專利名稱:苷的制備方法
本發明涉及具有優良免疫活性的苷及其制備方法,特別是關于含在苷中的N-乙酰神經氨酸衍生物及其制備方法。
到目前為止,據已所知的文獻中,關于N-取代的乙酰神經氨酸如N-乙酰神經氨酸類物質存在于許多動物體內和一些細菌的細胞表面,它是以如糖蛋白類、糖脂類、寡糖類、或多糖類那樣的唾液酸的復合物存在的。近來,在關于神經功能、癌癥、炎癥、免疫力、病毒傳染、病癥的鑒別、激素受體等方面,N-取代的神經氨酸類物質已成為一種醫藥方面的重要物質,與此同時,這類物質已被認為是位于細胞表面上的獨特的活性分子,但是在唾液酸的復合體中,N-取代神經氨酸類物質的作用尚未搞清楚。
再者,已經有很多有機化學家對N-取代神經氨酸進行了研究,而且已得到多種簡單衍生物,可是具有優良免疫作用的衍生物尚未得到。
一方面由于科學界對如人血器官惡性腫瘤、多種癌癥和膠原疾病等的醫療的進展,使人類壽命的平均年齡大大提高,但另一方面,由于藥物使用的大大增加,例如使用腎上腺皮質激素或者免疫抑制劑的藥物,使用中產生某些不希望的副作用,同時還降低和減少了免疫力。
在上述情況下,本發明人對生物固有的成分一唾液酸予以特別重視,進行了一系列的研究,研究的目標是通過化學方法改性找到副作用小的調節劑,和搞清免疫監督上的調節作用。研究結果表明,本發明人已成功地找到了具有免疫調節作用的新型化合物,它能使抑制劑T細胞受到激活,而B細胞的免疫球蛋白的產生受到抑制。
本發明的主要目的是提供具有優良免疫活性,特別具有免疫調節作用的新型化合物。本發明的另一個目的是提供制備新型化合物的有效方法。
下面就本發明的上述兩方面目的及其它目的作說明按照本發明,新型苷類化合物具有如下通式(Ⅰ)
式中R1是從
基烷氧羰基,羧基,羧酸鹽類中選取,當R1是
基時,R2是烷氧基羰基、羧基、或羧酸鹽類。當R1選的是烷氧基羰基、羧基、和羧酸鹽類時,R2為
基R3是氫原子或乙酰基。
本發明的烷氧基羰基可用甲氧基羰基,乙氧基羰基等來舉例。羰基鹽可用金屬鹽或堿土金屬鹽,如羰基的鈉鹽,鉀鹽,鈣鹽等來舉例。
本發明的化合物(Ⅰ)包括β構型衍生物(β-衍生物),R1是
和α構型衍生物(α-衍生物)其中R2是
本發明通式(Ⅰ)表示的化合物可用下列連續的化學式從甲基-2-氯-4,7,8,9-四-O-乙酰基-β-D-N-乙酰神經氨酸酯(下文為化合物(Ⅱ)和5氟-1-[(2-羥乙氧基)甲基]尿嘧啶(下文為化合物(Ⅲ)來制備,制得化合物(Ⅳ)到(Ⅺ)。
化合物(Ⅳ)到(Ⅺ)的命名如下。
化合物(Ⅳ)1-0-[甲基(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-4,7,8,9-四-O-乙酰基-β-D丙三基-D-半乳糖基-2-無癍吡喃糖基)酸酯]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基)甲基]-乙二醇。
化合物(Ⅴ)1-0-[甲基(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-4,7,8,9-四-0-乙酰基-α-D-丙三基-D-半乳糖-2-無癍吡喃糖基)酸酯]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4四氫嘧啶-1-基)甲基乙二醇。
化合物(Ⅵ)1-0-[甲基(5-N-乙酰基-3,5,-二脫氧-β-D-丙三基-D-半乳糖基-無斑吡喃糖基)酸酯]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基)甲基]-乙二醇。
化合物(Ⅶ)1-0-[甲基(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-α-D-丙三基-D-半乳糖基-2-無癍吡喃糖基)酸酯]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基)甲基]-乙二醇。
