專利名稱:α-選擇性糖基化反應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,更具體而言,涉及具有半乳糖及其他一定基本結(jié)構(gòu)的糖結(jié)構(gòu)體或其衍生物化合物、或者在還原末端具有這些糖結(jié)構(gòu)體或衍生物化合物的二糖或二糖以上的低聚糖乃至糖鏈中的選擇性α-糖基化反應(yīng)方法。
背景技術(shù):
近年來,迎來了后染色體組(post-genome)時代,作為多細胞生物、尤其是高等生物的細胞內(nèi)外的膜成分以及細胞外分子而存在的含糖鏈高分子,因與其在生物體內(nèi)的功能的關(guān)系,而尤其受人關(guān)注。作為含糖鏈高分子的代表性一例,可舉出糖蛋白。
雖然有一定的例外,但以人為首的大多數(shù)動物的細胞表面膜或血清蛋白的大部分為糖蛋白??贵w、受體、激素、酶等也大多不是單純的蛋白質(zhì),而是糖蛋白。而且,以往關(guān)于這些糖蛋白在生物體內(nèi)的功能,僅從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)方面進行說明的例子很多。但是,自從發(fā)現(xiàn)ABO(H)式血液型抗原的特異性由糖鏈部分的微妙的結(jié)構(gòu)差異決定這一事實以來,在多細胞生物的成立和維持所必需的各種識別現(xiàn)象中,糖鏈在糖蛋白中作為信號的作用逐漸變大,為人們大書特書。
即自從發(fā)現(xiàn)在動植物的組織、器官中廣為分布的糖蛋白中,通過遺傳信息表達蛋白質(zhì)后,通過糖基化(糖鏈的加成),對蛋白質(zhì)自身的功能賦予了極其特異的生物學(xué)選擇性。鑒于糖鏈在糖蛋白中的這種重要性,已經(jīng)累積了以例如來源于糖鏈的癌癥特異性抗原的研究等大范圍、且龐大的研究,與此同時糖鏈結(jié)構(gòu)(其序列或立體結(jié)構(gòu))的解析也獲得飛越性進展。
糖蛋白糖鏈可大致分為與構(gòu)成多肽的氨基酸殘基的L-天冬酰胺相結(jié)合的N-糖苷結(jié)合型(Asn結(jié)合型)、以及與L-絲氨酸或L-蘇氨酸相結(jié)合的O-糖苷結(jié)合型(O結(jié)合型)。其中,O結(jié)合型的糖鏈在各種粘液蛋白、血清蛋白、膜蛋白等中廣泛被發(fā)現(xiàn)。作為這樣的O結(jié)合型的糖鏈,通過以N-乙酰基-D-半乳糖胺為供體、以L-絲氨酸或者L-蘇氨酸的醇性羥基為受體的親核反應(yīng)而形成α-O-糖苷鍵的糖鏈為其代表性例子。
但是,對作為糖蛋白糖鏈、或者特異性識別糖蛋白糖鏈的功能性蛋白質(zhì)而受人關(guān)注的外源凝集素等進行研究·分析發(fā)現(xiàn),需要準備例如微克數(shù)量級以上的量的糖蛋白作為試樣。但是,通常在動植物的組織或細胞等中,作為目標的糖蛋白,僅以納克/毫升數(shù)量級這一極其微小的量存在,因此要準備必需量的糖蛋白試樣是很難的。
因此,Asn結(jié)合型或O結(jié)合型的糖蛋白的化學(xué)合成研究,在世界各國均一直在積極進行。Asn結(jié)合型糖蛋白的化學(xué)合成研究暫且不提,在O結(jié)合型的糖蛋白的化學(xué)合成中,由對易與糖化學(xué)適應(yīng)的O-糖苷鍵進行處理這一點來講,參照糖殘基之間的糖基化反應(yīng)方法的技術(shù)開發(fā),迄今為止已經(jīng)提出了種種方法。
但是,在O結(jié)合型的糖蛋白的化學(xué)合成中,存在如何還原末端的半乳糖胺和氨基酸的醇性羥基之間的糖基化反應(yīng)α-選擇性地進行這一難關(guān)。即,在N-乙?;?D-半乳糖胺的糖基化反應(yīng)中,2位的N-乙基氨基通過相鄰基團參與(隣接基関 而干擾糖基化反應(yīng),因此存在以相當(dāng)高的比率進行β-糖基化反應(yīng)的問題。
對于這個問題,Paulsen等提出了利用2-疊氮基衍生物的方法。該方法如圖1所示,通過疊氮基陰離子使1,6;2,3-二脫水糖(i)立體特異性地開裂,得到2-疊氮化物(ii)后,對其進行轉(zhuǎn)化,合成α-溴化物(iv),接著通過用氯化四乙基銨對其進行處理,得到β-氯化物(V)。由此,在Keenigs-Knorr反應(yīng)條件下,生成α-糖苷。
然后,Lemieux和Ractcliffe開發(fā)出了簡便的2-疊氮基糖的合成方法,如圖2所示,F(xiàn)errari和Pavia對利用該合成法而得到的(x)化合物進行了轉(zhuǎn)化,制備出β-氯化物(xi),接著使用汞鹽作為助催化劑(promoter)嘗試與L-絲氨酸的縮合,以66%的收率得到了α-糖苷(xii)。
上述的Paulsen等為了對圖2中的化合物(xi)中不需要的正位異構(gòu)化作用進行抑制,在非極性的二氯甲烷/甲苯混合溶劑中,將高氯酸銀-碳酸銀(1∶10)用在助催化劑中。而且,通過該方法,得到了收率85%、αβ選擇性為19∶1的結(jié)果。
以上的各種合成方法,尤其是Paulsen等的將高氯酸銀-碳酸銀用于助催化劑的方法,就使糖基化反應(yīng)α選擇性地進行這一問題本身而言,獲得了優(yōu)異的效果,但是在供體的制備階段、或反應(yīng)控制的難度等方面,仍存在缺乏實際的廣泛應(yīng)用性這一共同的缺點。
本發(fā)明的目的在于使包括O結(jié)合型糖蛋白的化學(xué)合成在內(nèi),在一定的糖結(jié)構(gòu)體中高度選擇性的α-糖基化反應(yīng),能夠通過簡單且方便的方法進行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)僅在半乳糖等的糖結(jié)構(gòu)體中的一定的羥基上形成甲硅烷基乙縮醛(silyl acetal)結(jié)構(gòu)的保護基團,就能夠?qū)μ擎準荏w引發(fā)高度選擇性的α-糖基化反應(yīng)。
本申請的第1發(fā)明,是在作為供體的糖結(jié)構(gòu)體和受體化合物的醇性羥基或硫羥基(thiol group)之間進行糖基化反應(yīng)的方法,其中(1)作為上述糖結(jié)構(gòu)體,使用滿足如下結(jié)構(gòu)條件的糖結(jié)構(gòu)體,其為單糖或者二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈的還原末端的6碳糖或6碳糖以上的糖結(jié)構(gòu)體,并且至少在4位和6位具有羥基,且4位的羥基是直立鍵,5位的基團是平伏鍵,(2)在該糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位羥基上,環(huán)狀地形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團,在此基礎(chǔ)上,(3)通過在該糖結(jié)構(gòu)體和上述醇性羥基或硫羥基之間進行糖基化反應(yīng),(4)得到在α/β比中以80%或以上的比率含有α-糖苷的糖結(jié)構(gòu)體糖苷。
