專利名稱：香菇六糖糖苷的簡易化學合成的制作方法
技術領域：
本發明屬于有生物活性的寡糖的制備領域，特別是涉及合成3，6支化的寡糖的方法。
3，6支化的寡糖有很重要的生理活性，如3，6支化的葡萄糖是植物自衛系統激活劑的重要組成部分(見P.Albersheim J.Biol. Chem.259(1984)11341；W.Wang，F Kong，J.Org.Chem.，64(1999)5091)，3，6支化的甘露糖是糖蛋白N-寡糖的核心。我們曾經報道過用不保護的糖為原料，通過糖原酸酯中間體的方法，高效合成3，6支化的寡糖(見孔繁祚、王為 中國專利二糖及三糖原酸酯及其合成方法98103242.7)。我們發現用該方法時，不保護的糖溶解度太低，另外生成的原酸酯在重排前需要小心地純化，為了克服這些問題，就需要尋找新方法。我們在前一個專利(中國發明專利申請號99126224.7)中已經描述了一個簡單、有效的香菇多糖衍生物的合成方法。
本發明的目的在于提供另一種簡易的香菇多糖衍生物合成法。核心是一鍋法合成6位為三苯甲基、3位為硅烷基、其它位為酰基的β-D-糖苷，以它們為起始物，能簡易而有效地合成3，6支化的活性寡糖。
本發明的合成方法在于用一鍋三步法首先由β-D-葡萄糖苷1得到6位為三苯甲基、其它位為游離羥基的β-D-葡萄糖苷2；然后用氯硅烷進行單硅烷化，選擇性地得到3位硅烷化的產物3；再用常規方法酰化，即得到6位為三苯甲基、3位為硅烷基、2，4位為酰基的葡萄糖苷4；產物4可同時脫除三苯甲基及硅烷基得二醇糖苷5；產物5與2.1當量的葡萄糖Schmidt試劑6偶聯得3，6支化的β-D-葡萄三糖糖苷7，如
R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)，Tr＝三苯甲基，TBDMS＝叔丁基二甲基硅基(tert-Butyldimethylsilyl)得到的產物4選擇性地脫除三苯甲基得到6位羥基化的單糖8；產物8與β-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亞胺酯(葡萄糖的Schmidt試劑)6相連得到可直接用于下一步反應的雙糖9；雙糖9可選擇性地脫除3位的硅烷基得3位羥基的雙糖10；雙糖10與3位非酯化(如芐基)的葡萄糖Schmidt試劑11相連得到不對稱三糖12，如 R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)，Bn＝芐基，TBDMS＝叔丁基二甲基硅基(tert-Butyldimethylsilyl)用所述的相關方法分別制備供體三糖7(或結構類似的供體三糖衍生物)和受體三糖的前體12；然后選擇性地脫除受體三糖前體特定3位上的特殊保護基，可得受體三糖13；再使供體三糖7和受體三糖13在標準糖基化條件下偶聯得到葡萄六糖糖苷14；最后在甲醇鈉的甲醇溶液或氨氣的甲醇溶液中脫除所有的酰基保護基，得終產物葡萄六糖糖苷15。
R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)所述的供體三糖7合成以后不需分離，在同一鍋中加入受體三糖13并補加適當的催化劑(N-碘代琥珀酰亞胺)，得到葡萄六糖糖苷14。所述的糖基化反應催化劑需與供體三糖的離去基團相對應。如離去基團為硫苷，則催化劑應選用復合的N-碘代琥珀酰亞胺(NIS)和三甲基硅三氟甲磺酸酯(TMSOTf)；若離去基團為正戊烯基，則催化劑應選用復合的N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)和三乙基硅三氟甲磺酸酯(TESOTf)。溶劑可為二氯甲烷、乙醚、甲苯等。反應溫度為零度。
下面結合實施例對本發明進行詳細的說明。
