Защитные группы в синтезе пептидов

Таблица Г/. Некоторые защитные группы, используемые в синтезе пептидов

После окончания синтеза пептидной цепи защитные группы удаляются как с С-, так и с М-конца. Наибольшую трудность в пептидном синтезе представляет выделение пептида, полученного на каждой стадии конденсации, причем это особенно осложняется с увеличением молекулярной массы синтезированного пептида. [c.381]

Полипептиды, Понятие о пептидной связи. Проблема синтеза пептидной связи. Защита аминогруппы, методы удаления защитных групп. Определение концевых групп. Активирование карбоксильной группы для образования пептидной связи. Синтез пептидов на твердых носителях (Меррифильд). Аминокислотные анализаторы. [c.248]

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]

Под стратегией понимают последовательность связывания аминокислотных компонентов в пептид, причем следует различать постепенное наращивание и фрагментную конденсацию. Получение полипептидов путем постепенного наращивания цепи трудноосуществимо при больших размерах целевой молекулы. В этих случаях большое значение приобретает разделение объекта синтеза на отдельные фрагменты с последующим соединением их в полипептид. Оптимальный выбор комбинации защитных групп и применение подходящего метода конденсации для каждого отрезка составляет предмет тактики пептидного синтеза. [c.98]

Специфическое поведение различных защитных групп предоставляет широкие возможности для создания различных вариантов синтеза пептидов (см. стр. 510 и далее). То же относится и к методам активации карбоксильной группы. [c.465]

Упомянутые выше методы можно рассматривать также как применение ПН-защитных групп синтез пептидов на полимерных Носителях убедительно показывает преимущества применения та-кого способа защиты функциональных групп. Закрепленные на полимерном носителе защитные группы с успехом могут быть использованы и в других областях органического синтеза. Основное Ограничение метода состоит в том, что каждая реакция должна [c.325]

Конечно, после образования пептидной связи необходимо удалить защитные группы в условиях, при которых продукт реакции не разрушается. Следовательно, защитные группы должны легко присоединяться к реагирующим соединениям и удаляться из конечного продукта в мягких условиях и достаточно полно. С учетом этих требований легко себе представить, что химия защитных групп — важный раздел органической химии. Это замечание справедливо не только для синтеза пептидов, но вообще для синтеза любых сложных органических молекул, например синтеза полинуклеотидов (разд. 3.6), строение которых предполагает возможность протекания побочных реакций по нескольким реакционноспособным центрам. [c.68]

Аминокислота (/1), аминогруппа которой замещена группировкой (У), конденсируется с другой аминокислотой (Б), имеющей защищенную остатком V карбоксильную группу. После того как получен полностью защищенный пептид (В), либо удаляют сразу обе защитные группы и получают свободный пептид (Г), либо проводят избирательное удаление одной из групп У или У. Образующийся в последнем случае замещенный пептид (Д) или ( ) может быть использован для дальнейших синтезов. [c.385]

Необходимость использования разнообразных заш,итных групп вызывается тем, что при синтезе сложных полипептидов возникает необходимость избирательной защиты и снятия защиты в строго определенном месте полипептидной цепи, чтобы получить пептид нужной структуры. Избирательное снятие защитных групп чаще всего достигается регулированием pH среды. [c.347]

Хотя смешанные ангидриды а-ациламинокислот и бензойной кислоты могут вступать в реакцию по любой карбонильной группе, однако при этом типе синтеза пептидов не наблюдалось образования бензамида в качестве побочного продукта реакции, за исключением случая, когда защитной группой амина является трифторацетильная, группа [196]. Тем не менее эта побочная реакция может способствовать снижению выходов, 7 аже если замещенные бензамиды и не мешают очистке желаемых [c.218]

После удаления Ы-защитной группы наращивание полипептидной цепи проводят стандартными методами пептидного синтеза в р-ре (см. Пептиды). В качестве конденсирующих агентов наиб, часто используют карбодиимиды или предварительно превращают аминокислоты в активир, эфиры. При синтезе олигонуклеотидов в качестве Н, используют макропористые стекла или силикагель. Якорной группой служит карбоксильная группа, отделенная от пов-стн Н. спец, ножкой , напр, [c.504]

