Рацемизация в пептидном синтезе

О применении газовой хроматографии для определения рацемизации при пептидном синтезе сообщается в разд. 2.2.6.2, для установления аминокислотной последовательности — в разд. 3.6.1.2.2. [c.62]

Проблемы рацемизации при пептидных синтезах [c.169]

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]

Из приведенных данных видно, что методы конденсации, практическая безопасность которых была установлена разными тестами на рацемизацию (разд. 2.2.6.2), дают неожиданные результаты при изменении условий. Может быть, при дальнейшем развитии ферментативного пептидного синтеза (разд. 2.2.5.8) удастся соединять особенно опасные в отношении рацемизации фрагменты с помощью фермента. [c.217]

Это особенно неприятная побочная реакция, поскольку она обычно приводит к рацемизации хирального а-центра. Рацемизация остатков индивидуальных аминокислот в полипептидах часто приводит к образованию практически неразделимых смесей диастереомеров. Кроме того, биологические свойства пептидов, создание которых чаще всего является целью пептидного синтеза, обычно критическим образом зависят от правильности стереохимии. Хотя и имеется много возможных механизмов рацемизации производных а-аминокислот, возможно, что в отсутствие особых эффектов боковой группы или заместителя при азоте, наиболее существенный процесс — это образование оксазолона [3]. Исчезновение оптической активности оксазолонов (1) обычно приписывается возникновению резонансно стабилизованного аниона схема (4) и, следовательно, способ активации долл<ен быть избран с больщой осторожностью, и притом так, чтобы свести к минимуму образование оксазолона. На образование оксазолона оказывает сильное влияние природа Л/-ацильного заместителя, а также растворитель и сила основания. При планировании пептидного синтеза все эти факторы долл<ны быть приняты во внимание. [c.370]

При выборе или планировании защиты аминогрупп существенны многие факторы. Надо учитывать, с какой лёгкостью вводится данная защита в случае определенной аминокислоты, насколько хорошо она выполняет свою защитную функцию, насколько группа устойчива в условиях пептидного синтеза, насколько хорошо защищен соседний хиральный центр (для всех остатков а-аминокислот, кроме глицина) от рацемизации, насколько легко защитная группа может быть удалена в процессе синтеза или по его окончании. Ввиду того что аминогруппы могут присутствовать также и в боковой группировке некоторых аминокислот (например, в лизине, орнитине) и в связи с необходимостью иметь для синтеза защищенные производные как пептидов, так и аминокислот, возникает потребность использования ряда защитных групп, которые можно было бы удалять избирательно. Чаще всего это достигается применением защитных групп, лабильность которых ступенчато изменяется в зависимости от кислотности среды, или же сочетанием разных групп, удаляемых соответственно кислым и иным (например, щелочным) агентом. [c.371]

Азидный метод особенно ценен тем, что в общем случае он свободен от рацемизации при проведении реакции только в мягких щелочных условиях, а также поскольку количество защитных групп в полифункциональных боковых радикалах сведено к минимуму, Гидроксигруппы (серина, треонина и тирозина) и боковые цепи (аспарагиновая и глутаминовая кислоты), а также концевые карбоксигруппы аминокомпоненты в процессе пептидного синтеза, проводимого в частично водной среде, могут оставаться незащищенными. [c.402]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦЕМИЗАЦИИ В ПЕПТИДНОМ СИНТЕЗЕ [31 [c.261]

Повышенная стабильность этих содержащих водородную связь шиффовых оснований навела Шихана (1962) на мысль применить их в качестве защитные производных в пептидном синтезе. Удаление из соединения N-арилиденового остатка легко осуществить обработкой очень разбавленной соляной кислотой в водном метиловом спирте прп комнатной темперг.туре. О ходе реакции можно судить по обесцвечиванию раствора. Рацемизация при этом не наблюдается. [c.680]

Оксазолиноны (азлактоны) получаются дегидратацией Ы-аииламинокис-лот с помощью уксусного ангидрида или в присутствии карбодиимидов. Они являются промежуточными продуктами синтеза аминокислот. Их образование в побочных реакциях пептидного синтеза ведет к частичной рацемизации соответствующей аминокислоты (разд. 2.2.6.1). [c.74]

