Ac20, pyridine, rt, overnight；(g) NaCNBH3, Methyl Orange, 4 A M. S. , THF, THFHC1, 0°C , 2h.
[0031] 單糖供體化合物15的合成
[0032] 以半乳糖10為起始原料，經(jīng)過(guò)乙?；磻?yīng)，對(duì)其羥基進(jìn)行保護(hù)，得到化合物11，化 合物11在三氟化硼乙醚催化下，與乙硫醇反應(yīng)生成化合物12，化合物12在甲醇和甲醇鈉的 作用下生成化合物13,在試劑丙酮叉作用下，化合物13選擇性保護(hù)C3位和C4位羥基，然后 化合物14在吡啶中與醋酸酐反應(yīng)生成化合物15。合成路線(xiàn)如下：
[0034] 式3供體化合物15的合成路線(xiàn)
[0035] 反應(yīng)條件：（a)Ac20/Na0Ac，reflux, 3h; (b)EtSH，BF3 ·Et20，4A.. M.S.，DCM，rt，lOh; (c)NaOCH3 (cat.)，MeOH，rt，2h; (d)Me2C(0CH3) 2,（IS) - (+) -10-Camphors ulfonicacid,DMF,rt, 3h；(e)Ac20,pyridine,rt,overnight.
[0036] 目標(biāo)化合物1的合成
[0037] 單糖供體化合物15和單糖受體化合物9,糖苷化反應(yīng)生成二糖化合物16,在65 % 醋酸的作用下，化合物16脫掉保護(hù)基丙酮叉，得二糖受體化合物1。合成路線(xiàn)如下：
[0039] 式4目標(biāo)化合物1的合成路線(xiàn)
[0040] 反應(yīng)條件：（a) NIS,4ΛM.S.，AgOTf,DCM, 0Γ，2h; (b)65 %acetic acid in H20, 65°C, 3h
[0041] 上述制備方法中涉及的具體化合物的制備如下：
[0042] 實(shí)施例1化合物3的制備
[0043] 1000ml三頸瓶，加入Na0Ac(16. 0g, 0· 20mol)，200mlAc20 將其溶解，加熱攪拌， 當(dāng)溫度升至100°c時(shí)，向反應(yīng)瓶中緩慢加入化合物2(53.0g，0. 32mol)，以及76mlAc20， 繼續(xù)加熱反應(yīng)3h。TLC(PE:EA=l:l，Rf= 0. 5)檢測(cè)，反應(yīng)完全后，停止加熱，并迅速 將反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至冰水浴中，并用恒溫恒壓滴液漏斗向其中逐滴滴加甲醇250ml，除 去多余的醋酸酐。反應(yīng)液用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相用水洗滌兩次，再用飽和碳酸氫鈉 溶液與飽和氯化鈉溶液分別洗滌兩次，無(wú)水硫酸鈉干燥。過(guò)濾，減壓濃縮，蒸干溶劑， 固體用甲醇重結(jié)晶。得白色泡沫狀固體3 (80. 0g，52. 3 % )。4NMR(300MHz，CDC13) δ： 5. 72 (d,J= 8. 2Hz, 1H),5. 30-5. 21 (t,J= 9. 0Hz, 1H),5. 19-5. 10 (m, 2H),4. 30 (dd,J= 12. 5, 4. 5Hz, 1H),4. 11 (dd,J= 12.5,2. 1Hz, 1H),3. 84 (m, 1H) ,2.12, 2. 09, 2. 04, 2. 04, 2. 02 (5s, 5X3H, -OAc).
[0044] 實(shí)施例2化合物4的制備
[0045] 100ml茄形瓶，加入17(5.Og, 11. 98mmol)，加入15ml二氯甲烷將其溶解，再加 入H0CH2CH2C1 (1. 6ml，23. 96mmol)，以及粉末狀分子篩2. 5g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下室溫?cái)嚢鑜h。 TLC(PE:EA= 1:1，Rf= 0.7)檢測(cè)，反應(yīng)完全。將反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至冰水浴，在向其中緩慢加 入BF3'Et20 (6. 0ml，47. 92mmol)，繼續(xù)反應(yīng)9h。用三乙胺將反應(yīng)液的pH調(diào)至7~8,并用乙 酸乙酯萃取，有機(jī)相用水洗滌兩次，再用飽和碳酸氫鈉溶液與飽和氯化鈉溶液分別洗滌兩 次，無(wú)水硫酸鈉干燥。過(guò)濾，減壓濃縮，硅膠柱層析（PE:EA= 1.5:1)。得白色泡沫狀固體 4(3. 2g, 60.0% ) 〇
[0046] 實(shí)施例3化合物5的制備
[0047] 100ml茄形瓶，加入化合物4 (2. 6g, 6. 33mmol)，15mlDMF將其溶解，再加入疊氮化 鈉（2·lg，31·62mmol)，18-0-6(167mg，0·63mmol)，85。C加熱反應(yīng)5h。TLC(PE:EA=l:l，Rf =0.6)檢測(cè)，反應(yīng)完全。用三乙胺將反應(yīng)液的pH調(diào)至7~8,并用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相 用水洗滌兩次，再用飽和碳酸氫鈉溶液與飽和氯化鈉溶液分別洗滌兩次，無(wú)水硫酸鈉干燥。 過(guò)濾，減壓濃縮，硅膠柱層析（PE:EA= 1.5:1)。得白色泡沫狀固體5(2. 05g，99.0%)。4 NMR(300MHz，CDC13)δ:5. 22(t，J= 9. 4Hz，1H)，5. 15-4. 97(m，2H)，4. 61(t，J= 8. 4Hz，1H)， 4.31-4. 11 (m，2H) ,4.04 (m，1H) ,3.78-3. 62 (m，2H) ,3.50 (m，1H) ,3.37-3. 23 (m，1H) ,2.09 (s， 3H, -OAc),2. 06 (s, 3H, -OAc),2. 03 (s, 3H, -OAc),2. 01 (s, 3H, -OAc).
[0048] 實(shí)施例4化合物6的制備
[0049]50ml茄形瓶，加入化合物5 (500mg, 1. 20mmol)，加入10ml甲醇將其溶解，再加入 Na0CH3(12.9mg，(X24mmol)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下室溫反應(yīng) 2h。TLC(PE:EA= 1:1，Rf= 0.05)檢測(cè)， 反應(yīng)完全。用酸性離子交換樹(shù)脂將反應(yīng)液的pH調(diào)節(jié)至4~5,過(guò)濾，減壓濃縮，離心干燥。 得棕色固體6(280mg，93. 3% )，繼續(xù)下一步反應(yīng)。
[0050] 實(shí)施例5化合物7的制備
[0051] 50ml茄形瓶，加入6 (280mg，L12mmol)，加入10mlDMF將其溶解，再加入 phCH(0Me)2(0. 25ml, 1. 69mmol)，D_樟腦-10-磺酸（26mg, 0.llmmol)，氬氣保護(hù)下室溫反應(yīng) 5h。TLC(EA:MeOH= 8:1，Rf = 0. 8)檢測(cè)，反應(yīng)完全。用三乙胺將反應(yīng)液的pH調(diào)至7~8，減壓 濃縮，得類(lèi)白色固體7(2. 0g, 55.6%)。蟲(chóng)NMR(300MHz，CDC13)δ:7.58-7. 44(m，2H,aromatic Η), 7. 44-7. 3 3 (m, 3H,aromaticH) , 5. 56(s,1H,phCH(0)2-),