[发明专利]新颖偶联剂及其应用

说明书

发明领域和背景

本发明涉及化学合成领域，更具体地涉及可有益地应用于各种物 质合成尤其是肽合成中的新颖偶联剂。

所有已知的生命形式和生命过程都基于蛋白质，蛋白质对所有生 物学功能都是必不可少。因此，所有与生命有关的疾病和障碍都涉及 蛋白质。在很多其它功能中，蛋白质在免疫学和/或神经学过程的信号 途径中起着重要作用，因此，它们在很多先天性、慢性和传染性疾病 和障碍中是主要起作用者。

如此，蛋白质展示出高度有效的治疗功效，因此，吸引大量聚焦 于药物上的注意力，尤其是在后基因组学和蛋白质组学时代，在这一 时代分子生物学和基因技术的重要进展正给生物医学学科带来显著 变化。人类基因组的阐明接着是功能基因组学和蛋白质组学的进展， 使得对构成大量肽和蛋白质相关疾病和障碍基础的详细分子机理的 理解发生了彻底的变革。结果，业已鉴定出新的治疗靶，提出了基于 新机理的治疗范例，藉此，肽在这些转变中起着关键作用。

因此，目标为开发基于肽的新颖药物的理论和实践两方面的研究 都显著增加了。从药物市场的观点来看，肽目前被认为是可用于多种 治疗应用的活性药物成分(API)，这些治疗应用特别是例如抗生素、激 素、免疫调节剂、抗血管生成剂、治疗CNS和其它神经系统疾病的治 疗剂、镇痛剂、减肥药物和治疗免疫紊乱例如变态反应、哮喘、血友 病、贫血症和自身免疫性疾病的治疗剂[Loffet，A..2002，J.Peptide Sci. 8，1]。

然而，尽管肽具有巨大的治疗潜能，但其普遍的应用受到几种限 制性技术因素的限制。现今，制药企业面临生产上百千克到数吨量的 复合肽的空前的挑战。这样大规模的产量通常使用昂贵复杂的现代技 术，使得与其它医药品比较制备困难，成本效益低。因此，在基于肽 的药物的商品化过程中，大规模制备和纯化生物活性形式的肽可能是 限制步骤。

肽制备方法的关键步骤是形成肽键(在一个氨基酸的羧酸基和另 一个氨基酸的胺基之间形成的酰胺键)。在肽合成中，肽键的形成通常 需要活化羧酸，该过程通常涉及使用肽偶联剂[关于肽偶联剂的综述参 见F.Albericio，S.A.Kates，Solid-Phase Synthesis：A Practical Guide，S.A. Kates，F.A1bericio编辑；Marcel Dekker，New York，NY，2000，第 273-328页和F.Albericio，R.Chinchilla，D.J.Dodsworth，C.Nájera，2001， Org.Prep.Proc.Int.，33，202]。

尽管对于基础研究，中等肽至大肽的合成为已充分确定的程序， 但在工业水平，让20种天然氨基酸和不断增加数量的非天然氨基酸 结合使得每一个肽合成都成为唯一的，通常需要更紧密地关注各个氨 基酸偶联。某些用于在研究规模证明有效的偶联剂的规则可用于工业 规模，但结果仍然几乎不能预测。

因此，早在1955年随着二环己基碳二亚胺(DCC)的引入就开始在 工业上使用肽偶联剂[Sheehan，J.C.和Hess，G.P.，1955，J.Am.Chem. Soc.，77，1067]，在那时已知道DCC并作为形成酰胺键的试剂对其进 行充分研究[Khorana，H.G.，1952，J.Chem.Soc.，2081]。DCC以及1- 乙基-3-(3′-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N，N′-二异丙基碳二亚胺 (DIC)、其它碳二亚胺家族偶联剂的化学结构示于图1中。

在目前已知的试剂中，碳二亚胺确实是最易得到的低成本的偶联 剂。主要的活性物质O-酰基异脲是用于肽偶联的反应性最强的物质。 因此，与将碳二亚胺用作偶联剂有关的缺点，主要源于其高度的且相 对不可控制的反应性，包括例如外消旋作用、副反应和由于形成活性 差的N-酰基脲导致的低产率。另外，尽管低介电常数溶剂例如CHCl₃或CH₂Cl₂对于碳二亚胺最佳，但使用这些溶剂排除了使用自动固相合 成机器，因此，碳二亚胺偶联剂至多可用于手动或半自动模式。碳二 亚胺还与Fmoc/t-Bu固相化学不相容，因为在这样的合成中形成的脲 衍生物通常不溶于常规溶剂。在溶液化学中也很难除去这样的脲衍生 物。