一種樺木酮酸?氨基酸衍生物的合成方法與流程

本發明屬有機化學藥物合成領域，具體涉及一種樺木酮酸-氨基酸衍生物的合成方法。

背景技術：

當前，腫瘤尤其是惡性腫瘤仍是危害人類健康和生命的常見病之一，而僅在我國每4-5個死亡者中就有1個死于惡性腫瘤。調查研究結果顯示，在死因排位上，惡性腫瘤死亡占城市居民死亡原因之首，在農村居民中位居第三。雖然最近幾年來，抗腫瘤藥物有了很快的發展和突破，新型藥物也不斷出現。但是對于前列腺腫瘤的治療，截至目前，還沒有發現有效的特效藥。

以抗腫瘤藥物的來源可以分為四大類：微生物來源藥(抗腫瘤抗生素)、化學合成藥、生物技術藥、植物來源藥。其中應用于臨床的抗腫瘤藥物中約1/3來自于植物，包括了植物本身的原形成分及其衍生物，其中包含紫杉醇類、木脂素類、生物堿類及萜類等植物結構類型，而萜類又分倍半萜、二萜、三萜及三萜苷類。樺木醇是有c-30骨架的五環三萜烯類化合物，整體保持了羽扇烷的結構，是很豐富的天然化合物，存在于樺木、石榴樹皮和葉、酸棗仁、柿蒂、大棗等植物中，尤其在樺樹皮中，其含量達到了樹皮干重的25%左右。

據研究表明：樺木醇及其衍生物樺木酸尤其是樺木酮酸均具有清熱解毒、調血脂、提高免疫力、消炎、改善頭發光澤、促使頭發生長、抗炎、抗痢疾、抗病原體、前列腺素e-2和一氧化氮的抑制體等作用。更重要的是，它們在抗hiv和抗腫瘤等活性方面表現出了比以往的藥物靶向性更強、作用機制更不同、免疫抑制作用更低、毒副作用更小的特性。因此，對于樺木醇及其衍生物這類新型藥物的研究已經逐步受到了藥物研究者的密切關注。但是樺木酮酸的開發應用和臨床研究受到了很大程度的限制，原因是其水溶性很差，極難溶于水中，以致其在有機體內細胞中的抗癌活性只能得到有限的很少部分的發揮。為此，需要高水溶性的賴氨酸對樺木酮酸進行系列化學結構修飾，制備出樺木酮酸-氨基酸衍生物，使其具有良好的生物利用度、高生物活性，尤其是抗腫瘤活性和良好的水溶性，將其開發成治療前列腺腫瘤的特效藥，造福人類。

micheleversetal.，j.med.chem.39:1056-1068(1996)，n.i.pe-trenkoetal.，chemistryofnaturalcompounds.38(4)：331-339(2002)，趙國玲.浙江大學.108-114(2007)，張小麗等，北京林業大學學報.33(1):134-138(2011)等文獻均報道了用樺木酮酸作原料和相關氨基酸反應合成了樺木酮酸-氨基酸衍生物，有的文獻還對其在抑制腫瘤細胞生長的活性方面進行了研究。kobayashietal.,j.org.chem66:6626-6633(2001)；zhaoetal.,j.org.chem.69:270-279(2004)；b.b.saxenaetal.bioorg.med.chem.14:6349-6358(2006)；saxenaetal.

us2009/0176753a1和中國專利cn201280031564.0等文獻中報道了樺木酮酸和賴氨酸反應合成樺木酮酸-氨基酸衍生物相關方面的研究，對其抗腫瘤活性也進行了一定的研究。但是以上有關樺木酮酸和賴氨酸的反應是通過三大步六小步的系列化學反應合成的，反應步驟長，收率低，且有催化加氫反應。為便于工業化開發和應用，目前急需對其制備工藝進行改進。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種反應步驟短、收率高的樺木酮酸-氨基酸衍生物合成方法，便于工業化推廣應用。

為實現本發明目的，本發明以樺木酮酸和改性賴氨酸為原料，進行脫水縮合反應，再進一步水解反應制備樺木酮酸-氨基酸衍生物。具體通過如下方法合成：

（1）將化合物1即樺木醇溶解于有機溶劑中，加入jones（瓊斯）試劑進行氧化。反應結束，加入猝滅劑猝滅。然后，對反應液減壓旋轉，抽濾，萃取濾液，水洗、干燥再經柱層析分離，得到化合物2；所述有機溶劑選乙腈、丙酮，四氫呋喃等。

（2）將化合物3即賴氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome溶解于含有質量百分含量15%堿性試劑的有機溶劑中;待反應完全，倒入冰水混合物中，加入非極性溶劑或弱極性溶液進行分液，去除油相。然后對水相進行萃取，減壓旋轉，干燥得水溶性好的化合物4即boc-lys-ome；所述有機溶劑選甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺等。所述堿性試劑選氨水或甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺溶液。

（3）將化合物2溶解于有機溶劑中，然后加入堿性試劑、縮合劑和脫水劑混合攪拌，加入化合物4反應，得到化合物5即樺木酮酸-氨基酸衍生物中間體ba-boc-lys-ome。反應結束，對樣品進行后處理和柱層析分離純化。

所述有機溶劑選甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿或二甲基亞砜。

所述堿性試劑選甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺溶液等。

所述縮合劑選1-羥基苯并三唑（hobt）、n-羥基-7-氮雜苯并三氮唑（hoat）、苯并三氮唑-1-基氧基三（二甲基氨基）磷鎓六氟磷酸鹽（bop）等。

所述脫水劑選主要是碳化二亞胺類的相關物質，如n,n'-二環己基碳酰亞胺（dcc）、n,n'-二異丙基碳二亞胺（dic）、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽（edc?hcl）等；依據脫水縮合反應的反應程度情況，可適當添加能催化該反應的高效催化劑4-二甲氨基吡啶（dmap）。

（4）將化合物5溶解于與水互溶的有機溶劑中，先加入水，再加入堿性水解試劑進行反應。反應結束，對產品進行后處理和柱層析分離純化得到目標產物樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。

所述有機溶劑選甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃。

所述堿性水解試劑選水氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等。

步驟（1）中采用l9(3⁴)正交實驗設計，最佳工藝參數為樺木醇：有機溶劑的比例為1：50（g：ml），樺木醇與jones試劑的比例為1：12（g：ml），反應溫度為-10℃，反應時間為4h。

步驟（3）中化合物4加入時優選冷浴-10—5℃條件下反應2h，再在室溫（25－30℃）下反應48h。

本發明創新點及優點在于：該方法以廉價易得的樺木醇（樺木醇在白樺樹皮中含量高達25%）合成制備樺木酮酸，解決制備木酮酸-氨基酸衍生物所需的樺木酮酸原料短缺問題，同時，合成的樺木酮酸的收率高，達83%以上，純度高，達99.5%以上。將樺木酮酸和改性賴氨酸進行脫水縮合反應，水解反應制備出樺木酮酸-氨基酸衍生物，縮短了反應步驟，大大提高了產物的收率（總收率≥64.0%），且避免了催化加氫反應。合成制備出的樺木酮酸-氨基酸衍生物水溶性好，抗前列腺腫瘤活性強，對開發新型抗前列腺腫瘤的藥物具有很好的應用價值。

附圖說明

圖1為本發明制備的樺木酮酸產品的hplc圖譜；

圖2為樺木酮酸標準品的hplc圖譜；

圖3為本發明制備的樺木酮酸產品的質譜圖。

具體實施方式

為對本發明進行更好地說明，具體實施方式如下：

實施例1

（1）稱取12.00g的樺木醇加入到600ml的丙酮溶劑中，40℃左右下加熱攪拌30min，然后將其冷卻至-10℃。然后將新制的144.0g的jones試劑逐滴加入到上述反應瓶中。反應溫度保持在-10℃，維持反應時間4h。反應結束后，在-10℃條件下滴加600ml的乙醇試劑猝滅。然后繼續攪拌60min。最后滴加600ml水再攪拌30min。對上述反應液進行減壓旋轉，濾除墨綠色沉淀。殘液用四氫呋喃萃取至少3次，然后用飽和食鹽水洗3次，最后用無水na2so4干燥過夜。過濾，旋蒸得淡綠色固體即樺木酮酸粗品。將樺木酮酸粗品用少量二氯甲烷溶解后，上層析柱分離，洗脫劑用二氯甲烷：乙酸乙酯=2：1、1：1、1：2系列梯度混合溶劑，將含有樺木酮酸的目標餾分進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制備得到純度為99.5%的樺木酮酸產品10.80g，收率為87.6%。

（2）稱取賴氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome（化合物3）13.75g溶解于含有質量百分比15%三乙胺的n,n-二甲基酰胺（dmf）溶劑中，室溫（25－30℃）下反應0.5h。待反應完全，將其倒入200ml冰水混合物中，攪拌。然后將此混合物用20ml乙酸乙酯和100ml石油醚的混合溶劑洗滌一次，分液棄去上層油相。水相加入適量nacl后，用乙酸乙酯萃取至少15次。最后合并乙酸乙酯有機相，用無水na2so4干燥過夜。過濾，減壓旋轉，得溶液狀物質即含部分dmf的boc-lys-ome改性懶氨酸（化合物4）；

（3）將步驟（1）制備的10.20g樺木酮酸溶解于70ml無水丙酮中，然后加入13.10gbop、4.94gedc?hcl和4.67ml的三甲胺，冷浴-10--5℃條件下攪拌30min；然后將步驟（2）制備的溶液狀改性懶氨酸boc-lys-ome（化合物4）滴加入該混合體系中，保持溫度在-10—5℃反應2h，然后在室溫（25－30℃）下反應48h。反應結束，對樣品進行過濾，減壓旋蒸溶劑，然后用部分二氯甲烷溶劑溶解上層析柱分離純化，洗脫劑用石油醚（60-90℃）：丙酮=3：1、2：1、3：2系列梯度混合溶劑。最后將含有ba-boc-lys-ome的目標餾分（化合物5）進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制備得到純度為99.5%的ba-boc-lys-ome產品12.98g，收率83.0%。

ba-boc-lys-ome的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文獻報道一致；ms：698.2（m⁺）。

（4）將步驟（3）制備的12.51gba-boc-lys-ome（化合物5）溶解于100ml四氫呋喃（thf）中，加入7.55ml水（h2o），然后加入1.90gli2co3，室溫（25－30℃）下反應48h。反應結束，向反應溶液中加入150ml的飽和食鹽水溶液，然后用50ml二氯甲烷（dcm）萃取2-3次，合并有機dcm相，用50ml水洗兩次，然后用無水na2so4干燥過夜。過濾，減壓旋轉，即得目標產物樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。最后用部分二氯甲烷溶劑溶解上層析柱分離純化，洗脫劑用二氯甲烷：甲醇=12：1、11：1、10：1系列梯度混合溶劑。最后將含有ba-boc-lys-oh的目標餾分進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制備得到純度為99.7%的ba-boc-lys-oh產品11.5g，收率93.8%。

ba-boc-lys-oh的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文獻報道一致；ms：683.2（m⁺）。

目標產物樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh的總收率為68.2%。

實施例2

（1）稱取24.00g的樺木醇加入到1200ml的四氫呋喃溶劑中，40℃左右下加熱攪拌30min，然后將其冷卻至-10℃。然后將新制的288.0g的jones試劑逐滴加入到上述反應瓶中。反應溫度保持在-10℃，維持反應時間4h。反應結束后，在-10℃條件下滴加1200ml的丙醇試劑猝滅。然后繼續攪拌60min。最后滴加1200ml水再攪拌30min。對上述反應液進行減壓旋轉，濾除墨綠色沉淀。殘液用乙酸乙酯萃取至少3次，然后用飽和食鹽水洗3次，最后用無水na2so4干燥過夜。過濾，旋蒸得淡綠色固體即樺木酮酸粗品。將樺木酮酸粗品用少量二氯甲烷溶解后，上層析柱分離，洗脫劑用石油醚（60-90℃）：乙酸乙酯=4：1、3：1、2：1系列梯度混合溶劑，將含有ba的目標餾分進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制備得到純度為99.5%的樺木酮酸產品20.95g，收率為85.0%。

（2）稱取賴氨酸衍生物boc-lys(fmoc)-ome（化合物3）27.50g，溶解于含有質量百分比15%三甲胺的乙腈溶劑中，室溫（25-30℃）下反應0.5h。待反應完全，將其倒入200ml冰水混合物中，攪拌。然后將此混合物用40ml乙酸乙酯和200ml石油醚的混合溶劑洗滌一次，分液棄去上層油相。水相加入適量nacl后，用乙酸乙酯萃取至少15次。最后合并乙酸乙酯有機相，用無水na2so4干燥過夜。過濾，減壓旋轉，得溶液狀物質即含部分dmf的改性懶氨酸boc-lys-ome（化合物4）；

（3）將步驟（1）制備的20.95g樺木酮酸溶解于140ml無水四氫呋喃中，然后加入8.44ghoat、7.27gdic和9.78ml的三乙胺，冷浴-10--5℃條件下攪拌30min；然后將步驟（2）制備的溶液狀改性懶氨酸boc-lys-ome（化合物4）滴加入該混合體系中，保持溫度在-10—5℃反應2h，然后在室溫（25－30℃）下反應48h。依據脫水縮合反應的反應進度，可適當添加4-二甲氨基吡啶（dmap）0.56g。反應結束，對樣品進行過濾，減壓旋蒸溶劑，然后用部分二氯甲烷溶劑溶解上層析柱分離純化，洗脫劑用正己烷：丙酮=4：1、3：1、2：1系列梯度混合溶劑。最后將含有ba-boc-lys-ome的目標餾分（化合物5）進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h，制備得到純度為99.5%的ba-boc-lys-ome產品26.72g，收率83.2%。

ba-boc-lys-ome的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文獻報道一致；ms：698.2（m⁺）

（4）將步驟（3）制備的26.72gba-boc-lys-ome（化合物5）溶解于250ml丙酮（acetone）中，加入10.58ml水（h2o），然后加入1.96gnaoh。室溫（25－30℃）下反應48h。反應結束，向反應溶液中加入300ml的飽和食鹽水溶液，然后用100ml乙酸乙酯（ea）萃取2-3次，合并有機ea相，用100ml水洗兩次，然后用無水na2so4干燥過夜。過濾，減壓旋轉，即得目標產物樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh。最后用部分二氯甲烷溶劑溶解上層析柱分離純化，洗脫劑用二氯甲烷：乙酸乙酯=3：1、2：1、1：1系列梯度混合溶劑。最后將含有ba-boc-lys-oh的目標餾分進行合并拉干，然后置于真空干燥箱中45℃下干燥24h就可制備得到純度為99.5%的ba-boc-lys-oh產品23.70g，收率90.5%。

ba-boc-lys-oh的¹hnmr（500mhz，cdcl3）和¹cnmr（500mhz，cdcl3）和文獻報道一致；ms：683.2（m⁺）。

目標產物樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh的總收率為64.0%。

本發明制備的樺木酮酸-氨基酸衍生物ba-boc-lys-oh，具有良好的水溶性和抗前列腺腫瘤活性。