一类含氟原子的具有免疫调节活性的α-GalCer类似物的合成方法技术

一类含氟原子的具有免疫调节活性的α-GalCer类似物的合成方法属于化学与医药技术领域。在含氟原子的具有免疫调节活性的α-GalCer类似物的合成方法中，糖基部分为半乳糖或是糖环中的氧原子被硫原子取代的半乳糖，并在R

Synthesis of alpha -GalCer analog with immunomodulatory activity of fluorine containing atoms

The invention relates to a method for synthesizing an alpha -GalCer analog with immunological activity of fluorine containing atoms, belonging to the technical field of chemistry and medicine. In the synthesis of an alpha -GalCer analogue with immunomodulatory activity of fluorine atoms, the sugar moiety is galactose or galactose in the ring of oxygen atoms replaced by sulfur atoms, and at R

【技术实现步骤摘要】
一类含氟原子的具有免疫调节活性的α-GalCer类似物的合成方法
本专利技术涉及具有免疫调节活性新型α-半乳糖神经酰胺(α-GalCer)类似物和制备方法，属于化学与医药

技术介绍
YasuhikoKoezuka研究小组于1994年从海绵组织中分离得到了一系列鞘糖脂类化合物Agelasphin。随后的研究发现在这系列化合物中，α-GalCer具有广泛的潜在生物活性，如抗病毒，抗肿瘤，消炎以及治疗自身免疫性疾病等作用，这使其获得了很大的关注。目前的研究认为，α-GalCer的免疫作用机制是α-GalCer能够被CD1d蛋白识别结合，形成CD1d和α-GalCer的二元复合物，进而被NKT细胞表面上的T细胞受体所识别，形成三元复合物，从而激活NKT细胞，产生免疫应答，使得NKT细胞迅速分泌释放大量的Th1和Th2类细胞因子。但是，Th1和Th2类细胞因子的拮抗作用使得单独使用α-GalCer治疗某种疾病的治疗效果不好。因此，人们希望能够通过对α-GalCer进行结构修饰，实现NKT细胞选择性地分化Th1和Th2，同时探究α-GalCer类似物的构效关系。近些年，众多的化学工作者通过全合成和半合成等方法得到了大量的α-GalCer的类似物。对α-GalCer的结构改造主要包括对糖苷键的修饰、对神经酰胺的结构修饰、对脂链的结构修饰以及对糖基的结构修饰。其中绝大部分是经过修饰植物鞘氨醇链上的烷基链、羟基等极性基团，以及对半乳糖进行修饰。也有对糖苷键的氧原子进行替代得到碳苷、硫苷等。其中一些人工合成的α-GalCer类似物表现出了较好的诱导NKT细胞选择性地分化Th1和Th2的生物学效应。目前，对于在α-GalCer的半乳糖基部分的环氧替换为硫的较少报道，同时将其脂肪链全氟取代或者末端甲基被氟代的衍生物尚未有报道。鉴于将糖基部分的环氧替换为硫原子不但能够增加此类化合物对体内酸碱环境稳定性而且也能改变此类化合物与体内相关蛋白的相互作用，同时将此类化合物的长链烷基用全氟取代或末端甲基氟代能够改变此类化合物与周围氨基酸的结合能力，我们将α-GalCer中的半乳糖糖环中的氧原子替换为硫原子，同时将脂肪链全氟取代或者将末端甲基氟代，获得了一些具有良好生物活性的α-GalCer类似物。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过对α-GalCer的糖基及其脂链部分进行结构修饰以获得能有有效诱导细胞选择性地分化Th1和Th2的α-GalCer的类似物。对α-GalCer的构效关系研究表明，半乳糖部分是α-GalCer及其类似物活性表达需要糖苷键保持α构型。目前已合成的一些α-GalCer的似物都或多或少的在Th1/Th2的平衡中起到作用，但是未能达到所需要的选择性释放细胞因子而影响其生物活性的表达。我们通过将糖环中的氧替换为S，同时将脂肪链全氟取代或者将末端甲基氟代，以期改善细胞因子的特异性释放，从而改善其抗肿瘤、调节免疫活性等生物活性，通过生物活性筛选，寻找活性更好的药物先导化合物。本专利技术的技术解决方案是，新型α-GalCer类似物及合成方法，其特征在于化合物具有以下的结构：其中，X为O或者S；取代基R1选自C3F7至C17F35的饱和链，末端甲基被单个氟原子/两个氟原子/三个氟原子取代的3至25个碳的饱和直连烷烃；取代基R2选至C7H15至C25H51的饱和直链。