[go: up one dir, main page]

CN114805454B - α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN114805454B
CN114805454B CN202110081140.6A CN202110081140A CN114805454B CN 114805454 B CN114805454 B CN 114805454B CN 202110081140 A CN202110081140 A CN 202110081140A CN 114805454 B CN114805454 B CN 114805454B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
reaction
added
galcer
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110081140.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114805454A (zh
Inventor
杜宇国
赵传芳
贺鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Yuheyuan Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS filed Critical Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority to CN202110081140.6A priority Critical patent/CN114805454B/zh
Publication of CN114805454A publication Critical patent/CN114805454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114805454B publication Critical patent/CN114805454B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04—Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A61P31/06—Antibacterial agents for tuberculosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/14—Antivirals for RNA viruses
    • A61P31/16—Antivirals for RNA viruses for influenza or rhinoviruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A61P35/02—Antineoplastic agents specific for leukemia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02—Immunomodulators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D335/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D335/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及通式(I)所示的α‑半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物，还涉及上述化合物的制备方法及其在制备用于可诱导Th1选择性的免疫响应的药物方面的用途。

Description

α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及可诱导Th1选择性免疫响应的α-半乳糖神经酰胺(例如α-GalCer，又称为KRN7000)类化合物及其制备方法和用途，属于化学和医药技术领域。
背景技术
免疫反应是涉及骨髓、脾脏、胸腺等器官中的B细胞、T细胞、自然杀伤(NK)细胞、树突细胞(DC)、NKT细胞、巨噬细胞等多种细胞的复杂过程。免疫功能不足会导致基体被外来微生物入侵引起炎症反应或自身细胞癌变引发癌症，免疫功能过强则会引起多发性硬化、风湿病、II型糖尿病等多种自身免疫疾病。因此，适时干预免疫反应使其保持正常功能显得尤为重要。
自然杀伤T细胞(NKT细胞)是一群特殊的T细胞亚群，这类细胞的表面既有自然杀伤细胞(NK细胞)的受体，又有T细胞受体。研究表明，作为NKT细胞的一种的iNKT细胞在免疫系统的调控过程中起着多用多样的作用。首先，此类细胞被刺激之后能产生大量的IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-6、IL-17等一系列的细胞因子。其次，iNKT细胞产生的细胞因子能够调节其它免疫细胞，例如巨噬细胞、B细胞、以及部分常规的T细胞等。此外，iNKT细胞能够高水平地表达颗粒酶B、FasL、穿孔素等进而体现出细胞毒能力。
Morita等人发现从Agelas mauritianus海绵中提取的α-半乳糖神经酰胺类化合物具有抗癌活性。Tsuji等人发现α-半乳糖神经酰胺类化合物进入机体后，可被树突细胞(DC)识别，与其上CD1d结合，并被呈递给iNKT细胞，与其上TCR结合，从而通过激活iNKT细胞来产生Th1类细胞因子和Th2类细胞因子。其中Th1类细胞因子(如IFN-γ、TNF-α、IL-2和IL-12等)具有促炎作用，并相应地具有抗菌、抗结核、抗病毒等病原微生物、抗癌抗肿瘤等作用；Th2类细胞因子(如IL-4、IL-10、IL-5和IL-6等)具有免疫调节作用，对自身免疫疾病具有缓解和治疗作用。
然而，在经α-GalCer激活的iNKT细胞中，Th1类细胞因子和Th2类细胞因子是同时大量产生的，而Th1类细胞因子和Th2类细胞因子二者之间存在相互拮抗作用，例如Th2类细胞因子能够削弱α-GalCer对肿瘤细胞的抑制能力，使得未能将α-GalCer成功应用于临床。研究表明，通过选择性诱导iNKT细胞分泌Th1或者Th2类细胞因子，能够避免由于这两类细胞因子的同时大量分泌而产生的拮抗作用，从而确保Th1或者Th2类细胞因子分别实现其在免疫方面所能实现的优异作用。然而，如何实现iNKT细胞对Th1和Th2类细胞因子这两者的高度分泌选择性，从而产生基于Th1或Th2类细胞因子的高度选择性的期望的免疫响应，是本领域亟需解决的技术难题。
中国专利申请No.201510765501.3探讨了在α-GalCer的酰胺链上引入单个羟基或在相邻的碳上引入连续两个羟基，以获得一些具有潜在生物活性的α-GalCer类似物。然而，该专利申请并未不涉及将羟基引入何种确切位置才能够获得真正具有生物活性、甚至具有显著优异生物活性(而非潜在生物活性)的α-GalCer类似物。而且，设计合成现有技术中不存在的新化合物并非易事，而该专利申请未给出相应的制备和活性确证数据，是否能将羟基顺利引入α-GalCer已是未知，更难以获知其生物活性。因此，现有技术中尚不存在如何用羟基对α-GalCer进行结构修改，以获得具有显著优异生物活性的α-GalCer类似物。
另外，硫杂糖是糖环中的氧原子被硫原子取代后形成的一类糖类化合物。将α-GalCer糖环上的氧原子替换为硫原子是获得具有潜在生物获得的α-GalCer类似物的一个研究方向，然而，硫代半乳糖合成困难，制备过程复杂和繁琐，且产率极低，大大限制了这类糖衍生物的应用和研究。
