脂壳寡糖的化学合成方法技术

研发了合成脂壳寡糖的方法。制备了完全酰化的低聚葡糖胺前体，并使之与具有胺保护邻苯二甲酰基的葡糖胺单体反应。除去邻苯二甲酰基后，脂肪酸可以加成到末端葡糖胺单元上，形成脂壳寡糖。本方法可以适用于工业规模应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 专利
本专利技术涉及，和所得化学合成的脂壳寡 糖。在这里公开的方法允许具有缩合在非还原性末端上的脂肪酸的低分 子量N-酰基葡糖胺低聚物的分步合成法。该方法能够在工业规模上进行。
技术介绍
脂壳寡糖在根瘤菌中天然形成并用作根瘤化因子。从细菌分泌的根 瘤化因子在豆科植物的根细胞中引起响应，从而导致在根中的生物共生 的根瘤形成。在这些根瘤中固定氮，并作为营养物提供给植物。豆科植 物根根瘤化的程度直接与植物生长和产量有关。该根瘤化因子脂壳寡糖具有四个或五个(31,4-连接N-酰化葡糖胺残 基的骨架， 一种也在壳多糖(聚--P-N-乙酰基-D-葡糖胺)中发现的结 构。这一骨架进行N-酰化并且可在两端上携带不同的取代基，这取决于 根瘤菌种类(在其中形成该骨架)。在一些根瘤菌中末端单元的N-酰化采 用一般的脂类代谢形成的脂肪酸如11-十八碳烯酸(C18:lAllZ)和在其它 才艮瘤菌中N-酰化采用多不々包和脂肪酸如C20:3和C18:2。在任何一种类型的细菌中形成的根瘤化因子脂壳寡糖是具有不同 取代的化合物的混合物，这些化合物不可能完全地分离。 一些根瘤化因 子脂壳寡糖已经通过化学途径合成。对于制备脂壳寡糖的小样品现有各 种已4艮道的方法，例如描述在Nicolaou等，J. Am. Chem. Soc. 114: 8701-8702 (1992); Ikeshita等，Carbohydrate Research C广C6 (1995);和 Wang等，J. Chem. Soc. Perkm Trans. 1: 621-628 (1994)。仍然需要较大量和经济地制备脂壳寡糖类型的N-酰基葡糖胺低聚 物的方法。本专利技术涉及这些和其它目的。专利技术概述本专利技术的 一个方面是合成具有以下结构的脂壳寡糖化合物的方法<formula>formula see original document page 8</formula>结构A其中各基团R1, 112和113独立地选自H和d-C2o烷基、芳基、芳烷基， 单、二或多烯基，单、二或多炔基；W选自单糖、硫酸根和磷酸根；和 n是0-约20;该方法包括a)将结构C的化合物<formula>formula see original document page 8</formula>结构B其中各基团W和R"独立地选自H和C广C2o烷基、芳基和芳烷基；R'选自呈现适宜保护形式的单糖、硫酸根和磷酸根；和n是0-约19;在非质子传递溶剂中掺混，并在约0。C至约-78。C之间的温度下搅拌 所得溶液，以形成第一混合物；b) 在a)的混合物中添加选自N-卣酰亚胺的第一种活化剂以形成第 二种混合物；c) 将选自全氟烷基磺酸的第二种活化剂，和任选地将选自全氟烷基 磺酸曱基酯的试剂，添加到第二种混合物中以形成第三种混合物；d) 让第三种混合物在约0。C和约-78。C之间的温度下进行反应，以形 成包括酯基和N-邻苯二甲酰亚胺基的产物；e) 分离出d)的产物；f) 从e)的分离产物中除去酯基和N-邻苯二甲酰亚胺基，形成去酯 化的和去N-邻苯二甲酰亚胺基的产物；g) 分离出f)的产物；h) 让g)的分离产物的末端糖单元的氨基与式R^COX的酸或酰卣之 间选择性地进行反应其中分别对于酸和酰闺而言X = OH或卣素，和W选自H、 C广C2。 烷基，芳基，单、二或多烯基，单、二或多炔基；以形成脂壳寡糖；和i) 分离出脂壳寡糖。本专利技术的另 一个方面是合成具有以下结构的脂壳寡糖化合物的方法R2结构A其中各基团R1， 112和113独立地选自H和C广C2o烷基、芳基、芳烷基， 单、二或多烯基，单、二或多炔基；W选自单糖、硫酸根和磷酸根；和 n是0-约20;该方法包括a)提供结构式D的化合物结构D其中W选自H,以及d-C2o烷基、芳基和芳烷基；b) 除去结构式D的化合物的酯基和内部N-邻苯二曱酰亚胺基；c) 让结构式D的化合物的内部糖单元上的氨基与酰化试剂之间选 择性地反应，以形成N-酰基衍生物产物；d) 通过让N-酰基衍生物产物与四-N-烷基铵氟化物反应，随后与胺 或二胺在回流条件下反应产生去甲硅烷基化的和去-N-邻苯二甲酰亚胺 基化产物，来除去在(c)的N-酰基衍生物产物的末端糖单元上的曱硅烷 基团及酯和N-邻苯二曱酰亚胺基团；e) 在碱催化剂存在下，用已被碳化二亚胺和N-羟基苯并三唑活化 的脂肪酸，或用式R^COX的酰卤将(d)的去N-邻苯二甲酰亚胺基化产物 的末端氨基酰化，其中X是面素，和W选自H和d-C2o烷基、芳基、芳烷基，单、 二或多烯基，单、二或多炔基；以形成脂壳寡糖；和f) 分离出脂壳寡糖。