MyD88小分子擬似物AS-1全合成的方法改進(jìn)

張 興, 鄭炎松

(華中科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,湖北 武漢 430074)

在轉(zhuǎn)錄因子中，核因子κB(NF-κB)與炎癥、免疫、細(xì)胞的增殖和死亡等生理功能密切相關(guān)，而NF-κB的信號通路能夠受到髓樣分化蛋白88(MyD88)的介導(dǎo)，因此用小分子模擬MyD88的功能，可以阻止MyD88與NF-κB的作用，起到調(diào)節(jié)上述生理功能的目的，從而篩選出小分子藥物[1～4]。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)MyD88的小分子擬似物——N-(N′-3-苯丙酰-L-纈氨酰)四氫吡咯(AS-1),能夠抑制NF-κB的信號通路，可望用于治療細(xì)菌感染和炎癥[3，4]、對神經(jīng)細(xì)胞的消炎和保護(hù)[1]、以及治療心血管疾病[5～7]等。由于AS-1分子結(jié)構(gòu)簡單、毒性小、作用機(jī)理明確，極有可能發(fā)展成臨床用藥，但有關(guān)全合成方法的報(bào)道[4，8]較少，而且不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

Bartfai等[4]首次報(bào)道了AS-1的全合成：以N-Boc-L-纈氨酸-N-羥基琥珀酰亞胺酯(2)為原料，用四氫吡咯酰胺化、再脫去Boc保護(hù)基、最后與3-苯丙酸對硝基苯酚酯(苯丙酰化試劑)完成苯丙?；磻?yīng)制得AS-1。該路線雖然產(chǎn)率高，但2與苯丙?；噭﹥r(jià)格昂貴，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

Scheme1

陶李明等[8]以文獻(xiàn)[4]方法為基礎(chǔ)，在最后一步苯丙?；瘯r(shí)用價(jià)格便宜的3-苯丙酸乙酯代替3-苯丙酸對硝基苯酚酯。但在這篇報(bào)道中，有關(guān)AS-1的結(jié)構(gòu)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)將其N-?；臍溥量┗嫵闪薔-羥基四氫吡咯酯基，將酰胺基變成了酯基。此外，AS-1的命名也不準(zhǔn)確，按照以丁酮為母體命名，甲基取代基既不是在N-上，也不是在四氫吡咯基上，而應(yīng)該在丁酮的3-位上。更為重要的是，我們在重復(fù)文獻(xiàn)[8]方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，用3-苯丙酸乙酯為原料進(jìn)行苯丙?；淖詈笠徊椒磻?yīng)，用硅膠薄層色譜監(jiān)測，在室溫下纈氨酸的氨基完全不與3-苯丙酸乙酯進(jìn)行?；磻?yīng)，即使在回流的溫度下，也不見任何反應(yīng)。而且該反應(yīng)路線關(guān)鍵的兩步酰胺化反應(yīng)均要用硅膠柱色譜進(jìn)行分離純化，也不利于今后的工業(yè)化生產(chǎn)。

針對文獻(xiàn)[4，8]工藝路線的問題，本文以容易得到的N-Boc-L-纈氨酸(1)為起始原料，最后一步用苯丙酰氯為苯丙?；噭?，高產(chǎn)率地合成了AS-1(Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和MS確證，總收率42%，純度高于98%。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

X-5型數(shù)字顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);WZZ-2B型自動旋光儀；Bruker AVANCE-400型核磁共振譜儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));1100 LC/MSD Trap型二維液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS)。

CH2Cl2經(jīng)無水氯化鈣干燥后重蒸；甲苯經(jīng)無水氯化鈣干燥，鈉絲回流后重蒸；氯仿經(jīng)水洗、無水硫酸鎂干燥、重蒸；DME(乙二醇二甲醚)經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，通入高純氮?dú)?，加入鈉絲回流后重蒸;其余所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 2的合成

(2)N-(N′-Boc-L-纈氨酰)四氫吡咯(3)的合成

(3)N-(L-纈氨酰)四氫吡咯三氟乙酸鹽(4)的合成

(4) AS-1的合成

2 結(jié)果與討論

本文首次報(bào)道了AS-1以及所有中間體的比旋光度，這將有利于研究AS-1的光學(xué)活性對生理活性的影響。分別于4 ℃[9]和25 ℃反應(yīng)，考察了反應(yīng)溫度對由1合成2的光學(xué)活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其比旋光度分別為-36.5°和-35.5°，兩者相差不大，所以可以在室溫下進(jìn)行反應(yīng)。

在改進(jìn)的全合成路線中，所有中間產(chǎn)物不需經(jīng)硅膠柱色譜分離純化，只通過重結(jié)晶、洗滌等簡單操作，就能使AS-1的純度在98%以上。所有中間產(chǎn)物及AS-1的1H NMR和MS數(shù)據(jù)以及物理狀態(tài)與文獻(xiàn)[4]報(bào)道吻合。改進(jìn)路線有望用于工業(yè)化生產(chǎn)。

[1] Davis C N, Mann E, Behrens M M,etal. MyD88-dependent and -independent signaling by ⅠL-1 in neurons probed by bifunctional Toll/ⅠL-1 receptor domain/BB-loop mimetics[J].Proc Natl Acad Sci USA,2006,103(8):2953-2958.

[2] 李躍華,哈團(tuán)柱,陳琪,等. MyD88依賴性核因子-κB信號途徑在心肌肥大發(fā)生過程中的調(diào)控作用[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2005,85(4):267-272.

[3] Nicola F, Grazia G, Andrea C,etal. Design,synthesis,and in vitro activity of peptidomimetic inhibitors of myeloid differentiation factor 88[J].J Med Chem,2008,51:1189-1202.

[4] Bartfai T, Margarita B M, Gaidarova S,etal. A low molecular weight mimic of the Toll/ⅠL-1 receptor/resistance domain inhibits ⅠL-1 receptor-mediated responses[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(13):7971-7976.

[5] Hu Y L, Li T, Wang Y M,etal. ⅠL-1R/MyD88-TIR mimic AS-1 targets the MyD88-dependent signaling pathway[J].Journal of Nanjing Medical University(English edition),2007,21(6):354-358.

[6] 李躍華,劉春祥,李婷,等.N-[2-甲基-1-(吡咯烷-1-碳?；?丙基]-3-苯基丙酰胺在制藥中的應(yīng)用. CN 200 910 028 481.6[P].2009.

[7] Arditi M, Rajavashisth T, Shah P K. Methods for treating vascular disease. WO 2 005 117 975[P].2005.

[8] 陶李明,劉文奇,胡玉龍,等.N-(3-甲基-1-吡咯烷基)-1-丁酮基苯丙酰胺的合成研究[J].中國藥房,2010,21(9):802-803.

[9] Anderson G W, Zimmerman J E, Callahan F M. The use of esters ofN-hydroxysuccinimide in peptide synthesis[J].J Am Chem Soc,1964,86:1839-1842.