Карбоксильный компонент

Cтраница 3

Активированные эфи-ры - очень удобные реагенты для синтеза пептидов. Основном их преимуществом является то, что эти соединения можно попользовать непосредственно, т.е. без предварительной активации карбоксильного компонента, как ею имеет место в случае, например, смешанных ангидридов, азидного или карбодиимидного методов синтеза пептидов. Кроме того, кристаллические активированные эфиры удобны при хранении и дозировании в практике пептидного синтеза. Активированные эфиры широко ио-пользувтоя для наращивания подипептидной цепи с С-конца. Применяя избыто активированного эфира ( 30 - 50 %), можно достичь практически количественного выхода желаемого продукта на каждой стадии реакции. Например, отупенчатый оинтез окситоцина, осуществленный Боданоки в 959 г. на оонове п-нлтрофениловых эфиров, позволил получить биологически активное соединение с выходом 30 %, что явилось большим уопехом пептидной химии. [31]

Обычные методы образования пептидной связи позволяют вводить триптофан без особых проблем как в качестве аминоком-понента, так и в качестве карбоксильного компонента. Однако при неточном соблюдении стехиометрических соотношений в случае получения азида из гидразида возможно N-иитрозирование индольного кольца. Производные триптофана, защищенные по N - и С-концам, получаются вообще легко. [32]

ПМДА в гетерогенных условиях, кривая 2 имеет размытый максимум при низком отношении амин: ПМК; с повышением и уменьшением этого отношения ( от значения максимума) наблюдается уменьшение скорости реакции. Гидроксильные группы метилцеллюлозы обладают слабокислыми свойствами, триэтиламин активирует метилцеллюлозу, повышая нуклеофильность гидрокспль-ных групп, кроме того, по механизму нуклеофильного катализа амин может катализировать карбоксильный компонент. Одновременно амин будет участвовать в распаде тетраэдрического переходного продукта; затрудняя перенос протона, он замедляет эту стадию реакции. Для возникновения максимума необходимо оптимальное соотношение между скоростями этих процессов, что и выполняется при достаточно низком отношении амин: ПМК. [33]

Другой подход к синтезу полипептидов, обладающий рядом преимуществ по сравнению с описанным выше, состоит в последовательном наращивании пептидной цепи, начиная с С-кон-цевой аминокислоты, путем постепенного присоединения к последней N-защищенных аминокислот. В этом случае наиболее широкое применение находит метод п-нитрофениловых эфиров, хотя хорошие результаты получаются и при использовании кар-бодиимидного метода, а в тех случаях, когда п-нитрофениловый эфир какой-либо N-защищенной аминокислоты не может быть получен, применяется азидный метод. Обычно карбоксильный компонент берется в избытке, поскольку его легче отделить от продукта реакции, чем разделить два пептида с практически одинаковой длиной цени. В то же время некоторые исследователи считают, что существенным недостатком второго подхода к синтезу пептидов является большая затрата времени. [34]

Схема образования пептидной связи без защиты ие участвующих в реакции функциональных групп. X - активирующая группа. [35]

В первую очередь получают частично замещенные аминокислоты, при этом они одновременно теряют цвиттер-ионную структуру. Вторая ступень, собственно образование пептидной связи, протекает в две стадии. Сначала нужно активировать N-зашишенный карбоксильный компонент. Затем происходит собственно образование пептидной связи, которое протекает либо одноступенчато ( вместе с активированием), либо последовательно в следующую стадию. На третьей ступени защитные группы селективно отщепляются, причем полученные частично защищенные производные дипептидов могут использоваться для дальнейших синтезов как карбоксильные или аминокомпоненты. Само собой разумеется, что в случае синтеза дипептида обе защитные группы удаляются одновременно. [36]

Дициклогексилкарбодиимид предложен в 1955 г. Дж. Первой стадией реакции является активнроаание карбоксильного компонента путем образования реакциоинеспособного производного 0-ацилизомочевнны. [37]

Пептидные синтезы с использованием n - нитрофениловых эфиров обычно проводят в подходящих растворителях, например в этилацетате или тетрагидрофуране ( в зависимости от растворимости), при комнатной температуре или при слабом нагревании; иногда рекомендуется добавлять диметил формамид. Ряд природных полипептидов удалось синтезировать исключительно на основе n - нитрофениловых эфиров [267, 273, 277], что со всей очевидностью демонстрирует преимущества этого метода. Влияние длины пептидной цепи на скорость аминолиза было исследовано Хургиным и Дмитриевой [1226]; при этом было установлено, что длина цепи карбоксильного компонента оказывает более сильное влияние на процесс аминолиза, чем длина цепи аминокомпонента. Гуттманн и Буассона [899] рекомендуют проводить амино-лиз / г-нитрофениловых эфиров в смеси диоксана с водным раствором едкого натра; необходимо поддерживать постоянное значение рН ( автоматический титратор), чтобы предотвратить нежелательный щелочной гидролиз. [38]

