N-[3н]ацетил-d-глюкозамин и способ его получения

 

Описывается N-[³Н]ацетил-D-глюкозамин формулы I и способ его получения, заключающийся в конденсации соляно-кислого D-глюкозамина с ³H]CH₃COONa в присутствии дициклогексилкарбодиимида, или мето-n-толуолсульфоната 1-циклогексил-3-(2-морфолиноэтил)карбодиимида, или карбонилдитриазола. Техническим результатом является расширение ассортимента меченых физиологически активных соединений за счет рекомендаций условий их получения. 2 c.п. ф-лы.

Изобретение относится к органической химии и может найти применение в аналитической и в биологической химии, в прикладной медицине.

При изучении физиологически активных соединений используют их меченые аналоги.

Известен N-ацетил-D-глюкозамин формулы I Данное известное соединение входит в состав хитина, мукопептидов и мукополисахаридов и его используют как субстрат при изучении ряда ферментов (P. C. Dunlop et al., J Biol Chem 255, 1542 (1980), G.E. Gibson, M.Shimada, Biochem. Pharmacol. 29, 167(1980), P Meindl, H.Tippy, Hoppe-Seyleler s Z. Physiol Chem 350, 1088 (1969), J. Garrell, C.M. Cuchillo, FEBS Lett 190, 329 (1985) [I].

Однако меченые аналоги данного соединения не описаны, и соответственно не описаны способы их получения.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является расширение ассортимента меченых физиологически активных соединений за счет рекомендаций условий их получения.

Достигается указанный технический результат тем, что получен N-[³Н] ацетил-D-глюкозамин, а также тем, что способ его получения заключается в конденсации D-солянокислого глюкозамина с [³H]CH₃COONa в присутствии дициклогексилкарбодиимида или мето-п-толуолсульфоната 1-циклогексил-3-(2-морфолиноэтил)карбодиимида или карбонилдитриазола.

Проблема ацетилирования аминов немеченными реагентами не является сложной. Получение амидов с использованием уксусного ангидрида, хлорангидрида уксусной кислоты и т. д. хорошо известны и происходят с высоким выходом. Однако при синтезе меченых аналогов этих реагентов приходится сталкиваться с рядом трудностей, которые делают эти методики непривлекательными. Главная трудность заключается в высокой летучести этих реагентов. Только в специально оборудованной лаборатории, где исключается попадание меченых паров этих соединений в атмосферу, можно с ними работать. Кроме того, высокая стоимость этих реагентов мешает их широкому применению В отличие от них, в ацетат натрия можно вводить метку непосредственно, он нелетуч (температура плавления 324^oС). Все это делает его крайне привлекательным для получения меченых амидов. В настоящее время синтез ацетилированных аминов с использованием меченого ацетата натрия не известен. Суть способа заключается в смешивании растворов меченого ацетата натрия с солянокислым аминсодержащем соединением в результате чего образуется меченая уксусная кислота и хлористый натрий. После добавления конденсирующего агента ампулу запаивают и нагревают. После окончания реакции содержимое ампулы замораживают и отделяют все летучие продукты перемораживанием в специальную емкость, остаток растворяют в метаноле, подкисляют соляной кислотой и упаривают для удаления следов меченой уксусной кислоты. В качестве конденсирующего агента использовали дициклогексилкарбодиимид, мето-п-толуолсульфоната 1-циклогексил-3(2-морфолиноэтил)карбодиимид и карбонилдитриазол Оптимальным оказалось использование карбонилдитриазол. Синтез проходит по схеме: [³H]СН₃СООН + карбонилдитриазол = [³H]СН₃СО-триазол + СО₂ + триазол [³H] СН₃СО-триазол + D-глюкозамин = N-[^ЗH]aцeтил-D-глюкoзaмин + триазол.