(1)苯基2，4-二-氧-乙酰基-3-氧-叔丁基二甲基硅基-6-氧-三苯甲基-1-巰基-β-D-葡萄吡喃糖苷4a的合成 將β-D-葡萄糖硫苷1a(5克，18.4毫摩爾)溶于50毫升吡啶中，加入1.25當量的三苯基氯仿，80℃下攪拌16小時。上述反應體系冷卻到0℃，加入2當量的咪唑和溶于5毫升二甲基甲酰胺的1.1當量的叔丁基二甲基氯硅烷，升至室溫后攪拌16小時。再將反應體系冷卻到0℃，一次加入2.5當量的苯甲酰氯和5毫升吡啶的混合液，升至室溫后攪拌過夜。反應體系經常規處理和柱層析分離后得中間體4a(9.4克，75％)。1H NMR(CDCl3)δ-0.04，0.01(2s，2x3H，Si(CH3)2)，0.78(s，9H，t-Bu)，1.70，2.15(2s，6H，CH3CO)，2.96(dd，1H，J5，6a2.0，J6a，6b10.5Hz，H-6a)，3.26(dd，1H，J5，6b6.86Hz，H-6b)，3.50(ddd，1H，J4.58.9Hz，H-5)，3.78(t，1H，J2，38.9Hz，H-3)，4.69(d，1H，J1，210.1Hz，H-1)，4.84(t，1H，J3，48.9Hz，H-4)，4.99(t，1H，H-2)，7.20-7.70(m，20H，Ph)(2)苯基2，4-二-氧-乙酰基-1-巰基-β-D-葡萄吡喃糖苷5的合成 將葡萄糖的硫苷4(3克，4.38毫摩爾)溶于15毫升90％三氟乙酸水溶液中。室溫攪拌4小時，TLC檢測反應完成，加甲苯后減壓蒸干，上硅膠柱分離得化合物5(1.42克，91％)。1HNMR(CDCl3)δ1.95，2.10(2s，6H，CH3CO)，3.16-3.27(m，2H，H-6a，6b)，3.55(ddd，1H，J4，59.4Hz，H-5)，3.98(t，1H，J2，39.4Hz，H-3)，4.69(d，1H，J1，210.1Hz，H-1)，4.88(t，1 H，J3，49.4Hz，H-4)，4.95(t，1H，H-2)，7.20-7.30(m，5H，Ph)(3)苯基2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)[2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷7的合成 2.1當量的2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亞胺酯6(葡萄糖Schmidt試劑)在0℃下與受體5(1.06克，2.98毫摩爾)在二氯甲烷中以TMSOTf(25微升，0.14毫摩爾)為催化劑進行糖基化反應2小時后，經常規處理和柱層析分離后得葡萄三糖7(2.57克，85％)。7不用進一步的修飾即可作為香菇六糖合成的供體。1H NMR(CDCl3)δ1.956，1.964，1.997，2.001，2.014，2.019，2.104，2.171，2.219，2.240(10s，30H，10 CH3CO)，3.550-3.660(m，4H)，3.781(t，1H，J 8.8Hz)，4.025(dd，1H)，4.115-4.171(m，2H)，4.440(d，J 7.9Hz，H-1)，4.529(d，1H，J 8.0Hz，H-1)，4.559(d，1H，J 10.1Hz，H-1)，4.565(dd，1H)，4.628(dd，1H)，4.716(dd，1H)，4.957(t，1H)，4.981-5.040(m，2H)，5.149-5.190(m，4H)，7.266-7.471(m，5H，Ph)(4)辛烷基3-氧-叔丁基二甲基硅基-6-氧-三苯甲基-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷4b的合成 用化合物4a的合成的相同方法，由β-D-葡萄糖辛苷1b(5克，17毫摩爾)可于一鍋反應中制成4b(7.84克，65％)。1HNMR(CDCl3)δ-0.03，0.02(2s，2x3H，Si(CH3)2)，0.79(s，9H，t-Bu)，0.86(t，3H，CH3)，1.25-1.37(m，10H，CH2)，1.60-1.66(m，2H，CH2)，1.72，2.09(2s，2x3H，CH3CO)，3.04(dd，1H，J5，6a2.3，J6a，6b10.4Hz，H-6a)，3.18(dd，1H，J5，6b6.0Hz，H-6b)，3.48(ddd，1H，H-5)，3.57(dt，1H，OCH2)，3.79(t，1H，J2，3＝J3，4＝9.2Hz，H-3)，3.97(dt，1H，OCH2)，4.41(d，1H，J1，28.0Hz，H-1)，4.95(t，1H，J4，59.2Hz，H-4)，4.97(dd，1H，H-2)，7.22-7.50(m，15H，Ph).
