简介
mRNA-1273疫苗自2020年底上市以来，国内外对新冠疫苗药理作用和临床应用的研究较多，但对其递送载体SM-102的合成工艺研究方面的文献报道较少，有三条路线是6-溴己酸与十一醇、8-溴辛酸与十七烷-9-醇在缩合剂和催化剂DMAP、DIEA、EDCI或离子液体下分缩合生成6-溴己酸十一烷基酯和8-溴辛酸十七烷-9-基酯，8-溴辛酸十七烷-9-基酯再与乙醇胺发生亲核取代反应，生成胺化产物，胺化产物再与6-溴己酸十一烷基酯发生缩合反应，生成目标终产物SM-102。另一条路线则是8-溴辛酸与甲醇反应生成8-溴辛酸甲酯，8-溴辛酸甲酯与十七烷-9-醇在环氧丙醇下生成8-溴辛酸十七烷-9-基酯，6-溴己酸与十一醇在硫酸氢钾下反应生成6-溴己酸十一烷基酯，6-溴己酸十一烷基酯与乙醇胺反应生成胺化产物，胺化产物与8-溴辛酸十七烷-9-基酯缩合生成目标产物SM-102。
SM-102的性状
合成
称取10.00 g（50.2 mmol，1.0 eq）6-溴己酸于100 mL三口瓶中，在室温下加入18.23 mL（251 mmol，5.0 eq）氯化亚砜搅拌溶解后，再加入0.37 g（5.02 mmol，0.1 eq）DMF，加热至80~85 ℃，体系达到回流后稍有升温，此时反应液为浅黄色澄清溶液，继续回流，搅拌反应3 h（图1-2-2）。TLC点板检测反应完全，展开剂（PE：EA：HAc=5：1：0.01），溴甲酚绿显黄色，反应液为深黄色透明液体。后处理：将反应液降至室温后转移至100 mL旋蒸瓶内，50 ℃浓缩至无液体流出后用20 mL二氯乙烷带3遍，得到深黄褐色液体11.0 g，粗品无需提纯，直接按100 %收率投入下一步。称取8.63 g（50.2 mmol，1.0 eq）十一醇于250 mL三口瓶中，加入86 mL（10 mL/g）DCM，再加入5.6 g（55.22 mmol，1.1 eq）三乙胺，搅拌5 min后冷却到0 ℃，冷阱控温开始滴入6-溴己酰氯溶液（1 mL/g DCM），温度在-5~0 ℃，30 min滴完，滴完后退出冷阱，慢慢升温至室温反应4 h，TLC监测反应完毕，展开剂（PE：EA=20：1），高锰酸钾显黄色，产物点Rf=0.35，6-溴己酰氯Rf=0，十一醇Rf=0.15，反应液为浅黄色浑浊液体，反应过程中会出现浑浊现象。后处理：用50 mL DCM稀释反应液后，再用50 mL饱和碳酸氢钠溶液洗涤两次，用25 mL水和25 mL饱和食盐水抽取分层后的有机层各洗涤一次，有机层收集后，无水硫酸钠干燥30 min，过滤，滤液旋蒸后得6-溴己酸十一烷基酯粗品油状物14.5 g，粗品用200-300目硅胶柱色谱。，得到无色油状产品8-溴辛酸11.8 g，
称取10.00 g（44.8 mmol，1.0 eq）8-溴辛酸于100 mL三口瓶中，在室温下加入16.26 mL（224 mmol，5.0 eq）氯化亚砜，搅拌溶解后，再加入0.32 g（4.48 mmol，0.1 eq）DMF，加热至80~85 ℃，体系达到回流后稍有升温，此时反应液为浅黄绿色澄清溶液，继续回流搅拌反应3 h（图1-2-3）。TLC点板检测反应完全，展开剂（PE：EA：HAc=5：1：0.01），溴甲酚绿显黄色，反应液为深黄绿色透明液体。后处理：将反应液降至室温后转移至100 mL旋蒸瓶内，50 ℃浓缩至无液体流出后用20 mL二氯乙烷带3遍，得到深黄褐色液体11.13 g，粗品无需提纯，直接按100 %收率投入下一步。