合作客戶(hù)/
拜耳公司 |
同濟(jì)大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國(guó)保潔 |
美國(guó)強(qiáng)生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 葡萄酒的“掛杯”現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的?“掛杯”是葡萄酒高品質(zhì)的象征嗎?
> 微凝膠顆粒在氣液界面處吸附動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)方程研究——摘要、簡(jiǎn)介
> 如何選擇卸妝油、清潔霜以及卸妝水?
> 黏度和表面張力對(duì)液體霧化效果影響的實(shí)驗(yàn)研究
> 神經(jīng)元鈣傳感蛋白(NCS1)的膜結(jié)合性能研究【下】
> 葡萄酒的表面張力與酒本身的成分之間的相關(guān)性論文——摘要、簡(jiǎn)介
> 科研必備“武器”之表面張力儀
> 為什么水在玻璃上時(shí)氣固界面張力大于固液界面張力
> 物理酷炫動(dòng)圖:表面張力,“膜”的力量
> 稱(chēng)重原理的表面張力儀是否需要選購(gòu)復(fù)雜的配件?
推薦新聞Info
-
> 石油磺酸鹽中有效組分的結(jié)構(gòu)與界面張力的關(guān)系
> 乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油5類(lèi)活性組分模擬油的動(dòng)態(tài)界面張力(二)
> 乙醇胺與勝坨油田坨28區(qū)塊原油5類(lèi)活性組分模擬油的動(dòng)態(tài)界面張力(一)
> ?全自動(dòng)表面張力儀無(wú)法啟動(dòng)、讀數(shù)不穩(wěn)定等常見(jiàn)故障及解決方法
> 混合型烷醇酰胺復(fù)雜組成對(duì)油/水界面張力的影響規(guī)律(二)
> 混合型烷醇酰胺復(fù)雜組成對(duì)油/水界面張力的影響規(guī)律(一)
> 懸滴法測(cè)量液體表面張力系數(shù)的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)組成
> 多晶硅蝕刻液的制備方法及表面張力測(cè)試結(jié)果
> 高溫多元合金表面張力的計(jì)算方法及裝置、設(shè)備
> 納米生物質(zhì)體系性能評(píng)價(jià)及驅(qū)油特性實(shí)驗(yàn)研究
二糖類(lèi)的雙子表面活性劑性質(zhì)研究:結(jié)果和討論、結(jié)論、致謝!
來(lái)源:上海謂載 瀏覽 1003 次 發(fā)布時(shí)間:2022-02-24
結(jié)果和討論
方案2和方案3以及實(shí)驗(yàn)部分詳述了我們獲得A系列和B系列海藻糖雙子的方法。另外幾條評(píng)論有助于美化這一信息。B型海藻糖雙子最明顯的先驗(yàn)途徑是用長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏分苯尤〈?的甲苯磺?;鶊F(tuán)。盡管沿著這些路線(xiàn)進(jìn)行了多次嘗試,但只獲得了分解產(chǎn)物或起始材料。然而,如方案2所示,我們成功地用疊氮化合物取代了2的兩個(gè)甲苯磺酰化物,得到了3。此處采用文獻(xiàn)程序28,但出于安全考慮,HMPA被DMPU取代作為溶劑。然后,雙疊氮化物3經(jīng)過(guò)Staudinger反應(yīng)25,29,在一個(gè)步驟中得到長(zhǎng)鏈雙酰胺4a-g,而該長(zhǎng)鏈雙酰胺4a-g只需脫保護(hù)即可獲得a系列雙子。在方案3中,脫保護(hù)糖5的疊氮化物還原將化合物轉(zhuǎn)化為二伯胺鹽酸鹽6。長(zhǎng)鏈醛與6和吡啶硼烷絡(luò)合物30的還原胺化得到海藻糖衍生物7。使用NaBH3-CN作為還原劑,該反應(yīng)的產(chǎn)率很低。在用甲基碘化物將7甲基化,然后進(jìn)行離子交換(以促進(jìn)純化和提高溶解性)之后,我們得到了B系列海藻糖雙子。
必須時(shí)刻警惕雜質(zhì)的存在及其對(duì)表面活性劑性質(zhì)的實(shí)質(zhì)性影響。(可以說(shuō),膠體化學(xué)家中永遠(yuǎn)存在不純的思想。)在我們的案例中,方案2中的前體4a-g在脫保護(hù)到最終的A系列雙子之前通過(guò)柱層析純化。后者通過(guò)1H和13C NMR、高分辨率FAB-MS和元素分析進(jìn)行了表征。在大多數(shù)情況下,C、H和N的實(shí)驗(yàn)百分比與理論一致,優(yōu)于0.30%的絕對(duì)值。對(duì)于兩個(gè)系列B雙子,在C、H、N和Cl元素分析中也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的良好一致性。表面張力數(shù)據(jù)從未顯示出雜質(zhì)的特殊“下降”。
A系列海藻糖雙子座
我們的第一個(gè)驚喜是發(fā)現(xiàn)A系列海藻糖雙子座不溶于水。例如,A-12、A-14和A-16(指鏈長(zhǎng)的數(shù)字)在1毫升溫水中旋轉(zhuǎn)2毫克時(shí)會(huì)留下沉淀物。即使在70°C的溫度下,A-10也會(huì)在這種處理過(guò)程中形成渾濁的懸浮液。A-8在室溫下的可溶濃度僅為1-2 mM(根據(jù)動(dòng)態(tài)光散射,在該濃度下,會(huì)形成膠束大小的聚集體)。天真地說(shuō),人們可能會(huì)認(rèn)為a-8的溶解度大得多,因?yàn)樵摲肿佑闪鶄€(gè)羥基和兩個(gè)酰胺組成。盡管相關(guān)的6-氨基-6-脫氧己糖衍生物需要加熱才能溶解,25許多烷基化單糖(例如,辛基葡萄糖苷和甲基6-O-(N-庚基羰基)-R-D-吡喃葡萄糖苷或下面的“Hecameg”)是水溶性的。然而,A-8并沒(méi)有類(lèi)似的天賦。這里的教訓(xùn)是,用一句老生常談的話(huà)來(lái)說(shuō),我們的雙子座比其各個(gè)部分的總和要多(或少)。不管老生常談與否,雙子座的獨(dú)特屬性都取決于它。
溶解度是一個(gè)常見(jiàn)且經(jīng)常被忽略的參數(shù),難以測(cè)量,甚至更難理解。由于強(qiáng)大的晶體力,固體可能不溶于水,即使有X射線(xiàn)數(shù)據(jù),晶體力的性質(zhì)也常常模糊不清。在我們的例子中,含有酰胺的分子內(nèi)和分子間氫鍵可能有助于固態(tài)的熱力學(xué)穩(wěn)定性。不溶性也可能源于溶液中不利的溶劑化和聚集效應(yīng)。A系列海藻糖雙子可能會(huì)抵抗溶解,因?yàn)樗鼈儫o(wú)法以與相應(yīng)單鏈段可能的方式形成親水膠束聚集體。當(dāng)考慮到雙子座的兩條鏈位于雙糖的遠(yuǎn)端,分子內(nèi)鏈/鏈相互作用部分受損時(shí),這種推測(cè)就變得可信了。鏈關(guān)聯(lián)的主題將在后面討論。
A系列海藻糖雙子的水不溶性使我們能夠?qū)⑵渥鳛閱畏肿幽し胖迷谒畞喯嗌稀?1-33借助表面天平,雙子座單分子膜被可移動(dòng)屏障緩慢壓縮,在此過(guò)程中,監(jiān)測(cè)膜壓力和面積。由此產(chǎn)生的“壓力-面積等溫線(xiàn)”揭示了雙子分子在單分子膜中的堆積行為。圖1中給出了A-12和A-18的代表性等溫線(xiàn),其中縱坐標(biāo)是施加在單層上的表面壓力(單位為mN/m或達(dá)因/cm),而橫坐標(biāo)是在給定壓力下膜中每個(gè)分子的面積(單位為?2)。
圖1顯示了約120?2的A-12和A-18(以及此處未繪制的中間鏈長(zhǎng)度)的剝離區(qū)域(即,由于分子間接觸,等溫線(xiàn)偏離基線(xiàn)的區(qū)域)。通過(guò)校準(zhǔn),烷基糖苷的平均面積為49?2,34,35,而烴鏈的分子橫截面約為20?2。33圖l由A-12和A-18幾乎相同的等溫線(xiàn)支持的最簡(jiǎn)單解釋是,海藻糖間隔基而不是其碳?xì)浠衔锶〈鲗?dǎo)界面填充。顯然,烷基從空氣/水界面投射到空氣中,對(duì)薄膜的幾何要求幾乎沒(méi)有貢獻(xiàn)。盡管如此,鏈間的分子間范德華力穩(wěn)定了薄膜。這是因?yàn)楸浪鷫毫Γ磫畏肿幽ぷ罱K“斷裂”時(shí)的高壓)與鏈長(zhǎng)正相關(guān),例如A-18(53 mN/m)和A-12(47 mN/m)。
