專利名稱：一種氨基保護甘氨酸二肽衍生物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨基保護甘氨酸二肽衍生物的合成方法。
背景技術(shù)：
氨基保護的甘氨酸二肽(P-Gly-Gly-OH)是合成多肽藥物中多肽生物精細(xì)品的重要中間 體。9-芴甲氧羰基(Fmoc-)是堿性敏感保護基，叔丁氧羰基(Boc-)是酸性敏感保護基， 乙酰基(Ac-)相對于前兩種保護基對酸堿性較穩(wěn)定，只有在強酸堿條件下才可去保護。這 種對酸堿的不同性質(zhì)使得用這三種基團保護的甘氨酸二肽在多肽合成中被廣泛使用。因此， 開發(fā)這三種基團保護的甘氨酸二肽衍生物的合成工藝顯得尤為重要。
現(xiàn)有技術(shù)美國專利US20020098567開發(fā)了將甘氨酸二肽與等摩爾的碳酸氫鈉和乙酸酐在 水中15°C下反應(yīng)得到N-乙酰甘氨酸二肽。由于產(chǎn)物是通過在水中酸化后，低溫下沉淀分離 得到，再在水和丙酮混合溶劑中沉淀純化，收率較低(<50%)且產(chǎn)物通常含有較多的無機 鹽和甘氨酸酸酐。
9-芴甲氧羰基(Fmoc-)和叔丁氧羰基的合成災(zāi)相關(guān)專業(yè)文獻中已有報道，但普遍存在 的問題是產(chǎn)物的收率(<80%)和純度(含量<95%)較低，且后處理和產(chǎn)物的分離都不適合 于規(guī)?；a(chǎn)。為了開發(fā)一種高效的可工業(yè)化生產(chǎn)的合成上述三種氨基保護的甘氨酸二肽的 工藝，導(dǎo)致了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能大批量生產(chǎn)，經(jīng)濟合理，操作簡單且產(chǎn)品收率和純度均高 的氨基保護甘氨酸二肽絎生物的合成方法。
本發(fā)明以水和廉價易得的甲醇、四氫呋喃或丙酮為溶劑，碳酸鈉、碳酸鉀或氫氧化鈉為 堿，甘氨酸二肽和Fmoc-OSu(芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺)、Boc20(二碳酸二叔丁酯)或Ac20(乙 酸酐)在室溫下反應(yīng)制得收率和純度分別達到85%~95%和99%以上的N-9-芴甲氧羰基甘氨酸 二肽(Fmoc-Gly-Gly-OH)、 N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽(Boc-Gly-Gly-OH)和N-乙?；拾彼岫?肽(Ac-Gly-Gly-OH)。
本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)方程式如下
4<formula>formula see original document page 5</formula>
本發(fā)明提出的氨基保護甘氨酸二肽絎生物的合成方法，所述氨基保護甘氨酸二肽銜生物 為N-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽(Fmoc-Gly-Gly-OH)、 N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽(Boc-Gly-Gly-OH)和N-乙酰基甘氨酸二肽(Ac-Gly-Gly-OH)。
N-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽的合成方法，具體步驟為
將固體甘氨酸二肽(H-Gly-Gly-OH)溶于1%~20% (重量)無機堿溶液中，攪拌使甘氨 酸二肽固體充分溶解，在20~30°C下，滴加溶于有機溶劑的Fmoc-ONSu溶液，滴加30 60 分鐘，滴加結(jié)束，攪拌反應(yīng)1~8小時，加水稀釋，用溶劑萃取，除去過量的Fmoc-OSu，所 得水相用濃鹽酸酸化至pH值為0.5-3.5，然后用乙酸乙酯或乙酸異丙酯萃取，所得有機相經(jīng) 水洗、濃縮，析出白色固體，干燥，即得所需產(chǎn)物；其中，甘氨酸二肽與Fmoc-OSu的摩爾 比為1.0: 0.9~1.0: 1.2，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0: 1.2~1.0: 3.0， Fmoc-OSu與有 機溶劑的摩爾比為h 80~1: 160;其中較佳配比為甘氨酸二肽與Fmoc-OSu的摩爾比為
1.0: 1.05，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0: 1.5。