称取11.49 g（44.8 mmol，1.0 eq）十七烷-9-醇于250 mL三口瓶中，加入115 mL（10 mL/g）DCM，后再加入4.98 g（49.2 mmol，1.1 eq）三乙胺，搅拌5 min后降温至0 ℃，将8-溴辛酰氯（1 mL/g DCM）溶液滴入体系中，控温-5~0 ℃，30 min滴完，滴完后撤去冷阱，慢慢升温至室温反应4 h，TLC监测反应完毕，展开剂（PE：EA=20：1），高锰酸钾显黄色，产物点Rf=0.4，8-溴辛酰氯Rf=0，十七烷-9-醇Rf=0.2，反应液为浅黄绿色浑浊液体。后处理：反应液用50 mL DCM稀释后，用饱和碳酸氢钠溶液50 mL洗涤两次，萃取分层后有机层用水、饱和食盐水25 mL各洗一次，收集有机层，无水硫酸钠干燥30 min，过滤，滤液旋蒸后得8-溴辛酸十七烷-9-基酯粗品油状物15.3 g，粗品用200-300目硅胶柱色谱纯化，洗脱剂PE：EA=200/0-200/1，得到无色油状产品8-溴辛酸十七烷-9-基酯12.2 g，收率：59.0 %。
在250 mL三口瓶中，依次加入8-溴辛酸十七烷-9-基酯12.00 g（5.9 mmol，1.0 eq）和乙醇24.0 mL（2 mL/g），搅拌溶解后，再加入乙醇胺31.64 g（518 mmol，20 eq）、三乙胺2.90 g（28.5 mmol，1.1 eq），搅拌均匀后，升温至65 ℃，回流反应18 h（图1-2-4）。TLC监测反应，展开剂（MeOH∶DCM∶NH₃·H₂O=1∶5∶0.01），茚三酮试剂显紫红色，产物点Rf=0.5，原料点Rf=1，乙醇胺Rf=0.1，反应稍有升温。反应液为淡黄色透明液体。后处理：反应液浓缩后再加入200 mL甲基叔丁基醚稀释，200 mL水洗两次，50 mL饱和食盐水洗一次，收集有机相，无水硫酸钠干燥30 min，过滤，滤液浓缩得到黄褐色油状粗品十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)氨基)辛酸酯13.9 g。用70 mL（乙腈∶正己烷=4∶1）将粗品打浆，分层，旋干下层乙腈层，得到淡黄色油状液体十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)氨基)辛酸酯9.0 g，收率：77.0 %。。
在250 mL三口瓶中，加入9.00 g（20.4 mmol，1.0 eq）十七烷-9-基-8-((2-羟乙基)氨基)辛酸酯、6.95 g（20.4 mmol，1.0 eq）6-溴己酸十一烷基酯，90 mL N,N-二甲基乙酰胺（10 mL/g）溶解后，再加入5.50 g（40.8 mmol，2.0 eq）碳酸钾、8.80 g（24.48 mmol，1.2 eq）四丁基碘化铵，后缓慢升温至80 ℃，继续反应18 h，反应过程无明显升温，反应液为黄色浑浊液体，TLC监测反应，展开剂（MeOH：DCM：NH₃·H₂O=1：10：0.01），磷钼酸试剂显蓝黑色，产品点Rf=0.6，中间体3 Rf=0.35，中间体1 Rf=1。后处理：反应液降至室温后，将反应液倒入360 mL水中，用360 mL乙酸乙酯萃取两次，分层，收集乙酸乙酯相，40 mL饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥30 min，过滤，滤液旋干得黄色液体粗品8-((2-羟乙基)(6-氧代-6-十一烷基氧基）己基）氨基辛酸-1-辛基壬基酯16.3 g，粗品经200-300目硅胶柱色谱纯化，洗脱剂DCM：MeOH=100/1，洗脱剂中加1 %的氨水，得浅黄色油状产品7.37 gSM-102，收率：51.2 %。
参考文献
[1] 董闻天. 递送新冠疫苗mRNA-1273的载体SM-102的合成工艺研究[D]. 宁夏医科大学, 2023. DOI:10.27258/d.cnki.gnxyc.2023.000699.