圖1。使用表面天平獲得A-12和A-18的壓力-面積等溫線(xiàn),顯示出在23°C下約120?2的提升面積。圖為每種表面活性劑10次掃描的平均值。
當(dāng)固體A-10和A-12雙子座浸入水中,并在3-4小時(shí)后通過(guò)光學(xué)顯微鏡進(jìn)行檢查時(shí),囊泡結(jié)構(gòu)從表面發(fā)出(圖2)。當(dāng)1毫米A-10的乳白色懸浮液通過(guò)100納米聚碳酸酯過(guò)濾器多次擠出時(shí),根據(jù)動(dòng)態(tài)光散射,形成了直徑為100納米的囊泡群。另一方面,固體A-l4、A-16和A-18的水合作用在室溫下不會(huì)產(chǎn)生囊泡。A-10/A-12與其更高同系物之間的行為差異表明,相態(tài)在其中發(fā)揮了作用。因此,已知短鏈脂質(zhì)在室溫下存在于流體“液晶”相中,而長(zhǎng)鏈脂質(zhì)更喜歡高度有序的“凝膠”相。36凝膠到液晶的轉(zhuǎn)化發(fā)生在轉(zhuǎn)變溫度Tm。在Tm上方,水可以進(jìn)入“松散”液晶晶格的雙層中,從而在水合時(shí)形成囊泡和小管。即使在室溫下,A-18U(即9位順式不飽和的A-18)的水合作用也會(huì)產(chǎn)生大量的囊泡和小管(圖2),正如人們從一種Tm無(wú)疑遠(yuǎn)低于室溫的化合物中所預(yù)期的那樣。
圖2。A-10(左上)、A-12(右上)和A-18U(下)在23°C下水合3-4小時(shí)后形成的囊泡和管狀結(jié)構(gòu)的相襯顯微照片。在45°C下培養(yǎng)的A-14和A-16樣品中觀(guān)察到類(lèi)似結(jié)構(gòu)。
差示掃描量熱法掃描是通過(guò)在量熱計(jì)中以10°C/h加熱2 mg/mL gemini懸浮液獲得的,其吸熱峰分別對(duì)應(yīng)于a-14、a-16和a-18的Tm值33、48和61°C(圖3)。只有A-l8有一個(gè)尖峰,表明在緊密組織的分子陣列中協(xié)同熔化。當(dāng)固體A-14和A-16在45°C下水合時(shí),觀(guān)察到與圖2中類(lèi)似的光學(xué)顯微鏡圖像,而不是在室溫下缺乏雙層形成。
圖3。通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)在10°C/h的加熱速率下獲得的雙子座A-14、A-16和A-18的2 mg/mL懸浮液的吸熱峰。
迄今為止的總結(jié)是:A系列海藻糖雙子,對(duì)于10或更長(zhǎng)的鏈不溶于水,形成單分子膜,其界面區(qū)域主要由糖間隔基控制。分子間的鏈/鏈相互作用穩(wěn)定了薄膜。A-8在水中形成小膠束,而水合后,更高的同系物聚集成泡狀和管狀結(jié)構(gòu),在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)。水化性質(zhì)與凝膠到液晶的轉(zhuǎn)變相一致,事實(shí)上,轉(zhuǎn)變溫度可以通過(guò)量熱法確定。因此,海藻糖雙子的行為與磷脂和合成雙鏈表面活性劑的行為相似。17,37就好像海藻糖不是雙子座的間隔物,而是一個(gè)特別大但傳統(tǒng)的頭群。
值得注意的是,我們的雙子座研究利用了許多技術(shù),包括合成、薄膜研究、光散射、顯微鏡、量熱法,以及(我們很快就會(huì)看到)張量法、電導(dǎo)法和分子力學(xué)。在膠體化學(xué)中,一種平衡的觀(guān)點(diǎn)不能僅僅通過(guò)一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn),而只能通過(guò)多種方法之間的一致性來(lái)實(shí)現(xiàn)。
B系列海藻糖雙子座
接下來(lái),我們提出了在海藻糖衍生物上放置陽(yáng)離子基團(tuán)以改善其水溶性的想法。必須承認(rèn),我們對(duì)更易管理的水溶性化合物的前景感到一定程度的高興。B系列就這樣出現(xiàn)了。然而,我們立即面臨新的問(wèn)題。雖然B-12和B-14是作為純化合物獲得的,但B-16和B-18并非如此。后兩種Gemini的產(chǎn)率較低,提供了令人滿(mǎn)意的光譜數(shù)據(jù),但它們的元素分析偏離了理論1-2%(這使我們懷疑存在無(wú)機(jī)雜質(zhì))。無(wú)論如何,由于B-16和B-18不符合我們的高純度標(biāo)準(zhǔn),我們?cè)谧⒁饬ι陷p視了它們,而偏愛(ài)它們的矮表親。
B-12和B-14確實(shí)是水溶性化合物,在臨界膠束濃度(CMC)以上形成膠束,動(dòng)態(tài)光散射顯示顆粒大小小于5nm。CMC值是通過(guò)表面張力-濃度曲線(xiàn)(圖4)和電導(dǎo)率-濃度曲線(xiàn)(圖5)中的斷裂來(lái)確定的。38表1給出了結(jié)果數(shù)據(jù)(以及兩種常規(guī)表面活性劑的數(shù)據(jù),用于比較)。如圖所示,B-12的CMC值通過(guò)張力測(cè)量法和電導(dǎo)測(cè)量法(這兩種方法都是可重復(fù)的)得出的結(jié)果不一致。這種差異至少部分可以追溯到B-12表面張力的時(shí)間依賴(lài)性。因此,在10分鐘的過(guò)程中,B-12水溶液的表面壓力增加了10 mN/m,之后趨于穩(wěn)定。這種動(dòng)態(tài)表面張力過(guò)程(之前已經(jīng)用雙子座表面活性劑觀(guān)察到)13,15,39可能與雙子座表面活性劑在空氣/水界面組織方面的困難有關(guān)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,圖4中的B-12溶液在表面張力測(cè)量之前老化20分鐘,從而減少了系統(tǒng)尚未平衡的可能性。盡管采取了這種預(yù)防措施,但我們無(wú)法確定依賴(lài)時(shí)間的界面重組是否不會(huì)影響B(tài)-12圖,并導(dǎo)致基于張量和電導(dǎo)的數(shù)據(jù)之間的差異。當(dāng)然,后者來(lái)源于不受界面事件影響的大塊特性,因此更可靠。有趣的是,B-14沒(méi)有表現(xiàn)出隨時(shí)間變化的表面張力,兩種方法確定的CMC值是合理一致的。也許更長(zhǎng)的鏈既增強(qiáng)了對(duì)空氣/水界面的親和力,也增強(qiáng)了從溶液中吸收界面的動(dòng)力學(xué)。
圖4。室溫下測(cè)定B-12和B-14臨界膠束濃度的張力測(cè)定圖。B-14混合后立即進(jìn)行測(cè)量,而B(niǎo)-12樣品老化20分鐘。
圖5。圖中給出了B-12和B-14臨界膠束濃度,該濃度由電導(dǎo)-濃度曲線(xiàn)中的斷裂點(diǎn)確定。每個(gè)點(diǎn)代表23°C下的單個(gè)電極讀數(shù)。
表1包含一些顯著的比較。從電導(dǎo)數(shù)據(jù)來(lái)看,將B系列中的12個(gè)碳鏈延長(zhǎng)至14個(gè)碳鏈,可使CMC降低約4倍(對(duì)鏈長(zhǎng)的敏感性略低于傳統(tǒng)表面活性劑)。B-12的CMC比單鏈陽(yáng)離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨(DTAC)的CMC小一個(gè)數(shù)量級(jí)。再一次,雙子座更容易自我組裝的傾向得到了肯定。1,39由于B-12的CMC僅為無(wú)糖雙子座12-2-12的3倍(即C12H25N+(Me)2C2H4N+-(Me)2C12H25,2Br-),40考慮到其多羥基,糖對(duì)膠束化的抑制程度相對(duì)較小。膠束表面的分子間氫鍵41似乎彌補(bǔ)了單體親水性的增強(qiáng)。
分子模擬
一個(gè)核心問(wèn)題仍然有待解決:為什么A系列雙子座與10個(gè)或更多碳形成囊泡,而B(niǎo)系列雙子座更喜歡膠束狀態(tài)?為了正確地面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,有必要尋求分子建模的幫助。因此,我們可以評(píng)估形態(tài)是否有構(gòu)象根。