根據(jù)第1發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,在規(guī)定糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位羥基上環(huán)狀地形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的基礎(chǔ)上,通過與作為受體化合物的醇性羥基或硫羥基之間進行糖基化反應(yīng)這一極為簡單的方法,能夠引發(fā)高度選擇性的α-糖基化反應(yīng)。得到的糖苷中的α-端基異構(gòu)體的比例通常為80%或以上。
在本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該效果的合成實驗中,作為供體的N-乙酰基半乳糖胺中,除上述甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團外,還存在2,2,2-三氯乙氧基羰基(Troc基)等,受體化合物為二唾液酸半乳糖(disialylgalactose)。但是,在實施例中,如后文所述,通過按順序?qū)@些要素進行驗證實驗,確認能夠使高度的α-選擇性糖基化反應(yīng)成為可能的條件是形成上述甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團。
該α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,如后文所述,不會受到在O結(jié)合型的糖蛋白的化學(xué)合成中一直成問題的N-乙?;被鶎μ腔磻?yīng)的干擾。進而,與根據(jù)同一觀點而提出的現(xiàn)有技術(shù),例如上述Paulsen等的利用2-疊氮基衍生物的方法、Ferrari和Pavia的改良方法等相比,是操作極為簡便、具有實際的廣泛實用性的化學(xué)合成法。因此,能夠通過簡單的化學(xué)合成,制備對糖蛋白糖鏈或外源凝集素等進行研究·分析時作為研究試樣的糖蛋白。
此外,第1發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,通常在具有給定條件的糖結(jié)構(gòu)體(供體)和至少具有醇性羥基或硫羥基的受體化合物之間成立,并不限于上述O結(jié)合型的糖蛋白的合成。即,供體可以為單糖或者低聚糖,作為受體化合物,只要具有醇性羥基或硫羥基,可以使用氨基酸、肽鏈、單糖、糖鏈以及其他種類的任意的有機化合物。
在本發(fā)明的第2發(fā)明中,上述第1發(fā)明涉及的糖結(jié)構(gòu)體為下述(a)~(d)中的任一個(a)D-半乳糖或者L-半乳糖;(b)D-古洛糖或者L-古洛糖;(c)2-脫氧-D-半乳糖或者2-脫氧-L-半乳糖;(d)以上述(a)~(c)中的任一個為基本結(jié)構(gòu)的7碳糖。
在α-選擇性糖基化反應(yīng)方法中,作為供體的糖結(jié)構(gòu)體必須滿足第1發(fā)明中所述的一定的結(jié)構(gòu)條件,作為滿足該結(jié)構(gòu)條件的代表性的例子,可以列舉第2發(fā)明中的(a)~(d)中列舉的任一個的糖結(jié)構(gòu)體。
本申請的第3發(fā)明中,上述第1發(fā)明或者第2發(fā)明涉及的糖結(jié)構(gòu)體,在D型中為C1立體構(gòu)象(即“4C1”吡喃糖苷結(jié)構(gòu)),在L型中為1C立體構(gòu)象(即“1C4”吡喃糖苷結(jié)構(gòu))。
作為供體的糖結(jié)構(gòu)體,在D型糖結(jié)構(gòu)體中的C1立體構(gòu)象,在L型糖結(jié)構(gòu)體中的1C立體構(gòu)象分別變?yōu)閮?yōu)先構(gòu)象,因而尤其優(yōu)選。但是,對于D型糖結(jié)構(gòu)體中的1C立體構(gòu)象、以及L型糖結(jié)構(gòu)體中的C1立體構(gòu)象,也不能否定其能夠?qū)崿F(xiàn)第1發(fā)明的作用·效果的可能性。
本申請的第4發(fā)明中,上述第1發(fā)明~第3發(fā)明中任一項涉及的甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團為二烷基亞甲硅基(dialkylsilylene)。
跨在上述糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位羥基上形成的環(huán)狀保護基團,只要是甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)即可,沒有特殊限定,更優(yōu)選可以形成二烷基亞甲硅基。
本申請的第5發(fā)明中,上述第4發(fā)明涉及的二烷基亞甲硅基為二-(叔丁基)-亞甲硅基(DTBS基)。
作為二烷基亞甲硅基,尤其優(yōu)選二-(叔丁基)-亞甲硅基(DTBS基)。
本申請的第6發(fā)明中,上述第1發(fā)明~第5發(fā)明中形成任一項涉及的甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團時,預(yù)先對糖結(jié)構(gòu)體中規(guī)定的反應(yīng)性官能團進行保護基團修飾。
進行第6發(fā)明那樣的一定的保護基團修飾對抑制形成糖結(jié)構(gòu)體中上述甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團時,或者在其后的α-選擇性糖基化反應(yīng)時的不需要的副反應(yīng)有效。進一步地,為了防備想對作為供體或受體的構(gòu)成部分的糖或者氨基酸等中的特定官能團進一步加成其他的糖等的情況,在不對其他保護基團造成影響的條件下,用能夠脫保護的保護基團預(yù)先對該官能團進行修飾也是有效的。
本申請的第7發(fā)明中,上述第6發(fā)明中涉及的保護基團修飾中,氨基酸的保護基團為2,2,2-三氯乙氧基羰基(Troc基)。