基于以上内容，本发明要解决的问题在于，如何用羟基来对α-GalCer进行针对性修饰(例如在α-GalCer的酰胺链的何种具体位置引入羟基)才能够获得优异的可诱导Th1选择性的免疫响应活性的α-GalCer类似物，从而使iNKT细胞实现对Th1和Th2类细胞因子优异的选择性分泌的目的。本发明要解决的问题还在于，分别提供一种α-GalCer类似物、例如基于硫代半乳糖的5-Thio-α-GalCer类似物，这类化合物相对于现有的α-GalCer类似物具有显著优异的诱导Th1选择性免疫响应的活性。本发明属于对专利申请No.201510765501.3的改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明人通过计算机辅助的方法对CD1d蛋白和配体之间的相互作用进行了模拟分析，意外地发现CD1d蛋白结合域中存在的GLN-14、SER-28和TYR-73三个特定极性残基对蛋白与配体之间的结合具有关键作用。针对这三个特定极性残基，本发明人在α-GalCer(以及5-Thio-α-GalCer)酰胺链的C11、C12或C13位这些特定位置的任一处上引入单羟基或硫酸基等极性基团(即R1、R2和R3中的任一者为羟基或硫酸基，其余两者均为氢)，进而所引入的极性基团可与CD1d蛋白的上述极性残基发生相互作用，从而显著增强所获得的α-GalCer类似物和CD1d的结合作用。由此，获得了一类能够显著增强诱导免疫响应的Th1选择性、改善抗癌活性的α-GalCer类似物。
具体而言，本发明的是通过以下方面实现的：
第一方面，本发明提供了通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物：
其中，X1和X2各自独立地选自O或S；
R1、R2和R3中的任一者为羟基或硫酸基，其余两者均为H；并且
R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地选自羟基或硫酸基。
第二方面，本发明提供了一种药物组合物，所述药物组合物包含：第一方面所述的通式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物；以及药学上可接受的辅料。
第三方面，本发明提供了第一方面所述的通式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物或第二方面所述的药物组合物在制备用于可诱导Th1选择性的免疫响应的药物方面的用途，所述可诱导Th1选择性的免疫响应的药物例如抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗菌药、抗结核药以及调节自身免疫活性的药物。
第四方面，本发明提供了第一方面所述的通式(I)所示的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物的制备方法。
附图说明
图1示出了通过计算机辅助药物设计获得的在α-GalCer的酰胺链的不同位置处引入极性基团的α-GalCer类似物与CD1d结合域的结合的得分情况。如图1所示，本发明人发现相较于酰胺链的其它位置，在其C11、C12或C13位为羟基或硫酸基的GalCer类似物的对接得分显著更高(为21分以上)，预示这类GalCer类似物与CD1d具有显著更强的结合作用。其中，“GC_8r”代表酰胺链的C8位为羟基且构型为R型的α-GalCer-OH类似物，“GC_8s”代表酰胺链的C8位为羟基且构型为S型的α-GalCer-OH类似物，以此类推；“GCs_11r”代表在酰胺链的C11位为羟基且构型为R型的5-Thio-α-GalCer-OH类似物；“GCs_11s”代表酰胺链的C11位为羟基且构型为S型的5-Thio-α-GalCer-OH类似物，以此类推；“GC_12rso3”代表酰胺链的C12位为硫酸基且构型为R型的α-GalCer-SO3 -类似物；“GC_12sso3”代表酰胺链的C12位为硫酸基且构型为S型的α-GalCer-SO3 -类似物；“GCs_12rso3”代表酰胺链的C12位为硫酸基且构型为R型的5-Thio-α-GalCer-SO3 -类似物；“GCs_12sso3”代表酰胺链的C12位为硫酸基且构型为S型的5-Thio-α-GalCer-SO3 -类似物。
图2示出了α-GalCer类似物与蛋白对接和相互作用的示意图，其中，CD1d蛋白结合域中存在的GLN-14、SER-28和TYR-73等极性残基与α-GalCer酰胺链上特定位置处(C11、C12或C13位)引入的羟基或硫酸通过氢键相互作用，增强了蛋白与配体之间的结合。
图3示出了PBS、α-GalCer以及本发明的示例性化合物诱导IFN-γ和IL-4分泌的情况、IFN-γ/IL-4的最大分泌量(即峰值)以及FN-γ/IL-4分泌曲线的线下面积(AUC)的比值。
图4是用PBS、α-GalCer以及本发明的示例性化合物的抗鼠痘病的结果。其中，PFU表示空斑形成单位(plaque forming unit)，用于动物病毒的定量方法；DPI表示感染天数(days post-infection)。
图5是用PBS、α-GalCer以及本发明的示例性化合物的抗黑色素瘤的结果。
图6是用PBS、α-GalCer以及本发明的示例性化合物的抗乳腺癌的结果。
具体实施方式
本领域技术人员能够理解的是，下述的实施方式仅作为示例的目的给出，而并不旨在以任何方式限制本申请的保护范围。
在本文中，除非另有说明，使用的术语“药学上可接受的”是指在合理医学判断范围内，适用于与人类和动物组织接触而没有过量毒性、刺激、过敏反应或其它问题或并发症，与合理的利益/风险比相称的那些化合物、材料、组合物和/或剂型。例如，本文使用的术语“药学上可接受的盐”是指式(I)所示的化合物与药学上可接受的游离酸或游离碱形成的酸加成盐或碱加成盐。酸加成盐由以下酸获得：如盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、亚硝酸、亚磷酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸、乳酸、马来酸、葡萄糖酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、酒石酸、富马酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等。碱加成盐包括钠盐、钾盐、钙盐、铵盐、或镁盐等。
除非另有说明，本文中使用楔形的实线键和虚线键(和/>)表示一个立体中心的绝对构型。除非另有说明，本文提到的立体异构体包括几何异构体和对映异构体，所有这些异构体都在本申请的范围之内。
在本文中，除非另有说明，使用的术语“硫酸基”是指-OSO3H及其游离形式-OSO3 -。
在本文中，除非另有说明，使用的术语“GalCer”或“GC”是指半乳糖神经酰胺，例如α-GalCer是指α-半乳糖神经酰胺，也称为KRN7000。使用的术语“GalCer类似物”是指对GalCer进行结构修饰的一类化合物。使用的术语“GalCer-OH类似物”或“GalCer-SO3 -类似物”是指GalCer经羟基或硫酸基修饰的一类化合物。
在本文中，除非另有说明，使用的术语“5-Thio-GalCer”或“GCs”是指α-GalCer糖环上的氧原子替换为硫原子的硫代半乳糖神经酰胺类似物。使用的术语“5-Thio-GalCer-OH类似物”或“5-Thio-GalCer-SO3 -类似物”是指5-Thio-GalCer经羟基或硫酸基修饰的一类化合物。
在一个实施方式中，本发明提供了通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物：
其中，X1和X2各自独立地选自O或S；
R1、R2和R3中的任一者为羟基或硫酸基，其余两者均为H；并且
R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地选自羟基或硫酸基。
在一些实施方式中，通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物具有如下通式(II)所示的结构：
其中，X1和X2以及R1-R9如以上文所定义。
在一些实施方式中，通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物具有如下通式(III)所示的结构：
其中，X1和X2各自独立地选自O或S；并且
R1、R2和R3中的任一者为羟基或硫酸基，其余两者均为H。
