氨基酸修饰的氨基葡萄糖及其制备方法和应用的制作方法
专利名称：氨基酸修饰的氨基葡萄糖及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氨基葡萄糖衍生物，特别涉及氨基酸修饰的氨基葡萄糖，还涉及
其制备方法和在医药方面的应用。
背景技术：
糖尿病是因胰岛素分泌不足引起的以糖代谢紊乱、血糖过高为主要特征的慢性疾 病，是继心血管疾病和癌症之后危害人类健康的第三大疾病。据国际糖尿病联盟最新数 据显示，2007年全球约有2. 46亿糖尿病患者，预计2025年将达到3. 8亿，即成年人口的 7. 1 % ，其中II型糖尿病患者约占90% 。目前上市的抗糖尿病药物类型很多，但都存在或重 或轻的副作用，如胰岛素类药物可能引起低血糖、过敏反应、胰岛素抵抗等；磺酰脲类药 物存在原发效应较差、易继发性失效、有低血糖和体重增加的危险等缺点；双胍类药物可以 引起乳酸中毒、呕吐、腹泻等不良反应；阿卡波糖等a-葡萄糖苷酶抑制剂可能产生腹胀、 胃胀、上腹部灼痛、腹泻或便秘等胃肠道副反应；曲格列酮等噻唑烷二酮类药物具有肝毒 性。因此，发现和筛选具有新颖化学结构、高效低毒的糖尿病药物是糖尿病防治工作中的重 要任务。 D-氨基葡萄糖(即2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖)作为甲壳素的最终降解产物，参 与构成人体组织和细胞膜，是蛋白多糖大分子制备的中间物质。其衍生物具有多种重要的 生物活性，在医药领域中有着广泛的应用前景。如D-氨基葡萄糖的盐类衍生物如D-氨基 葡萄糖盐酸盐具有参与肝肾解毒、抗炎、护肝、抗菌等药理活性，可治疗风湿性关节炎，而硫 酸氨基葡萄糖可用于治疗和预防骨性关节炎以及胃溃疡等疾病；D-氨基葡萄糖与金属铂 的配位化合物具有抗癌活性；D-氨基葡萄糖的酰化衍生物如N-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡 萄糖是生物细胞内许多重要多糖的基本组成单位，是制备双歧因子的重要前体，临床上是 治疗风湿性及类风湿性关节炎的良好药物；D-氨基葡萄糖的磷酸酯类衍生物具有抗肿瘤、 抗病毒、抗菌和免疫调节等活性。 Doherty等(J. Am. Chem. Soc. ，1953,75 :3466-3468)利用氨基酸的苯甲氧甲酰基 衍生物在吡啶中与1 ， 3， 4， 6-四乙酰基-D-氨基葡萄糖作用，再经过脱乙酰作用以及氢解作 用制备了D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物，但其它类型的D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物的 报道很少，且迄今未见D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物具有抗糖尿病活性的相关报道。
D-氨基葡萄糖分子含有4个羟基和l个氨基，其选择性保护产物1，3，4， 6-四-0-乙酰基-e-D-氨基葡萄糖是制备氨基葡萄糖衍生物的重要中间体。其制备方法 主要有三类第一类是将D-氨基葡萄糖分子中的羟基和氨基用乙酰基同时进行保护，再选 择性地脱去氨基上的乙酰基，如鎗盐法等，但这类方法试剂昂贵、反应条件苛刻、产率低；第 二类是先保护氨基，再保护羟基，然后脱去氨基上的保护基，如邻苯二甲酸酐法、对甲氧基 苯甲醛法等，但这类方法反应步骤过长，产率较低；第三类是在酸性条件下直接选择性将羟 基用乙酰基保护，如乙酸酐_硫酸法等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种氨基酸修饰的氨基葡萄糖；目的之二 在于提供所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法；目的之三在于提供所述氨基酸修饰的 氨基葡萄糖在医药方面的应用。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案
1、氨基酸修饰的氨基葡萄糖，具有通式I所示结构
OAc
I 其中R1为H、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、节基、-CH20C(CH3)3、-CH(CH3)0(CH3)3、 -CH2CH2SCH3、 -CH2CH2C02C(CH3) 3或_CH2C02C(CH3) 3 ;R2为氨基保护基团；Ac表示乙酰基。
进一步，所述R1为甲基、异丙基、异丁基或节基；
进一步，所述R1为异丙基； 进一步，所述R2为9-荷甲氧羰基(Fmoc)、节氧羰基、对甲苯磺酰基、对氯苯磺酰基
或对溴苯磺酰基； 进一步，所述R2为Fmoc 。 2、所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，包括以下步骤 a、将D-氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐在浓硫酸催化下反应，得中间体II即2-氨
基-1，3，4，6_四-O-P-D-葡萄糖硫酸盐；化学反应式如下
丽2.HC1 NH2H2SO,
II b、将中间体II即2-氨基-1，3，4，6_四-O-P-D-葡萄糖硫酸盐与氨基被保护的
氨基酸在偶联剂的作用下偶联，即得氨基酸修饰的氨基葡萄糖；化学反应式如下
II I 其中，R1和R2具有前述所给定义。 进一步，步骤a中所述D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为
i : ii. 5 : i. 6 ; 进一步，步骤b中所述偶联剂为N， N' -二异丙基碳二亚胺(DIC)、l-羟基-苯
并_三氮唑(H0Bt)和N， N' - 二异丙基乙胺(DIPEA); 进一步，步骤b中所述偶联反应在溶剂四氢呋喃(THF)中进行。 3、所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖在制备抗糖尿病药物中的应用。 本发明的有益效果在于本发明提供了一种氨基酸修饰的氨基葡萄糖，经检测具
有较好的PPAR激动活性，是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药
物，在糖尿病治疗领域具有潜在、广阔的应用前景；本发明还提供了所述氨基酸修饰的氨基
葡萄糖的制备方法，以2-氨基-13 -D-葡萄糖盐酸盐为起始原料，采用改进的乙酸酐_硫酸
法一步合成中间体2-氨基-1 ， 3， 4， 6-四-0-13 -D-葡萄糖硫酸盐，再与保护氨基酸在縮合
剂的作用下偶联得到氨基酸修饰的氨基葡萄糖，反应步骤短，反应条件温和，后处理方便，产率高，成本低。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。 主要试剂和仪器D-氨基葡萄糖盐酸盐(CP，中国医药集团上海化学试剂公司);乙酸酐(AR，重庆川东化工有限公司);Fmoc-Ala-0H、 Fmoc-Val-0H、 Fmoc-Leu-0H、Fmoc-Phe-OH、HOBt(成都凯泰新技术有限责任公司)；DIC(山东淄博畅顺工贸有限公司)、DIPEA(浙江新德化工有限公司)；熔点测定仪(X-6型，北京福凯仪器有限公司)；核磁共振仪(AV-300型，德国Bruker公司；TMS为内标)；傅里叶变换红外光谱仪(Spectrum GX型，美国Perkin Elmer公司)；大气压电喷雾离子源(API-ES);质谱仪(LC-MSD-1100型，美国Agilent公司)。 实施例l、l，3，4，6-四-0-乙酰基-!3-D-氨基葡萄糖硫酸盐(中间体II)的制备
在圆底烧瓶中加入乙酸酐，冰盐浴冷却15分钟后，缓慢加入D-氨基葡萄糖盐酸盐，快速磁力搅拌，再缓慢滴加浓硫酸，滴加完毕后，室温下搅拌反应，24小时后停止反应，冰盐浴下缓慢滴加无水乙醇，析出大量白色固体，滴加完毕后，冰盐浴搅拌30分钟，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤至无酸味，25t:真空干燥，得白色固体；m.p. 168 172°C ,HNMR(300MHz， DMS0_d6) S :6.01(d，lH， J = 3. 32Hz， H-1) ， 5. 17 (t， 1H， J = 9. 51Hz， H-3)，4. 97(t， 1H， J = 9. 51Hz，H-4) ，4. 37 4. 13 (m， 3H， H_5， H_6) ， 3. 92 (m， 1H， H_2) ， 2. 19、2. 09、2. 02、 1. 99 (s， 12H，4XCH3) ;IR(KBr， cm—1) : 2986、 2908 ( v C—H) ， 1754( vc = 。) ， 1236 (s， br，v c—o—c) ， 1044 (s， v c—o—c) ;ESI MS :347. 4 (M-98)。 制备条件及实验结果见表1。由表可知，当D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为l : 11.5 : 1.6时，产物收率最高。该反应以乙酸酐为溶剂，若乙酸酐的量太少，不利于反应物溶解且搅拌困难；当乙酸酐与D-氨基葡萄糖盐酸盐的摩尔比大于11. 5倍时，产物收率变化不大，但在后处理时要用更多的乙酸乙酯洗涤产品，导致后处理复杂，产物损失增加。 表1中间体II的制备条件及实验结果
编号D-氨基葡萄糖盐酸盐(a) g/mmol乙酸酐(b) mL/mmol浓硫酸(c) mL/mmola:b:c 摩尔比收率 %
11.71/88德50.7/13.21:10.6:1.668.0
25.00/2325.0/2652.0/37.61:11.5:1.672.6
34.78/2225.9/2751.9/35.21:12.5:1.672.4
44.31/2025.0/2652.0/37.61:13.2:1.971.0
511.85/5559.7/6324.7/88.01:11.5:1.685.0
611.85/5559.7/6324.7/88.01:11.5:1.686.4 实施例2、N-[N-(9-芴甲氧羰基)丙氨酰基]_1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P _D_氨
基葡萄糖(化合物1-1)的制备
<formula>formula see original document page 7</formula>
将Fmoc-Ala-OH溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入三乙胺(E^N)，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合，室温下搅拌反应，用薄层色谱法(TLC)监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体;m. p. 198. 6 202. 3 °C ,H NMR (300MHz ， DMS0_d6) S :7. 94 (d， 1H， J = 8. 3Hz， H_9)，7.89(d，2H，J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 72(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ， 7. 48 (d， 1H， J = 8. OHz，H-12) ，7. 42(t，2H， J = 7. 4Hz， H—19) ， 7. 33 (t， 2H， J = 7. 3Hz， H—18) ， 5. 92 (d， 1H， J =3. OHz， H-l) ，5. 20 (t， 1H， J = 10. lHz， H_3) ， 5. 02 (t， 1H， J = 9. 5Hz， H_4) ，4. 26 4. 01 (m，8H， H-2， H-5， H-6， H_ll， H_14， H—15)，2. 19、2. 02、1. 99、1.93(s， each 3H， H—8)，1. 5(d，3H， J = 6.8Hz， H-22) ;13CNMR(75MHz， DMS0_d6) S : 173. 4 (C—10) ， 170. 1 、 169. 9、 169. 2、169. 1 (C-7) ， 155. 6 (C-13) ， 144. 0、 143. 8 (C—16) ， 140. 7 (C—21) ， 127. 7 (C—17) ， 127. 1 (C—20)，125. 3 (C-18) ， 120. 1 (C-19) ， 89. 7 (C-1) ， 70. 1 (C-3) ， 69. 1 (C-5) ， 67. 9 (C-4) ， 65. 6 (C-14)，61. 4(C-6) ，49. 9(C-2) ，49. 7(C_11) ，46. 7(C_15) ，20. 9、20. 5、20. 4(C_8) ， 18. 3 (C-22);IR(KBr， cm—1) :3341 ( v N—H) ， 3068 ( v = C—H) ， 2986、2908 ( v C—H) ， 1754 ( v c = Q) ， 1676 ( v 。 = C—N)，1604， 1451 ( vc = c) ， 1236 (s， br， v c—0—c) ， 1044 (s， v c—0—c) ;ESI MS :663. 3 ([M+Na]+)，679. 2([M+K]+)。 制备条件及实验结果见表2。 表2化合物1-1的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Ala-OH g/mmolDIC mIVmmolHOBt g/mmolDIPEA mL/mmolII g/mmolEt3N mIVmmol收率 %
10.31/1.00.17/1.10.14/1.00.35/2.00.53/1.20.26/1.861
20.34/1.10.19/1.20.15/1.10.37/2.10.67/1.50.32/2.271
30.34/1.10.21/1.30.16/1.20.40/2.30.76/1.70.38/2.669
46.23/203.10/202.70/207.00/408.91/204.33/3079
56.23/203.10/202.70/207.00/408.91/204.33/3081 氨基酸的偶联反应常用溶剂有二氯甲烷(DCM)、乙腈、THF、 N， N-二甲基甲酰胺(DMF) 、 CClp苯等，一方面不同溶剂对反应物的溶解性不同，另一方面不同的溶剂下反应所需的时间及得到副产物的量也不同，最终产品的收率也不同。本发明对DIC/HOBt/DIPEA催化中间体II和Fmoc-Ala-0H的偶联反应溶剂进行了考察，结果如表3所示。当反应溶剂为THF时，产物收率最高且反应速率较快；在DMF中虽然反应时间也较短，但副产物较多。
表3偶联反应中溶剂的影响
~lij Fmoc-Ala-OH: DIC: HOBt: DIPEA: II: Et3N 反应时间 ^
摩尔比 h %
DMF1:1:1:2:1:21032
DCM1:1:1:2:1:21646
CH3CN1:1:1:2:1:21856
THF1:1:1:2:1:2965 本发明还对中间体II和Fmoc-Ala-0H的偶联反应的偶联剂进行了考察，结果见表
4，发现DIC/HOBt/DIPEA系统催化中间体II和Fmoc-Ala-OH的偶联反应的效果最好。TLC
监测发现，DIC/HOBt/DIPEA系统催化能较好地使Fmoc-Ala-0H转化为活性酯中间体，得到
活性酯中间体的速率最快，且生成活性酯也最完全。 表4偶联反应中偶联剂的影响偶联剂(d)Fmoc-Ala-OH: DIC: HOBt: DIPEA: II: Et3N 摩尔比反应时间 h收率 %
DCC1:1:1:2:1:21052
DIC1:1:1:2:1:21071
TBTU1:1:1:2:1:21057
PyBOP1:1:1:2:1:21047 实施例3、N-[N-(9-芴甲氧羰基)缬氨酰基]_1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P _D_氨
基葡萄糖(化合物1-2)的制备
1-2 将Fmoc-Val-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅 拌30分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入Et3N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶 液混合，室温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向 残余液中加入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合 并所有有机层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠 水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体； m. p. 199. 6 204. 8°C ;1！1 NMR(300MHz， DMS0_d6) S :7. 96 (d， 1H， J = 8. 2Hz， H_9) ， 7. 88 (d， 2H， J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 73(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ， 7. 50 (d， 1H， J = 8.0Hz，H_12)， 7.42(t，2H，J = 7. 4Hz， H-19) ，7. 33(t，2H， J = 7. 3Hz， H—18) ， 6. 01 (d， 1H， J = 3. lHz， H-l) ，5. 