胆固醇衍生的新型脂质材料的合成

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将 5. 68 g( 26. 63 mmol) 化合物 3 与 12. 00 g ( 22. 19 mmol) 化合物 5 溶于 75 mL 1,4-二氧六环 中,搅拌下加热回流反应 24 h。冷却,抽滤,减压 蒸除溶剂。残余物加入 200 mL 乙酸乙酯溶解,用 水洗涤( 50 mL × 3) ,无水硫酸钠干燥。减压蒸除 溶剂,粗产物经硅胶柱层析分离纯化,得 3. 34 g 淡黄色固体,收率 26% ,m. p. 77 ~ 78 ℃ 。 1. 2. 4 胆甾-5-烯-3β-6'-氨基己基醚( 7) 的合成
2. 1. 4 化合物 7 的合成与表征 参照文 献[14]进 行 反 应。 通 过 柱 层 析 纯 化
得目 标 产 物。ESI-MS,m / z: 487[M + H]+ 。 IR ( KBr) ,ν,cm - 1 : 3 409,3 000,1 377,1 109,750。 经质谱、红外鉴定,所得产物与目标中间体结构一 致,可用于后续反应。 2. 2 脂质材料 8a、8b 的合成与表征 2. 2. 1 化合物 8a 的合成与表征
将 506 mg( 1. 42 mmol) N,N'-二叔丁氧羰基 组氨酸溶于 40 mL THF,冰浴搅拌下加入 732. 6 mg( 3. 55 mmol) DCC 和 163. 5 mg ( 1. 42 mmol) NHS。30 min 后撤去冰浴,室温反应 1 h 后加入 575 mg( 1. 18 mmol) 化合物 7。反应 6 h 后,抽滤, 滤液减压蒸除溶剂后加入 30 mL 氯仿溶解,用水 洗涤( 15 mL × 3) ,有机相加入无水硫酸钠干燥。 过滤,减压蒸除溶剂,所得粗品溶于 5 mL 二氯甲 烷中,冰浴搅拌下缓慢滴加 5 mL TFA。反应 2 h, 减压蒸除溶剂。残余物加入 30 mL 二氯甲烷溶 解,用三乙胺调节至 pH 8,再用水洗涤( 15 mL × 3) ,有机相加入无水硫酸钠干燥。过滤,减压蒸 除溶剂,得 839 mg 粗品。粗品用 20 mL EA 溶解, 2 mol / L HCl 水溶液调节至 pH 3 ~ 4,用水 萃 取 ( 15 mL × 3) ; 合并水相,三乙胺调节至 pH 8 ~ 9, 乙酸乙酯萃取( 30 mL × 3) ; 合并有机相,20 mL 水 洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,减压蒸除溶剂,得 395 mg 淡黄色固体,总收率 52. 4% ( 以胆甾-5-烯3β-6'-氨基己基醚计算) ,m. p. 137 ~ 139 ℃ 。
将 546 mg( 1. 57 mmol) N,N'-二叔丁氧羰基 赖氨酸溶于 30 mL THF 中,冰浴搅拌下加入 814 mg( 3. 93 mmol) DCC 和 181 mg( 1. 58 mmol) NHS。 30 min 后撤去冰浴,室温反应 1 h 后加入 638 mg ( 1. 31 mmol) 化合物 7。继续反应 6 h 后,抽滤,滤 液减压蒸除溶剂后加入 50 mL 氯仿溶解,用水洗 涤( 15 mL × 3) ,有机相加入无水硫酸钠干燥。过 滤,减压蒸除溶剂。所得粗产物不经纯化直接溶 于 12 mL 二氯甲烷中,冰浴搅拌下缓慢加入 12 mL TFA。反应 2 h 后,减压蒸除溶剂。残余物用 40 mL 二氯甲烷溶解,用三乙胺调节至 pH 7,用水 洗涤( 15 mL × 3) ,有机相加入无水硫酸钠干燥。 过滤,减压蒸除溶剂,残余物用 30 mL 乙酸乙酯溶 解,2 mol / L HCl 水溶液调节至 pH 1 ~ 2,用水萃 取( 20 mL × 3) 。合并水相,用 2 mol / L 的 NaOH 水溶液调节至 pH 11 ~ 12,用乙酸乙酯萃取 ( 40