(5)辛烷基3-氧-叔丁基二甲基硅基-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷8的合成 將β-D-葡萄糖辛苷4b(1.0克，1.4毫摩爾)溶于20毫升二氯甲烷中，加入2當量的六水合三氯化鐵。室溫攪拌3小時，TLC檢測反應完成，萃取濃縮后上硅膠柱分離得化合物8(590毫克，90％)。1HNMR(CDCl3)δ0.04，0.05(2s，2x3H，Si(CH3)2)，0.83(s，9H，t-Bu)，0.88(t，3H，CH3)，1.12-1.32(bs，10H，5CH2)，1.52-1.55(m，2h，CH2)，2.08，2.11(2s，2x3H，2CH3CO)，3.36(ddd，1H，H-5)，3.42(dt，1H，one proton of OCH2)，3.57(dd，1H，J5，6a5.2，J6a，6b12.6Hz，H-6a)，3.66(dd，1H，J5，6b2.4Hz，H-6b)，3.82-3.89(m，2H，J2，3＝J3，4＝9.1Hz，H-3 and one protonof OCH2)，4.36(d，J1，28.1Hz，H-1)，4.86(t，1H，J4，59.3Hz，H-4)，4.90(dd，1H，H-2).
(7)辛烷基2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷10的合成 1.05當量的葡萄糖Schmidt試劑6與受體8(1.4克，3.03毫摩爾)在0℃下、20毫升二氯甲烷中以TMSOTf(20微升，0.11毫摩爾)為催化劑進行糖基化反應1小時后，再加入1.0毫升的TFA，將反應溫度升至室溫下攪拌2小時，經常規處理和柱層析分離后得二糖10(1.52克，75％)。1HNMR(CDCl3)
δ 0.88(t，3H，CH3)，1.25-1.37(m，10H，CH2)，1.56-1.63(m，2H，CH2)，2.00，2.03，2.04，2.10，2.11，2.12(6s，6x3H，CH3CO)，3.46(dt，1H，one proton ofOCH2)，3.57-3.68(m，3H，J5，6a1.8，J6a，6b11.8Hz，H-5，6a，6b)，3.70(t，1H，J2，3＝J3，4＝9.3Hz，H-3)，3.84-3.90(m，2H，H-5’and one proton of OCH2)，4.20(dd，1H，J5’，6’a＝4.3，J6’a，6’b12.9Hz，H-6’a)，4.22(dd，1H，J5’，6’b2.7Hz，H-6’b)，4.40(d，1H，J1，27.9Hz，H-1)，4.60(d，1H，J1’，2’8.0Hz，H-1’)，4.80(t，1H，J3，4＝J4，5＝9.3Hz，H-4)，4.82(t，1H，J2，39.3Hz，H-2)，4.99(dd，1H，J2’，3’9.5Hz，H-2’)，5.08(t，1H，J3’，4’＝J4’，5’＝9.5Hz，H-4’)，5.18(t，1H，H-3’).