17 (t， 1H， J = 10. lHz， H-3) ，4. 97 (t， 1H， J = 9. 5Hz， H_4) ，4. 37 4. 03(m，8H， H-2， H-5， H-6， H-ll， H_14， H_15)，2.21 2.32[m，lH， H_22]，2. 16、2. 01、 1. 96、 1. 94 (s， each 3H， H_8) ， 0. 92 [d， 6H， J = 5. 93Hz， H-23] ;13CNMR (75MHz, DMS0_d6) S : 173. 3 (C-10)， 170. 0、 169. 8、 169. 2、 169. 1 (C_7) ， 155. 7 (C—13) ， 144. 0 (C—16) ， 140. 8 (C—21) ， 127. 7 (C—17)， 127. 1 (C-20) ， 125. 3 (C—18) ， 120. 1 (C—19) ， 89. 5 (C_l) ， 70. 0 (C_3) ， 69. 1 (C_5) ， 68. 0 (C_4)， 65. 6(C-14) ，61. 4(C-6) ，51. 4(C-2) ，51. 1 (C-ll) ，46. 7(C_15) ，31. 6(C_22) ，20. 9、20. 5、 20. 4(C-8) ， 19. 0、17. 8(C-23) ;IR(KBr， cm—0 :3334 ( v N—H) ， 3072 ( v =c—H) ， 2989、2904 ( v C—H)， 1753 ( vc = 0) ， 1674 ( v0 = c—N) ， 1601、 1454 ( vc = c) ， 1237 (s， br， v c—0—c) ， 1036 (s， v c—0—c) ;ESI MS :691. 3([M+Na]+) ，707. 3([M+K]+)。
制备条件及实验结果见表5。
表5化合物1-2的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Val-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmolg/mmolmIVmmol%
10.34/1.00.17/1.10.14/1.00.35/2.00.53/1.20.26/1.851
20.34/1.00.21/1.30.15/1.10.36/2.10.67/1.50.32/2.259
30.34/1.00.19/1.20.15/1.10.33/1.90.58/1.30.38/2.654
46.78/204.02/262.97/227.00/408.91/204.33/3069
56.78/204.02/262.97/227.00/408.91/204.33/3072 实施例4、N-[N-(9-芴甲氧羰基)亮氨酰基]-l，3，4，6-四-0-乙酰基-!3-D-氨
基葡萄糖(化合物1-3)的制备
1-3 将Fmoc-Leu-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30 分钟，备用；将中间体1I溶于THF中，加入E^N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合， 室温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加 入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机 层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和 氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体；m.p.211.5 215.2 。C ;1！1 NMR(300MHz， DMS0_d6) S :8.01(d，lH， J = 8. 3Hz， H-9) ， 7. 89 (d， 2H， J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 72(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ，7. 48(d， 1H， J = 8. 0Hz， H-12) ，7. 42(t，2H， J = 7. 3Hz， H-19) ，7. 33(t，2H， J = 7. 2Hz， H-18) ，5. 94(d， 1H， J = 3. 3Hz， H-1) ，5. 19(t， 1H， J = 10. 2Hz， H-3) ，5. 02(t， 1H， J = 9. 6Hz， H—4) ，4. 28 4. 02(m，8H， H_2， H_5， H_6， H-ll， H-14， H-15)，2. 19、2.03、1.98、1.91(s， each 3H， H_8) ， 1. 39 1. 57 (m， 3H， H_22， H-23)，0.87 0.92(m，6H， H—24) ;13C NMR (75MHz, DMS0_d6) S : 173. 2 (C—10) ， 170. 0、 169. 7、 169. 2、169. 0(C-7) ， 155. 8(C_13) ， 144. 1、143. 7(C_16) ， 140. 7(C_21) ， 127. 6(C_17)， 127. 1 (C-20) 、 125. 3 (C—18) ， 120. 1 (C—19) ， 89. 5 (C_l) ， 69. 8 (C_3) ， 69. 1 (C_5) ， 68. 1 (C_4)， 65. 5(C_14) ，61. 4(C_6) ，52. 2 (C_2) ，50. 1 (C_ll) ，46. 7(C_15) ，40. 6(C_22) ，22. 8、 21. 6(C-24) ，21. 1 (C-23) ，20. 9、20. 5、20. 4 (C-8) ;IR(KBr， cm—1) :3322 ( vN—H) ，2960、 2901( vc—H)，1754( vc = 。)，1602、1468( vc = c)，1236(s，br， v c—。—c) ， 1032 (s， v c—。—c) ;ESI MS: 705. 3([M+Na]+) ，721. 2([M+K]+)。
制备条件及实验结果见表6。
表6化合物1-3的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Leu-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmol%
10.19/0.50.09/0.550.07/0.50,17/1.00.27/0.60.14/0.9543
20.39/1.00.17/1.10.15/1.10.35/2.00.67/1.50.43/3.062
30.39/1.00.19/1.20.16/1.20.35/2.00.67/1.50.43/3.056
47.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4068
57.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4070 实施例5、N-(N-(9-芴甲氧羰基)苯丙氨酰基)-1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P-D-氨
基葡萄糖(化合物1-4)的制备
<formula>formula see original document page 11</formula>1-4 将Fmoc-Phe-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30 分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入E^N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合，室 温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加入 水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机层，依 次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水 溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体；m.p.207.5. 209. 1°C ; 工H NMR (300MHz， DMS0_d6) S :8. 17(d， 1H， J = 8. 7Hz， H_9) ， 7. 88(d，2H， J = 7. 50Hz， H-20)， 7. 65 7. 61 (m， 2H， H—25) ， 7. 43 7. 19 (m， 10H， H—12 and other ArH) ， 5. 