Химический синтез пептидов чрезвычайно важен, тем более что разработанные для этого методы могут быть применены также для синтеза белков. Между первым получением пептида Фишером и Фурне (глицилгли-цин, 1901 г.) и автоматическим синтезом полипептидов и белков в наше время лежит три четверти века интенсивного развития органической химии. Разработаны многочисленные методы направленного синтеза пептидов. Важнейшие из этих методов рассмотрены в этой главе (наряду с методами защиты амино- и карбоксильных групп и функций боковых цепей). Обсуждаются также проблемы рацемизации, стратегии и тактики пептидного синтеза, принципы образования циклических пептидов. В конце главы помещен обстоятельный обзор важнейших пептидов, встречающихся в природе, причем наряду с описанием соединений и получением их с помощью химического синтеза уделяется внимание связи строения и действия. [c.92]

Поскольку при пептидном синтезе реакции протекают по группировке, связанной с асимметрическим центром, то существует опасность рацемизации. В связи с важностью этого вопроса для получения стерически однородных продуктов с полной биологической активностью изложение этой проблемы необходимо выделить в особый раздел. [c.98]

Метиловые эфиры (-ОМе) и этиловые эфиры (-ОЕ1) применялись в пептидном синтезе уже Фишером и Курциусом. Снятие этих защит по окончании пептидного синтеза проводят мягким щелочным гидролизом в диокса-не, метаноле (этаноле), ацетоне, ДМФ с добавлением различных количеств воды. Названные алкиловые эфиры следует применять для синтеза коротких пептидов, так как с ростом цепи гидролитическое расщепление затрудняется, а применение жестких условий гидролиза повышает опасность побочных реакций. Следует избегать избытка щелочи, в противном случае может произойти рацемизация и другие побочные реакции. Оба алкильных эфира устойчивы к гидрогенолизу и мягкому ацидолизу. При гидразиноли-зе они переходят в гидразиды, что можно использовать для дальнейшей конденсации фрагментов с помощью азидного метода. При аммонолизе метиловые и этиловые эфиры дают амиды. Это применяют в тех случаях, когда С-концевая аминокислота должна нести амидную группу. [c.117]

Дальнейшее развитие этого класса соединений связано с полимерными карбодиимидами. Вольман и сотр. [301] синтезировали полигексаметилен-карбодиимид -( Hj) -N =С= N-[( Hj)g-N —С= N] -( Hj)5-. Полимерная мочевина, получающаяся в результате реакции, легко удаляется. Ито и др. [302] предложили несимметричные карбодиимиды, N-атомы которых имеют различную электронную плотность, и поэтому при пептидном синтезе снижается нежелательная О — N-миграция ацильной группы, ведущая к N-ацилмочевине. При применении 1-бензил-З-этилкарбодиимида заметно снижается образование N-ацилмочевины. Кроме того, следует указать на гораздо меньшую по сравнению с ДЦГК степень рацемизации, определенную по тесту Янга (разд. 2.2.6.2). [c.155]

При синтезе длинноцепочечных оптически активных пептидов отсутствие рацемизации в ходе конденсации имеет решающее значение, так как стереоизомеры крупных фрагментов почти невозможно разделить с помощью таких операций очистки, как кристаллизация, иоиообмениая хроматография и др. Оптическая чистота синтетических пептидов зависит от степени рацемизации на каждой стадии конденсации. Если представить себе, что на каждой стадии синтеза рацемизация составляет только 1%, то после 100 конденсаций продукт будет содержать всего 61% желаемого стерео-изомера. Этот пример показывает, какое огромное значение имеет проблема рацемизации при пептидных синтезах. Поскольку целью пептидных синтезов является получение биологически активных пептидных и белковоподобных веществ, биологическая активность которых зависит от оптической чистоты, то следует уделять особое внимание вопросам снижения рацемизации при пептидных синтезах. [c.170]

Свободные аминокислоты имеют сравнительно стабильную стерическую конфигурацию. У активированных по карбоксилу N-aцилaминoки лoт, применяемых для пептидного синтеза, опасность рацемизации гораздо больше. Рацемизация может происходить при обратимом отщеплении протона от а-углеродного атома [c.170]

