Пептидный синтез на полимерном носителе

Жидкофазный пептидный синтез похож на твердофазный метод (гл. 2) тем, что синтез происходит на полимерном носителе (т. е. полиэтиленгликоле). Однако полимер растворим в используемой системе растворителей, так что протекает гомогенная реакция. Этот метод не нашел столь широкого применения, как аналогичный твердофазный синтез, [c.368]

Удивительно простая идея этого нового метода синтеза состоит в том, что аминокислота закрепляется через свою карбоксильную группу на нерастворимом легко фильтруемом полимере, и затем пептидная цепь постепенно наращивается с С-конца. Для этой цели К-замещенные аминокислоты вводят в реакцию с реакционноспособными группами полимерной смолы. С аминокислоты, ковалентно соединенной с полимерной частицей, удаляется Ы-защитная группа, и полученный аминоацильный полимер реагирует со следующей Ы-защищенной аминокислотой. Пептидная цепь ступенчато наращивается на полимерной матрице. На последней стадии синтеза Меррифилда расщепляется ковалентная связь между С-концевой аминокислотой построенной полипептидной цепи и якорной группировкой полимерного носителя. Нерастворимый носитель может быть отделен от находящегося в растворе полипептида простым фильтрованием. Решающее преимущество метода Меррифилда состоит в том, что избегают трудоемких и требующих много времени операций по очистке промежуточных продуктов. Ценный продукт реакции все время остается прикрепленным к полимерному носителю, в то время как избытки реагентов и побочные продукты удаляются фильтрованием. Простота эксперимента и возможность автоматизации привели сначала даже к мнению, что благодаря этой новой синтетической концепции будет, наконец, решена проблема химического синтеза ферментов и других белков. Однако после подробного изучения и интенсивной разработки этой новой техники синтеза были выявлены серьезные лимитирующие факторы, которые впоследствии привели к реалистической Оценке этого метода. Конечно, сведение трудных стадий высаживания и очистки при обычных методах в растворе к простому процессу фильтрования в твердофазном синтезе уже означает неоспоримое преимущество. [c.179]

Уже в 1965 г. Шемякин и сотр. [471] предложили применять для пептидного синтеза жидкие полимерные носители, чтобы таким путем преодолеть некоторые недостатки твердофазного метода. В случае применения жидкого полимерного носителя реакция конденсации может проводиться в растворе. Правда, при этом отделение избыточных реагентов после каждой стадии конденсации возможно только с помощью сложной операции высаживания. Введением полиэтиленгликоля (ПЭГ) как С-концевой защитной группы растущей пептидной цепи и применением улбтрафильтрации для отдельных низкомолекулярных реагентов Муттер и сотр. [472] решающим образом улучшили жидкофазный метод. [c.195]

Общая схема синтеза на твердом носителе представлена на схеме (53). Нужная последовательность аминокислот достигается введением соответствующего остатка на каждой ступени, причем пептидная цепь присоединена к твердому носителю. Каждый цикл наращивания аминокислотной цепи включает стадии конденсации и снятия защитных групп. Синтез завершается отщеплением цепи от полимерного носителя, обычно с одновременным удалением защитных групп с боковых радикалов и Л -конца. В процессе синтеза пептид все время остается присоединенным к нерастворимому носителю и физические операции сводятся лишь к фильтрованию и промывке. [c.405]

Стратегическую модификацию постепенного наращивания пептидов или белков представляет разработанный в 1963 г. Меррифилдом пептидный синтез на полимерных носителях. Несмотря на сенсационный успех этого метода (синтез протекает в двухфазной системе и есть возможность его автоматизации), возлагаемые на него большие ожидания до сих пор полностью не исполнились. [c.98]

Пептидные синтезы на полимерных носителях [c.178]

