糖基化鞘氨醇碱及其生产

本发明涉及鞘脂，更特别地涉及一种用于生产糖基化鞘氨醇碱及其衍生物的新颖方法。

背景技术

鞘氨醇碱是手性长链氨基醇，代表鞘脂(包括鞘糖脂)最重要的结构成分。真核血浆和细胞器鞘脂膜组分的结构分析表明，在自然界中存在一百多种不同的鞘氨醇碱。最近，在人类肠道菌群中大量发现原核生物鞘脂及其相关的鞘氨醇碱，这又增加了鞘氨醇碱的结构多样性。鞘氨醇碱可以通过N-酰化方法进行修饰，形成功能性脂质，例如神经酰胺、二氢神经酰胺、植物神经酰胺等，此外，它们还可以在其1-O-位被糖基化，从而形成糖基化鞘氨醇碱。在生命系统中，糖基化鞘氨醇碱通常是由更复杂的鞘糖脂的代谢过程形成的。

鞘氨醇碱的脂族链可以含有14至27个碳原子，并且它们可以是饱和的、具有顺式或反式构型双键的单不饱和的和二不饱和的。还发现了甚至具有三个双键的鞘氨醇碱。另外，长链碱可以具有带有烷基取代基的支链，并且可以进一步被羟基基团、乙氧基基团并且甚至被环丙基部分取代。

鞘氨醇碱和糖基化鞘氨醇碱(由于它们相对较高的溶解度)可以相对容易地穿过膜或在膜之间移动。因此，鞘氨醇碱及其糖基化对应物具有极大的稳定性、生物利用度和生物活性。

许多生物学上重要的鞘脂的特征在于取代的鞘氨醇碱结构，其中鞘氨醇碱通过氨基基团与脂肪酸连接以形成神经酰胺，而极性头基基团与伯羟基部分附接以产生更复杂的鞘糖脂和鞘磷脂。

鞘氨醇碱、其N酰化形式(例如神经酰胺、二氢神经酰胺和植物神经酰胺)、糖基化鞘氨醇碱、糖基化神经酰胺、糖基化二氢神经酰胺和糖基化植物神经酰胺是高度生物活性的化合物，适用于化妆品、营养、膳食补充剂和药物应用。数十年来，来自这些行业的产品需求量很大。然而，由于缺乏能够提供鞘氨醇碱及其糖基化形式两者的廉价且稳健的技术，强烈阻止了以商业量合成这些高效的生物分子。

从历史上看，糖基化鞘氨醇碱只能通过化学糖基化(例如：Jose AntonioMorales-Serna,Omar Boutureira,Yolanda Diaz,M.Isabel Matheu和Sergio Castillon,Carbohydrate Research[碳水化合物研究]2007,342,1595-1612)或通过糖苷内酰胺酶(endoglycoceramidase)辅助的酶促方法(例如：Jamie R.Rich,Anna-Maria Cunningham,Michel Gilbert和Stephen G.Withers,Chem.Commun.[化学通讯],2011,47,10806-10808)少量产生。

由于NH质子和1-O部分之间强烈的氢键类型相互作用引起鞘氨醇碱的1-O-位低亲核性，鞘氨醇碱的化学糖基化几十年来一直是一个具有挑战性的话题。传统的保护基团策略提供了严重受损的糖基化产率，这阻止了制造技术的发展。

迄今为止，已经通过使用2-叠氮基-2-脱氨基-鞘氨醇碱或鞘氨醇碱的N-邻苯二甲酰基/N-取代的邻苯二甲酰基保护作为受体分子的关键化学部分来解决该问题(例如vanBoom等人.Tetrahedron Lett.[四面体快报]2002,43(46),8409-8412；Panza等人Org.Lett.[有机化学通讯]2014,16,952-955)。

2-叠氮基-2-脱氨基鞘氨醇碱的制备需要使用易在重氮转移反应中引起爆炸的危险化学物质。另外，在2-叠氮基-2-脱氨基鞘氨醇碱成功糖基化之后，除了鞘氨醇的不饱和特征之外，还需要选择性还原叠氮化物部分。因此，传统的叠氮化物方法不是直接的并且不适用于工业应用。

取代/未取代的邻苯二甲酰鞘氨醇碱型受体代表另一种合成困难，这是由于与它们有问题的保护基团引入/切割特征有关的产率显著降低。

实际上，聚糖与鞘氨醇碱的缀合代表了重大的科学挑战。成功完成脂质-碳水化合物缀合后，通过酶促糖基化作用延长现有碳水化合物-鞘氨醇碱缀合物的糖链是一项相对常规的任务，导致更复杂的分子结构(例如：Santra,Abhishek；Li,Yanhong；Yu,Hai；Slack,Teri J.；Wang,Peng George；Chen,Xi,Chemical Communications[化学通讯](Cambridge,United Kingdom[英国剑桥])(2017),53(59),8280-8283)。

对糖基化鞘氨醇碱的合成特别限于与携带D-赤型-鞘氨醇(CAS：123-78-4；C

因此，本发明的一个目的是提供商业上有意义量的糖基化鞘氨醇碱及其生产方法，其中上述缺点得以缓解。

发明内容

(1)本发明提供了一种用于生产具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXIII或XXIV的糖基化鞘氨醇碱或其盐的方法：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键，

从具有通式I、II或III的鞘氨醇碱开始，其中该鞘氨醇碱具有N-保护基团，其中该N-保护基团是插烯酰胺型N-保护基团：

其中

R'如上所定义，

R

R

并且

虚线-----代表氢键，

该方法包括以下步骤：

a)用O-保护基团分别保护通式I的C

b)使步骤(a)的O-保护的化合物作为受体分子与碳水化合物供体反应，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-糖苷键或β-糖苷键共价的连接到该受体分子的C

c)从步骤(b)中形成的化合物中去除一个或多个O-保护基团，

d)从步骤(c)中形成的化合物中去除一个或多个N-保护基团。

(2)本发明进一步提供了具有通式IV的化合物，该化合物尤其可通过本发明的方法的步骤(a)获得：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(3)一种具有通式V的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)获得：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(4)一种具有通式VI的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)获得：

其中

R'、R

并且

虚线-----代表氢键。

(5)一种具有通式VII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(6)一种具有通式VIII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(7)一种具有通式IX的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'、R

并且

虚线-----代表氢键。

(8)一种具有通式X的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(9)一种具有通式XI的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(10)一种具有通式XII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(b)获得：

其中

R'、R

并且

虚线-----代表氢键。

(11)一种具有通式XIII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(12)一种具有通式XIV的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'、R

并且

虚线-----代表氢键。

(13)一种具有通式XV的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'、R

并且

虚线-----代表氢键。

(14)一种具有通式XVI的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(15)一种具有通式XVII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(16)一种具有通式XVIII的化合物，该化合物尤其可通过如权利要求1所述的方法的步骤(a)至(c)获得：

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键。

(17)可通过本发明的方法获得的具有通式IV至XVIII中任一项的化合物在化妆品、营养和/或药物应用中的用途。

(18)可通过本发明的方法获得的具有通式XIX至XXIV中任一项的糖基化鞘氨醇碱在生产1-O-糖基-神经酰胺、1-O-糖基-植物神经酰胺或1-O-糖基-二氢神经酰胺中的用途，其中通式XIX至XXIV如下：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

本发明提供在化学糖基化反应中的N-插烯酰胺型受体分子，其中NH质子被锁定在由保护基团自身的羰基之一形成的极强的分子内氢键中。因此，不会降低1-O官能团的亲核性，并且可以实现高产率的糖基化。另外，引入和去除插烯酰胺保护基团导致通常以优质的结晶产物/中间体为特征的定量反应。

具体实施方式

本发明提供生产糖基化鞘氨醇碱，特别是l-O-糖基-D-赤型-鞘氨醇(1-O-糖基-(2S,3R,4E)-2-氨基十八烷基-4-烯-1,3-二醇)、1-O-糖基植物鞘氨醇(1-O-糖基-(2S,3S,4R)-2-氨基-1,3,4-十八烷三醇)、1-O-糖基-二氢鞘氨醇(1-O-糖基-(2S,3R)-2-氨基-1,3-十八烷二醇)或1-O-糖基-(2S,3S,6R)-2-氨基-1,3,6-十八碳三醇)的经济上有吸引力的新颖方法，适用于商业或工业应用。

在本说明书中，给出以下特征的定义应与权利要求书和本详细描述一起考虑。

术语“任选取代的”是指可以携带取代基或可以未被取代的化学基团。

术语“取代的”意指考虑中的基团被通常修饰该考虑中的基团的一般化学特征的基团取代。优选的取代基包括但不限于卤素、硝基、氨基、叠氮基、氧代、羟基、硫醇、羧基、羧基酯、羧酰胺、烷基氨基、烷二硫基、烷硫基、烷氧基、酰基酰胺基、酰氧基或酰硫基，各自有1至6个碳原子，优选1至3个碳原子。取代基可用于修饰整个分子的特征，例如分子稳定性、分子溶解度和分子形成晶体的能力。本领域技术人员将了解可以在给定情况下用作替代的、具有相似大小和电荷特征的其他合适的取代基。

关于术语“烷基”，术语“任选取代的”(或“取代的”)意指考虑中的基团可以被一个或多个基团取代一次或多次(考虑中的基团被一个或多个基团取代一次或多次)，优选地1至3次，该一个或多个基团选自羟基(当与不饱和碳原子结合时可以互变异构酮形式存在)、C

术语“离去基团”意指能够在糖基化化学反应中被亲核试剂替代的基团，其可以独立于所应用的直接/间接活化方法而促进糖苷的形成。常见的离去基团包括本领域技术人员已知的卤化物、硫代糖苷、三氯乙酰亚胺酯、戊烯基糖苷、β-O-乙酸酯等。

如本申请中使用的术语“衍生物”是指具有一个或多个取代基的化合物的修饰形式。尤其是关于“鞘氨醇碱”或“糖基化鞘氨醇碱”、衍生物包括但不限于已被修饰为在氨基醇分子支架上含有N-保护基团的(糖基化)鞘氨醇碱形式，其中该N-保护基团通常是插烯酰胺(也称为“插烯酰胺衍生物”)。

在本发明的上下文中，术语“鞘氨醇”和“D-赤型-鞘氨醇”可互换使用。

在本发明的上下文中，术语“DL-赤型-二氢鞘氨醇”和“二氢鞘氨醇”可互换使用。

在本发明的上下文中，术语“D-核糖-植物鞘氨醇”和“植物鞘氨醇”可互换使用。

术语“一个/一种”在语法上是单数，但也可以意指例如预期的化合物或鞘氨醇碱的复数形式。例如，本领域技术人员将理解，在表述“鞘氨醇碱的生产”中，生产不仅意味着单个鞘氨醇碱，而且还指许多相同类型的鞘氨醇碱。

当在本文中使用时，术语“碳水化合物部分”(也称为糖基部分)被广义地定义为涵盖(但不限于)能够形成α-糖苷键或β-糖苷键的衍生化和未衍生化的含有单糖、二糖和寡糖的基团。碳水化合物部分可以代表包含1至16个单糖单元的直链或支链结构。一些更丰富使用的单糖单元包括葡萄糖、N-乙酰基-葡糖胺、甘露糖、半乳糖、N-乙酰基-神经氨酸、N-乙酰基-半乳糖胺、岩藻糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。技术人员将理解“O-碳水化合物部分”是与另一个分子的氧基基团连接的碳水化合物部分。

在第一方面，本发明涉及一种用于生产糖基化鞘氨醇碱或其盐的方法，

从具有通式I、II或III的鞘氨醇碱开始，其中该鞘氨醇碱具有插烯酰胺型N-保护基团：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

并且

虚线-----代表氢键，

该方法包括以下步骤：

a)用O-保护基团分别保护通式I的C

其中

R'、R

R

并且

虚线-----代表氢键，

b)使具有通式IV、V或VI的化合物作为受体分子与碳水化合物供体反应以形成具有通式VII、VIII、IX、X、XI或XII的化合物，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，

其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-或β-糖苷键与该受体分子的C

其中

R’、R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键，

c)去除存在于具有通式VII、VIII、IX、X、XI或XII的化合物上的一个或多个O-保护基团，以分别形成具有通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII的化合物：

其中R'、R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键，

d)去除存在于具有通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII的化合物上的一个或多个N-保护基团，以分别形成具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXIII或XXIV的化合物，或其盐：

其中

R'如上所定义，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

技术人员将了解，即使取代基会严格改变碳原子的确切位置，位置C

技术人员将理解，在本发明的方法的步骤(d)中形成的具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXIII或XXIV的化合物是用该方法生产的糖基化鞘氨醇碱。

技术人员将理解，具有通式I、II和III的起始化合物分别定义本发明的方法的以下步骤的可能通式。如果例如将具有通式I的化合物用作该方法的起始化合物，将在本发明的方法的步骤(a)中形成具有通式IV的化合物(而不是具有通式V或VI的化合物)。这同样适用于后续步骤。在该细分之上，在本发明的方法的步骤(b)中对碳水化合物供体的选择进一步定义了后续方法步骤的可能通式。如果例如在本发明的方法的步骤(b)中使用包含任选取代的呋喃糖环的碳水化合物供体，将分别形成具有通式VII、VIII和IX的化合物(取决于所用的起始化合物)，而不是具有通式X、XI或XII的化合物。

在以下方法中所述的通式不再赘述。然而，技术人员将了解，如上详细定义的通式和所定义的剩余部分(R)也将适用于接下来的方法。

因此，本发明的第一方面的一个实施例涉及一种用于生产糖基化鞘氨醇碱或其盐的方法，

从具有通式I的N-保护的鞘氨醇碱开始，其中该N-保护的鞘氨醇碱具有插烯酰胺作为N-保护基团，

该方法包括以下步骤：

(a)用O-保护基团保护通式I的C

(b)使具有通式IV的化合物作为受体分子与碳水化合物供体反应以分别形成具有通式VII或X的化合物，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，

其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-或β-糖苷键与该受体分子的C

(c)去除存在于具有通式VII或X的化合物上的O-保护基团，以分别形成具有通式XIII或XVI的化合物，

(d)去除存在于具有通式XIII或XVI的化合物上的一个或多个N-保护基团，以分别形成具有通式XIX或XXII的化合物。

本发明的第一方面的另一个实施例涉及一种用于生产糖基化鞘氨醇碱或其盐的方法，

从具有通式II的N-保护的鞘氨醇碱开始，其中该N-保护的鞘氨醇碱具有插烯酰胺作为N-保护基团，

该方法包括以下步骤：

(a)用O-保护基团保护通式II的C

(b)使具有通式V的化合物作为受体分子与碳水化合物供体反应以分别形成具有通式VIII或XI的化合物，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，

其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-或β-糖苷键与该受体分子的C

(c)去除存在于具有通式VIII或XI的化合物上的一个或多个O-保护基团，以分别形成具有通式XIV或XVII的化合物，

(d)去除存在于具有通式XIV或XVII的化合物上的一个或多个N-保护基团，以分别形成具有通式XX或XXIII的化合物。

本发明的第一方面的又一个实施例涉及一种用于生产糖基化鞘氨醇碱或其盐的方法，

从具有通式III的N-保护的鞘氨醇碱开始，其中该N-保护的鞘氨醇碱具有插烯酰胺作为N-保护基团，

该方法包括以下步骤：

(a)用O-保护基团保护通式III的C

使具有通式VI的化合物作为受体分子与碳水化合物供体反应以分别形成具有通式IX或XII的化合物，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，

其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-或β-糖苷键与该受体分子的C

(b)去除存在于具有通式IX或XII的化合物上的一个或多个O-保护基团，以分别形成具有通式XV或XVIII的化合物，

(c)去除存在于具有通式XV或XVIII的化合物上的N-保护基团或O-保护基团，以分别形成具有通式XXI或XXIV的化合物或其盐。

本发明的第一方面的方法提供了具有通式XIX至XXIV的化合物(其为糖基化鞘氨醇碱)，或那些具有通式XIX至XXIV的化合物或糖基化鞘氨醇碱的盐。本领域技术人员将容易理解这些盐优选药学上可接受的盐或其他通常可接受的盐，除非出于化学原因将其排除。

用作根据本发明的方法的起始化合物的具有通式I、II或III的N-保护的鞘氨醇碱是插烯酰胺，并且通常是通过将N-保护基团试剂添加到具有通式Ia、IIa或IIIa的化合物中，用N-保护基团分别保护具有通式Ia、IIa或IIIa的化合物的NH

优选地，插烯试剂是N,N-二取代的插烯酰胺试剂，更优选N,N-二烷基-巴比妥酸衍生的试剂。甚至更优选地，插烯试剂是1,3-二甲基-5-[(二甲基氨基)亚甲基)-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶(DTPM-试剂)(CAS：35824-98-7；C

当DTPM-试剂用作插烯试剂时，分别形成具有通式Ib、IIb和IIIb的化合物。本领域技术人员将理解，在这种情况下，在本发明的方法中形成的所有后续通式将同样携带DTPM作为保护基团(其中已去除N-保护基团的通式XVIV至XXIV除外)。

插烯试剂优选具有提供稳健的稳定性和结晶特性的环状结构。插烯试剂的制备描述于出版物Tetrahedron Letters[四面体通讯],2001,42,3129-3132；WO 98/38197。对于制备，可以将具有通式II的化合物和插烯试剂混合在水、有机溶剂或它们的水性混合物中。反应可以任选地在0℃至150℃的温度范围内、优选在20℃-120℃的温度范围内用有机碱或无机碱催化。更优选地，反应在环境温度下完成。反应优选在有机溶剂中在室温(r.t.)或40℃至100℃之间进行。本领域技术人员具有通过使用合成有机化学的标准方法来进行、分离和纯化新颖化合物的知识。

碳水化合物和伯胺的DTPM保护已被充分记录，并且它们的制备是本领域技术人员已知的(Tetrahedron Letters[四面体通讯],2001,42,3129-3132)。

优选地，可以使用溶解在H

实例1(参见下文“实例”下内容)提供了所述DTPM-保护的一个代表性实验实例。

在一个实施例中，可以将N-保护步骤作为本发明方法的方法步骤包括在内。

在一个优选的实施例中，具有通式I的化合物(或具有通式Ib的化合物)的立体化学以及相应地本发明第一方面的方法的后续步骤中具有这些通式的化合物的立体化学对应于植物鞘氨醇的立体化学。同样，在另一个优选的实施例中，具有通式II的化合物(或具有通式IIb的化合物)的立体化学以及相应地本发明第一方面的方法的后续步骤中具有这些通式的化合物的立体化学对应于D-赤型-鞘氨醇的立体化学。同样，在另一个优选的实施例中，具有通式III的化合物(或具有通式IIIb的化合物)的立体化学以及相应地本发明第一方面的方法的后续步骤中具有这些通式的化合物的立体化学对应于二氢鞘氨醇的立体化学。换句话说，具有通式I、IV、VII、X、XIII、XVI、XIX和XXII的化合物的立体化学构型(或其优选形式，其中N保护基团是DTPM)优选等于植物鞘氨醇(2S,3S,4R)的立体化学构型，具有通式II、V、VIII、XI、XIV、XVII、XX和XXIII的化合物的立体化学构型(或其优选形式，其中N保护基团是DTPM)优选等于D-赤型-鞘氨醇(2S,3R,4E)的立体化学构型，并且具有通式III、VI、IX、XII、XV、XVIII、XXI和XXIV的化合物的立体化学构型优选等于二氢鞘氨醇(2S,3R)的立体化学构型。

在下文中，当提及通式时，其中N-保护基团是DTPM和/或立体化学构型等于植物鞘氨醇、D-赤型-鞘氨醇或二氢鞘氨醇中的一种)的其优选形式以及所有接下来的优选形式也可以解决(然后更优选)。

在一个更优选的实施例中，通式I至XXIV的R’是具有13个碳原子的烷基链。甚至更优选地，通式I至XXIV的R’是C

在本发明的方法的步骤(a)中，通式I的C

C

所用的O-保护基团的引入是本领域技术人员熟知的方法，其通过在碱或酸催化剂的存在下使N-保护的鞘氨醇碱与活化的酸、活化的烷基、活化的甲硅烷基、活化的醛或活化的缩酮试剂反应。优选使用叔胺有机碱、路易斯酸和质子酸催化剂。例如，在有机溶剂中，在质子酸或路易斯酸催化剂存在下，以通式I为特征的化合物的3,4-二醇与醛、酮、无环二烷基缩醛或无环二烷基缩酮(优选二甲基缩醛和二甲基缩酮)反应。

实例2(参见下文“实例”下内容)提供了本发明的方法的步骤(a)的一个代表性实验实例。

注意到，在一些情况下，仅N-插烯酰胺保护而没有羟基基团保护对于本发明的方法的糖基化步骤(b)可能是足够的。因此，在一个实施例中，该方法的步骤(a)是任选步骤。

在本发明的方法的步骤(b)中，使具有通式IV、V或VI的化合物作为受体分子与碳水化合物(糖基)供体反应，其中该碳水化合物供体包含任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环，以形成具有通式VII、VIII、IX、X、XI或XII的化合物，其中该任选取代的呋喃糖环或该任选取代的吡喃糖环通过α-糖苷键或β-糖苷键共价的连接到受体分子的C

糖基供体可以是在异头位置携带离去基团的单糖或寡糖衍生物。存在于糖基供体分子上的O-亲核试剂和N-亲核试剂通常被O-保护基团和/或N-保护基团阻断，从而促进与插烯酰胺鞘氨醇碱受体的选择性糖基化反应。因此，本发明的方法的步骤(b)的糖基供体，并且尤其是任选取代的呋喃糖环或任选取代的吡喃糖环优选携带一个或几个O-保护基团和/或N-保护基团。技术人员了解通常使用的O-保护基团和N-保护基团。典型的供体分子是本领域技术人员已知的卤素糖、硫代糖苷、β-1-O-酰化糖、1-O-三氯乙酰亚胺酯、碳水化合物噁唑啉、戊烯基苷等。

优选的糖基供体包括携带在天然存在的鞘糖脂中发现的碳水化合物部分，更优选在人皮肤、人乳和人脑鞘糖脂中发现的碳水化合物部分，甚至更优选在鞘糖脂的神经节系列中发现的碳水化合物部分的卤素糖、硫代糖苷、β-1-O-酰化糖和1-O-三氯乙酰亚胺酯。

用于糖基化的溶剂可以选自二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、乙腈、DMF等或它们的混合物。根据供体/受体反应性和糖基化反应的类型，反应可在-20℃至50℃的温度范围内进行。

可以根据激活的类型使用促进剂，例如非亲核酸、路易斯酸、亲硫性促进剂、烷基化剂等，例如三氟甲磺酸、TMS-三氟甲磺酸盐、BF

供体-受体对、促进剂、溶剂、温度、反应时间是糖基化领域技术人员已知的。

实例3(参见下文“实例”下内容)提供了本发明的方法的步骤(b)的一个代表性实验实例。

在本发明的方法的步骤(c)中，从具有通式VII、VIII、IX、X、XI或XII的化合物去除一个或多个O-保护基团，以分别形成具有通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII的化合物。

化合物的受体分子(鞘氨醇碱)部分上存在至少一个O-保护基团(在本发明的步骤(a)中将它们引入)，并且化合物的糖基供体部分上也可以存在至少一个其他的O-保护基团。受体分子部分上的一个或多个O-保护基团的去除可以与糖基供体部分上的一个或多个O-保护基团的去除独立地进行(特别是当存在不同类型的O-保护基团时)或与其一起进行。

本发明的方法的步骤(c)是指去除在本发明的方法的步骤(b)中引入的一个或多个O-保护基团以及存在于化合物的糖基供体部分上的一个或多个O-保护基团。

一个或多个O-保护基团的去除(即使存在多种类型的O-保护基团)也是技术人员熟知的程序。

实例4(参见下文“实例”下内容)提供了本发明的方法的步骤(c)的一个代表性实验实例。

在本发明的方法的步骤(d)中，从具有通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII的化合物去除一个或多个N-保护基团，以分别形成具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXIII或XXIV的化合物或其盐。

鞘氨醇碱部分上存在一个N-保护基团，并且化合物的糖基供体部分上也可以存在至少一个其他的N-保护基团。N-保护基团的去除可以彼此独立地进行(特别是当存在不同类型的N-保护基团时)或一起进行。

本发明的方法的步骤(d)是指去除N-保护基团(其是化合物的鞘氨醇碱部分上的插烯酰胺型保护基团)，以及去除在化合物的糖基供体部分上存在的一个或多个N-保护基团。

用于该步骤的试剂可以选自水性无机碱、NH

该反应可以在有机溶剂(例如二氯甲烷、乙腈、甲醇、四氢呋喃或甲苯)中进行，随后有或没有成盐。反应的优选温度范围是20℃至120℃。

鞘氨醇碱的氨基基团的质子化可以通过无机酸和有机酸来实现。优选地，HCl、HBr、H

实例5(参见下文“实例”下内容)提供了本发明的方法的步骤(d)的一个代表性实验实例。

本发明的方法的步骤(a)至(d)以所述顺序进行，即从步骤(a)开始，继续步骤(b)和(c)，然后以步骤(d)结束。本发明的方法还可以包括除步骤(a)至(d)之外的其他步骤，只要这些步骤不对技术人员容易确定的步骤(a)至(f)的反应产生负面影响。例如，如上所述，可以包括N-保护步骤作为本发明方法的方法步骤。

在第二方面，本发明提供了由通式IV至XVIII表示的根据本发明的方法的新颖化合物。在一个优选的实施例中，具有通式IV至XVIII的化合物的N-保护基团是DTPM。在另一个优选的实施例中，具有通式IV、VII、X、XIII、XVI、XIX和XXII的化合物的立体化学构型等于植物鞘氨醇(2S,3S,4R)的立体化学构型，具有通式V、VIII、XI、XIV和XVII的化合物的立体化学构型等于D-赤型-鞘氨醇(2S,3R,4E)的立体化学构型，并且具有通式VI、IX、XII、XV和XVIII的化合物的立体化学构型等于二氢鞘氨醇(2S,3R)的立体化学构型。在一个更优选的实施例中，具有通式I至XXIV的化合物的N-保护基团为DTPM，并且具有通式IV、VII、X、XIII和XVI的化合物的立体化学构型等于植物鞘氨醇(2S,3S,4R)的立体化学构型，具有通式V、VIII、XI、XIV和XVII的化合物的立体化学构型等于D-赤型-鞘氨醇(2S,3R,4E)的立体化学构型，并且具有通式VI、IX、XII、XV和XVIII的化合物的立体化学构型等于二氢鞘氨醇(2S,3R)的立体化学构型。

在一个优选的实施例中，通式IV至XXVIII的R’是具有13个碳原子的烷基链。甚至更优选地，通式IV至XXVIII的R’是C

本发明的发明化合物由通式IV、V或VI表示：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

具有通式IV、V或VI的化合物尤其可通过本发明的方法的步骤(a)获得。

本发明的发明化合物由通式VII、VIII、IX、X、XI或XII表示：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

具有通式VII、VIII、IX、X、XI或XII的化合物尤其可通过本发明的方法的步骤(a)至(b)获得。

本发明的发明化合物由通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII表示：

其中

R'是H，芳基，或具有1至43个碳原子、优选5至25个碳原子、更优选10至20个碳原子的烷基链，该烷基链可以是直链或支链、和/或可以是饱和的或含有一个或多个双键、和/或可以含有一个或多个官能团，该官能团优选地选自由以下组成的组：羟基基团、烷氧基基团、伯胺、仲胺或叔胺、硫醇基团、硫醚或含磷官能团，

R

R

R

R

R

并且

虚线-----代表氢键。

具有通式XIII、XIV、XV、XVI、XVII或XVIII的化合物尤其可通过本发明的方法的步骤(a)至(c)获得。

本发明的第三方面提供了新颖的1-O-糖基化鞘氨醇碱(其为具有通式XIX至XXIV的化合物)在化妆品、营养和/或药物应用中的用途。

在一个实施例中，具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXII或XXIV的化合物可以用作药剂和/或用于制备药物组合物。所使用的化合物可以通过根据本发明的方法获得。

在另一个实施例中，具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXII或XXIV的化合物可以用于制备营养配制品，例如食物补充剂。所使用的化合物可以通过根据本发明的方法获得。

在又一个实施例中，具有通式XIX、XX、XXI、XXII、XXII或XXIV的化合物可以用于制备化妆品。

本发明的第四方面提供了新颖的1-O-糖基化鞘氨醇碱(其为具有通式XIX至XXIV的化合物)在生产(特别是通过N-酰化生产)1-O-糖基-神经酰胺、1-O-糖基-植物神经酰胺或1-O-糖基-二氢神经酰胺中的用途。

可以使用饱和、不饱和或任选取代的C

实例

实例1：

制备(2S,3S,4R)-2-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-十八烷-1,3,4-三醇：

在室温下将植物鞘氨醇(4.8g，15.1mmol)添加到甲醇(150mL)中，并加热到大约30℃直至固体完全溶解。将溶液冷却至室温，然后分批添加DTPM试剂(3.5g，16.6mmol)，并在室温下继续搅拌1小时。(约5分钟后，产物开始结晶。)将浆液冷却至约5℃，然后在5℃保持2小时。滤出固体(在G3上容易过滤)，用冷甲醇(20mL，5℃)洗涤，然后在真空烘箱中干燥(30毫巴/40℃/12小时)。产率：6.06g(83％)。

实例2：

制备(2S,3R,4E)-3-O-苯甲酰基-2-N-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-4-十八烯：

将(2S,3R,4E)-2-NH-DTPM-4-十八烯-1,3-二醇(10g，21.5mmol)溶于50mL无水二氯甲烷(50mL)中，然后添加吡啶(13mL)和三苯甲基氯(7.19g，25.8mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌20小时。将苯甲酰氯(3mL，25.8mmol)添加到反应混合物中，并在室温下再搅拌5小时，然后添加甲基醇(0.5mL)。搅拌3分钟后，将反应混合物用10％盐酸溶液洗涤两次(2×30mL)。将甲基醇(8mL)和对甲苯基磺酸一水合物(0.76g，4mmol)添加至二氯甲烷溶液中，并将混合物在回流下搅拌16小时。冷却至室温后，将浆液用5％NaHCO

实例3：

制备(2S,3R,4E)-3-O-苯甲酰基-2-N-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-1-O-[2,3,6-三-O-苯甲酰基-4-O-(2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-β-D-半乳吡喃糖基)-β-D-吡喃葡萄糖基)-4-十八烯；

将(2S,3R,4E)-3-O-苯甲酰基-2-N-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-4-十八烯受体(5g，8.776mmol)和三氯乙酰亚胺酯4-O-(2,3,4,6-O-四苯甲酰基-β-D-半乳吡喃糖基)-2,3,6-三-O-苯甲酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷供体(13.87g，11.41mmol)溶解在150mL无水二氯甲烷中，然后添加三氟化硼醚化物(0.5mL，4.388mmol)，并将反应混合物在室温搅拌30分钟。将反应混合物通过添加5％NaHCO

实例4：

制备(2S,3R,4E)-2-N-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-1-O-[4-O-(β-D-半乳吡喃糖基)-β-D-吡喃葡萄糖基)-3-羟基-4-十八烯；

将(2S,3R,4E)-3-O-苯甲酰基-2-N-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-1-O-[2,3,6-三-O-苯甲酰基-4-O-(2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-β-D-半乳吡喃糖基)-β-D-吡喃葡萄糖苷)-4-十八烯(10g，6.16mmol)添加到无水甲醇(200ml)中，并添加25％的NaOMe的甲醇溶液(0.14ml，0.616mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2天。将产物从反应混合物中结晶出来。将结晶浆液冷却至0℃至5℃，并在0℃至5℃下搅拌2小时。将固体滤出，用冷甲醇洗涤(2×10mL)，然后在真空烘箱中干燥(30毫巴/50℃/12小时)。产率：4.44g(91％)

实例5：

制备(2S,3R,4E)-2-氨基-1-O-[4-O-(β-D-半乳吡喃糖基)-β-D-吡喃葡萄糖基)-3-羟基-4-十八烯；

将(2S,3R,4E)-2-((1,3-二甲基-2,4,6(1H,3H,5H)-三氧代嘧啶-5-亚基)甲基)-1-O-[4-O-(β-D-半乳吡喃糖基)-β-D-吡喃葡萄糖苷)-3-羟基-4-十八烯(2g，2.532mmol)和N,N-二甲基-1,3-丙二胺(0.95mL，7.596mmol)添加到10mL无水甲醇中。将反应混合物在60℃下搅拌3小时，然后在室温下再搅拌12小时。将产物从反应混合物中结晶出来。将结晶浆液冷却至0℃至5℃，并在0℃至5℃下搅拌1小时。将固体滤出，用冷甲醇洗涤(2×4mL)，然后在真空烘箱中干燥(30毫巴/50℃/12小时)。产率：1.43g(90％)