專利名稱：香菇多糖核心片段三糖,四糖,六糖,七糖的合成的制作方法
技術領域：
本發明是關于有生物活性的，特別是涉及有可能用作醫藥的、以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成。
根據目前所知，增強動物免疫能力的，大多為多糖，如香菇多糖、靈芝多糖等由實用菌中提取的多糖，或中草藥中提取的多糖。已研究清楚的、有明確免疫活性的寡糖并不多，如1,3-α連接的甘露寡糖、1,3-β連接的葡萄寡糖等。但無論是從天然物中提取、分離的，還是費很大力氣合成的寡糖，其效能都未達到象植物自衛系統激活劑那樣高(要求10-8--10-10克分子/升的濃度)。香菇多糖是有明確抗腫瘤活性、提高人體免疫力的多糖，它不是直接去攻擊腫瘤細胞，而是通過激活人體的免疫系統從而殺死腫瘤細胞，它在起作用時首先與哪個受體結合，至今仍未搞清。最先發現香菇多糖抗腫瘤活性的日本科學家認為，香菇多糖的三重螺旋結構是保持它活性的必要結構，并舉例說未經處理的分子量為百萬的香菇多糖，與經過酸水解的分子量為1.4萬的小香菇多糖都具有三重螺旋結構，因此具有類似的活性[[Carbohydr.Res.1993,245,81-96.Nature 1969,222,687]。但我們認為其三重螺旋結構是由其一級結構，即組成多糖的重復單元寡糖的結構決定的，由這個寡糖與受體作用，啟動免疫過程。但這種假設有待實驗的驗證，我們正在進行這方面的研究。下圖為香菇多糖重復單元7糖的結構。 Repeating unit of lentinan heptasaccharide由于與不同病相聯系的抗原的寡糖的結構不同，用現有的方法在合成某些寡糖時仍很不容易。迄今為止，尚未見關于香菇多糖的寡糖重復單元的合成報道。
本發明的目的在于在我們過去發明的合成寡糖[中國專利申請號97125788.4,98103241.1,98103242.7]的基礎上，采用全新的思路，即以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物，提供一種步驟簡單、省時、省力且成本低廉的、有可能用作醫藥的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法。
本發明的目的是這樣實現的以酰基葡萄糖的三氯乙酰亞胺酯或鹵代物1為糖基供體，以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基的葡萄糖2為糖基受體，首先得到1,3-β-連接的雙糖3，選擇性地水解掉5,6-O-異丙叉基，得到5,6位為游離羥基的雙糖4，再使糖基供體1與糖基受體4偶聯，得到三糖5，將5在酸性條件下水解得到6、接著乙酰化得到7、再選擇性地脫掉1位的乙酰基得到8，對8進行活化，得到三糖供體9。用類似的方法合成3位為游離羥基的葡萄糖的三糖受體，將三糖供體與三糖受體偶聯，再去保護即得到所需六糖。用類似的方法合成3位為游離羥基的四糖受體，將三糖供體與四糖受體偶聯，再去保護即得到所需的七糖。
本發明的合成方法在于(1)以1摩爾的酰基葡萄糖1為糖基供體，以1.2摩爾的1,2∶5,6-二-O-異丙叉基保護的葡萄糖2為糖基受體，將糖基供體與糖基受體分別溶于二氯甲烷中，然后將二者混合，在路易斯酸催化，室溫攪拌下，反應2-4小時，制備出1,3-β-連接的雙糖3。選擇性地水解掉5,6-O-異丙叉基，得到5,6位為游離羥基的雙糖4，再使等摩爾比的糖基供體1與糖基受體4在路易斯酸催化，室溫攪拌下偶聯，得到三糖5，將5在酸性條件下水解得到6、接著乙酰化得到7、再選擇性地脫掉1位的乙酰基得到8,8與三氯乙睛反應，得到三糖的SCHMIDT糖基供體9。如下圖所示 R=CH3CO-(乙酰基)或PhCO-(苯甲酰基)X=Br或Cl或CCl3C(NH)-(三氯乙酰亞胺基)(2)用類似的方法合成3位為游離羥基的葡萄糖的三糖受體，即用3-O-非苯甲酰基-2,4,6-三-O-苯甲酰基-α-D-葡萄糖的糖基供體10，使其與雙糖受體2在路易斯酸催化下，室溫攪拌下偶聯得到相應的三糖11，水解掉異丙叉基得到雙糖12，使其與1偶聯得到三糖13，選擇性地水解掉3位的非苯甲酰基，即得到三糖受體14，如下圖所示 R=CH3CO-,ClCH2CO-,All-,Bn-,MeOBn-等 X=Br或Cl或CCl3C(NH)-