(8)2，4，6-三-氧-乙酰基-3-氧-芐基-β-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亞胺酯11的合成可參照一般文獻從葡萄呋喃糖的二丙酮衍生物開始制備。總產率約為58％。1HNMR(CDCl3)δ1.98，1.99，2.07(3s，9H，3CH3CO)，4.05-4.12(m，H-3，H-5，H-6a)，4.20(dd，1H，J5，6b4.8，J6a，6b12.8Hz，H-6b)，4.65，4.72(2d，2H，J 11.8Hz，PhCH2)，5.08(dd，1H，J1，23.5，J2，39.9Hz，H-2)，5.20(t，1H，J3，4＝J4，5＝9.5Hz，H-4)，6.53(d，1H，H-1)，7.24-7.34(m，5H，Ph)，8.66(s，1H，＝NH).
(9)辛烷基2，4，6-三-氧-乙酰基-3-氧-芐基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)[2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷12的合成 1.05當量的葡萄糖Schmidt試劑11與受體10(1.2克，1.7毫摩爾)在0℃下、15毫升二氯甲烷中以TMSOTf(20微升，0.11毫摩爾)為催化劑進行糖基化反應2小時后，經常規處理和柱層析分離后得三糖12(1.34克，73％)。1HNMR(CDCl3)δ0.88(t，3H，CH3)，1.25-1.35(bs，10H，5CH2)，1.45-1.55(m，2H，CH2)，2.00，2.02，2.02，2.03，2.04，2.06，2.09，2.09，2.09(7s，27H，9CH3CO)，3.40(dt，1H，one proton of OCH2)，3.55-3.68(m，5H，H-5B，H-5C，H-3A，H-6aA，H-6bA)，3.80-3.90(m，3H，H-3C，H-5A，one proton of OCH2)，4.03(dd，1H，J 2.2，J 12.4Hz，H-6aB/H-6aC)，4.10(dd，1H，J 2.1，J 12.3Hz，H-6aC/H-6aB)，4.25-4.32(m，3H，J 8.1Hz，H-1A，H-6bB，H-6bC)，4.50(d，J 8.1Hz，H-1C)，4.55(s，2H，PhCH2)，4.57(d，1H，J 8.1Hz，H-1B)，4.69(t，1H，J 9.7Hz，H-4A)，4.88-5.00(m，3H，H-2A，B，C)，5.06(t，J 9.7Hz，H-4C)，5.09(t，1H，J 9.7Hz，H-4B)，5.18 (t，1H，J 9.5，H-3B)，7.21-7，33(m，5H，Ph).
(10)辛烷基2，4，6-三-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-[2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷13的合成 三糖12(325毫克，0.3毫摩爾)溶于6毫升乙酸乙酯中，加入3毫升溴酸鈉的水溶液(136毫克，0.9毫摩爾)，室溫下滴加6毫升連二硫酸鈉的水溶液(85％純度，157毫克)。薄層色譜檢測反應完成，常規處理和柱層析分離后得三糖受體13(277毫克，93％)。1H NMR(CDCl3)δ0.88(t，3H，CH3)，1.25-1.35(bs，10H，5CH2)，1.45-1.55(m，2H，CH2)，2.00，2.02，2.02，2.03，2.08，2.09，2.09，2.10，2.11(8s，27H，9CH3CO)，2.50(bs，1H，OH)，3.40(dt，1H，one proton of OCH2)，3.55-3.70(m，5H，H-5B，H-5C，H-3A，H-6aA，H-6bA)，3.80-3.90(m，3H，H-3C，H-5A，one proton of OCH2)，4.07(dd，1H，J 2.2，J 12.3Hz，H-6aB/H-6aC)，4.11(dd，1H，J2.6，J 12.0Hz，H-6aC/H-6aB)，4.27(dd，1H，J 4.7Hz，H-6bB/H-6bC)，4.30(d，1H，J8.2Hz，H-1A)，4.35(dd，1H，J 4.8Hz，H-6bC/H-6bB)，4.51(d，J 8.0Hz，H-1C)，4.57(d，1H，J 8.0Hz，H-1B)，4.70(t，1H，J 9.6Hz，H-4A)，4.72(t，1H，J 8.2Hz，H-2A)，4.88-5.00(m，3H，H-2B，C，H-4C)，5.07(t，J 9.6Hz，H-4B)，5.18(t，1H，J 9.5，H-3B).
