Твердофазный вариант синтеза пептидов
В качестве полимерного носителя Меррифилд предложил использовать микропористый сополимер стирола и м-дивинилбензола, на котором 1 % фенильных остатков связан с
хлорметильными якорными группами
CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2
HC |
CH2Cl |
CH2Cl |
|
CH2 |
|
HC |
|
CH2 |
|
CH CH2 CH |
|
CH3 |
O |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H3C C O |
C NH |
CH |
C |
|
|
ClCH2 |
|
P |
|
CH3 |
|
R1 |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Boc-аминокислота |
|
|
|
|
хлорметилполистирол |
|
|||
|
|
|
|
|
|
EtOH, 80 0C |
|
|
стадия (1) |
|
CH3 |
O |
|
|
O |
|
|
|
|
H3C C O C NH CH C O CH2 |
|
P |
|
||||||
|
CH3 |
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Boc-аминоацилсмола |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
HCl, AcOH или CF3CO2H |
стадия (2) |
||
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
Cl H3N |
CH |
C |
O |
CH2 |
|
P |
|
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Et3N, CHCl3 |
|
|
стадия (3) |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
H2N |
CH |
C |
O |
CH2 |
|
P |
|
|
|
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Boc-аминокислота, |
|
стадия (4) |
|
|
|
|
|
|
|
ДЦК, CH2Cl2 |
|
|
|
CH3 |
O |
|
O |
|
O |
|
|
|
|
H3C C O C NH CH C NH CH C O CH2 |
|
P |
|||||||
CH3 |
|
|
R2 |
|
|
R1 |
|
|
|
|
|
|
Boc-дипептид-смола |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
повторение операций |
|
||
|
|
|
|
|
|
(2), (3), (4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HBr, CF3CO2H или |
|
стадия (5) |
|
|
|
|
|
|
|
жидк. HF |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
O |
O |
|
|
H2N CH |
C |
NH |
CH |
C n NH CH |
C |
OH |
|
||
|
Rn+1 |
|
|
Ri |
R1 |
|
|
|
|
Полипептид
Одним из основных этапов пептидного синтеза является защита функциональных групп аминокислот. Существуют два типа защитных групп временные и постоянные. Временными являются защитные группы для N концевой
аминогруппы или С-концевого карбоксила, снимаемые перед каждой стадией удлинения цепи или конденсации фрагментов. Постоянными называют защитные группировки, удаляемые на заключительном этапе синтеза пептида. При этом необходимо, чтобы в качестве постоянной защиты были использованы группы, отличающиеся от временных защитных групп на N или C-конце -
аминокислоты, так как эти группы должны оставаться на боковых радикалах во время всего процесса образования полипептидной цепи и удалятся только по завершении его
БЛОКИРОВАНИЕ АМИНОГРУПП
Защитные группы уретанового типа.
Уретановая группа, структурнаяO формула которой приведена
ниже – наиболее распространенный тип для защиты .
R1 O C NR2R3
Избирательное введение защиты по -аминогруппе и
боковым радикалам аминокислот
H2N (CH2)4 |
O |
|
|
O |
H2N |
O |
2 |
CH2O |
C Cl |
|
Cu |
|
|
|
O |
NH2 |
|
|
|
O |
(CH2)4 |
|
O |
|
|
|
|
CH2O C |
HN (CH2)4 |
O |
|
|
|
H2N |
O |
|
|
|
|
Cu |
|
|
|
O |
NH2 |
O |
|
|
|
|
|
|
|
O |
(CH2)4 |
NH C O |
OH
Cl
NH2
CH2
Для защиты -аминогруппы широкое
распространение получила
трет-бутилоксикарбонильная группа (Boc).
|
|
|
CH3 |
|
O |
|
|
|
O |
|
|
|
|
CH3 |
||||||||
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
O |
|
C |
|
O |
|
C |
|
O |
|
C |
|
CH3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
||||||||
R |
|
|
äè-ò ðåò -бутилп иро карбо н ат |
|
|
|
|
|
|
CH |
NH2 |
|
|
|
OOC |
|
î ñí î âàí èå |
|
|
|
|
|
||
CH3 |
O |
R |
O |
CH3 |
H3C C O C N CH |
COO |
O |
C O C CH3 |
|
CH3 |
H |
CH3 |
||
|
|
|
||
Boc-ам ин о кисло та |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
CO2 |
HO C CH |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
CH3 |
После завершения реакции образования пептидной
связи трет бутилоксикарбонильную группу можно удалить кислотной обработкой пептида в условиях,
при которых пептидная связь не разрушается.
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
R |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
H3C |
|
C |
|
O |
|
C |
|
NH |
|
CH |
|||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COO |
|
|
CH3 |
|
O |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
HCl |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
H3C |
|
C |
|
O |
|
C |
|
|
|
|
NH |
|
CH |
COOH |
|||||
CH3OH |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
CH3 |
|
OH |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Boc-ам ин о кисло та
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
C |
|
|
NH |
|
CH |
|
|
H3C |
|
C |
|
O |
|
C |
|
NH |
|
CH |
|
|||||||
H3C |
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
CH3 |
|
|
|
|
O |
|
|
H |
|
|
CH3 |
|
OH |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
||||
|
|
CH3 |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
H+ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
H2C |
|
C |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
H2N |
|
CH |
|
|
|
|
H3N |
|
CH |
|||||
|
|
CH3 |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
изо бутилен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Наиболее перспективной среди защитных групп, лабильных в щелочной среде, является
9 флуоренилметилоксикарбонильная группа (Fmoc)
R
C -OOC
H
H
O
CH2 O 
N3
9-флуорeнилмeтилазидоформиат
..
NH2
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
O |
N3- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
||||
CH2 |
|
O |
|
|
|
N |
|
C |
|
COO- + |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|||