糖結(jié)構(gòu)體(尤其是2位上)具有氨基時,例如在保護半乳糖胺或葡糖胺等氨基糖中的氨基時,以往廣泛應(yīng)用苯二甲酰基(Phth基)。但是,Phth基的導(dǎo)入效率差,不適合大量合成。此外,例如在反應(yīng)體系中共存氰尿酸等時,在Phth基脫保護時,通常使用肼,因此為了避免因?qū)ζ浼柞サ墓舳鸬孽0奉惖纳?,就必然伴隨先除去甲酯,然后將游離的羧酸再次甲酯化這一脫保護時面臨的麻煩問題。鑒于這些情況,本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),由有效合成α-糖苷的觀點來看,用Troc基來保護氨基比較適當(dāng)。
本申請的第8發(fā)明中,上述第1發(fā)明~第7發(fā)明中任一項涉及的糖結(jié)構(gòu)體,在2位具有通過相鄰基團參與而干擾α-選擇性糖基化反應(yīng)的取代基。
在上述第1發(fā)明的作用·效果中,尤其有利的一點在于,在通常的糖基化反應(yīng)中,即使是在2位具有通過相鄰基團參與而嚴重干擾α-選擇性糖基化反應(yīng)的取代基的糖結(jié)構(gòu)體中,也能確保高度選擇性的α-糖基化反應(yīng)。
本申請的第9發(fā)明中,上述第8發(fā)明涉及的2位的取代基為與Troc基或乙酰基相結(jié)合的氨基。
糖結(jié)構(gòu)體的2位的取代基為與Troc基或乙?;嘟Y(jié)合的氨基時(包含通過第6發(fā)明或第7發(fā)明用Troc基或乙酰基修飾的情況),公知通常顯示出很強的相鄰基團參與。此外,如前所述,這一事實已經(jīng)成為O-結(jié)合型糖蛋白的化學(xué)合成中的一大障礙。因此,這種情況下,使用第1發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的優(yōu)點尤其大。
本申請的第10發(fā)明中,作為上述第1發(fā)明~第9發(fā)明中任一項涉及的受體化合物,使用具有醇性羥基或者硫羥基的氨基酸、含有這些氨基酸中任一種作為構(gòu)成殘基的肽鏈、單糖或者二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈。
作為α-選擇性糖基化反應(yīng)方法中使用的受體化合物,只要具有醇性羥基或硫羥基即可,沒有特殊限制,但可優(yōu)選列舉第10發(fā)明中限定的化合物中的任意一種。
圖1為表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的流程圖。圖2為表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的流程圖。圖3為表示本發(fā)明實施例涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)的圖。
具體實施例方式
接著,對用于實施本申請各發(fā)明的方式,包含其最佳方式在內(nèi)進行說明。以下,單說“本發(fā)明”時,指的是本申請中的各發(fā)明。
(α-選擇性糖基化反應(yīng)方法)本發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,是在糖結(jié)構(gòu)體(糖供體)和具有醇性羥基或硫羥基的化合物(糖受體)之間進行糖基化反應(yīng)的方法。其特征在于,在糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位羥基上環(huán)狀地形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的基礎(chǔ)上,與受體化合物之間進行糖基化反應(yīng)。其結(jié)果,在得到的糖結(jié)構(gòu)體糖苷中,在α/β比中以80%或以上的比率含有α-糖苷這一高度的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法得以成為可能。
由“第8發(fā)明的作用·效果”欄中記載的各種理由可知,在形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團時,優(yōu)選預(yù)先對糖結(jié)構(gòu)體中4位和6位羥基以外的反應(yīng)性官能團進行保護基團修飾。待預(yù)先進行保護基團修飾的反應(yīng)性官能團的種類及在糖結(jié)構(gòu)體中的位置不作限定,根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡M行保護基團修飾即可,但可以代表性地列舉對糖結(jié)構(gòu)體2位的氨基或者羥基、3位的羥基進行保護基團修飾。
作為2位的氨基的保護基團,可舉出乙酰基、三鹵代乙?;⒁阴1;?levulioly group)、苯二甲?;?、Troc基等所有酰基類保護基團。作為2位的羥基的保護基團,可舉出乙?;嘻u代乙?;?、二鹵代乙酰基、乙酰丙酰基、苯甲?;?、三甲基乙酰基等所有?;惐Wo基團。作為3位的羥基的保護基團,除了可舉出乙?;?、苯甲酰基、三甲基乙酰基等?;惐Wo基團外,還可舉出芐基、對甲氧基芐基、烯丙基等醚類保護基團。
上述各種保護基團中,2位的氨基或者羥基的保護基團多數(shù)在通常的糖基化反應(yīng)中大多顯示強相鄰基團參與,對α-選擇性糖基化反應(yīng)會造成很大障礙,但是如上文所述,在本發(fā)明涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)中,則沒有這樣的擔(dān)心。
(α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的反應(yīng)條件等)在進行本發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法時,對反應(yīng)條件、反應(yīng)體系中的供體和受體的濃度、反應(yīng)催化劑的利用等沒有特殊限制,可根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)計。
但是,反應(yīng)條件優(yōu)選使用二氯甲烷等非極性溶劑,在反應(yīng)溫度-30℃~0℃的范圍內(nèi)進行。此外,反應(yīng)體系中的供體和受體濃度優(yōu)選設(shè)置為0.1M左右。反應(yīng)體系中供體和受體的濃度比基本上按化學(xué)計量決定,更優(yōu)選相對于受體,使用1.5當(dāng)量摩爾左右的供體。
