ш
БИООИГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 1995, там 21, №6, с. 474 - 478
УДК 547.963.07
СИНТЕЗ НОВОГО ЛИПОФИЛЬНОГО ПРОИЗВОДНОГО гмдп -N-AЦETИЛГЛЮKOЗAIVIИHИЛ-(Pl^4)-N-ПAЛЬMИTOИЛIVIУPAMOИЛ-
Ь- АЛАНИЛ-2)-ИЗОГЛУТАШШ А © 1995 г. С. С. Пертель* В. Я. Чирва
Симферопольский государственный университет, кафедра органической химии, 333036, Симферополь, Ялтинская, 4 Поступила в редакцию 12.07.94 г.
' Описан синтез нового липофильного аналога И-ацетилглюкозаминилмурамоилдипептида (ГМДП) -Н-ацетилглюкозаминил-((Л—«-4)-Ы-пальмитоилмурамоил-^-аланил-/)-из01'лутамина. Исходя из метилового эфира полного 0,14-ацетата глюкозаминил-([Н—«-4)-мурамовой кислоты, через стадии ! -д ез а цет и л и р о в а н и я, получения гликозилгалогенида, образования соответствующего оксазолина, его кислотного гидролиза и ацилирования незамещенной аминогруппы мурамовой кислоты паль-митоилхлоридом получали полный О-ацетат метилового эфира ^пальмитоил-Ы'-ацетилдисаха-рида. После деблокирования карбоксильной группы мурамовой кислоты дисахаридное производное конденсировали с дипептидом и удаляли оставшиеся защитные группы.
Ключевые слова: глюкозаминилмурамоилпептш производные, селективное N-дезсщетилирование.
Значительный интерес к олигосахаридным аналогам мурамоилдипептида, в том числе производным М-ацетш1глкжозаминил-([31— "-4)-N-aqe-тилмурамоил-Ь-аланил-£)-изоглутамина (ГМДП), обусловлен их большей биологической активностью по сравнению с М-ацетилмурамоил-Ь-ала-н ил-D - и з о г л ута м и н ом (МДП). В частности, это касается адъювантных свойств [1, 2] и противоопухолевой активности [3].
Описаны 6-О-ацильные производные ГМДП (в частности, октадеканоильные и 2'-тетрадецил-гексадеканоилъные) [4], гликозиды [5J и соединения с модифицированной пептидной частью [3]. Синтез N-ацильных производных ГМДП с неаце-тильными Жирнокислотными остатками до сих пор не описан. Обычно для получения ГМДП и его производных используют готовый дисахарид -^ацетилглгокозаминил:(Р1—*-4)-К-ацетилмура-мовую кислоту (I) из кле точных стенок бактерий, например Micrococcus lysodeicticus [2]. Для его N-переацилирования необходимо предварительное деблокирование аминогрупп. Традиционные методы предусматривают применение для этих целей жестких реагентов; кроме того, невозможно осуществить селективное дезацетилирование одной из двух имеющихся аминогрупп. Создание же дисахаридного фрагмента исходя из N-ациль-ного (неацетильного) производного глюкозамина до сих пор не осуществлено, по-видимому, из-за
* Автор для переписки.
, липофилъные производные, оксазолиновые
сложности гликозилирования мурамовой кислоты по ее 4-ОН-группе.
Нами разработан метод избирательного N-дезацетилирования в 2-ацетамидо-2-дезокси сахарах, предусматривающий сохранение слож-ноэфирных защит и лабильных гликозидных свя зей. Метод включает образование оксазолинового цикла через предварительное получение 1-ОН- и I -С1-производных и последующий кислотный гидролиз его в мягких условиях. Этот прием позволяет провести селективное деблокирование аминогруппы сахара, находящегося на восстанавливающем конце молекулы олигосахарида. В дальнейшем эта аминогруппа должна быть ацилирована в среде, не содержащей большого избытка основания, в ином случае может происходить внутримолекулярное переацилирование путем миграции ацильного остатка с 0-1 "восстанавливающего" сахара.
Приведенная последовательность реакций дает возможность исходя из готового дисахарида (I) синтезировать разнообразные N-ацильные производные И-ацетилглюкозаминил-ф! -^-мурамовой кислоты и соответствующие липофиль ные аналоги ГМДП на их основе.