在一些实施方式中，R1、R2和R3满足下述A、B和C三种情形之一：
(A)R1为羟基或硫酸基，且R2和R3为H；
(B)R2为羟基或硫酸基，且R1和R3为H；以及
(C)R3为羟基或硫酸基，且R1和R2为H；
其中，作为羟基的R1、R2和R3中的任一者所在的碳的手性为R或S。
在一些实施方式中，通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物具有如下通式(IV)或通式(V)所示的结构：
其中，X1和X2如上文所定义。
在一些实施方式中，所述化合物选自于由如下化合物所组成的组：
(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-半乳糖基)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇；
(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-半乳糖基)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇；
(2S,3S,4R)-1-O-(5-硫-α-D-半乳糖基)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇；以及
(2S,3S,4R)-1-O-(5-硫-α-D-半乳糖基)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇。
在一些实施方式中，本申请涉及提供了一种药物组合物，所述药物组合物包含：通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物；以及药学上可接受的辅料。
本申请的药物组合物可以制成任何形式的制剂，例如胶囊剂、片剂、气雾剂、溶液剂、悬浮剂、糖衣剂、锭剂、糖浆剂、乳剂、软膏剂、膏剂、注射剂、散剂、颗粒剂、糊剂、缓释剂、泡沫剂。根据给药途径，本申请的药物可以制成口服给药制剂、鼻部给药制剂、肺部给药制剂、口腔含化制剂、皮下给药制剂、皮内给药制剂、经皮给药制剂、胃肠外给药制剂、直肠给药制剂、储库式给药制剂、静脉内给药制剂、尿道内给药制剂、肌内给药制剂、鼻内给药制剂、眼部给药制剂、硬膜外给药制剂或局部给药制剂。
本文所述的辅料可为药学上可接受的任何辅料，例如但不限于溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、抗氧剂、渗透促进剂、pH值调节剂、表面活性剂、稀释剂等。关于其它可用的药学上可接受的药用辅料，可参见例如《药用辅料手册》(第4版)，R.C.罗等著，郑泽民主译，2005年，化学工业出版社。
在一个实施方式中，本申请涉及上述通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物或上述药物组合物在制备用于可诱导Th1选择性的免疫响应的药物方面的用途。
在一个实施方式中，本申请涉及上述通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物或上述药物组合物在制备如下药物中的一种或多种的用途：抗肿瘤药物，例如用于治疗或缓解黑色素瘤、乳腺癌、非小细胞肺癌、肺癌、肝癌、胃癌、宫颈癌、结肠癌、白血病、前列腺癌、脑癌、皮肤癌、骨癌、淋巴癌、鼻咽癌、喉癌、食道癌、十二指肠癌、小肠癌、大肠癌、胰腺癌、肾癌、生殖器官癌和/或甲状腺癌的药物；抗病毒药物，例如用于治疗或缓解与鼠痘病毒、流感病毒和/或肝炎病毒相关的疾病的药物；抗菌药；抗结核药；以及调节自身免疫活性的药物。
本发明的细胞因子检测结果显示本发明的α-GalCer类似物可通过增加诱导产生Th1类细胞因子的产量或降低Th2类细胞因子的产量，诱导Th1选择性的免疫响应，具有更强的Th1选择性分泌诱导性。本发明的抗病毒活性研究和抗癌活性研究显示本发明的α-GalCer类似物具有显著更加优异的抗病毒和抗癌活性，可用作抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗菌药、抗结核药以及调节自身免疫活性的药物。
在一个实施方式中，本申请涉及上述通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)在催化剂的存在下，使式(M)所示的化合物与式(N)所示的化合物缩合，生成式(Q)所示的化合物；其中，所述催化剂选自N-碘代丁二酰亚胺(NIS)、N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸硅酯和叔丁基二甲硅基三氟甲磺酸酯中的一种或多种，优选地，所述催化剂选自三氟甲磺酸三甲基硅酯和NIS中的一种或多种；
(2)使式(Q)所示的化合物脱除羟基保护基团，并任选地使脱除保护的羟基硫酸酯化，生成通式(I)所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物；
其中，X1和X2以及R1-R9如上文所定义；
Y为-Br、-SCH(CH3)2、-SPh、-OAc或-OC(NH)CCl3；Z为-OH或-SH。
优选地，式(N)所示的化合物可由商品化的植物鞘胺醇出发制备。
该路线的优点是：反应条件温和，操作方便，能够用于工业化制备。合成路线能够用于制备不同类型的α-GalCer类似物。
实施例
接下来，通过实施例对本发明进行进一步详细地说明，但本发明不仅限于这些实施例。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料和装置等，如无特殊说明，均可从商业途径得到或可由本领域技术人员根据本领域的普通技术知识而制备得到。
实施例1：α-GalCer-OH类似物的合成
通过如下方案合成α-GalCer-12R-OH和α-GalCer-12S-OH。
试剂和条件：(a)LHMDS，THF/HMPA：6/1，-78℃至rt，57％；(b)80％AcOH aq.60℃；(c)TBDPSCl，Pyr.91％；(d)BnOC(NH)Cl3，TMSOTf，DCM，84％；(e)HF-pyr.，DCM，rt，95％；(f)(i)Dess-Martin periodinane，DCM，rt；(ii)C13H27Ph3P+Br-，LHMDS，THF，-78℃to rt，54％，两步；(g)LiOH·H2O，THF/MeOH/H2O(1∶1∶1)；1N HCl aq.，92％。
试剂和条件：(a)(i)12，EDCI，HOBt，Et3N，DMF；(ii)TBDPSCl，Pyr.，rt；(iii)BzCl，66％，三步；(b)4bar H2，Pd(OH)2/C，EtOAc，94％；(c)HF-pyr.，DCM，rt，95％；(d)TMSOTf，NIS，DCM，分子筛，N2，0℃，64％；(e)4bar H2，Pd(OH)2/C，MeOH/EtOAc(4∶1)；(f)NaOMe，MeOH，88％，两步。
(R，Z)-11-(2，2-二甲基-1，3-二噁烷-4-基)-10-十一碳烯酸甲酯(6a)
将磷盐5a(9.13g，20mmol)溶解到140mL无水THF/HMPA(V/V∶6/1)中，反应体系降温至-78℃。氮气保护下加入LHMDS(2.5M in THF，8m1，20mmol)，反应体系在此条件下搅拌30min。将4(2g，10mmol)溶解到2mL THF中然后缓慢加入到5a的反应体系中，搅拌30min后反应体系缓慢升至0℃。反应液用饱和氯化铵水溶液淬灭。然后蒸除THF，用乙酸乙酯萃取水相(3×50mL)。减压蒸除有机溶剂，所得的浓缩物用柱色谱进行分离(EtOAc/石油醚:1/15)得到1.7g无色油状目标产物6a，产率57％。
(S,Z)-11-(2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4-基)-10-十一碳烯酸甲酯(6b)
操作及投料比参照化合物6a的合成方法。
(R,Z)-11-(12,13-双羟基)-10-十三烯烷酸甲酯(7a)
将6a(2g，6.7mmol)加入到20mL 80％AcOH水溶液中于60℃加热，TLC检测原料反应完全后减压蒸馏，浓缩物用柱色谱进行分离(EtOAc/石油醚:1/1)得到1.61g无色油状目标产物7a，产率93％。