本發(fā)明中，所述有機溶劑為四氫呋喃(THF)、甲醇、乙醇、甲苯、乙腈或丙酮等中任一 種，其中THF較佳。所述萃取溶劑為甲苯、乙酸乙酯、乙酸異丙脂或甲基叔丁基醚等中任一種，其中乙酸乙酯最佳；所述無機堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈉等中 任一種，其中碳酸鉀較佳。
N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽的合成方法，具體步驟為
將固體甘氨酸二肽(H-Gly-Gly-OH)溶于重量百分比為1%~20%無機堿溶液中，攪拌使 甘氨酸二肽固體充分溶解，在20~30QC下，滴加溶于有機溶劑的二碳酸二叔丁酯溶液，滴加 30~60分鐘，滴加結(jié)束，在20~30°C下攪拌反應(yīng)1~8小時，加水稀釋，用溶劑萃取，除去過 量的二碳酸二叔丁酯，所得水相用濃鹽酸酸化至pH值為1~4，然后用乙酸乙酯或乙酸異丙 酯萃取，所得有機相經(jīng)水洗滌、有機相濃縮除去乙酸乙酯或乙酸異丙脂，析出白色固體，干 燥，即得所需產(chǎn)物；其中，甘氨酸二肽與Boc20的摩爾比為1.0: 0.95-1.0: 1.25，甘氨酸二
肽與無機堿的摩爾比為1.0: L05 1.0: 1.2， B0C20與有機溶劑的摩爾比為1: 15(M: 200; 較佳的，甘氨酸二肽與B0C20的摩爾比為1.0: 1.05，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0: 1.05。
本發(fā)明中，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、THF、丙酮或乙腈等中任一種，其中甲醇較 佳。所述萃取溶劑為甲苯、乙酸乙酯或乙酸異丙脂等中任一種，其中乙酸乙酯效果較佳；所 述無機堿為碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈉等中任一種，其中氫氧化鈉效果較佳。
N-乙?；拾彼岫牡暮铣煞椒ǎ唧w步驟為
將固體甘氨酸二肽溶于重量百分比為1%~5%無機堿的甲醇或乙醇溶液中，攪拌使甘氨 酸二肽固體充分溶解，在0~20。C下，滴加反應(yīng)溶劑的乙酸酐(Ac20)溶液，滴加20~40分 鐘，滴加結(jié)束，在0~20°C下攪拌反應(yīng)1~12小時，在-5 5。C下加濃鹽酸酸化至pH值為 1~5，然后濃縮掉30%~60%的反應(yīng)溶劑，過濾除去不溶固體，濾液在-5 10。C下攪拌1~12小 時，有白色固體析出，過濾并干燥，即得所需產(chǎn)物；其中甘氨酸二肽與乙酸酐的摩爾比為 1.0: l.(M.O: 4.0，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0: 2.(M.0: 5.0，較佳的，甘氨酸二肽 與乙酸酐的摩爾比為1.0: 2.0，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0: 1.5。
本發(fā)明中，所述反應(yīng)溶劑為甲醇、乙醇或乙丙醇中任一種，其中甲醇較佳。所述無機堿 為氫氧化鈉或氫氧化鉀中任一種，其中氫氧化鈉效果最佳。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點
1) 本發(fā)明合成方法可適用于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)Fmoc-Gly-Gly-OH、 Boc-Gly-Gly-OH和 Ac-GIy-Gly-OH;
2) 本發(fā)明產(chǎn)品的收率(85%~95%)和含量(>99%)都高于現(xiàn)有工藝方法所得的上述產(chǎn)3)本發(fā)明的工藝操作簡單，對環(huán)境友好，且產(chǎn)品中甘氨酸酸酐的含量小于0.05%，無機 鹽含量小于0.5%。
具體實施例方式
為了更好地實施本發(fā)明的合成方法，特以如下實例加以說明。 實施例1
將6.1克(0.050摩爾)甘氨酸二肽溶于63mL的10%碳酸鈉溶液中，攪拌使甘氨酸二肽 溶解，在20。C下，滴加溶于丙酮(60mL)的Fmoc-ONSu U6.8克，0.05摩爾)溶液，滴加 在30分鐘完成，滴加結(jié)束后，在30°C下攪拌反應(yīng)2小時，加約50mL水稀釋，用甲苯 (80mL)萃取反應(yīng)液，所得水相用濃鹽酸酸化至pt^2,然后用乙酸乙酯U00mL)萃取，所 得有機相經(jīng)水洗后有機相濃縮除去乙酸乙酯溶劑，析出白色固體。過濾、干燥后得產(chǎn)物 Fmoc-Gly-Gly-OH 16.1克，得率為91%。
實施例2
將6.1克(0.05摩爾)甘氨酸二肽溶于79mL的10%碳酸鉀溶液中，攪拌使甘氨酸二肽 溶解，在20。C下，滴加溶于丙酮(60mL)的Fmoc-ONSu U7.7克，0.0525摩爾)溶液，滴 加在30分鐘完成，滴加結(jié)束后，在30°C下攪拌反應(yīng)2小時，加約50mL水稀釋，用甲苯
(80mL)萃取反應(yīng)液，所得水相用濃鹽酸酸化至pH=2，然后用乙酸乙酯(lOOmL)萃取， 所得有機相經(jīng)水洗后有機相濃縮除去乙酸乙酯溶劑，析出白色固體。過濾、干燥后得產(chǎn)物 Fmoc-Gly-GIy-OH 16.5克，得率為93%。
實施例3
將6.1克(0.050摩爾)甘氨酸二肽溶于63mL的10%碳酸鈉溶液中，攪拌使甘氨酸二肽 溶解，在20。C下，滴加溶于甲醇(60mL)的Boc20 (10.9克，0.05摩爾)溶液，滴加在30 分鐘完成，滴加結(jié)束后，在30°C下攪拌反應(yīng)2小時，用甲基叔丁基醚(80mL)萃取反應(yīng) 液，所得水相用濃鹽酸酸化至pH=3，然后用乙酸乙酯U00mL)萃取，所得有機相經(jīng)水洗 后有機相濃縮除去乙酸乙酯溶劑，析出白色固體。過濾、干燥后得產(chǎn)物Boc-Gly-Gly-OH 9.29 克，得率為80%。
實施例4
將6.1克(0.050摩爾)甘氨酸二肽溶于56mL的10%碳酸鈉溶液中，攪拌使甘氨酸二肽 溶解，在20。C下，滴加溶于THF (60mL)的Boc20 (11.5克，0.0525摩爾)溶液，滴加在
730分鐘完成，滴加結(jié)束后，在30。C下攪拌反應(yīng)2小時，用甲基叔丁基醚(80mL)萃取反應(yīng) 液，所得水相用濃鹽酸酸化至pH=3，然后用乙酸乙酯(100mL)萃取，所得有機相經(jīng)水洗 后有機相濃縮除去乙酸乙酯溶劑，析出白色固體。過濾、干燥后得產(chǎn)物Boc-Gly-Gly-OH 9.86 克，得率為85%。 實施例5
將6.1克(0.050摩爾)甘氨酸二肽溶于60mL的5%氫氧化鈉甲醇溶液中，攪拌使甘氨 酸二肽溶解，在0。C下，滴加溶于甲醇(20mL)的乙酸酐(10.2克，O.IO摩爾)溶液，滴加 在50分鐘左右完成，滴加結(jié)束后，在10°C下攪拌反應(yīng)5小時。在0°C下加濃鹽酸酸化至 pH=4，濃縮反應(yīng)液除去50%的甲醇溶劑，過濾除去不溶固體。濾液在5。C下攪拌過夜，過濾 分出白色固體，干燥濾餅后得產(chǎn)物Ac-Gly-Gly-OH 7.4克，得率為85%。
實施例6
將6.1克(0.050摩爾)甘氨酸二肽溶于200mL的5%氫氧化鈉乙醇溶液中，攪拌使甘氨 酸二肽溶解，在0。C下，滴加溶于乙醇(20mL)的乙酸酐(12.2克，0.12摩爾)溶液，滴加 在50分鐘左右完成，滴加結(jié)束后，在10°C下攪拌反應(yīng)5小時。在0QC下加濃鹽酸酸化至 pH=4，濃縮反應(yīng)液除去50%的乙醇溶劑，過濾除去不溶固體。濾液在5。C下攪拌過夜，過濾 分出白色固體，干燥濾餅后得產(chǎn)物Ac-Gly-Gly-OH6.96克，得率為80%。
權(quán)利要求
1、一種氨基保護甘氨酸二肽洐生物的合成方法，所述氨基保護甘氨酸二肽洐生物為N-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽、N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽和N-乙?；拾彼岫模黄涮卣髟谟贜-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽的合成方法，具體步驟為將固體甘氨酸二肽溶于重量百分比為1％～20％的無機堿溶液中，攪拌使甘氨酸二肽固體充分溶解，在20～30℃下，滴加溶于有機溶劑的芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺溶液，滴加30～60分鐘，滴加結(jié)束，攪拌反應(yīng)1～8小時，加水稀釋，用溶劑萃取，除去過量的Fmoc-OSu，所得水相用濃鹽酸酸化至pH值為0.5～3.5，然后用乙酸乙酯或乙酸異丙酯萃取，所得有機相經(jīng)水洗、濃縮，析出白色固體，干燥，即得所需產(chǎn)物；其中，甘氨酸二肽與芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺的摩爾比為1.0