專利名稱：唾液基腦苷脂類的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于唾液基腦苷脂類的，更具體說來，是關(guān)于神經(jīng)節(jié)苷酯神經(jīng)鞘氨糖脂中含有的唾液基腦苷脂類及其制備方法。
在哺乳動物細胞中發(fā)現(xiàn)的糖脂，是神經(jīng)酰胺和一個或多個糖之間的苷。所說的神經(jīng)酰胺系脂肪酸以酰胺鍵連于神經(jīng)鞘氨醇構(gòu)成;所說的糖系葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、巖藻糖、唾液酸等。在這些糖苷中，含有唾液酸的稱為神經(jīng)節(jié)苷酯。
神經(jīng)節(jié)苷酯主要存在于哺乳動物細胞膜雙分子層的外分子層。近來的研究證明，神經(jīng)節(jié)苷酯在接受、識別和答復有關(guān)細胞中信息、受體機理、分化、細胞增殖，惡性細胞變態(tài)，細胞性狀等方面起著重要作用。
在這些化合物中，唾液基腦苷脂GM4大量地含在人脊髓上腦部的灰色物質(zhì)中，并且被認為是髓磷脂膜的特殊組份。這些酸性糖脂在小動物的紅血球、小鼠的腎以及蛋黃中被發(fā)現(xiàn)。
但是神經(jīng)節(jié)苷酯糖脂作為細胞膜組份的作用還沒有充分研究，并且從生物體中分離和提純唾液基腦苷脂GM4是非常困難的，因此含有唾液基腦苷脂GM4的唾液基腦苷脂的精密合成對研究神經(jīng)節(jié)苷酯糖脂作為細胞膜組份的作用是必要的。
本發(fā)明的目的是提供新的唾液基腦苷脂類及其制備方法以及唾液基腦苷脂GM4的制備方法。
本發(fā)明的新唾液基腦苷脂用結(jié)構(gòu)式Ⅰ表示
其中R1是氫或乙?；?，R2為-COOR4(R4是氫、鈉或甲基)，R3為
(其中，R5為氫或乙?；?、R6為-C(CCl3)＝NH或
此式中R7是氫或苯甲酰基，R11為含有10到16個碳原子的飽和脂肪烴、R12為含有15到25個碳原子的飽和脂肪烴)，或R2為
(其中，R5和R6與上面定義同)而R3為-COOR4(R4與上面定義同)現(xiàn)在對本發(fā)明詳細說明。
(a)神經(jīng)酰胺部分的合成神經(jīng)節(jié)苷酯的神經(jīng)酰胺部分可用

圖1b所示的方法制備?；衔?30)可用圖1a所示的方法制備〔見日本專利申請59-44913號說明書(日本專利公開號60-190745)〕。
化合物②可通過將鹵代烷(例如1-溴-十四烷和三苯基膦)在溶劑(例如二甲苯)存在下加熱回流過夜制得。
1，2-0-異亞丙基-α-D-木-戊二醛基-1，4-呋喃糖①與化合物②在正丁基鋰催化劑存在下，在溶劑(如四氫呋喃或己烷)中反應生成4-烷基乙烯基衍生物③，該反應適合的反應溫度和時間分別為-15℃到25℃和0.5到24小時。
化合物③在無水吡啶中用甲磺酰氯處理、生成3-甲磺?；苌铫堋⒃摲磻m合在0℃到25℃下進行2到24小時。
化合物④在醋酸/水中處理，除去其中的異亞丙基、生成二醇⑤，該反應適合在70到90℃下進行0.5-5小時。
化合物⑤用氧化劑(例如偏高碘化鈉)在溶劑(例如乙醇)中處理，除去二醇部份、然后用還原劑(例如硼氫化鈉)處理、得到二醇化合物⑥，該氧化反應在0℃-25℃下進行0.5-24小時，該還原反應在0℃-10℃下進行0.5-2小時。
在催化劑(例如吡啶對甲苯磺酸鹽)存在下，化合物⑥與烷基乙烯基醚(例如乙基乙烯基醚)在溶劑(例如二氯甲烷)中反應得到雙-烷基乙烯基醚⑦、該反應適合在0℃-30℃下進行0.5-24小時。
