專利名稱:唾液糖神經(jīng)酰胺及其生產(chǎn)方法
本發(fā)明涉及新的唾液糖神經(jīng)酰胺(Sialosyl ceramides)及其生產(chǎn)方法。
哺乳類動物細胞的糖脂含有用神經(jīng)酰胺表示的脂類結(jié)構(gòu)，其中脂肪酸由酰胺基接到長鏈氨基醇的神經(jīng)鞘氨醇上，而糖類，如葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、巖藻糖，和唾液酸通過糖苷鍵以各種連接形式連接在神經(jīng)鞘氨醇上，該糖脂屬于所謂的神經(jīng)鞘氨醇糖脂類。確切地說，具有唾液酸的糖脂稱為神經(jīng)節(jié)苷脂。
這些化合物的大多數(shù)通常位于細胞膜雙分子層的外層，通過近來的研究認為，這些化合物在細胞的識別和提供信息的接受和應(yīng)答受體、分化、增殖、惡變和行為功能方面起重要作用。
然而，人們不能充分地說明做為細胞膜的一種組分的基本成分為神經(jīng)節(jié)苷脂的糖脂的功能，并且從有機體中分離和提純神經(jīng)節(jié)苷脂是困難的。
雖然，GM3(GM單唾液糖神經(jīng)節(jié)苷脂)和GM4的精細合成已經(jīng)成功地進行，但與上述化合物結(jié)構(gòu)相似的本發(fā)明的非天然化合物(GM5)的合成對于說明做為細胞膜一種組分的基本成分為神經(jīng)節(jié)苷脂的糖脂的功能仍是必要的和不可缺少的。
本發(fā)明的目的是提供新的唾液糖神經(jīng)酰胺及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明涉及由下述結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物及其生產(chǎn)方法。
〔其中R1代表氫原子或CH3CO基，R2代表-COOR4(R4代表Na或甲基)或下式的基團
(R5代表氫原子、-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3)，當R2是-COOR4時，R3代表下式的基團
(R5代表氫原子、-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3，或當R2是下式的基團時
R3代表-COOR4(R4代表Na或甲基)〕本發(fā)明結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的典型例子說明如下
化合物(Ⅰ)R1＝CH3CO、
化合物(Ⅱ)R1＝CH3CO、R2＝-COOCH3、
化合物(Ⅲ)R1＝H、
化合物(Ⅳ)R1＝H、R2＝-COONa、
化合物(Ⅶ)R1＝CH3CO，
R3＝-COOCH3，化合物(Ⅷ)R1＝CH3CO，R2＝-COOCH3，
本發(fā)明的生產(chǎn)方法參考下面圖解Ⅰ至Ⅲ，進行詳細地描述。
化合組(Ⅴ)是從用庫恩(Kuhn)和其他人(參考Chem.Ber.，99，611-617(1966)的方法制備的N-乙酰神經(jīng)氨酸甲酯制備的。
化合物(Ⅵ)是神經(jīng)酰胺部分，它是用在日本專利申請44913/1984(日本專利公開190745/1985)中公開的方法制備的。
化合物(Ⅸ)也是神經(jīng)酰胺部分，它是用在日本專利公開190745/1985或日本專利申請248981/1986中公開的方法制備的(見圖解Ⅲ)。
將化合物(Ⅵ)或(Ⅸ)、苷化催化劑、如三氟甲基磺酸銀(Silver triflate)、溶劑(如二氯乙烷、四氫呋喃和氯仿的混合溶液、硝基甲烷、四氫呋喃和氯仿)加到4A或AW300分子篩中，該混合物在室溫下攪拌約1-6小時。然后，在冷卻下，如用冰-甲醇，將含有化合物(Ⅴ)和溶劑(如二氯乙烷、四氫呋喃和氯仿的混合溶液、硝基甲烷、四氫呋喃或氯仿)的溶液加入得到的混合物中，將其靜置約0.5-2小時后，在室溫下攪拌約10-20小時。過濾該反應(yīng)溶液，并將氯仿加入濾液中，然后該濾液用飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和鹽水洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并進行真空蒸餾。殘留物用已知方法如硅膠柱提純，得到化合物(Ⅰ)和(Ⅱ)或化合物(Ⅶ)和(Ⅷ)。