(S,Z)-11-(12,13-双羟基)-10-十三烯烷酸甲酯(7b)
操作及投料比参照化合物7a的合成方法。
(R,Z)-11-[13-(叔丁基二苯基硅基)氧基]-12-羟基-10-十三烯烷酸甲酯(8a)
将化合物7a(2g，7.7mmol)溶解到30mL吡啶中，冰浴下加入TBDPSCl(2.4mL，9.3mmol)，然后逐渐升到室温反应12h。TLC检测反应，原料消失。蒸除反应中的吡啶，所得的浓缩物用柱色谱分离(EtOAc/石油醚:1/15)得到3.5g 8a，产率91％。
(S,Z)-11-[13-(叔丁基二苯基硅基)氧基]-12-羟基-10-十三烯烷酸甲酯(8b)
操作及投料比参照化合物8a的合成方法。
(R,Z)-11-(12-苄氧基)-[13-(叔丁基二苯基硅基)氧基]-10-十三烯烷酸甲酯(9a)
8a(1g，2mmol)溶于无水30mL二氯甲烷中，氮气保护下于0℃依次加入2mg 4A分子筛、BnO(CNH)CCl3(0.5mL，2.6mmol)和TMSOTf(18μL，1μmol)，然后维持0℃反应3h，加入3滴三乙胺淬灭反应。反应液中加入10mL饱和食盐水萃取，有机相用无水硫酸钠干燥。加压蒸馏，浓缩物用柱色谱分离(EtOAc/石油醚:1/30)得到9a(0.99g，84％)。
(S,Z)-11-(12-苄氧基)-[13-(叔丁基二苯基硅基)氧基]-10-十三烯烷酸甲酯(9b)
操作及投料比参照化合物9a的合成方法。
(R,Z)-11-(12-苄氧基)-13-羟基-10-十三烯烷酸甲酯(10a)
将化合物9a(1g，1.7mmol)溶解到15mL二氯甲烷中，冰浴加入(313μL，2.1mmol)氢氟酸吡啶溶液。反应约5h。向反应溶液中加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭。然后反应液用二氯甲烷萃取(2×10mL)。分离有机相，用无水硫酸钠干燥。蒸馏除去有机溶剂，得到的浓缩物用柱色谱分离(EtOAc/石油醚:1/3)得到10a(0.56g，95％)。
(S,Z)-11-(12-苄氧基)-13-羟基-10-十三烯烷酸甲酯(10b)
操作及投料比参照化合物10a的合成方法。
(S,10Z,13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酸甲酯(11a)
将10a(1g，2.9mmol)溶于10mL二氯甲烷中，0℃下加入Dess-Martin氧化剂(1.6g，3.77mmol)。反应于室温搅拌6h，然后用40mL Na2S2O3饱和水溶液淬灭反应，溶液用二氯甲烷萃取(3х30mL)，有机相用无水硫酸钠干燥，蒸处有机溶剂得到醛。将C13H27Ph3P+Br-(1.8g，3.4mmol)加入到30mL THF中，氮气保护下于-78℃缓慢加入LHMDS(2.5M in THF,1.4ml，3.4mmol)，溶液反应30min，加入事先制备好醛，维持在-78℃1h。逐步升至室温，加入NH4Cl10mL，减压蒸馏，粗品中加入30mL水，用乙酸乙酯(2х30mL)萃取水相。有机相用无水硫酸钠干燥。减压蒸馏，粗品用柱色谱进行分离，得到化合物11a(795mmg，54％)。
(R,10Z,13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酸甲酯(11b)
操作及投料比参照化合物11a的合成方法。
(S,10Z,13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酸(12a)
将化合物11a(600mg，1.2mmol)加入到18mL THF/MeOH/H2O(v/v/v:1/1/1)中，然后加入LiOH.H2O(196mg，4.7mmol)中，室温搅拌12h。反应液使用1N盐酸水溶液调pH到3-4。用二氯甲烷萃取反应液(3×30ml)。有机相用饱和食盐水(40ml)洗一遍。用无水硫酸钠干燥有机相。减压蒸除有机溶剂，所得的浓缩物用柱色谱进行分离(EtOAc/石油醚:1/2)得到无色油状目标产物12a(537mg，92％)。
(R,10Z,13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酸(12b)
操作及投料比参照化合物12a的合成方法。
(2S,3S,4R)-2-N-((S，10Z，13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1,3,4-十八烷三醇(13a)
向12a(1g，2mmol)的DMF溶液中依次加入HOBt(296mg，2.2mmol)和EDCI(422mg2.2mmol)。反应体系在室温下搅拌30min，然后加入植物鞘氨醇2(635mg，2mmol)和DIPEA(0.8ml，4.6mmol)。反应体系在室温下搅拌约12h。TLC检测反应物反应完全。蒸除DMF，浓缩物加入到50ml水中，然后用二氯甲烷萃取(3×50mL)。有机相用无水硫酸钠干燥，然后减压蒸馏将得到的粗品溶解到30mL吡啶中，冰浴下加入TBDPSCl(1.2mL，4.8mmol)，然后逐渐升到室温反应12h。TLC检测反应，原料消失。随后继续向反应体系中加入苯甲酰氯(1.8ml，16mmol)，室温反应12h后蒸除反应中的吡啶，所得的浓缩物用柱色谱分离(10％ EtOAc in石油醚)得到无色油状化合物13a(17g，66％，三步)。
(2S,3S,4R)-2-N-((R，10Z，13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1,3,4-十八烷三醇(13b)
操作及投料比参照化合物13a的合成方法。
(2S,3S,4R)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1,3,4-十八烷三醇(15a)
将13a(1g，0.8mmol)加入到20mL乙酸乙酯中，再加入Pd(OH)2/C(20wt％dry basison carbon，50mg)作为催化剂，于4个大气压下加氢还原约12h。抽滤，滤饼用10mL CHCl3(4×10mL)冲洗，滤液蒸干。将浓缩得到的固体溶解到15mL二氯甲烷中，冰浴加入(676μL，2.44mmol)氢氟酸吡啶溶液。反应约5h。向反应溶液中加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭。然后反应液用二氯甲烷萃取(2×10mL)。分离有机相，用无水硫酸钠干燥。蒸馏除去有机溶剂，得到的浓缩物用柱色谱分离(EtOAc/石油醚:3/5)得到无色油状化合物15a(757mg，95％)。
(c 0.1，CHCl3)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.05(d，J＝7.4Hz，2H)，7.94(d，J＝7.4Hz，2H)，7.63(t，J＝7.5Hz，1H)，7.51(dt，J＝12.8，7.5Hz，3H)，7.38(t，J＝7.7Hz，2H)，6.42(d，J＝9.3Hz，1H)，5.41(dd，J＝9.6，2.4Hz，1H)，5.36(dt，J＝9.1，4.1Hz，1H)，4.38(t，J＝9.4Hz，1H)，3.69–3.54(m，3H)，2.38–2.19(m，2H)，2.02(m，4H)，1.67(m，2H)，1.47–1.15(m，64H)，0.87(t，J＝6.6Hz，6H)；13C NMR(101MHz，CDCl3)δ173.4，167.3，166.5，134.0，133.3，130.1，130.0，129.8，129.2，128.8，128.5，74.1，73.9，72.2，61.7，50.0，37.7，37.6，36.9，32.1，29.9，29.8，29.8，29.8，29.7，29.7，29.6，29.6，29.5，29.5，29.4，29.3，28.6，27.4，26.0，25.8，25.8，25.7，22.8，14.3；HRMS(ESI)m/z calcd forC58H93O7NNa[M+Na]+938.6844，found 938.6851.