化合物⑦在溶劑(例如二甲基甲酰胺)中用疊氮化物(例如疊氮化鈉)處理得到化合物⑧，該反應適合在70℃-120℃下進行15小時-6天。
疊氮化物⑧在溶劑(例如乙醇或異丙醇)中用還原劑(例如硼氫化鈉或Lindler催化劑/H2)處理得到胺⑨。當使用硼氫化鈉時，該反應適合在回流溫度下進行1-6天;當利用Lindler催化劑/H2時，該反應適合在0℃-30℃、氫氣壓力在1-4個大氣壓下進行2-24小時。
胺⑨在堿性化合物(例如吡啶或二甲基氨基吡啶)存在下與?；u反應，得到酰胺(10)或(11)、該反應適合在0℃到30℃下進行0.5到24小時。
或者將胺⑨溶解在二氯甲烷或同類溶劑中，并且在碘化α-氯-1-甲基吡啶、三-正丁基胺等存在下與脂肪酸反應，得到胺(10)或(11)。該反應在惰性氣體(例如氬)中，在回流溫度下于0.5-13小時可反應完全。
然后，將胺(10)或(11)在溶劑(例如甲醇、二氯甲烷)中與吡啶對甲苯磺酸鹽、Amberlite A-15(商品牌號)等反應，除去保護基、這樣就得到神經(jīng)酰胺(12)或(31)。
如此得到的化合物(31)在吡啶中用三苯甲基氯處理，就得到三苯甲基衍生物(32)，然后化合物(32)用苯甲酰氯和二甲基氨基吡啶處理，得到三苯甲基-苯甲?；苌?33)，爾后，化合物(33)用對甲苯磺酸處理，除去三苯甲基基團，就得到苯甲?；窠?jīng)酰胺(34)，不用離析化合物(32)和(33)，便可得到化合物(34)。
(b)唾液酸衍生物(10)和(20)的合成用于合成本發(fā)明的唾液基腦苷脂的唾液酸(10)和(20)，可通過將化合物(b)與N-乙?；窠?jīng)氨酸乙酸甲酯(化合物E)反應得到?；衔?b)是從芐基半乳糖苷(A)(如圖2所示)中得到，化合物(E)則用Kah′s方法合成的。
芐基半乳糖苷(A)在丙酮中形成懸浮液，并在對甲苯磺酸存在下與2，2-二甲氧基丙烷反應而得到3，4-0-異亞丙基衍生物(B)，衍生物(B)在NaH存在下，在二甲基甲酰胺中與溴化芐反應，得到三芐基衍生物(C)，該衍生物(C)用乙酸溶液處理，除去異亞丙基，而得到化合物(D)，化合物(D)和(E)的反應適合在溶劑(例如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷等類似溶劑)中、在-20-150℃下進行1-120小時，反應中有苷化催化劑(例如Hg(CN)2，HgBr2，分子篩，AgCO3、AgClO4、AgOSO2CF3(CH3)3、COSO2CF3等類催化劑)存在。
(c)唾液基腦苷脂的合成本發(fā)明的唾液基腦苷脂可從唾液酸衍生物(10)和(20)中得到(如圖3和4所示)。
唾液酸衍生物(10)與乙酸酐和吡啶進行乙?；磻玫交衔?11)?；衔?11)用Pd-C和甲醇處理除去芐基，然后將所得的產(chǎn)物用乙酸酐和吡啶處理發(fā)生乙?；磻玫交衔?12)，然后，化合物(12)用NH2NH2AcOH和二甲基甲酰胺處理，得到脫乙酰基化合物(13)。
化合物(13)在溶劑(例如二氯甲烷及同類溶劑)中，在NaH存在下與三氯乙腈反應得到化合物(14)。該反應可在下列條件下進行溫度-10-30℃，最好在冰冷下攪拌1-5小時。
化合物(14)與神經(jīng)酰胺的苯甲?；苌锉郊柞；窠?jīng)酰胺(34)反應，在溶劑(例如氯仿或同類溶劑)中，于4A分子篩和BF4，EtO2存在的條件下進行，得到化合物(15)和(16)，該反應可在溫度-40-40℃下進行0.5-2小時，然后在0-40℃下攪拌2-24小時，化合物(15)和(16)可用硅膠柱色譜分離。