(糖結(jié)構(gòu)體)本發(fā)明中使用的糖結(jié)構(gòu)體,是滿足至少在4位和6位上具有羥基,且4位上的羥基為直立鍵,5位上的基因為平伏鍵這一結(jié)構(gòu)條件的6碳糖或6碳糖以上的糖結(jié)構(gòu)體。糖結(jié)構(gòu)體可作為單糖使用,也可作為二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈的還原末端使用。
糖結(jié)構(gòu)體的種類只要符合上述條件即可,沒有特殊限制,但可代表性地列舉以下(a)~(d)中任一個。這些均是包含將任意的取代基導(dǎo)入到任意位置的衍生物,例如D/L-半乳糖中的N-乙酰基半乳糖胺等取代基衍生物的概念。
(a)D-半乳糖或者L-半乳糖;(b)D-古洛糖或者L-古洛糖;(c)2-脫氧-D-半乳糖或者2-脫氧-L-半乳糖;(d)以上述(1)~(3)中的任一個為基本結(jié)構(gòu)的7碳糖。
此外,由“第3發(fā)明的作用·效果”欄中記載的理由可知,這些糖結(jié)構(gòu)體中,優(yōu)選在D型中為6元環(huán)的C1立體構(gòu)象(4C1吡喃糖苷結(jié)構(gòu)),在L型中為6元環(huán)的1C立體構(gòu)象(1C4吡喃糖苷結(jié)構(gòu))。但是不否定不符合該條件的糖結(jié)構(gòu)體也能使用的可能性。
(甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的形成)在糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位羥基上形成的環(huán)狀保護基團,只要是甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)即可,沒有特殊限定,但是可特別列舉二烷基亞甲硅基,尤其優(yōu)選使用二-(叔丁基)-亞甲硅基(DTBS基)。此外,還可以優(yōu)選列舉二-異丙基-亞甲硅基、二-異丁基-亞甲硅基、二-正丁基-亞甲硅基、二-正丙基-亞甲硅基等。
(受體化合物)本發(fā)明中所用的受體化合物,基本上只要是具有醇性羥基或硫羥基的有機化合物即可。作為受體化合物的優(yōu)選例子,可舉出具有醇性羥基或硫羥基的氨基酸、例如絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸等。本發(fā)明為有機合成法的一種,因此勿庸置疑L-氨基酸、D-氨基酸均可利用。
此外,含有上述任一種氨基酸作為構(gòu)成殘基的肽鏈(寡肽或者多肽),也可作為受體化合物的優(yōu)選例子給出。也可優(yōu)選列舉單糖、或者二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈。
進一步地,除上述外,通常的有機醇化合物或者硫醇化合物,例如甲醇、乙醇、乙硫醇等也可作為受體化合物使用。
實施例以下對本發(fā)明的實施例進行說明。本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于這些
首先,對于由多聚乙酰神經(jīng)氨酸得到的下述化學(xué)式1所示的唾液酸二聚體,將其中的羧基甲酯化,得到如下述化學(xué)式2所示的唾液酸二聚體。此時,使非還原末端側(cè)的羧基與還原末端側(cè)的8位的羥基形成內(nèi)酯。進一步地,通過將該化學(xué)式2所示的唾液酸二聚體中的端基異構(gòu)位(anomeric position)的乙?;D(zhuǎn)換為苯硫基(SPh),得到下述化學(xué)式3所示的二唾液酸半乳糖(disialyl galactose)。此外,在化學(xué)式1~化學(xué)式3中,“Ac”表示乙?;?,“SPh”表示苯硫基。
[化學(xué)式2] [化學(xué)式3] 接著,另外準備如下述化學(xué)式4所示,用保護基團修飾了的半乳糖。在化學(xué)式4中,“Bn”表示芐基,“SE”表示2-(三甲基甲硅烷基)乙基。
接著,將化學(xué)式3所示的二唾液酸半乳糖和化學(xué)式4所示的半乳糖,在由反應(yīng)條件研究被認為是優(yōu)選的預(yù)定的反應(yīng)條件下進行縮合。從這樣生成的α,β的立體異構(gòu)體混合物中,通過使用了一定組成的洗脫液的硅膠色譜法,將下述化學(xué)式5所示的α異構(gòu)體分離出來。將該化學(xué)式5所示的化合物制成用于本發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的受體化合物。
化學(xué)式5所示的α異構(gòu)體為2-(三甲基甲硅烷基)乙基[甲基5-乙酰氨基-8-O-(5-乙酰氨基-4,7,8,9-四-O-乙酰基-3,5-二脫氧-D-甘油基-α-D-半乳糖-2-ノヌロピラノシロノ(nonulopyranosilono)-1’,9-內(nèi)酯)-4,7-二-O-乙?;?3,5-二脫氧-D-甘油基-α-D-半乳糖-2-ノヌロピラノシロネ-ト(nonulopyranosilonate)]-(2→3)2,6-二-O-芐基-β-D-吡喃半乳糖苷。
[實施例2糖結(jié)構(gòu)體的合成]首先,通過預(yù)定的合成工藝,制備分別用Sph基保護了1位的羥基、用Troc基保護了2位的氨基的下述化學(xué)式6所示的半乳糖胺三元醇衍生物。該半乳糖胺三元醇衍生物具有“4C1”吡喃糖苷結(jié)構(gòu)。
接著,使用在二-叔丁基硅烷上帶有三氟甲磺酸的DTBS(OTf)2作為離去基團,在給定的反應(yīng)條件下,將DTBS導(dǎo)入到化學(xué)式6所示化合物的4、6位上,得到在4、6位上具有甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的下述化學(xué)式7所示的化合物。
進一步地,在吡啶溶劑中使TrocC1作用于化學(xué)式7所示的化合物,得到在3位上導(dǎo)入了Troc基的下述化學(xué)式8所示的化合物。將該化學(xué)式8的化合物制備成用于本發(fā)明的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法的糖結(jié)構(gòu)體(半乳糖胺供體)。
化學(xué)式8所示的化合物為苯基2-脫氧-4,6-O-二-叔丁基亞甲硅基-1-硫代-3-O-(2,2,2-三氯乙氧基羰基)-2-(2,2,2,-三氯乙氧基羰基氨基)-β-D-吡喃半乳糖苷。
[化學(xué)式7] [化學(xué)式8] [實施例3糖基化反應(yīng)]
如圖3所示,根據(jù)如下所述的過程,由化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體和化學(xué)式5所示的受體化合物,得到下述化學(xué)式9所示的糖苷。
化學(xué)式9所示的糖苷為2-(三甲基甲硅烷基)乙基[甲基5-乙酰氨基-8-O-(5-乙酰氨基-4,7,8,9-四-O-乙?;?3,5-二脫氧-D-甘油基-α-D-半乳糖-2-ノヌロピラノシロノ-1’,9-內(nèi)酯)-4,7-二-O-乙?;?3,5-二脫氧-D-甘油基-α-D-半乳糖-2-ノヌロピラノシロネ-ト-(2→3)]-[2-脫氧]-4,6-O-二-叔丁基亞甲硅基-3-O-(2,2,2-三氯乙氧基羰基)-2-(2,2,2-三氯乙氧基羰基氨基)-α-D-半乳糖吡喃基]-2,6-二-O-芐基-β-D-吡喃半乳糖苷。
即,首先將化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體(118mg,0.155mmol)和化學(xué)式5所示的受體化合物(100mg,77.4μmol)溶解到5.0ml的二氯甲烷中,加入MS4(200mg),室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入70mg即0.310mmol的N-碘代琥珀酰亞胺(NIS)和2.7μl即31.0μmol的三氟甲磺酸(TfOH),攪拌。
接著,邊利用薄層色譜(TLC)確認反應(yīng)進程,在反應(yīng)期間分別再加入一次化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體(118mg)、NIS(70mg)、TfOH(2.7μl)。然后,攪拌32小時。
通過TLC(AcOEt/MeOH=15/1)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土(Celite)過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜,從其洗脫溶劑中,得到化學(xué)式9所示的糖苷(113mg,75%)。
上述實施例1~實施例3,最初的目的是以合成二唾液酸半乳糖單元為目的而進行的實驗的一部分。而且,作為本申請的發(fā)明人的預(yù)測,也是認為由將化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體的2位氨基改為一般認為會發(fā)生相鄰基團參與的Troc基這一點考慮,應(yīng)該能夠得到化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體和化學(xué)式5的受體化合物構(gòu)成的β-糖苷。
但是,用1H-NMR對得到的化學(xué)式9的糖苷進行解析,意外地發(fā)現(xiàn)竟然是α-糖苷,不能確認其是預(yù)料中的β-糖苷產(chǎn)物。此外,如下述表1所示,雖然是與上述實施例3相同的內(nèi)容,但是對反應(yīng)溫度、供體、受體的使用濃度以及反應(yīng)時間稍加改變而進行了合成實驗(上述實施例3本對應(yīng)于表1中的Entry No.1),發(fā)現(xiàn)在所有的合成實驗例(Entry No.)中,僅α-糖苷以表1的收率獲得,不能確認預(yù)料是β-糖苷的產(chǎn)物。
表1
此外,表1的收率一欄之所以將(“Yield”)的百分比數(shù)值用括號括起來,是因為在1H-NMR中,會存在一般認為是rotamer的不純信號。這里對于這種現(xiàn)象的原因不作詳細敘述,但可以知道是受到DTBS基的影響而引起的。
在實施例1~實施例3那樣的合成反應(yīng)體系中,如果能夠?qū)崿F(xiàn)高度選擇性的α-糖基化反應(yīng)的話,那么就能夠提供例如以極為簡單且有利的新合成方法進行O結(jié)合型糖鏈的化學(xué)合成等這一在現(xiàn)有技術(shù)中一直在尋求的有力的改良合成方法。因此,為了確認在實施例1~實施例3中使得α-選擇性糖基化反應(yīng)成為可能的要素到底是在哪一點,接著進行了以下的實施例4~實施例6以及比較例1。
將對糖基化反應(yīng)的空間位阻小的2金剛烷醇-(アダマンタノ-ル)(如下述化學(xué)式10所示)用于受體化合物,像下面這樣,嘗試將糖結(jié)構(gòu)體供體導(dǎo)入到其羥基中。
即,將上述化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體(50mg,65.6μmol)和作為受體化合物的化學(xué)式10所示的2-金剛烷醇(30mg,0.197mmol)溶解到2.6ml的二氯甲烷中,加入MS4(80mg),室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(30mg,0.131mmol)和TfOH(1.2μl,13.1μmol),攪拌1小時。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/3)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/20)中得到縮合反應(yīng)所涉及的糖苷。通過對該糖苷進行結(jié)構(gòu)解析(利用1H-NMR,下同),發(fā)現(xiàn)β-糖苷可見8%左右,以85%的收率得到了α-糖苷。
將本發(fā)明在糖中的應(yīng)用納入視野范圍,將作為一元醇的葡萄糖(下述化學(xué)式11所示)用于受體化合物,像下面這樣,嘗試將糖結(jié)構(gòu)體供體導(dǎo)入到其6位的羥基中。
即,將上述化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體(50mg,65.6μmol)和作為受體化合物的化學(xué)式11所示的化合物(正己基-2,3,4-三-O-乙?;?β-D-吡喃葡萄糖苷;38mg,98.4μmol)溶解到2ml的二氯甲烷中,加入MS4(100mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(30mg,0.131mmol)和TfOH(1.2μl,13.1μmol),攪拌5小時。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/4)中得到縮合反應(yīng)涉及的糖苷。通過對該糖苷進行結(jié)構(gòu)解析,令人意外地發(fā)現(xiàn)以90%的高收率得到了α-糖苷。在TLC上也能看到可能是β-糖苷的斑點,但是沒有達到分離·鑒定的程度。