Определение аминокислот всегда представляло исключительно важную задачу биохимии ввиду того, что эти соединения играют роль кирпичиков при построении пептидов и белков. Широко применяемый, основанный на ионной хроматографии и теперь уже ставший классическим метод Мура и Штейна [1] не позволяет провести различие между энантиомерами. Между тем в хиральном аминокислотном анализе ощущается явная потребность так, например, в пептидном синтезе решающее значение может иметь оптическая чистота исходного материала, а результаты стереохимического анализа могут искажаться из-за рацемизации. Другой областью применения дгырдльного аминокислотного анализа является определение строения многих микробиологических продуктов, таких как полипептидные антибиотики, в состав которых входят о-аминокислоты, не обнаруженные у млекопитающих [2]. [c.173]

Одним из наиболее важных свойств карбобензоксигруппы является придание ею устойчивости защищенным аминокислотам к рацемизации. Отсюда следует, что содержащая карбобензоксиза-щиту аминокислота может быть активирована для проведения пептидного синтеза любым из широкого набора методов (см. раздел 23.6.3) с очень малым риском рацемизации соседних хиральных центров. Этим свойством обладают по всей видимости все аминокислоты (но не пептиды), имеющие уретановую защиту, и это свойство связано с понижением склонности к образованию оксазолонов или оксазолиниевых солей типа (10) схема (9) . Хотя ал-коксиоксазолоны этого типа известны, для их образования требуются жесткие условия и эти соединения далее разлагаются, [c.373]

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 эфиров 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 Ма, Л 1т бис-грег-бут-оксикарбонилпроизводное (63), причем обе защитные группы удаляют непосредственно после введения аминокислотного остатка в пептидную цепь. Так, интермедиат (63) успешно используется в твердофазном синтезе [47]. [c.387]

Применение [62] в 1955 г. карбодиимида для пептидного синтеза оказалось одним из наиболее значительных достижений в пептидной химии. С тех пор и до настоящего времени Л ,Л -дицикло-гексильное производное (71) наиболее широко используется для создания пептидной связи. Популярность объясняется доступностью эюго реагента, простотой применения и при использовании подходящего растворителя, эффективностью и быстротой реакций конденсации. При получении коротких растворимых пептидов крайне малая растворимость второго продукта — М,М -дициклогексилмо-чевины в большинстве растворителей, кроме низших спиртов, облегчает процесс очистки. Недостатками дициклогексилкарбодиимида являются его токсичность, склонность к рацемизации не имеющих уретановых защит аминокислот (и пептидов), а также возможное образование побочного продукта, получающегося в результате перегруппировки активированных интермедиатов. Эти два последние недостатка могут быть сведены к минимуму путем тщательного подбора условий реакции, в частности добавлением к реакционной смеси некоторых производных гидроксиламина (см. ниже). Карбодиимиды реагируют с аминами относительно медленно, так что активация карбоксикомпоненты может достигаться в присутствии аминокомпоненты. На практике реагент обычно просто добавляют к смеси карбокси- и аминопроизводных, растворенных в подходящем растворителе. Более подходящим для этой цели растворителем является относительно неполярный растворитель, такой как дихлорметан, однако если позволяет растворимость веществ, можно использовать диметилформамнд и другие полярные среды. [c.391]

Иногда в пептидном синтезе требуется провести количественную оценку рацемизации, цроисходящей по мере протекания реакции. Это имеет особое значение в многоступенчатых сложных синтезах, когда превращение определенных промежуточных продуктов является критическим этапом образования конечного продукта. Для обнаружения рацемизации японскими авторами была разработана остроумная методика, которую можно широко использовать на различных стадиях пептидного синтеза. Ее суть заключается в следующем. В соответствующих условиях реакции в процессе синтеза происходит взаимодействие дипептида Гли-Ь-Ала с L-Лей. В оптимальном варианте продуктом реакции является исключительно Гли-Ь-Ала-Ь-Лей. Если же происходит рацемизация, то наряду с этим продуктом в реакционной смеси появится трипептид Гли-D-Ала-Ь-Лей. Для обнаружения и определения содержания этих двух трипептидов японские авторы использовали аминокислотный анализатор. Правда, разработанная ими методика не подходит для анализа большого количества проб, так как с учетом времени регенерации на исследование одного образца требуется примерно 3,5 ч. [c.261]