化合物(17)和(18)可通過下述反應得到，將化合物(15)和(16)分別在溶劑(例如甲醇/四氫呋喃等)中用NaOMe處理，必要的話，以上生成物用Amberlist IRC 50或類似物處理。NaOMe處理最好在0-30℃下進行0.5-6小時。
另一方面，唾液酸衍生物在吡啶和乙酸酐的混合物中與4-二甲氧基氨基吡啶發(fā)生乙酰化反應得到化合物(21)。化合物(21)用Pd-C和甲醇處理除去其中的芐基得到化合物(22)，化合物(22)在吡啶和乙酸酐的混合物中用4-二甲氧基氨基吡啶處理，發(fā)生乙?；磻玫交衔?23)?；衔?23)在二甲基甲酰胺中用NH2NH2AcOH處理，除去其中的乙酰基、得到化合物(24)。
化合物(24)在溶劑(如二氯乙烷等)中，并在二丁基脲(DBU)存在下，與三氯乙腈反應，得到化合物(25)。該反應可在-10到30℃下，進行30分鐘到60小時。
化合物(25)在溶劑(例如氯仿等)中，并在分子篩和三氯化硼，乙醚存在下與神經(jīng)酰胺的苯甲?；苌?Ⅳ)反應，得到化合物(26)，該反應在-10-40℃溫度下，最好在0-20℃下攪拌2-5小時，接著在20-40℃溫度下攪拌1-24小時。
化合物(26)在溶劑(例如四氫呋喃和甲醇混合物等)中用NaOCH3處理，除去芐基，得到化合物(27)，該反應可在0-40℃溫度下，攪拌含有化合物(26)的溶液，維持1-24小時。該反應程序可包括在四氫呋喃和甲醇混合物中用H2O附加處理，以及用Amberlite IRC-50中和溶液。
用本發(fā)明的方法得到的化合物(14)、(15)，(16)，(17)，(25)，(26)和(27)都是新化合物。
本發(fā)明的新化合物用來作為一種腫瘤標記，一種對具有分化能力的細胞的鑒別標志，并以此合成中間產(chǎn)物。
現(xiàn)在用下述實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
參考例1由化合物(11)制備化合物(12)658毫克(0.68毫摩爾)化合物(11)溶解在25毫升甲醇中，并用320毫克的10%Pd-C在室溫下催化還原24小時。反應之后，過濾反應混合物，除去Pd-C母液于減壓下濃縮，得到的殘留物(463毫克，98%，Rf0.72，丁醇∶乙醇∶水＝4∶2∶2)溶解在2毫升酸酐和2毫升吡啶混合物中，在室溫下攪拌24小時，然后減壓濃縮。殘留物用硅膠柱(Wakogel C-300，35克，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶4)提純，得到545毫克化合物(12)(收率85%)〔d〕22D+7.60(C＝0.96，CHCl3)Rf＝0.38，乙酸乙酯，高效薄層色譜法元素分析理論值C 49.69，H 5.77，N 1.70實驗值C 49.73，H 5.78，N 1.57核磁共振(400MHz PPm，CDCl3，TMS)1.71，1H，t，J＝12.5，H-3bax，2.60，1，H，m，H-3be q1.86-2.23 27H，CH3CO，3.86，S，-OCH3α-anomer，3.85S，-OCH3β-anomen 5.38d，J＝8.3H-laβ 6.29H-laαd，J＝3.91參考例2由化合物(12)制備化合物(13)