(3)將等摩爾比的三糖供體9與三糖受體14在路易斯酸催化下，室溫攪拌下偶聯，得到部分保護的6糖15，水解掉異丙叉基同時擴環得到16，將16乙酰化，然后用鹼脫掉酰基，即得到游離的6糖18。如下圖所示 R=CH3CO-或PhCO-X=Br或Cl或CCl3C(=NH)O-(4)四糖受體用類似于制備三糖受體14的方法制備。可采用各種方法，這里只例舉一種，即將三糖13水解、擴環、活化，得到另一個三糖供體19，使其與三位為游離羥基的單糖20偶聯即得到四糖21，將其三位脫保護，即得到四糖受體22。
R=ClCH2CO-,CH3CO-,All-,Bn-或MeOC6H4CH2-等，R’=CH3CO-或PhCO-R”=alkyl或aryl(5)將三糖供體9與四糖受體22偶聯，得到保護的七糖23，再去保護即得到所需要的七糖24。
(6)用類似的方法，可以合成更大的寡糖如九糖、十糖、十二糖、十四糖等。
所述的糖基供體制備中，R基為乙酰基或苯甲酰基，X為溴、氯或三氯乙酰亞胺酯。
所述的糖基受體制備中，R基為乙酰基，氯乙酰基，烯丙基，卞基或取代的芐基等，X為溴、氯或三氯乙睛。
所述的保護的六糖、七糖中，R基為乙酰基或苯甲酰基。
所述的四糖受體末端基及七糖末端基為α或β連接，非糖體部分為烷基或芳基。
所述的路易斯酸為銀鹽如碳酸銀、三氟甲磺酸銀，或為三氟化硼，或為三氟甲磺酸三甲基硅酯。
下面結合實施例對本發明進行詳細地說明。
實施例1·三糖供體9的制備(1)雙糖3的制備 苯甲酰基葡萄糖三氯乙酰亞胺酯1(5.6克，7.56毫摩爾)溶于40毫升二氯甲烷中，得溶液A,1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖2(2.8克，10.77毫摩爾)溶于20毫升二氯甲烷中，得溶液B，將B與A混合得溶液C，向C中加入三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTF,0.08毫摩爾)，在室溫反應二小時后，薄層色譜分析表明反應完成。將反應液以100毫升二氯甲烷稀釋，用0.5％的HCl/CH3OH溶液稀釋并攪拌1小時，選擇性地水解掉5,6-O-異丙叉基，三乙胺中和，減壓蒸掉溶劑，用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/2)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到雙糖4(5.43克)，產率90％。
(2)三糖5的制備 苯甲酰基葡萄糖三氯乙酰亞胺酯1(3.7克，5.01毫摩爾)溶于30毫升二氯甲烷中，得溶液A，雙糖4(4.0克，5.01毫摩爾)溶于30毫升二氯甲烷，得溶液B，將B與A混合得溶液C，在冰鹽浴冷卻下，向C中加入TMSOTF0.05毫摩爾，然后自然恢復至室溫，在室溫反應3小時后，薄層色譜分析表明反應完成。將反應液以三乙胺中和，用水洗滌，棄去水相，有機相在真空下抽干，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到純的三糖7(5.86克)，產率85％。
(3)三糖7的制備 三糖5(6.0克，4.36毫摩爾)溶于50毫升80％乙酸水溶液中，在60℃攪拌下水解，用薄層色譜分析檢測反應，反應完成后。將反應液在減壓下蒸干，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到純的三糖6(5.24克)產率90％，將6按常規方法用乙酸酐/吡啶定量乙酰化，得到全酰化的三糖7。
