MyD88小分子擬似物AS-1全合成的方法改進

張 興, 鄭炎松

(華中科技大學 化學與化工學院,湖北 武漢 430074)

在轉錄因子中，核因子κB(NF-κB)與炎癥、免疫、細胞的增殖和死亡等生理功能密切相關，而NF-κB的信號通路能夠受到髓樣分化蛋白88(MyD88)的介導，因此用小分子模擬MyD88的功能，可以阻止MyD88與NF-κB的作用，起到調節上述生理功能的目的，從而篩選出小分子藥物[1～4]。已經發現MyD88的小分子擬似物——N-(N′-3-苯丙酰-L-纈氨酰)四氫吡咯(AS-1),能夠抑制NF-κB的信號通路，可望用于治療細菌感染和炎癥[3，4]、對神經細胞的消炎和保護[1]、以及治療心血管疾病[5～7]等。由于AS-1分子結構簡單、毒性小、作用機理明確，極有可能發展成臨床用藥，但有關全合成方法的報道[4，8]較少，而且不適合大規模生產。

Bartfai等[4]首次報道了AS-1的全合成：以N-Boc-L-纈氨酸-N-羥基琥珀酰亞胺酯(2)為原料，用四氫吡咯酰胺化、再脫去Boc保護基、最后與3-苯丙酸對硝基苯酚酯(苯丙酰化試劑)完成苯丙酰化反應制得AS-1。該路線雖然產率高，但2與苯丙酰化試劑價格昂貴，不適宜工業化生產。

Scheme1

陶李明等[8]以文獻[4]方法為基礎，在最后一步苯丙酰化時用價格便宜的3-苯丙酸乙酯代替3-苯丙酸對硝基苯酚酯。但在這篇報道中，有關AS-1的結構是錯誤的，錯將其N-酰化四氫吡咯基畫成了N-羥基四氫吡咯酯基，將酰胺基變成了酯基。此外，AS-1的命名也不準確，按照以丁酮為母體命名，甲基取代基既不是在N-上，也不是在四氫吡咯基上，而應該在丁酮的3-位上。更為重要的是，我們在重復文獻[8]方法時發現，用3-苯丙酸乙酯為原料進行苯丙酰化的最后一步反應，用硅膠薄層色譜監測，在室溫下纈氨酸的氨基完全不與3-苯丙酸乙酯進行酰基化反應，即使在回流的溫度下，也不見任何反應。而且該反應路線關鍵的兩步酰胺化反應均要用硅膠柱色譜進行分離純化，也不利于今后的工業化生產。

針對文獻[4，8]工藝路線的問題，本文以容易得到的N-Boc-L-纈氨酸(1)為起始原料，最后一步用苯丙酰氯為苯丙酰化試劑，高產率地合成了AS-1(Scheme 1)，其結構經1H NMR和MS確證，總收率42%，純度高于98%。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-5型數字顯微熔點儀(溫度未校正);WZZ-2B型自動旋光儀；Bruker AVANCE-400型核磁共振譜儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標);1100 LC/MSD Trap型二維液相色譜-離子阱質譜聯用儀(LC-MS)。

CH2Cl2經無水氯化鈣干燥后重蒸；甲苯經無水氯化鈣干燥，鈉絲回流后重蒸；氯仿經水洗、無水硫酸鎂干燥、重蒸；DME(乙二醇二甲醚)經無水硫酸鈉干燥后，通入高純氮氣，加入鈉絲回流后重蒸;其余所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 2的合成

(2)N-(N′-Boc-L-纈氨酰)四氫吡咯(3)的合成

(3)N-(L-纈氨酰)四氫吡咯三氟乙酸鹽(4)的合成

(4) AS-1的合成

2 結果與討論

本文首次報道了AS-1以及所有中間體的比旋光度，這將有利于研究AS-1的光學活性對生理活性的影響。分別于4 ℃[9]和25 ℃反應，考察了反應溫度對由1合成2的光學活性的影響。實驗結果表明，其比旋光度分別為-36.5°和-35.5°，兩者相差不大，所以可以在室溫下進行反應。

在改進的全合成路線中，所有中間產物不需經硅膠柱色譜分離純化，只通過重結晶、洗滌等簡單操作，就能使AS-1的純度在98%以上。所有中間產物及AS-1的1H NMR和MS數據以及物理狀態與文獻[4]報道吻合。改進路線有望用于工業化生產。

[1] Davis C N, Mann E, Behrens M M,etal. MyD88-dependent and -independent signaling by ⅠL-1 in neurons probed by bifunctional Toll/ⅠL-1 receptor domain/BB-loop mimetics[J].Proc Natl Acad Sci USA,2006,103(8):2953-2958.

[2] 李躍華,哈團柱,陳琪,等. MyD88依賴性核因子-κB信號途徑在心肌肥大發生過程中的調控作用[J].中華醫學雜志,2005,85(4):267-272.

[3] Nicola F, Grazia G, Andrea C,etal. Design,synthesis,and in vitro activity of peptidomimetic inhibitors of myeloid differentiation factor 88[J].J Med Chem,2008,51:1189-1202.

[4] Bartfai T, Margarita B M, Gaidarova S,etal. A low molecular weight mimic of the Toll/ⅠL-1 receptor/resistance domain inhibits ⅠL-1 receptor-mediated responses[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(13):7971-7976.

[5] Hu Y L, Li T, Wang Y M,etal. ⅠL-1R/MyD88-TIR mimic AS-1 targets the MyD88-dependent signaling pathway[J].Journal of Nanjing Medical University(English edition),2007,21(6):354-358.

[6] 李躍華,劉春祥,李婷,等.N-[2-甲基-1-(吡咯烷-1-碳酰基)丙基]-3-苯基丙酰胺在制藥中的應用. CN 200 910 028 481.6[P].2009.

[7] Arditi M, Rajavashisth T, Shah P K. Methods for treating vascular disease. WO 2 005 117 975[P].2005.

[8] 陶李明,劉文奇,胡玉龍,等.N-(3-甲基-1-吡咯烷基)-1-丁酮基苯丙酰胺的合成研究[J].中國藥房,2010,21(9):802-803.

[9] Anderson G W, Zimmerman J E, Callahan F M. The use of esters ofN-hydroxysuccinimide in peptide synthesis[J].J Am Chem Soc,1964,86:1839-1842.