五配位磷酰-氨基酸混酐的制备及用其合成多肽的方法技术

本发明专利技术涉及五配位磷酰－氨基酸混酐的制备及用其合成多肽的方法，其制备方法是将环磷酰氯和Ｎ，Ｏ－二（三甲基硅基）氨基酸在有机溶剂中反应５～２４小时，反应温度为０～５０℃。用其合成多肽的方法是：当在环磷酰氯中加入一种或多种Ｎ，Ｏ－二（三甲基硅基）氨基酸时，可得到自组装的均一或非均一的多肽，如果其中有一种含有侧链官能基（如羟基）的Ｎ，Ｏ－三（三甲基硅基）氨基酸时，可得到含（Ｏ－磷酸丝氨酰）多肽。所有这些自组装反应，都先要生成五配位磷酰－氨基酸混酐。也可用其制备的五配位磷酰－氨基酸作为合成子，用于液相和固相的定向多肽合成。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类新型的五配位磷酰-氨基酸混酐，把它们作为多肽合成的合成子，可应用到液相、固相的多肽合成中，属于生物有机化合物的制备领域。传统意义上的多肽合成是以碳化学为基础对氨基酸的氨基和羧基进行保护，然后利用偶合试剂使之缩合成肽，由于碳化学的相对稳定性，常常保护和去保护令人烦恼。多肽合成化学家们采用过非均一氨基酸-氨基酸混酐的方法来合成多肽，由于没有选择性常导致一些副产物。自F.Lipamann1941年提出在蛋白质的生物合成中含有磷酸-羧酸混酐的假说后，多肽化学家对有机磷试剂产生了极大兴趣。他们采用了三配位亚磷酸-氨基酸混酐，因其反应活性很高，消旋比较严重，而且三配位亚磷酸易被空气氧化。也有用四配位磷酰氯与氨基酸酯反应生成N-磷酰氨基酸酯，然后碱解得N-磷酰氨基酸，再用DCC偶合试剂缩合得N-磷酰二肽，酸解可得二肽。这种方法只相当保护氨基酸的氨基，并不对羧基进行活化。以上方法与生物合成相差甚远。本专利技术的目的是研制一类五配位磷酰-氨基酸混酐。该类化合物既保护了氨基，同时又活化了羧基，反应活性很高、选择性和光学活性好、产率也较高。该类化合物不仅可用于液相多肽合成，而且可用于固相多肽合成。该方法仅适用于含α-氨基酸残基的多肽合成，类似于蛋白质的生物合成。把其应用到组合化学领域中有广阔的发展前景。本专利技术的内容制备新型的五配位磷酰-氨基酸混酐的反应式如下 R1-……-R2为R1-CH-CH-R2或R1-C＝C-R2是含有非亲核基团的烃基和芳香基，R1、R2分别是碳原子为0～10的烃基、芳香基。R1、R2可以相同，也可以不同。R1、R2可以是环状、直链或支链，也可以相互连接成环。如R1、R2可以为甲基、乙基、苯基等。R3为各种α-氨基酸侧链。环磷酰氯的制备方法是由五氯化磷和邻二醇类或邻二酚类化合物反应，首先生成五配位三氯二氧膦环戊烷，然后加乙酸酐即可得到环磷酰氯。N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的制备方法是将氨基酸与六甲基二硅胺烷在苯溶液中回流2～5小时，然后减压蒸馏即可得到N，O-二(三甲基硅基)氨基酸。有机溶剂可采用任何能溶解这类环磷酰氯和N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的非质子溶剂，如苯、甲苯、四氯化碳、吡啶等。反应温度可在0℃～50℃下搅拌5分钟～24小时。五配位磷酰-氨基酸混酐的产率可达95％以上。本专利技术制备的五配位磷酰-氨基酸混酐可用于合成多肽即多肽的自组装，将其应用于组合化学领域，可遴选出一些有生物活性的多肽和激酶。1.不含侧链官能团的氨基酸的肽自组装反应方程式如下 在室温(25℃)下，环磷酰氯与过量50％的N，O-二(三甲基硅基)氨基酸在非质子溶剂(如苯或四氯化碳)中反应24～48小时时，首先形成五配位磷酰-氨基酸混酐，然后第二个N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的氨基亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成二肽，二肽的氨基再亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成三肽，这样可重复进行得到多肽。2.含侧链官能团的氨基酸的肽自组装在室温(25℃)下，环磷酰氯与过量50％的含有侧链N，O-二(三甲基硅基)氨基酸(如丝氨酸)在非质子溶剂(如苯或四氯化碳)中反应24～48小时时，首先形成五配位磷酰-氨基酸混酐，然后第二个N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的氨基亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成二肽，二肽的氨基再亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成三肽，这样可重复进行得到多肽。但有一个磷酰基保留在一个氨基酸羟基的侧链上。当用三氟乙酸(TFA)酸解时，可得到(如O-磷酸丝氨酰)多肽。3.两种或两种以上的氨基酸的肽自组装在室温(25℃)下，当环磷酰氯与两种或两种以上过量50％的N，O-二(三甲基硅基)氨基酸在非质子溶剂(如苯或四氯化碳)中反应24～72小时时，首先形成五配位磷酰-氨基酸混酐，然后第二个N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的氨基亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成二肽，二肽的氨基再亲核进攻五配位磷酰-氨基酸混酐的羰基形成三肽，这样可重复进行得到多肽。可得到不同氨基酸残基组合多肽。如果有含有侧链N，O-三(三甲基硅基)氨基酸(如丝氨酸)反应时，有一个磷酰基保留在一个氨基酸羟基的侧链上。当用三氟乙酸(TFA)酸解时，可得到(O-磷酸丝氨酰)多肽。4.利用五配位磷酰-氨基酸混酐来进行定向合成在室温(25℃)下，先用双滴定法将等摩尔的环磷酰氯溶液与N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的非质子溶剂(如苯或四氯化碳)溶液同时滴入三口瓶中，边滴边搅拌。当全部滴完后，用31PNMR跟踪，待环磷酰氯全部转化为五配位磷酰-氨基酸混酐时(大约5分钟～24小时)，将第二种等摩尔N，O-二(三甲基硅基)氨基酸溶液慢慢滴入上述五配位磷酰-氨基酸混酐中，边滴边搅拌，反应6～24小时即可得到二肽。将所得到二肽与第二种五配位磷酰-氨基酸混酐反应时，可得到三肽。这样重复进行可得到所期望的序列多肽。5.利用五配位磷酰-氨基酸混酐来进行固相合成在室温(25℃)下，先用双滴定法将等摩尔的环磷酰氯溶液与N，O-二(三甲基硅基)氨基酸的非质子溶剂(如苯或四氯化碳)溶液同时滴入三口瓶中，边滴边搅拌。当全部滴完后，用31PNMR跟踪，待环磷酰氯全部转化为五配位磷酰-氨基酸混酐时(大约5分钟～24小时)即可使用。将制备的五配位磷酰-氨基酸混酐与带有功能基团的高分子固相载体(如交联羟甲基聚苯乙烯树脂、硅胶)反应，再用无机酸(如盐酸)除去磷酰基。这样可重复进行得到带高分子的多肽，最后用三氟乙酸(TFA)或氢溴酸(HBr)把多肽从高分子上切下来。用制备的高效液相色谱(HPLC)纯化即可得到目标多肽。以下是具体实施例方式实例1五配位(O-亚苯基)磷酰-亮氨酸混酐的合成在氮气保护下，在室温(25℃)将5mmol(0.953克)的O-亚苯磷酰氯溶于10ml的苯中，将5mmol(1.375克)的N，O-二(三甲基硅基)亮氨酸溶于10ml的苯中，再将这两种溶液分别装入两个滴定管中。采用双滴定法将这两种溶液同时滴入三口瓶中，边滴边搅拌。滴定完后，用31PNMR跟踪，待O-亚苯磷酰氯完全转化为五配位磷酰-亮氨酸混酐后停止反应(大约20分钟)。旋转蒸馏可除去溶剂和其它低挥发性物质，即可得到纯度为95％以上的五配位磷酰-亮氨酸混酐。实例2五配位(O-亚苯基)磷酰-苯丙氨酸混酐的合成在氮气保护下，在室温(25℃)将5mmol(0.953克)的O-亚苯磷酰氯溶于10ml的苯中，将5mmol(1.545克)的N，O-二(三甲基硅基)苯丙氨酸溶于10ml的苯中，按实例1的方法反应及处理即可得到纯度为95％以上的五配位磷酰-苯丙氨酸混酐。实例3N，O-二(三甲基硅基)苯丙氨酸的肽自组装在氮气保护下，在室温(25℃)将10ml 7.5mmol(2.32克)N，O-二(三甲基硅基)苯丙氨酸苯溶液慢慢地滴入10ml 5mmol(0.953克)的O-亚苯磷酰氯苯溶液中，边滴边搅拌。滴定完后再继续反应大约24小时，旋转蒸馏可除去溶剂和其它低挥发性物质，然后酸解。用3×10ml的乙酸乙酯提取出副产物，然后冷冻干燥，最后用制备HPLC即可得到二肽～十肽系列产物。成肽产率为81％。实例4N，O-二(三甲基硅基)亮氨酸的肽自组装在氮气保护下，在室温(25℃)将10ml 7.5mmol本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备五配位磷酰－氨基酸混酐的方法，其特征在于制备反应式为：＊＊＊上式中，Ｒ１－…－Ｒ２为Ｒ↓［１］－ＣＨ－ＣＨ－Ｒ↓［２］或Ｒ↓［１］－Ｃ＝Ｃ－Ｒ↓［２］是含有非亲核基团的烃基和芳香基，Ｒ１、Ｒ２分别是碳原子为０～１０的烃基、芳 香基，Ｒ１、Ｒ２相同，或者不同，Ｒ１、Ｒ２为环状、直链、支链，或者相互连接成环，环磷酰氯制备方法是：由五氯化磷和邻二醇类或邻二酚类化合物反应，生成五配位三氯二氧膦环戊烷，然后加乙酸酐即得到环磷酰氯，Ｎ，Ｏ－二（三甲基硅基）氨基酸制备 方法是：将氨基酸与六甲基二硅胺烷在苯溶液中回流２～８小时，减压蒸馏即得到Ｎ，Ｏ－二（三甲基硅基）氨基酸，有机溶剂为苯、甲苯、四氯化碳或吡啶中的任何一种，上式的反应温度为０℃～５０℃，搅拌５分钟～２４小时，即得到五配位磷酰－氨基酸混酐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉芬，付华，李兆陇，王倩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]