Исчерпывающее ацетилирование гидроксиль-ных групп и метилирование карбоксила в соединении (I) приводит к защищенному производному (П). Селективное 1-дезацетилирование дает i-OH-npo изводное (III). Его переводят в гликоэилгало-генид (IV) действием тио ни л хлорида. Затем по
СИНТЕЗ НОВОГО ЛИПОФИЛЬНОГО ПРОИЗВОДНОГО гмдп
но
МНАс у ЫНАс
Н3ССНСООН
1. Ас20/Ру
2. СН21ЧТ2
СН3ОКа СНоОН
АсО
II ЫНАс
ЫНАс Н3ССНСО0СН3 Оч
НС1
ОАс
VI
ЫН, • НС]
П»л
ОАс
ННС0(СН2)14СН3 VII
осс
ОАс НОБи (О
ЫНАс
ШСО(СН2),4СН3
н3сснсоон
ТИА • ЭР-ОВг!
ОАс
Ру
ШС0(СН2)14СН3
НзССНСООБи
1) Н2/Рс1 ич 2) МеО№ МеОН
ОАс
НО
ЫНСО(СН2)14СН3 Н3ССНСО-1-А1а-£)-Ю1п(ОВг1) X
IX
ОН
ЫНАс / ЫНСО(СН2)|4СН3
Н3ССНСО-£-А1а-£>-Ю1п XI
ОСС = И^'-дициклогексилкарбодиимид Ю1п = -ЫНСН(СН2)2СООН Н08и = И-гидроксисукцинимид
ВР = -¿-А1а-£>-Ю1п СОМН2
Схема.
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ том 21 № 6 1995
476
ПЕРТЕЛЬ, ЧИРВА
методу Лемье получают оксазолиновое производное (V) [6]. Гидролиз оксазолина в присутствии НС! дает гидрохлорид (VI), который ацшш-руют пальмитоилхлоридом, не допуская присутствия в реакционной среде избытка основания. 'Н-ЯМР-спектр продукта (VIII) (см. "Экспериментальную часть") помимо сигналов протонов углеводной части содержит сигналы протонов пальмитоильного фрагмента, в частности триплеты -СОСН2СН2- (2Н), -СН2СН3 (ЗН), а также мультиплеты -СОСН,СН,- (2Н) и (СН2)12 (24Н).
N-Пальмитоильное производное (VII) освобождают от сложноэфирных защит щелочным гидролизом, реацетилируют и, после активации карбоксильной группы через образование активированного эфира с N-гидроксисукцинимидом, конденсируют с бензиловым эфиром L-аланил-£)-изоглутамина. В 'Н-ЯМР-спектре полученного гликопептида (см. "Экспериментальную часть") наряду с сигналами протонов углеводной части определены сигналы протонов дипептидного фрагмента, в частности дублет СН3СН (ЗН, ала-нип), мультиплет СН + СН (2Н, аланин и глутамин), синглет CH2Ph (2Н) и мультиплет CH^Ph (5Н). Удаление бензил ьной сложноэфирной группы с изоглутамина производили при помощи каталитического гидрогенолиза над палладиевой чернью, а деблокирование гидроксильных групп - с помощью дезацетилирования по Земплену.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Температуры плавления определяли на приборе ПТП (СССР), оптическое вращение - на поляриметре Polamat А (ГДР). Спектры 'Н-ЯМР сняты на спектрометре Bruker WM-200 (200 МГц), внутренний стандарт - Me4Si. ИК-спектры записаны на приборе Specord IR-75 (ГДР) (таблетки КВг). ТСХ осуществляли на пластинках Silufol UV-254 с обнаружением зон путем обугливания при 400°С. Использовали системы растворителей: хлоро-форм-этанол, 10 : 1 (А), 10 : 0.5 (Б); н-бутанол-уксусная кислота-вода, 3:1:1 (В). Колоночную хроматографию (КХ) проводили на предварительно промытом силикагеле L 40 - 100 мкм. Данные элементного анализа соответствуют расчетным значениям. N-A цетилглюкозаминил-((31 —4)-N-ацетилмурамовая кислота производства НПО "Биолар" (1991 г.).
2-Анетамидо-4-0-(2-ацетамидо-3,4,6-три-0-ацетил-2-дезокси-Р-Х>-глюкопиранозил)-6-0-аце-тил-2-дезокси-3-0-[/)-1-(метоксикарбонил)этил]-¿>-глкжопираноза (III). 1.0 г (1.43 ммоль) 2-ацетамиди-4-0-(2-ацетамидо-2-дезокси-Р-£)-глю-копиранозил )-2-дезокси-3-0-(£>-1 -карбоксиэтил)-D-глюкопиранозы (I) обрабатывали 8 мл смеси уксусный ангидрид-пиридин (1 : 1), кратковременно нагревали до ~70°С и упаривали реакционную смесь. Полученный полный ацетат растворя-
ли в этаноле и метилировали эфирным раствором диазометана до перехода всего вещества в метиловый эфир (II) (контроль ТСХ, система А). После удаления растворителей продукт растворяли в 15 мл абсолютного метанола, охлажденного до -8б°С, и прибавляли раствор метилата на-ö трия, полученный путем растворения 0.1 г Na в в 10 мл СН3ОН. Периодически производили контроль ТСХ (система А). После завершения реак-' ции (исчезновение зоны полного ацетата на хро-матограмме) прибавляли к смеси метанольный раствор Н3РО4 до нейтрализации, нагревали до i комнатной температуры, отфильтровывали оса-i док фосфатов натрия и упаривали. Смесь разделяли с помощью КХ в системе хлороформ-этанол, , 100 :3. Получили 657 мг вещества в виде смеси ано-- меров. Выход 70%. Т. пл. 211 - 212°С. [а] f46 +44° J (с 0.924; CH3CN). Лит. [5] для (Ш): [а]546 +19° j (с 0.85; СНС13). ИК (V, см'1): 3450 (ОН), 3310 (NH), 5 2970 (СН3), 1750 (С=0 сл. эфира), 1660 (С=0 . амида I), 1550 (CN + NH амида II), 1230 (С-О-С сл. эфира).
1 2-Пальмитоиламидо-4-0-(2-ацетамидо-3,4,6-три-0-ацетил-2-дезокси-р-1>-глюкопиранозил)-1,6-ди-0-ацетил-2-дезокси-3-0-[0-1-(метоксикар-бонил)этил]-а-1)-глн>копираноза (VII). К 300 мг
(0.44 ммоль) вещества (III) прибавляли 3 мл дихлорэтана и 0.2 мл тионилхлорида. После перехода всего исходного соединения в хлорид (IV) (контроль ТСХ, система Б) растворитель удаляли, продукт несколько раз упаривали с дихлорэтаном, добиваясь исчезновения запаха тионилхлорида. После этого вещество растворяли в 5 мл сухого ацетонитрила, добавляли 107 мгтетраэтил-аммонийбромида и 75 мг безводного NaHC03. Реакционную смесь при перемешивании нагревали до 45°С. Через 0.5 ч (контроль ТСХ, система А) раствор отфильтровывали, удаляли растворитель, остаток растворяли в СНС13 и четыре раза промывали водой. После осушения безводным , Na2S04 хлороформную фракцию упаривали, вещество растворяли в диоксане, добавляли 100 мкл воды и диоксановый раствор HCl до появления устойчивой кислой реакции и перехода всего оксазолина (V) в гидрохлорид (VI) (контроль ТСХ, система А). Растворитель удаляли, добавляли 3 мл безводного диоксана, 122 мг (1 экв.) пальми-тоилхлорида (полученного из пальмитиновой кислоты с использованием в качестве хлорирующего реагента тионилхлорида в присутствии каталитических количеств пиридина) и по каплям пиридин, поддерживая слабокислую реакцию среды. После завершения ацилирования (контроль ТСХ, система Б) растворитель упаривали, а вещество выделяли с помощью КХ в системе CHCI3 — СНС13-С2Н5ОН, 100 : 1. Получено
242 мг вещества (60%). а'^ +29° (с 4.3; СНС13). БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ том 21 № 6 1995
СИНТЕЗ НОВОГО ЛИПОФИЛЬНОГО ПРОИЗВОДНОГО гмдп
Т. пл. 197 - 198°С. ИК (v, см"1): 3320 (NH), 2950, 2870 (СН2), 1750 (С=0 сл. эфира), 1660 (С=0, амид I), 1540 (CN + NH, амид II), 1220 (С-О-С сл. эфира). ПМР (5, м. д., С2НС13): 0.81т (ЗН, СН3СН2), 1.18м (24Н, (CH2)f2), 1.31д (ЗН, /снзсн,сн3сн 6 Гц,
СН3СН), 1.92с (ЗН, NAc), 1.96с (6Н, 20Ас), 2.01с (ЗН, О Ас), 2.05с (ЗН, ОАс), 2.09с (ЗН, ОАс), 2.19т (2Н, СОСН2), 3.72с (ЗН, ОСН3), 4.70кв (1Н, Л:н3сн,сн3сн 6 Гц, СН3СН), 6
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.