Очистку и анализ меченых амидов проводили на колонке 10x250 мм, Silasorb NH₂ 10 мкм, v - 2,0 мл/мин, в системе ацетонитрил - вода (5:1), время удерживания 16,24 мин, на колонке 10х150 мм, Kromasil 100 C₁₈, 7 мкм, v - 2,0 мл/мин, в системе 0,1% водной трифторуксусной кислоты, время удерживания 4,12 мин, на колонке 4x150 мм, Zorbax SB-C₈, 3,5 мкм, v - 0,8 мл/мин, в системе 5 мМ водной серной кислоты, время удерживания для -изомера - 2,16 мин, для -изомера 2,35 мин. Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1.

А) Получение [³H]CH₃COONa В реакционную ампулу помещали 4 мг CH₃COONa, нанесенного на 40 мг 5% Pd/C. Затем ампулу вакуумировали до давления 0,1 Па, заполняли газообразным тритием до давления 333 гПа и выдерживали при температуре 240^oС 20 мин. Избыточный тритий удаляли вакуумированием. После охлаждения продукты реакции растворяли в метаноле (6х1 мл), катализатор отфильтровывали, а фильтраты упаривали несколько раз с метанолом для удаления лабильного трития. Остаток очищали методом ВЭЖХ на колонке 4х150 мм, Zorbax SB-С₈ 3,5 мкм, v - 1,0 мл/мин, в системе 5 мМ водной серной кислоты, время удерживания - 3,45 мин. Выход [³H] CH₃COONa - 80-85%, молярная радиоактивность - 30-35 Ки/ммоль, радиохимическая чистота - 98-99%.

Б) Конденсация [³H]CH₃COONa с D-глюкозамином.

В реакционную ампулу помещали 1 мг полученного [³H]СН₃СООNa и 2,5 мг соляно-кислого глюкозамина, которые растворяли в 1,0 мл диметилформамида. Через 5 мин добавляли 10 мг дициклогексилкарбодиимида, а еще через 60 мин - 20 мкл триэтиламина. Реакцию вели 6 ч. После удаления летучих продуктов остаток растворяли в 0,5 мл 2 н. HCl и снова упаривали для удаления непрореагировавшей уксусной кислоты. После очистки методом ВЭЖХ выход полученного N-[³H]ацетил-D-глюкозамина составил 2,5%.

Пример 2.

После получения [³H]СН₃СООNа, как описано в примере 1, конденсацию проводили следующим образом. К 0,3 мл водного раствора 3,5 мг солянокислого D-глюкозамина и 0,5 мг [³H]СН₃СООNа добавляли 27,2 мг мето-п-толуолсульфоната 1-циклогексил-3-(2-морфолиноэтил)карбодиимида и вели реакцию 3 сут при комнатной температуре. После обработки реакционной смеси, как описано в примере 1, выход [³H]аиетил-D-глюкозамина составил 8%.

Пример 3.

После получения [³H] СН₃СООNа, как описано в примере 1, конденсацию проводили следующим образом. К 1,0 мл раствора 4,7 мг солянокислого D-глюкозамина и 1,0 мг [³H]СН₃СООNа в диметилформамиде добавляли 6,0 мг карбонилдитриазола, ампулу запаивали и вели реакцию 60 мин при 30^oС, а затем 180 мин при 80^oС. После обработки реакционной смеси, как описано в примере 1, выход N-[³H]ацетил-D-глюкозамина составил 14,5%.

Таким образом разработан новый способ получения нового высокомеченного тритием соединения -N-[³H]ацетил-D-глюкозамина.

Формула изобретения

1. N-[³H] ацетил-D-глюкозамин формулы I 2. Способ получения N-[³H] ацетил-D-глюкозамина, заключающийся в конденсации соляно-кислого D-глюкозамина с [³H] CH₃COONа в присутствии дициклогексилкарбодиимида, или мето-п-толуолсульфоната 1-циклогексил-3-(2-морфолиноэтил)карбодиимида, или карбонилдитри-азола.