[发明专利]四糖MAG拮抗剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及与髓磷脂相关糖蛋白(MAG)特异性结合的四糖拮抗剂的化学酶法合成方法，属于糖类药物领域。

背景技术

髓磷脂相关糖蛋白(myelin-associated glycoprotein，MAG)分布于中枢神经系统(CNS)中与轴突接触髓鞘上，对发育中的神经元有促进作用，而对成熟神经元有抑制作用。MAG是一种唾液酸结合蛋白，可与唾液酸糖蛋白和唾液酸糖脂(神经节苷脂)结合，其结合位点为第1个免疫球蛋白样结构域上的精氨酸118(Arg118)。研究发现，用神经氨酸酶去除神经元表面的唾液酸可阻断MAG对神经元突起生长的抑制作用，并证明带有唾液酸的神经节苷酯GDla和GTlb作为神经元的受体介导了MAG的抑制作用(R.H.Quarles,J.Neurochem.,2007,100,1431–1448;N.R.Mehta,T.Nguyen,J.W.Bullen,Jr.,J.W.Griffin,andR.L.Schnaar,ACS Chem.Neurosci.,2010,1,215–222)。大量研究表明，与MAG结合的最小结构单元为GQ1bα的结构中处于最外层的双唾液酸化四糖，即Neu5Acα(2-3)Galβ(1-3)[Neu5Acα(2-6)]GalNAc(Neu5Ac=N-acetylneuraminic acid;Gal=galactose;GalNAc=N-acetylgalatosamine)(L.J.S.Yang;C.B.Zeller;N.L.Shaper;M.Kiso;A.Hasegawa;R.E.Shapiro;R.L.Schnaar,Proc.Nat.Acad.Sci.U.S.A.1996,93,814–818)(图1)。而且，MAG结构中由色氨酸59、酪氨酸60、酪氨酸69、酪氨酸116形成较大的疏水口袋，如果对α2,3链接的唾液酸的C9位进行疏水基团的修饰，则可以明显提高其与MAG的亲和性，然而其内部二糖结构则对MAG的亲和性影响不大(O.Schwardt;H.A.Vedani;S.Mesch;G.Gao;M.Spreafico;J.Orelli;S.Kelm,B.Ernst,J.Med.Chem.2009,52,989-1004)。

图1是神经节苷酯GQ1bα的结构和已报道的双唾液酸化四糖拮抗剂。

鉴于上述情况，大量合成MAG天然受体拮抗剂及其衍生物对于在分子水平上研究唾液酸糖苷类拮抗剂与MAG受体之间的相互作用，进而发展以其为先导化合物可促进脑部受损神经修复的新型药物具有重大意义。目前，已有文献报道用化学法对相关拮抗剂的合成进行研究(Schwizer,D.;H.;Kelm,S.;Porro,M.;Schwardt,O.;Ernst,B.Bioorg.Med.Chem.2006,14,4944-4957;O.,Schwardt;H.A.Vedani;S.Mesch;G.Gao;M.Spreafico;J.Orelli;S.Kelm,B.Ernst,J.Med.Chem.2009,52,989-1004)，但是化学法合成需要进行反复的保护与脱保护操作，并且收率较低、立体选择性不高。而且，九碳糖唾液酸由于其自身独特结构，不仅容易形成分子内氢键，且在C1位的羧基、C3位的脱氧、C5位的氮杂原子取代均使得唾液酸糖苷键的生成成为糖合成领域的难点(J.B.Schwarz,S.D.Kuduk,X.Chen,D.Sames,P.W.Glunz,andS.J.Danishefsky,J.Am.Chem.Soc.,1999,121,2662-2673)。目前文献报道的化学酶法合成四糖拮抗剂采用的为哺乳动物来源的唾液酸转移酶来催化的两个位置不同唾液酸的引入，但是以哺乳动物来源的唾液酸转移酶进行四糖的合成面临以下两方面的困难：一、哺乳动物来源的唾液酸转移酶均为跨膜蛋白，表达难度大，难以获得一定量的可溶性蛋白；二、该系列酶往往有较强的底物专一性，底物适用性窄，例如目前文献报道中所采用的哺乳动物来源唾液酸转移酶只对糖肽有较高的反应活性(O.Blixt,K.Allin,L.Pereira,A.Datta,andJ.C.Paulson,J.Am.Chem.Soc.,2002,124,5739-5746)。在本发明中所采用的细菌来源的α2,6唾液酸转移酶PdST对半乳糖或N-乙酰氨基半乳糖胺作为底物都可以识别，不具有严格的底物专一性。因此，需要寻找一种快速、高效合成双唾液酸化四糖拮抗剂的合成方法是目前亟待解决的问题。

发明内容