計(jì)算首先將海藻糖插入宏模型程序42,并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行琥珀色能量最小化。從使用琥珀色*力場(chǎng)的25000個(gè)構(gòu)象搜索中,我們選擇了能量最低的構(gòu)象,該構(gòu)象恰好與報(bào)告的X射線(xiàn)結(jié)構(gòu)重疊。43,44接下來(lái),該結(jié)構(gòu)中的6-和6′-羥基被乙酰氨基取代。在模擬的水環(huán)境中,用AMBER*再次進(jìn)行了25000次構(gòu)象搜索。然后乙?;皇榛〈缓髮?duì)生成的a-12雙子座進(jìn)行了另一次搜索。結(jié)果表明,整個(gè)構(gòu)象由酰胺羰基和相鄰葡萄糖環(huán)的2-羥基之間的兩個(gè)分子內(nèi)氫鍵控制。氫鍵導(dǎo)致兩條全反式鏈彼此擺動(dòng)約95°。A-12的固態(tài)紅外光譜證實(shí)了這種相互作用,該光譜顯示1646 cm-1處有羰基帶,而Hecameg的羰基帶為1700 cm-1,單體葡萄糖類(lèi)似物的羰基帶為1698 cm-1。25由于這種構(gòu)象會(huì)不切實(shí)際地排除分子內(nèi)疏水締合,而且在任何情況下,羰基氫鍵位點(diǎn)的溶劑可能會(huì)淹沒(méi)在水中,我們故意不允許-CdO氫鍵,并重新計(jì)算。通過(guò)這種方式,我們得到了圖6??梢钥吹剑粭l鏈上大約有八個(gè)碳與其伙伴鏈的碳并排排列。N/N距離僅為7.4?,整體分子形狀為“管狀”。用另一種方式說(shuō),糖的頭基延伸的距離不比兩條鏈的寬度大多少,就像人們預(yù)期的一種易于堆積成雙層的化合物那樣。45因此,正如前面從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論,海藻糖更像是一個(gè)統(tǒng)一的頭基,而不是一個(gè)可以有效隔離鏈的長(zhǎng)間隔基。
圖6。A-12最低能量構(gòu)象的宏觀(guān)模型快照,顯示了雙層形成兩親分子的管狀結(jié)構(gòu)特征。箭頭表示酰胺氮(N-to-N距離)7.4?)。
B系列雙子座的情況則截然不同(圖7)。N/N距離現(xiàn)在為9.3?,導(dǎo)致B-12分子呈圓錐形而非管狀。人們認(rèn)為,當(dāng)頭基的面積超過(guò)鏈的面積時(shí),就不利于雙層的形成,膠束化是自組裝的主要方式,這一點(diǎn)在這里很明顯。45因此,與a系列相比,B系列的膠束化是構(gòu)象效應(yīng)的直接結(jié)果,構(gòu)象效應(yīng)產(chǎn)生了更大的頭基單元。B系列中陽(yáng)離子頭基之間的靜電排斥也可能起作用。由于膠束不如雙層膜緊密,B系列化合物的陽(yáng)離子頭基之間的排斥力有利于膠束化。然而,靜電不可能是全部,因?yàn)殡p鏈陽(yáng)離子,如二十二烷基二甲基溴化銨,自組裝成雙層膜沒(méi)有問(wèn)題。17
結(jié)論
合成了一系列帶有雙糖(海藻糖)間隔基的雙子表面活性劑,使6-和6′-羥基被長(zhǎng)鏈酰胺(A系列)或長(zhǎng)鏈季銨鹽(B系列)取代。兩個(gè)系列的膠體行為不同。A系列雙子座不溶于水,在水中水合或擠壓時(shí)形成泡狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射、顯微鏡、量熱法和分子模擬對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。此外,化合物以單層形式沉積在水性亞相上,并用表面天平進(jìn)行檢查。系列B雙子座是水溶性的,除了進(jìn)行分子模擬外,還進(jìn)行了張力測(cè)定和電導(dǎo)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析一致地定義了新表面活性劑假定的不同形態(tài)。由此揭示了形態(tài)和結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性。
實(shí)驗(yàn)段
一般方法。所有試劑均從Aldrich購(gòu)買(mǎi)。溶劑在4?分子篩上干燥。在Whatman正相硅膠板上進(jìn)行TLC,并通過(guò)UV或碘可視化觀(guān)察。熔點(diǎn)用Thomas Hoover毛細(xì)管熔點(diǎn)儀測(cè)定,未經(jīng)校正。在Varian INOVA 300或400分光光度計(jì)上記錄1H NMR和13C NMR光譜。質(zhì)譜數(shù)據(jù)來(lái)自埃默里大學(xué)質(zhì)譜中心;為此,我們承認(rèn)使用了NIH和NSF提供的共享儀器。元素分析由佐治亞州諾克羅斯的大西洋顯微實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
將六鄰乙?;?6,6′-二鄰甲苯對(duì)磺酰-6,6′-二脫氧-r,r-DTR-海藻糖2.28二水合物(10.0 g,26 mmol,52 mmol當(dāng)量)溶解于140 mL吡啶中。攪拌時(shí)緩慢添加25.1 g(130 mmol)對(duì)甲苯磺酰氯,溶液顏色從石灰綠變?yōu)榈S色;熱量散發(fā)出來(lái)。反應(yīng)在35分鐘內(nèi)完成,混合物用140毫升醋酸酐淬火。攪拌一夜后,將所得深色溶液倒在約1.5升冰水上。收集沉淀并從甲醇中再結(jié)晶三次,得到3.2 g(14%)的2,為白色固體,mp 162-164°C;點(diǎn)燃。28兆帕170-172攝氏度。
1H NMR(300MHz,CDCl3;C2表示C2和C2′等)δ7.73(d,J)8.1,arom。H鄰位到C-SO2,4H),7.34(d,J)8.1 Hz,arom。H與C-CH3,4H正交,5.41(t,J)9.6 Hz,C3,2H),4.92(m,6H),4.10(m,6H),2.44(s,Me of Tos,6H),2.07(s,C2 Ac,6H),2.00(s,C3 Ac 6H),1.98(s,C4 Ac,6H)。13C NMR(CDCl3,75MHz)δ170.09、169.71、145.48、132.56、130.04、128.21、92.96、69.95、69.34、68.71、68.31、67.71、21.83、20.74。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算909.2133。發(fā)現(xiàn):909.2144。肛門(mén)。C38H46O21S2的計(jì)算值:C 50.55;h5.14;S 7.10。發(fā)現(xiàn):c50.69;h5.14;S 7.02。
將2,3,4,2′,3′,4′-六氧乙?;?6,6′-二疊氮-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,3.28加入14.9 g(16.5 mmol,33 mmol當(dāng)量)二糖基海藻糖衍生物2和30 mL 1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫-2-(1H)-嘧啶酮(DMPU)的溶液中,加入2.3 g(35.4 mmol)NaN3。將混合物在90°C的油浴中攪拌6 h。將褐紅色反應(yīng)混合物用水淬火,以產(chǎn)生粘性橙色沉淀物。甲醇的兩次再結(jié)晶產(chǎn)生6.8g受保護(hù)的二氮基海藻糖3(64%),mp 115-117℃;點(diǎn)燃。28MP 114-116攝氏度。
1HNMR(CDCl3,300MHz):δ5.47(t,J)9.9Hz,C3,2H),5.32(d,J)3.6Hz,C1,2H),5.12-4.96(m,C2和C4,4H),4.11-4.06(m,C5,2H),3.40-3.33(m,C6,2H),3.19-3.14(m,C6,2H),2.12(s,C2 Ac,6H),2.06(s,C3 Ac,6H),2.03(s,C4,Ac,6H)。
肛門(mén)。計(jì)算:C24H32N6O15:C 44.72,H 5.00,N 13.04。發(fā)現(xiàn):C 44.72,H 5.06,N 12.94。
將二嗪3轉(zhuǎn)化為二酰胺4a-g的Staudinger轉(zhuǎn)化的一般程序。通過(guò)注射器將適當(dāng)?shù)乃嵝月然镒⑷?和CH2Cl2的攪拌溶液中。攪拌5分鐘后,添加溶解在CH2Cl2中的三苯基膦(PPh3),并在室溫下攪拌溶液2天。在最初幾分鐘內(nèi),觀(guān)察到氣泡從反應(yīng)溶液中冒出(釋放N2)。正相薄層色譜(2:1乙酸乙酯:石油醚作為洗脫液)顯示反應(yīng)完成,顯示形成了一個(gè)非常顯著的紫外可見(jiàn)斑點(diǎn),Rf為0.3,對(duì)應(yīng)于三苯基膦鹽副產(chǎn)物。用NaHCO3水溶液(10 g/200 mL)洗滌混合物,并在MgSO4上干燥有機(jī)溶液。去除溶劑,通過(guò)硅膠柱層析(2:1乙酸乙酯:石油醚)實(shí)現(xiàn)純化。