化合物(Ⅷ)1-0-[鈉(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-β-D-丙三基-D-半乳糖基-2-無斑吡喃糖基)酸鹽]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4四氫嘧啶-1-基)甲基]-乙二醇。
化合物(Ⅳ)1-0-[鈉(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-α-D-丙三基-D-半乳糖基-2-無斑吡喃糖基酸鹽)]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4,-四氫嘧啶-1-基)甲基]乙二醇。
化合物(Ⅹ)1-0-[(5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-β-D-丙三基-D-半乳糖-2-無斑吡喃糖基)酸]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基)甲基]乙二醇。
化合物(Ⅺ)1-0-[5-N-乙酰基-3,5-二脫氧-α-D-丙三基-D-半乳糖-2-無斑吡喃糖基)酸]-2-0-[(2,4-二氧-5-氟-1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基)甲基]乙二醇。
上面提到的化合物(Ⅱ)和(Ⅲ)是已知的化合物,化合物(Ⅱ)的合成方法例如有Kuhu發表于chem Ber,99.611(1966年)的方法。另一方面化合物(Ⅲ)的制備,例如見Morris.J.Robins Can.J.Chem.,60,547(1982)。
新化合物(Ⅳ)(β-衍生物)和(Ⅴ)(α-衍生物)的混合物可由化合物(Ⅱ)和(Ⅲ)進行Koenigs Knorr(即柯尼希-諾爾)反應制得。
進行柯尼希-諾爾反應能在Hg Br2,Hg(CN)2或其混合物,或在CF3SO3Ag(三氟甲烷磺酸銀)存在下進行。最好在CF3SO3Ag存在下進行,因為CF3SO3Ag比HgBr2等制取化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)的總收率更高,另外,除有CF3SO3Ag存在外,還最好在溶劑中進行,溶劑有四氫呋喃、乙腈、二氯甲烷等。反應溫度可以在室溫和-50℃之間。反應時間為5到60分鐘。最常用的反應時間約為20分,溶劑為四氫呋喃。
本發明的化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)可用硅膠柱色譜法從上述產物中進行分離和提純。
新型化合物(Ⅵ)(β-衍生物)還可將化合物(Ⅳ)用甲醇鈉的甲醇溶液使其酯基轉移而制得。
相仿的,本發明的新型化合物(Ⅶ)(α-衍生物)也可由化合物(Ⅴ)制得。
進而,可將化合物(Ⅵ)和(Ⅶ)在氫氧化鈉溶液中水解而制得化合物(Ⅷ)(β-衍生物)和(Ⅸ)(α-衍生物)。游離酸型的化合物(Ⅹ)(β)衍生物)和(Ⅺ)(α-衍生物)的制備,可由化合物(Ⅷ)和(Ⅸ)的水溶液進行酸化處理制得,也可將化合物(Ⅵ)和(Ⅶ)溶于氫氧化鈉溶液中接著再酸化來制取。
用所有這些連續的化學式表示的化合物,其制備方法,將在下面的實施例中具體說明。
按照本發明,通式(Ⅰ)的化合物,具有優良的調節免疫系統強度的活性,這種活性通過下面的方法得以確證。
ConA抗鼠脾淋巴細胞激活的功能由于T細胞不被ConA特異性激活,所以將本發明的苷加入到反應中,研究其功能。將ConA和通式(Ⅰ)的化合物(通式(Ⅰ)化合物將在下文說明)分別地加入到從BALB/C鼠取得的脾臟淋巴細胞(SPC)中,混合物培養20小時左右。并在小平皿上于37℃混入5%CO2,接著用以氚示蹤標記的胸苷加入所得混合物中。進一步將混合物于37℃培養10小時左右。用閃爍計數器測定吸收在SPC中的3H-胸苷量。