接著,為了驗證糖結(jié)構(gòu)體中的3位的保護基團的影響,將上述化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體中的3位的保護基團Troc改為與其同屬于酰類的乙?;?,得到如下化學(xué)式12所示的化合物,將其用作糖結(jié)構(gòu)體供體,像下面這樣,嘗試將糖結(jié)構(gòu)體供體導(dǎo)入到與實施例5相同的化學(xué)式11的葡萄糖受體的6位羥基中。
即,將化學(xué)式12的糖結(jié)構(gòu)體(50mg,79.5μmol)和作為受體化合物的化學(xué)式11的化合物(47mg,0.119mmol)溶解到2ml的二氯甲烷中,加入MS4(100mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(36mg,0.159mmol)和TfOH(1.4μl,15.9μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固形物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/4)中得到化學(xué)式13所示的化合物。其收量為69mg,收率實際上達到96%這一大致定量的數(shù)值。這一結(jié)果是令人意外的。
[比較例1未被DTBS基保護的糖結(jié)構(gòu)體的使用]這里,作為在糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位的羥基上不具有甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的糖結(jié)構(gòu)體供體,使用下述化學(xué)式14所示的化合物[3,4,6-三-O-乙酰基-2-脫氧-1-硫羥-2-(2,2,2-三氯乙氧基羰基氨基)-β-D-吡喃半乳糖苷],像下面這樣,嘗試與上述化學(xué)式5所示的受體化合物的糖基化反應(yīng)。
即,將化學(xué)式14的糖結(jié)構(gòu)體(1.10g,1.93mmol)和作為受體化合物的化學(xué)式5的化合物(1.00g,0.774mmol)溶解到77ml的二氯甲烷中,加入MS4(2g)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(868mg,3.86mmol)和TfOH(34μl,0.386mmol),攪拌1小時。
通過TLC(AcOEt/MeOH=15/1)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固形物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt)中,以收量994mg、收率73%得到下述化學(xué)式15所示的糖苷。對該糖苷進行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),其為β-糖苷。
[對實施例4~實施例6以及比較例1的考察]結(jié)合實施例3的結(jié)果對實施例4和實施例5的結(jié)果進行考慮的話,發(fā)現(xiàn)受體化合物的種類或者化學(xué)結(jié)構(gòu)并不是決定能否進行α-選擇性糖基化反應(yīng)的要素。因此,作為本發(fā)明涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)中可用的受體化合物,只要具有醇性羥基或硫羥基這一作為通常的糖基化反應(yīng)中的受體化合物的條件即可。
接著,由實施例6的結(jié)果可知,糖結(jié)構(gòu)體中的3位的保護基團的種類也不是決定能否進行α-選擇性糖基化反應(yīng)的要素。
另一方面,在上述的各實施例中生成的糖苷的全部或者大致全部為α-糖苷,而像比較例1那樣,僅在使用在4位和6位羥基上不具有甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團的糖結(jié)構(gòu)體供體的情況下,生成的糖苷全部是β-糖苷。因此,決定能否進行本發(fā)明涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)的要素是“在糖結(jié)構(gòu)體供體的4位和6位羥基上環(huán)狀地形成了甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團”。
其次,希望將2位上具有氨基的半乳糖胺或葡萄糖胺α-選擇性地導(dǎo)入到受體化合物中時,如上文所述,在現(xiàn)有技術(shù)中,2位氨基的保護基團引起的相鄰基團參與一直是一個大的障礙。因此,為了驗證在將化學(xué)式8所示的糖結(jié)構(gòu)體中2位的氨基的保護基團Troc改為與其相比相鄰基團參與明顯強的保護基團的情況下,能否確保α-選擇性糖基化反應(yīng),進行了下面的實施例7。
即,將化學(xué)式8的化合物中2位的Troc基改為Bz基(此外,實際上3位的Troc基也同樣改變),得到下述化學(xué)式16的化合物,將其用作糖結(jié)構(gòu)體供體,像下面這樣,嘗試將糖結(jié)構(gòu)體導(dǎo)入到與實施例5同樣的化學(xué)式11的葡萄糖受體的6位羥基中。
首先,將化學(xué)式16的糖結(jié)構(gòu)體(50mg,80.5μmol)和作為受體化合物的化學(xué)式11的化合物(47mg,0.121mmol)溶解到2ml的二氯甲烷中,加入MS4(100mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(36mg,0.161mmol)和TfOH(1.4μl,16.1μmol),攪拌20小時。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/5)中得到下述化學(xué)式17所示的α-糖苷化合物(經(jīng)結(jié)構(gòu)解析確認)。其收量為51mg,收率為71%。未分離出β-糖苷,生成了其他的若干副產(chǎn)物。
[實施例8氨基糖供體中2位保擴基團的相鄰基團參與(2)]基于與實施例7同樣的理由,將化學(xué)式8的化合物中2位的Troc基改為與其相比相鄰基團參與明顯更強的Phth基(此外,實際上3位的Troc基也改為乙?;?,得到下述化學(xué)式18的化合物,將其用作糖結(jié)構(gòu)體供體,像下面這樣,嘗試將糖結(jié)構(gòu)體導(dǎo)入到與實施例5同樣的化學(xué)式11的葡萄糖受體的6位羥基中。