2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二十八胺基-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,4a。按照上述一般程序,2.1 g(3.3 mmol,6.5 mmol當(dāng)量)3,50 mL CH2Cl2和2.7 mL(9.8 mmol)辛酰氯,以及2.4 g(9.2 mmol)PPh3與15 mL CH2-Cl2反應(yīng)。黑色固體被過(guò)濾,留下栗色溶液。洗滌和干燥后,對(duì)所得棕色糖漿進(jìn)行色譜分析,得到2.2 g(80%)4a,白色固體,mp 70-72°C。
1H NMR(300 MHz,CDCl3):δ5.67(t,J)5.7 Hz,N上的H,2H),5.46(t,J)9.9 Hz,C3,2H),5.30(d,J)3.6 Hz,C1,2H),4.93-4.84(m,C2和C4,4H),3.83(m,C5,2H),3.58-3。52(dd,J)12.6,6赫茲,C6,2H),3.33-3.24(m,C6,2H)2.21-2.01(m,R CH2,4H),2.07(s,C3 Ac,6H),2.07(s,C4 Ac,6H),2.02(s,C2 Ac,6H),1.62-1.60(m,R CH2,4H),1.28(m,烷基鏈,16H),0.86(t,J)6赫茲,CH3,6H)。
13C NMR(75 MHz,CDCl3):δ173.25、170.24、169.93、169.85、91.87、70.41、69.87、69.46、69.23、38.98、36.86、31.99、29.57、29.29、25.77、22.92、21.00、20.9.
FAB-LRMS(M+Li)+:851.8
肛門(mén)。C40H64N2O17的計(jì)算結(jié)果:C 56.86,H 7.63,N 3.32。發(fā)現(xiàn):c56.81,h7.71,n3.15。
2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二十二酰胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,4b。使用2.1 g(3.3 mmol,6.5 mmol當(dāng)量)3、50 mL CH2Cl2、1.9 mL(9.0 mmol)癸酰氯和2.2 g(8.4 mmol)PPh3在10 mL CH2-Cl2中的溶液進(jìn)行反應(yīng)。通過(guò)硅膠柱層析純化,得到0.86 g(37%)4b,mp 62-66°C。
4.46(t,J)3.57-3.52(dd,J)3.3-3.6、10.10-3.6、10.8赫茲、10.8赫茲、C6、6、6、2、2H、6、6、6、6、6、6、6、6、3、3.57-3.52(dd、J)3.6、3.6、10.8、10.8赫茲、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、6、3、3、3)、3.30-3-3.30-3-3-3.26、3-3.30-3.26、3.26、3.30-3-3.26(3.26、3、3、3、(m,CH2,4H),1.29-1.25(m,烷基鏈,24小時(shí)),0.87(t,J)6.8赫茲,CH3,6小時(shí))。
13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ173.45、170.43、170.11、170.04、91.89、70.39、69.84、69.44、69.21、38.90、36.77、32.06、29.67、29.54、29.48、25.287、22.87、01.0.。
FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算907.4991。發(fā)現(xiàn):907.4974。
肛門(mén)。C48H80N2O17的計(jì)算值:C 58.65,H 8.05,N 3.11。發(fā)現(xiàn):C58。52,H7.93,N3.05。
2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二脫氧卡那酰胺-6,6′-二脫氧,r-D-海藻糖,4c。將3(2.0 g,3.2 mmol,6.4 mmol當(dāng)量)、50 mL CH2Cl2、2.2 mL(9.8 mmol)月桂酰氯和2.20 g(8.4 mmol)PPh3與10 mL CH2Cl2反應(yīng)。橙黃糖漿的硅膠層析,然后從己烷中進(jìn)行重結(jié)晶(以去除1H NMR檢測(cè)到的PPh3鹽雜質(zhì)),得到1.08 g(36%)純4c,mp 64-68°C。
4.47(t,J)12.9,6.3(dd,J)12.9,6.3赫茲,6.3赫茲,C66,2H),3.33-3.26(m,C6,2H),3.33-3.26(m,C6,2H),3.33-3.26-3.26(m,C6,6,26(m,6,6,2H),3.26(m,6,6,6,2H),2),2,2,2,2.2-2-2-2-2-2.2-2-2-2.1(m,2-2-2-1(m,R,CH2,R,CH2,CH2,2,2),2-2-2-2-1(m,R,2,CH2,2,CH2,2,2,2,2,2,2,2-2,2,2,2,2-2-2(m,CH2,2,2,2 CH2,4H),1.25(m,烷基鏈,32H),0.88(t,J)6.9 Hz,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ173.45、170.42、170.11、170.03、91.89、70.38、69.84、69.43、69.21、38.90、36.77、32.11、29.82、29.71、29.54、25.67、22.89、20.88、20.80、14.33。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算964.5695。發(fā)現(xiàn):964.5668。肛門(mén)。C48H80N2O17+1/2 mol H2O的計(jì)算:C 59.67,H 8.45,N 2.90。發(fā)現(xiàn):C 59.33,H 8.23,N 2.81。2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二乙酰氨基-6,6′-二脫氧,r-D-海藻糖,4d。3(2.1 g,3.2 mmol,6.4 mmol當(dāng)量)、50 mL CH2Cl2、2.4 mL肉豆蔻酰氯(9.0 mmol)和2.3 g PPh3(8.8 mmol)在10 mL CH2Cl2中按照一般程序反應(yīng)。通過(guò)柱層析純化淡黃色糖漿,得到0.9g(27%)4d,mp 56-60°C。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ5.71(t,J)6Hz,N上H,2H),5.46(t,J)10Hz,C3,2H),5.30(d,J)4Hz,C1,2H),4.92-4.84-3.81(m,C5,2H),3.54-3.52(m,C6,2H),3.30-3.26(m,C6,2H),2.20-CH2,4H,2.07(s,C3 Ac,6H),2.07(s,C4 Ac,6H),2.02(s,C2 Ac,6H)1.59(m,CH2,4H),1.29-1.24(m,烷基鏈,40H),0.87(t,J)6.4赫茲,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ173.52、170.43、170.13、170.06、91.89、70.38、69.84、69.42、69.21、38.89、36.77、32.12、29.86、29.73、29.56、25.68、22.89、20.88、20.79、14.33。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算1019.6243。發(fā)現(xiàn):1019.6274。肛門(mén)。C52H88N2O17的計(jì)算值:C 61.64,H 8.75,N 2.76。發(fā)現(xiàn):C 61.69,H 8.86,N 2.64。2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二十六烷酰胺-6,6′-二脫氧,r-D-海藻糖,4e。用2.1 g(3.2 mmol,6.4 mmol當(dāng)量)3,50 mL CH2Cl2,2.7 mL(9.0 mmol)棕櫚酰氯和2.4 g(9.1 mmol)PPh3在10 mL CH2Cl2中進(jìn)行反應(yīng)。米白色粘性固體的柱層析提供2.9 g(73%)4e作為白色結(jié)晶固體,mp 54-57°C。1H NMR(400 MHz,CDCl3):5.68(t,J)6 Hz,N上H,2H,5.46(t,J)9.6 Hz,C3,2H,5.30(d,J)3.6 Hz,C1,2H),4.92-4.85-3.80(m,C5,2H),3.57-3.52(m,C6,2H),3.31-3.26(m,C6),2.20-2.10(m,R CH2,4H),2.07(s,C3 Ac,6H),2.06(s,C4 Ac,6H),2.01(s,C2 Ac,6H)1.59(m,R CH2,4H),1.29-1.24(m,烷基鏈,48H),0.87(t,J)6.8 Hz,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ173.48、170.43、170.11、170.04、91.89、70.38、69.84、69.42、69.21、38.90、36.78、32.12、29.90、29.73、29.57、25.68、22.90、20.88、20.80、14.33。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算1075.6869。發(fā)現(xiàn):1075.6865。(M+H)+:1069.6787的計(jì)算。發(fā)現(xiàn):1069.6749肛門(mén)。C56H92N2O17的計(jì)算:C 62.90,H 9.05,N 2.62。發(fā)現(xiàn):C 62.80,H 9.01,N 2.50。2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二十八酰胺-6,6′-二脫氧,r-D-海藻糖,4f。按照一般程序,2.2 g(3.4 mmol,6.8 mmol當(dāng)量)3,50 mL CH2Cl2,1.9 mL(9.0 mmol)硬脂酰氯和2.29 g(8.7 mmol)PPh3與10 mL CH2Cl2反應(yīng)。4f(1.9 g,50%),mp 53-56°C,通過(guò)粘性淡橙色固體的硅膠色譜分離。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ5.70(t,J)6Hz,N上的H,2H),5.45(t,J)9.9Hz,C3,2H,5.29(d,J)3.6Hz,C1,2H,4.92-4.86(m,C2和C4,4H),3.82(m,C5,2H),3.60-3.50(m,C6,2H),3.33-3.29(m,C6,2H),2.18-2.16(m,R,CH2,4H),2.06(s,Ac,6H,Ac,2,Ac,Ac,2C,2,C4,6H),2,C4,6H,1.28-1.24(m,烷基鏈,56H),0.86(t,J)6.4赫茲,CH3,6H)。13C核磁共振(100MHz,CDCl3):173.43、170.41、170.09、170.02、91.87、70.37、69.83、69.42、69.21、38.89、36。76,32.12,29.89,29.73,29.56,25.67,22.88,20.87,20.79,14.33.FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算1131.7495。發(fā)現(xiàn):1131.7443。肛門(mén)。C60H104N2O17+1 mol H2O的計(jì)算:C 63.02,H 9.34,N 2.45。發(fā)現(xiàn):C 63.03,H 9.21,N 2.50。2,3,4,2′,3′,4′-六鄰乙?;?6,6′-二-(Z)-十八烷基-9-烯酰胺基-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,4g。將3(2.0 g,3.1 mmol,6.2 mmol當(dāng)量)、50 mL CH2Cl2、2.98 mL(9.0 mmol)油酰氯和2.2 g(0.4 mmol)PPh3與10 mL CH2Cl2反應(yīng)。通過(guò)硅膠柱層析純化得到0.8 g(23%)4g,呈吸濕性、粘性固體,mp 50-56°C。1H NMR(300 MHz,CDCl3):5.66(t,J)5.6 Hz,N上H,2H,5.48(t,J)10 Hz C3,2H,5.36-5.34(m,CdC,4H),5.32(d,J)3.6 Hz,C1,2H),4.94-4.86(m,C2和C4,4H),3.86-3.82(m,C5,2H),3.58-3.54(m,C6),3.33-3.26(m,C6,2H),2.22-2.20(m,R CH2,4H),2.09(s,C3 Ac,6H),2.08(s,C4 Ac,6H),2.03(s,C2 Ac,6H),2.01(m,CH2 R到CdC,8H),1.63(m,CH2,4H),1.27(m,烷基鏈,40H),0.89(t,J)6.4 Hz,CH3,6H)。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算1127.7182。發(fā)現(xiàn):1127.7137。肛門(mén)。C60H100N2O17+1/2 mol H2O的計(jì)算:C 63.75,H 9.01,N 2.48。發(fā)現(xiàn):C 63.55,H 8.93,N 2.44。澤姆彭?xiàng)l件下脫乙?;囊话愠绦?。25,46在室溫下,將完全保護(hù)的表面活性劑在50 mL甲醇和2 mL 0.57 M NaOMe/MeOH溶液中攪拌過(guò)夜。添加約1.5 g洗滌過(guò)的(丙酮和甲醇)Dowex MR-3混床離子交換樹(shù)脂,并攪拌混合物30分鐘,或直到pH值達(dá)到7。過(guò)濾中和后的溶液,在減壓下去除溶劑,并在真空中干燥所得固體。6,6′-雙十八胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-8。如上所述,對(duì)4a(1.5 g)進(jìn)行脫乙?;?,得到1.0 g(95%)的A-8,mp 100-104°C 1H NMR(300 MHZ,CD3OD):δ5.03(d,J)3.3 Hz,C1,2H),3.85(m,2H),3.74(t,J)9.3 Hz,2H),3.45(m,6H),3.12(t,J)9.3 Hz,2H),2.20(t,J)7.5 Hz,R CH2,4H),1.59(m,CH2,4H),1.30(t,J)烷基鏈(6H,6H)。13C NMR(75MHz,CD3OD):δ177.23,95.68,74.28,73.48,73.26,72.22,41.44,37.18,33.05,30.51,30.32,27.29,23.87,14.60。FAB-HRMS(M+H)+:計(jì)算593.3661。發(fā)現(xiàn):593.3661。肛門(mén)。C28H52N2O11的計(jì)算值:C 56.74,H 8.84,N 4.73。發(fā)現(xiàn):c56.58,h8.73,n4.69。6,6′-二十二酰胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-10。4b(0.8g)脫乙?;援a(chǎn)生0.6g(100%)A-10作為結(jié)晶固體,mp 125-128°C.1H NMR(400MHz,CD3OD):δ5.02(d,J)4Hz,C1,2H,3.86-3.83(m,2H),3.73(t,J)8.8Hz,2H),3.45-3.44(m,6H),3.11(t,J)8 Hz,2H),2.20(t,J)6.8Hz,R CH2,4H),1.59(m,CH2,4H),1.45-3.44(m,6H),3.45-3.44(t,6H),3.18(t,6H),248Hz,6H)烷基鏈,CH3,6H)。13C核磁共振(100MHz,CD3OD):δ177.23,95.69,74.30,73.49,73.28,72.23,37.19,33.22,30.78,30.66,30.55,27.30,23.91,14.62。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算655.4357。發(fā)現(xiàn):655.4350。肛門(mén)。C32H60N2O11+1/2 mol H2O的計(jì)算值:C 58.43,H 9.35,N 4.26。發(fā)現(xiàn):C 58.66,H 9.20,N 4.09。6,6′-雙脫氧氨基-6,6′-雙脫氧-r,r-D-海藻糖,A-12。4c在澤姆彭?xiàng)l件下脫乙?;玫?.63克(79%)二氨基海藻糖衍生物A-12,mp 168-172℃。1H NMR(400 MHz,CD3OD):δ5.03(d,J)3.3 Hz,C1,2H),3.86-3.84(m,2H),3.74(t,J)9.2 Hz,2H),3.45-3.42(m,6H),3.11(t,J)10 Hz,2H),2.19(t,J)7.6 Hz,R CH2,4H),1.59(m,CH2,4H),1.28(m,烷基鏈,32H),0.88(t,J)6.4 Hz,CH3,6H)。13C核磁共振(100MHz,CD3OD):δ177.20,95.66,74.29,73.48,73.27,72.21,41.45,37.18,33.25,30.96,30.92,30.81,30.66,30.56,27.29,23.91,14.63。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算711.4983。發(fā)現(xiàn):711.4952。肛門(mén)。C36H68N2O11的計(jì)算值:C 61.34,H 9.72,N 3.97。發(fā)現(xiàn):C61.21,H9.67,N3.90。6,6′-二乙酰氨基-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-14。將0.9 g 4d脫乙酰化,然后在真空中干燥,得到0.6 g(88%)的A-14,mp 174-179℃。1H NMR(400 MHz,CD3OD):δ5.05(d,J)3.6 Hz,C1,2H,3.86-3.83(m,2H),3.73(t,J)9.2 Hz,2H,3.45-3.41(m,6H),3.11(t,J)9.2 Hz,2H),2.19(t,J)7.2 Hz,R CH2,4H),1.58(m,4H),1-烷基鏈,0.88(t,J)6.8 Hz,CH3,6H)。13C核磁共振(100MHz,CD3OD):δ177.22,95.66,74.30,73.49,73.29,72.22,41.46,37.20,33.26,30.97,30.83,30.67,30.57,27.31,23.92,14.63。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算767.5609。發(fā)現(xiàn):767.5609。肛門(mén)。C40H72N2O11的計(jì)算:C 63.13,H 10.07,N 3.68。發(fā)現(xiàn):C 63.00,H 10.06,N 3.55。6,6′-二十六烷酰胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-16。4e(2.9 g)在Ze'mpen條件下脫保護(hù),以提供1.8 g(86%)結(jié)晶和吸濕性A-16,mp 189-190°C。1H NMR(400 MHz,CD3OD):δ5.02(d,J)3.6 Hz,C1,2H),3.85-3.83(m,2H),3.74(t,J)9.2 Hz,2H),3.45-3.41(m,6H),3.11(t,J)9.2 Hz,2H),2.19(t,J)7.6 Hz,4H),1.58(m,4H),1.29-1.22(m,烷基鏈,48小時(shí)),0.88(t,J)6.4赫茲,CH3,6小時(shí))。13C-NMR(100mhz,CD3OD):δ177.18,95.64,74.30,73.48,73.28,7221,41.45,37.21,33.26,31.00,30.84,30.67,30.57,27.31,23.92,14.64.FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算823.6235。發(fā)現(xiàn):823.6263。肛門(mén)。計(jì)算:C44H76N2O11+1/2 mol H2O:C 63.97,H10。37,N 3.39。發(fā)現(xiàn):C64.13,H10.32,N3.30。6,6′-二十八酰胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-18。當(dāng)按照所述方案脫乙酰1.9 g 4f時(shí),觀(guān)察到脫保護(hù)表面活性劑以細(xì)白色固體形式從溶液中沉淀。真空干燥收集的白色固體,發(fā)現(xiàn)1.0g(68%)的A-18是一種精細(xì)的白色吸濕固體,熔點(diǎn)192-196℃。1H NMR:(400MHz,1:1Cd3OD:CDCl3,CHD2OD峰用作參考):δ5.17(d,J)4Hz,C1,2H),3.98(m,2H),3.90(t,J)9.2Hz,2H),3.70-3.61(m,4H),3.53-3.48(m,2H),3.29(t,J)9.2,2H),2.36(t,J)7.6Hz,R CH2,4H),1.77-1.73(m,CH2,4H),1.45-1.41(m,烷基鏈,56H),1.03(t,J)6.4,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,1:1 CD3OD:CDCl3,CDCl3峰用作參考):δ176.74,95.06,73.51,72.76,72.45,71.45,40.96,36.93,32.66,30.42,30.27,30.08,26.69,23.38,14.49。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算879.6861。發(fā)現(xiàn):879.6832。肛門(mén)。C48H92N2O11+1/2 mol H2O的計(jì)算:C 65.35,H 10.62,N 3.18。發(fā)現(xiàn):C 65.25,10.40,3.18。6,6′-二-(Z)-十八碳-9-烯酰胺-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,A-18U。0.8克4g的0.8克的脫乙?;?.8克的4g的脫乙酰乙?;?.8克(100%100%)的4g-18U,mp 154-158℃1HNMR(400兆赫,CD3OD)1HNMR(400兆赫,CD3OD)1HNMR(400兆赫,CD3OD):δ5.32(t,J)5.32(t,J)5.2赫茲,5.2赫茲,4H,4H,5.2,5.2赫茲,4H,5.2,4H,5.2,5.2,5.2,5.2,5.02(d,5.02(d,3.02(d,J,J)5.0(d,J)5.8(d,J)5.8)5.2)5.5.2.2.2,4.2,4.2,4赫茲,4赫茲,4赫茲,4赫茲,4赫茲,4,4,40H),0.88(t,J)6.4 Hz,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CD3OD):δ177.18、131.04、130.96、95.68、74.31、73.49、73.29、72.22、41.47、37.19、33.25、31.02、30.80、30.64、30.56、30.43、28.31、27.31、23.92、14.64。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算875.6548。發(fā)現(xiàn):875.6555。肛門(mén)。C48H88N2O11+1/2 mol H2O的計(jì)算:C 65.65,H 10.21,N 3.19。發(fā)現(xiàn):C65.36,H9.98,N3.16。6,6′-二疊氮-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,5.28六鄰乙?;B氮-海藻糖3(2.8 g,4.3 mmol),在澤姆彭?xiàng)l件下脫乙?;玫?.6 g(94%)脫乙?;B氮5,mp 200-204℃(含dec);點(diǎn)燃。28MP 209-211°C晶圓廠(chǎng)級(jí)輕稀土金屬(M+Li)+:399.32;(M+2Li-H)+:405.33;(M+3Li-2H)+:411.35。將6,6′-二氨基-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖(二HCl鹽),6.47脫乙酰二嗪5(6.7 g,17.0 mmol,34 mmol當(dāng)量)放入120 mL二氧六環(huán)和24 mL甲醇的溶液中。添加PPh3(36.1 g,137.8 mmol),并在N2下攪拌溶液一小時(shí)。引入NH4OH(31 mL,30%水溶液),并使混合物在N2下攪拌過(guò)夜。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)從白色固體懸浮液中去除溶劑。在真空中干燥5小時(shí)后,用150 mL毫Q水(18 M)研磨固體??cm阻力),并通過(guò)小心添加0.1 M HCl將濾液調(diào)節(jié)至pH 3。過(guò)濾殘留的PPh3和Ph3PO,并用Milli-Q水研磨。用甲苯洗滌水濾液,然后冷凍干燥,得到6.5 g白色固體,在200°C下分解。如作者所述,試圖從MeOH中再結(jié)晶47在我們手中并沒(méi)有得到純物質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)一些所需的二胺鹽被甲醇濾液洗掉了。1H NMR僅顯示二氨基海藻糖鹽酸鹽6的峰。因此,假設(shè)雜質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽,我們選擇使用粗質(zhì)子化二胺,無(wú)需進(jìn)一步純化。1HNMR(400MHz,CD3OD):δ5.3(d,J)3.6Hz,C1,2H),4.08(t,J)9.2Hz,2H,3.90(t,J)9.2Hz,2H,3.77-3.72(m,J)3.6,2H,3.51-3.41(m,4H),3.38-3.20(m,2H)。FAB-HRMS(M-HCl-Cl)+:計(jì)算341.1560。發(fā)現(xiàn):341.1573。合成海藻糖雙子B-12和B-14的一般程序。將分子篩(4?)粉碎,用甲醇洗滌,然后在110°C烘箱中干燥過(guò)夜。向裝有6個(gè)和粉碎分子篩的干燥燒瓶中添加甲醇和適當(dāng)?shù)娜?。通過(guò)注射器將吡啶硼烷絡(luò)合物注入燒瓶中,并在N2下攪拌該混合物過(guò)夜。反應(yīng)檢查包括用10毫升6 N HCl攪拌溶液一小時(shí),用1 M NaOH將pH值調(diào)節(jié)到14,并用乙醚萃取混合物。從合并的有機(jī)相中去除乙醚并在真空中干燥過(guò)夜后,所得橙色殘?jiān)眉状佳心?,以分離任何篩子顆粒。MeOH的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)留下了一種玻璃狀材料,在K2CO3為堿、MeOH為溶劑的情況下與MeI進(jìn)行季銨化。將混合物攪拌一夜,用隔膜蓋和針插入通風(fēng)孔。通過(guò)干燥混合物分離出的白色固體溶解在Milli-Q純化水中(18M??cm抗性),并用CHCl3提取。從組合CHCl3相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溶劑,然后從丙酮結(jié)晶。過(guò)濾混合物得到白色固體,隨后在MeOH中用Dowex(Cl-型)離子交換樹(shù)脂攪拌過(guò)夜。同時(shí),通過(guò)將丙酮濾液通過(guò)離子交換柱收集額外產(chǎn)物;適當(dāng)?shù)牟糠钟脴?shù)脂攪拌一夜,以確保完全的離子交換。在用脫色木炭處理后,將含有樹(shù)脂的混合物過(guò)濾、干燥,然后在丙酮中加熱。雙生二銨以白色結(jié)晶固體的形式通過(guò)過(guò)濾收集。6,6′-N,N′-二十二烷基二氨基-6,6′-二脫氧-r,r-D-海藻糖,7a。按照上述一般程序,反應(yīng)0.43 g粉碎的4?分子篩、40 mL甲醇、2.25 mL(10.19 mmol)十二醛、2.04 g粗二胺二鹽酸鹽6和0.80 mL(7.92 mmol)吡啶硼烷絡(luò)合物。檢查后,分離出2.06 g粗7a。1hnmr(CD3OD,400mhz):δ5.06(d,J)3.6hz,2H),3.89-3.88(m,2H),3.52-3.46(m,2H),3.10(t,J)9.6hz,2H),2.97-2.93(m,2H),2.68-2.59(m,4H),1.50(t,J)6.4hz,CH2,4H),1.27(m,52H),0.87(t,J)6.4hz,CH3,6H)。FAB-HRMS(M+Li)+:計(jì)算683.5398。發(fā)現(xiàn):683.5377。(M+H)+:677.5316的計(jì)算。發(fā)現(xiàn):677.5300。6,6′-N,N′-tetramethyldododecyldiamonium-6,6′-dideoxy-r,r-Dtrehalose dichloride,B-12。將上述產(chǎn)物與0.91 g(6.58 mmol)K2CO3和1.5 mL(24.1 mmol)MeI進(jìn)行季銨化,然后采用上述離子交換和木炭方案,得到1.29 g(32%來(lái)自粗二胺二鹽酸鹽6)B-12,mp>220°C(含dec)。1hnmr(400mhz,CD3OD):δ5.11(d,J)3.9hz,2H),4.49-4.30(m,2H),3.82-3.69(m,4H),3.56-3.52(m,2H),3.49-3.41(m,4H),3.31(m,rch2,4H),3.16-3.10(m,12h),1.79(m,CH2,4H),1.37-1.30(m,36H),0.90(t,J)6hz,CH3,6H)。13C核磁共振(100MHz,CD3OD):δ99.05,74.74,72.95,72.69,69.02,68.82,66.75,66.49,54.97,52.67,33.22,30.91,30.84,30.75,30.63,30.50,27.60,23.88,23.69,14.61。FAB-HRMS(M-Cl)+:計(jì)算769.5709。發(fā)現(xiàn):769.5709。肛門(mén)。C40H82Cl2N2O9的計(jì)算:C 59.61,H 10.25,Cl 8.80,N 3.48。發(fā)現(xiàn):C 59.35,H 10.31,Cl 8.83,N 3.51。6,6′-N,N′-四甲基二乙基二銨-6,6′-二脫氧-r,r-D-二氯化海藻糖,B-14。將粗品6(2.07 g)、0.44 g粉碎分子篩、25 mL甲醇、2.48 g(11.68 mmol)溶于25 mL CHCl3的十四醛和1 mL(9.9 mmol)吡啶硼烷絡(luò)合物在室溫下攪拌過(guò)夜,然后在回流下攪拌30 min。加工后,2.92 g粗品7b,用1.21 g(8.75 mmol)K2CO3和2.1 mL(33.73 mmol)MeI進(jìn)行季銨化。如上所述進(jìn)行萃取、研磨和離子交換程序后,將0.6 g(粗品6中的14%)的B-14分離為白色固體,mp>200°C(含dec)。1hnmr(400mhz,CD3OD):δ5.07(d,J)3.6hz,2H),4.51(t,低分辨,2H),3.86-3.72(m,4H),3.57-3.54(m,2H),3.42(m,4H),3.18(16H)1.80(t,低分辨,CH2,4H),1.38-1.30(m,44H),0.91(t,J)6.4hz,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ98.94,74.58,72.89,72.66,68.80,66.68,66.47,52.70,33.20,30.91,30.84,30.74,30.61,30.50,27.58,23.86,23.69,14.62。FAB-HRMS(M-Cl)+:計(jì)算825.6335。發(fā)現(xiàn):825.6310。肛門(mén)。C44H90Cl2N2O9的計(jì)算:C 61.30,H 10.52,Cl 8.22,N 3.25。發(fā)現(xiàn):C61.06,H10.45,Cl 8.17,N3.23。中央軍委。(A)根據(jù)du Nuoy環(huán)法,使用21型Fisher表面張力儀測(cè)量表面張力。手動(dòng)升高和降低6 cm Pt/Ir環(huán),并在每種濃度的分析后,通過(guò)交替浸入0.1 M HCl和Milli-Q純化水(18 M??然后在本生燈上進(jìn)行火焰干燥。使用在Pyrex結(jié)晶皿中用Milli-Q水制備的溶液(25 mL)。每種濃度下B-14的報(bào)告值是混合后立即進(jìn)行的10次單獨(dú)測(cè)量的平均值。由于B-12的動(dòng)態(tài)表面張力特性,每隔20分鐘讀取一次讀數(shù)(在老化期間,環(huán)浸入溶液中);報(bào)告的值來(lái)自每個(gè)濃度下兩次測(cè)量的平均值。隨時(shí)間變化的表面張力表現(xiàn)為在每種濃度下的10次測(cè)量中不斷增加,隨后通過(guò)使用μ槽裝置進(jìn)行的動(dòng)態(tài)表面張力實(shí)驗(yàn)進(jìn)行量化,如下所述。(B)使用YSI 35型數(shù)字電導(dǎo)儀在23°C下進(jìn)行電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。在25毫升玻璃培養(yǎng)管中制備每種gemini在Milli-Q純化水中的溶液。在讀數(shù)穩(wěn)定幾分鐘后進(jìn)行測(cè)量,從最低濃度的溶液開(kāi)始,以避免在樣品之間清洗電極。當(dāng)一種表面活性劑的所有溶液分析完成后,用溶劑清洗電極,清洗順序?yàn)椋罕?、甲醇和Milli-Q水。差示掃描量熱法(DSC)。使用哈特科學(xué)差示掃描量熱儀測(cè)量合成表面活性劑的轉(zhuǎn)變溫度。用溶劑清洗四個(gè)金屬安瓿或細(xì)胞,清洗順序?yàn)椋篗illi-Q水、丙酮、乙醇和甲醇;由于其他溶劑干擾了橡膠墊圈,因此僅使用Milli-Q水和乙醇清洗蓋子。安瓿和瓶蓋在110°C烘箱中干燥至少4小時(shí),并在使用前立即冷卻至室溫。在水浴中交替加熱含有2 mg表面活性劑/mL Milli-Q水的混合物,并通過(guò)漩渦(科學(xué)產(chǎn)品高級(jí)混合器)混合,直到形成不透明懸浮液。在使用漢密爾頓玻璃注射器將500μL等分試樣注入三個(gè)樣品池之前,搖動(dòng)混合物;校準(zhǔn)池中使用500μL Milli-Q水作為標(biāo)準(zhǔn)。以10°C/h的速率加熱量熱計(jì),在向上掃描和向下掃描之前分別保持30和10分鐘。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為熱容(μJ/°C),并使用Microcal Origin軟件繪制。為確保結(jié)果的準(zhǔn)確性,對(duì)每種表面活性劑進(jìn)行了三次測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)品二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)的41.1°C轉(zhuǎn)變溫度與報(bào)告的41.2°C值相對(duì)應(yīng),48進(jìn)一步驗(yàn)證了我們儀器的準(zhǔn)確性。動(dòng)態(tài)光散射。使用Coulter N4 Plus顆粒表征儀測(cè)定表面活性劑聚集體的大小。反應(yīng)杯用乙醇和Milli-Q水沖洗,并用壓縮空氣干燥。使用帶有Whatman一次性過(guò)濾器(200或450 nm)的注射器將含有溶液的三毫升樣品注入反應(yīng)杯中,所述溶液的濃度高于估計(jì)濃度或表觀(guān)濃度(分別為A-8和B系列),或通過(guò)稀釋500μL擠出的1 mM囊泡溶液(A-10)。在20°C下,以90°的散射角進(jìn)行三次單獨(dú)測(cè)量,預(yù)標(biāo)定時(shí)間為2分鐘。a-8和a-10使用2分鐘的運(yùn)行時(shí)間,而B(niǎo)系列陽(yáng)離子表面活性劑分析30分鐘。選擇與強(qiáng)度模式相反的統(tǒng)計(jì)重量,以更準(zhǔn)確地描述特定規(guī)模的總體。電影平衡。使用位于水平大理石臺(tái)面上的Kibronμ槽進(jìn)行壓力面積等溫線(xiàn)測(cè)量。每次測(cè)量前,用乙醇和Milli-Q水徹底清潔槽和特氟隆屏障,并用壓縮空氣干燥。用乙醇清洗導(dǎo)電針,并在本生燈上進(jìn)行火焰干燥。通過(guò)漢密爾頓玻璃注射器將每種表面活性劑的10微升1 mM儲(chǔ)備溶液和CHCl3/MeOH(體積比為9/1)的混合物小心地涂抹在槽中的一層Milli-Q水的表面。在覆蓋放置10分鐘以允許溶劑蒸發(fā)后,屏障以4?2/鏈/分鐘的穩(wěn)定速率自動(dòng)壓縮,并由儀器記錄獲得的壓力/面積數(shù)據(jù)。每次運(yùn)行后,對(duì)槽和附件進(jìn)行大力清潔,并對(duì)每種表面活性劑重復(fù)該程序10次。通過(guò)將導(dǎo)電針插入Pyrex培養(yǎng)皿中新攪拌的溶液中,μ槽裝置還用于量化B-12顯示的動(dòng)態(tài)表面張力行為;因此,監(jiān)測(cè)了表面壓力隨時(shí)間的變化,并用儀器記錄了測(cè)量結(jié)果。通過(guò)擠壓制備大囊泡。使用乙醇和Milli-Q水徹底清潔Avestin Lipsofast擠出設(shè)備。將A-10(500μL,1 mM)的水混合物在5 mL圓底燒瓶中磁攪拌3 h,得到不透明混合物,該混合物通過(guò)100 nm聚碳酸酯膜擠出19次。通過(guò)水合作用制備巨大囊泡。17約1 mg表面活性劑沉積在1.5 cm(內(nèi)徑)橡膠O形環(huán)孔內(nèi),并與硼硅酸鹽玻璃顯微鏡載玻片粘合。用0.5毫升Milli-Q水對(duì)樣品進(jìn)行水合,在頂部放置一個(gè)干凈的蓋玻片,并將多余的水排出,以提供緊密的密封。為了防止細(xì)菌污染,水中加入了微量疊氮化鈉。允許A-10、A-12和A-18U樣品在室溫下放置,而A-14和A-16樣品在45°C下使用安裝在尼康隔膜TMD上的定制塑料孵化殼內(nèi)的尼康孵化器孵化。分子模擬。使用Macromodel38軟件在硅圖形計(jì)算機(jī)上進(jìn)行了模擬。在選擇沒(méi)有此類(lèi)參數(shù)的琥珀*(AMBER*)之前,對(duì)海藻糖能量最小化中的低能參數(shù)數(shù)量進(jìn)行了可用力場(chǎng)評(píng)估。在進(jìn)行的25000次構(gòu)象搜索中,將海藻糖分子上的環(huán)碳標(biāo)記為手性中心,選擇水作為溶劑。在搜索過(guò)程中,對(duì)工作集結(jié)構(gòu)中的所有原子進(jìn)行了比較,并選擇了扭轉(zhuǎn)鍵。搜索中使用的結(jié)構(gòu)是前一次搜索中能量最低的構(gòu)象。因此,通過(guò)琥珀*(AMBER*)的25000構(gòu)象搜索,海藻糖結(jié)構(gòu)的最低能量構(gòu)象用乙酰氨基或三甲基銨基對(duì)6-和6′-羥基進(jìn)行了修正。然后,乙酰基被十二烷基取代,三甲基銨基被二甲基十二烷基銨部分取代。琥珀色*使這些結(jié)構(gòu)的能量最小化,導(dǎo)致鏈的全反式取向。隨后,對(duì)能量最低的結(jié)構(gòu)進(jìn)行另一次25000構(gòu)象搜索,除每條鏈上的第一個(gè)亞甲基外,所有亞甲基均未選擇扭轉(zhuǎn)鍵,然后搜索選擇扭轉(zhuǎn)鍵。對(duì)于A(yíng)-12分子,C2-和C2′-羥基被轉(zhuǎn)化為甲氧基,從而不允許與相鄰葡萄糖環(huán)上酰胺的羰基發(fā)生氫鍵相互作用。最后,在能量最低的構(gòu)象上進(jìn)行能量最小化,甲氧基回復(fù)為羥基,得到如圖6所示的構(gòu)象。對(duì)于B-12二銨雙子,對(duì)三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)象搜索,其鏈相對(duì)于糖部分的初始位置不同;圖7所示的相同的最低能量構(gòu)象導(dǎo)致了這三種情況。
致謝
我們感謝Jim Snyder博士和Dennis Liotta博士慷慨地為我們提供了數(shù)小時(shí)的硅圖形工作站使用時(shí)間。我們感謝Jason Keiper博士在光學(xué)顯微鏡方面的幫助,以及Ben Cornett在宏模型建模方面的有益建議。這項(xiàng)工作得到了陸軍研究辦公室的支持。