結論是,對于具有通式(Ⅰ)的化合物,觀察到它促進和增強了3H-胸苷的吸收,同時也觀察到Con-A對阻止T-細胞的活化功能。
阻止鼠脾臟淋巴細胞的免疫球蛋白生成功能本發明N-取代神經氨酸,在前面的實驗中已經表明能使T-細胞活化。
接下進一步試驗,用測定斑形成細胞(PFC)數目來研究其阻止免疫球蛋白生成的功能。
首先用羊的血紅細胞和化學式(Ⅰ)中的化合物,(例如下文實施例中將說明的化合物)加到SPC中,混合物在37℃培養5天,再加入SRBC和補體到該敏化了的SPC中,該混合物再在坎寧安室中37℃溫度下培養3到12小時后,對PFC進行計數。結果觀察到PFC數目減少,細胞的生存與對照物相同。這樣就確證對免疫球蛋白產生的抑制作用得到增強。
上面這兩種鑒定檢驗中,本發明的化合物顯示出優良的活性。根據這一事實,可以認為免疫球蛋白的產生由于抑制劑T細胞的活化而受到抑制。
到目前為止,已經觀察到象膠原病那樣的自動免疫疾病方面,抑制劑T細胞的功能下降,所以,根據本發明的具有活化抑制劑T細胞功能的N-取代神經氨酸衍生物,可以期望作為調節免疫系統強度的藥劑有效地用于臨床應用。
現在參照如下非限制性例子說明本發明。實施例1,化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)的制備方法120毫升含2.54克(12.44毫摩爾)化合物(Ⅲ)的四氫呋喃溶液中,加入50毫升含1.12克(4.40毫摩爾)的氰化汞和2.24克(6.21毫摩爾)溴化汞的無水乙腈溶液,加入7.74克4A分子篩粉末,在室溫條件下攪拌1小時,然后35毫升含4.64克(9.10毫摩爾)化合物(Ⅱ)的無水乙腈溶液加到所得混合物中,在室溫下攪拌46小時。反應懸浮液用陽離子交換樹脂(R)A-21中和后,過濾,所得濾液減壓蒸餾,將殘余液溶解在醋酸乙酯中,用10克硅膠(Wakogel C-300)吸收,再在減壓下蒸出溶劑,接著用柱色譜分離出若干級分[固相∶硅膠(Wakogel C-300)100克,洗脫劑∶甲苯/甲醇=10/1]。從第一級分回收反應的原料,其它級分中得到了目的產品,它是化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)的混合物。此混合物用柱色譜[固相∶硅膠(Wakogel C-300′),洗脫劑∶甲苯/甲醇=10/1]分離。將溶劑分別自兩級分中蒸出,殘余物溶于水并進行冷凍干燥。于是分別得到1.82克化合物(Ⅳ)(β-衍生物)(收率29.6%)和1.87克化合物(Ⅴ)(α-衍生物)(收率30.4%),二者都為純的無色的無定形晶體,化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)的總收率為60.0%。化合物(Ⅳ)的物理性質分解點 100-109℃元素分析 C27H36FN3O16·3/5H2O MW=688.42計算值 C47.11 H5.45 N6.10實測值 C47.15 H5.41 N5.80
IRνKBrmaxcm-13400(-NH-),1720(-CO-O-)1670(νC=O 酰胺 Ⅰ),1550(νC=O 酰胺 Ⅱ),1230(C-O-C)1H-NMRppm400MHz(CDCl3)1.894,2.027,2.035,2.063,2.149(15H,all S,CH3CO-X5)2.342(1H,dd,J=13.1Hz,J=4.9Hz,3=Heq)3.802(3H,S,-COOCH3)3.539;3.656(2H,m;m,-OCH2CH2-O-)3.716;3.907(2H,m;m,-OCH2CH2-O-)4.780(1H,d,J=10.7Hz,
5.603(1H,d,J=10.7Hz,
5.107-5.174(1H,m,4-H)7.457(1H,d,J=5.2Hz,嘧啶-6-H)[α]24D-5.75°(C=1,AcOEt)
