[发明专利]一类含谷氨酰胺或天冬酰胺的环二肽的合成方法

说明书

本发明公开了一类环二肽的合成方法，这类环二肽序列含有L‑天冬酰胺或L‑谷氨酰胺。该方法是以2‑Chlorotrityl Chloride Resin为载体，固相合成直链二肽片段；再经甲酯化反应得到直链双甲酯保护二肽；然后水相碱性环合得到侧链羧基甲酯保护的环二肽Cyclo[Glu(OMe)‑AA]或Cyclo[Asp(OMe)‑AA]；最后经氨解得到含谷氨酰胺或天冬酰胺的环二肽。本发明方法合成工艺简单、操作安全，有效避免了环合过程中因氨基酸侧链保护基团空间位阻引起的环合不完全，副产物少、易于纯化，可批量合成含有Gln、Asn的环二肽。

技术领域

本发明属于多肽合成技术领域，具体涉及一类环二肽的合成方法。

背景技术

环二肽(cyclic dipeptides)，又名2,5-二酮哌嗪(2,5-diketopiperazines)，是一类不以两性离子形式存在的自然界中最小的环肽，由两个氨基酸通过肽键环化形成。环二肽结构简易且构象稳定，同时在体内的稳定性比相应的线性二肽更好，而且一些环二肽具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤等活性，因此环二肽及其衍生物常被作为候选物，一直受到合成化学家和生物学家的追捧。

L-天冬酰胺是多种生物医药用途的非必须氨基酸，参与神经和脑组织细胞功能的代谢控制。L-谷氨酰胺对机体有多方面作用：如促进肌细胞内蛋白质的合成、可增强力量，提高耐力，可增强免疫系统的功能及参与合成谷胱甘肽，是胃肠道管腔细胞的基本能量来源等。不少研究已经证明，从直链的先导结构肽改为环肽后使原有的生物活性提高十几倍至几万倍。许多具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等活性的天然产物肽往往含有不同类型的主链环化结构。如从冬虫夏草培养液中分离的新天然环二肽Cyclo(Gln-Ile)对小鼠成纤维细胞L-929、皮肤黑素瘤细胞A-375，可产生强弱不同的细胞毒活性；Cyclo(Gly-Gln)是一种内源性环二肽，能穿透血脑屏障，对β-内啡肽或吗啡引起的心肺呼吸抑制有抑制作用；Cyclo(Pro-Asn)在抗炎方面具有良好的效果，对创面修复有积极的治疗作用。

环二肽的合成方法有固相树脂合成法和液相合成法。针对含有天冬酰胺或谷氨酰胺序列的环二肽，固相的合成方法包括以肟为Linker的载体树脂Oxime-Resin合成环二肽，形成羧酸肟酯，亲核活性高，但树脂昂贵，应用较少；以氨基为Linker的氨基树脂，是以谷氨酸和天冬氨酸为原料，侧链连接树脂，固相环合，同样树脂价格昂贵，不具有经济性；以Wang树脂合成环二肽则存在环合效率不高的问题。液相合成策略为采取最大保护策略，形成全保护二肽片段，液相氨酯交换环合。通常会因羧基活化不完全而造成原料剩余，须柱层析等纯化操作；且谷氨酰胺和天冬酰胺因侧链保护基团常选择三苯甲基，过大的空间位阻严重影响了环合效率，部分序列甚至无法环合。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成工艺简单、环化效率高、应用性强、可批量化合成的含谷氨酰胺、天冬酰胺环二肽的方法。

本发明所述的含天冬酰胺、谷氨酰胺环二肽的结构式为：

其中，式Ⅰ为含谷氨酰胺环二肽，式Ⅱ为含天冬酰胺环二肽，R为除天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸外其他α-氨基酸的有机侧链；其合成路线和合成方法如下：

1、合成H-Glu-AA-OH的三氟乙酸盐、H-Asp-AA-OH的三氟乙酸盐

以2-Chlorotrityl Chloride Resin为载体，Fmoc-AA(X)-OH和Fmoc-Glu(OtBu)-OH或Fmoc-Asp(OtBu)-OH为原料，采用固相法合成含谷氨酸或含天冬氨酸的二肽树脂，裂解树脂同时脱侧链保护基，得到H-Glu-AA-OH的三氟乙酸盐或H-Asp-AA-OH的三氟乙酸盐；其中，AA为除天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸外其他α-氨基酸；X为AA的常见的侧链保护基团，在切割液的作用下可完全脱除。