[发明专利]一种可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO类化合物、制备方法及其应用

说明书

本发明属于化学技术领域，公开了一种可裂解的DdeBiotin‑PEG4‑DBCO类化合物、制备方法及其应用，以DdeBiotin‑PEG4‑DBCO为代表的一类化合物的制备方法及其应用。生物素(Biotin，化合物1)首先与五氟苯酚以EDCI偶联成酯后，直接加入15‑氨基‑4,7,10,13‑四氧杂十五烷酸叔丁酯，得到化合物2的叔丁酯；然后直接酸性水解得到化合物2；化合物2与5,5‑二甲基‑1,3‑环己二酮在EDCI作用下发生酰化反应得到化合物3；将化合物3加到化合物5的甲醇溶液中反应后得到化合物4。本发明制备方法简单，原料易得，步骤短，成本低廉，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于化学技术领域，尤其涉及可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO(化合物4，美国化学文摘号[1951424-94-4])为代表的一类化合物的制备方法及其应用。

背景技术

目前，二苯并氮杂环辛烷(DBCO或ADIBO)是一种应变环辛烷，在常用的应变环辛烷中具有最高的二阶速率常数(～0.35M^-1s^-1)。环辛炔醇、BCN、DBCO-COOH和DBCO-NHS(WO20180893730)等试剂的成本仍超过1000美元/g，这对于聚合物或材料化学来说是不可接受的高成本。虽然已经开展了工作，以开发有效的可扩展的方法，较少反应性的应变环辛烷，如(2-环辛烷-1-乙氧基)乙酸等。Biotin-PEG4-DBCO[1255942-07-4]是常用于点击化学的生物探针。DBCO中的炔键部分可与叠氮化合物在无需铜离子的催化下形成结构稳定的三氮唑[Angew,Chem.,Int.Ed.2008,47,2253；BioconjugateChem.2010,21,2076,]。是研究活体细胞表面糖类与类脂的首选试剂。缺点是发生捕获后不能释放。为了弥补现有技术的不足，亟需开发一种新的、可裂解的并含有应变环辛烷生物素探针及其合成方法。

可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO则是一种可用于以上叠氮反应(点击化学)的生物素探针，它可使捕获的生物分子从链霉菌素中有效释放出来。其包含一个生物素分子，通过一个可被肼裂解的Dde连接体通过聚乙二醇(PEG)与DBCO基团相连。其优点在于，捕获的生物大分子可以被2％肼水溶液有效释放(TetrahedronLett.,1996,37,2625)。可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO是截至目前还没有公开文献报道过的、可切割的生物素试剂之一(Chem.Commun.,2013,49,5366)。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有应变环辛烷的合成方法均需要经过色谱纯化，成本较高。

解决上述技术问题后带来的意义为：

聚乙二醇链接剂的导入后的水溶性增强、Dde连接体裂解条件的简易性与缓和性、DBCO点击化学的高效性为一体。并可作为官能团化的聚乙二醇链接剂修饰蛋白质，做诊断试剂，ADC挂载，脂质体的表面靶向分子挂载等多种用途。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO类化合物、制备方法及其应用。首次公开了以可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO(化合物4，美国化学文摘号[1951424-94-4])为代表的一类化合物、及其制备方法与应用。

本发明是这样实现的，可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO类化合物的制备方法，所述可裂解的DdeBiotin-PEG4-DBCO类化合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一，生物素(Biotin，化合物1)首先与五氟苯酚在EDCI作用下偶联成酯后，直接加入15-氨基-4,7,10,13-四氧杂十五烷酸叔丁酯进行氨解得到化合物2的叔丁酯；然后直接酸性水解得到化合物2；

步骤二，化合物2与5,5-二甲基-1,3-环己二酮在EDCI作用下发生酰化反应得到化合物3；