化合物(Ⅴ)的物理性質分解點 94-105℃元素分析 C27H36FN3O16·11/10H2O MW=697.43計算值 C46.50 H5.52 N6.03實測值 C46.51 H5.24 N5.90IRνKBrmaxcm-13350(-NH-),1720(-CO-O),1670(νC=O,酰胺 Ⅰ),1550(νC=O,酰胺 Ⅱ),1220(C-O-C)1H-NMRppm400MHz(CDCl3)1.888,2.040,2.148,2.153(15H,all S,CH3CO-X5)2.578(1H,dd,J=12.7Hz,J=4.8Hz,3-Heq)3.808(3H,S,-COOCH3)3.475;3.906(2H,m;m,-OCH2CH2-O-)3.737(2H,m,-OCH2CH2-O-)5.173(1H,d,J=10.7Hz
)5.210(1H,d,J=10.7Hz
)4.800-4.903(1H,m,4-H)
7.530(1H,d,J=5.2Hz,嘧啶-6-H)[α]24D-8.08°(C=1,AcOEt)實施例2化合物(Ⅳ)和(Ⅴ)的制備方法(2)70毫升含1.54克(7.55毫摩爾)化合物(Ⅲ)和2.96克(5.81毫摩爾)化合物(Ⅱ)的無水四氫呋喃溶液中加入4.61克4A分子篩粉末,室溫下攪拌30分鐘,將此混合溶液冷卻到-15到-20℃,加入8毫升內含2.09克(8.13毫摩爾)三氟甲烷磺酸銀的無水四氫呋喃溶液攪拌20分鐘。接著將所得反應懸浮液過濾,濾液在減壓下蒸出溶劑,殘余物溶介在200毫升醋酸乙酯中,用飽和氯化鈉水和飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌該溶液,然后用Na2SO4干燥,濾去干燥劑,濾液經減壓,蒸餾脫去溶劑,得4.23克殘余物,將該物再次溶介在醋酸乙酯中,用硅膠色譜[固相∶硅膠(Wakogel-C-300)423克,洗脫溶劑∶甲苯/甲醇=10/1]得到第一級分(原料和化合物(Ⅳ)的混合物)和第二組分(含化合物(Ⅴ))。蒸去溶劑后,第一組分的殘余物用色譜法[固相∶硅膠(Wakogel C-300),洗脫溶劑∶氯仿/甲醇=40/1]分離若干級分,含有化合物(Ⅳ)的第一級分脫去溶劑后,將殘余物溶介在水中,使其冷凍干燥,得到純產品0.77克化合物(Ⅳ)(β-衍生物)(收率19.6%)第二級分脫去溶劑后,將殘余物容介在水中,使其冷凍,干燥,得到純產品2.70克化合物(Ⅴ)(α-衍生物)(收率68.7%)化合物(Ⅳ)與(Ⅴ)的總收率為88.3%實施例3.化合物(Ⅵ)的制備由實施例1和實施例2制得的化合物(Ⅳ)420毫克(0.62毫摩爾)溶介在100毫升0.01N的甲醇鈉甲醇溶液;在室溫下攪拌1.5小時,所得溶液加Dowex 50W-X8 H型離子交換樹脂,中和,過濾,然后將所得濾液濃縮和干燥,殘余物在柱色譜[固相∶硅膠(Wakogel C-200),洗脫溶劑∶氯仿/甲醇=5/3]處理,將分離的級分經蒸餾脫去溶劑,殘余物溶介在水中,再冷凍干燥,于是就得到270毫克純的無色無定形晶體化合物(Ⅵ)(β-衍生物)產品的物理性質分解點 138-142℃元素分析 C19H28FN3O127/2H2O MW=572.51計算值 C39.86 H6.16 N7.34實測值 C39.62 H5.90 N7.13IRνKBrmaxcm-13400(-NH-,-OH-),1710(-CO-O-),1670(νC=O 酰胺 Ⅰ),1560(νC=O 酰胺 Ⅱ)1H-NMRppm400MHz(CDCl3+D2O)1.758(1H,dd,J=12.4Hz,J=11.9Hz,3-Hax)2.035(3H,S,CH3CONH-)2.347(1H,dd,J=12.4Hz,J=4.8Hz,3-Heq)3.320-4.080(13H,m,唾液基-H,-CH2CH2-O-)3.823(3H,S,COOCH3)7.940(1H,d,J=5.4Hz,嘧啶-6-H)[α]19.5D-17.9°(C=1,DMF)實施例4,化合物(Ⅶ)的制備按實施例3的方法,但是用實施例1和2制得的化合物(Ⅴ)來替代化合物(Ⅳ)得到221毫克化合物(Ⅶ)(α-衍生物)(收率80%)
