背景技术
在多糖-蛋白结合疫苗的设计上,首先需要选择能够产生较好保护性免疫反应的多糖抗原,并且要求载体蛋白应安全、可靠,通过还原胺化、酰胺缩合、硫醚缩合等方法进行多糖和载体蛋白的偶联。通常制备多糖结合疫苗时活化多糖的方法是用溴化氰进行氰基化,但溴化氰为剧毒品,因此,虽然溴化氰活化是非常有效的方法,但仍然存在着使用不方便的问题;同时在反应中,为了让多糖的羟基有足够的亲核性可与溴化氰反应,要求反应时pH值较高(标准溴化氰活化条件为pH11活化3-11分钟),而多糖所含有的0-乙酰基则对碱环境敏感,导致活化时所需的高pH值环境会导致O-乙酰基发生水解,严重影响活化反应的进行。N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐即是在此基础上发展而来的新型水溶性氰化剂。
N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐在活化多糖的过程中,可有效防止其中的O-乙酰基发生水解。这是因为N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐的氰基基团比溴化氰的亲电能力强,使得N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐参与的氰基化反应能在较低的pH值(pH8-9)下进行并且反应十分迅速(1-2分钟即可完成),因此,可有效避免了多糖活化过程中O-乙酰基的水解。另外，N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐可用于活化天然的多糖,也可以进一步使用二氨基或二酰肼进行功能化修饰。
可见,作为一种新型优良的疫苗活化剂,N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐具有反应条件温和的优势:并且可以减少强碱条件导致多糖结构的破坏和多糖抗原决定簇的丢失,使多糖更好地保留其免疫性,使得多糖和蛋白质结合后,其免疫性能够得到进一步提高。目前,N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐已经作为剧毒品溴化氰的替代疫苗活化剂，而广泛应用于肺炎疫苗和流脑疫苗的生产中,市场前景非常广泛。
对于新型优良的疫苗活化剂N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐的合成,唯一报道的合成方法如下(Chem.Eur.J.2010,16,4725;chem.Commun.1976,21):即以4-二甲氨基吡啶为初始原料,在溴化氰和四氟硼酸银的作用下,制得目标产物。
但是在此种N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐的合成方法中,其使用的溴化氰是一类无机剧毒品，具有极强毒性,它的使用需要具有资质,并需要有严格的生产条件，,还有操作危险、安全性差、环境污染大的缺陷,因此严重限制了N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐的生产。因此寻找一种简单、方便、安全、绿色的合成N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐的方法并实现其批量生产是非常有意义的。
合成方法
在500毫升反应瓶中,加入12.2克对二甲氨基吡啶、30克N-氰基-N-苯基-对甲苯磺酰胺、21.5克四氟硼酸银和200毫升乙腈,室温搅拌均匀,分批加入100毫升8wt%次氯酸钠水溶液。薄板层析跟踪直到原料反应完全。随后加入200毫升水,搅拌半小时,用二氯甲烷萃取2次,水相浓缩至干。剩余物中加入200毫升乙腈,搅拌半小时,抽滤并将滤液浓缩,用乙腈-乙酸乙酯混合溶液进行重结晶，得到N-氰-4-二甲氨基-吡啶四氟硼酸盐21克,计算产品收率为89%,测定产品熔点196-200℃。1HNMR(400MHz,CD3CN):δ8.10(ABq,J=8.0Hz,4H,HAr)，7.01(ABq,J=8.0Hz,4H,HAr)，3.36(s,6H,N-CHs)[1]。
参考文献
[1] 北京百灵威科技有限公司. 1-氰基-4-二甲氨基吡啶四氟硼酸酯的绿色合成方法:CN201510982846.4[P]. 2016-05-04.