(11)辛烷基2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-[2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-2，4，6-三-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-[2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-2，4-二-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖苷14的合成方法A 1.05當量的葡萄三糖供體試劑7與受體三糖13(212毫克，0.21毫摩爾)在0℃下、20毫升二氯甲烷中以NIS(121毫克，0.54毫摩爾)和TMSOTf(10微升，0.06毫摩爾)為催化劑進行糖基化反應2小時后，經常規處理和柱層析分離后得全乙酰化的香菇六糖辛苷14(251毫克，62％)。1H NMR(CDCl3)δ0.88 (t，3H)，1.24-1.27(m，10H)，1.40-1.50(m，2H)，1.94(s，3H)，1.95(s，3H)，1.96(bs，6H)，1.98(s，3H)，1.99(s，6H)，2.01(s，9H)，2.02(s，3H)，2.03(s，3H)，2.08(s，3H)，2.09(2s，6H)，2.13(s，3H)，2.14(s，3H)，2.23(s，3H)，2.24(s，3H)，3.40(dt，1H，one proton of OCH2)，3.50-3.55(m，1H)，3.56-3.72(m，6H)，3.72-3.77(m，1H)，3.78-3.91(m，5H)，3.96(dd，1H)，4.05(dd，1H)，4.09-4.40(m，3H)，4.43-4.58(m，6H)，4.62-4.75(m，3H)，4.86-4.94(m，2H)，4.95-5.05(m，4H)，5.10-5.22(m，6.H).Selected13C NMR(CDCl3，100MHz)δ 95.48，99.95，100.24，100.38，100.75，100.89(6C-1)，168.55，168.73，168.81，169.20(2C)，169.24，169.28，169.39，169.44(2C)，170.13(2C)，170.20，170.24，170.49，170.60，170.63，171.10，171.17(19 CH3CO).
方法B2.05當量的2，3，4，6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亞胺酯6(葡萄糖Schmidt試劑)在0℃下與受體5(100毫克，0.28毫摩爾)在二氯甲烷中以TMSOTf(10微升，0.05毫摩爾)為催化劑進行糖基化反應1小時后，在-15℃下加入受體三糖13(278毫克，0.28毫摩爾)以及NIS(125毫克，0.56毫摩爾)和TMSOTf(25微升，0.14毫摩爾)，反應2小時后，經常規處理和柱層析分離得全乙酰化的香菇六糖辛苷14(267毫克，50.2％)。
(12)辛烷基α-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-[β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-β-D-葡萄吡喃糖基-(1→3)-[β-D-葡萄吡喃糖基-(1→6)]-α-D-葡萄吡喃糖苷15的合成 香菇六糖辛苷14(118毫克，0.06毫摩爾)溶于無水甲醇(25毫升)中，0℃下向此溶液中通入氨氣30分鐘，之后在室溫下反應10天，蒸干溶劑，用無水乙醇洗去醋酸銨后得固體產物香菇六糖辛苷15(67毫克，98％)。部分核磁數據為1H NMR(CD3OD)δ 0.89(t，3H)，1.17(bs，10H)，1.59-1.61(m，2H)，4.12(d，J6.8Hz，H-1)，4.30(d，1H，J 8.0Hz，H-1)，4.37(d，1H，J 7.7Hz，H-1)，4.59(d，1H，J8.0Hz，H-1)，4.61(d，1H，J 8.4Hz，H-1)，5.24(d，1H，J 4.0Hz，H-1).13C NMR ofC-1(CD3OD)δ 96.7，100.9，102.4(2C)，104.0，105.0.