產品的物理性質分解點 147-150℃元素分析 C19H28FN3O1219/12H2O MW=543.69計算值 C41.97 H5.90 N7.73實測值 C41.77 H5.72 N7.59IRνKBrmaxcm-13400(-NH-,-OH-),1710(-CO-O-),1670(νC=O,酰胺 Ⅰ),1560(νC=O 酰胺 Ⅱ)1H-NMRppm400MHz(CDCl3+D2O)1.758(1H,dd,J=12.4Hz,J=11.1Hz,3-Hax)2.010(3H,S,CH3CONH-)2.637(1H,dd,J=12.4Hz,J=4.5Hz,3-Heq)3.484-3.972(13H,m,唾液基-H,-CH2CH2-O-)3.836(3H,S,-COOCH3)7.906(1H,d,J=5.3Hz,嘧啶-6-H)[α]19.5D-33.4°(C=1,DMF)實施例5,化合物(Ⅷ)的制備由實施例3制得的化合物(Ⅵ)650毫克(1.28毫摩爾)中加入2毫升水,成懸浮液,接著加2毫升1N氫氧化鈉水溶液,在室溫下攪拌20分鐘,將1N氫氧化鈉水溶液試著加入到反應混合物中的PH在10和11之間為止,攪拌5分鐘,加入陽離子交換樹脂(Ambereite
IRC-50),調整PH到5和6之間,過濾,使所得濾液冷凍干燥,得到無色無定形晶體化合物(Ⅷ)636毫克(收率96.1%)產品的物理性質分解點 196~201℃元素分析 C18H25FN3NaO1214/5H2O MW=567.86計算值 C38.07 H5.43 N7.40實測值 C37.80 H5.25 N7.20IRνKBrmaxcm-13400(-NH,-OH),1700,1670(νC=O 酰胺 Ⅰ),1610(-COO
),1560(νC=O 酰胺 Ⅱ)。
19.5D-15.5°(C=1,H2O)1H-NMRppm400MHz(DMSO-d6,t-BuOH)1.465(1H,t,J=11.9Hz,3-Hax)1.871(3H,S,CH3CONH-)2.083(1H,dd,J=11.9Hz,4.5Hz,3-Heq)3.331-3.669(10H,m,唾液基-H,-O-CH2CH2-O-)3.808(1H,m,4H)5.052(1H,d,J=10.3Hz),
)5.090(1H,d,J=10.3Hz,
)5.276(1H,-OH)8.113(1H,d,J=6.6Hz,嘧啶-6′H)8.245(1H,d,J=7.3Hz,CH3CONH-)實施例6化合物(Ⅸ)的制備按照實施例5的方法,但用實施例4制得的化合物(Ⅶ)372毫克(0.73毫摩爾)替代化合物(Ⅵ),并用1.5毫升1N氫氧化鈉水溶液得到化合物(Ⅸ)373毫克(收率98.6%)產品的物理性質分解點 178-183℃元素分析 C18H25FN3NaO124H2O MW=589.48計算值 C36.68 H5.64 N7.13實測值 C36 69 H5.51 N6.95IRνKBrmaxcm-13400(-NH,-OH),1700,1670(νC=O 酰胺 Ⅰ)1610(-COO
),1560(νC=O,酰胺 Ⅱ)[α]19.5D-4.5°(C=1,H2O)1H-NMRppm400Hz(DMSO-d6,t-BuOH)1.242(1H,t,J=11.7Hz,3-Hax)1.888(3H,S,CH3CONH)2.650(1H,dd,J=11.7Hz,4.6Hz,3-Heq)
3.18-3.58(10H,m,唾液基-H,-O-CH2CH2-O-)3.725(1H,m,4-H)4.793(1H,m,-OH)5.035(2H,S,