基因治疗在现代医药治疗中发挥着越来越重 要的作用,有效的基因治疗依赖于外源基因在体 内高效、稳定的表达,而这在很大程度上取决基因 治疗所采用的载体系统[1-3]。目前用于基因治疗 的载体主要分为病毒载体和非病毒载体两大类。 病毒载体转染率高,但其存在免疫原性,具有较大 的 危 险 性,限 制 了 它 在 临 床 基 因 治 疗 上 的 应 用。 阳离子脂质体是非病毒载体中最典型的载体,它 具有 可 自 然 降 解、无 免 疫 原 性、可 重 复 转 染 等 优 点,被称为基因治疗领域内最有希望的基因转染 载体,在 介 导 基 因 转 染 上 具 有 广 阔 的 发 展 前 景[4-8]。阳离子脂质体通常由阳离子脂质材料和 其他天然脂质组成,因此,开发用于阳离子脂质体 的新型脂质材料是构建基因治疗载体的关键,对 进行有效的基因治疗具有重要意义。
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化学试剂
2014 年 11 月
胆固醇衍生的新型脂质材料的合成路线 Synthetic route of the novel lipid materials derived
from cholesterol
新型脂质材料 8a 和 8b,为阳离子脂质体的制备 及基因 治 疗 提 供 载 体 材 料。其 合 成 路 线 如 上 所示。
2 结果与讨论 2. 1 化合物的合成与表征 2. 1. 1 化合物 3 的合成与表征
参照文献[14]方法进行合成。ESI-MS,m / z: 214[M + H]+ 。IR( KBr) ,ν,cm - 1 : 3 566,3 310, 2 939,1 705,1 636,1 558,1 159。 2. 1. 2 化合物 5 的合成与表征
1. 2. 2 胆甾-5-烯-3β-对甲苯磺酸酯( 5) 的合成 将 10. 00 g ( 25. 86 mmol) 化 合 物 4 溶 于 10
mL 吡啶和 28 mL 氯仿的混合溶液中,冰浴搅拌下 缓慢加入 6. 78 g ( 38. 78 mmol) 对甲苯磺酰氯和 40 mg( 0. 328 mmol) DMAP。1 h 后撤去冰浴,室 温下继续反应 23 h。反应液加入 120 mL 氯仿,用 1 mol / L HCl 水溶液洗涤( 40 mL × 3) ,有机相再用 30 mL 水洗涤。无水硫酸钠干燥,过滤,减压蒸除 溶剂。粗品用丙酮重结晶得 12. 12 g 白色固体, 收率 87% ,m. p. 133 ~ 134 ℃ 。 1. 2. 3 胆 甾-5-烯-3β-6'-三 氟 乙 酰 胺 基 己 基 醚 ( 6) 的合成
赖氨酸、组氨酸( 生物纯,科昊生物工程有限 公司) ; 胆固醇( 生物纯,德国 Merck 公司) ; 4-甲 基苯磺酰氯( TsCl,化学纯,国药集团化学试剂有 限公司) ; 6-氨基-1-己醇、N-羟基丁二酰亚胺 ( 化 学纯,百灵威化学技术有限公司) ; 三氟乙酸乙酯 ( 工业纯,南 京 天 尊 公 司) ; 二 环 己 基 碳 二 亚 胺 ( DCC,化学纯,成都御河化工厂) ; 二碳酸二叔丁 酯( 分析纯,上海萨恩化学技术有限公司) ; 三氟 乙酸( 分析纯,Sigma 公司) ; 其他试剂均为市售化 学纯。 1. 2 实验步骤 1. 2. 1 6-三氟乙酰胺基己醇( 3) 的合成
第 36 卷第 11 期
邱海等: 胆固醇衍生的新型脂质材料的合成
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mL × 3) ,合并有机相,40 mL 水洗涤,无水硫酸钠 干燥。过滤,减压蒸除溶剂,得 429 mg 淡黄色固 体,两步总收率 53. 2% ( 以胆甾-5-烯-3β-6'-氨基 己基醚计算) ,m. p. 142 ~ 144 ℃ 。 1. 2. 6 胆 甾-5-烯-3β-6'-( 2″-氨 基-6″-咪 唑-2-基 丙酰胺基) 己基醚( 8b) 的合成
将 2. 00 g( 17. 07 mmol) 化合物 1 溶于 30 mL 二氯 甲 烷 中,搅 拌 下 缓 慢 加 入 2. 91 g ( 20. 48 mmol) 三氟乙酸乙酯( 2) ,室温反应 10 h,减压蒸 除溶 剂,得 3. 77 g 白 色 固 体,收 率 99% ,m. p. 44 ~ 46 ℃ 。