權利要求
1.一種合成天然香菇多糖衍生物——葡萄六糖糖苷的簡便方法，其特征在于用一鍋三步法首先由β-D-葡萄糖苷1得到6位為三苯甲基、其它位為游離羥基的β-D-葡萄糖苷2；然后用氯硅烷進行單硅烷化，選擇性地得到3位硅烷化的產物3；再用常規方法酰化，即得到6位為三苯甲基、3位為硅烷基、2，4位為酰基的葡萄糖苷4；產物4可同時脫除三苯甲基及硅烷基得二醇糖苷5；產物5與2.1當量的葡萄糖Schmidt試劑6偶聯得3，6支化的β-D-葡萄三糖糖苷7，如 R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)，Tr＝三苯甲基，TBDMS＝叔丁基二甲基硅基(tert-Butyldimethylsilyl)
2.一種合成天然香菇多糖衍生物——葡萄六糖糖苷的簡便方法，其特征在于權利1中得到的產物4選擇性地脫除三苯甲基得到6位羥基化的單糖8；產物8與β-D-葡萄吡喃糖基三氯乙酰亞胺酯(葡萄糖的Schmidt試劑)6相連得到可直接用于下一步反應的雙糖9；雙糖9可選擇性地脫除3位的硅烷基得3位羥基的雙糖10；雙糖10與3位非酯化(如芐基)的葡萄糖Schmidt試劑11相連得到不對稱三糖12，如 R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)，Bn＝芐基，TBDMS＝叔丁基二甲基硅基(tert-Butyldimethylsilyl)
3.一種合成天然香菇多糖衍生物——葡萄六糖糖苷的簡便方法。其特征在于用權利1和權利2描述的相關方法分別制備供體三糖7(或結構類似的供體三糖衍生物)和受體三糖的前體12；然后選擇性地脫除受體三糖前體特定3位上的特殊保護基，可得受體三糖13；再使供體三糖7和受體三糖13在標準糖基化條件下偶聯得到葡萄六糖糖苷14；最后在甲醇鈉的甲醇溶液或氨氣的甲醇溶液中脫除所有的酰基保護基，得終產物葡萄六糖糖苷15。 R＝烷氧基(-OR)或烷硫基(-SR，-SAr)，
4.一種合成天然香菇多糖衍生物——葡萄六糖糖苷的簡便方法。其特征在于供體三糖7合成以后不需分離，在同一鍋中加入受體三糖13并補加適當的催化劑(N-碘代琥珀酰亞胺)，得到葡萄六糖糖苷14。
5.一種合成天然香菇多糖衍生物——葡萄六糖糖苷的簡便方法。其特征在于權利3中的糖基化反應催化劑需與供體三糖的離去基團相對應。如離去基團為硫苷，則催化劑應選用復合的N-碘代琥珀酰亞胺(NIS)和三甲基硅三氟甲磺酸酯(TMSOTf)；若離去基團為正戊烯基，則催化劑應選用復合的N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)和三乙基硅三氟甲磺酸酯(TESOTf)。溶劑可為二氯甲烷、乙醚、甲苯等。反應溫度為零度。
全文摘要
本發明涉及具有潛在藥用價值的葡萄六糖糖苷β－Glcp－(1→3)－[β－Glcp－(1→6)]－β－Glcp－(1→3)－β－Glcp－(1→3)－[β－Glcp－(1→6)]－α,β－Glcp－OR(R為芳烴衍生物或3到12個碳的烷烴衍生物)的化學合成。該六糖保持了天然香菇多糖重復結構單元的主特征。
文檔編號C08B37/00GK1332177SQ0010783
公開日2002年1月23日 申請日期2000年6月23日 優先權日2000年6月23日
發明者杜宇國, 孔繁祚 申請人:中國科學院生態環境研究中心