)5.235(1H,S,-OH)6.338(1H,S,-OH)8.118(2H,d,J=6.4Hz,嘧啶-6′H)8.439(1H,d,J=6.1Hz,CH3CONH-)實施例7.化合物(Ⅹ)的制備(1)100毫克(1.28毫摩爾)按實施例5制得的化合物(Ⅷ)和30毫升蒸餾水組成的水溶液中,加入3毫升Dowex 50 W-X8(H型)離子交換樹脂,在室溫下攪拌1小時,所得溶液PH為4。反應混合物經過濾后所得的濾液冷凍干燥,得到84毫克無色無定形晶體化合物(Ⅹ)(收率為89.2%)產品的物理性質分解點 138-148℃元素分析 C18H26FN3O1211/10 H2O MW=515.25計算值 C41.96 H5.52 N8.16實測值 C41.70 H5.20 N8.08IRνKBrmaxcm-13400(-OH,-NH-)1700(-COOH),1680(-NHCO-)1H-NMRppm400MHz(DMSO-d6)1.620(1H,t,J=12.5Hz,3-Hax),1.961(3H,S,CH3CONH-)
2.257(1H,dd,J=12.5Hz,4.5Hz,3-Heq)3.90-3.89(1H,m,4-H),5.136(2H,S,
)7.972(1H,d,J=6.0Hz,嘧啶-6′H)[α]19.5D-16.8°(C=1,H2O)實施例8化合物(Ⅺ)的制備(1)按照實施例7的方法,但在此用實施例6制得的化合物(Ⅸ)102毫克(0.20毫摩爾)替代化合物(Ⅶ),最終得90.4毫克化合物(Ⅺ)(收率92.4%)產品物理性質分解點 123~128℃元素分析 C18H26FN3O12H2O MW=513.45計算值 C42.11 H3.70 N8.18實測值 C41.8 H3.41 N8.10IRνKBrmaxcm-13400(-OH,-NH-),1700(-COOH),1680(-NHCO-),1H-NMRppm400MHz(DMSO-d6),1.572(1H,t,J=12.2Hz,3-Hax),1.953(3H,S,CH3CONH-),2.655(1H,dd,J=12.2Hz,4.5Hz,3-Heq),3.82-3.90(1H,m,4-H),5.124(2H,S,
)7.975(1H,d,J=6.0Hz,吡啶-6′H)[α]19.5D-5.8°(C=1,H2O)
實施例9化合物(Ⅹ)的制備(2)按實施例3制得的100毫克(0.196毫摩爾)化合物(Ⅵ)溶介在2毫升水中再加入0.2毫升1N氫氧化鈉水溶液,在室溫下攪拌3小時以后,反應混合液內加Dowex 50 W-X8(H型)離子交換樹脂,攪拌約30分鐘過濾,用水洗。使濾液和洗后的溶液冷凍干燥,得到90毫克化合物(Ⅹ)(收率93%)。
實施例10化合物(Ⅺ)的制備(2)按照實施例9的方法,但用實施例4制得的化合物(Ⅶ)替代化合物(Ⅵ),得到88毫克化合物(Ⅺ)收率(91%)。
權利要求
1.具有下列化學式的苷類的制備方法
式中R4是乙酰基,R5是甲氧基
基和R6是
基,該方法包括將
與
在三氟甲烷磺酸銀存在下反應。
2.根據權利要求
1的方法,其中反應在溶劑中進行。
3.根據權利要求
2的方法,其中的溶劑選自四氫呋喃,乙腈和二氯甲烷。
4.根據權利要求
1的方法,其中反應在溫度為室溫到-50℃之間,時間為5到60分鐘的條件下進行。
專利摘要
本發明提供具有下列化學式的新型化合物,本發明也提供這種化合物的制備方法,新型化合物具有優良的免疫活性。
文檔編號C07H15/04GK86102125SQ86102125
公開日1987年1月7日 申請日期1986年3月5日
發明者柴山莊平, 松崎祐二, 吉村昌治, 伊藤正善, 志烏善保, 小川智也 申請人:美克德株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan