專利名稱：新型環焦磷酸酯類化合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一類新型環焦磷酸酯類化合物及其制備方法，尤其涉及一種利用亞磷酰胺，在非超稀溶液中實現大環結構中構建焦磷酸鍵的方法，并利用此方法提供一系列焦磷酸部分改造的CADra類似物。環腺苷二磷酸核糖(cADPR)是內源性的細胞內鈣離子激動劑，近年來研究表明它還可以作為第二信使傳導胞外信號。由于CADra在細胞內易酸解和酶解，而且CADra類似物合成困難，因而迫切需要穩定性強，活性高，合成方便的CADra類似物作為藥理學工具， 對CADra在細胞內的作用機制進行研究。目前合成CADra類似物的方法主要有三種酶法合成，仿生合成和化學法合成。其中酶法合成和仿生合成對底物的局限性較大。日本ShUto小組發明的化學合成法是目前國際上制備CADra類似物的主要方法。該方法的關鍵是分子內焦磷酸化反應，Shuto小組的方法是“利用碘為催化劑，使用微量注射泵緩慢的將原料注入到反應器中完成焦磷酸化反應”，使用微量注射泵的目的在于保證反應原料在反應器中始終保持超稀狀態，以避免原料發生分子間二聚。該方法需要超稀溶液環境，并使用大量的溶劑和嚴格的無水條件(使用分子篩作為干燥劑)，而且需要長反應時間(如IOmg的原料就需要20小時反應時間)，這些因素不僅使得反應操作繁瑣，反應成本高，而且限制了反應的規模。化學合成法的瓶頸在于超稀溶液中的分子內焦磷酸化反應，限制了 cADra類似物的制備規模，并且利用此方法對cADPR中的關鍵結構-焦磷酸部分進行改造存在困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用亞磷酰胺，在非超稀溶液中實現大環結構中構建焦磷酸鍵的方法，并利用此方法提供一系列焦磷酸部分改造的cADPR類似物。為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案提供一系列環焦磷酸酯類化合物，具體為一系列環腺苷二磷酸核糖(cADPR)類似物，具有如通式1所示結構
權利要求
1.環焦磷酸酯類化合物，具有如通式1所示結構
2.根據權利要求1所述的環焦磷酸酯類化合物，Y1、Y2分別為O、S或％；Z1、Z2分別為 OH、SH或OR ；所述R為任何烷基。
3.根據權利要求2所述的環焦磷酸酯類化合物，其中所述Y1、Y2分別為O、S或％；Z1、 Z2分別為OH或0R，所述R為甲基或氰乙基等。
4.根據權利要求3所述的環焦磷酸酯類化合物，其中Y1，Y2 = 0，Z1, Z2 = OH ；Y1 = 0，Y2 = S, Z1, Z2 = OH ；Y1 = 0，Y2 = Se, Z1, Z2 = OH ；或Y1 = 0，Y2 = S, Z1 = OH, Z2 = OMe0
5.一種環焦磷酸酯類化合物的制備方法，包括如下步驟(1)在氬氣的保護下，向化合物2和IH-四唑的乙腈溶液中，加入亞磷酰胺P-Z(例如 2-氰乙氧-N’，N’，N，N-四異丙胺基亞磷酰胺或2-甲氧基-N’，N’，N，N-四異丙胺基亞磷酰胺)，反應攪拌2-4小時；再向反應液中加入過氧叔丁醇或單質硫或單質硒，反應20-40 分鐘；蒸干溶劑后，向反應混合物中加入氨水，反應1-3小時后，蒸干溶劑；反應混合物以 CH2Cl2M2O萃取，反相C18柱HPLC分離得化合物5 ；(2)化合物5溶于60%甲酸溶液中，攪拌7-9小時后，蒸干溶劑，反應混合物以CH2Cl2/ H2O萃取，反相C18柱HPLC分離或半液相制備分離得化合物1，其中Y1、Y2、Z1、Z2的定義同權利要求1。
6.根據權利要求5所述的制備方法，所述的不同種類的亞磷酰胺P-Z可以按如下方法制備向氯代-N，N, N’，N’ -四異丙胺基亞磷酰胺的苯溶液中，緩慢注射ROH(R為任何烷基或取代烷基)，反應在25°C下攪拌2小時。將沉淀過濾除去，濾液減壓蒸干得到油狀產品 P-Z,不需進一步純化可直接用于反應。
7.根據權利要求5所述的制備方法，其中所述的化合物2按以下步驟制備1)氬氣保護下，向化合物6和IH-四唑的乙腈溶液中，加入2-氰乙氧-N，N，N’，N’_四異丙胺基亞磷酰胺，反應2-4小時；之后依次加入ROH(R為任何烷基，如氰乙基或甲基等) 和IH-四唑，反應1-2小時；加入過氧叔丁醇或單質硫或單質硒，攪拌30分鐘后蒸干溶劑， 以H2CVCH2Cl2萃取兩次，有機相濃縮并柱層析分離，得到化合物9 ；2)化合物9溶解在AcOH-H2O-THF中，室溫下反應40小時。反應液蒸干，以柱層析分離得化合物10 ；3)化合物10加入氨水，反應過夜后蒸干溶劑，得到化合物2粗品，可以直接用于之后的環合反應，其中Y1為0、S或Se，Z1為OR(R為任何烷基，如氰乙基或甲基等)；其中所述AcOH-H2O-THF的體積比優選為3 1 1。
8.根據權利要求5所述的制備方法，其中所述的化合物2按以下步驟制備 冰浴下，向化合物6的THF溶液中，依次加入DIPEA和POCl3,反應攪拌4_6小時；滴加飽和NaHCO3溶液調節反應液pH = 8，得到的溶液在冰浴中繼續攪拌0. 5小時后，蒸干溶劑； 得到的混合物溶解在AcOH-H2O-THF中，室溫下攪拌40小時；反應液蒸干后，以CH2Cl2M2O萃取三次，反相C18柱HPLC分離得化合物2，其中Y1為0，Z1為OH ； 其中所述AcOH-H2O-THF的體積比優選為3 1 1。
全文摘要
本發明公開了一種利用亞磷酰胺構建環焦磷酸鍵的方法，并利用此方法合成了系列結構新穎的cADPR類似物(通式1)。此方法的目的在于避免使用傳統方法中超稀溶液的條件，使合成更加簡單，并便于實現規模化；同時，此方法有利于對磷的相關位點進行改造修飾，得到利用傳統方法不易合成的cADPR類似物。
文檔編號C07H1/00GK102212098SQ201010146670
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月12日 優先權日2010年4月12日
發明者張亮仁, 張禮和, 戚娜, 楊振軍 申請人:北京大學