Fmoc-NH-PEG4-CH2CH2CONbis(PEG4-CH2CH2COtBu)的合成方法与流程
本发明为有机合成领域，具体为fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法。
背景技术：
1、近年来，各种形式的偶联药物的开发如火如荼，特别是以抗体偶联药物（antibody-drug conjugate, adc）为引领的偶联药物在癌症治疗上取得了巨大成功，在研药物中还有很多不同形式的偶联药物纷至沓来，不仅有常见的多肽偶联药物（peptide-drug conjugate, pdc），还有小分子偶联药物（small molecule-drug conjugate, smdc）等其他形式。这些偶联药物的作用机理主要为通过将两种或更多不同的药物分子或功能基团以特定方式连接在一起，形成单一化合物，以发挥协同效应或实现多重靶点干预的药物形式。
2、偶联药物的应用领域非常广泛，包括癌症治疗、免疫调节、抗感染、神经系统疾病、自身免疫疾病等。随着对疾病机制和治疗需求的深入了解，偶联药物将继续成为药物研发和治疗创新的重要领域，为改善患者的生活质量和治疗效果做出贡献。
3、连接子（linker）在偶联药物中起到连接和稳定药物分子的作用，影响着药物的稳定性、药代动力学、药效学和安全性。随着偶联药物的开发迭代，以及临床上成功和失败经验的累积，目前已经确定linker是整个偶联药物设计中的一个关键元素。
4、专利公开号为cn115304582a的发明专利申请中提到了一种药物多功能linker，其合成路线如下（见其说明书0208段）：
5、
6、该药物多功能linker的结构简式如下：
7、fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)；
8、其化学结构式如下：
9、
10、中文名为：16-(1-(9h-芴-9-基)-3-氧代-2,7,10,13,16-五氧杂-4-氮杂十九烷-19-酰基)-4,7,10,13，19,22,25,28-八氧杂16-氮杂三十烷二酸二叔丁酯；英文名为：di-tert-butyl 16-(1-(9h-fluroen-9-yl)-3-oxo-2,7,10,13,16-pentaoxa-4-azanonadecan-19-oyl)-4,7,
11、10,13,19,22,25,28-octaoxa-16-azahentriacontanedioate；
12、其两端被叔丁基保护的羧基和被fmoc保护的氨基在脱保护后可连接不同的药物分子或功能基团，能够为药物研发中的不同需求提供可能性。
13、fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu) 作为偶联药物开发中的重要组成部分，其纯度对后续产品的质量和收率都会有很大影响。目前对该物质的现有合成方法存在副产物较多、反应收率较低，以及反应条件安全性较低、合成成本高等问题，因此需要开发出一种高纯度、高收率的合成方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够减少副产物的生成、提高产品纯度和收率的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法。
2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
3、一种fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，包括以下步骤：
4、步骤（1）：使fmoc-peg4-丙酸与二乙醇胺经缩合反应生成中间体1，所述中间体1为9-芴甲基（18-羟基-16-（2-羟乙基）-15-氧代-3,6,9,12-四氧杂-16-十八烷基）氨基甲酸酯；
5、步骤（2）：使对甲苯磺酰氯与步骤（1）得到的中间体1反应生成中间体2，所述中间体2为1-（9h-氟-9-基）-3,19-二氧代-20-（2-（甲苯磺酰氧基）乙基）-2,7,10,13,16-五氧杂-4,20-二氮杂二十二碳-22-基4-甲基苯磺酸盐；
6、步骤（3）：使ho-peg3-ch2ch2cootbu与步骤（2）生成的中间体2在碱性条件下反应得到fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)。
7、为优化上述技术方案，采取的具体限定还包括：
8、步骤（1）中，fmoc-peg4-丙酸与二乙醇在缩合剂及缚酸剂下进行缩合反应。
9、步骤（1）中，fmoc-peg4-丙酸与二乙醇的反应摩尔比为1：1；缩合剂采用hobt和edci，hobt、edci和fmoc-peg4-丙酸的摩尔比为1.0-1.5：1.0-1.5：1；缚酸剂采用diea，diea与fmoc-peg4-丙酸的摩尔比为2.0-3.0：1；采用二氯甲烷作为反应溶剂。
10、步骤（1）中，反应时先将fmoc-peg4-丙酸、缩合剂及缚酸剂加入反应溶剂中搅拌溶解，并控制温度0-10℃，完全溶解后继续搅拌30-60min；反应温度为室温，反应时间共6-8h。
11、步骤（2）中，中间体1与甲苯磺酰氯在缚酸剂、催化剂下进行反应。
12、步骤（2）中，中间体1与甲苯磺酰氯的反应摩尔比为1：1.0-2.0；缚酸剂采用三乙胺，三乙胺与中间体1的摩尔比为2.0-4.0：1；催化剂采用dmap，dmap与中间体1的摩尔比为0.1-0.2：1；采用二氯甲烷作为反应溶剂。
13、步骤（2）中，反应时先将中间体1、缚酸剂、催化剂加入反应溶剂中搅拌溶解，然后滴加对甲苯磺酰氯溶液，滴加过程中控制温度-5-5℃；反应温度为40-50℃，反应时间共2-4h。
14、步骤（3）中，中间体2与ho-peg3-ch2ch2cootbu反应的碱性条件采用无机碱，所述的无机碱选自叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、碳酸钾中一种。
15、步骤（3）中，中间体2与ho-peg3-ch2ch2cootbu的反应摩尔比为1：2。
16、在一些实施方式中，所述的无机碱选自碳酸钾或氢化钠，碳酸钾或氢化钠与中间体2的摩尔比为2-6：1。
17、在一些优选实施方式中，所述的无机碱采用碳酸钾，碳酸钾与中间体2的摩尔比为3-4：1。
18、步骤（3）中，反应温度为65-67℃，反应时间为6-8h；反应产物经硅胶柱分离纯化。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20、本发明针对fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的现有合成方法中存在的问题进行了改进，开发获得了新的合成方法；本发明还对所开发的新的合成方法中的反应条件进行了研究优化，得到了显著更优的方法条件。
21、相比于现在常用方法，本发明的合成方法原料易得，反应条件温和，能够减少副产物的生成，产品纯度高，反应收率高。
技术特征：
1.一种fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，fmoc-peg4-丙酸与二乙醇在缩合剂及缚酸剂下进行缩合反应。
3.根据权利要求2所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，fmoc-peg4-丙酸与二乙醇的反应摩尔比为1：1；缩合剂采用hobt和edci，hobt、edci和fmoc-peg4-丙酸的摩尔比为1.0-1.5：1.0-1.5：1；缚酸剂采用diea，diea与fmoc-peg4-丙酸的摩尔比为2.0-3.0：1；采用二氯甲烷作为反应溶剂。
4.根据权利要求2所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，反应时先将fmoc-peg4-丙酸、缩合剂及缚酸剂加入反应溶剂中搅拌溶解，并控制温度0-10℃，完全溶解后继续搅拌30-60min；反应时间共6-8h。
5.根据权利要求1所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，中间体1与甲苯磺酰氯在缚酸剂、催化剂下进行反应。
6.根据权利要求5所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，中间体1与甲苯磺酰氯的反应摩尔比为1：1.0-2.0；缚酸剂采用三乙胺，三乙胺与中间体1的摩尔比为2.0-4.0：1；催化剂采用dmap，dmap与中间体1的摩尔比为0.1-0.2：1；采用二氯甲烷作为反应溶剂。
7.根据权利要求5所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，反应时先将中间体1、缚酸剂、催化剂加入反应溶剂中搅拌溶解，然后滴加对甲苯磺酰氯溶液，滴加过程中控制温度-5-5℃；反应温度为40-50℃，反应时间共2-4h。
8.根据权利要求1所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（3）中，中间体2与ho-peg3-ch2ch2cootbu反应的碱性条件采用无机碱。
9.根据权利要求8所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（3）中，中间体2与ho-peg3-ch2ch2cootbu的反应摩尔比为1：2；所述的无机碱选自碳酸钾或氢化钠，无机碱与中间体2的摩尔比为2-6：1。
10.根据权利要求1所述的fmoc-nh-peg4-ch2ch2conbis(peg4-ch2ch2cotbu)的合成方法，其特征在于：步骤（3）中，反应温度为65-67℃，反应时间为6-8h；反应产物经硅胶柱分离纯化。
技术总结
本发明公开了一种Fmoc‑NH‑PEG<subgt;4</subgt;‑CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;2</subgt;CONbis(PEG<subgt;4</subgt;‑CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;2</subgt;COtBu)的合成方法，首先使Fmoc‑PEG<subgt;4</subgt;‑丙酸与二乙醇胺缩合生成中间体1 9‑芴甲基（18‑羟基‑16‑（2‑羟乙基）‑15‑氧代‑3,6,9,12‑四氧杂‑16‑十八烷基）氨基甲酸酯；然后使对甲苯磺酰氯与中间体1反应生成中间体2 1‑（9H‑氟‑9‑基）‑3,19‑二氧代‑20‑（2‑（甲苯磺酰氧基）乙基）‑2,7,10,13,16‑五氧杂‑4,20‑二氮杂二十二碳‑22‑基4‑甲基苯磺酸盐；最后使HO‑PEG<subgt;3</subgt;‑CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;2</subgt;COOtBu与中间体2在碱性条件下反应得到Fmoc‑NH‑PEG<subgt;4</subgt;‑CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;2</subgt;CONbis(PEG<subgt;4</subgt;‑CH<subgt;2</subgt;CH<subgt;2</subgt;COtBu)。本发明的合成方法原料易得，反应条件温和，能够减少副产物的生成，产品纯度高，反应收率高。
技术研发人员：计炜
受保护的技术使用者：南京恒远科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5