Тиольная группа, подобно оксигруппе в оксиаминокислотах, легко ацилируется и алкилируется. Но образующиеся тиоэфирные (S-ацильные) производные малоустойчивы, особенно по отношению к щелочам. Более прочными являются S-алкильные соединения цистеина. Особенно важны S-бензильные производные, которые широко применяют в качестве защитной группы при синтезе пептидов. [c.472]

Вторым переломным моментом в синтезе пептидов явился 1932 г., когда Бергман и Зервас предложили применять в качестве защитной группы так называемую карбобензокси-группу (см стр. 464) СбНзСНгОСО, которая при гидрировании над катализаторами, при действии жидкого аммиака или иодистого фосфония распадается до толуола и СО2, а при обработке бромистоводородной кислотой в ледяной уксусной кислоте образует бромистый бензил и СО2 [c.491]

Под истинными защитными группами понимают соответственно определению такие, которые после синтеза пептида или пептидного фрагмента отщепляются с регенерацией исходной карбоксильной группы. [c.116]

Для обратимого блокирования концевых и боковых основных, кислых и спиртовых групп аминокислот существует большое число защитных групп (разд. 2.2.4), выбор которых определяется стратегией синтеза и селективностью их отщепления. Небольшие пептиды, а также участки последовательностей для фрагментной конденсации лучше всего могут быть синтезированы ступенчато с С-конца. При обсуждении отдельных защитных групп [c.220]

Очень часто при описании методов синтеза и свойств пептидов не рассматриваются аналогичные методы синтеза и свойства не менее важных соединений — фосфодиэфиров. Действительно, стратегия синтеза и проблемы, которые при этом возникают (например, использование ДЦГК, защитные группы, синтез на полимерном носителе и т. д.), весьма похожи, если не одинаковы, хотя никогда не обсуждаются параллельно. Восполнить этот пробел— вот цель настоящей главы. При этом, как и ранее, проводится сравнение с биосинтезом фосфатной связи. Следовательно, в настоящей главе сравниваются химические и биологические (биоорганические) свойства двух функционально важных классов макромолекул белков и нуклеиновых кислот. Разумеется, мы дополним эту картину, рассмотрев свойства еще двух мононуклеотидов, играющих важную роль в биологических процессах,— нук-леозидтрифосфатов и циклических нуклеотидов. Это показывает, что, подобно аминокислотам, для биологических систем важны не только полимерные молекулы. Рассматривая этот вопрос, мы вновь проведем сравнение химического и биологического путей синтеза. Освещаются результаты исследований, опубликованные в литературе, включая 1980 г. [c.104]

Огп -Окситоцин (Огп -вазотоцин). Хегенин и Буассона [1081] (ср. [1606]) осуществили синтез этого аналога, вводя в реакцию bo-Glu (NHa)-Asp (NHs)- ys (Bzl)-Нз и H-Pro-Orn(Tos)-Gly-NH2. Затем избирательно отщепляли карбобензоксигруппу, образовавшийся гексапептид конденсировали с bo- ys (Bzl)-Туг-Пеи-0PhN02 и после удаления защитных групп свободный пептид окисляли при pH 7 раствором Кз[Ее(СЫ)б]. Образовавшийся циклический дисульфид обессоливали фильтрованием через амберлит IR -50 (ХЕ-64) и амберлит IRA-410 (в ацетатной форме для удаления ферроцианид-ионов), очищали противоточным распределением (егор-бутанол/вода/трифторуксусная кислота, 120 160 1 /(=0,26) и вновь обрабатывали амберлитом IRA-410. Огп -Окситоцин выделяли в виде моногидрата диацетата. Исследование биологических свойств показало следующую активность сокращение матки крысы — 42 5 М. Е./жг, кровяное давление у птиц — 90 3 М. Е./жг, стимулирование выделения молока у кроликов — 95 6 М. Е./жг, повышение кровяного давления у кроликов — 103 10 М. Е./мг. [c.411]