∶0.9～1.0∶1.2，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0∶1.2～1.0∶3.0，芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺與有機溶劑的摩爾比為1∶80～1∶160；N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽的合成方法，具體步驟為將固體甘氨酸二肽溶于重量百分比為1％～20％無機堿溶液中，攪拌使甘氨酸二肽固體充分溶解，在20～30℃下，滴加溶于有機溶劑的二碳酸二叔丁酯溶液，滴加30～60分鐘，滴加結(jié)束，在20～30℃下攪拌反應(yīng)1～8小時，加水稀釋，用溶劑萃取，除去過量的二碳酸二叔丁酯，所得水相用濃鹽酸酸化至pH值為1～4，然后用乙酸乙酯或乙酸異丙酯萃取，所得有機相經(jīng)水洗滌、有機相濃縮除去乙酸乙酯或乙酸異丙脂，析出白色固體，干燥，即得所需產(chǎn)物；其中，甘氨酸二肽與二碳酸二叔丁酯的摩爾比為1.0∶0.95～1.0∶1.25，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0∶1.05～1.0∶1.2，二碳酸二叔丁酯與有機溶劑的摩爾比為1∶150～1∶200；N-乙?；拾彼岫牡暮铣煞椒?，具體步驟為將固體甘氨酸二肽溶于重量百分比為1％～5％無機堿的甲醇或乙醇溶液中，攪拌使甘氨酸二肽固體充分溶解，在0～20℃下，滴加反應(yīng)溶劑的乙酸酐溶液，滴加20～40分鐘，滴加結(jié)束，在0～20℃下攪拌反應(yīng)1～12小時，在-5～5℃下加濃鹽酸酸化至pH值為1～5，然后濃縮掉30％60％的反應(yīng)溶劑，過濾除去不溶固體，濾液在-5～10℃下攪拌1～12小時，有白色固體析出，過濾并干燥，即得所需產(chǎn)物；其中甘氨酸二肽與乙酸酐的摩爾比為1.0∶1.0～1.0∶4.0，甘氨酸二肽與無機堿的摩爾比為1.0∶2.0～1.0∶5.0。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基保護甘氨酸二肽絎生物的合成方法，其特征在于N-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽合成步驟中，所述有機溶劑為四氫呋喃、甲醇、乙醇、甲苯、乙腈或丙酮中任一種，所述萃取溶劑為甲苯、乙酸乙酯、乙酸異丙脂或甲基叔丁基醚中任一種，所述 無機堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈉中任一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基保護甘氨酸二肽絎生物的合成方法，其特征在于N-叔丁 氧羰基甘氨酸二肽合成步驟中，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、THF、丙酮或乙腈中任一種， 其所述萃取溶劑為甲苯、乙酸乙酯或乙酸異丙脂中任一種，所述無機堿為碳酸鉀、碳酸鈉、 氫氧化鉀或氫氧化鈉中任一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基保護甘氨酸二肽絎生物的合成方法，其特征在于N-乙酰 基甘氨酸二肽合成步驟中，所述反應(yīng)溶劑為甲醇、乙醇或乙丙醇中任一種，所述無機堿為氫 氧化鈉或氫氧化鉀中任一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氨基保護甘氨酸二肽衍生物的合成方法。所述氨基保護甘氨酸二肽洐生物為N-9-芴甲氧羰基甘氨酸二肽、N-叔丁氧羰基甘氨酸二肽和N-乙?；拾彼岫模黄涔に嚢▽⒏拾彼岫娜苡?％～20％的無機堿溶液，然后滴加Fmoc-OSu(芴甲氧羰酰琥珀酰亞胺)或Boc₂O(二碳酸二叔丁酯)或Ac₂O(乙酸酐)的有機溶液。反應(yīng)一般在1～12小時完成，產(chǎn)物Fmoc-Gly-Gly-OH、Boc-Gly-Gly-OH和Ac-Gly-Gly-OH的收率在80％～95％之間，產(chǎn)物的含量均高于99％。本發(fā)明工藝簡單，易于工業(yè)化，成本低。本發(fā)明的產(chǎn)品是合成多肽化合物的重要原料。
文檔編號C07K5/062GK101654473SQ200910056348
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者劉錫玲, 唐曉華 申請人:上海力智生化科技有限公司