將化學(xué)式18的糖結(jié)構(gòu)體(100mg,0.171mmol)和作為受體化合物的化學(xué)式11的化合物(100mg,0.256mmol)溶解到4.3ml的二氯甲烷中,加入MS4(200mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(77mg,0.342mmol)和TfOH(3μl,34.2μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=2/5)中得到下述化學(xué)式19所示的α-糖苷化合物(經(jīng)結(jié)構(gòu)解析確認)。其收量為141mg,收率為95%。
[對實施例7和實施例8的考察]由實施例7和實施例8的結(jié)果可知,本發(fā)明涉及的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,能夠不受到現(xiàn)有技術(shù)中成問題的相鄰基團參與的強弱的影響而進行,因此可以確認其是廣泛應(yīng)用性好的方法。
如上所述,半乳糖型的糖結(jié)構(gòu)體供體中的α-選擇性糖基化反應(yīng)中利用價值最高的情況是O結(jié)合型糖鏈的化學(xué)合成。因此,從構(gòu)成O結(jié)合型糖鏈中糖鏈與肽的結(jié)合部位的α-半乳糖胺-L-絲氨酸或α-半乳糖胺-L-蘇氨酸中,選擇后者的情況,像下面這樣,嘗試α-選擇性糖基化反應(yīng)方法。
首先,考慮到以后的糖鏈延長,在半乳糖胺供體中,使用3位中導(dǎo)入了Troc基的化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體。絲氨酸,考慮到以后的肽鏈延長,準備了化學(xué)式20和化學(xué)式21那樣導(dǎo)入了保護基團的2種糖結(jié)構(gòu)體。如下述實施例9-1和實施例9-2所述,能夠看到由于氨基酸的保護基團的差異而引起的一些收率上的差異,但所有情況下均顯示出令人意想不到的高α-選擇性。
[化學(xué)式21] (實施例9-1)將化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體(122mg,0.160mmol)和作為受體化合物的化學(xué)式20的化合物(N-芐氧基羰基-L-絲氨酸-五氟苯基酯;50mg,0.123mmol)溶解到2.8ml的二氯甲烷中,加入MS4(170mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(72mg,0.320mmol)和TfOH(2.8μl,32.0μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/3)中得到預(yù)期的作為α-糖苷的α-半乳糖胺-絲氨酸(經(jīng)結(jié)構(gòu)解析確認)。其收量為117mg,收率為90%。
(實施例9-2)將化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體(100mg,0.131mmol)和作為受體化合物的化學(xué)式21的化合物(N-9-芴基甲氧基羰基-L-絲氨酸-五氟苯基酯;50mg,0.101mmol)溶解到2.3ml的二氯甲烷中,加入MS4(150mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(59mg,0.262mmol)和TfOH(2.3μl,26.2μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/2)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·依次用后,將得到的糖漿供給柱色譜。
然后,從柱色譜的洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/3)中得到預(yù)期的作為α-糖苷的α-半乳糖胺-絲氨酸(經(jīng)結(jié)構(gòu)解析確認)。其收量為91mg,收率為78%。
(實施例10糖結(jié)構(gòu)體的1位保護基團的改變)接著,使用將上述化學(xué)式8的糖結(jié)構(gòu)體中1位羥基的保護基團(Sph基)分別改為aSCH3基、bF基、cOC(NH)CCl3基后的糖結(jié)構(gòu)體,在這些物質(zhì)和2-金剛烷醇之間實施α-選擇性糖基化反應(yīng)方法。
(實施例10-1)在氬氣流下將糖結(jié)構(gòu)體a(150mg,0.214mmol)和2-金剛烷醇(21.7mg,0.143mmol)溶解到3.5ml的二氯甲烷中,加入MS4(170mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入NIS(96.4mg,0.428mmol)和TfOH(3.8μl,42.8μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/3)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2CO3、sat.Na2S2O3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給硅膠柱色譜。對洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/30)中得到的糖苷進行結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn),雖然可看到11%(13mg)左右的β-糖苷,但以85%(106g)的收率得到了α-糖苷。
(實施例10-2)在氬氣流下將糖結(jié)構(gòu)體b(150mg,0.223mmol)和2-金剛烷醇(22.6mg,0.148mmol)溶解到3.7ml的二氯甲烷中,加入MS4(170mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,避光條件下加入SnCl2(42.3mg,0.223mmol)、AgClO4(55.5mg,0.267mmol),攪拌16小時。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/4)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2HCO3、Brine的順序洗滌有機層,用Na2SO4干燥·減壓濃縮后,將得到的糖漿供給硅膠柱色譜。對洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/30)中得到的糖苷進行結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn),雖然可看到10%左右(12mg)的β-糖苷,但以78%(93mg)的收率得到了α-糖苷。
