N-胺基羰酰萬(wàn)古霉素衍生物的合成

歐陽(yáng)雁， 馮文化

(中國(guó)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(wàn)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(yáng)性菌的出現(xiàn)，不得不開(kāi)發(fā)萬(wàn)古霉素或其它糖肽抗生素的半合成衍生物。鹽酸特拉萬(wàn)星【Telavancin， {Nvan-2-(癸基氨基)乙基-29-[(N-膦酰基甲基)氨甲基]萬(wàn)古霉素(Ⅰ)}】正是在此背景下開(kāi)發(fā)成功并獲得FDA批準(zhǔn)的第一個(gè)萬(wàn)古霉素衍生物。Ⅰ為萬(wàn)古霉素的半合成衍生物,化學(xué)結(jié)構(gòu)上在萬(wàn)古糖胺部份連接一個(gè)疏水性側(cè)鏈,然后和氨甲基膦酸通過(guò)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(wàn)古霉素鹽酸鹽(1， Chart 1)為原料，將其萬(wàn)古糖胺部位與異腈酸酯反應(yīng)生成新型的萬(wàn)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(wàn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)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(cè)波長(zhǎng)：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(cè)波長(zhǎng)：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(diǎn)(HPLC監(jiān)測(cè))。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?cái)嚢?0 min，加入多聚甲醛9.99 mg(0.33 mmol),反應(yīng)至終點(diǎn)(HPLC監(jiān)測(cè))。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(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 4的實(shí)驗(yàn)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(wàn)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(jiǎn)便、高效，且收率穩(wěn)定。

對(duì)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(wàn)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(shí)，相對(duì)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(wàn)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.