[发明专利]一种新化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的化合物，L-4-四嗪-苯丙氨酸及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，基于生物正交反应来标记生物分子的策略开始崭露头角。这种方法涉及到通过细胞自身代谢或化学修饰整合一个独特的化学功能基团(生物正交的化学报告子)到目标分子上。生物正交化学报告子，即功能基团对天然生物分子而言拥有独特的反应性且互不作用。化学报告子是非天然的、无扰动的、在生命体系中可以通过与外源探针高速率、专一性地反应而结合。

1900年，Hantzsch和Lehmann率先合成了1，2，4，5-四嗪，但是产率很低，且不稳定，但是作为二烯体，在环加成反应中具有很高的反应活性。

1928年，德国化学家狄尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和其助手阿尔德(KurtAlder)报道了环戊二烯和顺丁烯二酸酐进行环化加成反应，生成六元环状化合物，将此反应定义为双烯合成，并以两人名字命名，称为狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction)。

自1996年以来已有许多综述报道了1，2，4，5-四嗪参与的逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应。近年来，四嗪参与的逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应仍然是人们研究的热点，通过这个反应大量合成了包括天然产物在内的含有杂环的分子。

2008年，Fox等人报道了一种新的生物正交反应，四嗪和张力限制的反式环辛烯能够发生逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应，反应具有高速率、选择性、不可逆、产物专一(产物为二氢哒嗪)、副产物简单无害(副产物是氮气)、不需要任何催化剂等特点。然而不足之处是3，6-(2-吡啶)-四嗪的稳定性比较差，在水溶液中放置几小时后会发生明显的降解。

Hilderbrand等人同年合成了3-(4-苄胺)-1，2，4，5-四嗪，其与降冰片烯同样能够发生逆电子需求的狄尔斯-阿尔德反应，反应具有相同的特点，从而被用来对活细胞进行标记。

利用液质联用分析反应产物，反应转化率高达93％。而且3-(4-苄胺)-1，2，4，5-四嗪在细胞培养液中具有良好的稳定性，20℃下在胎牛血清中放置15小时仅仅发现只有15％的降解。

2010年，Weissleder等人又报道在3-(4-苄胺)-1，2，4，5-四嗪上连接BODIPY FL、OregonGreen 488、BODIPY TMR-X荧光团后，四嗪会淬灭荧光。当和张力限制性的亲双烯体反式环辛烯或降冰片烯在PBS缓冲液中反应之后，荧光强度增加15-20倍之多；在胎牛血清中反应，荧光强度增加11-14倍，从而有效减弱了背景荧光，在体内或体外标记生物分子中可以起到探针开关的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是提供一种新的化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸。

本发明还要解决的技术问题，是提供上述化合物的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题，是提供上述化合物在基于逆电子狄尔斯-阿尔德反应的生物正交领域中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种新化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸，其化学名称为3-(4-(1，2，4，5-四嗪)苯基)-2-氨基丙酸，其结构式如式(1)所示：

上述新化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)取L-4-氰基-苯丙氨酸、醋酸甲脒、硫混合均匀，加入无水肼反应，生成4-二氢四嗪-L-苯丙氨酸，用醋酸溶解；

(2)将步骤(1)得到的醋酸溶液加入亚硝酸钠水溶液，进行氧化反应，得到4-四嗪-L-苯丙氨酸。

步骤(1)中，所述的L-4-氰基-苯丙氨酸、硫、醋酸甲脒和无水肼的摩尔比为1∶1∶2∶10-1∶3∶5∶50。

步骤(1)中，反应时间为16-24小时。

步骤(2)中，亚硝酸钠的摩尔用量为L-4-氰基-苯丙氨酸摩尔量的4-6倍，亚硝酸钠水溶液加入时要使用冰水浴并要缓慢加入。

步骤(2)中，氧化反应时间为15-60分钟。

步骤(2)中，氧化反应结束后，旋转蒸发尽量出去乙酸，得到粘稠油状物，抽滤得到紫红色固体，用二氯甲烷、乙腈洗涤，得到4-四嗪-L-苯丙氨酸。

上述新化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸在基于逆电子狄尔斯-阿尔德反应的生物正交领域进行生物标记的应用。

上述新化合物L-4-四嗪-苯丙氨酸作为苯丙氨酸或酪氨酸的类似物引入到生物活性肽中进行药理学评价中的应用。