Амид карбоновой кислоты представляет собой нейтральную функциональную группу, которая блокирует карбоксильную функцию и поэтому не нуждается в дополнительной зашите. Это верно также и для концевой а-амидной функции в условиях обычных реакций конденсации и деблокирования, если не считать иногда наблюдающейся дегидратации с образованием нитрила. Гораздо чаще побочные реакции происходят у ш-амидных групп аспарагина и глутамина. Дегидратация амидной группы до нитрила может происходить при применении дициклогексилкарбодиимида и, кроме того, при гидразинолизе, если он необходим в ходе пептидного синтеза ш-амидные группы могут переводиться в гидразидные. Отщепление защитных групп в спиртовых растворах может приводить к алкоголизу амидных группировок. Образование сукцинимидных производных в случае пептидов, содержащих аспарагин с незамещенной амидной функцией, влечет за собой нежелательную транспептидацию (а) [c.121]

В 1963 г. Р. Меррифилд [722] разработал важный метод, который с тех пор применяется для синтеза многих пептидов [723]. Этот метод называется твердофазным синтезом, или синтезом на полимерных подложках [724]. Здесь используются те же реакции, что и в обычном синтезе, но один из реагентов закреплен на твердом полимере. Например, если желательно соединить две аминокислоты (получить дипептид), то в качестве полимера может выступать полистирол, содержащий боковые группы H2 I (рис. 10.1, 99). Одну из аминокислот, защищенную трет-бутоксикарбонильной группой (Вое), закрепляют на боковых группах (стадия А). Нет необходимости, чтобы все боковые группы вступили в реакцию достаточно, чтобы это произошло с некоторыми из них. Затем гидролизом в присутствии трифтороуксусной кислоты в дихлорометане снимают защитную группу Вое (стадия Б) и к иммобилизированной аминокислоте присоединяют другую аминокислоту, используя ДЦК или другой агент сочетания (стадия В). После этого удаляют вторую защитную группу Вое (стадия Г), что дает дипептид, все еще закрепленный на полимере. Если этот дипептид и есть желаемый продукт, его можно снять с полимера действием HF (стадия Д). Если необходимо получить пептид с более длинной цепью, прибавляют другие аминокислоты, повторяя стадии В и Г. [c.156]

Полный синтез свиного р-кортикотроп ина был осуществлен Швай-цером и Сибером (1963). Пептидные связи были образованы главным образом при помощи активных эфиров, а именно п-нитрофениловых эфиров для защиты амино- и карбоксильных групп в основном использовались грет-бутильные группы, так как они легче удаляются, чем больщинство из обычно применяемых защитных групп (см. раздел Синтез пептидов , стр. 674 сл.). [c.701]

Отщепление тритильной (трифенилме-тильной) группы. Благодаря способности образовывать ион карбония тритильная группа амина легко гидролизуется и ее используют в качестве защитной группы при синтезе пептидов [91 [c.580]

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]

При отщеплении защитных групп от промежуточных продуктов [1ри синтезе пептидов может произойти миграции ацила от кислорода к азоту (или паоборот),, если в молек ле нет N KOIiцeвьix остатков серина или треонина [62]. Пример такой реакции [c.186]

При пептидных синтезах с незащищенной имидазольной функцией могут встречаться трудности, связанные с возможностью ацилирования имида-зольиого остатка, его слабой основностью, а также часто с низкой растворимостью таких пептидов. Эти трудности можно уменьшить блокированием имидазольной функции. Некоторые синтезы с незамещенной имидазольной функцией тем не менее были описаны, причем остаток гистидина был аминокомпонентом. Только после того, как в 1954 г. получили трет-бутилоксикарбонилгистидиназид (2-Н 8-ОН практически нерастворим в применяемых для пептидного синтеза растворителях), были проведены синтезы с не замещенными по имидазолу азидами гистидина [167]. Вообще же благоразумнее применять для пептидных синтезов гистидин с блокированной имидазольной функцией. Долгое время существовала только одна возможность блокирования азота имидазола бензильным остатком [168]. Приведенные в табл. 2-4 М -защитные группы довольно часто применяются в настоящее время в синтезе пептидов тем не менее трудная проблема защиты имидазольной функции все еще не решена. [c.128]

Особое значение в синтезе пептидов имеет выбор таких защитных и активирующих групп и условий реакции, при которых не происходит рацемизации, так как в противном случае не только образуется смесь трудно разделимых стерео изомеров, но синтез не достигает основной цели — получения природных соединений. Лучше всего отвечают этому требованию синтезы с применением дициклогексилкарбодиимида (карбодиимидный метод) или этоксиацетилена и азидный метод. Недавно было обнаружено, что пептиды подвергаются наименьшей рацемизации, если проводить синтез последовательным нанизыванием ами- oки лoтныx остатков со стороны карбоксильной группы. [c.496]

Структура книги и рекомендации но ее использованию. После общих замечаний по планированию, подготовке и проведению органических реакций, по аппаратурному обеспечению эксперимента, ведению лабораторного журнала (гл. I) говорится о получении и превращениях соединений с простыми функциональными группами алкенов, алкинов, галогеналканов, спиртов, простых эфиров и оксиранов, органических соединений серы, аминов, альдегидов и кетонов, а также их производных, карбоновых кислот и их производных, ароматических соединений (гл. 2). Полученные соединения служат затем в качестве строительного материала для синтеза более сложных молекул. После описания важнейших методов образования связи С—С (разд. 3.1) следует раздел, посвященный образованию и превращению карбоциклов (разд. 3.2). гетероциклов (разд. 3.3) и красителей (гл. 4). Далее изложены. методы введения защитных групп и изотопных меток (гл. 5), а также приведены примеры регио- и стереоселективных реакций (гл. 6). Центральное место в книге занимают более сложные синтезы аминокислот, алкалоидов, пептидов, углеводов, терпенов, вита.минов, ферромонов, простаглан-динов, инсектицидов и фармацевтических препаратов, планирование и разработка которых обсуждаются с привлечением принципов ретро-синтетического расчленения (гл. 7). Почти все рассмотренные в этой [c.10]

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]

Защитные группы для аминной функции используются для Ы-концевых аминогрупп и для ш-аминогрупп лизина и орнитина. Защитные группы этого типа применяются также и для временного блокирования гидразидов ациламинокислот, которые представляют собой промежуточные вещества при получении азидов (разд. 2.2.5.1). Солеобразование у аминной функции не является действенной защитой в синтезе пептидов. [c.101]

Уже Бергман и др. интенсивно применяли Ы-ацетиламинокислоты для целенаправленного синтеза пептидов. Оптически активные исходные продукты для образования пептидной связи они получали ацетилированием эфиров аминокислот уксусным ангидридом и последующим омылением. Амидная группировка, выступающая в этом случае как защитная группа, структурно аналогична пептидной связи. Поэтому не было неожиданным, что селективное отщепление этого ацильного остатка не удавалось. Подобные эксперименты проводили еще Курциус с бензоильной группой и Фищер с хлорацетильной группой. [c.102]

В то время как последовательность соединения аминокислотных остатков в пептид определена стратегией пептидного синтеза, оптимальная комбинация защитных групп и метод конденсации для каждого случая образования пепетидной связи выбираются тактикой. [c.220]

Можно исходить также из эфиров аминокислот и удалять эфирную группу после тритилирования. Однако омыление часто бывает затруднительным. Встречаются сложности и при селективном гидрогенолитическом отщеплении бензильной группы от соответствующих тритилированных бензиловых эфиров аминокислот. При применении в качестве растворителя диоксана удаляется только бензильная эфирная группировка. Активированию карбоксильной группы тритилированных аминокислот мешают стерические препятствия, создаваемые тремя объемными фенильными остатками. Наилучшие результаты дает применение карбодиимидного метода (разд. 2.2.5.4). Кроме того, хорошие результаты получаются с Ы-гидроксисукцинимидными эфирами [124]. Отрицательное стерическое влияние тритильной группы меньше сказывается на поведении карбоксильной Функции пептидов, поэтому в случае пептидов омыление и активирование протекают без особых трудностей. Можно использовать преимущество тритильной защиты, заменив ею другую защитную группу на какой-то стадии синтеза пептида. Тритильная группа может отщепляться в мягких ус- [c.113]

Описанный способ не является универсально применимым, поэтому для защиты карбоксильной функции аминокислоты (или пептида), подлежащей-ацилированию, необходимо применять обратимо отщепляемые группировки. Для этой цели в первую очередь подходят различного типа эфиры. Амидные группы служат, как правило, достаточной защитой, если входят в состав растущего пептида. Для улучшения растворимости амидов пептидов в органических растворителях нужно блокировать амидную группу. Следует различать карбоксизашитные группы, которые по окончании синтеза пептида или пептидного фрагмента снимаются с регенерацией свободной карбоксильной группы и такие, которые после получения фрагмента либо прямо, либо после соответствующей обработки превращаются в группы, способные к дальнейшему аминолнзу. Эти защиты названы Вюншем [125] ка.к истинные, или потенциально активные, карбоксизащитные группы. Принята следующая классификация защитных групп [c.116]

Хотя производные М -тозилгистид1ша до сих пор применялись главным образом в твердофазном синтезе пептидов, интерес к этой защитной группе растет и при осуществлении синтезов в растворе. Нуклеофильные соединения (1-гидроксибензотриазол, аммиак и др.) способны вызывать от- [c.128]

При синтезе пептидов с О-незащищенными гидроксиаминокислотами все-таки часто наблюдаются нежелательные побочные реакции. Так, в кислых условиях может происходить N — О-аминоацильная миграция [193] с последующими нежелательными реакциями. При деблокировании N"-аминозащитной группы посредством НС1 в уксусной кислоте существует опасность О-ацетилирования. В основной среде, как, например, при гидразинолизе, была отмечена рацемизация гидроксиаминокислот. По этим причинам блокирование гидроксильной функции представляется целесообразным. Некоторые защитные группы приведены в табл. 2-5. [c.132]

Тиоэфирная группа метионина, собственно говоря, не должна вызывать чр вычайных затруднений при синтезе пептидов. Введение амиио- и кар-боксизащитных групп в производные метионина также протекает гладко. Гораздо больше проблем связано с удалением защитных групп в случае ме-тионинсодержащих пептидов. Так, при обработке натрием в жидком аммиаке наблюдалось частичное 8-деметилирование с образованием производных гомоцистеина. Отщепление бензилоксикарбонильных групп каталитическим гидрированием из-за присутствия серы метионина возможно только при добавлении оснований [226] или эфирата трифторида бора [227]. При ацидолитическом отщеплении защитных групп на основе бензила и трет-бутила тоже идут побочные реакции, так как в результате взаимодействия сульфидной группы с бензил-(1) или же тре/и-бутил-катионами (II) образу- [c.136]

Синтез простых моноциклических цистеиновых пептидов не представляет трудностей. При получении исходной линейной пептидной последовательности блокируют обе тиольные функции одинаковыми защитными группами. После отщепления защитных групп внутримолекулярное дисульфидное кольцо может селективно замыкаться по принципу разбавления Руггли — Циглера посредством окисления кислородом воздуха. При этом в качестве нежелательных побочных продуктов образуются циклические димеры с параллельной (1) или же антипараллельной (П) структурой, а также полимерные продукты. [c.204]

Синтез симметричного цистинового пептида по первому пути не представляет трудностей, так как для этого не нужны отдельные тиольные защитные группы. Значительно сложнее получить таким путем несимметричный Щ1СТИН0ВЫЙ пептид, так как здесь предъявляются высокие требования к селективности применяемых защит для амино- и карбоксильной групп. [c.205]

В последние годы отмечается повыщенный интерес к кислотоустойчивым временным защитным группам, отщепляемым в слабощелочных условиях (разд. 2.2.4.1 и табл. 2-1). Такие группы можно использовать в комбинации с постоянными защитными группами mpem-бутильного типа. Комбинация этих защитных групп была с успехом применена при синтезе пептидов по Меррифилду (разд. 2.2.7). Эта так называемая ортогональная концепция защиты для твердофазного синтеза очень интересна с тактической точки зрения (с. 185). И наконец, следует обратить внимание на уже обсуждавшуюся возможность фотолитического отщепления защитных групп, а также упомянуть защитые группы, которые можно удалить лищь в особых условиях (например, с помощью протеаз). Значение ферментативного деблокирования [476, 552—555] в будущем может возрасти. [c.223]