一种磺酸化路易斯X三糖及其合成方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种磺酸化路易斯X三糖，其结构通式如下：

A Sulfonated Lewis X Trisaccharide and Its Synthesis and Application

The present invention relates to a sulfonated Lewis X trisaccharide. The general formula of the structure of the sulfonated Lewis X trisaccharide is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种磺酸化路易斯X三糖及其合成方法和应用
本专利技术属于糖类药物
，涉及糖类物质的化学合成方法，尤其是一种磺酸化路易斯X三糖及其合成方法和应用。
技术介绍
路易斯X(LeX)是一类已发现的存在于糖链末端的三糖化合物，它们经常被唾液酸化或磺酸化。一个典型的例子就是6'-sulfatedSLeX，它是高内皮毛细血管后微静脉(HEV)相关糖蛋白GLYCAM-1的末端寡糖，还有乙酰氨基葡萄糖残基的伯羟基被单磺酸化的6-sulfatedSLeX和乙酰氨基葡萄糖残基和半乳糖残基的两个伯羟基均被磺酸化的6,6'-disulfatedSLeX，都可能是GLYCAM-1糖蛋白的决定簇。这些种类繁多的磺酸化寡糖同样可以作为潜在的L-选择素配体，在招募白细胞到急性或慢性炎症部位以及淋巴细胞归巢过程中起重要作用。另一方面，有研究发现在人胎儿胎粪糖蛋白和卵巢囊腺癌糖蛋中还存在有未唾液酸化的3'-sulfatedLeX。它是可诱导的内皮细胞粘附因子E-选择素的强配体，在白细胞外渗过程中扮演重要角色。有趣的是在牛酸软骨素的结构中有部分也是由磺酸化的LeX重复单元构建的。因为LeX可以作为治疗癌症的潜在药物，从被发现那时起，众多糖化学研究者就致力于开发关于这个三糖结构及其类似物的高效合成策略(化学法、酶法和化学酶法)。1990年，NicolaouK.C.课题组就首次尝试合成了LeX鞘糖脂结构，其LeX三糖核心骨架结构的合成是以氟代糖为供体通过多步反应得到的。2011年，MasashiOhmae课题组使用天然的乳果糖作为合成核心二糖骨架起始原料，通过海恩斯重排以五步反应33％的收率得到核心二糖骨架，以岩藻糖硫苷作为供体合成了LeX三糖。2015年，MattieS.M.Timmer课题组以汇聚合成的方式通过7步反应38％的高收率得到Lex三糖。此后DanishefskyS.J.课题组以及ZhangY.M.课题组分别在1992年和2014年使用了氟代糖、氯代糖、亚胺酯、硫苷等多种形式的供体采用[2+1+1]的策略成功合成SLeX四糖结构。尽管伴随着新的合成方法发展，LeX及其衍生物的合成仍然是一个冗长复杂的过程。通过检索，尚未发现与本专利技术本专利技术申请相关的本专利技术公开文献。
技术实现思路
本专利技术目的在于现有技术的不足之处，提供一种磺酸化路易斯X三糖及其合成方法和应用，该方法具有合成步骤少，反应选择性高，产率高，立体选择性好等显著优点。此外，通过抗炎活性评价，3’-磺酸化修饰的LeX三糖与E-Siglec的天然配体-SLeX四糖，显示出相似的抗炎活性，与LeX三糖相比，抗炎活性具有显著性差异，即本专利技术磺酸化路易斯X三糖具有较好的抗炎活性，可应用在药物研发方面中。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磺酸化路易斯X三糖，其结构通式如下：其中：R1，选自氢原子、α-或β-构型丝氨酸残基、α-或β-构型苏氨酸残基、叠氮取代烷基、炔基取代烷基、巯基取代烷基、α-或β-构型取代烷基；R2，选自氢原子、磺酸基团、磷酸基团、碳酸基团。一种如上所述的磺酸化路易斯X三糖的合成方法，步骤如下：所述合成方法采用[1+1+1]汇聚式合成策略，半乳糖糖基的C6位使用苄基来调节半乳糖硫苷供体的活性，先合成LacNAc二糖，经由全苄基保护的岩藻糖硫苷供体，得到LeX三糖，最后进行磺酸基团修饰，得到目的产物。