Жидкофазный пептидный синтез, хотя и не дает возможности разделения промежуточных продуктов, имеет, однако, преимущество условия реакции гораздо ближе к условиям традиционных методов. Полного превращения здесь можно добиться тоже только с помощью больших избытков ацилирующего средства и многократного повторения стадий конденсации. Кроме того, растущие цепи пептидов — в большинстве случаев уже начиная с гептапептидов — влияют на растворимость полимерных носителей. Получающиеся при этом (даже при применении диметилформамида) вязкие растворы затрудняют дальнейшее теченне синтеза. Хотя жидкофазный метод также может быть автоматизирован, он не получил такого широкого применения, как метод Меррифилда. [c.215]

Хотя все описанные методы пептидного синтеза с применением нерастворимых или растворимых полимерных носителей основаны на главном принципе, введенном Меррифилдом, понятие синтез Меррифилда следует употреблять специально для пептидного синтеза с твердыми носителями. По причине громадного количества работ, появившихся с 1963 г., полный [c.179]

Стратегические проблемы метода Мэррифилда состоят в образовании и расщеплении связи, соединяющей пептид с полимерным носителем, защите и деблокировании а-аминогрупп и функциональных групп боковых радикалов, а также в выборе методов конденсации. Все эти проблемы тесно взаимосвязаны. С-концевую аминокислоту необходимо присоединить к полимерному носителю такой связью, которая была бы устойчива ко всем реагентам, используемым при синтезе желаемой пептидной последовательности на полимере, но которую, однако, можно было бы избирательно расщепить в конце синтеза так, чтобы не затронуть пептидных связей или аминокислотных остатков. Для защиты функциональных групп боковых радикалов в трифункциональных аминокислотах необходимо использовать группировки, которые устойчивы в условиях синтеза, но могут быть удалены из конечного пептида. [c.22]

После п-кратного повторения реакционных стадий III и IV (рис. 2-12) желаемая пептидная последовательность строится на полимерном носителе на стадии V. Несмотря на указанные недостатки, твердофазный пептидный синтез открыл новые возможности для автоматизации. Первый аппарат был сконструирован Меррифилдом и сотр. [440] (рис. 2-20). [c.191]

Чтобы избежать образования неполных и ошибочных последовательностей при пептидном синтезе на полимерных носителях, требуется по возможности полное превращение на каждой стадии. Несмотря на большие усилия, эта цель недостижима. [c.197]

Применяя ступенчатый метод, принципиально цепь можно наращивать и с Ы-конца, и с С-конца (рис. 2-27). Хотя ступенчатое удлинение цепи с /V-конца соответствует биосинтетическому пути, этот стратегический вариант в практике пептидного синтеза имеет подчиненное значение. Главная причина такого положения дел состоит в том, что при активировании, начиная со стадии дипептида, существует постоянная опасность рацемизации. Лет-зингер и сотр. [469] осуществили такой синтез на полимерном носителе (с. 195). Несмотря на новые методы конденсации, практически свободные от рацемизации, интерес к этому пути синтеза невелик. [c.212]

В главе Аминокислоты изменения коснулись главным образом разделов, посвященных синтезу и анализу, причем особое внимание уделено биотехнологическим способам получения аминокислот, асимметрическому синтезу и новейшим методам выделения. В главе Пептиды более точно изложены и обоснованы цели химического синтеза и введен краткий исторический очерк развития этой области. Защитные группы представлены в таком порядке, как это обычно принято в литературе. При описании методов синтеза пептидов, которых в настоящее время известно около 130, авторы ограничивались наиболее широко применяемыми в практике пептидного синтеза. Кроме того, затронуты новые интересные направления пептидного синтеза, как, например, ферментативный. В разделе Пептидные синтезы на полимерных носителях рассмотрены важнейшие варианты этих синтезов. Семисинтез белков описывается во вновь введенном разделе Стратегия и тактика . В этом же разделе авторы попытались критически оценить синтез пептидных и белковоподобиых соединений и определить его возможности и границы применения. [c.7]

Пептидный синтез на полимерных носителях (метод Меррифилда) / [c.352]