(4)三糖供體9的制備 三糖7(5.5克，3.76毫克分子)溶于30毫升二甲基甲酰胺中，加入NH4HCO33克，反應在室溫下進行，并用薄層色譜分析檢測反應，反應完成后，減壓蒸干溶劑，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到純的三糖8(4.8克)，產率90％，將8(6克，4.2毫克分子)溶于40毫升二氯甲烷中，加入三氯乙睛3毫升，碳酸鉀3克，室溫下攪23小時，薄層分析表明反應完成，用常規方法進行后處理，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到純的三糖供體9(6.01克)，產率91％。
2·三糖受體14的制備 按1與2偶聯的條件，使3-O-烯丙基-2,4,6-三-O-苯甲酰基-α-D-葡萄糖三氯乙酰亞胺酯10(5克，7.38毫克分子)與1,2∶5,6異丙叉基葡萄糖2(2.13克8.20毫克分子)偶聯，反應完成后，將反應液以100毫升二氯甲烷稀釋，用0.5％的HCl/CH3OH溶液稀釋并攪拌1小時，選擇性地水解掉5,6-O-異丙叉基，三乙胺中和，減壓蒸掉溶劑，用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到雙糖12(4.89克)，產率90％。按1與2偶聯的條件，再使1與雙糖受體12偶聯，得到三糖13(5.67克，65％)，將13溶于100毫升干燥的甲醇溶液中，加入氯化鈀0.5克，在室溫、攪拌下反應，并以薄層分析檢測，當檢測表明烯丙基已被選擇性移除時，過濾，減壓下蒸干溶劑，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(1/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到三糖14(4.94克)，產率90％。
3．六糖18的制備 將三糖供體9(3克，1.92毫克分子)與三糖受體14(2.44克，1.92毫克分子)溶于40毫升二氯甲烷中，在冰鹽浴冷卻下加入TMSOTf(0.02毫摩爾)，然后自然恢復至室溫，在氮氣保護，室溫、攪拌下進行反應，用薄層分析檢測，反應完成后，用常規方法后處理，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(2/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，得到六糖15(4.11克)，產率80％。將15(3.5克，1.31毫摩爾)溶于40毫升80％乙酸水溶液中，在60℃攪拌下水解，用薄層色譜分析檢測反應，反應完成后。將反應液在減壓下蒸干，粗產物用硅膠柱層析法精制，用乙酸乙酯/石油醚(2/1)作為淋洗液淋洗，收集相應組分，將其按常規方法用乙酸酐/吡啶定量乙酰化，得到全酰化的六糖17(3.25克)。產率90％。將17(2克，0.72毫克分子)溶于40毫升甲醇中，用氨飽和，室溫過夜，用薄層分析檢測反應，反應完成后，減壓蒸干溶劑，用二氯甲烷洗滌，棄掉洗滌液，得到粉末裝產物18(681毫克)，產率95％。
4．四糖受體22的制備 R’=Ac- R”=Me(β)按三糖5轉化為三糖供體9的條件，將三糖13轉化為三糖供體19，然后按1與2偶聯的條件，使19(3.25克，2.16毫克分子)與單糖受體20(0.80克，2.50毫克分子)偶聯，得到4糖21(2.50克，產率70％)。
5．七糖24的制備按13到14的過程制備四糖受體22。按9和14偶聯制備六糖18的方法，由9(2.35克，1.50毫克分子)和22(2.40克，1.45毫克分子)偶聯，得到七糖23(3.10克，產率70％)。脫保護基得到香菇多糖重復單元七糖24。
權利要求