而且，合成路线如下：是通过以下合成路线得到的：其中，所述化合物I即为磺酸化路易斯X三糖；所述化合物II是通过以下合成路线得到的：即，使用C6位苄基保护的半乳糖硫苷供体，在N-碘代丁二酰亚胺NIS和三氟甲磺酸TfOH的作用下进行糖苷化反应，得到二糖中间体VI，反应温度为-20～-60℃，反应时长0.5小时～2小时；岩藻糖糖基供体采用氟代糖，在三氟甲磺酸银AgOTf和二氯化锡SnCl2的作用下进行糖苷化反应，获得三糖化合物II，反应温度-20～0℃，反应时长0.5小时～4小时。而且，具体步骤如下：化合物1，即磺酸化路易斯X三糖，是通过以下合成路线得到的：其中,所述化合物6是通过以下步骤合成:称取化合物3，即对甲基苯基1-硫-β-D-吡喃半乳糖苷，溶于DMF中，之后向其中加入苯甲醛二甲缩醛和对甲苯磺酸，将反应体系置于旋转蒸发仪上，在50℃下减压反应5h，直至TLC监测显示反应完全；其中，所述取化合物3：DMF：苯甲醛二甲缩醛：对甲苯磺酸的比例mmol：mL：mmol：mmol为；17.5：25：61.29：24.52；向体系中加入三乙胺调节pH值至中性，旋蒸浓缩，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物4；将化合物4溶于无水DCM中，将体系置于-78℃下搅拌，随后其中加入无水氯化铝粉末和TMDS，缓慢升至室温反应30min，直至TLC监测显示反应完全，所述化合物4：无水DCM：无水氯化铝粉末：TMDS的比例mmol：mL：mmol：mmol为2.67：25：4.78：3.98；将体系用DCM稀释，稀盐酸和水萃洗，合并有机相，饱和NaCl溶液洗涤，无水MgSO4干燥，旋干拌样，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物5；室温下，将得到的化合物5溶于吡啶中，加入乙酸酐搅拌反应4h，直至TLC监测显示反应完全，所述化合物5：吡啶：乙酸酐的比例mmol：mL：mmol为7.45：20：44.22；在冰浴下先向体系中加入MeOH，旋干浓缩，残留物用DCM稀释，加入稀盐酸萃取，合并有机相，饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥；旋蒸浓缩，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物6；其中，所述化合物9是通过以下步骤合成：在室温下，将化合物7，即3-叠氮丙基2-脱氧-2-邻苯二甲酰氨基-β-D-吡喃葡萄糖苷，和无水氯化锌粉末加入到干燥的苯甲醛中，此时体系呈现悬浮的浑浊状态。室温搅拌反应16h，直至TLC监测显示反应完全；其中，所述化合物7：无水氯化锌粉末：干燥的苯甲醛的比例mmol：mmol：mL为15.3：34.26：30；向整个体系中直接加入大量硅胶，旋干拌样，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物8；将化合物8溶于无水DCM中，将体系置于-78℃下搅拌；随后其中加入无水氯化铝粉末和TMDS，缓慢升至室温反应30min，直至TLC监测显示反应完全，化合物8：无水DCM：无水氯化铝粉末：TMDS的比例mmol：mL：mmol：mmol为2.50：30：3.75：3.75；将体系用DCM稀释，稀盐酸和水萃洗，合并有机相，饱和NaCl溶液洗涤，无水MgSO4干燥，旋干，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到无色油状产物9；化合物10的合成：将供体化合物6和受体化合物9加入到盛有分子筛并预先进行无水处理的支口瓶中，加入无水DCM在室温下搅拌30min，之后将体系置于-60℃下，随后向其中加入N-碘代丁二酰亚胺和三氟甲烷磺酸，在-60℃下反应30min，直至TLC监测显示反应完全；化合物6：化合物9：无水DCM：N-碘代丁二酰亚胺：三氟甲烷磺酸的比例mmol：mmol：mL：mmol：μmol为1.99：1.15：30：3.32：597；向体系中加入三乙胺调节pH值在7～8，在沙板漏斗中加入硅藻土滤除分子筛，旋干拌样，通过硅胶快速柱层析进行分离纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磺酸化路易斯X三糖，其特征在于：其结构通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种磺酸化路易斯X三糖，其特征在于：其结构通式如下：其中：R1，选自氢原子、α-或β-构型丝氨酸残基、α-或β-构型苏氨酸残基、叠氮取代烷基、炔基取代烷基、巯基取代烷基、α-或β-构型取代烷基；R2，选自氢原子、磺酸基团、磷酸基团、碳酸基团。