Способ получения циклического дисульфида метилового эфира n трет-бутилоксикарбонил-l-цистеинил-l-цистеина

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоцналистическмкРеспублик 941353(22) Заявлено 07.01.80 (21) 2865937/23-04с присоединением заявки МВ(23) ПриоритетОпубликовано 0707.82. Бюллетень М 9 25Дата опубликования описания 07.07,82 рМ К 1 з С 07 С 103/52 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДИСУЛЬФИДАМЕТИЛОВОГО ЭФИРА й -трет -БУТИЛОКСИКАРБОНИЛ-Ь-ЦИСТЕИНИЛ -Ь-ЦИСТЕИНА Изобретение относится к способуполучени я цистеинсодержащего пептидациклического дисульфида метиловогоэфира Н -ТРет-бутилоксикарбонил-Ь-цистеинил-Ь-цистеина формулы Ин,), СоСон-сн-соян- сн -Соосн,Сн, сн,5который используется в качестве промежуточного продукта в синтезе пептидных гормонов - окситоцина, вазопрессина и инсулина.Известен способ получения циклического дисульфида метилового эфираЮ-трет -бутилоксикарбонил-Ь-цистеинилЬ-цистеина исходя из гидрохлоридаЯ-ацетамидометил (Асп)-Ь-цистеина 1,Последний получают путем алкилирова=ния гидрохлорида Ь-цистеина Б-оксиметилацетамидом в б н. НС 1 в атмосфере азота с выходом 52 2. Необходимые для синтеза производные Я-Аст,-Ь-цистеина получают следующим путем:этерификацией гидрохлорида Я-Асв-Ь-,цистеина в метаноле в присутствиихлористого тионила получают гидрохлорид метилового эфира Я-Асв-Ь-цистеина с выходом 98, а ацилированием гидрохлорида Я-Асв-Ь-цистеина Вос-азидом получают Вос-Я-Асв-Ь-цистеинс выходом 52.Конденсацией Вос-Я-Асн-Ь-цистеина с гидрохлоридом метилового э фи ра Я - Асш-Ь-ци ст еи н а к арбодиимидным методом получают соответствующийаипептид - метиловый эфир Вос-Я-Асм-а-цистеинил-Я-Асв-Ь-цистеина с выходом 78 Циклический дисульфид получается путем отщепления Я-защитныхгрупп с одновременным образованиемдисульфидного цикла действием иодав метаноле.Общий выход целевого продукта 15 17,4,считая на исходный гидрохлорид цистеина, Это обусловлено низкими выходами получения производныхЯ-Асв-Ь-цистеина из-за протеканияпобочных реакций. Кроме того, потеряпродуктов возникает при выделениии очистке производных Я-Асщ-Ь-цистеина из-за одинаковой растворимостиисходных и конечных продуктов в водеи органических растворителях.25 Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения циклического дисульфида метилового эфираИ-ТРЕТ -бутилоксикарбонил-Ь-цистеинил-Ь-цистеина, основанный на использо вании в качестве исходного соединенияцГндло ллорнб метилодоеооинра 6- Руъ- инаееинамм 269,16 м,м 36,39еоРид метиродооо 51 иим.м 66 Е,ЕЗ Циллинеоиии диенамил-й " миатеи 1, -ииотем гидрохлорида 8-бензамидометил (Вгв)- Ь-цистеина. Этот способ включает следующие стадии введение ЯН-защитной группы в гндрохлорид циотеина путем алкилирования гидрохлорида Ь-цистеина Н-оксиметилбензамидом, ацилиро вание гидрохлорида,Я-Вгв-Ь"цистеина Вос-аэидом, конденсацию полученного Я-РРет-бутилоксикарбонил-Вгв-цистеина с метиловым эфиром 8-Вхв-Ь-цистеина, полученным этерификацией гид рохлорида Я-Вхв-Ь-цистеина метанолом в присутствии тионилхлорида карбодиимидным методом и полученный метиловый эФир Я-тРет-бутилоксикарбонил- -8-Вгв-Ь-цистеинил-Вгв-цистеина обрабатывают иодом в метаноле длялодновременного отщепления Я-Вгв-.