美格鲁特是一种小分子化合物,其化学名称为1-脱氧野尻霉素的N烷基化衍生物。美格鲁特的核心作用机制是通过强力抑制葡萄糖基神经酰胺合成酶,减少体内糖脂的过度积累,从而改善戈谢病相关的临床症状如肝脾肿大、贫血和血小板减少等。
合成方法
1 在带挡板的500毫升摇瓶中,将培养基(NBG)溶液(如需)于22-23°C条件下培养。向混合液中加入新鲜制备或解冻(或冷藏保存)的氧化芽孢杆菌细胞,可采用细胞糊状物或40%细胞悬浮液形式。目标浓度为每升NBG溶液加入40克氧化芽孢杆菌湿重细胞糊(约8克/升干重)。除100-120转/分钟的旋转通气外,不额外供氧。摇瓶工作体积通常为50毫升。摇瓶实验温度限制在30℃及室温环境。配制NBG溶液及生物转化液,其中NBG浓度在20-80克/升范围内变化。观察混合物转化率,48小时后均达约90%。通过离心法从各样本中分离细胞。合并各上清液等分样本。过滤去除所有杂质。用活性炭脱色澄清的淡黄色溶液。将混合物置于帕氏加氢反应器中,加入含4%钯的活性炭催化剂,在室温下通入50 psig氢气。2小时后完成混合物还原(约消耗等量氢气)。过滤除去催化剂。将滤液注入阳离子交换树脂柱(Dowex 50mm×8mm,200目)。用水和无水甲醇洗涤滤液。采用甲醇:氢氧化铵(3:1)混合溶剂分批洗脱产物。将洗脱液在真空下浓缩成浓稠油状物。用甲醇/丙酮体系重结晶得产物美格鲁特。[1]

2 将二羟基丙酮(21.1 mmol)与D-果糖-6-磷酸醛缩酶粉末(1.2 g,312 U)溶于水(200 mL),用碳酸氢钠调节至pH 7,置于圆底烧瓶中。向溶液中加入溶于乙酸乙酯(200 mL)的(S)-及(R)-3-[N-(苄氧羰基)氨基]-2-羟基丙醛(9 mmol,估算值)。将反应混合物置于25 °C真空旋转蒸发器中。轻柔搅拌下除去乙酸乙酯。将反应混合物置于25℃的往复振荡器(120 rpm)中。24小时后薄层色谱显示醛类已完全消耗。 向反应混合物中加入第二批醛。40小时后(即第二次加醛后16小时),薄层色谱显示醛基本消耗。加入甲醇(40 mL)终止反应。用稀盐酸调节pH至3。经硅藻土过滤。在室温下,于Pd/C催化剂(1.6 g)存在下,用H₂(50 psi)处理滤液24小时。经0.45 μm尼龙膜滤器过滤去除催化剂后,用乙酸将滤液pH值调节至5。通过FPLC系统进行离子交换色谱纯化滤液。将NH4+型CM-Sepharose快流固定相(Amersham Pharmacia)装入玻璃色谱柱(45°C×2.5cm),最终床体积为220mL。注:上样流速为3mL/min,洗脱流速改为5mL/min。初始用H₂O平衡CM-Sepharose。将pH值为5的粗料水溶液(200 mL)加载至色谱柱。用H₂O洗脱微量有色杂质(2-3倍柱体积)。 用2.5 mM NH₄OH(500 mL)洗脱1-脱氧诺吉霉素; 1-脱氧曼诺吉米星采用相同洗脱液配比与体积。重复操作直至各化合物粗料混合物(600 mL;200×3)完全耗尽。通过核磁共振光谱分析各分馏液。合并纯净分馏液。将纯净分馏液进行冻干处理得产物美格鲁特。[2]
3 向含2,3,4,6-四-O-苄基-1-脱氧诺吉霉素(500 mg,0.95 mmol)与4-甲基磺酰丁烷(218 mg,1.43 mmol)的CH3CN溶液(5 mL)中加入碳酸钾(262.2 mg,1.9 mmol)。(5 mL)中。在氩气气氛下回流反应混合物24小时,冷却。减压蒸发大部分溶剂。用CH₂Cl₂(50 mL)稀释残留物。依次用水(25 mL)、饱和盐水(25 mL)洗涤残留物。 合并有机层,用Na₂SO₄干燥。减压浓缩残液。经硅胶闪式色谱纯化残液,得产物美格鲁特。[3]
参考文献
[1] Landis, Bryan H.; et al Bioconversion of N-butylglucamine to 6-deoxy-6-butylamino sorbose by Gluconobacter oxydans Organic Process Research & Development (2002), 6(4), 547-552
[2] Concia, Alda Lisa; et al D-fructose-6-phosphate aldolase in organic synthesis: Cascade chemical-enzymatic preparation of sugar-related polyhydroxylated compounds Chemistry - A European Journal (2009), 15(15), 3808-3816
[3] Wang, Jiajia; et al Total synthesis of N-butyl-1-deoxynojirimycin Journal of Carbohydrate Chemistry (2016), 35(8-9), 445-454