本专利技术的另 一个方面是具有以下结构的化合物结构B其中各基团R/和RS独立地选自H和C广C2o烷基、芳基；W选自单糖、 石克酸才艮和-粦酸根；和n是0至约19。本专利技术的再一个方面是包括由以下结构式表示的化学法合成的脂 壳寡糖的组合物<formula>formula see original document page 11</formula>专利技术详述本专利技术提供用于合成几克到千克量的具有缩合在非还原性末端上的脂肪酸的低分子量N-酰基葡糖胺聚合物(低聚N-酰基葡糖胺)(被称作 脂壳寡糖)的方法，该方法可以放大规沖莫到工业应用中。该方法允许简单 的提纯程序的使用和不需要费用昂贵的色i普分离程序。脂壳寡糖的低聚 N-酰基葡糖胺部分是由稳定贮存的单体的有效偶联形成的。以下描述的 特定类型的单体在正在生长的聚合物链上的分阶段加成会导致所规定 链长度的聚合物(在它之上连接了脂肪酸)的合成。这些葡糖胺单体单元 一次一个地加成到彼此之上，使得有机会选择在低聚物中的各葡糖胺单 元并且允许所需酰基(包括脂肪酸的酰基)51入到所选择的葡糖胺单元 上，因此能够合成用于生物学评价的大系列的类似物。还提供的是具有以下结构的中间体:<formula>formula see original document page 11</formula>结构B其中各基团W和R"独立地选自H和d-C2o烷基、芳基和芳烷基；R4 选自单糖，适宜保护的硫酸根和磷酸酯基团，它们中的每一个呈现适宜 的保护形式；和n是0至约19。因为各葡糖胺单元单独加成到链上，如 下面所述，在各葡糖胺单元上的各个R^或R2基团可以是不同的。中间 体可用于合成脂壳寡糖。当一种量、浓度或其它值或参数是作为范围，优选的范围或上优选 值和下优选值的列表列举时，则所列举的量、浓度或其它值或参数拟包 括从任何一对的任何范围上限或优选值和任何范围下限或优选值所形 成的全部范围，不论这些范围是否单独地被公开。当数值的范围在这里 列举时，除非另有i兌明，否则拟包括它的终点，以及在该范围内的全部 整数和分数。当定义一个范围时，不希望本专利技术的范围限于所列举的具 体值。除非另有说明，否则在这里使用的下列术语具有以下意义。 在这里使用的术语"贮存稳定的"是指化合物在室温下贮存时以及 当暴露于实验室贮存条件的湿气和空气中时保持完好无损。 术语"大规模的"指数十克到千克量的材料。术语"低分子量聚合物"指长度大于一个单元和至本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成具有以下结构的脂壳寡糖化合物的方法：　＊＊＊　结构Ａ　其中各基团Ｒ↑［１］，Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］独立地选自Ｈ和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、芳基、芳烷基，单、二或多烯基，单、二或多炔基；Ｒ↑［４］选自单糖、硫酸根和磷酸根 ；和ｎ是０－约２０；　该方法包括：　ｂ）将结构Ｃ的化合物　＊＊＊　结构式Ｃ　其中Ｒ↑［１］选自Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、芳基和芳烷基，　与结构Ｂ的化合物　＊＊＊　结构Ｂ　其中各基团Ｒ↑［ １］和Ｒ↑［２］独立地选自Ｈ和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、芳基和芳烷基；Ｒ↑［４］选自单糖、硫酸根和磷酸根；和ｎ是０－约１９；　在非质子传递溶剂中掺混，并在约０℃至约－７８℃之间的温度下搅拌所得溶液，以形成第一种混合物；　ｂ） 在ａ）的混合物中添加选自Ｎ－卤酰亚胺的第一种活化剂以形成第二种混合物；　ｃ）将选自全氟烷基磺酸的第二种活化剂，和任选地将选自全氟烷基磺酸甲基酯的试剂，添加到第二种混合物中以形成第三种混合物；　ｄ）让第三种混合物在约０℃和约－７８ ℃之间的温度下进行反应，以形成包括酯基和Ｎ－邻苯二甲酰亚胺基的产物；　ｅ）分离出ｄ）的产物；　ｆ）从ｅ）的分离产物中除去酯基和Ｎ－邻苯二甲酰亚胺基，形成去酯化的和去Ｎ－邻苯二甲酰亚胺基的产物；　ｇ）分离出ｆ）的产物；　 　ｈ）让ｇ）的分离产物的末端糖单元的氨基与式Ｒ↑［１］ＣＯＸ的酸或酰卤之间选择性地进行反应：　其中分别对于酸和酰卤而言Ｘ＝ＯＨ或卤素，和Ｒ↑［１］选自Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基、芳基、芳烷基，单、二或多烯基，单、二或多炔基；以形 成脂壳寡糖；和　ｉ）分离出脂壳寡糖。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S萨贝桑，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]