[发明专利]制备肝素五糖的新中间体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体涉及全保护的肝素五糖前体转化为肝素五糖的制备方法。

背景技术

肝素是1916年由约翰霍普金斯大学的Jay McLean最先从动物肝脏中分离得到，并鉴定出其是抗凝血的有效成份(a：Chem.Ind.1991，2，45-50；b：Bull.Johns Hopkins Hosp.1928，42，199)，它是糖胺聚糖(glycosaminoglycan，GAG)家族中结构最复杂的一种。肝素应用于临床治疗抗血栓及心血管疾病已有近六十年历史，其抗凝活性是其诸多生理活性中得到最深入研究和阐明的，并促成低分子量肝素(LMWH)从90年代开始成为通用的抗血栓剂，取代传统上临床使用的抗血栓剂(Blood，1992，79，1-17)。血液凝固过程是血浆中一系列的凝结因子依次活化的结果，最终将无活性的凝血酶转化为有活性的凝血酶，将可溶性的纤维蛋白原发生部分蛋白水解，释放出不溶性的纤维蛋白而引起血液凝固。抗凝血酶III(ATIII)是血凝过程中丝氨酸蛋白酶，尤其是凝血酶II a及Xa的抑制剂。抗凝血酶III与凝血酶的反应速度较慢，但在肝素存在的条件下，反应速度增加几千倍，能够有效地抑制凝血过程。天然来源的肝素，主要是从动物内脏中提取，是一个由不同活性多糖组成的复杂混合物，因此在使用过程中难以控制其有效剂量，引发危险的副反应，如出血、血小板减少等。同时，肝素分子也会与血浆蛋白发生非特异性结合，导致更复杂的并发症。在20世纪八十年代末，低分子肝素(LMWH)的出现使得抗血栓治疗的效果得以提高。低分子肝素是将完整肝素通过化学降解、酶降解和伽马射线照射降解的方法得到。但是令人不安的是，由于肝素和低分子肝素的动物源性，会有交叉物种病毒感染的潜在危险，这使得其应用存在很大的风险。避免交叉物种污染的最有效手段就是通过化学合成方法制备肝素。

磺达肝癸钠(Fondaparinux sodium)是一种肝素五糖类药物，于2001年作为抗凝血药物上市销售，化学名称为：甲基O-(2-脱氧-6-O-磺酸基-2-磺酰胺基-α-D-吡喃葡萄糖)-(1→4)-O-(β-D-吡喃葡萄糖醛酸)-(1→4)-O-(2-脱氧-3，6-O-二磺酸基-2-磺酰胺基-α-D-吡喃葡萄糖)-(1→4)-O-(2-O-磺酸基-α-L-吡喃艾杜糖醛酸)-(1→4)-2-脱氧-6-O-磺酸基-2-磺酰胺基-α-D-吡喃葡萄糖苷十钠盐，化学结构如下式10所示：

在上世纪八十年代中期，Sinay等人(Carbohydr.Res.1984，132，C5-C9，Carbohydr.Res.1986，147，221-236)和Boeckel等人(J.Carbohydr.Chem.1985，4，293-321.)先后完成了没有甲基封端的抗凝五糖的全合成工作。全保护的五糖经过如下式1至式5所示的反应式转化得到最终的产物五糖，反应步骤包括：1.酯基的皂化，2.羟基的硫酸化，3.Pd/C氢化还原叠氮基或苄氧羰基保护的氨基成裸露氨基并脱除羟基上的苄基保护，4.氨基的选择性硫酸化。

上述五糖的转化过程中，由叠氮还原成氨基的反应非常迅速，而且容易与五糖的半缩醛互变异构体还原端醛基继续发生副反应生成稳定的二聚体或三聚体导致反应效率非常低下。

在解决这个问题的过程中发现用甲基封端的五糖可避免合成过程中还原反应时二聚体或三聚体生成的问题(Carbohydr.Res.1987.167.67-75)，这样氢化还原反应就可以接近定量的产率进行，具体反应过程如下式6至式10所示。其合成策略与使用未封端的五糖为原料的合成策略基本一致，包括以下四个步骤：1.全保护五糖经过酯基皂化反应，裸露出需要硫酸化的五个羟基；2.羟基进行硫酸化反应；3.用Pd/C氢化还原叠氮或苄氧羰基保护的氨基成裸露氨基并脱除羟基的保护；4.选择性的使氨基硫酸化，得到产物磺达肝癸钠。

WO2003022860和WO2010040880中也都采用了以上类似的方法。

经过生物活性测试表明，还原端用甲基保护对肝素五糖的生物活性没有影响，所以采用甲基封端的保护策略也成为现在肝素类寡聚分子合成的常规策略。