一種合成蟲草素的方法
【專利摘要】本申請涉及生物制藥領(lǐng)域，更具體而言涉及蟲草素領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明提供了一種不涉及有毒性金屬的合成蟲草素的方法，包括利用3’位定點脫氧法從D-木糖得到蟲草素的步驟。
【專利說明】一種合成蟲草素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及生物制藥領(lǐng)域，更具體而言涉及蟲草素。
【背景技術(shù)】
[0002]蟲草素(cordycepin)又稱蟲草菌素，是冬蟲夏草和蛹蟲草的主要活性成分，也是第一個從真菌中分離出的核苷類抗生素。蟲草素的化學名稱為3’ -脫氧腺苷(英文名3’ -deoxyadenosine),化學分子式為CltlH13N5O3,分子量為251.24。蟲草素一般從蛹蟲草中提取。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中也有一些人工合成蟲草素的方法(Hansske&Robins, TetrahedronLetters, 1985 ；Bazin&Chattopadhyaya, Synthesis,1985 ;Meier&Huynh_Dinh, Synlett,1991 ；Kumar et al., Nucleosides&Nucleotides, 1994)。現(xiàn)有的人工合成方法一般是利用腺苷或木糖作為原料。一種合成過程是通過乙溴酰和腺苷作用，然后是加氫還原及去除保護得到蟲草素；另一種是通過對腺苷保護裸露3’位的羥基，然后通過自由基反應(yīng)去除3’位羥基得到蟲草素。合成反應(yīng)中使用金屬作為催化劑?，F(xiàn)有的蟲草素人工合成方法具有難以工業(yè)放大，收率低，使用的有毒性金屬元素的化學殘留高等缺點。
[0004]因此，本領(lǐng)域中需要適合大規(guī)模生產(chǎn)并且克服或改進有毒性金屬化學殘留的蟲草素合成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種制備蟲草素的方法，包括從D-木糖進行保護然后利用不涉及有毒性金屬的方法脫3’位氧和在1’位加腺嘌呤步驟。
[0006]或者，本發(fā)明可以表述為:利用D-木糖和不涉及有毒性金屬的方法用于制備蟲草素的用途。
[0007]在一個實施方案中，在本發(fā)明的方法的從D-木糖脫3’位氧的步驟之前包括保護1’ _、2’ -和5’ -OH中一個或多個OH基的步驟，優(yōu)選保護上述3個OH基。在一個更具體的方案中，1'-和2’-0H被保護，例如通過二甲基亞砜中依次用濃硫酸和苯甲醛處理，形成1，2-0-苯甲基- a -D-呋喃木糖。使用苯甲醛有效的將1，2領(lǐng)位的兩個羥基進行保護，同時促使β型的呋喃木糖向α型的呋喃木糖，簡單、經(jīng)濟、快捷。在另一個實施方案中，5’ -OH被保護，例如通過與苯甲酰氯反應(yīng)，加上Bz基團。在最優(yōu)選的實施例中，1’ -、2’ -和5’ -OH都被保護，例如通過在丙酮中依次用H2S04、Na2C03處理，形成1，2-0-異亞丙基-a -D-呋喃木糖，以及與苯甲酰氯反應(yīng)，加上Bz基團。苯甲酰氯特異的和伯醇作用形成1，2-0_異亞丙基-5-苯甲?；?α-D-呋喃木糖，避免了 3’ -OH的苯甲酰修飾。
[0008]1’ _、2’ -和5’ -OH的保護使得3’ -0H裸露以便于加入S-甲基二硫代羰基進行后
續(xù)的自由基反應(yīng)在3’位脫氧。
[0009]如果1’ _、2’ -和5’ -OH中一個或多個OH基被保護，在本發(fā)明的方法的后續(xù)步驟中有脫保護的步驟。例如，對于1’ -和2’ -OH通過在二甲基亞砜中依次用硫酸、苯甲醛處理的保護，在I’ -和2’ -O上連接苯甲基，然后在I’位上去苯甲醛，連上乙酸根后在I’ -C上形成縮醛，縮醛特異的和腺嘌呤進行取代反應(yīng)在I’ -位加腺嘌呤同時去除乙酸根。在此步反應(yīng)中2’-乙酸根不反應(yīng)。在優(yōu)選的實施方案中，所述腺嘌呤的6位的氨基被保護，優(yōu)選被苯甲?；Ｗo。苯甲?；Ｗo的目的是避免6位的氨基和1，2-0_異亞丙基-5-苯甲?；?a -D-呋喃木糖優(yōu)先進行取代反應(yīng)形成雜質(zhì)產(chǎn)物。
[0010]6位的氨基用苯甲?；Ｗo的腺嘌呤可以通過購買獲得，也可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法制備。將腺嘌呤的6位氨基用苯甲?；Ｗo的方法是本領(lǐng)域中已知的方法，可以參見 Adamska et al.Nucleosides, Nucleotides&Nucleic Acids, 2012 ；Katritzky etal.，Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions I:Organic&BioorganicChemistry,1987。