Пептидные синтезы с использованием п-нитрофениловых эфиров обычно проводят в подходящих растворителях, например в этилацетате или тетрагидрофуране Дв зависимости от растворимости), при комнатной температуре или при слабом нагревании; иногда рекомендуется добавлять диметилформамид. Ряд природных полипептидов удалось синтезировать исключительно на основе п-нитрофениловых эфиров [267, 273, 277], что со всей очевидностью демонстрирует преимущества этого метода. Влияние длины пептидной цепи на скорость аминолиза было исследовано Хургиным и Дмитриевой [1226]; при этом было установлено, что длина цепи карбоксильного компонента оказывает более сильное влияние на процесс аминолиза, чем длина цепи аминокомпонента. Гуттманн и Буассона [899] рекомендуют проводить амино-лиз п-нитрофениловых эфиров в смеси диоксана с водным раствором едкого натра; необходимо поддерживать постоянное значение рН ( автоматический титратор), чтобы предотвратить нежелательный щелочной гидролиз. [39]

Выоокий выход и чиотота оннтезируешго пептида позволяют наращивать аолнпептиднув цепь без выделения промежуточного пептида. Полноту реакции ацвлировании проверяют ТСХ; после обработки плаотинкн флуореокамином интеноивность пятна сравнивает визуально о таковой свечения стандартных количеотв аминокомпонента ж, если необходимо, ацилирование проводят повторно. После окончания реакции и разложения избытка смешанного ангидрида непрореагировавшая / - защищенная аминокислота удаляется водным раствором KHCOg, а защищенный пептид в органичеоком растворителе сушится, деблокируется я вводится в конденсацию о новым карбоксильным компонентом. [40]

Для проведения реакции конденсации с этоксиацетиленом обычно требуется его 4 - 5-кратный избыток; этот реагент может одновременно служить и растворителем. Однако лучше применять этилацетат, содержащий 0 5 % воды. В том случае, если аминокомпонент вводят в конденсацию с N-защищенными пептидами в виде соответствующего хлоргидрата, реакция может сопровождаться рацемизацией. Однако рацемизации не наблюдается даже при использовании в качестве карбоксильного компонента соответствующих пептидов, если аминокомпонент применяют в виде свободного основания и проводят реакцию в этилацетате, содержащем очень небольшое количество воды. [41]

Структура полученного пептида ( H-Aad - 6 - Cys-Val-OH) ( 87) имеет много общего со структурой цефалоспорина ( 88) ( ср. Для защиты аминогруппы использовали тозильный остаток, а - карбоксильную группу блокировали циклизацией в оксазолидон. При конденсации карбоксильного компонента с H-Cys ( Bzl) - Val-OMe применяли хлорангидридный метод. Расщепление оксазолидонового кольца и сложноэфирной группы было достигнуто щелочным гидролизом. [43]

Успешное введение аминокислотного остатка гистидина в синтетические пептиды по-прежнему представляет собой чрезвычайно сложную проблему. И это связано с крайне неудобными для синтеза химическими свойствами имидазольного цикла. Свободный имидазол - это эффективный катализатор гидролиза сложных эфи-ров и амидов, а также рацемизации. Сами же гистидиновые производные особенно склонны к рацемизации в процессе пептидного синтеза. Если имидазольный цикл оставить незащищенным, то он может подвергаться ацилированию активированными карбоксильными компонентами, причем получающиеся ацильные производные сами по себе достаточно реакционноспособны и могут затем вызывать перенос ацильной группировки в разных участках молекулы. По этой причине Л т-ацильные производные гистидина часто неудобны в качестве синтетических интермедиатов, если на ряде стадий нужно сохранить находящуюся в боковом радикале защитную группу. Для ступенчатого синтеза можно использовать защищенные уретановые производные, например Na, N - m бис-грег-бут-оксикарбонилпроизводное ( 63), причем обе защитные группы удаляют непосредственно после введения аминокислотного остатка в пептидную цепь. [44]

Основная идея этого метода состоит в том, что наращиваемая пептидная цепь после одной конденсации так изменяется по физическим свойствам, что исходный продукт легко отделяется от конечного. Для этой цели наращиваемая аминокислота прикрепляется аминной функцией к селективно отщепляемой якорной группе нерастворимого полимерного носителя. Находящийся в растворе защищенный по карбоксилу аминокомпонент в результате реакции конденсации переходит на твердую фазу. Не вступивший в реакцию аминокомпонент отделяется с помощью простых операций фильтрования и промывания. Затем путем отщепления полимерной аминозащитиой группы пептид вместе с избытком аминокислоты ( карбоксильный компонент) снова переводится в растворимую фазу. В зависимости от защитной группы карбоксила и от длины цепи пептида отделение аминокислоты от пептида производят с помощью ультрафильтрации, гель-хроматографии или высаживания. Дальше проводят новый цикл синтеза, присоединяя следующую N-полимер-блокированную аминокислоту. [45]

Страницы: 1 2 3 4