1．一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于(1)以1摩爾的酰基葡萄糖1為糖基供體，以12摩爾的1,2∶5,6-二-O-異丙叉基保護的葡萄糖2為糖基受體，將糖基供體與糖基受體分別溶于二氯甲烷中，然后將二者混合，在路易斯酸催化，室溫攪拌下，反應2-4小時，制備出1,3-β-連接的雙糖3。選擇性地水解掉5,6-O-異丙叉基，得到5,6位為游離羥基的雙糖4，再使等摩爾比的糖基供體1與糖基受體4在路易斯酸催化，室溫攪拌下偶聯，得到三糖5，將5在酸性條件下水解得到6、接著乙酰化得到7、再選擇性地脫掉1位的乙酰基得到8,8與三氯乙睛反應，得到三糖的SCHMIDT糖基供體9。如下圖所示 R=CH3CO-(乙酰基)或PhCO-(苯甲酰基)X=Br或Cl或CCl3C(NH)-(三氯乙酰亞胺基)(2)用類似的方法合成3位為游離羥基的葡萄糖的三糖受體，即用3-O-非苯甲酰基-2,4,6-三-O-苯甲酰基-α-D-葡萄糖的糖基供體10，使其與雙糖受體2在路易斯酸催化下，室溫攪拌下偶聯得到相應的三糖11，水解掉異丙叉基得到雙糖12，使其與1偶聯得到三糖13，選擇性地水解掉3位的非苯甲酰基，即得到三糖受體14，如下圖所示 R=CH3CO-,ClCH2CO-,All-,Bn-,MeOBn-等 X=Br或Cl或CCl3C(NH)-(3)將等摩爾比的三糖供體9與三糖受體14在路易斯酸催化下，室溫攪拌下偶聯，得到部分保護的6糖15，水解掉異丙叉基同時擴環得到16，將16乙酰化，然后用鹼脫掉酰基，即得到游離的6糖18。如下圖所示 R=CH3CO-或PhCO-X=Br或Cl或CCl3C(=NH)O-(4)四糖受體用類似于制備三糖受體14的方法制備。可采用各種方法，這里只例舉一種，即將三糖13水解、擴環、活化，得到另一個三糖供體19，使其與三位為游離羥基的單糖20偶聯即得到四糖21，將其三位脫保護，即得到四糖受體22。
R=All-,Bn-,ClCH2CO-或MeOC6H4CH2-R’=CH3CO-或PhCO- R”=alkyl或alyl(5)將三糖供體9與四糖受體22偶聯，得到保護的七糖23，再去保護即得到所需要的七糖24。
(6)用類似的方法，可以合成更大的寡糖如九糖、十糖、十二糖、十四糖等。
2．如權利要求1所述的一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于所述的糖基供體制備中，R基為乙酰基或苯甲酰基，X為溴、氯或三氯乙酰亞胺酯。
3．如權利要求1所述的一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于所述的所述的糖基受體制備中，R基為烯丙基，卞基，取代的芐基，乙酰基或氯乙酰基，X為溴、氯或三氯乙酰亞胺酯。
4．如權利要求1所述的一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于所述的保護的六糖、七糖中，R基為乙酰基或苯甲酰基。
5．如權利要求1所述的一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于所述的四糖受體末端基及七糖末端基為α或β連接，非糖體部分為烷基或芳基。
6．如權利要求1所述的一種以1,2∶5,6-二-O-異丙叉基葡萄糖為起始物的香姑多糖核心片段三糖，四糖，六糖，七糖的合成方法，其特征在于所述的路易斯酸為銀鹽如碳酸銀、三氟甲磺酸銀，或為三氟化硼，或為三氟甲磺酸三甲基硅酯。
全文摘要
本發明涉及以1,2:5,6－二－O－異丙叉基葡萄糖為起始物的香菇多糖核心片段三糖,四糖,六糖,七糖的合成方法,以酰基葡萄糖的三氯乙酰亞胺酯或鹵代物為糖基供體,以1,2:5,6－二－O－異丙叉基的葡萄糖為糖基受體,首先得到1,3－β－連接的雙糖,選擇性地水解掉5,6－O－異丙叉基,得到5,6位為游離羥基的雙糖,以所得雙糖為受體,以酰基葡萄糖的三氯乙酰亞胺酯或鹵代物為糖基供體偶聯,得到三糖,將其在酸性條件下水解、接著乙酰化、再選擇性地脫掉1位的乙酰基,活化后得到非還原端三糖供體。用類似的方法合成3位為游離羥基的葡萄糖的還原端三糖受體,將三糖供體與三糖受體偶聯,再去保護即得到香菇多糖核心片段六糖,七糖用類似的方法合成。
文檔編號C07H3/00GK1303857SQ9912622
公開日2001年7月18日 申請日期1999年12月16日 優先權日1999年12月16日
發明者寧君, 孔繁祚 申請人:中國科學院生態環境研究中心