(2S,3S,4R)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1,3,4-十八烷三醇(15b)
操作及投料比参照化合物15a的合成方法。
(2S,3S,4R)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1-O-(2,3,4,6-四-O-苄基-α-D-半乳糖基)-1,3,4-十八烷三醇(16a)
在氮气保护的条件下，将15a(200mg，0.21mmol)和3-24(136mg，0.23mmol)溶解到10mL二氯甲烷中，依次加入N-碘代丁二酰亚胺(NIS，57mg，0.25mmol)、分子筛粉，于0℃下搅拌15min。快速向反应体系中加入TMSOTf(2μL，11μmol)。反应溶液持续在0℃反应5h。TLC检测反应完全，然后加入10mL硫代硫酸钠饱和溶液和1mL饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，反应液用二氯甲烷萃取(2×15mL)，分离并用无水硫酸钠干燥有机相。减压浓缩，得到的浓缩物用柱色谱进行分离(EtOAc/石油醚:1/5)得到16a(199mg，58％)。
(c 0.1，CHCl3)；1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.03(d，J＝7.8Hz，2H)，7.93(d，J＝7.8Hz，2H)，7.59(t，J＝7.4Hz，1H)，7.51(t，J＝7.4Hz，1H)，7.45(t，J＝7.7Hz，2H)，7.36(t，J＝7.7Hz，2H)，7.29–7.23(m，3H)，7.20–7.08(m，6H)，6.85(d，J＝8.3Hz，2H)，6.79(dd，J＝15.7，8.3Hz，4H)，6.70(d，J＝8.3Hz，2H)，5.70(d，J＝9.6Hz，1H)，5.40(t，J＝6.6Hz，1H)，4.77(d，J＝11.3Hz，1H)，4.68(d，J＝3.6Hz，1H)，4.64(d，J＝11.2Hz，1H)，4.56(d，J＝11.3Hz，4H)，4.45(t，J＝11.2Hz，2H)，4.32(d，J＝11.8Hz，1H)，4.01(t，J＝6.3Hz，1H)，3.98–3.88(m，2H)，3.82–3.72(m，13H)，3.63–3.52(m，2H)，3.47–3.39(m，1H)，3.24(dd，J＝9.4，5.4Hz，1H)，2.16(t，J＝7.6Hz，2H)，1.89(m，2H)，1.62(m，2H)，1.48–1.13(m，70H)，0.88(t，J＝6.4Hz，6H)；13C NMR(101MHz，CDCl3)δ173.3，166.2，165.4，159.3，159.3，159.3，159.2，133.3，133.0，131.1，130.7，130.6，130.4，130.1，130.0，129.9，129.8，129.7，129.2，128.7，128.4，113.9，113.7，100.3，78.5，76.4，74.6，74.3，74.0，73.2，73.0，73.0，72.3，72.2，70.4，70.1，69.0，55.4，48.7，37.7，37.7，36.8，32.1，29.9，29.8，29.8，29.7，29.7，29.6，29.5，28.5，25.8，25.8，22.8，14.3；MALDI-TOF MS m/z calcd forC92H131NO12SiNa[M+Na]+1465.0，found 1464.9.
(2S,3S,4R)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1-O-(2,3,4,6-四-O-苄基-α-D-半乳糖基)-1,3,4-十八烷三醇(16b)
操作及投料比参照化合物16a的合成方法。
(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-半乳糖基)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇(α-GalCer-12S-OH)
将16a(200mg，0.14mmol)加入到4mL甲醇和1mL乙酸乙酯中，再加入Pd(OH)2/C(20wt％dry basis on carbon，20mg)作为催化剂，于4个大气压下加氢还原约24h。抽滤，滤饼用10mL二氯甲烷冲洗，滤液蒸干，得到的浓缩物加入到5mL甲醇中，加入1M的甲醇钠甲醇溶液调反应体系的pH到9-10。反应体系在室温下搅拌，直至反应物反应完全，然后用IR-120(H+)阳离子树脂中和，抽滤，加二氯甲烷洗滤饼，合并有机相。将有机相蒸干，浓缩物用柱色谱进行分离(MeOH/CH2Cl2:1/5)得到化合物α-GalCer-12S-OH(107mg，88％)。
(c 0.1，CHCl3)；1H NMR(400MHz，MeOD)δ4.81(d，J＝3.8Hz，1H)，4.11(q，J＝4.7Hz，1H)，3.84(d，J＝3.3Hz，1H)，3.80(dd，J＝10.8，4.6Hz，1H)，3.75-3.56(m，6H)，3.49-3.41(m，3H)，2.12(t，J＝7.6Hz，2H)，1.63-1.43(m，4H)，1.36-1.12(m，66H)，0.79(t，J＝6.7Hz，6H).13C NMR(101MHz，MeOD)δ174.8，100.0，75.1，72.3，72.0，71.1，70.6，70.0，69.2，62.1，50.7，37.5，36.7，32.9，32.2，30.0，30.0，30.0，29.9，29.9，29.8，29.7，29.6，29.6，26.1，25.9，25.9，22.9，14.2；HRMS(ESI)m/z calcd for C50H99NO10Na[M+Na]+896.7161，found 896.7166.
(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-半乳糖基)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇(α-GalCer-12R-OH)
操作及投料比参照化合物α-GalCer-12S-OH的合成方法。
(c 0.1,CHCl3)；1H NMR(400MHz,CDCl3/CD3OD:5/1)δ4.91(d,J＝3.9Hz,1H),4.20(q,J＝4.6Hz,1H),3.94(d,J＝3.3Hz,1H),3.89(dd,J＝10.7,4.7Hz,1H),3.83–3.66(m,6H),3.54(d,J＝5.2Hz,3H),2.21(t,J＝7.7Hz,2H),1.62(td,J＝24.0,21.5,13.4Hz,5H),1.28(d,J＝8.4Hz,89H),0.88(t,J＝6.7Hz,8H)；13C NMR(101MHz,CD3OD)δ174.8,100.0,75.1,72.3,72.0,71.1,70.6,70.0,69.2,62.1,50.7,37.5,36.7,32.9,32.2,30.0,30.0,30.0,29.9,29.9,29.8,29.7,29.6,29.6,26.1,25.9,25.9,22.9,14.2；HRMS(ESI)m/z calcd for C50H99NO10Na[M+Na]+896.7161,found 896.7164.