新型α-GalCer类似物的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：上述路线的具体合成步骤为：(1)中间体3的制备过程中缩合试剂可以选择2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU),1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)/1-羟基苯并三唑(HOBt)，1-正丙基磷酸酐(T3P)等，优选HATU。(2)中间体3与叔丁基二苯基氯硅烷反应得到中间体4。(3)中间体4与苯甲酰氯反应得到中间体5。(4)中间体5可在氢氟酸吡啶络合物或四丁基氟化铵的作用下得到中间体6。(5)受体6和供体7在催化剂作用下反应得到偶联产物8，当X为Cl、Br时，催化剂可以为碳酸钾、碳酸银、碳酸铯、碳酸汞、高氯酸银、高氯酸汞和三氟甲磺酸银等。当X为OAc时，催化剂可以为二溴化汞、三氯化铁、四氯化钛、二氯化锡和四氯化锡等。当X为SEt、SPh时，反应条件为N-碘代丁二酰亚胺(NIS)和催化剂三氟甲磺酸、三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸三甲基硅脂、三氟甲磺酸三乙基硅脂、叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯等。当X为OC(NH)CCl3时，催化剂可以为三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸三甲基硅脂、三氟甲磺酸三乙基硅脂、叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯等常用催化剂。溶剂可以为二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、甲苯等有机溶剂。(6)中间体8经脱保护得到α-GalCer类似物。其中R3可以为乙酰基，苯甲酰基、苄基等保护基，脱酰基保护条件可以为甲醇钠、碳酸钾、氢氧化钠等碱，脱苄基保护条件可以为氢气/钯碳、氢气/氢氧化钯等。该路线的优点是：反应条件温和，操作方便，能够用于工业化制备。合成路线能够用于制备不同类型的α-GalCer类似物。实施实例：1.以下提供本专利技术的实施例(以如上化合物为例)：化合物3的合成：室温下，将全氟辛酸(1eqv)置于DMF溶液中，依次加入植物鞘氨醇(1.2eqv)，2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)(1.1eqv)，DIPEA，反应持续12小时，加入水，并用乙酸乙酯进行萃取，有机相干燥，蒸干得到中间体3的粗产物。化合物4的合成：将中间体3(1eqv)溶解于吡啶中，加入叔丁基二苯基氯硅烷(1.2eqv)，室温反应3小时，蒸干有机溶剂，柱色谱得到中间体4，从全氟辛酸计算总产率为70％。化合物5的合成：将中间体4(1eqv)溶解在吡啶中，加入苯甲酰氯(5eqv)，反应过夜，加入水淬灭，用乙酸乙酯萃取，饱和碳酸氢钠洗涤，干燥，蒸干，柱色谱得到中间体5，产率为90％。化合物6的合成：将中间体5溶解到二氯甲烷中，加入氢氟酸吡啶络合物(1eqv)，反应3小时后，加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，盐水洗涤，干燥，蒸干，柱色谱得到中间体6，产率为90％。化合物8的合成：在氮气保护下，向烧瓶中加入中间体6和全乙酰5-硫半乳糖施密特试剂7，加入二氯甲烷，-10℃条件下搅拌10分钟，然后逐滴加入三氟化硼乙醚溶液，继续低温反应3小时。经洗涤、干燥后，柱层析分离得到化合物8，收率为65％。化合物9(α-GalCer类似物)的合成：将中间体8溶解到甲醇中，加甲醇钠溶液(1mol/L，1eqv)，反应过夜，加入酸性树脂，搅拌0.5小时，白色固体析出，甲醇清洗，即得α-GalCer类似物10，产率为95％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
含氟原子的具有免疫调节活性的α‑GalCer类似物，其结构特征为：

【技术特征摘要】
1.含氟原子的具有免疫调节活性的α-GalCer类似物，其结构特征为：其中，X为O或者S；取代基R1选自C3F7至C17F35的饱和链，或末端甲基被单个氟原子/两个氟原子/三个氟原子取代的3至25个碳的饱和直连烷烃；取代基R2选至C7H15至C25H51的饱和直链及支链。2.根据权利要求1的化合物，其中X代表氧原子或者硫原子。3.根据权利要求1的化合物，其中R1代表链中含有3至17个碳原子全氟烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宇国，贺鹏，赵传芳，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11