98 (d， 1H， J = 3. 3Hz， H-l) ，5. 24(t， 1H， J = 10. 1Hz， H—3) ， 5. 03(t， 1H， J = 9. 8Hz， H—4) ，4. 29 3. 99 (m， 8H， H-2， H-5， H-6， H-ll， H-14， H-15) ，2. 89 2.84(m，lH， H-22) ， 2. 78 2.51(m，lH， H-22)，2.21、2.03、1.99、1.91(s，each 3H，H-8) ;13C NMR (75MHz ， DMS0_d6) S : 173. 4 (C-10)， 170. 0、 169. 8、 169. 2、 169. 1 (C_7) ， 155. 7 (C—13) ， 143. 8 (C—16) ， 140. 6 (C—21) ， 137. 7、 129. 1、 128. 0、126. 3(C23 C26) ， 127. 6(C_17) ， 127. 0 (C-20) ， 125. 2(C_18) ， 120. 0(C_19)， 89. 5(C_1) ，69. 9(C_3) ，69. 1 (C_5) ，68. 0 (C_4) ， 65. 6 (C_14) ， 61. 3 (C_6) ， 55. 6(C_11)， 50. 1 (C-2) ，46. 5(C-15) ，38. 3(C-22) ，20. 8、20. 5、20. 4(C-8) ;IR(KBr， cm—1) :3341 (vN—H)， 3071 ( v = c—h) ， 2984、2914 ( v c—H) ， 1756 ( v c = 。) ， 1676 ( v 。 = c—N) ， 1608、 1457 ( v c = c) ， 1238 (s，br， vc—。—c) ， 1045(s， vc—。—c) ;ESI MS :739. 3 ([M+Na]+) ， 755. 3 ([M+K]+)。 制备条件及实验结果见表7。 表7化合物1-4的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Phe-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmoIg/mmolmIVmmol%
10.39/1.00.15/1.00.14/1 .00.35/2.00.67/1.50.43/3.048
20.39/1.00.17/1.10.T5/T.T0.35/2.00.67/1.50.43/3.059
0.39/1.00.19/1.20.16/1.20.35/2.00.67/1.50,43/3.057
47.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4069 参照实施例1 5所述方法，将中间体II即2-氨基-1， 3， 4， 6-四-0-13 _D_葡萄 糖硫酸盐与其它保护氨基酸在偶联剂DIC/H0Bt/DIPEA的作用下偶联，可制得本发明的其 它氨基酸修饰的氨基葡萄糖。 实验例、氨基酸修饰的氨基葡萄糖的抗糖尿病活性检测 核过氧化酶增殖体激活受体(PPAR)是配体激活转录因子，属于核受体基因家族， 在调节血糖、胰岛素敏感性、脂肪贮存与代谢等方面起着至关重要的作用。PPAR有3种亚 型PPARa 、PPARS 、PPARy ，其中PPAR y的激活可以提高胰岛素敏感性，减少炎症的发生， 降低游离脂肪酸的脂质浓度以及降低血压。近年来突破传统治疗药物的基本结构，研制开 发以PPAR为靶点的新型抗糖尿病药物已成为药物研究的一大热点。本发明将制备的氨基 酸修饰的氨基葡萄糖进行PPAR激动活性检测，发现此类化合物具有较好的PPAR激动活性， 是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药物。具体检测方法和部分 氨基酸修饰的氨基葡萄糖的检测结果如下 将转染了含有PPAR基因和萤火虫荧光素酶(Luc)报告基因的质粒pPPRE-Luc的 人肝癌细胞(H印G2)接种于96孔板，培养过夜后换用含有待测样品的低糖DMEM培养基，同 时设置空白对照(培养基中不加入待测样品)和阳性对照(培养基中加入PPARY受体激动 剂吡格列酮)，每组设双复孔，培养24小时后检测荧光素酶活性(即化学发光强度L值)， 重复测定两次，按照下述公式计算激动率绝对激动率(％ ) = (L#ffl/Lse-1) X100 ;相对 激动率(％ )=样品的绝对激动率/阳性对照的绝对激动率X100 ;相对激动率大于70% 的待测样品进一步测定半数效应浓度(EC50)，应用Xlfit软件中的4 Parameter Logistic Model计算EC50。 表8、部分氨基酸修饰的氨基葡萄糖的激动率测定结果
样品编号浓度&g/mL)相对激动率(％)
化合物1-110.0018.48
化合物1-210.00117.10
化合物1-310.0019.34
化合物1-410.005.94
阳性对照0.78100表9、化合物I-2的EC50领U定结果
样品编号最大浓度(Hg/mL) 最大激动率(％)EC50(吗/mL)
化合物1-210.00256.960.43
阳性对照0.78123.880.01 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参 照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可 以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明 的精神和范围。
权利要求
氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于具有通式I所示结构其中R1为H、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、苄基、-CH2OC(CH3)3、-CH(CH3)O(CH3)3、-CH2CH2SCH3、-CH2CH2CO2C(CH3)3或-CH2CO2C(CH3)3；R2为氨基保护基团。F200910191907XC00011.tif
2. 根据权利要求l所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述W为甲基、异丙 基、异丁基或节基。
3. 根据权利要求2所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述R1为异丙基。
4. 根据权利要求l所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述^为9-芴甲氧 羰基、苄氧羰基、对甲苯磺酰基、对氯苯磺酰基或对溴苯磺酰基。
5. 根据权利要求4所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述1 2为9-芴甲氧羰基。
6. 权利要求1所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤a、将D-氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐在浓硫酸催化下反应，得中间体II即2-氨基-1， 3， 4， 6-四-0-13 -D-葡萄糖硫酸盐；化学反应式如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中，R1和R2具有权利要求1中所述定义。
7.根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤a中所述D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为i : ii.5 : 1.6。
8. 根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤b中所述偶联剂为DIC、 H0Bt和DIPEA。
9. 根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤b 中所述偶联反应在溶剂四氢呋喃中进行。
10. 权利要求1所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖在制备抗糖尿病药物中的应用。
全文摘要
本发明公开了通式I所示的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，经检测具有较好的PPAR激动活性，是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药物，在糖尿病治疗领域具有潜在、广阔的应用前景；本发明还提供了所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，以2-氨基-β-D-葡萄糖盐酸盐为起始原料，采用改进的乙酸酐-硫酸法一步合成中间体2-氨基-1，3，4，6-四-O-β-D-葡萄糖硫酸盐，再与保护氨基酸在缩合剂的作用下偶联得到氨基酸修饰的氨基葡萄糖，反应步骤短，反应条件温和，后处理方便，产率高，成本低。
文档编号A61P3/10GK101735286SQ20091019190
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者刘华玲, 叶飞, 宋小礼, 晏菊芳, 李同金, 杨大成, 汪林发, 牟霞, 范莉, 许荩, 陈伟东 申请人:西南大学;成都地奥制药集团有限公司
技术领域：
本发明涉及一种氨基葡萄糖衍生物，特别涉及氨基酸修饰的氨基葡萄糖，还涉及
其制备方法和在医药方面的应用。
背景技术：
糖尿病是因胰岛素分泌不足引起的以糖代谢紊乱、血糖过高为主要特征的慢性疾 病，是继心血管疾病和癌症之后危害人类健康的第三大疾病。据国际糖尿病联盟最新数 据显示，2007年全球约有2. 46亿糖尿病患者，预计2025年将达到3. 8亿，即成年人口的 7. 1 % ，其中II型糖尿病患者约占90% 。目前上市的抗糖尿病药物类型很多，但都存在或重 或轻的副作用，如胰岛素类药物可能引起低血糖、过敏反应、胰岛素抵抗等；磺酰脲类药 物存在原发效应较差、易继发性失效、有低血糖和体重增加的危险等缺点；双胍类药物可以 引起乳酸中毒、呕吐、腹泻等不良反应；阿卡波糖等a-葡萄糖苷酶抑制剂可能产生腹胀、 胃胀、上腹部灼痛、腹泻或便秘等胃肠道副反应；曲格列酮等噻唑烷二酮类药物具有肝毒 性。因此，发现和筛选具有新颖化学结构、高效低毒的糖尿病药物是糖尿病防治工作中的重 要任务。 D-氨基葡萄糖(即2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖)作为甲壳素的最终降解产物，参 与构成人体组织和细胞膜，是蛋白多糖大分子制备的中间物质。其衍生物具有多种重要的 生物活性，在医药领域中有着广泛的应用前景。如D-氨基葡萄糖的盐类衍生物如D-氨基 葡萄糖盐酸盐具有参与肝肾解毒、抗炎、护肝、抗菌等药理活性，可治疗风湿性关节炎，而硫 酸氨基葡萄糖可用于治疗和预防骨性关节炎以及胃溃疡等疾病；D-氨基葡萄糖与金属铂 的配位化合物具有抗癌活性；D-氨基葡萄糖的酰化衍生物如N-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡 萄糖是生物细胞内许多重要多糖的基本组成单位，是制备双歧因子的重要前体，临床上是 治疗风湿性及类风湿性关节炎的良好药物；D-氨基葡萄糖的磷酸酯类衍生物具有抗肿瘤、 抗病毒、抗菌和免疫调节等活性。 Doherty等(J. Am. Chem. Soc. ，1953,75 :3466-3468)利用氨基酸的苯甲氧甲酰基 衍生物在吡啶中与1 ， 3， 4， 6-四乙酰基-D-氨基葡萄糖作用，再经过脱乙酰作用以及氢解作 用制备了D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物，但其它类型的D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物的 报道很少，且迄今未见D-氨基葡萄糖的氨基酸衍生物具有抗糖尿病活性的相关报道。
D-氨基葡萄糖分子含有4个羟基和l个氨基，其选择性保护产物1，3，4， 6-四-0-乙酰基-e-D-氨基葡萄糖是制备氨基葡萄糖衍生物的重要中间体。其制备方法 主要有三类第一类是将D-氨基葡萄糖分子中的羟基和氨基用乙酰基同时进行保护，再选 择性地脱去氨基上的乙酰基，如鎗盐法等，但这类方法试剂昂贵、反应条件苛刻、产率低；第 二类是先保护氨基，再保护羟基，然后脱去氨基上的保护基，如邻苯二甲酸酐法、对甲氧基 苯甲醛法等，但这类方法反应步骤过长，产率较低；第三类是在酸性条件下直接选择性将羟 基用乙酰基保护，如乙酸酐_硫酸法等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种氨基酸修饰的氨基葡萄糖；目的之二 在于提供所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法；目的之三在于提供所述氨基酸修饰的 氨基葡萄糖在医药方面的应用。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案
1、氨基酸修饰的氨基葡萄糖，具有通式I所示结构
OAc
I 其中R1为H、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、节基、-CH20C(CH3)3、-CH(CH3)0(CH3)3、 -CH2CH2SCH3、 -CH2CH2C02C(CH3) 3或_CH2C02C(CH3) 3 ;R2为氨基保护基团；Ac表示乙酰基。
进一步，所述R1为甲基、异丙基、异丁基或节基；
进一步，所述R1为异丙基； 进一步，所述R2为9-荷甲氧羰基(Fmoc)、节氧羰基、对甲苯磺酰基、对氯苯磺酰基
或对溴苯磺酰基； 进一步，所述R2为Fmoc 。 2、所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，包括以下步骤 a、将D-氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐在浓硫酸催化下反应，得中间体II即2-氨
基-1，3，4，6_四-O-P-D-葡萄糖硫酸盐；化学反应式如下
丽2.HC1 NH2H2SO,
II b、将中间体II即2-氨基-1，3，4，6_四-O-P-D-葡萄糖硫酸盐与氨基被保护的
氨基酸在偶联剂的作用下偶联，即得氨基酸修饰的氨基葡萄糖；化学反应式如下
II I 其中，R1和R2具有前述所给定义。 进一步，步骤a中所述D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为
i : ii. 5 : i. 6 ; 进一步，步骤b中所述偶联剂为N， N' -二异丙基碳二亚胺(DIC)、l-羟基-苯
并_三氮唑(H0Bt)和N， N' - 二异丙基乙胺(DIPEA); 进一步，步骤b中所述偶联反应在溶剂四氢呋喃(THF)中进行。 3、所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖在制备抗糖尿病药物中的应用。 本发明的有益效果在于本发明提供了一种氨基酸修饰的氨基葡萄糖，经检测具
有较好的PPAR激动活性，是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药
物，在糖尿病治疗领域具有潜在、广阔的应用前景；本发明还提供了所述氨基酸修饰的氨基
葡萄糖的制备方法，以2-氨基-13 -D-葡萄糖盐酸盐为起始原料，采用改进的乙酸酐_硫酸
法一步合成中间体2-氨基-1 ， 3， 4， 6-四-0-13 -D-葡萄糖硫酸盐，再与保护氨基酸在縮合
剂的作用下偶联得到氨基酸修饰的氨基葡萄糖，反应步骤短，反应条件温和，后处理方便，产率高，成本低。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。 主要试剂和仪器D-氨基葡萄糖盐酸盐(CP，中国医药集团上海化学试剂公司);乙酸酐(AR，重庆川东化工有限公司);Fmoc-Ala-0H、 Fmoc-Val-0H、 Fmoc-Leu-0H、Fmoc-Phe-OH、HOBt(成都凯泰新技术有限责任公司)；DIC(山东淄博畅顺工贸有限公司)、DIPEA(浙江新德化工有限公司)；熔点测定仪(X-6型，北京福凯仪器有限公司)；核磁共振仪(AV-300型，德国Bruker公司；TMS为内标)；傅里叶变换红外光谱仪(Spectrum GX型，美国Perkin Elmer公司)；大气压电喷雾离子源(API-ES);质谱仪(LC-MSD-1100型，美国Agilent公司)。 实施例l、l，3，4，6-四-0-乙酰基-!3-D-氨基葡萄糖硫酸盐(中间体II)的制备
在圆底烧瓶中加入乙酸酐，冰盐浴冷却15分钟后，缓慢加入D-氨基葡萄糖盐酸盐，快速磁力搅拌，再缓慢滴加浓硫酸，滴加完毕后，室温下搅拌反应，24小时后停止反应，冰盐浴下缓慢滴加无水乙醇，析出大量白色固体，滴加完毕后，冰盐浴搅拌30分钟，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤至无酸味，25t:真空干燥，得白色固体；m.p. 168 172°C ,HNMR(300MHz， DMS0_d6) S :6.01(d，lH， J = 3. 32Hz， H-1) ， 5. 17 (t， 1H， J = 9. 51Hz， H-3)，4. 97(t， 1H， J = 9. 51Hz，H-4) ，4. 37 4. 13 (m， 3H， H_5， H_6) ， 3. 92 (m， 1H， H_2) ， 2. 19、2. 09、2. 02、 1. 99 (s， 12H，4XCH3) ;IR(KBr， cm—1) : 2986、 2908 ( v C—H) ， 1754( vc = 。) ， 1236 (s， br，v c—o—c) ， 1044 (s， v c—o—c) ;ESI MS :347. 4 (M-98)。 制备条件及实验结果见表1。由表可知，当D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为l : 11.5 : 1.6时，产物收率最高。该反应以乙酸酐为溶剂，若乙酸酐的量太少，不利于反应物溶解且搅拌困难；当乙酸酐与D-氨基葡萄糖盐酸盐的摩尔比大于11. 5倍时，产物收率变化不大，但在后处理时要用更多的乙酸乙酯洗涤产品，导致后处理复杂，产物损失增加。 表1中间体II的制备条件及实验结果
编号D-氨基葡萄糖盐酸盐(a) g/mmol乙酸酐(b) mL/mmol浓硫酸(c) mL/mmola:b:c 摩尔比收率 %
11.71/88德50.7/13.21:10.6:1.668.0
25.00/2325.0/2652.0/37.61:11.5:1.672.6
34.78/2225.9/2751.9/35.21:12.5:1.672.4
44.31/2025.0/2652.0/37.61:13.2:1.971.0
511.85/5559.7/6324.7/88.01:11.5:1.685.0
611.85/5559.7/6324.7/88.01:11.5:1.686.4 实施例2、N-[N-(9-芴甲氧羰基)丙氨酰基]_1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P _D_氨
基葡萄糖(化合物1-1)的制备
<formula>formula see original document page 7</formula>
将Fmoc-Ala-OH溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入三乙胺(E^N)，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合，室温下搅拌反应，用薄层色谱法(TLC)监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体;m. p. 198. 6 202. 3 °C ,H NMR (300MHz ， DMS0_d6) S :7. 94 (d， 1H， J = 8. 3Hz， H_9)，7.89(d，2H，J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 72(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ， 7. 48 (d， 1H， J = 8. OHz，H-12) ，7. 42(t，2H， J = 7. 4Hz， H—19) ， 7. 33 (t， 2H， J = 7. 3Hz， H—18) ， 5. 92 (d， 1H， J =3. OHz， H-l) ，5. 20 (t， 1H， J = 10. lHz， H_3) ， 5. 02 (t， 1H， J = 9. 5Hz， H_4) ，4. 26 4. 01 (m，8H， H-2， H-5， H-6， H_ll， H_14， H—15)，2. 19、2. 02、1. 99、1.93(s， each 3H， H—8)，1. 5(d，3H， J = 6.8Hz， H-22) ;13CNMR(75MHz， DMS0_d6) S : 173. 4 (C—10) ， 170. 1 、 169. 9、 169. 2、169. 1 (C-7) ， 155. 6 (C-13) ， 144. 0、 143. 8 (C—16) ， 140. 7 (C—21) ， 127. 7 (C—17) ， 127. 1 (C—20)，125. 3 (C-18) ， 120. 1 (C-19) ， 89. 7 (C-1) ， 70. 1 (C-3) ， 69. 1 (C-5) ， 67. 9 (C-4) ， 65. 6 (C-14)，61. 4(C-6) ，49. 9(C-2) ，49. 7(C_11) ，46. 7(C_15) ，20. 9、20. 5、20. 4(C_8) ， 18. 3 (C-22);IR(KBr， cm—1) :3341 ( v N—H) ， 3068 ( v = C—H) ， 2986、2908 ( v C—H) ， 1754 ( v c = Q) ， 1676 ( v 。 = C—N)，1604， 1451 ( vc = c) ， 1236 (s， br， v c—0—c) ， 1044 (s， v c—0—c) ;ESI MS :663. 3 ([M+Na]+)，679. 2([M+K]+)。 制备条件及实验结果见表2。 表2化合物1-1的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Ala-OH g/mmolDIC mIVmmolHOBt g/mmolDIPEA mL/mmolII g/mmolEt3N mIVmmol收率 %
10.31/1.00.17/1.10.14/1.00.35/2.00.53/1.20.26/1.861
20.34/1.10.19/1.20.15/1.10.37/2.10.67/1.50.32/2.271
30.34/1.10.21/1.30.16/1.20.40/2.30.76/1.70.38/2.669
46.23/203.10/202.70/207.00/408.91/204.33/3079
56.23/203.10/202.70/207.00/408.91/204.33/3081 氨基酸的偶联反应常用溶剂有二氯甲烷(DCM)、乙腈、THF、 N， N-二甲基甲酰胺(DMF) 、 CClp苯等，一方面不同溶剂对反应物的溶解性不同，另一方面不同的溶剂下反应所需的时间及得到副产物的量也不同，最终产品的收率也不同。本发明对DIC/HOBt/DIPEA催化中间体II和Fmoc-Ala-0H的偶联反应溶剂进行了考察，结果如表3所示。当反应溶剂为THF时，产物收率最高且反应速率较快；在DMF中虽然反应时间也较短，但副产物较多。
表3偶联反应中溶剂的影响
~lij Fmoc-Ala-OH: DIC: HOBt: DIPEA: II: Et3N 反应时间 ^
摩尔比 h %
DMF1:1:1:2:1:21032
DCM1:1:1:2:1:21646
CH3CN1:1:1:2:1:21856
THF1:1:1:2:1:2965 本发明还对中间体II和Fmoc-Ala-0H的偶联反应的偶联剂进行了考察，结果见表
4，发现DIC/HOBt/DIPEA系统催化中间体II和Fmoc-Ala-OH的偶联反应的效果最好。TLC
监测发现，DIC/HOBt/DIPEA系统催化能较好地使Fmoc-Ala-0H转化为活性酯中间体，得到
活性酯中间体的速率最快，且生成活性酯也最完全。 表4偶联反应中偶联剂的影响偶联剂(d)Fmoc-Ala-OH: DIC: HOBt: DIPEA: II: Et3N 摩尔比反应时间 h收率 %
DCC1:1:1:2:1:21052
DIC1:1:1:2:1:21071
TBTU1:1:1:2:1:21057
PyBOP1:1:1:2:1:21047 实施例3、N-[N-(9-芴甲氧羰基)缬氨酰基]_1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P _D_氨
基葡萄糖(化合物1-2)的制备
1-2 将Fmoc-Val-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅 拌30分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入Et3N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶 液混合，室温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向 残余液中加入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合 并所有有机层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠 水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体； m. p. 199. 6 204. 8°C ;1！1 NMR(300MHz， DMS0_d6) S :7. 96 (d， 1H， J = 8. 2Hz， H_9) ， 7. 88 (d， 2H， J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 73(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ， 7. 50 (d， 1H， J = 8.0Hz，H_12)， 7.42(t，2H，J = 7. 4Hz， H-19) ，7. 33(t，2H， J = 7. 3Hz， H—18) ， 6. 01 (d， 1H， J = 3. lHz， H-l) ，5. 17 (t， 1H， J = 10. lHz， H-3) ，4. 97 (t， 1H， J = 9. 5Hz， H_4) ，4. 37 4. 03(m，8H， H-2， H-5， H-6， H-ll， H_14， H_15)，2.21 2.32[m，lH， H_22]，2. 16、2. 01、 1. 96、 1. 94 (s， each 3H， H_8) ， 0. 92 [d， 6H， J = 5. 93Hz， H-23] ;13CNMR (75MHz, DMS0_d6) S : 173. 3 (C-10)， 170. 0、 169. 8、 169. 2、 169. 1 (C_7) ， 155. 7 (C—13) ， 144. 0 (C—16) ， 140. 8 (C—21) ， 127. 7 (C—17)， 127. 1 (C-20) ， 125. 3 (C—18) ， 120. 1 (C—19) ， 89. 5 (C_l) ， 70. 0 (C_3) ， 69. 1 (C_5) ， 68. 0 (C_4)， 65. 6(C-14) ，61. 4(C-6) ，51. 4(C-2) ，51. 1 (C-ll) ，46. 7(C_15) ，31. 6(C_22) ，20. 9、20. 5、 20. 4(C-8) ， 19. 0、17. 8(C-23) ;IR(KBr， cm—0 :3334 ( v N—H) ， 3072 ( v =c—H) ， 2989、2904 ( v C—H)， 1753 ( vc = 0) ， 1674 ( v0 = c—N) ， 1601、 1454 ( vc = c) ， 1237 (s， br， v c—0—c) ， 1036 (s， v c—0—c) ;ESI MS :691. 3([M+Na]+) ，707. 3([M+K]+)。
制备条件及实验结果见表5。
表5化合物1-2的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Val-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmolg/mmolmIVmmol%
10.34/1.00.17/1.10.14/1.00.35/2.00.53/1.20.26/1.851
20.34/1.00.21/1.30.15/1.10.36/2.10.67/1.50.32/2.259
30.34/1.00.19/1.20.15/1.10.33/1.90.58/1.30.38/2.654
46.78/204.02/262.97/227.00/408.91/204.33/3069
56.78/204.02/262.97/227.00/408.91/204.33/3072 实施例4、N-[N-(9-芴甲氧羰基)亮氨酰基]-l，3，4，6-四-0-乙酰基-!3-D-氨
基葡萄糖(化合物1-3)的制备
1-3 将Fmoc-Leu-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30 分钟，备用；将中间体1I溶于THF中，加入E^N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合， 室温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加 入水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机 层，依次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和 氯化钠水溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体；m.p.211.5 215.2 。C ;1！1 NMR(300MHz， DMS0_d6) S :8.01(d，lH， J = 8. 3Hz， H-9) ， 7. 89 (d， 2H， J = 7. 4Hz， H-20) ，7. 72(d，2H， J = 7. 3Hz， H-17) ，7. 48(d， 1H， J = 8. 0Hz， H-12) ，7. 42(t，2H， J = 7. 3Hz， H-19) ，7. 33(t，2H， J = 7. 2Hz， H-18) ，5. 94(d， 1H， J = 3. 3Hz， H-1) ，5. 19(t， 1H， J = 10. 2Hz， H-3) ，5. 02(t， 1H， J = 9. 6Hz， H—4) ，4. 28 4. 02(m，8H， H_2， H_5， H_6， H-ll， H-14， H-15)，2. 19、2.03、1.98、1.91(s， each 3H， H_8) ， 1. 39 1. 57 (m， 3H， H_22， H-23)，0.87 0.92(m，6H， H—24) ;13C NMR (75MHz, DMS0_d6) S : 173. 2 (C—10) ， 170. 0、 169. 7、 169. 2、169. 0(C-7) ， 155. 8(C_13) ， 144. 1、143. 7(C_16) ， 140. 7(C_21) ， 127. 6(C_17)， 127. 1 (C-20) 、 125. 3 (C—18) ， 120. 1 (C—19) ， 89. 5 (C_l) ， 69. 8 (C_3) ， 69. 1 (C_5) ， 68. 1 (C_4)， 65. 5(C_14) ，61. 4(C_6) ，52. 2 (C_2) ，50. 1 (C_ll) ，46. 7(C_15) ，40. 6(C_22) ，22. 8、 21. 6(C-24) ，21. 1 (C-23) ，20. 9、20. 5、20. 4 (C-8) ;IR(KBr， cm—1) :3322 ( vN—H) ，2960、 2901( vc—H)，1754( vc = 。)，1602、1468( vc = c)，1236(s，br， v c—。—c) ， 1032 (s， v c—。—c) ;ESI MS: 705. 3([M+Na]+) ，721. 2([M+K]+)。
制备条件及实验结果见表6。
表6化合物1-3的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Leu-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmol%
10.19/0.50.09/0.550.07/0.50,17/1.00.27/0.60.14/0.9543
20.39/1.00.17/1.10.15/1.10.35/2.00.67/1.50.43/3.062
30.39/1.00.19/1.20.16/1.20.35/2.00.67/1.50.43/3.056
47.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4068
57.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4070 实施例5、N-(N-(9-芴甲氧羰基)苯丙氨酰基)-1， 3， 4， 6_四_0_乙酰基-P-D-氨
基葡萄糖(化合物1-4)的制备
<formula>formula see original document page 11</formula>1-4 将Fmoc-Phe-0H溶于THF中，冰浴、搅拌下依次加入DIC、 H0Bt和DIPEA，搅拌30 分钟，备用；将中间体II溶于THF中，加入E^N，搅拌均匀，备用；将上述两种溶液混合，室 温下搅拌反应，用TLC法监测反应进程；反应完毕后，减压蒸馏除去THF，向残余液中加入 水，用乙酸乙酯萃取，分别收集水层和有机层，水层再用乙酸乙酯萃取，合并所有有机层，依 次用浓度为0. 5mol/L的柠檬酸水溶液、浓度为0. 5mol/L的碳酸氢钠水溶液、饱和氯化钠水 溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥，浓縮，柱层析纯化，得白色固体；m.p.207.5. 209. 1°C ; 工H NMR (300MHz， DMS0_d6) S :8. 17(d， 1H， J = 8. 7Hz， H_9) ， 7. 88(d，2H， J = 7. 50Hz， H-20)， 7. 65 7. 61 (m， 2H， H—25) ， 7. 43 7. 19 (m， 10H， H—12 and other ArH) ， 5. 98 (d， 1H， J = 3. 3Hz， H-l) ，5. 24(t， 1H， J = 10. 1Hz， H—3) ， 5. 03(t， 1H， J = 9. 8Hz， H—4) ，4. 29 3. 99 (m， 8H， H-2， H-5， H-6， H-ll， H-14， H-15) ，2. 89 2.84(m，lH， H-22) ， 2. 78 2.51(m，lH， H-22)，2.21、2.03、1.99、1.91(s，each 3H，H-8) ;13C NMR (75MHz ， DMS0_d6) S : 173. 4 (C-10)， 170. 0、 169. 8、 169. 2、 169. 1 (C_7) ， 155. 7 (C—13) ， 143. 8 (C—16) ， 140. 6 (C—21) ， 137. 7、 129. 1、 128. 0、126. 3(C23 C26) ， 127. 6(C_17) ， 127. 0 (C-20) ， 125. 2(C_18) ， 120. 0(C_19)， 89. 5(C_1) ，69. 9(C_3) ，69. 1 (C_5) ，68. 0 (C_4) ， 65. 6 (C_14) ， 61. 3 (C_6) ， 55. 6(C_11)， 50. 1 (C-2) ，46. 5(C-15) ，38. 3(C-22) ，20. 8、20. 5、20. 4(C-8) ;IR(KBr， cm—1) :3341 (vN—H)， 3071 ( v = c—h) ， 2984、2914 ( v c—H) ， 1756 ( v c = 。) ， 1676 ( v 。 = c—N) ， 1608、 1457 ( v c = c) ， 1238 (s，br， vc—。—c) ， 1045(s， vc—。—c) ;ESI MS :739. 3 ([M+Na]+) ， 755. 3 ([M+K]+)。 制备条件及实验结果见表7。 表7化合物1-4的制备条件及实验结果
编号Fmoc-Phe-OHDICHOBtDIPEAIIEt3N收率
g/mmolmL/mmolg/mmolmL/mmoIg/mmolmIVmmol%
10.39/1.00.15/1.00.14/1 .00.35/2.00.67/1.50.43/3.048
20.39/1.00.17/1.10.T5/T.T0.35/2.00.67/1.50.43/3.059
0.39/1.00.19/1.20.16/1.20.35/2.00.67/1.50,43/3.057
47.75/203.41/222.97/227.00/408.91/205.73/4069 参照实施例1 5所述方法，将中间体II即2-氨基-1， 3， 4， 6-四-0-13 _D_葡萄 糖硫酸盐与其它保护氨基酸在偶联剂DIC/H0Bt/DIPEA的作用下偶联，可制得本发明的其 它氨基酸修饰的氨基葡萄糖。 实验例、氨基酸修饰的氨基葡萄糖的抗糖尿病活性检测 核过氧化酶增殖体激活受体(PPAR)是配体激活转录因子，属于核受体基因家族， 在调节血糖、胰岛素敏感性、脂肪贮存与代谢等方面起着至关重要的作用。PPAR有3种亚 型PPARa 、PPARS 、PPARy ，其中PPAR y的激活可以提高胰岛素敏感性，减少炎症的发生， 降低游离脂肪酸的脂质浓度以及降低血压。近年来突破传统治疗药物的基本结构，研制开 发以PPAR为靶点的新型抗糖尿病药物已成为药物研究的一大热点。本发明将制备的氨基 酸修饰的氨基葡萄糖进行PPAR激动活性检测，发现此类化合物具有较好的PPAR激动活性， 是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药物。具体检测方法和部分 氨基酸修饰的氨基葡萄糖的检测结果如下 将转染了含有PPAR基因和萤火虫荧光素酶(Luc)报告基因的质粒pPPRE-Luc的 人肝癌细胞(H印G2)接种于96孔板，培养过夜后换用含有待测样品的低糖DMEM培养基，同 时设置空白对照(培养基中不加入待测样品)和阳性对照(培养基中加入PPARY受体激动 剂吡格列酮)，每组设双复孔，培养24小时后检测荧光素酶活性(即化学发光强度L值)， 重复测定两次，按照下述公式计算激动率绝对激动率(％ ) = (L#ffl/Lse-1) X100 ;相对 激动率(％ )=样品的绝对激动率/阳性对照的绝对激动率X100 ;相对激动率大于70% 的待测样品进一步测定半数效应浓度(EC50)，应用Xlfit软件中的4 Parameter Logistic Model计算EC50。 表8、部分氨基酸修饰的氨基葡萄糖的激动率测定结果
样品编号浓度&g/mL)相对激动率(％)
化合物1-110.0018.48
化合物1-210.00117.10
化合物1-310.0019.34
化合物1-410.005.94
阳性对照0.78100表9、化合物I-2的EC50领U定结果
样品编号最大浓度(Hg/mL) 最大激动率(％)EC50(吗/mL)
化合物1-210.00256.960.43
阳性对照0.78123.880.01 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参 照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可 以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明 的精神和范围。
权利要求
氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于具有通式I所示结构其中R1为H、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、苄基、-CH2OC(CH3)3、-CH(CH3)O(CH3)3、-CH2CH2SCH3、-CH2CH2CO2C(CH3)3或-CH2CO2C(CH3)3；R2为氨基保护基团。F200910191907XC00011.tif
2. 根据权利要求l所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述W为甲基、异丙 基、异丁基或节基。
3. 根据权利要求2所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述R1为异丙基。
4. 根据权利要求l所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述^为9-芴甲氧 羰基、苄氧羰基、对甲苯磺酰基、对氯苯磺酰基或对溴苯磺酰基。
5. 根据权利要求4所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，其特征在于所述1 2为9-芴甲氧羰基。
6. 权利要求1所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于包括以下步骤a、将D-氨基葡萄糖盐酸盐与乙酸酐在浓硫酸催化下反应，得中间体II即2-氨基-1， 3， 4， 6-四-0-13 -D-葡萄糖硫酸盐；化学反应式如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中，R1和R2具有权利要求1中所述定义。
7.根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤a中所述D-氨基葡萄糖盐酸盐、乙酸酐和浓硫酸的摩尔比为i : ii.5 : 1.6。
8. 根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤b中所述偶联剂为DIC、 H0Bt和DIPEA。
9. 根据权利要求6所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，其特征在于步骤b 中所述偶联反应在溶剂四氢呋喃中进行。
10. 权利要求1所述的氨基酸修饰的氨基葡萄糖在制备抗糖尿病药物中的应用。
全文摘要
本发明公开了通式I所示的氨基酸修饰的氨基葡萄糖，经检测具有较好的PPAR激动活性，是优良的抗糖尿病先导化合物，可进一步开发制备成抗糖尿病药物，在糖尿病治疗领域具有潜在、广阔的应用前景；本发明还提供了所述氨基酸修饰的氨基葡萄糖的制备方法，以2-氨基-β-D-葡萄糖盐酸盐为起始原料，采用改进的乙酸酐-硫酸法一步合成中间体2-氨基-1，3，4，6-四-O-β-D-葡萄糖硫酸盐，再与保护氨基酸在缩合剂的作用下偶联得到氨基酸修饰的氨基葡萄糖，反应步骤短，反应条件温和，后处理方便，产率高，成本低。
文档编号A61P3/10GK101735286SQ20091019190
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者刘华玲, 叶飞, 宋小礼, 晏菊芳, 李同金, 杨大成, 汪林发, 牟霞, 范莉, 许荩, 陈伟东 申请人:西南大学;成都地奥制药集团有限公司
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