452毫克(0.55毫摩爾)化合物(12)，溶解在1.0毫升二甲基甲酰胺中，加熱到50℃，加入56毫克NH3NH2AcoH攪拌5分鐘，反應混合物冷卻后用乙酸乙酯稀釋，用水洗滌，用MgSO4干燥乙酸乙酯相并濃縮，得到414毫克化合物(13)(收率97%)。Rf＝0.32乙酸乙酯，高效薄層色譜法實施例1由化合物(13)制備化合物(14)156毫克的化合物(13)溶解在1.0毫升二氯甲烷中、并加入116毫克(0.80毫摩爾)三氯乙腈。得到的混合物于冰浴冷卻下攪拌加入9.0毫克的NaH(60%油質(zhì))，然后再攪拌3小時。將反應混合物減壓下濃縮，用硅膠柱(Wakogel C-300，10g，乙酸乙酯)提純，得到84毫克化合物(14)(收率45%)Rf＝0.37，乙酸乙酯實施例2由化合物(14)制備化合物(15)和(16)用圖1a和1b所示方法制備的62毫克(0.067毫摩爾)的化合物(14)和51毫克(0.067毫摩爾)苯甲?；?神經(jīng)酰胺化合物(34)溶解在2毫升氯仿中。該溶液在冰浴冷卻并攪拌下加入1克活化4A分子篩AW300，并加入10微升(0.08毫摩爾)三氟化硼乙醚。該反應混合物在相同溫度下攪拌1小時，再在室溫下攪拌24小時，然后，用氯仿稀釋反應混合物，用氟鎂石過濾，減壓下濃縮，殘留物用硅膠柱(Wakogel C-300，20g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)提純，得到10.4毫克化合物(15)(收率10.2%)和28毫克化合物(16)(收率27.5%)化合物(15)Rf＝0.41(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)
元素分析理論值 C 64.18，H 8.64，N 1.85實驗值 C 64.14，H 8.71，N 1.87〔d〕20D-17.2(C＝0.92，CHcl3)核磁共振(400 MHz PPm CDcl3TMS)0.876 CH3tJ＝5.9，0.879，CH3tJ＝5.4，1.252 CH21.917-2.165 CH3CO，3830 CH3O-，S化合物(16)Rf＝0.25(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)〔α〕21D-0.37(C＝1.40，CHcl3)元素分析C81H130N2O24+ 1/2 C6H5CH3理論值C 64.98，H 8.64，N 1.79實驗例C 65.07，H 8.77，N 2.05實施例3由化合物(15)制備化合物(17)25毫克(0.0165毫摩爾)化合物(15)溶解在2.0毫升四氫呋喃和甲醇(四氫呋喃∶甲醇＝1∶1)的混合物中，加入70微升2.14N NaHCO3水溶液，并在室溫下攪拌3小時。反應混合物減壓下濃縮、殘留物中加入1.0毫升四氫呋喃和1.0毫升水、并于室溫下攪拌1小時。得到的混合物用Amberlite IRC50中和，過濾除去離子交換樹脂，減壓下干燥濾液，所得殘留物溶解在2.0毫升四氫呋喃和甲醇(四氫呋喃∶甲醇＝1∶1)混合物中，用NaOH水溶液使混合物呈堿性，然后減壓濃縮、殘留物溶解在氯仿甲醇和水(60∶30∶46)的混合物中，用交聯(lián)葡萄糖LH-20柱(1×45厘米)提純，得到12毫克化合物(17)(收率66%)Rf＝0.34氯仿∶甲醇∶水＝60∶30∶46核磁共振(400MHz d，b DMSO 300 TMS)5.54，H-5′，t，d，J＝6.0，16.4;5.55，H-4′，d，d，J＝7.0，15.6，4.66，bSH-1a eq，4.22，H-3a，ddJ＝4.0，7.0，3.98 H-4a d，J＝2.4，3.90H-3′tJ＝7.0 1.23，S CH20.85，CH3，tJ＝6.4實施例4由化合物(16)制備化合物(18)10毫克(0.066毫摩爾)化合物(16)溶解在2毫升四氫呋喃和甲醇(1∶1)混合物中。得到的溶液中加入15微升nNaOCH3并于室溫下攪拌過夜。