技术领域
[0001] 本发明属于精细化工合成技术领域,特别是涉及一种稳定同位素标记的展青霉素及其合成方法。
相关背景技术
[0002] 展青霉素又称展青霉毒素、棒曲霉素、珊瑚青霉毒素,它是一由曲霉和青霉等真菌产生的一种次级代谢产物,首先在霉烂苹果和苹果汁中发现,广泛存在于各种霉变水果和青贮饲料中。毒理学试验表明,展青霉素具有影响生育、致癌和免疫等毒理作用,同时也是一种神经毒素。展青霉素具有致畸性,对人体的危害很大,导致呼吸和泌尿等系统的损害,使人神经麻痹、肺水肿、肾功能衰竭。
[0003] 稳定同位素稀释质谱法(Isotope Dilution Mass Spectrometry,IDMS)利用同位素内标能准确定量分析展青霉素。但是,目前市场上的稳定同位素标记的展青霉素产品主要来自国外,其制备方法也未见报道。非同位素标记的展青霉素的合成文献报道的也较少,文献Tetrahedron Letters,1995,36(40),7175‑7176.报道了展青霉素的全合成,合成路线如下式:
[0004]
[0005] a)BF3·Et2O(0.6equiv),CH2Cl2,‑78℃,10h(94%).b)t‑BuCOCl(1.5equiv),DMAP(0.5equiv), py,0→25℃,24h(91%).c)aq.6N HCl,MeOH,25℃,4h(90%).d)TEMPO(0.01equiv),KBr (0.1equiv),NaOCl(1.1equiv),pH≈9,CH2Cl2,0℃(97%).e)BCl3(2equiv),CH2Cl2,‑78℃then Et3N(1equiv)/MeOH(79%).f)DBU(2equiv),CH2Cl2,0→25℃,45min(70%).
[0006] 作者以双保护呋喃衍生物和苄氧基乙醛为原料,经过向山反应、和特戊酰氯的酯化反应、羟基脱保护反应、羟基氧化成醛基反应、脱苄基反应、羟醛缩合反应和脱酰基反应得到了展青霉素,但是经过实验发现,该合成方案存在两个问题:一、双保护呋喃衍生物结构不稳定,酮羰基的保护基团极易脱去,导致向山反应无法进行;二、羟基氧化成醛基反应,需要控制pH≈9,不易操作。本发明根据此方案并修改完善存在的问题,设计合成了稳定同位素标记的展青霉素。
具体实施方式
[0050] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述,但不应理解为是对本发明的限制。
[0051] 实施例
[0052] 1:化合物1的合成
[0053] 将丙三醇‑13C3(31.5mmol,3g)溶解在二氯甲烷(150mL)和吡啶(20mL)混合溶剂中,依次加入4‑二甲氨基吡啶(3mmol,370mg)和三苯基氯甲烷(63mmol, 17.5g),在20~30℃温l度下,搅拌反应24小时,浓缩后柱层析分离纯化,以85%的产率得到化合物1,H‑NMR(400MHz,CDC13)δppm 2.26~2.30(dm,J=2.6Hz,lH), 3.25(dm,J=142.9Hz,lH),3.30(dm,J=143.1Hz,2H),3.95(dm,J=142.9Hz,lH), 7.20~7.40(m,30H)。
[0054] 2:化合物2的合成
[0055] 将化合物1(27.6mmol,16g)溶解在二氯甲烷(400mL)中,加入重铬酸吡啶鎓(47.8mmol,18g),在20~30℃温度下,搅拌反应24小时,浓缩后柱层析分离纯化,以72%的1
产率得到化合物2,H‑NMR(400MHz,CDCl3)δppm 3.97(ddt,J=4.6, 7.0,143.0Hz,4H),7.22~7.39(m,30H)。
[0056] 3:化合物3的合成
[0057] 将化合物2(20mmol,11.5g)溶解在二氯甲烷(500mL)中,加入对甲苯磺酸 (2.6mmol,500mg),在20~30℃温度下,搅拌反应24小时,减压旋蒸去除二氯甲烷,以88%的产率得到化合物3,直接进行下一步反应。
[0058] 4:化合物4的合成
[0059] 将化合物3(17mmol,1.6g)溶解在吡啶(20mL)中,加入乙酸酐(34mmol, 3.5g),在20~30℃温度下,搅拌反应3小时,减压旋蒸去除吡啶后柱层析分离纯化,以96%的产率得
1
到化合物4,H‑NMR(400MHz,CDCl3)δppm 2.17(s,6H),4.75(s, 4H)。
[0060] 5:化合物5的合成
[0061] 将三苯基膦(38mmol,10g)溶解在甲苯(50mL)中,以1~2滴/秒的速度滴加溴乙酸13
乙酯‑ C2(23.7mmol,4g),滴加完成后,在20~30℃温度下,搅拌反应16 小时,减压旋蒸去除甲苯,加入50mL二氯甲烷溶解,再加入10wt%氢氧化钠溶液,调节pH≈10,搅拌分层,分出
1
二氯甲烷相,无水硫酸钠干燥后,减压旋蒸去除二氯甲烷,以87%的产率得到化合物5,H‑NMR(400MHz,CD3OD)δppm 1.06(m,3H), 2.88(s,1H),3.96(m,2H),7.56~7.42(m,9H),7.69~7.62(m,6H)。
[0062] 6:化合物6的合成
[0063] 将化合物4(17mmol,3g)和化合物5(23mmol,8g)溶解在甲基叔丁基醚(50mL) 中,升高温度至50~60℃,搅拌反应8小时,然后在20~30℃温度下搅拌反应12小时,减压旋蒸1
去除甲基叔丁基醚,柱层析分离纯化,以83%的产率得到化合物6,H‑NMR(400MHz,CDCl3)δppm 1.30(t,J=7Hz,3H),2.08(s,3H),2.12(s,3H),4.20(q, J=7Hz,2H),4.72(s,2H),
5.26(s,2H),6.00(quint,J=1.6Hz,1H)。
[0064] 7:化合物7的合成
[0065] 将化合物6(14mmol,3.5g)溶解在甲醇(30mL)中,以1~2滴/秒的速度滴加乙酰氯(127mmol,10g),滴加完成后,在20~30℃温度下,搅拌反应4小时,减压旋蒸去除甲醇,柱层1
析分离纯化,以87%的产率得到化合物7,H‑NMR(400MHz, CDCl3)δppm 2.55(t,J=5Hz,
1H),4.60(d,J=5Hz,2H),4.88(s,2H),6.04(t,1H)。
[0066] 8:化合物8的合成
[0067] 氮气保护下,将化合物7(12mmol,1.4g)溶解在干燥无水的二氯甲烷(30mL) 中,温度降至0~5℃,加入三乙胺(18.5mmol,1.87g),在0~5℃温度下保持20分钟,以1~2滴/秒的速度滴加叔丁基二甲基硅基三氟甲磺酸酯(20mmol,5.3g),滴加完成后,升高温度至20~30℃,搅拌6小时,加入10mL水,二氯甲烷萃取,有机相浓缩后柱层析分离纯化,以83%的产率得到化合物8,立刻进行下一步化合物10 的合成反应。
[0068] 9:化合物9的合成
[0069] 将氢氧化钾(8.05mmol,452mg)加入到乙二醇‑13C2(16.1mmol,1g)中,在 20~30℃温度下,搅拌40分钟使固体溶解,以1~2滴/秒的速度滴加苄溴(16.1mmol, 2.7g),滴加完成后,在20~30℃温度下,搅拌8小时,柱层析分离纯化,以80%的产率得到2‑苄氧基乙醇‑13 13
C2,将2‑苄氧基乙醇‑ C2(12.8mmol,1.97g)溶解在干燥无水的二氯甲烷(30mL)中,温度降至0~5℃,在氮气保护下加入戴斯‑马丁氧化剂 (25.6mmol,10.9g),加入完成后,升高温度至20~30℃,搅拌4小时,柱层析分离纯化,以70%的产率得到化合物9,立刻进行下一步化合物10的合成反应。
[0070] 10:化合物10的合成
[0071] 氮气保护下,将二异丙胺(9mmol,911mg)溶解在干燥无水的四氢呋喃(10mL) 中,温度降至‑80~‑75℃,以1~2滴/秒的速度滴加2.4mol/L正丁基锂的正己烷溶液 (9mmol,3.75mL),滴加完成后,在‑80~‑75℃温度下搅拌20~30分钟,以1~2 滴/秒的速度滴加化合物8(8.8mmol,2.04g)的四氢呋喃溶液(10mL),滴加完成后,在‑80~‑75℃温度下搅拌30~40分钟,以1~2滴/秒的速度滴加化合物9(9mmol, 1.36g)的四氢呋喃溶液(10mL),滴加完成后,在‑80~‑75℃温度下搅拌50~60分钟,加入10mL饱和氯化铵溶液淬灭,二氯甲烷萃
1
取,有机相浓缩后柱层析分离纯化,以75%的产率得到化合物10,H‑NMR(400MHz,CDCl3)δppm 0.07~0.17(m,6H), 0.91~0.97(m,9H),2.50(d,J=6.3Hz,1H),3.58~3.71(m,2H),
4.16(d,J=4.4Hz,1H), 4.44~4.66(m,4H),5.12(t,J=1.9Hz,1H),6.04(q,J=1.8Hz,
1H),7.29~7.42(m,5H)。
[0072] 11:化合物11的合成
[0073] 将化合物10(6.6mmol,2.5g)溶解在吡啶(10mL)中,加入4‑二甲氨基吡啶 (3.3mmol,403mg),搅拌溶解,温度降至0~5℃,以1~2滴/秒的速度滴加特戊酰氯(14mmol,1.7g),滴加完成后,将反应瓶密封,升高温度至20~30℃,搅拌24 小时,减压旋蒸去除吡啶后,以90%的产率得到化合物11,直接进行下一步反应。
[0074] 12:化合物12的合成
[0075] 将化合物11(5.8mmol,2.7g)溶解在甲醇(30mL)中,加入30mL 10mol/L盐酸溶液,在20~30℃温度下,搅拌4小时,二氯甲烷萃取,减压旋蒸去除二氯甲烷,以95%的产率得到化合物12,直接进行下一步反应。
[0076] 13:化合物13的合成
[0077] 氮气保护下,将化合物12(5.5mmol,1.9g)溶解在干燥无水的二氯甲烷(30mL) 中,温度降至0~5℃,在氮气保护下加入戴斯‑马丁氧化剂(11mmol,4.7g),加入完成后,升高温度至20~30℃,搅拌4小时,得到化合物13,不进行处理,不拆除反应装置,直接进行下一步反应。
[0078] 14:化合物14的合成
[0079] 保持上一步反应装置不变,将其置于‑80~‑75℃温度下,用注射器以1~2滴/秒的速度滴加1.0mol/L三氯化硼的二氯甲烷溶液(11mmol,11mL),滴加完成后,在‑80~‑75℃温度下搅拌30分钟,然后升高温度至20~30℃,用注射器加入三乙胺 (5.5mmol,557mg)的甲醇溶液(20mL),加入完成后,在20~30℃温度下,搅拌 30分钟,柱层析分离纯化,以60%的产率得到化合物14。
[0080] 15:展青霉素‑13C7的合成
[0081] 将化合物14(3.3mmol,868mg)溶解在二氯甲烷(10mL)中,温度降至0~5℃,加入1,8‑二氮杂二环十一碳‑7‑烯(6.6mmol,1g),加入完成后,升高温度至20~30℃,搅拌45分钟,
13 1
减压旋蒸去除二氯甲烷,柱层析分离纯化,以65%的产率得到展青霉素‑ C7,H‑NMR(400MHz,CDCl3)δppm 3.30(s,1H),4.43(ddd,J=0.7,4.1,17.2Hz, 1H),4.73(ddd,J=
1.0,3.0,17.2Hz,1H),5.94(ddd,J=2.1,2.9,4.3Hz,1H),6.02(dd,J=0.9, 1.8Hz,1H),
6.06(s,1H)。经液相色谱仪测得纯度99.0%,液相色谱‑质谱联用仪测得同位素丰度
98.4%,化学纯度和同位素丰度均在98%以上,满足同位素内标试剂要求。
[0082] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。