[发明专利]用于蛋白质顺磁标记的DTPA类似物的设计与合成

权利要求书

1.用于蛋白质顺磁标记的DTPA类似物的设计与合成，其特征是，合成的所述DTPA类似物为S-2-硫代吡啶基-N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸，其结构表征如下：¹H-NMR（400 MHz，90%H₂O+10%D₂O）δ ppm：8.52（1H，s），8.22（1H，t，J = 7.8Hz），8.07（1H，d，J = 7.8Hz），7.63（1H，s），3.91（8H，s），3.76（1H，m），3.40（4H，m），3.24（1H，m），3.19（1H，m），3.00（4H，m）；¹³C-NMR（100 MHz，90%H₂O+10%D₂O）δ ppm：173.53，169.27，155.51，144.68，143.91，125.44，124.07，62.19，56.38，53.42，45.67，37.45，MS-ESI(–)：547.0。

2.根据权利要求1所述的用于蛋白质顺磁标记的DTPA类似物的设计与合成，其特征是，所述的S-2-硫代吡啶基-N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸的合成步骤为：（1）用三苯基氯甲烷保护L-半胱氨酸盐酸盐的巯基得到S-三苯甲基-L-半胱氨酸，（2）70% HClO₄作为催化剂，S-三苯甲基-L-半胱氨酸与乙酸叔丁酯反应得到S-三苯甲基-L-半胱氨酸叔丁酯，（3）2-溴乙胺盐酸盐与溴乙酸叔丁酯反应得到N-(2-溴乙基)亚氨基二乙酸二叔丁酯，（4）S-三苯甲基-L-半胱氨酸叔丁酯与N-(2-溴乙基)亚氨基二乙酸二叔丁酯反应生成S-三苯甲基-N,N′-二[2-N,N′??-二（叔丁氧羰基甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸叔丁酯，（5）用三氟乙酸将S-三苯甲基-N,N′-二[2-N,N′??-二（叔丁氧羰基甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸叔丁酯水解脱保护得到N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸，（6）用2,2’-二巯基吡啶将N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸巯基进行活化得到S-2-硫代吡啶基-N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸。

3.根据权利要求1所述的用于蛋白质顺磁标记的DTPA类似物的设计与合成，其特征是，所述的化合物S-2-硫代吡啶基-N,N′-二[2-N,N′??-二（羧甲基）氨基乙基]-L-半胱氨酸可以应用于蛋白质顺磁标记。

4.根据权利要求2所述的用于蛋白质顺磁标记的DTPA类似物的设计与合成，其特征是，所述的步骤（1）为将L-半胱氨酸盐酸盐10.0g（63.50mmol），三苯基氯甲烷15.80g（56.68mmol），DMF 75.0ml，加入250ml单口瓶中，室温搅拌20-30h，将其倒入10%的NaOAc溶液中，有白色固体析出，过滤，去离子水洗涤滤饼，将滤饼加入无水丙酮中重结晶，冷却后过滤，滤饼分别用无水丙酮和无水乙醚洗涤，红外干燥，得白色粉末；所述步骤（2）为将7 1.51g（4.16mmol），乙酸叔丁酯24.5ml加入100ml三口瓶中，滴加70% HClO₄ 1.2ml，滴加完毕，室温搅拌4-7h，停止反应，加入乙酸乙酯，用1M NaHCO₃溶液调pH至弱碱性，上层有白色沉淀析出，过滤，分去水层，分别用0.5M HCl，饱和食盐水洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干溶剂，得白色泡状固体；所述步骤（3）为将溴乙酸叔丁酯15.00g（75.00mmol），DMF 25.0ml，DIEA 17.5ml（100.00mmol）加入250ml单口烧瓶中，逐滴滴加溶有2-溴乙胺氢溴酸盐5.00g（25.00mmol）的25.0ml DMF，滴加过程中有白色固体析出，20-40℃搅拌18h，旋干溶剂，加入乙酸乙酯，过滤，分别用水，饱和食盐水洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，过柱子，得无色油状物；所述步骤（4）为将8 3.00g（7.16mmol），9 4.3g (28.64mmol)，乙腈40.0ml，DIEA 7.2ml（42.96mmol）加入100ml三口瓶中，加热60-80℃48h，旋干溶剂，加入乙酸乙酯，饱和食盐水洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，过柱子，得浅黄色油状物；所述步骤（5）为将10 1.3g（1.35mmol），二氯甲烷15.0ml，三乙基硅烷1.3ml（8.10mmol）加入100ml三口瓶中，滴加三氟乙酸15.0ml，用时60min，室温搅拌12h，旋干溶剂，加入15.0ml 2M的氯化氢乙醚溶液，室温搅拌5min，旋干溶剂，加入20.0ml无水乙醚，搅拌5min，静置，过滤，用无水乙醚洗涤滤饼，得白色粉末；所述步骤（6）为将2,2’-二巯基吡啶0.75g（3.40mmol）溶于30.0ml无水甲醇中，无色澄清溶液，滴加溶有11 0.30g（0.68mmol）的无水甲醇100.0ml，滴加完毕后25-40℃继续搅拌3h，旋干溶剂，得黄色油状物，加入无水甲醇溶解，再加入无水乙腈，有沉淀析出，浅黄色浑浊体系，室温搅拌过夜，过滤，无水乙腈，无水乙醚洗涤滤饼，得白色粉末。