將化合物(Ⅰ)溶于甲醇中，并把甲醇鈉加入甲醇溶液中，在室溫下攪拌3-12小時。反應(yīng)完以后，反應(yīng)溶液進行真空蒸餾，并將甲醇、四氫呋喃和蒸餾水加到殘留物中，在室溫下攪拌約10-20小時。反應(yīng)溶液用IRC-50中和，將其過濾，然后進行真空蒸餾。其殘留物用已知方法如交聯(lián)葡聚糖凝膠LH-20柱提純，得到化合物(Ⅲ)。
用上述的相同方法，處理化合物(Ⅶ)，可得到化合物(Ⅲ)用上述的相同方法，處理化合物(Ⅱ)或(Ⅷ)可得到化合物(Ⅳ)。
用上述圖解的反應(yīng)步驟合成的所有化合物(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅶ)和(Ⅷ)都是新化合物。
上述的本發(fā)明新的化合物用來做為有不同誘導(dǎo)能力細胞的腫瘤標記、分子標記，或做為合成的中間體。
根據(jù)下面的實施例，詳細地描述本發(fā)明。
實施例1在氬氣氛中將100mg(0.13mmol)化合物(Ⅵ)、400mg(1.5mmol)三氟甲基磺酸銀和3ml二氯甲烷加到1g活化的4A分子篩中，并在室溫下攪拌3小時。然后，在用冰-甲醇浴冷卻下，將含有50mg(0.1mmol)化合物(Ⅴ)的1ml二氯乙烷溶液加入所得溶液中，將其靜置1小時后，在室溫下攪拌15小時。過濾得到的反應(yīng)溶液，并將氯仿加入濾液中，然后，該濾液用飽和的碳酸氫鈉水溶液和飽和的氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并真空濃縮。其殘留物用硅膠柱(Wako硅膠C-300，25g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2，氯仿∶甲醇＝10∶1)提純，得到17mg(14%)化合物(Ⅰ)和7mg(6%)化合物(Ⅱ)。
化合物(Ⅰ)的物理性質(zhì)Rf＝0.30(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)〔α〕20D-1.33(C＝0.75，氯仿)元素分析設(shè)算值C，69.16，H，9.32，N，2.12(+C6H5CH3)測定值C，68.69，H，9.73，N，2.251H-NMR(CDCl3)δH 3.772(S，3H，OMe)，2.107，2.024，1.961，1.881，1.885(AC×5)，0.879(t，6H，CH2CH3X2)化合物(Ⅰ)的物理性質(zhì)Rf＝0.29(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2)〔α〕20D-2.40(C＝0.25，氯仿)元素分析計算值C，69.16，H，9.32，N，2.12(+C6H5CH3)測定值C，69.22，H，9.87，N，2.181H-NMR(CDCl3)δH 3.559(S，3H，OMe)，2.068，2.033，2.027，2.023，1.880(AC×5)0.879(t，6H，CH2CH3×2)實施例2在氬氣氛中將100mg(0.13mmol)化合物(Ⅵ)、400mg(1.5mmol)三氟甲基磺酸銀、3ml四氫呋喃和氯仿(1∶1)的混合溶液加到1g4A分子篩中，并在室溫下攪拌3小時。然后，在用冰-甲醇浴冷卻下，將含有100mg(0.2mmol)化合物(Ⅴ)的四氫呋喃和氯仿(1∶1)的1ml混合溶液加到得到的溶液中，將其靜置1小時后，在室溫下攪拌15小時。過濾得到的反應(yīng)溶液，將氯仿加入濾液中，然后，該濾液用飽和的碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，真空濃縮。其殘留物用硅膠柱(WaKO硅膠C-300，25g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2，氯仿∶甲醇＝10∶1)提純，得到70mg(29%)化合物(Ⅰ)和10mg(42%)化合物(Ⅱ)。
化合物(Ⅰ)的物理性質(zhì)同實施例1。
化合物(Ⅱ)的物理性質(zhì)同實施例1。
實施例3在氬氣氛中，將100mg(0.13mmol)化合物(Ⅵ)、400mg(1.5mmol)三氟甲基磺酸銀、3ml硝基甲烷加到1gAW300分子篩中，并在室溫下攪拌3小時。然后，在用冰-甲醇浴冷卻下，將含有100mg(0.2mmol)化合物(Ⅴ)的1ml硝基甲烷溶液加到所得溶液中，將其靜置1小時后，在室溫下攪拌15小時。過濾得到的反應(yīng)溶液，其濾液用氯仿稀釋，然后，用飽和的碳酸氫鈉水溶液和飽和的氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并真空濃縮。其殘留物用硅膠柱(WaKo硅膠C-300，25g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2，氯仿∶甲醇＝10∶1)提純，得到55mg(23%)化合物(Ⅰ)和60mg(25%)化合物(Ⅱ)。
化合物(Ⅰ)的物理性質(zhì)同實施例1。
化合物(Ⅱ)的物理性質(zhì)同實施例1。
實施例4在氬氣氛中，將100mg(0.13mmol)化合物(Ⅵ)、400mg(1.5mmol)三氟甲基磺酸銀、3ml四氫呋喃加到1gAW300分子篩中，并在室溫下攪拌3小時。然后，在用冰-甲醇浴冷卻下，將含有100mg(0.2mmol)化合物(Ⅴ)的1ml四氫呋喃溶液加到所得溶液中，將其放置1小時后，在室溫下攪拌15小時。過濾得到的反應(yīng)溶液，并將氯仿加到濾液中，該濾液用飽和的碳酸氫鈉水溶液和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并進行真空蒸餾。其殘留物用硅膠柱(C-300，25g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶2，氯仿∶甲醇＝10∶1)提純，得到70mg(29%)化合物(Ⅰ)和72mg(30%)化合物(Ⅱ)。
化合物(Ⅰ)的物理性質(zhì)同實施例1。
化合物(Ⅱ)的物理性質(zhì)同實施例1。
實施例514mg(0.012mmol)化合物(Ⅰ)溶于8ml甲醇中，并將50μl甲醇鈉加到得到的溶液中，在室溫下攪拌6小時。反應(yīng)溶液進行真空蒸餾，并將1ml甲醇、1ml四氫呋喃和0.5ml蒸餾水加到殘留物中，在室溫下攪拌15小時。用IRC-50中和該反應(yīng)溶液，將其過濾，然后進行真空蒸餾。其殘留物用交聯(lián)葡聚糖凝膠LH-20柱(氯仿∶甲醇∶水＝60∶30∶4.6)提純，得到4.7mg(43%)化合物(Ⅲ)。
化合物(Ⅲ)的物理性質(zhì)
Rf＝0.63(丁醇∶乙醇∶水＝2∶1∶1)1H-NMR δH(CdCDMSOD2O＝49∶1，30°)1.858(S，3H，NHCOCH3)0.853(t，6H，-CH2CH3)分解溫度217-222℃實施例6除了將30μl甲醇鈉加到5mg(0.004mmol)化合物(Ⅱ)中之外，用與實施例5相似的方法，得2.0mg(50%)化合物(Ⅳ)。
化合物(Ⅳ)的物理性質(zhì)Rf＝0.63(丁醇∶乙醇∶水＝2∶1∶1)1H-NMR δH(cd6DMSO∶D2O＝49∶1，30°)1.884(S，3H，NHCOCH3)0.855(t，6H，-CH2CH3)分解溫度74-78℃實施例7按照日本專利申請248981/1986所述方法，由神經(jīng)酰胺化合物(1a)制備化合物(Ⅸ)。
1.360g(2.09mmol)神經(jīng)酰胺化合物(1a)溶于30ml吡啶中，將722.8mg(2.77mmol)Trcl加到該吡啶溶液中，接著在50℃下攪拌12小時。從反應(yīng)混合物中除去吡啶，殘留物溶于氯仿中。該氯仿溶液用水和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并進行真空蒸餾。殘留物用硅膠柱(WaKo硅膠，C-300，85g，甲苯∶乙酸乙酯＝5∶1，含有2%
Et3N)提純，得到909mg(45%)化合物(1b)。
15ml二甲基甲酰胺，370mg(1.36mmol)ClSi(C6H5)2C(CH3)3和183mg(2.69mmol)咪唑加到800mg(0.90mmol)化合物(1b)中，接著在室溫下攪拌12小時。將乙醚加到所得反應(yīng)溶液中。所得乙醚溶液用水和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并進行真空濃縮。殘留物用硅膠柱(WaKo)硅膠，C-300，80g，己烷∶乙酸乙酯＝10∶1，含有2%Et3N)提純，得1.006(99%)化合物(1c)。
將1.0g(0.88mmol)化合物(1c)溶于20ml二氯乙烷和1ml甲醇的混和溶液中，67mg(0.35mmol)TsOH(對甲苯磺酸-水合物)加到反應(yīng)混合物中，接著在室溫下攪拌1小時。把飽和的NaHCO3水溶液加到所得反應(yīng)溶液中，以便將其中和。將氯仿加到該溶液后，所得氯仿溶液用水和飽和的氯化鈉水溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，進行真空蒸餾。殘留物用硅膠柱(WaKo硅膠，C-300，25g，己烷∶乙酸乙酯＝5∶1)提純，得到650mg(83%)化合物(Ⅸ)。
化合物(Ⅸ)的物理性質(zhì)Rf＝0.113(己烷∶乙酸乙酯＝5∶1)〔α〕25D13.79(C＝0.425，乙酸乙酯)
400MHz NMR CDCl3，TMS，ppm 0.879，6H，t，J＝6.5，-CH2CH3x 2，1.066，9H，s，t-butyl，1.252，62H，s，-CH2-，1.574，2H，m，H-3′，1.869，2H，m，H-6，1.962，2H，m，H-2′，3.621，1H，d，d，d，J＝2.9，7.2，11.0，H-1，3.831，1H，m，H-2，3.887，1H，d，d，d，J＝2.6，4.4，11.1，H-1，4.335，1H，t，J＝3.6，H-3，5.370，1H，dd，J＝15.2，5.5，H-4，5.406，1H，dt，J＝15.2，5.6，H-5，7.34～7.66，10H，m，芳族質(zhì)子實施例8把溶于2ml四氫呋喃的100mg(0.113mmol)化合物(Ⅸ)和溶于1ml四氫呋喃的505mg(1.96mmol)AgOTf加到1g活化的4A分子篩中，接著攪拌10分鐘。在-20℃下，將溶于1ml四氫呋喃中的202mg(0.34mmol)化合物(Ⅴ)慢慢加到所得反應(yīng)混合物中，接著在室溫下攪拌18小時。用硅藻土過濾該反應(yīng)溶液，用乙酸乙酯稀釋濾液，用飽和碳酸氫鈉水溶液、水和飽和氯化鈉水溶液洗滌，用無水MgSO4干燥，并進行真空蒸餾。殘留物用硅膠柱(WaKo)硅膠，C-300，25g，甲苯∶乙酸乙酯＝1∶1)提純，得到化合物(Ⅶ)(28.5mg，18.6%)和化合物(Ⅷ)(36.4mg，23.8%)。
化合物(Ⅶ)的物理性質(zhì)Rf＝0.46(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶1)元素分析計算值C68.79，H9.47，N2.06測定值C68.20，H9.34，N2.05NMR 400MHz ppm CDCl3TMS，0.879(6H，s，CH3x 2，J＝7.0)，1.045(9H，s，t-Bu)，1.919，2.003，2.031，2.094，2.138(s，Ac x 5)，2.404(1H，3-Heq，dd，J＝12.70，7.82)，3.75(3H，s，OCH3)，5.05(m，1H，H-4)，7.3～7.7(m，10H，Ph)化合物(Ⅷ)的物理性質(zhì)Rf＝0.42(甲苯∶乙酸乙酯＝1∶1)元素分析計算值C67.01，H9.52，N2.00(+2H2O)測定值C66.95，H9.14，N2.18NMR 400MHz ppm CDCl3TMS，0.874(6H，t，CH3x 2，J＝7.0)，1.031(9H，s，t-Bu)，1.884，2.028，2.041，2.093，2.128(s，OAc x 5)，2.532(1H，dd，J＝12.82，4.76，H-3eq)，3.728(3H，s，OCH3)4.858(1H，m，H-4)，7.3～7.7(10H，m，Ph)
權(quán)利要求
1.用下述結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物
其中R1代表氫原子或CH3CO-，R2代表-COOR4(R4代表Na或甲基)或下式的基團
(R5代表氫原子、-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3)，和當R2是-COOR4(R4代表Na或甲基)時，R3代表下式的基團
(R5代表氫原子、-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3或者當R2是下式基團時
R3代表-COOR4。
2.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是CH3CO-，R2是下式的基團
和R3是-COOCH。
3.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是CH3，CO-，R2是-COOCH3和R3是下式的基團
4.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是氫原子，R2是下式的基團
和R3是-COONa。
5.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是氫原子，R2是-COONa和R3是下式的基團
6.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是CH3CO-，R2是下式的基團
和R3是-COOCH3。
7.權(quán)利要求
1的化合物，其中R1是CH3CO-，R2是-COOCH3和R3是下式的基團
8.唾液糖神經(jīng)酰胺的生產(chǎn)方法，該方法包括下述步驟(ⅰ)使下述結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物(Ⅴ)
(其中R1代表乙?；琑2代表氯原子，和R3代表-CO2CH3)與下式的化合物反應(yīng)
(R3代表-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3)，生成用結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物(Ⅰ)〔其中R1代表乙?；?，R2代表下式的基團
(R5代表-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3)，和R3代表-CO2CH3〕和用結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物(Ⅱ)〔其中R1代表乙?；琑2代表-CO2CH3，和R3代表下式的基團
(R5代表-COC6H5或-Si(C6H5)2C(CH3)3)〕;(ⅱ)使上述的化合物(Ⅰ)或(Ⅱ)脫乙酰和脫苯甲?；蛎摷坠杌捎媒Y(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物(Ⅲ)(其中R1代表氫原子，R2代表下式的基團
和R3代表-CO2Na)或用結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物(Ⅳ)(其中R1代表氫原子，R2代表-CO2Na，和R3代表下式的基團
9.權(quán)利要求
8的生產(chǎn)唾液糖神經(jīng)酰胺的方法，其中化合物(Ⅴ)與下式化合物的反應(yīng)在4A或AW300分子篩存在下進行。
10.權(quán)利要求
8的生產(chǎn)唾液精神經(jīng)酰胺的方法，其中化合物(Ⅴ)與下式化合物的反應(yīng)在苷化催化劑的存在下進行。
11.權(quán)利要求
10的生產(chǎn)唾液糖神經(jīng)酰胺的方法，其中苷化催化劑是三氟甲基磺酸銀。
12.權(quán)利要求
8的生產(chǎn)唾液糖神經(jīng)酰胺的方法，其中化合物(Ⅴ)與下式化合物的反應(yīng)在溶劑存在下進行。
13.權(quán)利要求
12的生產(chǎn)唾液糖神經(jīng)酰胺的方法，其中溶劑是二氯乙烷、四氫呋喃、氯仿、硝基甲烷、四氫呋喃和氯仿的混合溶液。
14.權(quán)利要求
8的生產(chǎn)唾液糖神經(jīng)酰胺的方法，其中化合物(Ⅰ)或(Ⅱ)的脫乙酰和脫苯甲?；蛎摷坠杌峭ㄟ^甲醇鈉與化合物(Ⅰ)或(Ⅱ)在甲醇中反應(yīng)而進行的。
專利摘要
本發(fā)明提供用下述結(jié)構(gòu)式(1)表示的新的化合物及其制備方法。本發(fā)明新化合物用來做為具有不同的誘導(dǎo)能力的細胞的腫瘤標記，分子標記，或用來做為合成的中間體。
文檔編號C07H15/10GK87103413SQ87103413
公開日1987年12月2日 申請日期1987年4月10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:美克德株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan