通过融合的溶液相和溶液-固相策略高效合成Enlicitide氯化物

《Precision Chemistry》：Efficient Synthesis of Enlicitide Chloride through Convergent Solution-Phase and Hybrid Solution–Solid-Phase Strategies

enlicitide（MK-0616）是一种口服三环肽PCSK9抑制剂，本研究报道了其高效总合成策略，包括溶液相4+3+2+1和混合溶液-固相合成路线。通过优化非标准氨基酸构建块和正交保护基团策略，解决了复杂结构合成中的关键问题，为后续结构修饰及药物开发奠定基础。

　　在心血管疾病领域，特别是动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）中，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平的升高被认为是主要的致病因素之一。ASCVD包括冠心病、心肌梗死、心力衰竭、脑卒中和动脉粥样硬化等疾病，长期以来一直是全球范围内导致发病率和死亡率居高的健康问题。每年都有数以百万计的新病例被诊断出来，这使得寻找更有效的治疗手段变得尤为迫切。当前，他汀类药物被广泛用作一线治疗药物，用于降低LDL-C水平。然而，长期使用他汀类药物可能会带来一些不良反应，例如肌病、肝功能异常、出血性脑卒中以及2型糖尿病等。此外，部分患者对这类药物的反应不佳，约有一半的使用者无法维持健康的LDL-C水平。因此，开发新的、更安全有效的降脂药物成为研究的重点。

在这一背景下，PCSK9（前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型）作为一种重要的靶点，因其在脂质代谢中的关键作用而受到广泛关注。PCSK9通过与低密度脂蛋白受体（LDLR）结合，并将其转运至溶酶体中，从而显著增强其在细胞内的降解，进而升高血液中的LDL-C水平。基于这一机制，针对PCSK9的抑制剂被认为是治疗高胆固醇血症和心血管疾病的新希望。目前，已有多种PCSK9抑制剂被报道，包括小分子化合物、基于蛋白质的疫苗、小干扰RNA（siRNA）、单克隆抗体（mAbs）以及多肽药物等。其中，基于多肽的PCSK9抑制剂因其在效率、低毒性、靶向能力和药物特性方面的独特优势，成为研究的热点。这些多肽药物在治疗高胆固醇血症和心血管疾病方面展现出良好的潜力，尤其是一些具有复杂结构的环状多肽。

Enlicitide，也被称为MK-0616，是一种具有口服生物利用度的环状多肽，目前正在进行III期临床试验，以评估其在治疗高胆固醇血症中的安全性和有效性。该化合物的结构复杂，包含多个非天然氨基酸和一个巧妙设计的非肽片段。其合成过程面临诸多挑战，例如部分构建单元难以获得，以及结构的复杂性导致合成路径繁琐。尽管已有研究报道了通过溶液相合成策略来制备Enlicitide及其类似物的方法，但这些方法在大规模生产和结构修饰方面仍有局限。因此，探索更高效、更可控的合成策略对于推动其进一步发展至关重要。

为了应对这些挑战，研究人员设计了一种全新的合成路线，包括一种溶液相的“4 + 3 + 2 + 1”策略和一种结合溶液相与固相合成的混合策略。这两种方法不仅能够高效地合成Enlicitide，还为后续的结构-活性关系（SAR）研究和下一代口服PCSK9抑制剂的开发提供了新的可能性。其中，溶液相合成策略通过将复杂的多肽结构分解为多个可合成的片段，再进行高效的连接和环化反应，实现了对Enlicitide的全合成。这种方法在减少中间体纯化步骤、提高合成效率和便于结构修饰方面表现出显著优势。

另一方面，混合策略结合了固相肽合成（SPPS）和溶液相反应的优势。固相合成技术已被广泛应用于多肽药物的合成，因其能够有效避免每次偶联和脱保护步骤后繁琐的纯化过程。然而，固相合成在处理某些复杂的环状结构时可能存在一定的局限性。因此，研究人员通过设计一系列具有完全正交保护基的构建单元，使得这些单元既能适应固相合成，又能用于溶液相反应。这种双重兼容性的构建单元为合成过程提供了更大的灵活性，使得最终的多肽能够通过不同的合成路径实现。

在具体操作中，首先通过一系列化学反应合成了多个关键的非天然氨基酸构建单元，这些单元随后被用于构建Enlicitide的核心结构。通过将这些片段在溶液相中进行偶联，研究人员成功合成了一个包含多个环状结构的中间体。随后，通过选择性地去除保护基并进行环化反应，最终形成了具有高度结构复杂性的Enlicitide。在整个过程中，研究人员特别关注了反应条件的优化，以确保合成的高效性和产物的纯度。例如，在环化反应中，采用了高效的催化剂和温和的反应条件，以减少副反应的发生并提高产率。

此外，为了进一步提高合成的可行性和效率，研究人员还开发了一种混合合成策略，该策略结合了固相合成的优势与溶液相反应的灵活性。通过将某些关键片段固定在固相载体上，研究人员能够更高效地构建多肽链，并在后续步骤中通过溶液相反应完成环化和修饰。这种方法不仅减少了中间体的纯化步骤，还提高了合成过程的可控性，使得Enlicitide的合成更加高效和经济。

Enlicitide的合成过程展示了现代有机合成技术在复杂多肽药物开发中的应用潜力。通过设计和优化合成策略，研究人员成功克服了传统方法在处理复杂结构时的困难，为未来开发类似结构的药物提供了新的思路。此外，Enlicitide的结构复杂性也使其成为研究药物结构与活性关系的理想模型，有助于进一步探索其在治疗心血管疾病中的作用机制。

从更广泛的角度来看，Enlicitide的合成不仅推动了新型PCSK9抑制剂的发展，还为口服多肽药物的设计和合成提供了重要的参考。随着对PCSK9作用机制的深入理解，未来可能会有更多的类似药物被开发出来，用于治疗高胆固醇血症和其他与脂质代谢相关的疾病。同时，这些药物的开发也将依赖于更高效、更可控的合成方法，以满足临床和工业生产的需求。

综上所述，Enlicitide的合成研究不仅在技术层面取得了重要进展，还在推动药物开发和基础研究方面发挥了积极作用。通过探索多种合成策略，研究人员为未来开发更多结构类似、功能更优的药物奠定了坚实的基础。这一成果有望为心血管疾病的治疗带来新的突破，并为多肽药物的合成提供新的思路和方法。