защитных групп и образования дисульфидного цикла. Общий выход конечного продукта 22 3).Однако Известный способ имеет низкий выход целевого продукта, связанный с недостаточной устойчивостью производных 8-Вхв-цистеина к основаниям, применяемым в синтезе пептидов, неполным отщеплением Я-Вгв-защитной группы иодом в метаноле, недостаточно высокими выходами на стадиях ацилирования и конденсации.цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается тем,что способ получения циклическогодисульфида метилового эфира ЯРст-бутилоксикарбонил-Ь-цистеинил-Ь"цистеина основан иа последовательномвведении ЯН-защитной группы в гидрохлорид Ь-цистеина путем алкилирования Ю-оксиметилпирролидоном, ацилировании полученного гидрохлорида Б-пирролидонимидометил(Рув)-Ь-цистеинади-тРет бутилпирокарбонатом, конденсации й-теет -бутилоксикарбонил-Рув-Ь-цистеина с метиловым эфиромБ-Рув-Ь-цистеина, полученным этерификацией гидрохлорида Я-Рув-Ь-цистеина метанолом в присутствии тионилхлорида, методом смешанных ангидридов с использованием ИзобутилхлорФормиата и обработке полученного метилового эфира В-тРет -бутилоксикарбонил-Я-Рув-Ь-цистеинил-Рув-Ь-цистеина йодом в метаноле,Получение циклического дисульфи,ца метилового эфира Вос-цистеинил-циотЕИНа ОсущеСтвляЮт по следующей схеме:50 55 60 П р и м е р. Получение циклического дисульфида Я-ТРЕТ -бутилоксикарбонил-Ь-цистеинил-Ь-цистеина.Гидрохлорид Я-пирролидонметил-Ь-цистеина 1,К смеси 15,7 г(0,1 моль) гидрохлорида Ь-цистеина, 12,7 г(0,11 моль) Я-оксиметилпирролидонаи 40 мл воды, охлажденной до ООС,добавляют при перемешивании 15 мпконцентрированной соляной кислотыи перемешивают при комнатной температуре 30 мин. Образовавшийся растворвыпивают в смесь 450 мп изопропилового спирта и эфира (1:2), перемешивают до начала кристаллизации и реакционную смесь оставляют в холодильнике на 4 ч. Продукт отфильтровывают, промывают иа фильтре эфиром иперекристаллизовывают из смеси метанола и эфира. Выход гидрохпорида 122,95 г (90, считая на гидрохлоридцистеина). Т.пл, 174-175 ОС Ю= ++4,7 (с 1, НО), Юф "13,4 (с 1,ИеЪН) .Найдено, Ъ: С. 37,70Н 5,92;Я 10,94С 8 НЯ 1 ОЯ НС 1Вычислено, Ъ: С 37,72; Н 5,94;Я 11,00,Гидрохлорид метилового эфира Я-пирролидонметил-Ь-цистеина 11.К 48 мл метанола, охлажденногодофС, при интенсивном перемешивании прикапывают 2,2 мл хлористоготионила, затем добавляют 6 г(0,024 моль) гидрохлорида Я-пирролидонметил-Ь-цистеина 1 и полученныйраствор перЕмешивают при 45 С 4 ч,после чего растворитель отгоняют ввакууме досуха. Остаток перекристаллизовывают из смеси метанола и эфира и сушат в вакуум-эксикаторе надедким кали . Получают 6,27 г 11(99,6,считая на 1). Т,пл. 70-72 ОС, сВв5,2 (с 1, МеОН). Найдено, Ъ: С 40,17; Н 6,25; Я 10,37СВН(6 Я 1 О Я НС 1Вычислено, Ъ: С 40,22; Н 6,38;Я 10,42.Я-ТРЕТ-бутилоксикарбонил-Я-пирролидонметил-Ь-цистеин 111.10,2 г(0,04 моль) гидрохлорида Я-пирролидонметил-Ь-цистеина 1 растворяют при перемешивании в 80 мл 1 н. раствора едкого натра и приливают раствор 12 г (0,055 моль) ди- -ТРЕТ-бутилпирокарбоната в 40 мп ТРет - -бутилового спирта, Раствор нагревают при 45 ОС в течение 5 мин, а за" тем перемешивают при комнатной температуре 2,5 ч. Затем реакционнуюсмесь экстрагируют 50 мп петролейного эфира, водный слой охлаждают до ООС и подкисляют до рН 3-4 лимонной кислотой. Подкисленную реакционную массу насыщают хлористым натрием(Зх 50 мл). Этилацетатные вытяжкипромывают насыщенным раствором хлористого натрия и затем сушат надбезводным сернокислым натрием, Этилацетатный раствор упаривают в вакууме и к остатку добавляют гексан.Продукт перекристаллизовывают иэ сме-си этилацетата и гексана. Выход12,5 г(98 считая на 1) . Т.пл. 113- О 114 ОС, с(,ф - 28,3 (с 0,5, НО)Найдено, В: С 49,101 Н 6,97 уЯ 8,72С 1 з Н 11 ЯО 5 ЯВычислено, Ъ: С 49,04; Н 6,97,Я 8,80.)5 Метиловый эфир Я-тРВТ-бутилокеикарбонил-пирролидонметил-Ь-цистеинил-Я-пирролидонметил-Ь-цистеина 1 Ч.К охлажденному до (-15)-(-20) Сраствору 1,27 г(4 ммоль) Я-тРет -бутил" 20 оксикарбонил-Я-пирролидонметил-Ь-цистеина в 5 мл диметилформамидаприкапывают при перемешивании 0,44 мп(4 ммоль) Я-метилморфолина и затем0,52 мл (4 ммоль) изобутилового эфира хлоругольной кислоты. Через 10 миндобавляют охлажденную смесь 1,075 г(4 ммоль) гидрохлорида метиловогоэфира Я-пирролидонметил-Ь-цистеинаи 0,44 мл(4 ммоль) Я-метилморфопинав 5 мп диметилформамида и перемешивают еще 3,5 ч при (-15)-(-20)фС.После завершения реакции смесь разбавляют и экстрагируют этиловым эфиром уксусной кислоты. Органическийслой промывают последовательно0,25 н. раствором бикарбоната натрия,0,05 н. серной кислотой и насыщеннымраствором хлористого натрия и сушатнад безводным сульфатом натрия. Растворитель упарнвают в вакууме и к ос татку добавляют гексан. Полученныйпродукт перекристаллизовываютиз смеси этилового эфира уксусной кислоты игексана. Выход 1,92 г (90), т.пл.78-80 оС, сЕ)1 о,8 (с 0,1, МеОН), 45 Найдено, 1: С 49,54; Н 6,94;Я 10,41%1 ъь 4 7Вычислено, Ъ: С 49,61; Н 6,81;Я 10,52. Циклический дисульфид метилового эфира Я-тррт -бутилоксикарбоннл-Ь- цистеинил-Ь-цистеина Ч.К раствору 1,27 г(5 ммоль) иода в 50 мл метанола прикапывают в течение 30 мин раствор 0,67 г(1,25 ммоль) метилового эфира Вос-Я-пирролидон- метил-Ь-цистеинил-Я-пирролндонметил- -Ь-цистеина в 30 мл метанола, после чего смесь перемешивают еще 40 мин. После охлаждения до ООС добавляют 1 н.раствор тиосернокислого натрия до слабо-желтой окраски, смесь упаривают до 10 мл, разбавляют хлороформом, промывают 0,5 н. раствором тиосернокислого натрия и водой, высушивают над безводным сульфатом нат941353 Формула изобретения Составитель О. ГалкинТехредЕ. Харитончик Корректор Г. Огар Редактор Т. Веселова Заказ 4756/б Тираж 445 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП .Патент, г. Ужгород, ул. ПроеКтная, 4 рия. Растворитель упаривают, остатоквыкристаллизовывают при добавлениипетролейного эфира. Выход пбсЪе перекристаллиэации из смеси хлороформа и петролейного эфира 0,39 г(92,считая на 1 Ч). Т. пл. 186-187 яСв,8 (с 1, МеОН). Общий выход737 на гидрохлорид цистеина).Найдено, : С 42,97; Н 6,0410 8,30С. Н 0 Яд 05 БВычислено, : С 42,89; Н 5,99И 8,33.Т. пл, 185-1870 С, ЫЯ(с. 1,87, МеОН) 1, Т. пл. 185-187 С,Щф 64 5 (с 1 87 МеОН)3.Как видно из приведенного примера,15предлагаемый спосрб позволяет повысить выход конечного продукта до 73.Высокий общий выход целевого продукта обусловлен высокими выходамина всех промежуточных стадиях в синтезе,При алкилировании гидрохлоридацистеина с В-оксиметилпирролидономполучают новое производное цистеинагидрОхлорид-Б-пирролиДОнметил (Руоп) Ь-цистеина. Преимуществом гидрохлорида Я - Рув-Ь - цистеина является его хорошая кристаллизуемость, высокий выход получения, устойчивость к воздействию различных реагентов, применяемых в синтезе пептидов(действие кислот, едких щелочей, триэтиламиха,аммиака, гидразингидрата), легкостьи селективность отщепления Б-защитной группы иодом в метаноле.Использование ди- трет -бутилпирокарбоната позволяет повысить выходна.стадии ацилирования до 98, апроведение конденсации методом смешанных ангидридов в присутствии изобутилхлорформиата позволяет повысить выход на этой стадии до 90.Реакция отщепления Я-Руоп-группи одновременное образование дисульфидного цикла проходит полностью иселективно, исключая межмолекулярное 45окисление и образование димеров,что имеет место при использованииизвестных Б-защитных групп. Способ получения циклического дисульфида метилового эфира Б- ТРИт-бутилоксикарбонил-Ь-цистеинил-Ь-цистеина путем последовательного введенияЯН-защитной группы в гидрохлорид цистеина с последующей обработкой Б-защищенного производного цистеина ацилирующим агентом, с последующей конденсацией полученного Я-защищенногопроизводного М- ТРЕТ-бутилоксикарбонилцистеина с метиловым эфиром Я-защищенного производного цистеина, полученного этерификацией Я-защищенного производного цистеина метанолом вприсутствии хлористого тионила, ипоследующей обработкой продукта конденсации йодом в метаноле, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения выхода конечного продукта, в качестве БН-защитной .группыиспользуют М-оксиметилпирролидоновуюгруппу, в качестве ацилирующегоагента используют ди-ТРРТ-бутилпирокарбонат и конденсацию осуществляютметодом смешанных ангидридов в присутствии изобутилхлорформиата.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. КевЬег В, СувгеЕпрер 1 Ме аця( Я-Асв агав Ыове Жу 1 суз 1 е Еп ) - .ре р г ЫепсцгсЬ Охуйа 11 оп в 11 1 ой: О 1 е Яуп 1 е)вев чоп сус 1 о-Ь-СувгЫ-Не 1 ч. СЬ 1 тп.Аса. 1971, ч. 54, М 3, р. 927-930.2. ЧеЬег О,Р., М 11 коюя 1 с 1 У. В.,Оепкежа 11 ег В. О., Д 1 гвсЬвапп й. ТЬевуп 1 Ьев 1 я ОЕ рер 11 йе 1 п аццеоцв веЙдап 1 Ч,А поче 1 рготест.1 пд дгоцрЕог суяте 1 пе. Тетгайедгоп Бега1968, М 29, р. 3057-3058.3. Папсуевич О.С., Арш Г,Ш., Микста С.Я. Бензамидометильные производные Ь-цистеина и меркаптопропионовой кислоты."ЖОХр 1975, т. 45, Р б,с. 1384-1388 (прототип) .