实施例2：5-Thio-α-GalCer-OH类似物的合成
通过如下方案合成5-Thio-α-GalCer-12S-OH和5-Thio-α-GalCer-12R-OH。除非另有说明的，实施例中使用的原料、例如硫半乳糖原料18均获得自本发明人Du课题组。
试剂和条件：(a)TMSOTf,DCM,分子筛,N2,0℃,2h,56％；(b)NaOMe,MeOH,rt,6h,定量(2S,3S,4R)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1-O-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-5-硫-α-D-半乳糖基)-1,3,4-十八烷三醇(19a)
在氮气的保护下，将15a(100mg，0.11mmol)和新烘干的分子筛(40mg)加入到1.5mL二氯甲烷中，反应体系在0℃搅拌30min。迅速加入TMSOTf(2μL,11μmol)，然后将18(54mg,0.11mmol)溶解在0.5mL二氯甲烷中，氮气保护的条件下缓慢滴入反应体系中，0℃反应4h。加入2滴三乙胺，然后再加入15mL二氯甲烷，饱和NaHCO3水溶液萃取一次，饱和NaCl水溶液萃取一次。有机相用无水硫酸钠干燥。减压浓缩，浓缩物用柱色谱分离(EtOAc/石油醚:1/4)得到化合物19a(75mg,56％)。
(2S,3S,4R)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-1-O-(2,3,4,6-四-O-乙酰基-5-硫-α-D-半乳糖基)-1,3,4-十八烷三醇(19b)
操作及投料比参照化合物19a的合成方法。
(2S,3S,4R)-1-O-(5-硫-α-D-半乳糖基)-2-N-((S)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇(5-硫-α-GalCer-12S-OH)
将化合物19a(50mg，0.04mmol)加入到4mL甲醇中，然后用1M甲醇钠的甲醇溶液调反应液pH至9-10，反应12h，TCL检测反应完全后用IR-120(H+)阳离子树脂调至中性。滤液蒸干，柱色谱分离得到35mg白色固体目标产物5-硫-α-GalCer-12S-OH。
(c 0.1,CHCl3)；1H NMR(400MHz,Pyridine-d5)δ8.42(d,J＝8.7Hz,1H),5.36(d,J＝2.8Hz,1H),5.30(dt,J＝8.9,4.5Hz,1H),4.96(s,1H),4.85(d,J＝9.7Hz,1H),4.77(dd,J＝10.7,5.5Hz,1H),4.46–4.25(m,5H),4.21(dd,J＝10.7,5.5Hz,1H),3.96(t,J＝6.7Hz,1H),3.92–3.83(m,1H),2.43(t,J＝7.4Hz,2H),2.24–2.35(m,1H),1.99–1.51(m,13H),1.49–1.13(m,56H),0.94–0.78(m,6H)；13C NMR(101MHz,Pyridine-d5)δ173.0,85.2,76.8,72.8,72.4,72.3,71.6,70.9,69.4,62.3,50.7,45.8,38.5,36.7,34.3,32.1,30.3,30.2,30.1,29.9,29.9,29.8,29.7,29.6,29.5,26.4,26.3,22.9,14.2；HRMS(ESI)m/z calcd for C50H99NO9SNa[M+Na]+912.6933,found 912.6931.
(2S,3S,4R)-1-O-(5-硫-α-D-半乳糖基)-2-N-((R)-12-羟基二十六烷酰基氨基)-1,3,4-十八烷三醇(5-硫-α-GalCer-12R-OH)
操作及投料比参照化合物5-硫-α-GalCer-12S-OH的合成方法。
(c 0.1,CHCl3)；1H NMR(400MHz,Pyridine-d5)δ8.45(d,J＝8.6Hz,1H),5.35(d,J＝3.2Hz,1H),5.32–5.26(m,1H),4.96(s,1H),4.85(d,J＝8.9Hz,1H),4.81–4.73(m,1H),4.45–4.25(m,6H),4.21(dd,J＝10.7,5.6Hz,1H),3.96(t,J＝6.7Hz,1H),3.89(d,J＝7.3Hz,1H),2.43(t,J＝7.5Hz,2H),2.34–2.23(m,1H),1.97–1.53(m,13H),1.50–1.15(m,56H),0.86(t,J＝6.7Hz,6H)；13C NMR(101MHz,Pyridine-d5)δ173.0,85.2,76.7,72.7,72.3,72.2,71.6,70.9,69.4,62.2,50.7,50.6,45.8,38.5,36.7,36.6,34.3,32.0,30.3,30.2,30.1,29.9,29.8,29.8,29.7,29.7,29.5,26.4,26.3,22.9,14.2；HRMS(ESI)m/z calcd for C50H99NO9SNa[M+Na]+912.6933,found 912.6935.
实施例3：诱导Th1选择性免疫响应研究
1.测试材料
C57BL/6小鼠(六周龄，体重：20-25克)，北京维通利华实验动物技术有限公司，IFN-γ和IL-4ELISA试剂盒，购于Sigma-Aldrich。
检测药物：阳性对照化合物α-GalCer，和待测样α-GalCer-12S-OH(也称为GC_12s，HP-1)和5-Thio-α-GalCer-12S-OH(也称为GCs_12s，HP-4)。
2.测试方法
给小鼠静脉注射PBS(空白对照组)、α-GalCer(KRN7000阳性对照组)、HP-1或HP-4，4nmol/只，分别在0h(给药前)、3h、6h、9h、12h、24h和48h时间点取血，测定其中IFN-γ和IL-4的浓度。化合物诱导相关细胞因子的Th1/Th2的选择性倾向可以用IFN-γ/IL-4的最大分泌量(即峰值)的比值和/或IFN-γ/IL-4分泌曲线的线下面积(AUC)比来表示，该比值越大，说明化合物诱导相关细胞因子的Th1/Th2的选择性的活性越强。
图3结果显示，相比α-GalCer(KRN7000)，HP-1和HP-4诱导产生更高浓度的Th1类细胞因子IFN-γ；α-GalCer(KRN7000)、HP-1和HP-4诱导产生IFN-γ和IL-4的峰值(peakvalue)比依次为2.1、2.2、11.6；线下面积(AUC)比依次为10.32、15.44和79.63。因此，和α-GalCer相比，在α-GalCer酰胺链的特定位置具有单羟基取代的α-GalCer类似物HP-1和HP-4具有显著更强的可诱导Th1选择性的免疫响应的活性。另外，出乎意料的是，5-S-α-GalCer-OH(HP-4)具有显著更强的Th1/Th2选择性诱导分泌活性、甚至强于酰胺链C-12,13位双羟基取代的α-GalCer类似物(其IFN-γ/IL-4分泌曲线的线下面积AUC比为19.46:1)。
实施例4：抗病毒活性研究
19只6周龄C57BL/6小鼠，分为四组分别静脉注射给药(4nmol/只，溶液200uL PBS溶液中)PBS(空白对照组，4只)、α-GalCer(KRN7000组，5只)、HP-1组(5只)、或HP-4组(5只)的PBS溶液，3天后接种鼠痘病毒。存活率监测结果如图4所示。
活性测试结果，与空白对照组及α-GalCer(KRN7000)组相比，在酰胺链上引入羟基的HP-1组或同时用5-硫半乳糖代替半乳糖的HP-4组的α-GalCer衍生物显著延长了患鼠痘病小鼠的存活时间，因此，它们的抗鼠痘病毒活性显著强于KRN7000。
实施例5：抗黑素瘤活性研究
16只6周龄C57BL/6小鼠，随机分为四组(4只/组)分别静脉注射给药(4nmol/只，溶液200uL PBS溶液中)PBS溶液(空白对照组)、α-GalCer(KRN7000组)、HP-1组、或HP-4组，3天后静脉注射2*105B16-F10小鼠黑色素瘤细胞。三周后处死小鼠，取其肺观察黑色素瘤的生长和转移情况，结果如图5所示，KRN7000组，HP-1组和HP-4组的黑色素瘤数量和体积都显著小于空白对照组；其中，HP-1组和HP-4组的黑色素瘤数量和体积显著小于KRN7000组，因此HP-1和HP-4可通过抑制黑素瘤的生长和转移，起到抗黑色素瘤的作用，其活性显著强于KRN7000。
实施例6：抗乳腺癌活性研究