(實施例10-3)在氬氣流下將糖結(jié)構(gòu)體c(150mg,0.184mmol)和2-金剛烷醇(18.7mg,0.123mmol)溶解到3.1ml的二氯甲烷中,加入AW-300(170mg)后,室溫下攪拌1小時。然后,冷卻到0℃,加入TMSOf(0.670μl,3.68μmol),攪拌30分鐘。
通過TLC(AcOEt/己烷=1/3)確認反應(yīng)結(jié)束后,使用硅藻土過濾出生成的固體物,用氯仿洗滌。接著,合并濾液和洗滌液并用氯仿稀釋,依次用sat.Na2HCO3、Brine洗滌有機層,用Na2SO4干燥·依次用后,將得到的糖漿供給硅膠柱色譜。對洗脫溶劑(AcOEt/己烷=1/30)中得到的糖苷進行結(jié)構(gòu)解析發(fā)現(xiàn),雖然可看到9%左右(9mg)的β-糖苷,但以87%(86mg)的收率得到了α-糖苷。
產(chǎn)業(yè)實用性如上所述,根據(jù)本發(fā)明,糖結(jié)構(gòu)體中的高度選擇性α-糖基化反應(yīng),能夠通過簡單且方便的方法實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,該方法是在作為供體的糖結(jié)構(gòu)體和受體化合物的醇性羥基或硫羥基之間進行糖基化反應(yīng)的方法,其中(1)作為上述糖結(jié)構(gòu)體,使用滿足如下結(jié)構(gòu)條件的糖結(jié)構(gòu)體,即,該糖結(jié)構(gòu)體為單糖或二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈的還原末端的6碳糖或6碳糖以上的糖結(jié)構(gòu)體,至少在4位和6位上具有羥基,且4位的羥基為直立鍵,5位的基團為平伏鍵,(2)在該糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位的羥基上,環(huán)狀地形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團,在此基礎(chǔ)上,(3)通過在該糖結(jié)構(gòu)體和上述醇性羥基或硫羥基之間進行糖基化反應(yīng),(4)得到在α/β比中以80%或80%以上的比率含有α-糖苷的糖結(jié)構(gòu)體糖苷。
2.權(quán)利要求1所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述糖結(jié)構(gòu)體為下述(a)~(d)中的任一個(a)D-半乳糖或者L-半乳糖;(b)D-古洛糖或者L-古洛糖;(c)2-脫氧-D-半乳糖或者2-脫氧-L-半乳糖;(d)以上述(a)~(c)中的任一個為基本結(jié)構(gòu)的7碳糖。
3.權(quán)利要求1或2所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述糖結(jié)構(gòu)體在D型中為C1立體構(gòu)象(“4C1”吡喃糖苷結(jié)構(gòu)),在L型中為1C立體構(gòu)象(“1C4”吡喃糖苷結(jié)構(gòu))。
4.權(quán)利要求1~3中任一項所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團為二烷基亞甲硅基。
5.權(quán)利要求4所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述二烷基亞甲硅基為二-(叔丁基)-亞甲硅基(DTBS基)。
6.權(quán)利要求1~5中任一項所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中形成上述甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團時,預(yù)先對糖結(jié)構(gòu)體中規(guī)定的反應(yīng)性官能團進行保護基團修飾。
7.權(quán)利要求6所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述保護基團修飾中,氨基酸的保護基團為2,2,2-三氯乙氧基羰基(Troc基)。
8.權(quán)利要求1~7中任一項所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述糖結(jié)構(gòu)體在2位上具有通過相鄰基團參與而干擾α-選擇性糖基化反應(yīng)的取代基。
9.權(quán)利要求8所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中上述2位的取代基為與Troc基或乙?;Y(jié)合的氨基。
10.權(quán)利要求1~9中任一項所述的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法,其中作為上述受體化合物,使用具有醇性羥基或者硫羥基的氨基酸、含有這些氨基酸中的任一種作為構(gòu)成殘基的肽鏈、單糖或者二糖或二糖以上的低聚糖或糖鏈。
全文摘要
本發(fā)明涉及在作為單糖、或者二糖以上的低聚糖或糖鏈的還原末端的、6碳糖以上的糖結(jié)構(gòu)體的4位和6位的羥基上,環(huán)狀地形成甲硅烷基乙縮醛結(jié)構(gòu)的保護基團,在此基礎(chǔ)上,通過在該糖結(jié)構(gòu)體和上述醇性羥基或硫羥基之間進行糖基化反應(yīng),以高比率得到含有α-糖苷的糖結(jié)構(gòu)體糖苷的α-選擇性糖基化反應(yīng)方法。通過以上的構(gòu)成,能夠用簡單且方便的方法實現(xiàn)糖結(jié)構(gòu)體中的高度選擇性α-糖基化反應(yīng)。
文檔編號C07H1/00GK1795199SQ20048001405
公開日2006年6月28日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者安藤弘宗, 今村彰宏, 木曾真, 石田秀治 申請人:獨立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)