該反應混合物中加入10微升n NaOCH3并在室溫下攪拌4小時。然后減壓下除去反應混合物中的溶劑。殘留物中加入2毫升四氫呋喃和甲醇(1∶1)混合物以及0.5毫升H2O，于室溫下攪拌過夜，減壓下除去混合物中的溶劑，殘留物用交聯(lián)葡萄糖LH-20柱(CHcl3∶甲醇∶H2O＝60∶30∶4.6)提純，得到5毫克化合物(18)(收率68.5%)Rf＝0.386(CHcl3∶甲醇∶H2O＝60∶30∶4.6)〔d〕23D-2.545(C＝0.165，CHCl3∶MeOH＝2∶1)核磁共振(400MH2d-b DMSO，300 TMS)5.52，H-5′，dt，J＝6.6，15.1;
5.34，H-4′，dd，J＝15.4，7.1;
4.07，H-1，aaxJ＝7.6276，H-3beq，dd，J＝12.5，4.9;
參考例3由化合物(20)制備化合物(21)將3毫升吡啶和3毫升酸酐加入到150毫克(0.16毫摩爾)化合物(20)中，并使該化合物溶解，將得到的混合物中加入50毫克4-二甲氧基氨基吡啶，并在室溫下攪拌2天，除去反應混合物所含溶劑，得到的殘留物用柱色譜(Wakogel C-300，20克，甲苯∶甲醇＝10∶1)提純。得到180毫克化合物(21)(收率89%)Rf＝0.439(甲苯∶甲醇＝10∶1)〔d〕10D-19.29(C＝0.985，CHCl3)參考例4由化合物(21)制備化合物(22)將1.1449克化合物(21)溶解在50毫克甲醇中，并于室溫下用600毫克100%Pd-C進行催化還原反應4小時，用氟鎂石過濾反應混合物，減壓蒸餾，得到807毫克化合物(22)(收率97.9%)Rf＝0.64(丁醇∶乙醇∶水＝4∶2∶1)參考例5由化合物(22)制備化合物(23)將121毫克(0.174毫摩爾)化合物(22)溶解在3毫升吡啶和3毫升酸酐的混合物中，加入20毫克4-二甲氧基氨基吡啶并攪拌過夜，反應混合物減壓下蒸餾，殘留物用柱色譜(C-300，20克，甲苯∶甲醇＝10∶1)提純，得到110.4毫克化合物(23)(收率72.2%)。
Rf＝0.259(甲苯∶甲醇＝10∶1)〔d〕10D+26.63(C＝0.995，CHCl3)元素分析C34H47O22N1+ 1/2 C6H5CH3理論值C51.90%，H5.92%，N1.61%實驗值C51.71%，H5.91%，N1.69%
參考例6由化合物(23)制備化合物(24)將96毫克(0.12毫摩爾)化合物(23)溶解在1毫升二甲基甲酰胺中，加入122毫克H2N·NH2·AcOH，并于50℃下攪拌5分鐘，在反應混合物中加入乙酸乙酯，然后用水洗滌，得到的混合物用無水硫酸鎂干燥、再減壓蒸餾。殘留物用柱色譜(C-300，25克，丙酮∶四氯化碳＝1∶1)提純，得到69.5%化合物(24)收率為76.4%。
Rf＝0.509(丙酮∶四氯化碳)〔d〕10D+36.16(C＝1.015，CHCl3)實施例5由化合物(24)制備化合物(25)將133毫克(0.17毫摩爾)化合物(24)溶解在1毫升無水二氯乙烷中，在冰浴冷卻下加入0.358毫升cl3CCN和12微升(0.085毫摩爾)的DBU并攪拌3小時。反應混合物用柱色譜(C-300，20克，丙酮∶四氯化碳＝1∶2)提純，得到122毫克化合物(25)(收率77.4%)Rf＝0.393(丙酮∶四氯化碳＝1∶2)〔d〕10D+35.18(C＝1.00，CHCl3)實施例6由化合物(25)制備化合物(26)將溶解在3毫升氯仿中的100毫克(0.108毫摩爾)化合物(25)和83毫克(0.109毫摩爾)苯甲?；?神經(jīng)酰胺加入1克分子篩(耐酸性)中。在用冰-甲醇浴冷卻情況下，于混合物中加入15微升(0.124毫摩爾)三氟化硼·乙醚，在相同溫度下攪拌1小時，爾后于室溫下攪拌24小時用氟鎂石過濾反應混合物，減壓蒸餾，殘留物用柱色譜(C-300，20克，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)提純，得到20.9毫克化合物(26)收率12.7%。