[0011]再例如，對于5’-OH通過與苯甲酰氯反應(yīng)的保護，通過與NH3.H2O反應(yīng)進行脫保護。
[0012]在一個實施方案中，從D-木糖脫3’位氧通過以下方式實現(xiàn):加入S-甲基二硫代碳基，然后脫去-甲基二硫代碳基。此反應(yīng)中利用三甲基硼烷和空氣去除3’ -咪唑基-硫代羰基氧基。所有的反應(yīng)不需要使用有毒性金屬，綠色環(huán)保。
[0013]在一個更具體的實施方案中，本發(fā)明提供了一種合成蟲草素的方法，包括如下步驟:
[0014]I)從D-木糖(化合物2)得到I，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(化合物3)，例如，該步驟可以通過如下方式實現(xiàn):將D-木糖(化合物2)在二甲基亞砜中依次經(jīng)硫酸和苯甲醛處理；
[0015]2)從步驟I)得到的I，2_0_苯甲基_a_D_咲喃木糖(化合物3)得到5_0_乙酸-1，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(化合物4),例如,該步驟可以通過如下方式實現(xiàn):使步驟I)得到的1，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(化合物3)與乙酰氯反應(yīng)；
[0016]3)從步驟2)得到的5-0-乙酰-1，2-0-苯甲基-a_D_呋喃木糖(化合物4)得到I，2-0-苯甲基-3-0- (S-甲基二硫碳基)-5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖(化合物5)，例如，該步驟可以通過如下方式實現(xiàn):使步驟2)得到的I，2-0-苯甲基-5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖(化合物4)先與二硫化碳在堿性下反應(yīng)再加入碘代甲烷；
[0017]4)使步驟3)得到的I，2-0-苯甲基-3-0- (S-甲基二硫碳基)_5_0-乙酰-a_D_呋喃木糖(化合物5)與三甲基硼烷和空氣反應(yīng)，3’位定點脫氧得到化合物6 ;
[0018]5)使步驟4)得到的化合物6與乙酸酐和吡啶反應(yīng)，得到化合物7 ；
[0019]6)使步驟5)得到的化合物7與N6-乙?；汆堰史磻?yīng)，得到化合物9 ；
[0020]7)使步驟6)得到的化合物9與NH3.H2O反應(yīng)，得到蟲草素。
[0021]本發(fā)明利用將保護的五碳糖在無有毒性金屬催化下進行3’位脫氧然后在1，位加堿基結(jié)合的方法合成蟲草素，便捷環(huán)保，產(chǎn)率較高，易于放大。
[0022]相對現(xiàn)有的蟲草素人工合成方法，本發(fā)明的方法工藝簡單、可行性高，是可以工業(yè)放大，收率高的有效合成蟲草 素的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1.制備蟲草素的路徑?！揪唧w實施方式】
[0024]實施例
[0025]作為非限制性實例，提供了如下的從D-木糖開始制備制備蟲草素的實施例。
[0026]I)從D-木糖⑵得到1，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(3)；
[0027]將D-木糖⑵(10克，66.7毫摩爾)懸浮在加有濃硫酸(10毫升，184毫摩爾)的100毫升二甲基亞砜中；然后在上述反映混合物中小心加入苯甲醛(1.1個當量)。滴加完畢，反映混合物在室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)4小時.反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)混合物過濾，濾餅用丙酮(40毫升x2)洗滌，合并有機相，在低于35度條件下濃縮，得到淺黃色油狀物(20g).將油狀物在層析硅膠柱(填充物為300~400目柱層層析硅膠，購自青島海洋，批號:0130130型號:規(guī)格3。后文中過柱純化均用此硅膠柱)上進行純化(石油醚:乙酸乙酯=1:1-2:1)，得到純度大于97%的無色針狀晶體(llg，87%收率)。
[0028]2)從1，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(3)合成5_0_乙酰_1，2_0_苯甲基-a_D_呋喃木糖⑷；
[0029]將1，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖(3) (15g，57.9毫摩爾)溶于吡啶(17毫升)中，待完全溶解過后，用冰水浴冷卻至O攝氏度，滴加乙酰氯。滴加完畢，緩慢恢復(fù)室溫反應(yīng)3小時。反應(yīng)結(jié)束后，進行后處理，過硅膠柱純化，得到淺黃色油狀物10.2克，純度大于98%，收率60%。(本實施例中樣品純度均送藥明康德分析化學檢驗組測試，由島津公司LCMS-2020質(zhì)譜檢測器檢測，檢測條件按照該公司提供的標準儀器操作規(guī)程設(shè)定。) [0030]3)從1，2-0-苯甲基-5-0-乙酰-a_D_呋喃木糖(4)合成1，2_0_苯甲基-3-0-(S-甲基二硫碳基)一5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖(5)；
