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一種可靠的磷酸化試劑——二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺
蛋白質(zhì)的磷酸化反應(yīng)在生化過(guò)程中扮演了非常重要的角色。其中引入磷酸基團(tuán)的酶稱為激酶，而除去磷酸基團(tuán)的酶稱為磷酸酶。 蛋白質(zhì)磷酸化可發(fā)生在許多種類的氨基酸（蛋白質(zhì)的主要單位）上，其中以絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸為主。另外，含有磷酸的官能團(tuán)在一些小分子藥物，尤其是核苷酸藥物中是非常常見(jiàn)的官能團(tuán)，例如2013年上市的抗丙肝明星藥物索非布韋，以及更為早期的核苷藥物替諾福韋、阿德福韋等。此外，隨著基因類藥物的興起，一些寡核苷酸類藥物也陸續(xù)被FDA批準(zhǔn)上市，包括：反義寡核苷酸類藥物（ASOs）、核酸適配體藥物（apatmers）、小分子干擾RNA藥物（siRNAs）等。前段時(shí)間，70萬(wàn)元一針的“天價(jià)”罕見(jiàn)病藥物——諾西那生鈉被國(guó)家醫(yī)保談判代表“靈魂砍價(jià)”后直接降價(jià)到低于3.3萬(wàn)元每針的價(jià)格。該消息一經(jīng)播出立刻刷屏網(wǎng)絡(luò)，大家都在為國(guó)家醫(yī)保談判代表喝彩、也為患者家屬感到欣慰。然而鮮為人知的是，這個(gè)目前全球唯一治療脊髓性肌萎縮癥（SMA）的藥物也是一種反義寡核苷酸（ASO）藥物（圖1）。由此可見(jiàn)，磷酸官能團(tuán)賦予一些藥物非常重要和關(guān)鍵的藥理活性。
圖1 索非布韋（左）與諾西那生鈉（右）
在藥物合成中引入磷酸官能團(tuán)的方法很多，常見(jiàn)的磷酸化試劑包括：三氯氧磷、焦磷酰氯、氯磷酸二甲酯、氯磷酸二苯酯等（圖2）。這些磷酸化試劑各有優(yōu)缺點(diǎn)。三氯氧磷和焦磷酰氯與醇在堿性條件下反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)水解可以得到磷酸基團(tuán)。這兩種試劑的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便，但是缺點(diǎn)是產(chǎn)物往往帶有少量極性類似雜質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)物純化產(chǎn)生困難。醇也可以先與氯磷酸二甲酯或者二苯酯反應(yīng)，生成磷酸酯中間體后再脫出保護(hù)基得到磷酸官能團(tuán)。這兩種磷酸化試劑生成的磷酸酯中間體都可以分離純化。磷酸二甲酯中間體一般需要用到三甲基溴硅烷脫出甲酯，對(duì)于一些酸敏感的底物這個(gè)方法并不合適；而磷酸二苯酯中間體需要化學(xué)計(jì)量的二氧化鉑作為催化劑才能脫出苯基——催化量的二氧化鉑或者鈀碳是無(wú)法脫出苯基的，因而從生產(chǎn)成本的角度看，這種合成方法太過(guò)于昂貴。
圖2 常見(jiàn)磷酸化試劑
本文介紹一種可靠的磷酸化試劑——二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺，一種無(wú)色或者淡黃色油狀物質(zhì)。二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺對(duì)酸非常敏感。由于該化合物沸點(diǎn)較高（130°C/0.55mmHg），通過(guò)減壓蒸餾的方法進(jìn)行純化相當(dāng)困難，因而市面上銷售的二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺的純度通常不大于98%。
圖3 二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺及其應(yīng)用
用二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺引入磷酸基團(tuán)的通常方法分三個(gè)步驟：（1）二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺與醇在四氮唑或4,5-二氰基咪唑等弱酸的催化下生成三價(jià)的亞磷酸中間體；（2）亞磷酸中間體氧化成五價(jià)的磷酸二芐酯中間體，該中間體可以分離純化；（3）通過(guò)鈀碳催化氫化脫出兩個(gè)芐基得到磷酸官能團(tuán)。相對(duì)于前面提到的磷酸化試劑，二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺具有反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、中間體易于純化、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)過(guò)大量的工藝革新，本公司目前能夠以公斤級(jí)的規(guī)模生產(chǎn)氣相純度和核磁純度都在98%以上的二芐基N,N'-二異丙基亞磷酰胺！同時(shí)，本公司也生產(chǎn)和銷售高質(zhì)量的四氮唑、4,5-二氰基咪唑等相關(guān)產(chǎn)品，歡迎有需求的朋友來(lái)電催詢！
