Fondparinux 是一种人工合成的五糖,商标为Arixtra,是一种基于肝素的抗凝剂,自2002年以来一直用于治疗深静脉血栓形成(DVT)和急性肺栓塞(PE)。
Fondparinux被证明具有更快的抗凝反应、更高和更可预测的抗Xa活性、更长的半衰期、更长的作用时间、较低的肝素诱导的血小板减少(HIT)风险,与低分子肝素相比,生物安全性更好,使其成为一种更容易被接受的抗凝剂。可能是目前最好的抗凝剂。
Fondparinux最大的缺点就是昂贵----常见市售版本为600~1400美元。主要是受限于以往繁琐复杂的合成工艺所累。
经典合成路线之一(看不清楚不用看了,只是用来说明路线很长)
Fondparinux合成最困难的地方是需要控制α、β异构,磺酸基团和氨基磺酸基团的构建。
本文通过使用硫代糖苷砌块和[1,2,2]合成策略,高效一锅法合成了磺达肝癸钠,这些砌块可以从市场上轻易得到。
构建第一个砌块:
1:首先通过化合物3和4,在TMSOTf存在下得到构型保持的化合物5。当C2位有参与反应的取代基时,发生类似Vorbrüggen糖苷化的反应机理,可以得到高选择性的β构型。之后通过脱除Ac,换成Bn基得到7.
2:7通过DDQ脱除保护基NAP:
3:化合物9在醋酸体系脱除苄叉,在BAIB-TEMPO体系选择性氧化伯醇成羧酸:
首先在共氧化剂的存在下氧化TEMPO,循环得到醛
得到的醛水合后继续氧化成羧酸
甲基化后得到一个砌块10.
构建第二个砌块:
通过市售的11很容易得到13,之后通过NIS活化硫苷键,通过邻位的乙酰氧基和苯甲酰基的参与,得到高度选择性的1,2-trans产物15。
通过类似的脱除苄叉,选择性氧化伯醇得到砌块17,18.
一锅法合成磺达前体:
化合物2和10在NIS/TfOH体系下,活化硫苷键,由于叠氮基没有邻位参与功能,所以优先生成受异头效应等影响的α构型产物。
同样和17/18新生成的糖苷键也是倾向于热力学更加稳定的α构型。
出现一个难以解释的现象是2位Bz保护基的收率只有26%;2位Ac保护基的收率较高达到50%。
合成磺达肝癸钠
F离子脱除硅保护基,在LiOH/H2O2体系脱除所有酯保护基;然后羟基在过量的SO3.Et3N存在全部磺化;
催化氢化脱除苄基和还原氨基;严格控制反应中的PH值,选择性氨基磺化;最终的粗品通过凝胶层析(Sephadex G-25)和离子交换(Dowex 50WX8Na+)得到API磺达肝癸钠。
最终以线性最长步骤22步,总收率4.2%得到肝素。
合理高效的取代基引入和去除,减少了许多合成步骤和纯化手段,改进优势明显。
参考文献:Programmable One-Pot Synthesis of Heparin Pentasaccharide
Fondaparinux doi:10.1021/acs.orglett.0c01386