[0031]將1，2-0-苯甲基-5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖(化合物4) 10克在I，2_ 二氯乙烷(60毫升)中溶解，氬氣保護下加入二硫化碳(1.1個當量)和吡啶，回流反應(yīng)4小時后加入
1.1個當量的碘代甲烷，除去溶劑后進行純化處理，得到固體I，2-0-苯甲基-3-0-(S-甲基二硫碳基)-5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖(化合物5) 10.5克，純度99%。
[0032]4)從I，2-0-苯甲基-3-0-(S-甲基二硫碳基)一5-0-乙酰-a_D_呋喃木糖(5)合成化合物(6) 1，2-0-苯甲基-5-0-乙酰-a-D-呋喃木糖；
[0033]將5.0克化合物5溶解在60毫升無水1，4_ 二氧六環(huán)中，通入三甲基硼烷和空氣的混合物，30分鐘完畢。繼續(xù)反應(yīng)2小時。反應(yīng)結(jié)束后，進行后處理，純化，得到無色油狀物
2.8克，純度98%。
[0034]5)從化合物6合成化合物7 ；
[0035]將化合物(6) 2克在80 %的乙酸中回流，待完全解開保護后處理，干燥，不經(jīng)任何純化直接進行下一步。將干燥的上述產(chǎn)物溶于二氯甲烷，加入吡啶，乙酸酐，在4-N，N- 二甲基吡啶催化下反應(yīng)，處理后得到化合物(7)純品1.05克，純度99%。
[0036]6)從化合物7合成化合物8
[0037]將N6-乙?；汆堰蕬腋∮诟稍锏囊译嬷?，室溫攪拌下加入化合物(7) 1.0克和三氟甲磺酸三甲基硅酯，80攝氏度攪拌反應(yīng)12小時。反應(yīng)完畢后，進行柱層析純化，得到白色粉末狀固體940毫克，純度大于99%。
[0038]7)從化合物9合成蟲草素；
[0039]將化合物(9)940毫克溶解在甲醇:四氫呋喃(體積比4:1)的混合溶劑中，加入濃氨水(28%)， 攪拌反應(yīng)20小時，帶保護基團完全脫除后，蒸出溶劑，純化結(jié)晶后得到產(chǎn)品(蟲草素)217毫克，純度大于99%。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供了一種無有毒性金屬催化下制備蟲草素的方法。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在從D-木糖脫3’位氧的步驟之前包括保護I’_、2’ -和5’ -OH中一個或多個OH基的步驟，以及后續(xù)脫去所述保護的步驟。
3.權(quán)利要求2的方法，其中保護-和2’-0H是形成I，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖，保護5’ -OH是在O上加乙酰基團。
4.權(quán)利要求3的方法，其中在I’-和2’ -形成I，2-0-苯甲基-a-D-呋喃木糖通過在二甲基亞砜中依次用硫酸和苯甲醛處理實現(xiàn)，在5’ -O上加乙?；鶊F形成1，2-0-苯甲基-5-乙?；?a-D-呋喃木糖通過與乙酰氯反應(yīng)實現(xiàn)。
5.權(quán)利要求3或4的方法，所述脫保護的步驟是:對于1，2-0_苯甲基-5-乙?；?a-D-呋喃木糖，通過與乙酸酐和4- 二甲基氨基吡啶反應(yīng)進行脫苯甲基，在I’-和2’-O上連接乙酸根，然后將I’位上的乙酸根取代位腺嘌呤，2’位上的Ac在后續(xù)步驟中通過與NH3.H2O反應(yīng)脫去；5’位上的乙?；诤罄m(xù)步驟中通過與NH3.H2O反應(yīng)脫去。
6.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述腺嘌呤的N6-氨基被乙酰基保護，并包括后續(xù)脫去所述保護的步驟。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述腺嘌呤的N6-氨基被乙?；Ｗo，所述乙酰基在后續(xù)步驟中通過與NH3.H2O反應(yīng)脫去。
8.權(quán)利要求1-4任一項的方法，從D-木糖脫3’位氧通過以下方式實現(xiàn):引入S-甲基二硫碳基保護，然后脫去S-甲基二硫碳基。
9.權(quán)利要求8的方法，其中加入S-甲基二硫碳基通過與二硫化碳和碘甲烷反應(yīng)實現(xiàn)，脫去S-甲基二硫碳基通過與三甲基硼烷和空氣反應(yīng)實現(xiàn)。
【文檔編號】C07H1/00GK103588840SQ201310581984
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】萬為, 張范 申請人:武漢佰福泰制藥有限公司