Первый том монографии посвящен методам синтеза пептидов. В нем достаточно полно рассмотрен весь арсенал синтетической пептидной химии, включающий наиболее широко применимые Ы- и С-защитные группы, а также способы образования пептидной связи. В основном обсуждаются классические методы синтеза, которые в настоящее время достаточно хорошо разработаны и вполне оправдывают себя при получении относительно простых пептидов. Значительное место уделено также синтезу атипичных пептидов, в частности депсипептидов, где имеются свои специфические методические проблемы, разрешенные в последние годы. Более кратко обсуждены в книге новые приемы синтеза пептидов, прежде всего синтез на полимерном носителе. Сравнительно мало места уделено анализу [c.5]

Стратегия твердофазного пептидного синтеза предусматривает временное закрепление синтезируемой лептидной цени надераст римом полимерном носителе и осуществляется по схеме [c.471]

В период между 1944 н 1954 гг. развивались аналитические исследования по выделению, очистке и определению строения пептидов с высокой биологической активностью, а также методические разработки в области синтеза, например в 1950 г. был разработан метод смешанных ангидридов (Виланд, Буассона, Воган). Эти успехи сделали возможным химический синтез природных пептидов, обладающих биологической активностью. В 1953 г. дю Виньо удалось синтезировать первый пептидный гормон — окситоцин. Эта работа была удостоена Нобелевской премии за 1955 г. В следующие годы наступило бурное развитие синтетической пептидной химии, было предложено несколько новых защитных групп, эффективные методы кои-деисаш1и и иовые методические варианты, такие, как разработаниь й Меррифилдом в 1962 г. пептидный синтез иа полимерных носителях. Химический синтез инсулина и рибонуклеазы ознаменовал переход к белковому синтезу. [c.100]

Речь идет, собственно, не о синтезе на полимерном носителе, так как растущая пептидная цепь постоянно находится в растворе. В реакцию с аминокомпонентом вводится нерастворимое активированное полимером карбоксильное производное, причем образуется растворимый защищенный пептид и освобождается полимер. Преимущество этого метода состоит в том, что полимерные реагенты могут вводиться в избытке, а отделение синтезированного пептида от нерастворимого полимера не представляет трудностей. Для этой цели подходят разные типы полимерных активированных эфиров. Метод был разработан одновременно группами Пачорника [478] и Виланда [479]. Такие полимерные реагенты должны быть механически устойчивы, обладать хорощей набухаемостью и иметь высокую химическую активность и малую стерическую затрудненность. Виланд и сотр. предложили вести процесс непрерывно (рис. 2-24). [c.199]

Активирование в виде полимерных активированных эфиров. Принцип активирования карбоксильной группы полимерным носителем для синтеза циклических пептидов был использован Фридкиным и сотр. [488]. N-Защищенная пептидная последовательность, подлежащая циклизации, присоединяется к подходящему полимерному активирующему реагенту. После деблокирования циклический пептид получается путем внутримолекулярного аминолиза [c.202]

Синтез на полимерном носителе. Пептидный синтез в классическом варианте сопряжен со значительными затратами труда и времени. С целью создания более эффективной методологии Р. Меррифилд в 1963 г. предложил твердофазный метод синтеза пептидов. Идея его состоит в закреплении растущей полипептидной цепи на полимерном нерастворимом носителе. При этом значительно упрощаются операции выделения промежуточных продуктов, которые сводятся к экстракции и фильтрованию полимера, полностью снимается проблема нерастворимости пептидов и создаются предпосылки для автоматизвции процесса. Определяющим фактором в твердофазном синтезе является полнота протекания всех химических реакций, которая достигается за счет применения избытка конденсирующего агента и N-зaщищeннoй аминокислоты, отделяемых экстракцией. Естественно, выбор защитнык группировок и методов конденсации должен обеспечить полное отсутствие рацемизации. Наилучшие результаты достигаются при использовании [c.145]

Наиболее значительные успехи были достигнуты Шемякиным в изучении (1953—1970) белково-пептидных веществ. Совместно с Ю. А. Овчинниковым и сотрудниками создал химию депсипептидов. Предложил (1953) термин депси-пептиды . Разработал (1959— 1965) общие методы синтеза депсипептидов. Выяснил и подтвердил синтезом строение энниатинов (1962—1964), споридесмолидов (1962—1966), валиномицина (1966) и ряда других природных депсипептидов. Совместно с Овчинниковым создал метод и развил (1964—1970) масс-спектрометрические исследования аминокислотной последовательности в пептидах и белках, осуществил синтез пептидов на полимерном носителе. Совместно с Овчинниковым и [c.569]

В качестве УФ-фотолабильных защитных групп рекомендованы замещенные фенациловые эфиры (79) [325], (80) [325], (81) ([326], а также сложноэфирная группа на полимерном носителе (82) [327] (см. табл. 9.1.3). Сходные свойства были описаны для анилидов (83) [328]. В процессе пептидного синтеза карбоксильную группу можно защищать превращением в гидроксиметилан-трахиноновые эфиры (84). Такие эфиры легко расщепляются при фотолизе или при мягком восстановлении [329]. [c.67]

В случае реакции 1 энзим или катализатор ковалентно связан с полимером. Хорошо известно, что ионообменные полимеры с кислотными группами широко используют в качестве гетерогенных катализаторов. В качестве примеров можно привести кислотно-каталитические реакции фенола с ацетоном с образованием 4,4 -ди-гидроксидифенил-2,2 -пропана (бисфенола А) или алкилирование фенола олефинами. В реакциях типа 2 происходит взаимодействие низкомолекулярного соединения с полимером, содержащим функциональные группы, с переходом функциональной группы или электронов (редокс-полимеры). В случае твердофазного синтеза по Мерифилду [5, 6] имеет место ступенчатое образование поли-пептидных последовательностей с помощью реакционноспособных полимерных носителей. В конце реакции основная полимерная цепь разрывается. В случае длинных полипептидных цепей вследствие неколичественного взаимодействия/ возникает разнозвенность, которая приводит к необходимости искать другие пути синтеза с применением защитных групп. Развивается направление, связанное с использованием растворимых носителей [7]. Метод Мерифилда применяют ограниченно. В последние годы, правда, твердофазный синтез снова приобрел значение для получения олигонуклеотидов, так как он включает небольшое число стадий [8]. В качестве полимерных носителей используют наряду с кремниевым гелем полистирол [9—11] и гидрофильные набухающие полимеры [12, 13]. [c.79]

Книга, предлагаемая вниманию читателей, посвящена новому перспективному методу пептидного синтеза с использованием нерастворимых полимерных носителей и представляет собой первую в мировой литературе монографию по этому вопросу. Важность работ по совершенствованию методов пептидного синтеза очевидна. От умения химиков быстро, надежно и эффективно синтезировать достаточно длинные пептидные цепи зависит как возможность воспроизведения природных пептидно-белковых структур, так и возможность получения практически неограниченного числа их разнообразных аналогов. Этим, в свою очередь, определяются уровень и темп исследований в области изучения ферментов, антител, больших групп гормонов, антибиотиков, биотоксинов и множества других биологически важных и физиологически активных веществ пептидно-белковой природы. [c.5]

Самостоятельный интерес представляет подход, основанный на применении в пептидном синтезе растворимых полимерных носителей (Ш е м я к и н М. М. и др., Tetrahedron Letters, 1965, 2323 Овчинников Ю. А. и др., ЖОХ, 38, 2631 (1968).- Прим. ред. [c.15]

