N'-金剛烷基-N-Fmoc-O-乙酰基-L-酪氨酰胺的合成

姜家妹， 劉 丹， 朱秀杰， 孔 建

(沈陽化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽110142)

病毒性流行性感冒(流感)每年都在全世界流行，其波及范圍之廣，造成經(jīng)濟(jì)損失之大位于傳染性疾病之首.金剛烷胺是最早上市的M2離子通道蛋白抑制劑，作用于M2離子通道蛋白，可以通過阻斷M2離子通道蛋白阻止病毒脫殼，使病毒不能釋放到細(xì)胞質(zhì)中，病毒的早期復(fù)制被中斷，從而起到抗流感病毒的作用.但該類藥物存在神經(jīng)毒性、對B型流感無效、長期服用易產(chǎn)生耐藥毒株等缺陷［1－2］.為了尋找高效低毒的抗流感化合物，本文以金剛烷胺為先導(dǎo)化合物，將其與經(jīng)過氨基、酚羥基保護(hù)的酪氨酸縮合，合成了N'-金剛烷基-N-Fmoc-O-乙?；?L-酪氨酰胺(化合物1)，為進(jìn)一步合成金剛烷胺的衍生物奠定基礎(chǔ)，其合成路線如下:

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器和試劑

所用儀器為X-4顯微熔點(diǎn)儀，熱電-菲尼根LCQ質(zhì)譜儀.起始原料金剛烷胺從東北制藥總廠購買;9-芴甲基-N-琥珀酰亞胺基碳酸酯(Fmoc-OSu)由南京科邦醫(yī)藥化工有限公司生產(chǎn);L-酪氨酸購于沈陽國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;柱層析硅膠(200～300目)，青島海洋化工廠生產(chǎn);柱層析所用洗脫劑為石油醚(沸程60～90℃)與乙酸乙酯的混合溶液.

1.2 N-Fmoc-L-酪氨酸(化合物2)的合成

參照文獻(xiàn)［3］的方法，酪氨酸(0.525 g，2.9 mmol)、水(15 mL)置于250 mL三頸瓶，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的碳酸鈉溶液，調(diào)pH=11.冰浴下，將溶于10 mL二氧六環(huán)的Fmoc-OSu(1.183 g，3.5 mmol)緩慢滴加入反應(yīng)體系，滴畢，逐漸升至室溫，反應(yīng)結(jié)束.加入30 mL水，乙醚(15 mL×3)萃取，水層用1 mol/L鹽酸調(diào)pH=2，析出大量白色固體;乙酸乙酯(20 mL×3)萃取，合并有機(jī)相，有機(jī)相以水、飽和食鹽水洗，無水硫酸鈉干燥.濾去干燥劑，蒸除乙酸乙酯，得無色油狀化合物2(1.089 3 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93%).

1.3 N-Fmoc-O-乙?；?L-酪氨酸(化合物3)的合成

參照文獻(xiàn)［4］的方法，將化合物2(1.089 3 g，2.7 mmol)溶于10 mL的四氫呋喃(THF)，加入1 mL乙酸酐攪拌.室溫下，加入4-二甲氨基吡啶(DMAP)(0.018 5 g，0.15 mmol)，反應(yīng)1.5 h結(jié)束.減壓蒸除THF，加入30 mL水?dāng)嚢柚劣写罅堪咨w粒產(chǎn)生，1 mol/L鹽酸調(diào)pH=3，抽濾，水洗濾餅，硅膠柱提純，洗脫劑為V(氯仿)∶V(甲醇)=20∶1，干燥得白色固體化合物3(0.640 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.2%).

1.4 N'-金剛烷基-N-Fmoc-O-乙酰基-L-酪氨酰胺(化合物1)的合成

參照文獻(xiàn)［5］的方法，將化合物3(0.9018 g，2 mmol)、金剛烷胺(0.302 5 g，2 mmol)和二氯甲烷(25 mL)置于250 mL單口瓶中，攪拌;冰浴下將溶于2 mL二氯甲烷的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)(0.402 7 g，2.4 mmol)緩慢滴入上述體系，室溫下反應(yīng)5 h結(jié)束;反應(yīng)液中加入20 mL H2O，分去水層，有機(jī)相水洗，并以無水硫酸鈉干燥，濾去干燥劑，減壓蒸除二氯甲烷，得淡黃色油狀物(0.680 g).硅膠柱提純，洗脫劑為V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)= 4∶1，得白色固體化合物1(0.44 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.9%)，mp78～82℃.ESI-MS m/z:579.5 (M+H)+，596.2(M+NH4)+;MS/MS m/z: 357.1［(M+H)-Fmoc+H］+，222.9(Fmoc)+，178.0(C10H16NC≡O(shè))+.其一級質(zhì)譜、二級質(zhì)譜和裂解途徑分別見圖1、圖2和圖3.

圖1 化合物1的一級質(zhì)譜圖Fig.1 MS spectrum of compound 1

圖2 譜峰m/z:579.5的二級質(zhì)譜圖Fig.2 MS/MS spectrum of peak m/z:579.5

圖3 裂解途徑Fig.3 Fragmentation mechanism

2 結(jié)果與討論

為了防止酪氨酸自身的縮合需要將L-酪氨酸的氨基和酚羥基保護(hù).考慮到酚羥基用乙酸酐成酯保護(hù)，所以，第一步氨基的保護(hù)采用對堿敏感而對酸穩(wěn)定的9-芴甲基-N-琥珀酰亞胺基碳酸酯(Fmoc-osu)保護(hù)［6］.Fmoc-osu是活化酯，比芴甲氧羰酰氯(Fmoc-cl)活性低，可以極大地抑制酪氨酸消旋現(xiàn)象，而且合成的保護(hù)氨基酸純度高，能夠防止Fmoc二肽副產(chǎn)物的產(chǎn)生.合成的N-Fmoc-L-酪氨酸(化合物2)與反應(yīng)物Fmoc-osu都有很強(qiáng)的紫外吸收，易于檢測，副反應(yīng)較少［7－8］.

N-Fmoc-L-酪氨酸(化合物2)的酚羥基和乙酸酐反應(yīng)成酯，加入酰化催化劑4-二甲氨基吡啶(DMAP)，以提高反應(yīng)速率，條件溫和，操作簡便，反應(yīng)容易控制［9］.

金剛烷胺氨基的位阻較大，合成目標(biāo)化合物1實(shí)驗(yàn)中，采用碳二亞胺類縮合劑活化N-Fmoc-O-乙?；?L-酪氨酸的羧基.最先采用二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)為縮合劑，目標(biāo)化合物1不溶于水，反應(yīng)副產(chǎn)物N，N'-二環(huán)己基脲也不溶于水，副產(chǎn)物難以除凈.后采用水溶性的碳二亞胺類縮合劑1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，因生成目標(biāo)化合物1不溶于水，而生成的副產(chǎn)物脲易溶于水，后處理只需用水洗即可除去生成的副產(chǎn)物脲和剩余的EDC.

3 結(jié)論

以L-酪氨酸和金剛烷胺為原料，經(jīng)過3步反應(yīng)合成N'-金剛烷基-N-Fmoc-O-乙酰基-L-酪氨酰胺，通過檢索數(shù)據(jù)庫SciFinder Scholar，未見相關(guān)文獻(xiàn)報導(dǎo).實(shí)驗(yàn)過程中，確定了氨基、羥基基團(tuán)的保護(hù)劑，酰化催化劑和縮合劑的種類，路線簡便，易行，反應(yīng)條件溫和.

［1］ 殷璐，蔣建東.抗流感病毒藥物研究進(jìn)展［J］.中國新藥雜志，2004，13(8):685－687.

［2］ 張強(qiáng)，趙慶杰，熊瑞生，等.抗流感病毒藥物研究進(jìn)展［J］.藥學(xué)學(xué)報，2010，45(3):289－299.

［3］ 杜秀敏.Fmoc系列保護(hù)氨基酸的制備研究［D］.南京:南京工業(yè)大學(xué)，2004.

［4］ 許友.水楊酸芐酯合成新方法研究［J］.杭州化工，2010，40(2):27－28.

［5］ Guido Koch，Georg Kottirsch，Bernhard Wietfeld，et al.Process Development of a Dual MMP/TNF Inhibitor(SDZ242-484)［J］.Org.Proc.Res.Dev，2002，6(5):652-659.

［6］ Carpino Louis A，Han Grace Y.The 9-fluorenylmethoxycarbonyl Amino-protecting Group［J］.J.Org.Chem.，1972，37(22):3404－3409.

［7］ 陳正英.9-芴甲氧羰基作為Nα-氨基保護(hù)基在多肽合成中的應(yīng)用［J］.氨基酸雜志，1987(4):22－30.

［8］ 王玲.保護(hù)氨基酸的制備研究［D］.南京:南京工業(yè)大學(xué)，2003.

［9］ 廖戎，萬積秋，袁曉靜.4-二甲氨基吡啶(DMAP)的合成研究［J］.西南民族大學(xué)學(xué)報，2004，30(4): 425－428.