環(huán)肽的合成方法_

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1、環(huán)肽的合成方法　　多肽藥物在治療上的重要性，越來越引起廣大藥學(xué)工作者的重視。根據(jù)肽鏈的構(gòu)成可將多肽分為同聚肽（Homomeric）和雜聚肽（Heteromeric）兩大類，前者完全由氨基酸組成，后者是由氨基酸部分和非氨基酸部分組成的，如糖肽。根據(jù)肽鍵的結(jié)構(gòu)又分為直鏈肽和環(huán)肽。其中直鏈肽的研究最為廣泛和深入，尤其在直鏈肽的合成技術(shù)方面無論是液相法還是固相法都已成熟。雖然許多直鏈肽體外具有很好的生物活性和穩(wěn)定性，但是進(jìn)入體內(nèi)后活性很快消失。因?yàn)轶w內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，存在各種各樣的酶。直鏈肽在酶的作用下很快降解，導(dǎo)致活性喪失。另外，直鏈肽在液相里的構(gòu)象柔性使得不大容易符合受體的構(gòu)象要求。這些

2、不利因素造成多肽藥物仍有許多問題有待解決。為了得到生物活性優(yōu)秀半衰期長(zhǎng)，受體選擇性高的多肽，文獻(xiàn)報(bào)道過很多多肽改造的方法，其中包括將直鏈肽改造成環(huán)肽。這種大環(huán)分子具有明確的固定構(gòu)象，能夠與受體很好地契合，加上分子內(nèi)不存在游離的氨端和羧端使得對(duì)氨肽酶和羧肽酶的敏感性大大降低。一般地說，環(huán)肽的代謝穩(wěn)定性和生物利用度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直鏈肽。鑒于環(huán)肽的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來對(duì)多肽研究的熱點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到環(huán)肽的合成和生物評(píng)價(jià)上?！　「鶕?jù)環(huán)肽的環(huán)合方式又分為首尾相連環(huán)肽（Head-to-tail）、側(cè)鏈和側(cè)鏈相連環(huán)肽(Sidechain-to-sidechain)、側(cè)鏈和端基相連環(huán)肽（Sidechain-to

3、-end）、含二硫橋的環(huán)肽（Disufide-bridge）、以及含有其他橋連結(jié)構(gòu)的環(huán)肽。從合成方法上講，首尾相連的環(huán)肽的合成難度最大。因?yàn)榄h(huán)肽的前體-直鏈肽的肽鍵具有很強(qiáng)的p鍵特征，分子更偏愛形成反式構(gòu)象，呈舒展?fàn)顟B(tài)，造成屬于反應(yīng)中心的端基的羧基和氨基在空間上距離較遠(yuǎn)，不利于發(fā)生分子內(nèi)縮合反應(yīng)，有利于分子間縮合。首尾相連的環(huán)肽通常是N端和C端游離的直鏈肽在稀溶液中（10-3~10-4M）由羧基和氨基形成酰氨鍵來合成。直鏈前體中的氨基酸種類和數(shù)目對(duì)成環(huán)的難易程度和環(huán)肽的收率起著至關(guān)重要的作用。甘氨酸、脯氨酸或D-構(gòu)型氨基酸具有誘導(dǎo)b-轉(zhuǎn)角（b-Turn）的作用，常被認(rèn)為可增加成

4、環(huán)的可能性和收率。1.合成首尾相連環(huán)肽的經(jīng)典方法　　合成首尾相連環(huán)肽的經(jīng)典方法是在稀溶液(10-3~10-4M)中，將保護(hù)的線性前體選擇性地活化并環(huán)合。常用活潑酯法和迭氮法。1.1活潑酯法　　活潑酯法中活化羧基和環(huán)合反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的?；顫婖ハ鄬?duì)很穩(wěn)定，一般不需要純化可直接用于環(huán)合反應(yīng)。幾乎所有可用于偶聯(lián)反應(yīng)的活潑酯都可用于合成環(huán)肽，主要有對(duì)硝基酚酯、N-羥基琥珀酰亞胺酯、五氟苯酯和2,4,5-三氯苯酚酯。線性多肽的C端羧基與對(duì)硝基酚、N-羥基琥珀酰亞胺、五氟苯酚或2,4,5-三氯苯酚，在DCC或其他縮合劑存在下，于低溫反應(yīng)，很容易得到相應(yīng)的活潑酯。這種N端通常帶有BOC或Z保

5、護(hù)的活潑酯在酸性條件下脫去保護(hù)基，形成活潑酯的氫鹵酸鹽，在弱堿性稀溶液中，如在吡啶，DMF或二氧六環(huán)一類介電常數(shù)較大的溶劑中，保持pH8~9，加熱（60~100°C）或室溫?cái)嚢钄?shù)小時(shí)至數(shù)日，最終可得到環(huán)肽。1.1.1對(duì)硝基酚酯法對(duì)硝基酚酯法合成環(huán)肽的通式如Scheme1　　Cyclo(b-Ala-Phe-Pro)的合成中應(yīng)用了對(duì)硝基酚酯法。Boc-b-Ala-Phe-Pro-OH在乙酸乙酯中與1.5摩爾量對(duì)硝基酚混合，DCC為縮合劑，得到Boc-b-Ala-Phe-Pro-ONp，經(jīng)TFA脫去Boc，以0.1MNaHCO3和0.1MNa2CO3為堿，二氧六環(huán)為溶劑，室溫反應(yīng)，得

6、到收率為32%的環(huán)三肽。對(duì)硝基酚酯法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)硝基酚價(jià)廉易得，缺點(diǎn)是過量的對(duì)硝基酚不易完全除去，產(chǎn)物不易純化，顏色發(fā)黃。1.1.2N-羥基琥珀酰亞胺酯法：　　該方法原理與對(duì)硝基酚法一致，唯一不同點(diǎn)在于線性多肽的C端羧基在縮合劑EDC的存在下與N-羥基琥珀酰亞胺（HONSu）縮合，形成直鏈多肽的N-羥基琥珀酰亞胺酯。應(yīng)用這種方法Toshihisa等在吡啶溶液中合成了cyclo（Pro-Val-Pro-Val）和cyclo（Pro-D-Val-Pro-D-Val），收率分別為15%和12%。二者為非對(duì)映異構(gòu)體，前者具有植物生長(zhǎng)抑制作用，后者卻表現(xiàn)為植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用。1.1.3五氟

7、苯酚酯法：　　這類活潑酯用于環(huán)肽的合成是近年才發(fā)展起來的。Joullie在合成天然環(huán)肽生物堿SanjoinineG1和其C11位對(duì)映異構(gòu)體時(shí)在環(huán)合步驟中就應(yīng)用了五氟苯酚酯法。首先以D-絲氨酸為原料，經(jīng)多步反應(yīng)得到環(huán)合前體，用五氟苯酚活化羧基，N端芐氧羰基經(jīng)氫解脫掉后，以4-吡咯烷吡啶為催化劑，在二氧六環(huán)中回流，最終得到兩個(gè)互為異構(gòu)體的混合物，收率分別為27%和22%，環(huán)合步驟如下圖：　　另外，海洋生物環(huán)肽PatellamineB以及對(duì)纖維蛋白酶和絲氨酸蛋白酶有強(qiáng)烈抑制作用的環(huán)肽Cycloth