Пептидный синтез. Этот дегидратирующий агент нашел широкое применение в синтезе пептидов [141, хотя в ряде случаев он вызывает рацемизацию 1151. Чтобы свести к минимуму образование ацилмочевины, рекомендуется применять в качестве растворителя [c.424]

Следует, однако, отметить, что, ио данным Бейермана, Вепгаида и сотр. И2 , 1]. вызывает рацемизацию в большинстве пептидных синтезов и менее эфс )ективен, чем 1,2,4-триазол. [c.30]

Пептидные синтезы (ср. N.N -Карбоыилдиимидазол). Рацемизация если и наблюдается, то очень незначительная. В качестве растворителя можно использовать ДМФА — хороший растворитель пептидов с различным размером молекулы. [c.121]

Гидразнды Азиды. Пептидный синтез с применением азидов кислот, например получение защищенного дипептида (3), имеет то преимущество, что не сопровождается рацемизацией пептидных компонентов [30]. Однако нри превращении гидразида М-карбобен-зокси-5-бснзил-ь -ц[1стеина (1) в азид реакцией с азотистой кислотой в нормальных условиях в качестве побочного продукта образуется [c.454]

Использование в пептидном синтезе 11]. Прп взаимодействии О. т. с N-защиш.енными аминокислотами происходит переэтери-фикация с образованием активированных эфиров, которые используются в синтезе. При этом наблюдается лишь незначительная рацемизация [21. При использовании п-нитрофенилтрифторацетата [c.340]

Пептидный синтез. Пептиды можно синтезировать из N-защищенных аминокислот и эфиров аминокислот под действием Т. [П. Эгу реакцию сильно катализирует имидазол (II, 27—30 V, 208) в его присутствии взаимодействие осуществляется за 18 час при 40° (выход 85—99%) рацемизация незначительная. Наиболее подходящими растворителями является диоксан и ДМФА. Наилучшие результаты получены при использовании в качестве N-защитных групп карбобензокси- или / 1/ е/ 1-бутоксикарбонильной группы. Образующиеся в реакции дифенилфосфит и фенол легко удалить промыванием продукта водой и эфиром. [c.291]

N-Ацилирование. Вейганд [21 вводил N-трпфторацетпльную группу для 1Ч-защиты в пептидном синтезе. В качестве реагента использовался реакциониоспособный трифторуксусный ангидрид. Однако прп его использовании нельзя осуществить условия Шоттен — Баумана, наблюдается образование несимметричных ангидридов пз N -трифтораиетиламинокпслот п образующейся в реакции трифторуксусной кислоты, под действием избытка аигидрнда происходит рацемизация асимметрических центров. [c.294]

Пептидный синтез. В вышеупомянутом синтезе уретаноа в качестве промежуточного соединения образуется азид карбоновой кнслоты, и это обстоятельство побудило японских химиков исследовать возможность применения Д. к, а. в пептидном синтезе. И действительно, реагеит в присутствии основания позволяет конденсировать с высоким выходом и практически без рацемизации ацнламннокислоты пли пептиды с эфирами аминокислот или пептидов. Этот новый метод применим и ири наличии в молекулах реагентов различных функциональных групи. [c.197]

Пептидный синтез, Виланд и Зеелигер [7] использовали Т.— у. ч. в сочетании с трнэтиламином для получения пептпдов конденсацией БОК-аминокпслот с эфирами аминокислот, но прп этом наблюдается очень сильная рацемизация. [c.555]

Поль и Андерсон 17] применили К- в пептидном синтезе (см. схему) и указали, что при этом наблюдается слабая рацемизация, однако по данным Вейганда [81 происходит интенсивная рацемизаиия. Поль [9] показал, что в синтезе валилтирозина метод смешанных ангидридов дает лучшие выходы и более чистые продукты. [c.120]

Пептидный синтез. Изумийа и Мураока 111 определяли степень рацемизации при использовании наиболее часто применяемых конденсирующих агентов (изобутиловый эфир хлоругольной кислоты, дициклогексилкарбодиимид, М-этил-5-фенилизоксазолий-3 -сульфо-нат и КЭД) и нашли, что среди этих реагентов наименьшую рацеми- [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология