N-乙酰-D-半乳糖胺

生物活性N-Acetyl-D-galactosamine (D-N-Acetylgalactosamine) 是一种内源性代谢物。靶点        Human Endogenous Metabolite            

N-乙酰-D-半乳糖胺室温下为白色粉末状固体，其是D-半乳糖的一种N-乙酰化衍生物。N-乙酰-D-半乳糖胺在自然界广泛存在，是许多糖蛋白的重要组成部分。而且Ｎ-乙酰基-Ｄ-半乳糖胺和SBA特异性结合的凝集素均显著抑制大鼠的生长。Liener认为生大豆对大鼠造成的生长抑制作用中Ｎ-乙酰基-Ｄ-半乳糖胺占50％。并且其对大鼠生长的抑制程度随剂量增加而加重[1]。

N-乙酰-D-半乳糖胺的性状

合成方法

方法一：在室温下，将新制备的甲醇钠溶液（0.5N，6mL）加入到2-乙酰氨基-2-脱氧-1,3,4-6-四-O-乙酰基吡喃半乳糖苷（13.2g，33.9mmol）在无水甲醇（25mL）中的搅拌溶液中。当TLC分析显示反应完成时，30分钟后，加入Amberlite-H+以中和溶液混合物。过滤后，减压除去溶剂，得到纯白色固体状的N-乙酰-D-半乳糖胺（α：β=4:1）（7.46 g，33.7 mmol，99%）。产率99%。1H NMR（500 MHz，CD3OD）δ（α异头物）5.32（d，NHCOCH3，J=9.6 Hz），5.12，1.98（s，3H，NHCOCH3）[2]。

方法二：在0°C下，向半乳糖胺（8.19 g，21.0 mmol）的乙酸酐（30 mL）搅拌溶液中加入吡啶（130 mL）。搅拌12小时。在减压下通过与甲苯（3x20mL）共蒸发除去溶剂。将粗残余物从甲醇中重结晶，得到白色固体状标题化合物N-乙酰-D-半乳糖胺（13.3g，34.2mmol，90%）。产率（13.3 g，34.2 mmol，90%）。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ5.68（d，1H，H-1，J1，2=8.8 Hz），5.36-5.32（m，2H，H-4，NH），5.06（dd，1H，H-3，J3,4=3.2 Hz，J3，2=11.2 Hz），4.43（dt，1H，H-2，J2,1=J2，NH=9.2 Hz，J2,3=11.2 Hz 2.11、2.03、2.00、1.92（COCH3）、1.54（NHCOCH3）[3]。

方法三：将牛血清白蛋白（10mg）溶解在pH 7.5的磷酸盐缓冲液（2mL）中。 将酯衍生物溶解在DMF（100μL）中。 将溶液缓慢注入反应介质中。 将反应物在室温下放置一天。 用去离子水稀释混合物。 用5次去离子水（2l）透析混合物。 将溶液溶解，得到白色固体。 在voyager精英系统上执行MALDI质谱测定以获得标题化合物产品N-乙酰-D-半乳糖胺[4]。

靶向药物投递是增加药物利用率、提高疗效、降低成本、减少毒副作用的有效途径。N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺修饰的脂质体用作荧光标记物香豆素‑6、siRNA药物等的载体，可以促进药物的靶向吸收。

图1 N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺的性状图

应用

N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺是一种明确的肝脏靶向部分，得益于其与去唾液酸糖蛋白受体的高亲和力。通过将其直接与寡核苷酸结合或将其作为靶向部分修饰到特定的递送系统，N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺在核酸剂的开发中取得了令人瞩目的成功。

制备

现有技术中以糖胺盐酸盐为原料，包含两种制备方法：一种是经过选择性氨基乙酰化制备得到，选择性乙酰化反应条件苛刻；另一种是过乙酰化D‑半乳糖胺，然后水解酯基，保留酰胺基团[1]。

实验操作：

S1：100L反应釜内，加入10kg D‑半乳糖胺盐酸盐(以纯度100％计，46.4mol，S1的1eq，CAS号1772‑03‑8)，控温0℃，加入30kg醋酸酐(约6eq)，30kg吡啶(约8eq)，搅拌1‑2小时，再加入4‑二甲氨基吡啶200g(底物质量2％)，升温至室温，搅拌10h，反应结束；

S1后处理：减压除去溶剂后，加入甲苯10kg带蒸溶剂，至不再出馏，降至室温。加入30kg无水甲醇打浆2h，抽滤，烘干得白色固体(D‑半乳糖胺五乙酸酯含量98％，钙型阳离子交换柱检测)16.13kg。

S2：100L反应釜内加入10kg的D‑半乳糖胺五乙酸酯中间体(CAS号76375‑60‑5，S2的1eq)，甲醇70kg，加入约3.5kg甲醇钠调pH至9‑10，室温搅拌4h。

S2后处理：加入预处理的阳离子交换树脂，调节pH至中性，过滤除去树脂。减压蒸馏除尽溶剂，使用无水乙醇重结晶，得到白色固体(N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺含量99％，钙型阳离子交换柱检测，N‑乙酰基‑D‑半乳糖胺CAS号1811‑31‑0)4.2kg。