2.一种如权利要求1所述的磺酸化路易斯X三糖的合成方法，其特征在于：步骤如下：所述合成方法采用[1+1+1]汇聚式合成策略，半乳糖糖基的C6位使用苄基来调节半乳糖硫苷供体的活性，先合成LacNAc二糖，经由全苄基保护的岩藻糖硫苷供体，得到LeX三糖，最后进行磺酸基团修饰，得到目的产物。3.根据权利要求2所述的磺酸化路易斯X三糖的合成方法，其特征在于：合成路线如下：是通过以下合成路线得到的：其中，所述化合物I即为磺酸化路易斯X三糖；所述化合物II是通过以下合成路线得到的：即，使用C6位苄基保护的半乳糖硫苷供体，在N-碘代丁二酰亚胺NIS和三氟甲磺酸TfOH的作用下进行糖苷化反应，得到二糖中间体VI，反应温度为-20～-60℃，反应时长0.5小时～2小时；岩藻糖糖基供体采用氟代糖，在三氟甲磺酸银AgOTf和二氯化锡SnCl2的作用下进行糖苷化反应，获得三糖化合物II，反应温度-20～0℃，反应时长0.5小时～4小时。4.根据权利要求3所述的磺酸化路易斯X三糖的合成方法，其特征在于：具体步骤如下：化合物1，即磺酸化路易斯X三糖，是通过以下合成路线得到的：其中,所述化合物6是通过以下步骤合成:称取化合物3，即对甲基苯基1-硫-β-D-吡喃半乳糖苷，溶于DMF中，之后向其中加入苯甲醛二甲缩醛和对甲苯磺酸，将反应体系置于旋转蒸发仪上，在50℃下减压反应5h，直至TLC监测显示反应完全；其中，所述取化合物3：DMF：苯甲醛二甲缩醛：对甲苯磺酸的比例mmol：mL：mmol：mmol为；17.5：25：61.29：24.52；向体系中加入三乙胺调节pH值至中性，旋蒸浓缩，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物4；将化合物4溶于无水DCM中，将体系置于-78℃下搅拌，随后其中加入无水氯化铝粉末和TMDS，缓慢升至室温反应30min，直至TLC监测显示反应完全，所述化合物4：无水DCM：无水氯化铝粉末：TMDS的比例mmol：mL：mmol：mmol为2.67：25：4.78：3.98；将体系用DCM稀释，稀盐酸和水萃洗，合并有机相，饱和NaCl溶液洗涤，无水MgSO4干燥，旋干拌样，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物5；室温下，将得到的化合物5溶于吡啶中，加入乙酸酐搅拌反应4h，直至TLC监测显示反应完全，所述化合物5：吡啶：乙酸酐的比例mmol：mL：mmol为7.45：20：44.22；在冰浴下先向体系中加入MeOH，旋干浓缩，残留物用DCM稀释，加入稀盐酸萃取，合并有机相，饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥；旋蒸浓缩，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物6；其中，所述化合物9是通过以下步骤合成：在室温下，将化合物7，即3-叠氮丙基2-脱氧-2-邻苯二甲酰氨基-β-D-吡喃葡萄糖苷，和无水氯化锌粉末加入到干燥的苯甲醛中，此时体系呈现悬浮的浑浊状态，室温搅拌反应16h，直至TLC监测显示反应完全；其中，所述化合物7：无水氯化锌粉末：干燥的苯甲醛的比例mmol：mmol：mL为15.3：34.26：30；向整个体系中直接加入硅胶，旋干拌样，通过硅胶快速柱层析进行分离纯化，得到白色固体产物8；将化合物8溶于无水DCM中，将体系置于-78℃下搅拌；随后其中加入无水氯化铝粉末和TMDS，缓慢升...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟欣，袁丁，郁彭，沈棣，李婷申，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12