将 3. 34 g( 5. 77 mmol) 化合物 6 溶于 65 mL 甲醇中,加入 7. 98 g( 57. 7 mmol) 碳酸钾,搅拌下 加热回流 24 h。减压蒸除溶剂,残余物加入 200 mL 氯仿,用水洗涤( 100 mL × 3) ,有机相加入无 水硫酸钠干燥。过滤,减压蒸除溶剂,得 1. 81 g 淡黄色固体,收率 64% ,m. p. 73 ~ 74 ℃ 。 1. 2. 5 胆 甾-5-烯-3β-6'-( 2″,6″-二 氨 基 己 酰 胺 基) 己基醚( 8a) 的合成
1 实验部分 1. 1 主要仪器与试剂
X-4 型数字显示显微熔点测定仪( 北京泰克 仪器有限公司) ; FTIR-8400S 型红外光谱仪( 日本 岛津公司) ; AC200 型核磁共振仪( CDCl3 为溶剂, TMS 为内标,Bruker 公司) ; Quatro-premier 型串联 四级杆质谱仪( 美国 Waters 公司) 。
基于胆固醇与碱性氨基酸的脂质材料 Lipids derived from cholesterol and basic amino acid
收稿日期: 2014-03-03 基金项目: 国家“重大新药创制”科技重大专项基金资助项 目( 2011ZXJ09106-04C) ; 校精英人才“青年英才支持计划” 研究基金资助项目( 20110701) 。 作者简介: 邱海( 1990-) ,男,河北沧州人,学士,药师,主要 从事递药系统研究与药事管理工作。 通讯作者: 张邦乐,E-mail: blezhang@ fmmu. edu. cn。
参考文 献[15]方 法 进 行 合 成。 反 应 后 采 用 重结 晶 的 方 法 进 行 纯 化。 MS,m / z: 542 [M + H]+ 。IR ( KBr ) ,ν,cm - 1 : 2 948,1 356,1 190, 861,814。 2. 1. 3 化合物 6 的合成与表征
参考文献[14]方法进行合成,实验过程稍作 改进。后处理时先抽滤除去不溶性对甲苯磺酸再 萃取比直接萃取效果要好,粗产物经硅胶柱层析 分离可得目标产物。ESI-MS,m / z: 582[M - H]- 。 IR ( KBr ) ,ν,cm - 1 : 2 935,1 709,1 631,1 558, 1 465,1 339,1 178,1 107。
近年来,将天然产物胆固醇与含多胺结构的
碱性氨基酸缀合,发挥胆固醇的骨架优势和碱性 氨基酸的优 良 结 合 转 运 特 性[9-13],设 计 合 成 了 多 种有效的阳离子脂质体基因治疗载体材料( 结构 如左下所示) 。
在分析阳离子脂质体载体材料的研究现状和 课题组前期研究工作基础上,以廉价易得的胆固 醇( 4) 为起始原料,以 6-氨基-1-己醇 ( 1 ) 为连接 臂,合成中间体胆甾-5-烯-3β-6'-氨基己基醚( 7) 。 在中间体 7 的基础上,通过与氨基保护的碱性氨 基酸赖氨酸或组氨酸进行缩合、脱保护反应,在胆 固醇结构中引入不同的氨基基团,设计合成两种
( 第四军医大学 药学院,陕西 西安 710032)
摘要: 以天然产物胆固醇和赖氨酸或组氨酸为原料,以 6-氨基-1-己醇为连接臂成功构建了两种新型脂质材料。所得中 间体和目标产物经熔点、IR、1 HNMR 和质谱等进行了结构表征,结果表明,所得中间体和产物的化学结构与目标化合物 结构一致,为阳离子脂质体的制备和基因治疗提供了载体材料。 关键词: 胆固醇; 阳离子脂质体; 赖氨酸; 组氨酸; 合成 中图分类号: O629. 2 文献标识码: A 文章编号: 0258-3283( 2014) 11-0967-04
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DOI: 10. 13822 / j. cnki. hxsj. 2014. 11. 002
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研究报告
化学试剂,2014,36( 11) ,967 ~ 970
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胆固醇衍生的新型脂质材料的合成
邱海,巨佳,万宁,荆自伟,贾奕扬,周四元,张邦乐*
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