Rf＝0.25(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)〔d〕18D+8.80(C＝0.25，CHCl3)元素分析理論值C64.18，H8.64，N2.05實驗值C64.03，H8.50，N1.80實施例7由化合物(26)制備化合物(27)將15毫克(0.0989毫摩爾)化合物(26)溶解在1毫升四氫呋喃和1毫升甲醇的混合物中，加入25微升1N NaOCH3，于室溫下攪拌過夜，反應混合物經(jīng)減壓蒸餾后得到的殘留物中加入1毫升四氫呋喃，1毫升甲醇和0.5毫升水，于室溫下攪拌過夜，該反應混合物用Amberlite IRC50中和、過濾，減壓下蒸餾、所得殘留物用薄層色譜(用三氯甲烷∶甲醇∶水＝60∶30∶46展開，用三氟甲烷∶甲醇∶水＝5∶5∶1萃取)和交聯(lián)葡萄糖LH-20(三氯甲烷∶甲醇∶水＝60∶30∶46)提純，得到7.3毫克化合物(27)(收率67%)和2.5毫克化合物(28)(收率23%)化合物(28)Rf＝0.412(三氯甲烷∶甲醇∶水＝60∶30∶46)〔d〕24D+15.60(C＝0.125，CHCl3∶MeOH＝2∶1)核磁共振(400MHzd-b DMSO 650TMS)5.56，H-5′d、t，J＝15.1，7.1;
5.37，H-4′d，d，J＝15.4，6.6;
4.67 H-lae q bS;4.10，H-4a bS
化合物(27)Rf＝0.333(三氯甲烷∶甲醇∶水＝60∶30∶46)〔d〕24D-13.34(C＝0.365，三氯甲烷∶甲醇＝2∶1)核磁共振(400MHz d-b DMSO 650 TMS)5.54，H-5′d，t，J＝1.54，6.6;
5.39，H-4′cd，cd，J＝6.8，15.6;
4.06，H-laax d，J＝7b;
4.03，H-4a bS
權(quán)利要求
1.制備由式Ⅲ表示的唾液基腦苷脂的方法，
R7氫或芐基，R11為含13個碳原子的飽和脂肪烴，R12為含23個碳原子的飽和脂肪烴；R9為氫或甲基；R10獨自為氫或乙酰；該方法包括在二氯甲烷中，于DBU存在下，將R8為氫，R10為乙?；氖舰蛲僖核嵫苌?br> 與三氯乙腈反應，生成R8為-C(NH)CCl3，R9為甲基，R10為乙?；氖舰笸僖核嵫苌?；于氯仿中，在4A分子篩和BF3Et2O存在下及-10至40℃，將上面得到的式Ⅱ唾液酸衍生物與下式神經(jīng)酰胺的苯甲酰衍生物(其中R11和R12如上所
定義)反應2-5小時，然后再于20℃-40℃反應1-24小時，得到唾液基腦苷脂的混合物；如需要，色譜分離該混合物得唾液基腦苷酯；和在甲醇與四氫呋喃混合物中，用NaOMe處理所得化合物來進行水解。
全文摘要
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)式如下的新化合物本發(fā)明也提供制備該化合物的方法。
文檔編號C07H15/04GK1059727SQ91102740
公開日1992年3月25日 申請日期1986年6月7日 優(yōu)先權(quán)日1985年6月7日
發(fā)明者小川智也, 杉本守, 沼田昌明, 志烏善保, 伊藤正善 申請人:理化學研究所, 美克德株式會社