20只6周龄免疫缺陷雌性NSG小鼠随机分成四组(5只/组，空白对照组，KRN7000组，HP-1组和HP-4组)，向小鼠的乳腺中注射2*106人乳腺癌细胞MDA-MB-231/Luc/hCD1d。分别在合瘤后3天和10天，分为四组分别静脉注射给药(4nmol/只，溶液200uL PBS溶液中)，PBS溶液(空白对照组)、α-GalCer和人源iNKT细胞(KRN7000组)、α-GalCer-12S-OH和人源iNKT细胞(HP-1组)、或5-Thio-α-GalCer-12S-OH和人源iNKT细胞(HP-4组)观察其存活率。如图6所示，KRN7000、HP-1和HP-4组的小鼠存活率显著高于空白对照组，且HP-4组和HP-1组高于KRN7000组，这说明HP-1和HP-4相较于KRN7000具有显著更强的抗乳腺癌活性。
因此，本发明的α-GalCer类似物具有显著优异的诱导Th1选择性免疫响应的活性以及抗肿瘤和抗病毒活性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.下列结构式所示的α-半乳糖神经酰胺类化合物或其药学上可接受的盐在制备用于治疗或缓解黑色素瘤、乳腺癌和/或鼠痘病毒的药物中的一种或多种的用途：
2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述化合物通过如下方法制备：
向含有1g的(S,10Z,13Z)-12-苄氧基-二十六烷二烯酸12a的DMF溶液中依次加入296mgHOBt和422mg EDCI；反应体系在室温下搅拌30min，然后加入635mg植物鞘氨醇2和0.8mLDIPEA；反应体系在室温下搅拌12h；TLC检测反应物反应完全；蒸除DMF，浓缩物加入到50ml水中，然后用3×50mL二氯甲烷萃取；有机相用无水硫酸钠干燥，然后减压蒸馏，将得到的粗品溶解到30mL吡啶中，冰浴下加入1.2mL TBDPSCl，然后逐渐升到室温反应12h；TLC检测反应，原料消失；随后继续向反应体系中加入1.8mL苯甲酰氯，室温反应12h后蒸除反应中的吡啶，所得的浓缩物在含有10％EtOAc的石油醚的条件下用柱色谱分离得到17g无色油状化合物13a；将1g化合物13a加入到20mL乙酸乙酯中，再加入20wt％dry basis on carbon的50mgPd(OH)2/C作为催化剂，于4个大气压下加氢还原12h；抽滤，滤饼用4×10mL CHCl3冲洗，滤液蒸干；将浓缩得到的固体溶解到15mL二氯甲烷中，冰浴下加入676μL氢氟酸吡啶溶液；向反应溶液中加入碳酸氢钠饱和溶液淬灭；然后反应液用2×10mL二氯甲烷萃取；分离有机相，用无水硫酸钠干燥；蒸馏除去有机溶剂得到的浓缩物在EtOAc/石油醚:3/5的条件下用柱色谱分离得到757mg无色油状化合物15a；
在氮气保护的条件下，将200mg化合物15a和136mg化合物3溶解到10mL二氯甲烷中，依次加入57mg N-碘代丁二酰亚胺、分子筛粉，于0℃下搅拌15min；向反应体系中加入2μLTMSOTf；反应溶液持续在0℃反应5h；TLC检测反应完全，然后加入10mL硫代硫酸钠饱和溶液和1mL饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，反应液用2×15mL二氯甲烷萃取，分离并用无水硫酸钠干燥有机相；减压浓缩，得到的浓缩物用柱色谱在EtOAc/石油醚:1/5的条件下进行分离得到199mg化合物16a；
将200mg化合物16a加入到4mL甲醇和1mL乙酸乙酯中，再加入20wt％dry basis oncarbon的20mg Pd(OH)2/C作为催化剂，于4个大气压下加氢还原24h；抽滤，滤饼用10mL二氯甲烷冲洗，滤液蒸干，得到的浓缩物加入到5mL甲醇中，加入1M的甲醇钠甲醇溶液调节反应体系的pH到9-10；反应体系在室温下搅拌，直至反应物反应完全，然后用IR-120(H+)阳离子树脂中和，抽滤，加二氯甲烷洗滤饼，合并有机相；将有机相蒸干，浓缩物用柱色谱在MeOH/CH2Cl2:1/5的条件下进行分离得到107mg化合物α-GalCer-12S-OH。
3.根据权利要求1所述的用途，其中，所述化合物通过如下方法制备：
在氮气的保护下，将100mg化合物15a和40mg分子筛加入到1.5mL二氯甲烷中，反应体系在0℃搅拌30min；加入2μL TMSOTf，然后将54mg化合物18溶解在0.5mL二氯甲烷中，氮气保护的条件下滴入反应体系中，0℃反应4h；加入2滴三乙胺，然后再加入15mL二氯甲烷，饱和NaHCO3水溶液萃取一次，饱和NaCl水溶液萃取一次；有机相用无水硫酸钠干燥；减压浓缩，浓缩物用柱色谱在EtOAc/石油醚:1/4的条件下分离得到75mg化合物19a；
将50mg化合物19a加入到4mL甲醇中，然后用1M甲醇钠的甲醇溶液调节反应液pH至9-10，反应12h，TCL检测反应完全后用IR-120(H+)阳离子树脂调至中性；滤液蒸干，柱色谱分离得到35mg化合物5-Thio-α-GalCer-12S-OH。
CN202110081140.6A 2021-01-21 2021-01-21 α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途 Active CN114805454B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110081140.6A CN114805454B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110081140.6A CN114805454B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114805454A CN114805454A (zh) 2022-07-29
CN114805454B true CN114805454B (zh) 2023-07-18

Family

ID=82524938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110081140.6A Active CN114805454B (zh) 2021-01-21 2021-01-21 α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114805454B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748103A (zh) * 2011-01-05 2014-04-23 台湾大学 制备鞘糖脂的方法及其应用
WO2014107652A2 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Obi Pharma Vaccines with higher carbohydrate antigen density and novel saponin adjuvant
CN105461681A (zh) * 2014-09-05 2016-04-06 中国科学院生态环境研究中心 具有抗肿瘤活性的krn7000类似物及合成方法
CN106674297A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 中国科学院生态环境研究中心 具有抗癌活性的新型krn7000类似物及合成方法
CN109651457A (zh) * 2019-01-29 2019-04-19 中国科学院生态环境研究中心 一类可选择性诱导Th2免疫细胞因子产生的化合物及其潜在应用
CN111760021A (zh) * 2020-05-18 2020-10-13 广州中医药大学(广州中医药研究院) 一种含有α-半乳糖神经酰胺类似物与糖抗原的缀合物及其制备方法和应用
CN111760020A (zh) * 2020-05-18 2020-10-13 广州中医药大学(广州中医药研究院) 一种缀合物及其制备方法和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523724A (ja) * 2007-04-13 2010-07-15 アカデミア シニカ α−ガラクトシルセラミド類似体およびそれらの免疫療法剤としての使用
US9321796B2 (en) * 2012-06-28 2016-04-26 Universiteit Gent Galactopyranosyl derivatives useful as medicaments

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748103A (zh) * 2011-01-05 2014-04-23 台湾大学 制备鞘糖脂的方法及其应用
WO2014107652A2 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Obi Pharma Vaccines with higher carbohydrate antigen density and novel saponin adjuvant
CN105461681A (zh) * 2014-09-05 2016-04-06 中国科学院生态环境研究中心 具有抗肿瘤活性的krn7000类似物及合成方法
CN106674297A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 中国科学院生态环境研究中心 具有抗癌活性的新型krn7000类似物及合成方法
CN109651457A (zh) * 2019-01-29 2019-04-19 中国科学院生态环境研究中心 一类可选择性诱导Th2免疫细胞因子产生的化合物及其潜在应用
CN111760021A (zh) * 2020-05-18 2020-10-13 广州中医药大学(广州中医药研究院) 一种含有α-半乳糖神经酰胺类似物与糖抗原的缀合物及其制备方法和应用
CN111760020A (zh) * 2020-05-18 2020-10-13 广州中医药大学(广州中医药研究院) 一种缀合物及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
a-半乳糖神经酰胺类似物的设计和合成;贺鹏，等;中国化学会第30届学术年会摘要集-第九分会：有机化学;第1页 *
DC荷载α-GalCer对小鼠HepS肝癌的抑制作用;王鹏;张南征;栾智勇;刘军权;王艳辉;杭敏;;现代生物医学进展(第11期);第31-35页 *
MiR-150缺失增强小鼠NKT细胞IFN-γ产生并抑制黑色素瘤细胞的肺转移;郑全辉;张爱红;郑爱华;么文博;高金明;张庆波;李娟;;生物化学与生物物理进展(第05期);第64-70页 *
Synthesis and Biological Activities of 5-Thio-α-GalCers;Jingjing Bi;ACS Med Chem Lett .;第06卷(第04期);第476-480页 *
Synthesis of 5-Thio-α-GalCer Analogues with Fluorinated Acyl Chain on Lipid Residue and Their Biological Evaluation;Peng He，等;ACS Med Chem Lett .;第10卷(第02期);第221-225页 *
UGT8通过硫苷脂-αVβ5机制促进基底样乳腺癌的发生发展;曹骞化;中国优秀博士学位论文电子期刊 全文数据库(第01期);第140页 *
α-半乳糖神经酰胺及其衍生物影响免疫应答的机理研究;赵传芳，等;中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学;第1页 *
自然杀伤T细胞抗肿瘤免疫的研究进展;李玲玉;崔久嵬;;中华临床医师杂志(电子版)(第20期);第279-282页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114805454A (zh) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2854725C (en) Methods for preparation of glycosphingolipids and uses thereof
JP2774194B2 (ja) 新規スフィンゴ糖脂質およびその使用
JP3717512B2 (ja) 新規スフィンゴ糖脂質およびその使用
Kai et al. Two new megastigmanes from the leaves of Cucumis sativus
EP2988597B1 (en) Macrolides and methods of their preparation and use
EP2805955B1 (en) 1-oxo/acylation-14-acylated oridonin derivative, preparation method therefor and application thereof
KR101837488B1 (ko) 광학적으로 순수한 벤질-4-클로로페닐-c-글루코사이드 유도체
US20160333043A1 (en) E-Selectin Antagonists Modified By Macrocycle Formation to the Galactose
CA3140411C (en) Saponin conjugate and vaccine or pharmaceutical composition comprising the same
JPH07149786A (ja) グリセロ糖脂質及び発癌プロモーター阻害剤
CN114805454B (zh) α-半乳糖神经酰胺类化合物及其制备方法和用途
LU86491A1 (fr) Nouveaux disaccharides,leur preparatione et leur utilisation comme medicaments
BE1000407A4 (fr) Anthracycline glycosides a activite antitumorale, leur preparation, les composes intermediaires de cette preparation, et compositions et utilisation de ces substances.
EP0304086B1 (en) 4'-deshydroxyepipodophyllotoxin glucosides and their use
CN103608019A (zh) 抗肿瘤剂
Kiso et al. Synthesis of 1, 5-Anhydro-2-deoxy-4-O-phosphono-3-O-tetradecanoyl-2-[(3 R)-and (3 S)-3-Tetradecanoyloxytetradecanamido]-D-glucitol (GLA-40) Related to Bacterial Lipid A
WO2011017395A1 (en) Chemical compounds
CN113292627B (zh) Nqo1靶向的吲哚醌类23-羟基白桦酸衍生物、制备方法及用途
WO2010135424A1 (en) Chemical compounds
KR20050113440A (ko) 암 예방 및 치료에 유효한 진세노사이드 유도체
JP2000229977A (ja) トリデカノリド誘導体及び抗癌剤
CN118852283A (zh) 防治肿瘤的化合物及其制备方法和应用
CN113943330A (zh) 一类含糖结构化合物、其制备方法、药物组合物和用途
TW202039475A (zh) 抗腫瘤化合物
Caldwell Synthesis of Alpha-GalCer Analogues as iNKT-Cell Agonists and Reactions of 2-Methyleneoxetanes

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240402

Address after: Building 9, Building 205, New Technology Market, No. 199 Yangjin Road, Jinshui District, Zhengzhou City, Henan Province, 450000

Patentee after: Zhengzhou yuheyuan Biotechnology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 100085 Beijing city Haidian District Shuangqing Road No. 18

Patentee before: Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences

Country or region before: China