Использование защитной карбобензоксигруппы создает дополнительные трудности при синтезе пептидов, содержащих серин или треонин. Если в классическом пептидном синтезе серин и треонин часто можно использовать без защиты боковых гидроксильных групп, то при твердофазном синтезе эти группы обычно приходится маскировать. Если этого не делать, то большой избыток активированной аминокислоты, применяемый для обеспечения полноты присоединения каждого вводимого остатка, может иногда вызвать ацилирование гидроксильных групп указанных аминокислот. Поскольку образовавшаяся подобным путем сложноэфирная связь устойчива в условиях синтеза, то в пептидной цепи могут возникнуть разветвления, которые на последующих стадиях синтеза будут удлиняться. Бензиловые эфиры, обычно используемые для защиты гидроксильных групп серина и треонина, в отличие от грет-бутилоксикарбонильных аминозащитных групп устойчивы по отношению к безводному хлористому водороду, применяемому для удаления грег-бутилоксикарбонильной группы. Если, однако, использовать карбобензоксигруппу, то бромистый водород в уксусной кислоте, применяемый для удаления карбобензоксигруппы, будет также расщеплять и простые бензиловые эфиры, и в итоге образуются Р-ацетильные производные. Если для отщепления пептида от полимера в дальнейшем используют омыление, то ацетильные группы также отщепляются, но их присутствие следует иметь в виду, когда на последующих стадиях желательны другие методы отщепления пептида от полимерного носителя. Ацети-лирования остатков серина и треонина можно также избежать, применяя для удаления карбобензокси-групп на каждой стадии бромистый водород в трифторуксусной кислоте до сих пор подобный метод в твердофазном синтезе еще не использовали. Однако этот метод может оказаться практически нецелесообразным вследствие ограниченной растворимости бромистого водорода в трифторуксусной кислоте, т. е. потребуется пропускать газообразный бромистый водород через суспензию полимера на каждой стадии синтеза, [c.42]

В настоящее время грег-бутилоксикарбонильная группа является стандартной защитной группировкой для а-аминогрупп при твердофазном пептидном синтезе (см. рис. 2). грег-Бутилоксикарбонильную группу можно удалять как безводным хлористым водородом в органическом растворителе, так и безводной трифторуксусной кислотой. Ни один из этих реагентов не расщепляет бензиловые эфиры. Таким образом, здесь имеется необходимое для успеха синтеза различие между устойчивостью связи пептида с полимерным носителем и связи защитной группировки с а-аминогруппой. В качестве носителя можно использовать ненитрованный сополимер стирола с дивинилбензолом, а конечный пептид можно отщеплять от полимера безводным бромистым водородом в трифтор уксусной кислоте или безводным фтористым водородом. Установлено, что оба метода отщепления дают удовлетворительные результаты и позволяют избежать осложнений, присущих отщеплению омылением. Имеются защитные группы, которые обеспечивают маскирование функциональных групп боковых радикалов аминокислот и в то же время совместимы с трет-бу тилоксикарбонильной группой. В настоящее время осуществлен синтез многих пептидов твердофазным методом при использовании этих групп. [c.43]

Внимание Перед тем как применить полученный амино-ацилированный полимер для пептидного синтеза с карбодиимидом в качестве конденсирующего агента, оставшиеся свободными окси-группы полимера следует проацетилировать, как описано ниже. Ацетилирование необязательно, если в дальнейшем используется только метод активированных эфиров. Предлагаемая методика ацетилирования пригодна также для ацетилирования пептидов на полимерном носителе. [c.80]

Синтез пептида может быть осуществлен не только в растворе, но и с помощью так называемого твердофазного метода. В соответствии с этим методом аминокислоту присоединяют карбоксильной группой (посредством сложноэфирной связи) к нерастворимому полимеру, а затем проводят реакцию с защищенной аминокислотой, в результате чего образуется пептидная связь. При этом синтезируется защищенный дипепгид, по-прежнему прикрепленный к полимеру. Защитную группу можно удалить, а весь процесс повторять до получения желаемого продукта. Затем пептид отделяют от полимера. Преимущество метода заключается в том, что на каждой стадии примеси и побочные продукты легко удаляются простым промыванием полимерного носителя подходящими растворителями. Кроме того, при использовании в реакции избытка присоединяемой [c.123]

Смотреть страницы где упоминается термин Пептидный синтез на полимерном носителе: [c.90] [c.92] [c.300] [c.687] [c.179] [c.198] [c.655] [c.300] [c.153] [c.672] [c.65] [c.6] [c.29] [c.298] [c.326] [c.501] [c.90] [c.298] [c.326] [c.501]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология