N-胺基羰酰萬古霉素衍生物的合成

歐陽雁， 馮文化

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 藥物研究所，北京 100050)

萬古霉素目前臨床上主要適用于耐甲氧西林金黃色葡萄球菌及其他細(xì)菌所致的感染，由于其耐藥的革蘭性陽性菌的出現(xiàn)，不得不開發(fā)萬古霉素或其它糖肽抗生素的半合成衍生物。鹽酸特拉萬星【Telavancin， {Nvan-2-(癸基氨基)乙基-29-[(N-膦酰基甲基)氨甲基]萬古霉素(Ⅰ)}】正是在此背景下開發(fā)成功并獲得FDA批準(zhǔn)的第一個萬古霉素衍生物。Ⅰ為萬古霉素的半合成衍生物,化學(xué)結(jié)構(gòu)上在萬古糖胺部份連接一個疏水性側(cè)鏈,然后和氨甲基膦酸通過曼尼希反應(yīng)在七位氨基酸的鄰苯二酚部位引入膦酰甲基氨甲基[1]。

Chart1

本課題組[2]已成功合成了Ⅰ。本文參照其結(jié)構(gòu)，以萬古霉素鹽酸鹽(1， Chart 1)為原料，將其萬古糖胺部位與異腈酸酯反應(yīng)生成新型的萬古霉素衍生物(3a～3m)；在其鄰苯二酚位上，3與氨甲基膦酸進(jìn)行曼尼希反應(yīng)，合成了一系列新型的N-胺基羰酰取代的萬古霉素衍生物(4a～4m， Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，31P NMR和ESI-MS表征。

13a～3m4a～4m

CompabcdefgR1()2-()3-()4-()6-C6H5-naphthyl4-ClC6H4-ComphijklmR14-BrC6H4-4-FC6H4-4-MeOC6H4-4-EtC6H4-4-CF3Bn3,5-Cl2C6H3-

Scheme1

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Varian 500 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Agilent LC/MSD TOF型質(zhì)譜儀；Alltech型高效液相色譜儀[HPLC,色譜柱：Krosmail C18柱(4.6 nm×150 mm, 5μm)；流動相：A=V(水) ∶V(乙腈) ∶V(TFA)=98 ∶2 ∶0.1%, B=V(水) ∶V(乙腈) ∶V(TFA)=10 ∶90 ∶0.1%；梯度洗脫：A ∶B=95 ∶5～60 ∶40洗脫0 min～20min, A ∶B=60 ∶40洗脫20 min～40min；流速: 1.0 min·min-1；檢測波長：280 nm。半制備色譜柱[Shim-pack PRC-ODS(H)(250 nm×20 mm);流速：5.0 mL·min-1；梯度洗脫：A ∶B=95 ∶5～60 ∶40洗脫0 min～30min, A ∶B=60 ∶40洗脫30 min～60 min;檢測波長：280 nm]。

1，純度>93%，華北制藥廠；2a～2m，百靈威；乙腈，色譜純；其余所用試劑均為化學(xué)純。

1．2 合成

(1)3a～3m的合成(以3b為例)

在反應(yīng)瓶中加入1 2 g(1.35 mmol),混合溶劑[V(DMSO) ∶V(水)=4 ∶1] 15 mL及吡啶20 mL，攪拌10 min,加入己基異腈酸酯(2a)257 mg(2.02 mmol),于室溫反應(yīng)至終點(HPLC監(jiān)測)。加丙酮100 mL，析出白色固體，減壓抽濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，干燥得白色固體3b1.79 g,純度97.1%(直接用于下一步反應(yīng))；ESI-MSm/z: 789.2{[M+2]2+}。

用類似的方法合成3a,3c～3m。

(1) 4a～4m的合成(以4b為例)

在反應(yīng)瓶中加入3b0.5 g(0.32 mmol),氨甲基膦酸70 mg(0.63 mmol)的乙腈(3 mL)溶液及水2 mL，攪拌均勻后用3 mol·L-1NaOH溶液調(diào)至pH 9～10(溶液變澄清),于室溫攪拌10 min，加入多聚甲醛9.99 mg(0.33 mmol),反應(yīng)至終點(HPLC監(jiān)測)。加丙酮100 mL，析出白色固體，用反相制備色譜純化得白色固體4b232 mg，總收率36.3%,純度95.2%;1H NMRδ: 2.67(s, 2H, CH2), 1.26～1.23(m, 9H, CH2), 0.92～0.69(m, 9H, CH3)；31P NMRδ: 11.28。

用類似的方法合成4a, 4c～4m，實驗結(jié)果見表1。

表1 4的實驗結(jié)果Table 1 Experimental results of 4

2 結(jié)果與討論

本文以1為原料，合成了一系列N-胺基羰酰取代的新型萬古霉素衍生物，除3e外，其余(3a～3d,3f～3m以及4a～4m)均為新化合物。該方法簡便、高效，且收率穩(wěn)定。

對3g進(jìn)行MS-MS分析，除了準(zhǔn)分子離子峰1 602{M+H]+}外，而且還給出了豐富的碎片信息峰。其中碎片離子峰297.1和1 307.3表明1與2是在萬古糖胺部位反應(yīng)，而不是亮氨酸部位發(fā)生反應(yīng)[3]。同時，相對于1，1H NMR分析表明，6.25處間苯二酚位芳香質(zhì)子吸收峰消失，表明該部位質(zhì)子被取代；2.67處的單峰為膦酰甲基的CH2質(zhì)子吸收峰，而在1.23～1.26的吸收峰為己基的CH2質(zhì)子吸收峰；31P NMR中11.28的吸收峰為P(=O)(OH)2中磷原子的吸收峰。

[1] 馬培奇. 新型脂糖肽類抗生素特拉萬素[J].上海醫(yī)藥，2010,31(3)：124-125.

[2] 梁玉華，馮文化. 脂糖肽抗生素Telavancin的合成工藝改進(jìn)[J].合成化學(xué)，2011,19(4)：550-553.

[3] Nagarajan R, Schabel A A, Occolowitz J L,etal. Synthesis and antibacterial activity ofN-acyl vancomycins[J].The Journal of Antibiotics,1988,41(10):1430-1438.

[4] Eli Lilly， Company. Urea and thiourea derivatives of glycopeptides[P].EP 881 230 A2,1998.

[5] Schmidt Donald E, Sganga Jeanmarie Donovan. Process for purifying glycopeptides phosph onate derivatives[P].US 119 722 A1,2003.